CN108784366A - 一种茶盘机及其加热控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种茶盘机，包括底座和茶壶，所述底座内部设置有进水装置、加热装置和主控板，所述底座的上侧面设置有出水耦合器，所述进水装置、加热装置和出水耦合器分别与主控板信号连接；所述茶壶的底部设置有与所述出水耦合器相匹配的进水耦合器，茶壶的内部设置有液位感应器，所述液位感应器和茶壶的金属内壁之间串联有电阻器，所述进水耦合器的两端子分别电连接于所述电阻器的两端。还公开了该茶盘机的加热控制方法，本发明能够准确地判断放水加热的条件，有效防止误触导致的安全问题和资源浪费，实现智能控制。
Description
技术领域
本发明涉及日常饮水器具技术领域，尤其涉及一种茶盘机及其加热控制方法。
背景技术
传统的茶盘机分为三种形式，一种是带水龙头的，直接从水龙头出冷水，然后通过茶盘机内的电磁加热器或者电陶炉加热器进行加热，达到水烧开的目的；另一种是直接从水龙头中出开水，进入茶壶中，然后再进行泡茶；还有一种是茶盘机上没有水龙头，而是从茶盘机表面与茶壶底部耦合的出水口直接进冷水，然后由接茶壶内置的加热体将水烧开，而后进行泡茶。以上无论哪种方式都无法准确地判断茶壶是否位于茶盘机上，当茶壶没有放置在茶盘机上时，若茶盘机的开关被误触的话，茶盘机仍会进行放水和启动加热，这不仅浪费资源，而且会带来很大的麻烦。此外，现有的茶盘机在使用的过程中启动加水和停止加水都需要人工进行按键操作，无法实现智能控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种茶盘机及其加热控制方法，能够准确地判断放水加热的条件，有效防止误触导致的安全问题和资源浪费，实现智能控制。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：
一种茶盘机，包括底座和茶壶，所述底座内部设置有进水装置、加热装置和主控板，所述底座的上侧面设置有出水耦合器，所述进水装置、加热装置和出水耦合器分别与主控板信号连接；所述茶壶的底部设置有与所述出水耦合器相匹配的进水耦合器，茶壶的内部设置有液位感应器，所述液位感应器和茶壶的金属内壁之间串联有电阻器，所述进水耦合器的两端子分别电连接于所述电阻器的两端。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：
一种技术方案一所述茶盘机的加热控制方法，包括步骤：
茶盘机被开启时，主控板上的芯片先开启扫描，若未能扫描到电阻器两端的电压，则断开茶盘机的电源输入；若能够检测到电阻器两端的电压，则茶盘机正常开启，主控板控制进水装置和加热装置分别进行进水和加热，加热后的热水通过出水耦合器和进水耦合器进入茶壶内；当茶壶内的水位达到预定值时，液位感应器发送信号至主控板，主控板控制进水装置和加热装置停止工作。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单，在液位感应器和壶内壁之间串联一个简单的电阻器，当开机键被触发后，主控板先通过检测电阻器两端的电压来判断茶壶是否位于底座上的正确位置，从而形成判断开机启动的条件，可有效防止误触导致的安全问题和资源浪费；茶盘机正常开启后，当茶壶内的水位达到预定的液位高度时，主控板控制进水装置和加热装置断电，无需人工在旁守候手动操作，可实现智能控制；此外，本发明是通过茶壶底部的耦合器进热水，可避免热水和外部空气接触而造成温度下降，保证冲泡茶叶时的准确温度，使茶叶冲泡出最佳口感。
附图说明
图1为本发明实施例一的茶盘机的整体结构示意图；
图2为本发明实施例一的茶盘机的底座的内部结构示意图；
图3为本发明实施例一的茶盘机的底座的爆炸图；
图4为本发明实施例一的茶盘机的剖视图；
图5为本发明实施例二的茶盘机的剖视图；
标号说明：
