CN211927008U - 探测件、管路结构和取水组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种探测件、管路结构和取水组件，其中，探测件，包括：导电极板；绝缘结构，设于所述导电极板的至少一侧，且所述绝缘结构与所述导电极板相贴合，其中，所述导电极板能够向外导出对应于与所述绝缘结构的外侧相接触的介质的电容值。通过本实用新型的技术方案，通过导电极板向外导出与介质对应的电容值，可无接触的实现连续测量。

Description

探测件、管路结构和取水组件

技术领域

本实用新型涉及饮水技术领域，具体而言，涉及一种探测件、一种管路结构和一种取水组件。

背景技术

目前，大部分用户在日常饮水时都通过饮水机实现，而在使用过程中，通常仅在水箱内的水位较低时会提醒用户加水，无法连续测量水位，现有技术中通常采用金属探针对水位实现测量，然而上述方案需要将金属探针与水接触，会产生污染，降低水质，影响用户的正常饮用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提供一种探测件。

本实用新型的另一个目的在于提供一种管路结构。

本实用新型的再一个目的在于提供一种取水组件。

为了实现上述至少一个目的，根据本实用新型第一方面的技术方案，提出了一种探测件，包括：导电极板；绝缘结构，设于所述导电极板的至少一侧，且所述绝缘结构与所述导电极板相贴合，其中，所述导电极板能够向外导出对应于与所述绝缘结构的外侧相接触的介质的电容值。

根据本实用新型提出的探测件，包括导电极板和贴合于导电极板上的绝缘结构，由于导电极板的电容值在不受外力冲击时较为稳定，而在绝缘结构外壁与介质相接触时，则会将电容值发生改变，特别地，在介质与绝缘结构之间的接触发生连续变化时，可通过向外导出不同的电容值以实现对介质变化的信息获取，从而利于后续通过对电容值的分析确定介质的具体变化。需要强调的是，通过本技术方案中提出的探测件，可以以较低成本实现检测的效果，同时由于结构简便，无需改动原机的结构，又由于通过电容值进行判断，减少介质与导电极板之间的接触，可实现连续测量。

而在应用时，可通过此前介质的多个变化状态与电容值的对应关系拟合出应用曲线，再通过对不同应用场景下的变化状态所对应的电容值的不同，实现对介质变化的检测和确定。

特别地，在介质为水时，先通过将探测件下放至固定的容器中，根据不同体积的水分别确定对应的电容值，并将其拟合成水位函数曲线，在出厂后用户使用时，可根据不同的水位高度向外导出不同的电容值，从而实现对水位的不接触且连续的测量确定。

其中，绝缘结构可设于导电极板的一侧或两侧，甚至可根据实际使用场景对导电极板实现半包围或全包围。

需要说明的，绝缘结构所设置的位置仅需将需要进行电容检测的介质与导电极板隔离开即可。

在上述技术方案中，还包括：电路板，与所述导电极板通过导线连接，其中，所述电路板上设有电连接的控制器和模数转换器，所述模数转换器与所述导电极板电连接，所述模数转换器能够将所述电容值转换为数字信号，所述控制器能够接收与所述电容值对应的数字信号。

在该技术方案中，通过设置与导电极板通过导线相连接的电路板，可接收导电极板的电容值，具体地，电路板上设有控制器和模数转换器，导电极板所对应的模拟电容信号会通过模数转换器转换成对应的数字信号，控制器则可以接收模数转换器转换后的数字信号，根据探测件与介质的不同接触关系，控制器所接收到的数字信号也会存在不同，通过将多个接触关系和接收到的数字信号进行统计，可为后续实际使用时不同的接触关系提供数据支持。

其中，介质的不同接触关系可以为介质覆盖对应于导电极板的绝缘结构的不同面积，或者介质处于对应于导电极板的绝缘结构的不同高度。

在上述技术方案中，所述导电极板的一端与所述电路板通过导线连接，所述探测件还包括：绝缘端盖，设于所述导电极板的另一端，所述绝缘端盖的周缘与所述绝缘结构密封连接。

在该技术方案中，通过将绝缘端盖设于导电极板的另一端，即远离电路板的一端，在绝缘端盖和绝缘结构密封连接的基础上，可对导电极板整体实现密封，可以理解，导电极板的另一端会伸入到待探测对象内，为了减少待探测对象内介质对导电极板向外导出的电容值的影响，通过设置绝缘端盖可减少待检测对象内介质由导电极板的另一端流入，以与导电极板接触的可能性。

