CN109965694A - 称重控制自动电水壶及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种称重控制自动电水壶及其控制方法，属于家用电器技术领域。该自动电水壶包括：壶身，包括壶体和电加热模块，所述电加热模块设于所述壶体底部；加热座，包括底座、耦合器，所述耦合器设于所述电加热模块下方，且所述耦合器为所述电加热模块供电；控制模块，包括称重感应器、中控系统，所述称重感应器设于所述耦合器下方，所述称重感应器、耦合器均与所述中控系统电气连接。通过将称重感应器直接撑起耦合器，不与加热座(水壶底座)产生关联，耦合器大小在称盘要求大小范围内，相同条件下影响因素更少，称重偏差更小，达到水量控制精准的目的。

Description

称重控制自动电水壶及其控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种称重控制自动电水壶及其控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，越来越多的家用电器进入到消费者的家庭，满足人们各种各样不同的需求，并且此类家电的功能和应用场景也日趋细化，以提升消费者的使用体验。例如，为了防止电水壶出现干烧等问题，出现了一些带有重量控制功能的电水壶，但是在实际使用中，消费者依然存在体验不佳的问题。主要包括以下几类：1)重量控制不准确；2)防止干烧功能出现失灵；3)对于水位过低可以实现监控，但难以实现水位过高的监控。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种称重控制自动电水壶，该电水壶能够实现准确的重量控制，并且对于低水量和高水量均可实现监控。

一种称重控制自动电水壶，包括：

壶身，包括壶体和电加热模块，所述电加热模块设于所述壶体底部；

加热座，包括底座、耦合器，所述耦合器设于所述电加热模块下方，且所述耦合器为所述电加热模块供电；

控制模块，包括称重感应器、中控系统，所述称重感应器设于所述耦合器下方，所述称重感应器、耦合器均与所述中控系统电气连接。

本发明人对常规具备重量控制功能的电水壶进行了拆解和仔细的研究后发现，常规的电热水壶会出现控制不准确的情况，是由于称重设备直接撑起水壶底座，但因为称重设备对称盘的大小有要求，而底座的长宽大小超出称盘的大小，同时整个承重物的重心线与称重设备的最佳受力线不重合，这样导致了称重偏差大，水量控制不精准。

针对上述研究基础，我们对称重控制电水壶进行了重新设计和调整，将称重感应器直接撑起耦合器，或与所述耦合器通过截面面积较小(在称盘要求范围内)的元件接触，不与加热座(水壶底座)产生关联，耦合器大小在称盘要求大小范围内，相同条件下影响因素更少，称重偏差更小，达到水量控制精准的目的。

在其中一个实施例中，所述加热座还包括耦合器上压圈和耦合器下压圈，所述耦合器上压圈和耦合器下压圈上分别设有供安装耦合器的上通孔和下通孔，所述耦合器下部固定于所述耦合器下压圈上，所述耦合器上压圈固定于所述耦合器上，且所述耦合器上部从所述上通孔穿出，与所述电加热模块相对应；所述称重感应器安装于所述耦合器下压圈底部，且其称重感应部位与所述下通孔相对应。

在其中一个实施例中，所述耦合器下压圈和称重感应器设于所述底座内，所述底座包括电座上盖和电座下盖，所述电座上盖设有电座孔，所述耦合器下压圈固定于所述电座，所述耦合器由所述电座孔露出，所述耦合器上压圈遮蔽所述电座孔，所述耦合器上压圈和耦合器均与所述电座上盖分离且具有间隙。通过耦合器上压圈将电座孔遮蔽，防止溅水或灰尘进入耦合器下部对元器件造成不良影响，又通过将耦合器上压圈和耦合器与电座上盖分开，避免电座上盖影响称重的准确性。

