CN108981843A - 用于测量水瓶内所盛载液体的体积变化量的测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于测量水瓶内所盛载液体的体积变化量的测量装置。该测量装置包括一瓶套以及一重量感测模块；该瓶套形成有一第一容置空间、一第二容置空间以及连通该第一容置空间的一第一开口，该瓶套具有伸缩弹性，该第一容置空间至少有一部分的内径小于一水瓶的外径，当该水瓶自该第一开口插设于该第一容置空间时，该瓶套能稳固地含住该水瓶；该重量感测模块设置于该第二容置空间内，该重量感测模块用以在不同时间点测量该水瓶与该液体的重量，且依据不同时间点所测量的该水瓶与该液体的重量差异得出一重量变化量，藉以判断该液体的该体积变化量。本发明不仅可与不同尺寸的水瓶稳固结合，方便使用性强；还可测量使用者的饮水状况，便于管理健康。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量装置，尤指一种可用以承载水瓶与测量该水瓶内所盛载液体的体积变化量的测量装置。
背景技术
随着健康意识的提高，越来越多人关注自身的饮水量是否足够，摄取足够的饮水量可以促进新陈代谢作用且维持身体健康，但人们在繁忙的工作与生活中却很容易忘记去喝水。现在市面上虽然已经有可以提醒使用者饮水的产品，例如智能水瓶或智能杯垫。但其中智能水瓶的水量感测器须安装在特制的水瓶内或是须与该特制水瓶专属地配对使用，因此该产品价格昂贵且无法适用于其他市售或使用者既有的水瓶或水杯，实用性有限。而智能杯垫虽强调能适用在市售或使用者既有的多数水瓶或水杯，但其与水瓶分离式的设计将不便于使用者将杯垫随水瓶随时随地携带使用，从而失去原本想要的随时监督与提醒喝水量的效果。
因此，需要提供一种用于测量水瓶内所盛载液体的体积变化量的测量装置来解决上述问题。
发明内容
因此，本发明提供一种不但可承载水瓶且对水瓶秤重并能与水瓶一起携带的测量装置，以至少解决上述问题。
为达成上述目的，本发明公开一种用于测量一水瓶内所盛载一液体的一体积变化量的测量装置，该测量装置包括一瓶套以及一重量感测模块；该瓶套形成有一第一容置空间、一第二容置空间以及连通该第一容置空间的一第一开口，该瓶套具有伸缩弹性，该第一容置空间至少有一部分的内径小于该水瓶的外径，当该水瓶自该第一开口插设于该第一容置空间时，该瓶套能稳固地含住该水瓶；该重量感测模块设置于该第二容置空间内，该重量感测模块用以在不同时间点测量该水瓶与该液体的重量，且依据不同时间点所测量的该水瓶与该液体的重量差异得出一重量变化量，藉以判断该液体的该体积变化量。
综上所述，在本发明中，由于瓶套至少有一部分的内径小于水瓶的外径且瓶套可弹性伸缩变形，因此当使用者将瓶套套设于水瓶上时，瓶套会与水瓶互相紧配合而含住水瓶，以使测量装置可与水瓶稳固结合而不轻易脱落或翻倒，方便与水瓶一同携带使用或直立摆置。此外，当使用者欲自行更换不同尺寸的水瓶时，瓶套可随不同的水瓶尺寸伸缩而与水瓶仍互相保持紧配合，亦即本发明的测量装置可任意搭配不同尺寸的水瓶使用。如此一来，使用者不需改变原本饮水习惯且可依其需求替换水瓶，实具使用方便性。此外，藉由测量装置测量水瓶所盛载液体的体积变化量可得知使用者的饮水状况，而达到健康管理的目的。
附图说明
图1为本发明第一实施例与水瓶组合的测量装置的外观示意图。
图2为本发明第一实施例与水瓶分离的测量装置的部分组件分解图。
图3为本发明第一实施例重量感测模块的功能框图。
图4为本发明第一实施例瓶套的剖面示意图。
图5与图6为本发明第二实施例测量装置在不同视角的组件分解图。
图7与图8为本发明第三实施例测量装置的在不同视角的组件分解图。
图9与图10为本发明第四实施例测量装置的在不同视角的组件分解图。
图11为本发明第五实施例瓶套的剖面示意图。
主要组件符号说明：