需要强调的，绝缘端盖和绝缘结构的密封连接，是通过绝缘端盖的周缘与绝缘结构相连实现的。

在上述技术方案中，所述绝缘结构的横截面呈环状，所述导电极板呈圆柱状设于所述绝缘结构内。

在该技术方案中，通过限定绝缘结构的横截面呈环状，可适用于更多的使用场景，而导电极板则呈圆柱状的设于绝缘结构围成的环形内，使得探测件整体呈柱状，以增强产品的适用范围。

在上述技术方案中，所述绝缘结构包括：同心设置的第一绝缘环和第二绝缘环，所述导电极板的横截面呈环状，所述第一绝缘环设于所述导电极板的内侧，所述第二绝缘环设于所述导电极板的外侧。

在该技术方案中，导电极板的横截面呈环状，而绝缘结构由同心的第一绝缘环和第二绝缘环构成，而第二绝缘环设于第一绝缘坏的外侧，在绝缘结构与导电极板相贴合的基础上，第二绝缘环贴合于导电极板的外环侧，而第一绝缘环贴合于导电极板的内环侧，使得绝缘结构将导电极板的内侧和外侧包裹起来，从而实现对环状的导电极板的绝缘防护。

本实用新型第二方面技术方案提出了一种管路结构，包括管路本体；以及上述第一方面技术方案中的探测件，所述探测件的第一绝缘环套设于所述管路本体外。

通过本实用新型第二方面的管路结构，包括管路本体以及套设于管路本体外的探测件，其中，管路本体内可充满流体，以限定流体的运动方向以及运动轨迹，而探测件则可沿管路本体伸入待检测对象内部，对待检测对象内部的介质相接触以实现检测，具体地，探测件包括绝缘结构和横截面呈环状的导电极板，绝缘结构由同心的第一绝缘环和第二绝缘环构成，而第二绝缘环设于第一绝缘坏的外侧，在绝缘结构与导电极板相贴合的基础上，第二绝缘环贴合于导电极板的外环侧，而第一绝缘环贴合于导电极板的内环侧，在此基础上，将第一绝缘环套设于管路本体外，从而实现管路结构运输流体和检测的双重效果，为用户的使用提供便利。

本实用新型第三方面技术方案提出了一种管路结构，包括上述第一方面技术方案中的探测件，所述探测件的第一绝缘环内形成导水腔；接水管，所述接水管的一端与所述第一绝缘环密封连接，且所述接水管与所述导水腔相连通。

通过本实用新型第三方面的管路结构，包括内设有导水腔的探测件，通过将接水管直接与探测件连通，可将导水腔内的流体通过接水管向外引出，或将接水管中的水导入导水腔内，具体地，探测件包括绝缘结构和横截面呈环状的导电极板，绝缘结构由同心的第一绝缘环和第二绝缘环构成，而第二绝缘环设于第一绝缘坏的外侧，在绝缘结构与导电极板相贴合的基础上，第二绝缘环贴合于导电极板的外环侧，而第一绝缘环贴合于导电极板的内环侧，在此基础上，第一绝缘环与接水管的一端密封连接，而第一绝缘环内形成有导水腔，以实现接水管和导水腔的连通。

本实用新型第四方面技术方案提出了一种取水组件，包括储水结构，所述储水结构的一端设有取水口；上述任一技术方案的管路结构，所述管路结构通过所述取水口伸入所述储水结构内。

根据本实用新型第四方面的取水组件，包括储水结构和管路结构，管路结构通过储水结构上的取水口伸入储水结构内，可将储水结构内的水沿管路结构向外取出，同时，管路结构带有探测件，可对水位进行连续检测，具体地，在储水结构的形状规格确定时，可将管路结构伸入储水结构内，此时可向储水结构内导入不同体积的水，并将导电极板向外发出对应于不同体积的水的电容值进行统计，同时将其进行拟合，生成对应于该储水结构的函数曲线，而在用户使用时，可根据不同的函数曲线得出对应于不同水位的提示，以为用户提供一定的参考，而用户从取水组件中取出的水由于并未与探测件的导电极板相接触，减少污染，提高使用品质。