1、茶壶；2、底座；21、外壳；22、玻璃面板；3、进水装置；31、单向阀；32、第一进水管；33、流量传感器；34、第二进水管；35、出水管；4、加热装置；5、出水耦合器；6、进水耦合器；7、主控板；8、主控板固定板；9、玻璃面板固定板；10、显示屏；11、开关按钮；12、温度控制按钮；13、液位感应器；14、温度传感器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:底座内设置进水装置和加热装置，底座内的热水通过出水耦合器和茶壶底部的进水耦合器进入茶壶；茶壶内设置液位感应器，液位感应器和茶壶的金属内壁之间串联有电阻器，所述进水耦合器的两端子分别电连接于所述电阻器的两端。
请参照图1至图5，一种茶盘机，包括底座和茶壶，所述底座内部设置有进水装置、加热装置和主控板，所述底座的上侧面设置有出水耦合器，所述进水装置、加热装置和出水耦合器分别与主控板信号连接；所述茶壶的底部设置有与所述出水耦合器相匹配的进水耦合器，茶壶的内部设置有液位感应器，所述液位感应器和茶壶的金属内壁之间串联有电阻器，所述进水耦合器的两端子分别电连接于所述电阻器的两端。
本发明工作原理：当茶壶放置于底座上，并使进水耦合器与出水耦合器接通时，电阻器或者温度传感器、主控板、进水耦合器和出水耦合器之间形成一个完整的回路，则主控板能够检测到电阻器两端的电压值，此时主控板可控制整个控制电路开启，茶盘机可正常工作；当茶壶未放置于底座上的正确位置时，主控板、进水耦合器、出水耦合器和电阻器之间的回路是处于断开状态，主控板无法检测到电阻器两端的电压值，此时主控板可关闭整个控制电路，形成开机保护，无论使用者怎么按各个按钮，加热装置和进水装置都无法开启。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明结构简单，在液位感应器和壶内壁之间串联一个简单的电阻器，当开机键被触发后，主控板先通过检测电阻器两端的电压来判断茶壶是否位于底座上的正确位置，从而形成判断开机启动的条件，可有效防止误触导致的安全问题和资源浪费；茶盘机正常开启后，当茶壶内的水位达到预定的液位高度时，主控板控制进水装置和加热装置断电，无需人工在旁守候手动操作，可实现智能控制；此外，本发明是通过茶壶底部的耦合器进热水，可避免热水和外部空气接触而造成温度下降，保证冲泡茶叶时的准确温度，使茶叶冲泡出最佳口感。
进一步的，所述液位感应器包括金属探针和绝缘套，所述金属探针竖直设置于所述茶壶内，所述绝缘套套设于所述金属探针外，且金属探针的顶端露出绝缘套外。
由上述描述可知，金属探针的下部被绝缘套包裹形成绝缘体，金属探针的顶端露出绝缘套外为导电体，当茶壶内的水位达到导电体的位置时，导电体和茶壶的金属内壁之间导电连通，则主控板可检测到电压或电流变化，从而控制进水装置和加热装置断电，停止往茶壶内继续加水，避免水过多溢出。
进一步的，所述进水装置包括单向阀、第一进水管、流量传感器、第二进水管和出水管，所述单向阀、第一进水管、流量传感器、第二进水管和所述加热装置依次连接；所述出水管的两端分别连接于所述加热装置和出水耦合器；所述单向阀和流量传感器分别与所述主控板信号连接。
进一步的，所述加热装置包括厚膜加热体、水泵、控制板、可控硅和集成管路，所述水泵的进水端连接于所述第二进水管，水泵的出水端和厚膜加热体之间通过所述集成管路连接；所述出水管连接于所述集成管路；所述厚膜加热体、可控硅和水泵分别连接于所述控制板；所述控制板与所述主控板信号连接。
由上述描述可知，当主控板接收到不同的预设温度时，控制板可通过所述可控硅控制厚膜加热体的功率以及通过水泵控制进水速度，从而使进入茶壶内的热水满足预设温度。
进一步的，所述底座包括外壳、玻璃面板、显示屏和触控装置，所述玻璃面板盖设于所述外壳上；所述出水耦合器、显示屏和触控装置均设置于所述玻璃面板上，所述触控装置的位置与所述主控板的位置相对应，所述显示屏的位置与所述主控板上的显示元件相对应。