11、11’、11”、11”’ 测量装置
110、110’、110”、110”’、110”” 瓶套
1101、1101’、1101”、1101”’、1101”” 第一容置空间
1102、1102”” 第二容置空间
1103 间隔层
1103”” 底层
1104、1104”” 缩口部
1105”” 结构弱化部
1106” 第一套体
1107” 第二套体
1108” 伸缩缝
1109”’ 开槽结构
110A 第一开口
110B 第二开口
111 重量感测模块
1110 控制单元
1111 传输单元
1112 储存单元
1113 电源单元
1114 重量感测单元
1115 固定件
1116 动件
112’、112” 肋条结构
113’、113” 排气通道
114”’ 连接部
具体实施方式
以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
请参阅图1与图2，图1为本发明第一实施例与一水瓶10组合的一测量装置11的外观示意图，图2为本发明第一实施例与水瓶10分离的测量装置11的部分组件分解图。如图1与图2所示，本发明的测量装置11可配合水瓶10一起使用，并可依需要组合一起或拆卸分离。水瓶10用来盛载一液体，如饮用水与饮料等。测量装置11包含有一瓶套110以及一重量感测模块111，重量感测模块111安装于瓶套110且用以在瓶套110承载并套接于水瓶10底部时测量水瓶10内所盛载该液体的一体积变化量，藉以判断使用者饮水量。
请参阅图2与图3，图3为本发明第一实施例重量感测模块111的功能框图。如图2与图3所示，重量感测模块111包含有一控制单元1110、一传输单元1111、一储存单元1112、一电源单元1113以及一重量感测单元1114。控制单元1110电连接于传输单元1111、储存单元1112以及重量感测单元1114，藉以控制上述组件的作动。电源单元1113电连接于传输单元1111、储存单元1112、控制单元1110以及重量感测单元1114，以提供其所需的电力。重量感测单元1114用以在不同时间点测量水瓶10与其所盛载的该液体的重量。控制单元1110依据不同时间点所测量的水瓶10与该液体的重量差异得出一重量变化量，藉以判断该液体的该体积变化量。控制单元1110可将该体积变化量储存于储存单元1112内，或利用传输单元1111将该体积变化量上传至一电子装置2(例如一便携式移动通信装置、一穿戴式电子装置或一计算机装置等)。举例来说，当该液体为水时，电子装置2可将该水的该体积变化量视为饮水量记录起来，不但可供使用者浏览某一特定期间内饮水量的历史记录，甚至当使用者饮水量不足时，电子装置2可通过提示功能提醒使用者喝水。
在此实施例中，控制单元1110可为微处理器(Microprocessor)、微控制器(MicroControl Unit，MCU)或数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等组件，电源单元1113可为装载有充电式锂电池的电池基板，传输单元1111可为蓝牙传输器(bluetoothtransmitter)或通用串行总线连接器(universal serial bus connector)等无线或有线的传输接口，储存单元1112可为各种形式的存储器(memory)，重量感测单元1114可为具有应变仪(strain gauge)的荷重元(load cell)，然而本发明并不局限于此。