在其中一个实施例中，所述底座还包括电座上盖固定圈，所述电座上盖固定圈环绕所述电座孔设置，用于固定底座。且可利用该电座上盖固定圈起到一定的防水作用。

在其中一个实施例中，所述称重感应器为压敏电阻式感应器；所述称重感应器下方还设有用于支撑所述称重感应器的支撑钢板。防止因支撑板变形影响测试精度。

在其中一个实施例中，所述壶身、耦合器的重心线与所述称重感应器的受力轴线重合。通过将承重物的重心线与称重感应器的最佳受力线重合，达到更加精准的目的。

在其中一个实施例中，所述支撑钢板固定于所述耦合器下压圈底面。

在其中一个实施例中，所述加热座还包括固定件，所述耦合器下压圈底面还设有与所述称重感应器外形匹配的安装槽，所述称重感应器安装于所述安装槽内，并通过所述固定件固定。

在其中一个实施例中，该电水壶还包括入水系统，所述入水系统与所述中控系统电气连接，且受所述中控系统的控制。

本发明还公开了一种上述的称重控制自动电水壶的控制方法，所述中控系统接收加热启动指令后，获取所述称重感应器信号，计算壶体内水量，按照如下方式判断后动作：

当壶体内水量低于预设低水量，暂停启动加热程序；

当壶体内水量高于预设高水量，暂停启动加热程序；

当壶体内水量高于预设低水量且低于预设高水量，启动加热程序。

上述控制方法，通过称重感应器信号计算得到壶体内水量，并根据不同的工况智能应对，实现自动控制的目的。

在其中一个实施例中，所述壶体内水量通过以下方法计算得到：所述中控系统获取所述称重感应器信号，得到总重量Gz，与预设毛重Gm相减得到水重Gs，以水重Gs换算得到水量；所述预设毛重Gm根据壶身为空时称重感应器所获取的数据设定。发明人在实践工作中发现，生产过程中，由于不同水壶在公差范围内的规格差异及原料差异，导致同一型号的电水壶的毛重Gm是不相同的，如直接根据称重感应器得到的重量判断水位高低，常常会出现误差，影响称量精度。优选的，可针对每一产品的实际重量预先设置毛重，通过“个性化”的设置进一步提高称量精度。

在其中一个实施例中，所述中控系统设有防干烧程序，当加热程序运行时，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量低于预设低水量，关闭加热程序。上述设置，可以避免在加热程序启动时水量满足要求，但是经过加热过程的不断蒸发导致水量减少出现干烧的情况。

在其中一个实施例中，所述中控系统接收加热启动指令后，获取所述称重感应器信号，按照如下方式判断后动作：

当计算得到壶体内水量低于预设低水量或预设水量，启动加水程序，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量到达预设水量，停止加水程序，启动加热程序；

当计算得到壶体内水量到达预设水量，启动加热程序；

当计算得到壶体内水量高于预设高水量，发出警报信号。

通过上述方式，该称重控制自动电水壶可自动识别水量，并自动控制加水程序和加热程序，同时还具有水量超标后的预警功能。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种称重控制自动电水壶，通过将称重感应器直接撑起耦合器，不与加热座(水壶底座)产生关联，耦合器大小在称盘要求大小范围内，相同条件下影响因素更少，称重偏差更小，达到水量控制精准的目的。并且，通过将承重物的重心线与称重感应器的最佳受力线重合，达到更加精准的目的。

本发明的一种称重控制自动电水壶的控制方法，通过称重感应器信号计算得到壶体内水量，并根据不同的工况智能应对，实现自动控制的目的。

附图说明

图1为实施例1中自动电水壶结构分解视图；

图2为图1中耦合器下压圈正反面示意图；

图3为图1中固定件正反面示意图；

图4为实施例1中自动电水壶装配示意图；

其中：100.壶身；211.电座上盖；212.电座下盖；220.耦合器；231.耦合器上压圈；232.耦合器下压圈；240.电座上盖固定圈；250.固定件；260.支撑钢板；310.称重感应器；400.入水系统。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连通”另一个元件，它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种称重控制自动电水壶，包括：壶身，加热座和控制模块。

所述壶身包括壶体和电加热模块，所述电加热模块设于所述壶体底部。

所述加热座包括底座、耦合器，所述耦合器设于所述电加热模块下方，且所述耦合器为所述电加热模块供电。

所述控制模块包括称重感应器、中控系统，所述称重感应器设于所述耦合器下方，所述称重感应器、耦合器均与所述中控系统电气连接。

上述自动电水壶，将称重感应器直接撑起耦合器，不与加热座(水壶底座)产生关联，耦合器大小在称盘要求大小范围内，相同条件下影响因素更少，称重偏差更小，达到水量控制精准的目的。

