CN109085858A - 一种控制液面高度不变的水桶及液面高度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体容器技术领域，特别是涉及一种控制液面高度不变的水桶及液面高度控制方法，包括外壳以及：沿外壳内腔上下移动的内胆，所述内胆用于盛放液体；设置于内胆下端面与外壳内腔的底端面之间的内胆托，所述内胆托与内胆接触并用于支撑内胆；设置在外壳内腔底端面的电动推杆，所述电动推杆的推杆顶端与内胆托固定连接且驱动内胆托在竖直方向运动；所述电动推杆的推杆顶端与内胆托之间设有压力传感器，所述内胆托的下端面设置有激光测距仪，所述激光测距仪用于测量内胆托下端面与外壳内腔底端面之间的距离。本发明可实现内胆中液体上表面距离地面高度不便的效果。

Description

一种控制液面高度不变的水桶及液面高度控制方法

技术领域

本发明属于液体容器技术领域，具体涉及一种控制液面高度不变的水桶及液面高度控制方法。

背景技术

水桶作为人们日常生活中的必不可少的工具，在人们的生活起居中起着至关重要的作用。越来越多的改进发生在水桶上以求更方便的帮助人们的生活起居。但是市场上的水桶好坏参半，良莠不齐。

市面上的水桶大多都不具备根据桶内食物(一般为液体)的多少来自动调节桶内内胆的高度、实现桶内食物的上表面与地面之间高度不变的功能。不具备这样功能的桶在人们的生活中给人们带来了很多不便。当桶很大很深，桶内食物又所剩无几的时候，人们必须将胳膊甚至整个身体倾进桶内，才能将桶内的食物盛出来。另外如果桶内不具备固定汤勺的装置，有可能使汤勺不慎掉入桶内，污染桶内食物，影响人们的身体健康。

发明内容

本发明提供了一种可以根据桶内液体的多少来调节内胆高度的装置，同时在内胆内壁装有不同高度的汤勺固定装置，以此解决上述问题。

本发明采用下述技术方案：一种控制液面高度不变的水桶，包括外壳，还包括：沿外壳内腔上下移动的内胆，所述内胆用于盛放液体；

设置于内胆下端面与外壳内腔的底端面之间的内胆托，所述内胆托与内胆接触并用于支撑内胆；

设置在外壳内腔底端面的电动推杆，所述电动推杆的推杆顶端与内胆托固定连接且驱动内胆托在竖直方向运动。

进一步，所述电动推杆的推杆顶端与内胆托之间设有压力传感器。

进一步，所述内胆托的下端面设置有激光测距仪，所述激光测距仪用于测量内胆托下端面与外壳内腔底端面之间的距离。

进一步，外壳内腔的底端面设有控制器和电池，所述控制器分别与压力传感器、激光测距仪信号连接，所述电池通过电源线充电，所述电池为激光测距仪、压力传感器及控制器供电。

进一步，所述内胆的内腔中一侧设有首端卡口，另一侧设有一列尾端卡口，所述首端卡口用于放置勺子的手柄，尾端卡口用于放置勺子的尾端，所述外壳的外壁上设有调节按钮、输入按钮及显示屏，内胆的内腔中设有刻度线。内胆通过内胆卡口卡合在内胆托上表面。

进一步，所述内胆的外侧面均布设有多个导向块，所述导向块上设有导向孔，导向孔中设有导向柱，导向柱的下端面与外壳内腔的底端面固定连接。

进一步，所述导向柱的外圆面上环套有弹簧，弹簧的两端分别与内胆托及外壳内腔的底端面接触。

本发明提供一种液面高度控制方法，包括以下步骤：

步骤1，在内胆的内腔中装满液体，控制器读取压力传感器的数值，通过刻度线读取液面高度并通过输入按钮将液面高度传递给控制器，控制器根据压力传感器的信息、液面高度及内胆内腔的横截面面积来计算液体的密度值；

步骤2，将勺子的末端伸入内胆中舀出液体，此时压力传感器的数值发生变化，控制器计算出此时的液面高度数值并确定液体舀出前后的液面高度差，控制器控制电动推杆伸出等于液面高度差的长度；