由上述描述可知，通过显示屏，使用者可直观地看到茶盘机当前所处于的工作状态。
进一步的，所述触控装置包括开关按钮和多个温度控制按钮，所述开关按钮和多个温度控制按钮分别与所述主控板上的多个触控点相对应设置。
进一步的，所述玻璃面板通过螺丝固定于所述外壳上，且玻璃面板的周边与外壳之间粘接有防水胶水。
由上述描述可知，既可以加固玻璃面板，又可以起到防水的作用，避免水进入底座内部。
进一步的，还包括温度传感器，所述温度传感器的两端分别连接于所述进水耦合器的另外两端子。
由上述描述可知，当电阻器所在的回路出现故障时，所述温度传感器可以作为第二重检测保护机制，当主控板上的芯片能够检测到温度传感器的信号时，茶盘机仍然可以正常开启；若电阻器以及温度传感器的信号都不能被检测到时，则自动断开茶盘机的电源输入。
进一步的，所述茶壶内设置有补充加热体，所述补充加热体与所述进水耦合器电连接。
由上述描述可知，茶壶本身也带有加热体，当开水从底座的出水耦合器进入茶壶内的同时，茶壶内的补充加热体也开始工作，这样就能保证茶壶内部的水温一直保持在100℃以上，对于泡铁观音等耐高温的茶叶有较好的效果。
一种所述茶盘机的加热控制方法，包括步骤：
茶盘机被开启时，主控板上的芯片先开启扫描，若未能扫描到电阻器两端的电压，则断开茶盘机的电源输入；若能够检测到电阻器两端的电压，则茶盘机正常开启，主控板控制进水装置和加热装置分别进行进水和加热，加热后的热水通过出水耦合器和进水耦合器进入茶壶内；当茶壶内的水位达到预定值时，液位感应器发送信号至主控板，主控板控制进水装置和加热装置停止工作。
由上述描述可知，主控板上的芯片在茶盘机完全启动前能够根据电阻器两端的电压值判断是否满足开机条件，从而形成有效准确的开机保护；茶壶内的水快加满时，茶盘机可根据液位感应器的信号自动停止加水。
进一步的，选择不同的温度控制按钮时，主控板分别控制进水装置的进水速度和加热装置的发热功率，以保证进入茶壶内的水的温度等于所选择的温度控制按钮所对应的温度。
由上述描述可知，本发明可根据需求精确控制出水的温度，以满足不同茶叶的冲泡。
实施例一
请参照图1，本发明的实施例一为：一种茶盘机，包括底座2和茶壶1。
如图2和图3所示，所述底座2包括外壳21和玻璃面板22，所述玻璃面板22盖设于所述外壳21上并与外壳21共同形成一密闭空间。具体的，所述玻璃面板22是通过玻璃面板固定板9和螺丝固定于外壳21上，所述玻璃面板22的周边与外壳21之间粘接有防水胶水，如3M胶，这样既可以加固玻璃面板22也起到防水的作用。
所述外壳21和玻璃面板22所形成的密闭空间内设置有进水装置3、加热装置4和主控板7，所述主控板7通过主控板固定板8固定在玻璃面板22的内侧。所述玻璃面板22的上侧面设置有出水耦合器5，所述进水装置3、加热装置4和出水耦合器5分别与主控板7信号连接；所述茶壶1的底部设置有与所述出水耦合器5相匹配的进水耦合器6。冷水通过进水装置3进入底座2，并在底座2内的加热装置4中被加热，加热后的水通过出水耦合器5和壶底的进水耦合器6进入茶壶1中。具体的，所述进水装置3包括单向阀31、第一进水管32、流量传感器33、第二进水管34和出水管35，所述单向阀31、第一进水管32、流量传感器33、第二进水管34依次连接。所述加热装置4包括厚膜加热体、水泵、控制板、可控硅和集成管路，所述水泵的进水端连接于所述第二进水管34，水泵的出水端和厚膜加热体之间通过所述集成管路连接；所述出水管35连接于所述集成管路的末端，所述出水管35的末端连接于所述出水耦合器5。所述厚膜加热体、可控硅和水泵分别连接于所述控制板；控制板通过可控硅改变厚膜加热体的发热功率、通过所述水泵控制进水的速率。所述控制板、单向阀31和流量传感器33分别与所述主控板7信号连接，主控板7接受使用者的操作指令后会对控制板发出相应的控制信号。