进一步的，所述壶身、耦合器的重心线与所述称重感应器的受力轴线重合。通过将承重物的重心线与称重感应器的最佳受力线重合，达到更加精准的目的。

根据产品实际应用要求，所述加热座还可包括耦合器上压圈和耦合器下压圈，所述耦合器上压圈和耦合器下压圈上分别设有供安装耦合器的上通孔和下通孔，所述耦合器下部固定于所述耦合器下压圈上，所述耦合器上压圈固定于所述耦合器上，且所述耦合器上部从所述上通孔穿出，与所述电加热模块相对应；所述称重感应器安装于所述耦合器下压圈底部，且其称重感应部位与所述下通孔相对应。

可以理解的，该自动电水壶的耦合器安装方式可根据不同的水壶设计工况设计，但是，按照下述方式设计，具有结构可靠、实用性高的优点。所述耦合器下压圈和称重感应器设于所述底座内，所述底座包括电座上盖和电座下盖，所述电座上盖设有电座孔，所述耦合器下压圈固定于所述电座，所述耦合器由所述电座孔露出，所述耦合器上压圈遮蔽所述电座孔，所述耦合器上压圈和耦合器均与所述电座上盖分离且具有间隙。通过耦合器上压圈将电座孔遮蔽，防止溅水或灰尘进入耦合器下部对元器件造成不良影响，又通过将耦合器上压圈和耦合器与电座上盖分开，避免电座上盖影响称重的准确性。

所述底座还包括电座上盖固定圈，所述电座上盖固定圈环绕所述电座孔设置，用于固定底座，例如将电座上盖上铺设的玻璃面板与电座上盖进行固定等，同时起到一定的防水的作用。

所述称重感应器可以选用电磁力式,数字式,电容式,电阻式重量感应器等，优选压敏电阻式感应器，具有性能可靠的优势。所述称重感应器下方还设有用于支撑所述称重感应器的支撑钢板，防止因支撑板变形影响测试精度。具体的，所述支撑钢板固定于所述耦合器下压圈底面。

所述加热座还包括固定件，所述耦合器下压圈底面还设有与所述称重感应器外形匹配的安装槽，所述称重感应器安装于所述安装槽内，并通过所述固定件固定。

该电水壶还包括入水系统，所述入水系统与所述中控系统电气连接，且受所述中控系统的控制。该入水系统可按照常规设计设置即可。可以理解的，该电水壶也可不包括入水系统，通过手动加入的方式注水。

上述称重控制自动电水壶的控制方法如下：

所述中控系统接收加热启动指令后，获取所述称重感应器信号，计算壶体内水量，按照如下方式判断后动作：

当壶体内水量低于预设低水量，暂停启动加热程序；

当壶体内水量高于预设高水量，暂停启动加热程序；

当壶体内水量高于预设低水量且低于预设高水量，启动加热程序。

所述壶体内水量通过以下方法计算得到：所述中控系统获取所述称重感应器信号，得到总重量Gz，与预设毛重Gm相减得到水重Gs，以水重Gs换算得到水量；所述预设毛重Gm根据壶身为空时称重感应器所获取的数据设定。

发明人在实践工作中发现，生产过程中，由于不同水壶在公差范围内的规格差异及原料差异，导致同一型号的电水壶的毛重Gm是不相同的，如直接根据称重感应器得到的重量判断水位高低，常常会出现误差，影响称量精度。优选的，可针对每一产品的实际重量预先设置毛重，通过“个性化”的设置进一步提高称量精度。

可以理解的，上述预设毛重Gm可在电水壶产品出厂时设置，也可设计为参考电子秤的设置，通过消费者在使用中进行“清零重置”进行设置。

进一步的，所述中控系统设有防干烧程序，当加热程序运行时，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量低于预设低水量，关闭加热程序。上述设置，可以避免在加热程序启动时水量满足要求，但是经过加热过程的不断蒸发导致水量减少出现干烧的情况。

当该自动电水壶还包括入水系统时，所述中控系统接收加热启动指令后，获取所述称重感应器信号，按照如下方式判断后动作：

当计算得到壶体内水量低于预设低水量或预设水量，启动加水程序，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量到达预设水量，启动加热程序；