如图2所示，重量感测模块111在结构上主要是由一固定件1115与一动件1116可活动地结合而成，固定件1115上安装有一电路板1117以装载上述控制单元1110、传输单元1111、储存单元1112、电源单元1113以及重量感测单元1114，其中重量感测单元1114安装于固定件1115与动件1116之间，当动件1116承受到压力时会相对于固定件1115活动以施力于重量感测单元1114，藉以计算出压力值。由于重量感测模块的基本原理与基本架构是公知技术且也常见于市售秤重产品上，故在此不多加赘述与说明。惟其中需加以说明的是，上述固定件与动件仅是便于说明重量感测模块而定义，事实上固定件与动件在不同的安装配置方式上可以互换位置，亦即只要二者间可以相互活动既已满足其功能要求，甚至亦可以定义二者皆为动件。
请参阅图1、图2与图4，图4为本发明第一实施例瓶套110的剖面示意图。如图1、图2与图4所示，在此实施例中，瓶套110形成有一第一容置空间1101、一第二容置空间1102、一间隔层1103、一第一开口110A以及一第二开口110B，第一开口110A连通于第一容置空间1101，第二开口110B连通于第二容置空间1102，第一容置空间1101以及第二容置空间1102藉由间隔层1103彼此分隔，即第一容置空间1101以及第二容置空间1102可为两独立分隔的腔室。水瓶10自第一开口110A插设于第一容置空间1101而被瓶套110含住。重量感测模块111自下朝上从第二开口110B置入并安装于第二容置空间1102中。
当重量感测模块111安装于瓶套110的第二容置空间1102中，且瓶套110承载且含住水瓶10并放置于一承载面(例如桌面)上时，位于第一容置空间1101的水瓶10(可能包含或不包含该液体)会与瓶套110一同施压于位于第二容置空间1102的重量感测模块111，重量感测模块111可依校正值而扣除掉瓶套110的重量后就可以测量到水瓶10与该液体的净重量。
此外，瓶套110可由弹性材质所制成，且瓶套110相对应于第一容置空间1101处形成有一缩口部1104，缩口部1104的内径小于瓶套110相对应于第一容置空间1101除了缩口部1104之外的其他部分的内径且小于一般市售的水瓶10的外径，藉以在水瓶10置入瓶套110时含住水瓶10。
如图1与图4所示，当使用者欲监控其饮水量时，首先可先将水瓶10自瓶套110的第一开口110A插入于瓶套110中，此时，由于缩口部1104的内径小于水瓶10的外径，因此缩口部1104会向外撑开而弹性变形，而与水瓶10互相紧配合，以使测量装置11可与水瓶10稳固结合而使水瓶10不轻易翻倒或脱落，方便使用者可将测量装置11与水瓶10一同携带使用而不需分别携带水瓶10以及测量装置11。接着，使用者可将结合水瓶10与测量装置11的结合体放置于一承载面(例如一桌面)上或是将测量装置11先放置于一承载面后再将水瓶10插入，如上述地，重量感测模块111能测量到水瓶10与盛载于水瓶10内的液体在一第一时间点的一第一重量值。在使用者饮水后，使用者可再重新如上述方式使重量感测模块111测量到水瓶10与盛载于水瓶10内的液体在一第二时间点的一第二重量值。藉此，重量感测模块111便可依据该第一时间点与该第二时间点所测量的水瓶10与盛载于水瓶10内的液体的该第一重量值与该第二重量值所得出的一重量变化量，判断盛载于水瓶10内的液体在该第一时间点与该第二时间点的一体积变化量，藉以判断使用者饮水量。例如可将饮用水的密度视为1gw/cm3，则此时重量变化量可大致等同于体积变化量。
然而本发明的测量装置的结构并不局限于前述实施例，请参阅图5与图6，图5与图6为本发明第二实施例一测量装置11’的在不同视角的组件分解图。如图5与图6所示，与前述实施例的测量装置11不同的是，测量装置11’的多个肋条结构112’设置于瓶套110’的内侧且位于第一容置空间1101’的外周缘，两相邻的肋条结构112’间可形成有一排气通道113’，藉此第一容置空间1101’内的气体便可在水瓶10插入第一容置空间1101’的过程中经由排气通道113’排出，以避免形成阻碍水瓶10进入第一容置空间1101’的阻力。