其中，取水组件可以为饮水机、净饮机等，储水结构可以为桶装水，水箱等，而桶装水的规格可以随意调整，在使用时仅需将管路结构中的探测件进行重新校准即可实现水位检测的功能。

在上述技术方案中，所述管路结构伸入所述储水结构内的一端设有绝缘端环，所述绝缘端环的内缘与所述管路结构中探测件的第一绝缘环密封连接，所述绝缘端环的外缘与所述管路结构中探测件的第二绝缘环密封连接。

在该技术方案中，通过在管路结构伸入储水结构的一端设有绝缘端环，可通过绝缘端环分别与第一绝缘环和第二绝缘环的密封连接，以实现将导电极板与储水结构中介质之间的隔离，从而减少污染。

本实用新型第五方面技术方案提出了一种取水组件，包括储水结构，所述储水结构的一端设有相互独立的取水口和测量口；取水管，通过所述取水口伸入所述储水结构内；上述第一方面技术方案中任一探测件，所述探测件的一端通过所述测量口伸入所述储水结构内。

根据本实用新型第五方面的取水组件，包括储水结构、取水管以及探测件，其中，储水结构上设有取水口和测量口，取水管通过取水口伸入储水结构，而探测件则通过测量口伸入储水结构，通过将取水口和测量口独立设置，可使得水位检测和取水的功能使用相独立，根据使用情况对探测件和取水管进行设置，例如，单独进行水位测试时，可仅将测量口开启，并设置探测件，而在单纯实现取水功能时，则可将取水口开启并设置取水管以实现。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的探测件的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的探测件的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的探测件的横截面的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的探测件的横截面的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的探测件的横截面的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的取水组件的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的取水组件的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型的一个实施例的管路结构的结构示意图；

图9示出了根据本实用新型的一个实施例的拟合曲线的示意图。

其中，图1至图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1探测件，12导电极板，14绝缘结构，142第一绝缘环，144第二绝缘环，15导线，16电路板，162控制器，164模数转换器，18绝缘端盖，2管路结构，22管路本体，24导水腔，26接水管，3取水组件，32储水结构，34取水管，36取水口，38测量口。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图9描述本实用新型的一些实施例。

实施例1

如图1和图5所示，根据本实用新型的一个实施例提出了一种探测件1，包括导电极板12和绝缘结构14，其中，绝缘结构14贴合于导电极板12上，以实现导电极板12与外界的隔绝，由于导电极板12的电容值在不受外力冲击时较为稳定，而在绝缘结构14外壁与介质相接触时，则会将电容值发生改变，特别地，在介质与绝缘结构14之间的接触发生连续变化时，可通过向外导出不同的电容值以实现对介质变化的信息获取，从而利于后续通过对电容值的分析确定介质的具体变化。

在使用探测件1进行测量时，可通过此前介质的多个变化状态与电容值的对应关系拟合出应用曲线，再通过对不同应用场景下的变化状态所对应的电容值的不同，实现对介质变化的检测和确定。

其中，导电极板12需要具有一定的导电性，其材质可以为金属，还可以为碳，在使用碳膜层作为导电极板12时，其具有较好的延展性，可以发生一定的弯折，从而可提高探测件1的适用范围，当然，在使用碳膜层作为导电极板12时，其厚度设计较为灵活，利于小型化的设计理念。

其中，绝缘结构14可设于导电极板12的一侧或两侧，甚至可根据实际使用场景对导电极板12实现半包围或全包围。

而绝缘结构14则可以使用塑料进行制作，在介质为饮用水时，可选用食用级别的塑料作为材料以制作绝缘结构14。

需要说明的，绝缘结构14所设置的位置仅需将需要进行电容检测的介质与导电极板12隔离开即可。

根据本实施例的探测件1，其探测原理为，在探测件1伸入具有一定导电能力的介质中时，可根据探测件1上被介质包裹的区域的不同，例如与水所接触的表面积的不同，以形成不同的电容值。

实施例2

如图2和图5所示，在实施例1的基础上，在将导电极板12的电容值向外导出时，设置有与其通过导线15连接的电路板16，在电路板16上设有将模拟信号转换为数字信号的模数转换器164，以及接收数字信号的控制器162，从而使得导电基板上的模拟电容信号可被控制器162所接收，从而可根据不同的使用场景拟合不同的对应关系曲线，便于在用户使用时提供对照参考。