步骤3，当内胆中的液体被完全取出之后，清理内胆侧壁的残留液体，然后通过调节按钮手动控制电动推杆回缩，内胆向下运动到最低点。

进一步，在步骤2中，利用勺子完成每一次液体舀出内胆的操作后，将勺子的手柄放置在首端卡口中，将勺子的尾端放置在尾端卡口中。

本发明还提供另一种液面高度控制方法，包括以下步骤：

步骤1，在内胆中装满液体，通过刻度线读取液面高度并通过输入按钮将液面高度传递给控制器，控制器将激光测距仪测得的内胆底端面与外壳内腔底端面的距离数值与液面高度求和得到液面总高度；

步骤2，将勺子的末端伸入内胆中舀出液体，此时内胆中液体的液面高度下降，利用刻度尺读出此时液面高度，并利用输入按钮将此时液面高度传递给控制器，控制器控制电动推杆伸出等同于两次液面高度差值的距离；

步骤3，将激光测距仪测得的数据传递给控制器，控制器将此时的距离数值与液面高度求和得到液面总高度，将内胆升降前后的两个液面总高度进行比较，若液面总高度相等则标明液面高度未变，若液面总高度不同则将两次液面总高度的差值显示在显示屏上，控制器控制电动推杆升降相应的数值；

步骤4，当内胆中的液体被勺子完全舀出之后，清理内胆侧壁的残留液体，通过调节按钮控制电动推杆回缩，内胆向下运动到最低点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)利用内胆、内胆托及外壳形成了一个相对运动的整体，内胆可以沿着外壳内腔上下移动，内胆的升降实现了内胆中液体的液面高度恒定，内胆托实现了内胆、液体与电动推杆、控制器等部件的分离，避免液体导致该部分进水短路；

2)利用压力传感器受到的压力值、液面高度、内胆横截面积及内胆自重求出液体密度，用勺子舀出一部分液体后用压力传感器的压力变化得出内胆中液面高度变化，将液面高度实时传递给控制器，控制器控制电动推杆升降从而保证了内胆中液面与地面的高度保持恒定，使用者不需要弯下身子就可以将液体从内胆中舀出；

3)采用首端卡口及尾端卡口配合使用的方式，在不用勺子时可以将勺子的尾端放置在尾端卡口上，将勺子的手柄放置在首端卡口上；避免了勺子的手柄掉入内胆液体中，防止液体被污染。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的实施例1的整体结构示意图主视图；

图2为本发明的实施例1的内胆与外壳的结构示意图俯视图；

图3为本发明的实施例1中内胆托的的结构示意图俯视；

图4为本发明的实施例2的整体结构示意图主视图。

图中：1、尾端卡口；2、内胆；3、外壳；4、内胆托；401、内胆卡口；5、激光测距仪；6、电动推杆；7、电池；8、控制器；9、首端卡口；10、电源线；11、导向柱；12、导向块。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明中左、右、前、后等指示方位的词语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，不能理解为对本发明的限制。

本发明的一种典型实施方式中，如图1-3所示，一种控制液面高度不变的水桶，包括外壳3，还包括：沿外壳3内腔上下移动的内胆2，所述内胆2用于盛放液体；设置于内胆2下端面与外壳3内腔的底端面之间的内胆托4，所述内胆托4与内胆2接触并用于支撑内胆2；设置在外壳3内腔底端面的电动推杆6，所述电动推杆6的推杆顶端与内胆托4固定连接且驱动内胆托4在竖直方向运动。

所述电动推杆6的推杆顶端与内胆托4之间设有压力传感器。

所述内胆托4的下端面设置有激光测距仪5，所述激光测距仪5用于测量内胆托4下端面与外壳3内腔底端面之间的距离。

外壳3内腔的底端面设有控制器8和电池7，所述控制器8分别与压力传感器、激光测距仪5信号连接，所述电池7通过电源线10充电，所述电池7为激光测距仪5、压力传感器及控制器8供电。

所述内胆2的内腔中一侧设有首端卡口9，另一侧设有一列尾端卡口1，所述首端卡口9用于放置勺子的手柄，尾端卡口1用于放置勺子的尾端，所述外壳3的外壁上设有调节按钮、输入按钮及显示屏，内胆2的内腔中设有刻度线。

本申请中电动推杆、控制器及激光测距仪都是省略画法，利用电动推杆实现物体的升降，利用激光测距仪测量两物体之间的距离都是现有技术，本领域技术人员可以自行实现，此处不再赘述。