请再参阅图7与图8，图7与图8为本发明第三实施例一测量装置11”在不同视角的组件分解图。如图7与图8所示，与前述实施例的测量装置11、11’不同的是，测量装置11”的一瓶套110”包含有一第一套体1106”以及一第二套体1107”，第一套体1106”套设于第二套体1107”外。用以容置水瓶10的一第一容置空间1101”形成于第二套体1107”内。第一套体1106”上形成有多个伸缩缝1108”，多个伸缩缝1108”彼此间隔地交错排列，藉以降低第一套体1106”本身的刚性以提升第一套体1106”的整体弹性变形量，进而容纳更大尺寸的水瓶。多个肋条结构112”设置于第二套体1107”的内侧，两相邻的肋条结构112”间形成有一排气通道113”，藉此第一容置空间1101”内的气体便可在水瓶10进入第一容置空间1101”的过程中经由排气通道113”排出，以避免形成阻碍水瓶10进入第一容置空间1101”的阻力。此外，在另一实施例中，瓶套110”亦可仅包含有第一套体1106”，而不包含第二套体1107”。
请再参阅图9与图10，图9与图10为本发明第四实施例一测量装置11”’在不同视角的组件分解图。如图9与图10所示，与前述实施例的测量装置11、11’、11”不同的是，测量装置11”’的瓶套110”’还包含有两连接部114”’以及一提把115”’。提把115”’连接于瓶套110”’上，方便使用者手提携带。瓶套110”’上形成有相对称的两开槽结构1109”’以将瓶套110”’区隔为两半部，两连接部114”’分别设置于两开槽结构1109”’以衔接两半部。在此实施例中，连接部114”’可为一拉链，当该拉链被拉开时可方便使用者取出水瓶10，当该拉链被拉上时可将两半部聚合而稳固地将水瓶10含住固定于第一容置空间1101”’内；此外连接部114”’或可为一弹性布料或橡胶条等弹性材料，当较大尺寸的水瓶10容置于第一容置空间1101”’内可藉由该弹性材料的伸缩弹性而撑开两半部，意即该弹性材料可用以提升瓶套110”’的整体弹性变形量，进而容纳更大尺寸的水瓶10。然而本发明的连接部114”’与开槽结构1109”’的数量以及设置位置并不局限于此实施例，举例来说瓶套110”’上可仅形成有一开槽结构1109”’，测量装置11”’可仅包含有一连接部114”’。
此外，请再参阅图11，图11为本发明第五实施例一瓶套110””的剖面示意图。与前述实施例的瓶套110、110’、110”、110”’不同的是，瓶套110””的一第一容置空间1101””以及一第二容置空间1102””彼此互相连通，且瓶套110””具有用以封闭第二容置空间1102””的底部的一底层1103””，即瓶套110””不具有第一实施例中的间隔层与第二开口，重量感测模块111自上朝下置入并安装于第二容置空间1102””中。此外，在此实施中，当水瓶10放置于第一容置空间1101””内时，水瓶10会直接施压于重量感测模块111，因此为了避免瓶套110””的一缩口部1104””含住水瓶10后会支撑住水瓶10的全部或部分重力而影响重量感测模块111的感测结果，瓶套110””相对应于第一容置空间1101””且接近第二容置空间1102””处的厚度可予以减薄而形成结构弱化部1105””，也就是结构弱化部1105””的厚度可较佳地设计为较缩口部1104””的厚度薄，以避免因缩口部1104””支撑水瓶10的全部或部分重力而使重量感测模块111无法正确地测量水瓶10以及该液体的重量。
相较于先前技术，在本发明中，由于瓶套至少有一部分的内径小于水瓶的外径且瓶套可弹性伸缩变形，因此当使用者将瓶套套设于水瓶上时，瓶套会与水瓶互相紧配合而含住水瓶，以使测量装置可与水瓶稳固结合而不轻易脱落或翻倒，方便与水瓶一同携带使用或直立摆置。此外，当使用者欲自行更换不同尺寸的水瓶时，瓶套可随不同的水瓶尺寸伸缩而与水瓶仍互相保持紧配合，亦即本发明的测量装置可任意搭配不同尺寸的水瓶使用。如此一来，使用者不需改变原本饮水习惯且可依其需求替换水瓶，实具使用方便性。此外，藉由测量装置测量水瓶所盛载液体的体积变化量可得知使用者的饮水状况，而达到健康管理的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书所做的等同变化与修饰，皆应当属本发明的涵盖范围。