实施例3

如图1、图2和图5所示，根据本实用新型的一个实施例提出了一种探测件1，包括导电极板12、绝缘结构14和绝缘端盖18，其中，导电极板12的一端连接至电路板16上，绝缘结构14贴合于导电极板12上，绝缘端盖18设于导电极板12远离电路板16的一端，以实现导电极板12与外界的隔绝，特别地，在将探测件1置于水箱内时，可极大程度的隔离水和导电极板12，即减少水与导电极板12的接触。

在上述任一实施例的基础上，如图5所示，导电极板12可呈圆柱状，绝缘结构14则呈中空的柱状，其横截面呈环状，使得探测件1自身成为一个整体，可单独更换或维修，也可在产品上作为可扩展的功能提供给用户。

在上述任一实施例的基础上，如图3和图5所示，导电极板12呈中空柱状，即导电极板12的横截面呈环状，绝缘结构14具体由同心的第一绝缘环142和第二绝缘环144构成，在使用时则是将导电极板12置于第一绝缘环142和第二绝缘环144之间，使得介质可接触第一绝缘环142的内壁以及第二绝缘环144的外壁。

实施例4

如图1、图4至图6所示，根据本实用新型的一个实施例提出了一种管路结构2，包括管路本体22以及套设于管路本体22外的探测件1，其中，管路本体22内在向外取水时可充满水，以通过管路本体22的路径限定水的运动方向以及运动轨迹，而探测件1则包括呈中空柱状的导电极板12和由同心的第一绝缘环142和第二绝缘环144组成的绝缘结构14，管路本体22被第一绝缘件所包围，水可由管路本体22从水箱中不断向外抽出。

实施例5

如图3和图8所示，根据本实用新型的一个实施例提出了一种管路结构2，包括接水管26以及探测件1，其中，探测件1包括呈中空柱状的导电极板12和由同心的第一绝缘环142和第二绝缘环144组成的绝缘结构14，第一绝缘件围设形成导水腔24，导水腔24的一端与接水管26相连，水可从水箱通过导水腔24和接水管26不断向外抽出。

实施例6

如图1和图6所示，根据本实用新型的一个实施例提出了一种取水组件3，包括储水结构32和伸入储水结构32内的管路结构2，管路结构2带有探测件1，可对水位进行连续检测。具体地，储水结构32的一端设有取水口36，在储水结构32的形状规格确定时，可将管路结构2通过取水口36伸入储水结构32内，此时可向储水结构32内导入不同体积的水，并将导电极板12向外发出对应于不同体积的水的电容值进行统计，同时将其进行拟合，生成对应于该储水结构32的函数曲线，而在用户使用时，可根据不同的函数曲线得出对应于不同水位的提示，以为用户提供一定的参考。

此外，如图3和图4所示，在探测件1伸入储水结构32的一端，设有与第一绝缘环142和第二绝缘环144分别密封连接的绝缘端环，以保证水不会从端面与导电极板12发生接触，保证探测件1的正常检测。

在一个具体地实施例中，取水组件3为饮水机。

在一个具体地实施例中，取水组件3为净饮机。

其中，储水结构32可以根据不同的供水厂家，其规格有所区别，而本实施例的取水组件3，针对不同的储水结构32在进行校准时可根据实际使用的储水结构32进行重新校准，即重新采集不同体积水的电容值生成对应的函数曲线，以提高对不同储水结构32的适用范围。

实施例7

如图7所示，根据本实用新型的一个实施例提出了一种取水组件3，包括储水结构32和伸入储水结构32内的探测件1，可对水位进行连续检测。具体地，储水结构32的一端设有取水口36和测量口38，在储水结构32的形状规格确定时，可将取水管34通过取水口36伸入储水结构32内，并将探测件1通过测量口38伸入储水结构32内，此时可向储水结构32内通过取水管34倒入或者直接灌入不同体积的水，并将导电极板12向外发出对应于不同体积的水的电容值进行统计，同时将其进行拟合，生成对应于该储水结构32的函数曲线，而在用户使用时，可根据不同的函数曲线得出对应于不同水位的提示，以为用户提供一定的参考。