所述玻璃面板22上还设置有显示屏10和触控装置，所述显示屏10与玻璃面板22下面的主控板7上的显示元件的位置相对应；所述触控装置包括开关按钮11和多个温度控制按钮12，所述开关按钮11和多个温度控制按钮12分别与所述主控板7上的多个触控点相对应设置。在本实施例中，所述温度控制按钮12的数目为三个，对应三个可设定的温度，分别是45℃、85℃、100℃。使用者可分别按压三个温度控制按钮12，主控板7可通过控制板调节水泵和厚膜加热体的功率，以使进入茶壶1内的水满足所要求的温度。
如图4所示，所述茶壶1的内部设置有液位感应器13，所述液位感应器13包括金属探针和绝缘套，所述金属探针竖直设置于所述茶壶1内，所述绝缘套套设于所述金属探针外，且金属探针的顶端露出绝缘套外。所述液位感应器13的底端和茶壶1的金属内壁之间串联有电阻器，所述进水耦合器6的两端子分别电连接于所述电阻器的两端。当茶壶1的进水耦合器6与底座2的出水耦合器5接通时，电阻器通电，主控板7可检测到电阻器两端的电压，即满足开机条件，茶盘机可顺利启动工作；若主控板7无法检测到电阻器两端的电压，则茶盘机无法开机。
可选的，所述茶壶1内设置有补充加热体，所述补充加热体与所述进水耦合器6电连接。当开水从底座2的出水耦合器5进入茶壶1内的同时，茶壶1内的补充加热体也开始工作，这样就能保证茶壶1内部的水温一直保持在100℃以上，对于泡铁观音等耐高温的茶叶有较好的效果。
实施例二
如图5所示，本实施例是在实施例一的基础上做出了改进：本实施例的茶壶内还设置有温度传感器14，所述温度传感器14的两端分别连接于进水耦合器6的另外两个端子。所述进水耦合器6包含有多对正负两极端子，所述温度传感器14和电阻器分别连接于不同的端子，两者位于不同的电路回路中，两者之间的电路信号互不干扰。
当茶壶1的进水耦合器6与底座2的出水耦合器5接通时，温度传感器通电，主控板7可检测到温度传感器的信号，即满足开机条件，茶盘机可顺利启动工作；若主控板7无法检测到温度传感器的信号，则茶盘机无法开机。
实施例三
本实施例为：一种茶盘机的加热控制方法，包括以下步骤：
S1、按压茶盘机底座2上的开关按钮11，主控板7上的芯片先开启扫描看是否能够扫描到电阻器两端的电压，若未能扫描到电阻器两端的电压，则断开茶盘机的电源输入；若能够检测到电阻器两端的电压，则茶盘机正常开启。
S2、按压其中一个温度控制按钮12，主控板7的芯片根据接收到的信号发出相应的控制信号：主控板7控制单向阀31开启，同时控制水泵和厚膜加热体启动，使底座2内进水并加热。选择不同的温度控制按钮12时，主控板7分别控制进水装置3的进水速度和加热装置4的发热功率。未选择任何一个温度控制按钮12时，主控板7按照出厂预设的标准温度进行控制。
S3、加热后的热水通过出水耦合器5和进水耦合器6进入茶壶1内；当茶壶1内的水位达到预定值时，液位感应器13发送信号至主控板7，主控板7控制进水装置3和加热装置4停止工作。具体的，水位上升到液位感应器13的顶端时，水作为导电介质连通金属探针和茶壶1的金属内壁，此时主控板7可检测到相应的电压或者电流变化，从而控制单向阀31阀门关闭、水泵和厚膜加热体断电。
实施例四
本实施例为：一种茶盘机的加热控制方法，包括以下步骤：
S1、按压茶盘机底座2上的开关按钮11，主控板7上的芯片先开启扫描看是否能够扫描到电阻器两端的电压，若能够检测到电阻器两端的电压，则茶盘机正常开启；若未能扫描到电阻器两端的电压，则主控板上的芯片开启扫描温度传感器14的信号，若能够检测到温度传感器14的信号，则茶盘机正常开启，若未能扫描到温度传感器14的信号，则断开茶盘机的电源输入；
S2、按压其中一个温度控制按钮12，主控板7的芯片根据接收到的信号发出相应的控制信号：主控板7控制单向阀31开启，同时控制水泵和厚膜加热体启动，使底座2内进水并加热。选择不同的温度控制按钮12时，主控板7分别控制进水装置3的进水速度和加热装置4的发热功率。未选择任何一个温度控制按钮12时，主控板7按照出厂预设的标准温度进行控制。