当计算得到壶体内水量到达预设水量，启动加热程序；

当计算得到壶体内水量高于预设高水量，发出警报信号。可以理解的，该警报信号可以是声音(如蜂鸣声)和/或灯光(闪烁)等，仅需能够警示使用者即可。

上述预设水量，可以根据实际需要设计，如分为高、中、低等不同档位，以满足不同的用水需求。

通过上述方式，该称重控制自动电水壶可自动识别水量，并自动控制加水程序和加热程序，同时还具有水量超标后的预警功能。

实施例1

一种称重控制自动电水壶，包括：壶身100，加热座、控制模块和入水系统。

所述壶身100包括壶体和电加热模块，所述电加热模块设于所述壶体底部。

所述加热座包括底座、耦合器220，所述耦合器220设于所述电加热模块下方且与所述耦合器直接接触，所述耦合器220为所述电加热模块供电。

所述控制模块包括称重感应器310、中控系统，所述称重感应器310设于所述耦合器220下方，所述称重感应器310、耦合器220均与所述中控系统电气连接。

所述入水系统400与所述中控系统电气连接，且受所述中控系统的控制。

上述自动电水壶，将称重感应器310直接撑起耦合器220，不与加热座(水壶底座)产生关联，耦合器大小在称盘要求大小范围内，相同条件下影响因素更少，称重偏差更小，达到水量控制精准的目的。

在本实施例中，所述壶身100、耦合器220的重心线与所述称重感应器310的受力轴线重合。通过将承重物的重心线与称重感应器310的最佳受力线重合，达到更加精准的目的。

所述加热座还包括耦合器上压圈231和耦合器下压圈232，所述耦合器上压圈231和耦合器下压圈232上分别设有供安装耦合器220的上通孔和下通孔，所述耦合器下部固定于所述耦合器下压圈232上，所述耦合器上压圈231固定于所述耦合器220上，且所述耦合器220上部从所述上通孔穿出，与所述电加热模块相对应；所述称重感应器310安装于所述耦合器下压圈底部232，且其称重感应部位与所述下通孔相对应。

所述耦合器下压圈232和称重感应器310设于所述底座内，所述底座包括电座上盖211和电座下盖212，所述电座上盖211设有电座孔，所述耦合器下压圈232固定于所述电座，所述耦合器220由所述电座孔露出，所述耦合器上压圈231遮蔽所述电座孔，所述耦合器上压圈231和耦合器220均与所述电座上盖212分离且具有间隙。通过耦合器上压圈231将电座孔遮蔽，防止溅水或灰尘进入耦合器下部对元器件造成不良影响，又通过将耦合器上压圈231和耦合器220与电座上盖211分开，避免电座上盖211影响称重的准确性。

所述底座还包括电座上盖固定圈240，所述电座上盖固定圈240环绕所述电座孔设置，用于固定底座，例如将电座上盖上铺设的玻璃面板与电座上盖进行固定等，同时起到一定的防水的作用。

所述称重感应器310为压敏电阻式感应器，具有性能可靠的优势。所述称重感应器310下方还设有用于支撑所述称重感应器的支撑钢板260，防止因支撑板变形影响测试精度。具体的，所述支撑钢板固定于所述耦合器下压圈底面。

所述加热座还包括固定件250，所述耦合器下压圈232底面还设有与所述称重感应器220外形匹配的安装槽，所述称重感应器310安装于所述安装槽内，并通过所述固定件250固定。

实施例2

实施例1的称重控制自动电水壶的控制方法，具体如下：

所述中控系统接收加热启动指令后，获取所述称重感应器信号，计算壶体内水量，按照如下方式判断后动作：

1)当壶体内水量低于预设低水量，暂停启动加热程序，并启动加水程序，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量到达预设水量，启动加热程序；

2)当壶体内水量低于预设水量，暂停启动加热程序，并启动加水程序，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量到达预设水量，启动加热程序；

3)当壶体内水量到达预设水量，启动加热程序；

4)当壶体内水量高于预设高水量，暂停启动加热程序，并发出警报信号。

所述壶体内水量通过以下方法计算得到：所述中控系统获取所述称重感应器信号，得到总重量Gz，与预设毛重Gm相减得到水重Gs，以水重Gs换算得到水量；所述预设毛重Gm根据壶身为空时称重感应器所获取的数据设定。上述预设毛重Gm可在电水壶产品出厂时设置。

具体的，中控系统(如微处理器CPU)根据称重感应器传送的数字信号可以得到一个总重量(Gz)，由于壶身、耦合器上压圈等的重量和是一个固定的毛重(Gm)，按照总重量(Gz)减去毛重(Gm)得到水的重量(Gs＝Gz-Gm)，实时监测到水量。