本发明提供一种液面高度控制方法，包括以下步骤：

步骤1，在内胆2的内腔中装满液体，控制器8读取压力传感器的数值，通过刻度线读取液面高度并通过输入按钮将液面高度传递给控制器8，控制器8根据压力传感器的信息、液面高度及内胆2内腔的横截面面积来计算液体的密度值ρ；

压力传感器测得的压力为内胆2及内胆2中液体重力的总和，将压力值减去内胆2自重可以求得内胆2中液体重力G，将液体重力换算成液体的重量m，将内胆2的横截面积s预先输入控制器8中，然后将液面高度h输入控制器8中，根据ρ＝m/V，v＝s*h公式求出液体的密度ρ。此处内胆托可以采用塑料材质，当内胆托质量较小时可以忽略不计，若内胆托质量较大，压力传感器受到的压力数值要加上内胆托的重力数值G₃。利用调节按钮控制电动推杆升降，内胆中液面距离内胆底端面的距离符合需要。

步骤2，将勺子的末端伸入内胆2中舀出液体，此时压力传感器的数值发生变化，控制器8计算出此时的液面高度数值并确定液体舀出前后的液面高度差，控制器8控制电动推杆6伸出等于液面高度差的长度；

步骤3，当内胆2中的液体被完全取出之后，清理内胆2侧壁的残留液体，然后通过调节按钮控制电动推杆6回缩，内胆2向下运动到最低点。

进一步，在步骤2中，利用勺子完成每一次液体舀出内胆2的操作后，将勺子的手柄放置在首端卡口9中，将勺子的尾端放置在尾端卡口1中。

本发明还提供另一种液面高度控制方法，包括以下步骤：

步骤1，在内胆2中装满液体，通过刻度线读取液面高度并通过输入按钮将液面高度传递给控制器8，控制器8将激光测距仪5测得的内胆2底端面与外壳3内腔底端面的距离数值与液面高度求和得到液面总高度；液面总高度可以显示在显示屏上，使用者可以根据数值和个人使用体验来判断该液面总高度是否满足身高需要，若不满足，可以利用调节按钮来控制电动推杆升降，以使得液面总高度发生变化。

步骤2，将勺子的末端伸入内胆2中舀出液体，此时内胆2中液体的液面高度下降，利用刻度尺读出此时液面高度，并利用输入按钮将此时液面高度传递给控制器8，控制器8控制电动推杆6升降等同于两次液面高度差值的距离；

步骤3，将激光测距仪5测得的数据传递给控制器8，控制器8将此时的距离数值与液面高度求和得到液面总高度，将内胆2升降前后的两个液面总高度进行比较，若液面总高度相等则表明液面高度未变，若液面总高度不同则将两次液面总高度的差值显示在显示屏上，控制器8控制电动推杆6升降相应的数值；步骤3的操作是为了利用激光测距仪来测量电动推杆是否伸出正确的数值，即该步骤主要用来验证，如不需要可以省略。

步骤4，当内胆2中的液体被勺子完全舀出之后，清理内胆2侧壁的残留液体，通过调节按钮控制电动推杆6回缩，内胆2向下运动到最低点。

本实施例中两种方法中提及了调节按钮，输入按钮及显示屏，需要指出的是，调节按钮包括向上和向下的调节按钮，通过按动一次调节按钮，电动推杆升降设定距离，调节按钮用来调节液面总高度，使得内胆中液面距离地面高度满足使用需要。输入按钮是将刻度尺观察得到的内胆中液面距离内胆底部的距离输入给传感器。

实施例2，如图2-4所示，本实施例与实施例1中的一种控制液面高度不变的水桶结构相似，区别点在于：

所述内胆2的外侧面均布设有多个导向块，所述导向块上设有导向孔，导向孔中设有导向柱，导向柱的下端面与外壳3内腔的底端面固定连接。所述导向柱的外圆面上环套有弹簧，弹簧的两端分别与内胆托4及外壳3内腔的底端面接触。通过弹簧及导向柱的共同作用可以分担压力传感器及电动推杆承受的压力，使得内胆上升的更顺畅。