Claims (14)
1.一种用于测量一水瓶内所盛载一液体的一体积变化量的测量装置，该测量装置包括：
一瓶套，该瓶套形成有一第一容置空间、一第二容置空间以及连通该第一容置空间的一第一开口，该瓶套具有伸缩弹性，该第一容置空间至少有一部分的内径小于该水瓶的外径，当该水瓶自该第一开口插设于该第一容置空间时，该瓶套能稳固地含住该水瓶；以及
一重量感测模块，该重量感测模块设置于该第二容置空间内，该重量感测模块用以在不同时间点测量该水瓶与该液体的重量，且依据不同时间点所测量的该水瓶与该液体的重量差异得出一重量变化量，藉以判断该液体的该体积变化量。
2.如权利要求1所述的测量装置，其中该瓶套相对应于该第一容置空间处还形成有一缩口部，该缩口部的内径小于该瓶套相对应于该第一容置空间处除了该缩口部之外的其他部分的内径。
3.如权利要求1所述的测量装置，还包括设置于该瓶套的该第一开口的内侧的多个肋条结构。
4.如权利要求1所述的测量装置，其中该瓶套上还形成有多个伸缩缝，该多个伸缩缝彼此间隔地交错排列。
5.如权利要求1所述的测量装置，其中该瓶套包括一第一套体以及一第二套体，该第一套体套设于该第二套体外。
6.如权利要求5所述的测量装置，还包括设置于该第二套体的内侧的多个肋条结构，而该第一套体上形成有多个伸缩缝。
7.如权利要求1所述的测量装置，其中该瓶套还形成有一间隔层以及一第二开口，该间隔层分隔该第一容置空间与该第二容置空间，该第二开口连通该第二容置空间，该重量感测模块自该第二开口安装于该第二容置空间内。
8.如权利要求1所述的测量装置，其中该第一容置空间与该第二容置空间相连通，该瓶套还形成有一底层以封闭该第二容置空间，该重量感测模块自该第一开口安装于该第二容置空间内。
9.如权利要求8所述的测量装置，其中该瓶套相对应于该第一容置空间且接近该第二容置空间处还形成有一结构弱化部，该结构弱化部的厚度较该瓶套相对应于该第一容置空间除了该结构弱化部之外的其他部分的厚度薄。
10.如权利要求1所述的测量装置，该瓶套上形成有至少一开槽结构且包括设置于该至少一开槽结构的至少一连接部，该瓶套藉由该连接部的设置而具有伸缩弹性。
11.如权利要求10所述的测量装置，其中该至少一连接部为一拉链。
12.如权利要求10所述的测量装置，其中该至少一连接部为一弹性材料。
13.如权利要求1所述的测量装置，其中该重量感测模块包括一控制单元、一传输单元、一储存单元、一电源单元以及一重量感测单元，该控制单元电连接于该传输单元、该储存单元以及该重量感测单元，以控制该传输单元、该储存单元以及该重量感测单元的作动，该电源单元电连接于该传输单元、该储存单元、该控制单元以及该重量感测单元，以供电于该传输单元、该储存单元、该控制单元以及该重量感测单元，该重量感测单元用以在不同时间点测量该水瓶与该液体的重量，该控制单元依据不同时间点所测量的该水瓶与该液体的重量差异得出该重量变化量，藉以判断该液体的该体积变化量，该控制单元将该体积变化量储存于该储存单元内，该控制单元利用该传输单元将该体积变化量上传至一电子装置。
14.如权利要求13所述的测量装置，其中该重量感测模块是由一固定件与一动件彼此可活动地结合而成，该固定件上安装有一电路板以装载该控制单元、该传输单元、该储存单元、该电源单元以及该重量感测单元，其中该重量感测单元安装于该固定件与该动件之间。
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