设定一个小水量Ga，当总重量(Gz)小于毛重(Gm)加上小水量Ga(Gz<(Gm+Ga))时，执行缺水保护(暂停启动加热程序)、自动加水(启动加水程序)的动作。通过预先设定或用户通过按键设定的注水量Gb(即预设水量)，在注水过程中，当监测到总重量(Gz)等于毛重(Gm)、设定注水量Gb二者之和时(Gz＝(Gm+Gb))，停止注水，保证了注水量不会超过标准水位线、溢出。

并且，本实施例中，还可以实现剩余水量的实时监测，剩余水量Gc可以由监测到总重量(Gz)减去毛重(Gm)得到(Gc＝Gz-Gm)，该剩余水量Gc可以根据需要显示或不显示。

在本实施例中，所述中控系统设有防干烧程序，当加热程序运行时，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量低于预设低水量，关闭加热程序。上述设置，可以避免在加热程序启动时水量满足要求，但是经过加热过程的不断蒸发导致水量减少出现干烧的情况。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种称重控制自动电水壶，其特征在于，包括：

壶身，包括壶体和电加热模块，所述电加热模块设于所述壶体底部；

加热座，包括底座、耦合器，所述耦合器设于所述电加热模块下方，且所述耦合器为所述电加热模块供电；

控制模块，包括称重感应器、中控系统，所述称重感应器设于所述耦合器下方，所述称重感应器、耦合器均与所述中控系统电气连接。

2.根据权利要求1所述的称重控制自动电水壶，其特征在于，所述加热座还包括耦合器上压圈和耦合器下压圈，所述耦合器上压圈和耦合器下压圈上分别设有供安装耦合器的上通孔和下通孔，所述耦合器下部固定于所述耦合器下压圈上，所述耦合器上压圈固定于所述耦合器上，且所述耦合器上部从所述上通孔穿出，与所述电加热模块相对应；所述称重感应器安装于所述耦合器下压圈底部，且其称重感应部位与所述下通孔相对应。

3.根据权利要求2所述的称重控制自动电水壶，其特征在于，所述耦合器下压圈和称重感应器设于所述底座内，所述底座包括电座上盖和电座下盖，所述电座上盖设有电座孔，所述耦合器下压圈固定于所述电座，所述耦合器由所述电座孔露出，所述耦合器上压圈遮蔽所述电座孔，所述耦合器上压圈和耦合器均与所述电座上盖分离且具有间隙。

4.根据权利要求3所述的称重控制自动电水壶，其特征在于，所述底座还包括电座上盖固定圈，所述电座上盖固定圈环绕所述电座孔设置，用于固定底座。

5.根据权利要求1所述的称重控制自动电水壶，其特征在于，所述称重感应器为压敏电阻式感应器；所述称重感应器下方还设有用于支撑所述称重感应器的支撑钢板。

6.根据权利要求1-5任一项所述的称重控制自动电水壶，其特征在于，所述壶身、耦合器的重心线与所述称重感应器的受力轴线重合。

7.权利要求1-6任一项所述的称重控制自动电水壶的控制方法，其特征在于，所述中控系统接收加热启动指令后，获取所述称重感应器信号，计算壶体内水量，按照如下方式判断后动作：

当壶体内水量低于预设低水量，暂停启动加热程序；

当壶体内水量高于预设高水量，暂停启动加热程序；

当壶体内水量高于预设低水量且低于预设高水量，启动加热程序。

8.根据权利要求7所述的称重控制自动电水壶的控制方法，其特征在于，所述壶体内水量通过以下方法计算得到：所述中控系统获取所述称重感应器信号，得到总重量Gz，与预设毛重Gm相减得到水重Gs，以水重Gs换算得到水量；所述预设毛重Gm根据壶身为空时称重感应器所获取的数据设定。

9.根据权利要求7所述的称重控制自动电水壶的控制方法，其特征在于，所述中控系统设有防干烧程序，当加热程序运行时，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量低于预设低水量，关闭加热程序。

10.根据权利要求7所述的称重控制自动电水壶的控制方法，其特征在于，所述中控系统接收加热启动指令后，获取所述称重感应器信号，按照如下方式判断后动作：

当计算得到壶体内水量低于预设低水量或预设水量，启动加水程序，持续通过所述称重感应器监控水量，当计算得到壶体内水量到达预设水量，停止加水程序，启动加热程序；

当计算得到壶体内水量到达预设水量，启动加热程序；

当计算得到壶体内水量高于预设高水量，发出警报信号。