在液面高度控制方法中在利用压力传感器计算内胆2中液体密度的过程不同，导向柱的外圆面上设置弹簧，则弹簧的弹力F₁与压力传感器的支撑力(即传感器受到的压力F₂)之和等于内胆2自重G₁与液体重力G₂之和，液体重力G₂＝F₁+F₂-G₁，根据G₂及实施例1提及的方法计算液体的密度ρ。同理，若内胆托较重不能忽略时，可见内胆托的重力数值G₃加入计算。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制液面高度不变的水桶，包括外壳，其特征在于，还包括：

沿外壳内腔上下移动的内胆，所述内胆用于盛放液体；

设置于内胆下端面与外壳内腔的底端面之间的内胆托，所述内胆托与内胆接触并用于支撑内胆；

设置在外壳内腔底端面的电动推杆，所述电动推杆的推杆顶端与内胆托固定连接且驱动内胆托在竖直方向运动。

2.如权利要求1所述的控制液面高度不变的水桶，其特征在于，所述电动推杆的推杆顶端与内胆托之间设有压力传感器。

3.权利要求1所述的控制液面高度不变的水桶，其特征在于，所述内胆托的下端面设置有激光测距仪，所述激光测距仪用于测量内胆托下端面与外壳内腔底端面之间的距离。

4.如权利要求1所述的控制液面高度不变的水桶，其特征在于，外壳内腔的底端面设有控制器和电池，所述控制器分别与压力传感器、激光测距仪信号连接，所述电池通过电源线充电，所述电池为激光测距仪、压力传感器及控制器供电。

5.如权利要求1所述的控制液面高度不变的水桶，其特征在于，所述内胆的内腔中一侧设有首端卡口，另一侧设有一列尾端卡口，所述首端卡口用于放置勺子的手柄，尾端卡口用于放置勺子的尾端，所述外壳的外壁上设有调节按钮、输入按钮及显示屏，内胆的内腔中设有刻度线；内胆通过内胆卡口卡合在内胆托上表面。

6.如权利要求1所述的控制液面高度不变的水桶，其特征在于，所述内胆的外侧面均布设有多个导向块，所述导向块上设有导向孔，导向孔中设有导向柱，导向柱的下端面与外壳内腔的底端面固定连接。

7.权利要求6所述的控制液面高度不变的水桶，其特征在于，所述导向柱的外圆面上环套有弹簧，弹簧的两端分别与内胆托及外壳内腔的底端面接触。

8.利用权利要求1-7中任意一项所述的控制液面高度不变的水桶的液面高度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在内胆的内腔中装满液体，控制器读取压力传感器的数值，通过刻度线读取液面高度并通过输入按钮将液面高度传递给控制器，控制器根据压力传感器的信息、液面高度及内胆内腔的横截面面积来计算液体的密度值；

步骤2，将勺子的末端伸入内胆中舀出液体，此时压力传感器的数值发生变化，控制器计算出此时的液面高度数值并确定液体舀出前后的液面高度差，控制器控制电动推杆伸出等于液面高度差的长度；

步骤3，当内胆中的液体被完全取出之后，清理内胆侧壁的残留液体，然后通过调节按钮控制电动推杆回缩，内胆向下运动到最低点。

9.如权利要求8所述的液面高度控制方法，其特征在于，

在步骤2中，利用勺子完成每一次液体舀出内胆的操作后，将勺子的手柄放置在首端卡口中，将勺子的尾端放置在尾端卡口中。

10.利用权利要求1-7中任意一项所述的控制液面高度不变的水桶的液面高度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在内胆中装满液体，通过刻度线读取液面高度并通过输入按钮将液面高度传递给控制器，控制器将激光测距仪测得的内胆底端面与外壳内腔底端面的距离数值与液面高度求和得到液面总高度；

步骤2，将勺子的末端伸入内胆中舀出液体，此时内胆中液体的液面高度下降，利用刻度尺读出此时液面高度，并利用输入按钮将此时液面高度传递给控制器，控制器控制电动推杆伸出等同于两次液面高度差值的距离；

步骤3，将激光测距仪测得的数据传递给控制器，控制器将此时的距离数值与液面高度求和得到液面总高度，将内胆升降前后的两个液面总高度进行比较，若液面总高度相等则标明液面高度未变，若液面总高度不同则将两次液面总高度的差值显示在显示屏上，控制器控制电动推杆升降相应的数值；

步骤4，当内胆中的液体被勺子完全舀出之后，清理内胆侧壁的残留液体，通过调节按钮控制电动推杆回缩，内胆向下运动到最低点。