CN205015036U - 一种具有低检测限的液体体积测量装置与容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有低检测限的液体体积测量装置与容器，其中测量装置用于容器内液体体积的测量，包括一截面尺寸固定且已知的压缩件，压缩件的外周设有密封圈与限位装置，其可通过该密封圈与容器密封连接，在容器内形成密封空间，并可通过相对容器的运动对密封空间内的气体进行压缩，限位装置使压缩件的运动距离固定且已知，压缩件上设有一用于容纳气体的气体仓，气体仓可与密封空间连通；还包括用于检测容器内压缩前后气压值的气压传感器。本实用新型设置有缓冲气体仓，可以减小压缩式容器内气压的变化幅度，从而可以选用量程小而精度高的气压传感器，有助于提高精度、节约成本。

Description

一种具有低检测限的液体体积测量装置与容器

技术领域

本实用新型涉及智能设备领域，尤其是涉及一种液体体积的测量装置，本实用新型还涉及一种可测量内部液体体积的容器。

背景技术

水作为生命之源，是人们生存必不可少的物质，正确的饮水方式有助于人们保持健康，然而以前人们仅依靠自身感觉来喝水，无法直观的了解自己的饮水量，随着人们健康意识的增强与技术的进步，智能饮水设备开始受到人们的欢迎，其可以精确测量人们一天所摄取的水量，从而使人们可以合理规划自身的饮水量，同时该饮水数据又将成为整个大健康数据中的重要组成部分。但是现有的智能饮水设备一般是在容器上设置测量装置，这种方式存在一些缺陷：一、容器因为有着防漏水、保温等方面的要求，其自身结构（包括形状、材质、功能等）具有一定的限制，因此测量装置的加入会进一步增加容器设计与制造的难度，增加产品成本；二、测量装置不具有通用性，每一款容器都需要单独设计，进一步增加生产成本；三、现有的测量装置一般为液位传感器，其稳定性差，容易因容器倾斜、容器形状而导致测量误差，难以满足精确测量的要求。

针对上述问题，现有一种检测方法，其通过一与容器密封连接的检测设备，对容器内的气体进行压缩，根据压缩前后气压值的变化检测液体的体积。为了得到气压的变化数据，人们一般是采用气压传感器进行测量，然而当容器储存的水量较多时，检测设备与容器之间的剩余空间过小，导致该空间内的气压急剧升高，为了不对传感器造成损坏，这就要求其具有较高的检测限，而高检测限将会带来如下问题：1、传感器的量程很大，测量精度相应会降低，而实际测量却只需较小的气压变化，因此很容易导致测量误差；2、传感器的成本将显著增加，不利于提升产品的竞争力。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种具有低检测限的液体体积测量装置，通过设置有缓冲气体仓，可以减小容器内气压的变化幅度，从而可以选用量程小而精度高的气压传感器，有助于提高精度、节约成本。

本实用新型提供一种可测量内部液体体积的容器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有低检测限的液体体积测量装置，用于容器内液体体积的测量，包括

一截面尺寸固定且已知的压缩件，压缩件的外周设有密封圈与限位装置，其可通过该密封圈与容器密封连接，在容器内形成密封空间，并可通过相对容器的运动对密封空间内的气体进行压缩，限位装置使压缩件的运动距离固定且已知，压缩件上设有一用于容纳气体的气体仓，气体仓可与密封空间连通；

还包括用于检测容器内压缩前后气压值的气压传感器。

作为上述方案的进一步改进方式，限位装置至少为两处，且处于同一水平面上，其由导电材料制成，气压传感器在至少两处限位装置之间被导通时开始检测密封空间内的气压值。

作为上述方案的进一步改进方式，限位装置包括至少一处的固定件，以及对应设于固定件下方的弹性件，固定件与弹性件均由导电材料制成，弹性件可发生弹性运动，从而具有与固定件导通的第一状态和与固定件断开的第二状态，气压传感器在至少一处弹性件处于第一状态时开始检测密封空间内的气压值。

作为上述方案的进一步改进方式，气体仓包括自压缩件端面伸出的筒状结构，筒状结构上设有开口，使其内部腔体可与密封空间连通。

作为上述方案的进一步改进方式，包括设于气体仓顶端的水位探测杆。

一种可测量内部液体体积的容器，包括容器口，该容器内壁设有绕其一周的突起，还包括上述的具有低检测限的液体体积测量装置，该测量装置通过密封圈与突起连接，在容器内形成密封空间。

一种具有低检测限的液体体积测量装置，用于容器内液体体积的测量，包括

螺纹、角度传感器与压缩件，其中螺纹的螺距以及压缩件的截面尺寸固定且已知，压缩件的外周设有密封圈，其可通过该密封圈与容器密封连接，在容器内形成密封空间，并可通过相对容器的运动对密封空间内的气体进行压缩，限位装置使压缩件的运动距离固定且已知，压缩件上设有一用于容纳气体的气体仓，气体仓可与密封空间连通；