实施例8

如图2、图3和图6所示，根据本实用新型的一个具体实施例提出了一种饮水机，包括水桶(即储水结构32)、和取水器，取水器包括有电容采集电路(即电路板16)、电容探针传感器(即探测件1)，其中，电容探针传感器通过导线15连接至电容采集电路上，电容探针传感器的具体结构是通过软管内嵌金属管的方式实现的，在金属层(即导电极板12)内外两侧分别设置食用级别的塑料软管(即第一绝缘环142和第二绝缘环144)，从而保证里面的金属层和水是完全隔离的状态。或者，还可以使用喷镀工艺技术，把中间的金属层换成碳膜层，那样可以做的很薄，而且可以做成柔软的软管。可以适配更多的场景。

其中，在将电容探针传感器用于水位测量时，其检测到的电容值可通过电容采集电路进行获取，由于在本质上电容和水位是没有任何关系的。所以需要先建立电容和水位的数学模型。如图9所示，首先我们可以对给水桶里面加入不同高度的水，读取出电容值x0,x1，…………xn。然后测量出每个电容值对应的水位高度H0，H1…………Hn。n>1。经过我们在XY轴上描点画图求出其对应的拟合曲线，然后通过P(X，Y)的求出拟合方程P＝kx+y。解出K系数。后面可以通过检测到电容值，反求到y的对应的值，从而实现通过电容值确定对应于水桶的水位。

其中，拟合方程会随着探针的材质变化而不一样。可以是上升的，也可以是下降的。甚至可以是抛物线。

通过本实用新型提出的探测件、管路结构和取水组件，通过导电极板向外导出与介质对应的电容值，可无接触的实现连续测量。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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

Claims (10)

1.一种探测件，其特征在于，包括：

导电极板；

绝缘结构，设于所述导电极板的至少一侧，且所述绝缘结构与所述导电极板相贴合，

其中，所述导电极板能够向外导出对应于与所述绝缘结构的外侧相接触的介质的电容值。

2.根据权利要求1所述的探测件，其特征在于，包括：

电路板，与所述导电极板通过导线连接，

其中，所述电路板上设有电连接的控制器和模数转换器，所述模数转换器与所述导电极板电连接，所述模数转换器能够将所述电容值转换为数字信号，所述控制器能够接收与所述电容值对应的数字信号。

3.根据权利要求2所述的探测件，其特征在于，所述导电极板的一端与所述电路板通过导线连接，所述探测件还包括：

绝缘端盖，设于所述导电极板的另一端，所述绝缘端盖的周缘与所述绝缘结构密封连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的探测件，其特征在于，所述绝缘结构的横截面呈环状，所述导电极板呈圆柱状设于所述绝缘结构内。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的探测件，其特征在于，所述绝缘结构包括：

同心设置的第一绝缘环和第二绝缘环，所述导电极板的横截面呈环状，所述第一绝缘环设于所述导电极板的内侧，所述第二绝缘环设于所述导电极板的外侧。

6.一种管路结构，其特征在于，包括：

管路本体；

如权利要求5所述的探测件，所述探测件的第一绝缘环套设于所述管路本体外。

7.一种管路结构，其特征在于，包括：

如权利要求5所述的探测件，所述探测件的第一绝缘环内形成导水腔；

接水管，所述接水管的一端与所述第一绝缘环密封连接，且所述接水管与所述导水腔相连通。

8.一种取水组件，其特征在于，包括：

储水结构，所述储水结构的一端设有取水口；

如权利要求6或7所述的管路结构，所述管路结构通过所述取水口伸入所述储水结构内。

9.根据权利要求8所述的取水组件，其特征在于，所述管路结构伸入所述储水结构内的一端设有绝缘端环，所述绝缘端环的内缘与所述管路结构中探测件的第一绝缘环密封连接，所述绝缘端环的外缘与所述管路结构中探测件的第二绝缘环密封连接。

10.一种取水组件，其特征在于，包括：

储水结构，所述储水结构的一端设有相互独立的取水口和测量口；

取水管，通过所述取水口伸入所述储水结构内；

如权利要求1至5中任一项所述的探测件，所述探测件的一端通过所述测量口伸入所述储水结构内。

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