S3、加热后的热水通过出水耦合器5和进水耦合器6进入茶壶1内；当茶壶1内的水位达到预定值时，液位感应器13发送信号至主控板7，主控板7控制进水装置3和加热装置4停止工作。具体的，水位上升到液位感应器13的顶端时，水作为导电介质连通金属探针和茶壶1的金属内壁，此时主控板7可检测到相应的电压或者电流变化，从而控制单向阀31阀门关闭、水泵和厚膜加热体断电。
综上所述，本发明提供的茶盘机结构简单，其加热控制方法可靠，可准确判断开机的条件，有效防止误触导致的安全问题和资源浪费，实现智能控制；加热装置模块化设置，结构小巧，使用安全便捷。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种茶盘机，其特征在于，包括底座和茶壶，所述底座内部设置有进水装置、加热装置和主控板，所述底座的上侧面设置有出水耦合器，所述进水装置、加热装置和出水耦合器分别与主控板信号连接；
所述茶壶的底部设置有与所述出水耦合器相匹配的进水耦合器，茶壶的内部设置有液位感应器，所述液位感应器和茶壶的金属内壁之间串联有电阻器，所述进水耦合器的两端子分别电连接于所述电阻器的两端。
2.如权利要求1所述的茶盘机，其特征在于，所述液位感应器包括金属探针和绝缘套，所述金属探针竖直设置于所述茶壶内，所述绝缘套套设于所述金属探针外，且金属探针的顶端露出绝缘套外。
3.如权利要求1所述的茶盘机，其特征在于，所述进水装置包括单向阀、第一进水管、流量传感器、第二进水管和出水管，所述单向阀、第一进水管、流量传感器、第二进水管和所述加热装置依次连接；所述出水管的两端分别连接于所述加热装置和出水耦合器；所述单向阀和流量传感器分别与所述主控板信号连接。
4.如权利要求3所述的茶盘机，其特征在于，所述加热装置包括厚膜加热体、水泵、控制板、可控硅和集成管路，所述水泵的进水端连接于所述第二进水管，水泵的出水端和厚膜加热体之间通过所述集成管路连接；所述出水管连接于所述集成管路；所述厚膜加热体、可控硅和水泵分别连接于所述控制板；所述控制板与所述主控板信号连接。
5.如权利要求1所述的茶盘机，其特征在于，所述底座包括外壳、玻璃面板、显示屏和触控装置，所述玻璃面板盖设于所述外壳上；所述出水耦合器、显示屏和触控装置均设置于所述玻璃面板上，所述触控装置的位置与所述主控板的位置相对应，所述显示屏的位置与所述主控板上的显示元件相对应。
6.如权利要求5所述的茶盘机，其特征在于，所述触控装置包括开关按钮和多个温度控制按钮，所述开关按钮和多个温度控制按钮分别与所述主控板上的多个触控点相对应设置。
7.如权利要求1所述的茶盘机，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器的两端分别连接于所述进水耦合器的另外两端子。
8.如权利要求1所述的茶盘机，其特征在于，所述茶壶内设置有补充加热体，所述补充加热体与所述进水耦合器电连接。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述茶盘机的加热控制方法，其特征在于，包括步骤：
茶盘机被开启时，主控板上的芯片先开启扫描，若未能扫描到电阻器两端的电压，则断开茶盘机的电源输入；若能够检测到电阻器两端的电压，则茶盘机正常开启，主控板控制进水装置和加热装置分别进行进水和加热，加热后的热水通过出水耦合器和进水耦合器进入茶壶内；当茶壶内的水位达到预定值时，液位感应器发送信号至主控板，主控板控制进水装置和加热装置停止工作。
10.如权利要求9所述的茶盘机的加热控制方法，其特征在于，选择不同的温度控制按钮时，主控板分别控制进水装置的进水速度和加热装置的发热功率，以保证进入茶壶内的水的温度等于所选择的温度控制按钮所对应的温度。
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