还包括用于检测容器内压缩前后气压值的气压传感器。

作为上述方案的进一步改进方式，气体仓包括自压缩件端面伸出的筒状结构，筒状结构上设有开口，使其内部腔体可与密封空间连通。

作为上述方案的进一步改进方式，包括设于气体仓顶端的水位探测杆。

一种可测量内部液体体积的容器，包括容器口，该容器内壁设有绕其一周的突起，包括上述的具有低检测限的液体体积测量装置，该测量装置通过螺纹螺接在容器口上，密封圈与突起连接，在容器内形成密封空间。

本实用新型的有益效果是：

设置有缓冲气体仓，可以减小容器内气压的变化幅度，从而可以选用量程小而精度高的气压传感器，有助于提高精度、节约成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型测量装置静态检测方案的示意图；

图2是本实用新型静态检测方案第一个实施例的示意图；

图3是本实用新型静态检测方案第二个实施例的示意图；

图4是本实用新型容器第一个实施例的示意图；

图5是本实用新型测量装置动态检测方案的示意图；

图6是本实用新型容器第二个实施例的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

根据常识，气体的气压与体积成反比，如果在容器内形成密封空间，并对该密封空间内的气体进行压缩，则空间内的气压也会相应的发生变化，因此，当气体被压缩的体积值、对应时刻气压的变化值以及容器的容积值均能够准确测量时，通过公式：

便能够得出容器内液体的体积，其中，V1为压缩前容器内气体的体积值，Vx为容器内气体被压缩的体积值，P0为压缩前容器内的气压值，P1为压缩后容器内的气压值，V2为容器内液体的体积值，V为容器的容积值，基于上述理论，本实用新型公开了一种具有低检测限的液体体积测量装置：

参照图1，测量装置包括一截面尺寸固定且已知的压缩件1，压缩件1的外周设有密封圈2与限位装置3。压缩件1可通过密封圈2与容器密封连接，在容器内形成密封空间，并可通过相对容器的运动而对空间内的气体进行压缩。限位装置3可以在压缩件1运动了一定距离后与容器抵持，限制压缩件1进一步的运动，该距离可以通过预先设计或测量得知，从而使其成为一固定常数，还包括用于检测容器内压缩前后气压值的气压传感器4。

压缩件1的顶端设有上设有气体仓11，仓内可以容纳一定体积的气体，该气体仓11在密封空间形成后可与所述密封空间连通，这样无论容器内储存有多少液体，测量装置与容器之间始终都会存在一定体积的缓冲气体，使得气压不会发生大幅度的变化，从而可以选用低检测限的气压传感器。

作为气体仓的一种优选实施方式，其包括自压缩件端面伸出的筒状结构，筒状结构上设有用于连通密封空间的开口，开口优选设置在筒状结构的顶端。

进一步的，气体仓11的顶端设有水位探测杆12，其能够在接触到液面时发出警报，防止压缩件在容器内液面过高的情况下继续侵入导致的液体溢出。为了避免液面波动而造成的误报警，水位探测杆12为两处，当且仅当两处的水位探测杆12接触到液面时才会触发警报。

为了便于握持，测量装置还包括有盖体5，压缩件1自盖体5的内侧面伸出，当测量装置与容器连接时，可以通过盖体5驱动压缩件1进行压缩运动。

在本实施例中，压缩件1的截面尺寸与移动距离均为常数，故容器内气体被压缩的体积值，即压缩件1的侵入体积值可以通过截面尺寸与乘以移动距离的方式直接得出，此为静态检测方案，其中移动距离通过限位装置控制，具体的，限位装置3设于压缩件1上，以密封圈2与容器刚开始形成密封关系的位置为起点，限位装置3可以使压缩件相对容器下压一定距离值h后被容器口抵持，该h值可以通过结构限制为一确定值。

理想情况下，容器内气压的测量需要在压缩件完成压缩后同步开始，然而上述限位装置仅能起到限制位移与获取移动距离的作用，无法实现同步检测的功能，为了解决这个问题，本实用新型公开了一种限位装置的改进方式：

参照图2，限位装置3至少为2处，其处于同一水平面内，限位装置3由导电材料制成，气压传感器在至少两处限位装置3之间被导通时开始检测密封空间内的气压值，此种方式适合于具有导电功能的容器，当容器口同时接触到2处限位装置时，限位装置之间通过容器导通，从而触发气压传感器工作。

上述实施例仅适用于具有导电功能的容器，对于由绝缘材料制成的容器则无法实现其功能，此外由于误差的存在，可能出现容器无法同时接触到限位装置的情况，导致无法同步测量，因此，本实用新型公开了进一步的改进方式，参照图3，限位装置包括固定件31，以及对应设于固定件31下方的弹性件2，固定件31与弹性件32均由导电材料制成，弹性件32可发生弹性运动，从而具有与固定件31导通的第一状态和与固定件31断开的第二状态，当压缩件1向下运动至一定距离后，容器口抵持弹性件32，使其与固定件31接触导通，此种方式不局限于容器的材质，从而有效的解决了上述实施例的问题。

类似的，气压传感器在至少一处弹性件处于第一状态时开始检测密封空间内的气压。

本实用新型公开了一种应用上述静态检测方案的容器，参照图4，容器6具有一容器口61，测量装置通过盖体扣合在容器口61上，压缩件1伸入至容器6内形成密封空间，通过向下按压或旋转盖体，便可驱动压缩件1进一步伸入至密封空间内，从而对其内的气体进行压缩，优选的，容器6的内壁具有一圈突起62，压缩件1在伸入容器内的过程中，密封圈2被突起62挤压而发生变形，可以实现更好的密封效果，同时也能更加精确的定位压缩起点。

本实用新型还公开了一种应用动态检测方案的测量装置，类似的，其也包括压缩件、气压传感器与气体仓，相对于上述的静态检测方案，其区别在于气体压缩的体积值并不是预先输入的，而是通过实时检测得知，参照图5，测量装置还包括角度传感器（未示出）和设置在盖体5上的螺纹51，螺纹的螺距固定且已知，测量装置通过所述螺纹螺接在容器上，并能相对其旋入和旋出，角度传感器可以获得盖体旋转的角度值，通过结合所述角度值与螺距，便可动态的检测压缩件的移动距离，从而进一步确定气体被压缩的体积值。

可以理解的是，所述静态检测方案与动态检测方案并不是绝对独立的，二者可以结合实用，以达到最优的测量效果。

本实用新型所公开的测量装置还可设有输出终端，其可以将液体体积数据以语音、文字或者图像的形式输出。

参照图6，本实用新型公开了一种应用上述动态检测方案的容器，容器6具有一容器口61，容器口61处设有螺纹63，测量装置通过盖体5螺接在容器口61上，压缩件1伸入至容器6内形成密封空间，通过旋转盖体，便可驱动压缩件1进一步伸入至密封空间内，从而对其内的气体进行压缩，优选的，容器6的内壁具有一圈突起62，压缩件1在伸入容器内的过程中，密封圈2被突起62挤压而发生变形，可以实现更好的密封效果，同时也能更加精确的定位压缩起点。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种具有低检测限的液体体积测量装置，用于容器内液体体积的测量，其特征在于，包括

一截面尺寸固定且已知的压缩件，所述压缩件的外周设有密封圈与限位装置，其可通过该密封圈与容器密封连接，在容器内形成密封空间，并可通过相对容器的运动对密封空间内的气体进行压缩，所述限位装置使压缩件的运动距离固定且已知，所述压缩件上设有一用于容纳气体的气体仓，所述气体仓可与密封空间连通；

还包括用于检测容器内压缩前后气压值的气压传感器。

2.根据权利要求1所述的具有低检测限的液体体积测量装置，其特征在于，所述限位装置至少为两处，且处于同一水平面上，其由导电材料制成，所述气压传感器在至少两处限位装置之间被导通时开始检测密封空间内的气压值。

3.根据权利要求1所述的具有低检测限的液体体积测量装置，其特征在于，所述限位装置包括至少一处的固定件，以及对应设于所述固定件下方的弹性件，所述固定件与弹性件均由导电材料制成，所述弹性件可发生弹性运动，从而具有与所述固定件导通的第一状态和与所述固定件断开的第二状态，所述气压传感器在至少一处弹性件处于第一状态时开始检测密封空间内的气压值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有低检测限的液体体积测量装置，其特征在于，所述气体仓包括自所述压缩件端面伸出的筒状结构，所述筒状结构上设有开口，使其内部腔体可与所述密封空间连通。

5.根据权利要求4所述的具有低检测限的液体体积测量装置，其特征在于，包括设于所述气体仓顶端的水位探测杆。

6.一种可测量内部液体体积的容器，包括容器口，该容器内壁设有绕其一周的突起，其特征在于，还包括权利要求1至5中任一项所述的具有低检测限的液体体积测量装置，该测量装置通过所述密封圈与所述突起连接，在容器内形成密封空间。

7.一种具有低检测限的液体体积测量装置，用于容器内液体体积的测量，其特征在于，包括

螺纹、角度传感器与压缩件，其中所述螺纹的螺距以及压缩件的截面尺寸固定且已知，所述压缩件的外周设有密封圈，其可通过该密封圈与容器密封连接，在容器内形成密封空间，并可通过相对容器的运动对密封空间内的气体进行压缩，所述压缩件上设有一用于容纳气体的气体仓，所述气体仓可与密封空间连通；

还包括用于检测容器内压缩前后气压值的气压传感器。

8.根据权利要求7所述的具有低检测限的液体体积测量装置，其特征在于，所述气体仓包括自所述压缩件端面伸出的筒状结构，所述筒状结构上设有开口，使其内部腔体可与所述密封空间连通。

9.根据权利要求8所述的具有低检测限的液体体积测量装置，其特征在于，包括设于所述气体仓顶端的水位探测杆。

10.一种可测量内部液体体积的容器，包括容器口，该容器内壁设有绕其一周的突起，其特征在于，包括权利要求7至9中任一项所述的具有低检测限的液体体积测量装置，该测量装置通过所述螺纹螺接在所述容器口上，所述密封圈与所述突起连接，在容器内形成密封空间。