[发明专利]自称重恒温配水方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于日常电子技术领域，涉及是一种为婴幼儿配方奶粉配奶的自动配水方法及其装置。

背景技术

目前，婴幼儿人工喂养是一件繁琐而细致的工作。婴幼儿以啼哭的方式告诉父母自己的饥饿。父母在啼哭声中要完成琐碎而细心的配奶工作。此间最痛苦的事情莫过于调整水的温度和容积，以及奶粉的比例。特别是在寒冷的冬夜，更是一件艰巨的任务。传统人工配奶需要反复地倒入热水、冷水，手工调节水的温度和体积，该方法不仅繁琐而且温度不宜掌控。如何能及时准确的进行配奶配水以成为年轻父母急需解决的问题。因此，开发一款低成本实用型的配水装置，具有很好的市场前景。

目前市场上出现的恒温热水器，需要对水不断进行加热，以达到恒温的效果，其所需能耗高，导致使用成本较高。另外倒水时仍需时刻观察水量，仍存诸多不便。

发明内容

本发明的目的在于克服上述手工操作存在的不足，而凭借传感器技术和微处理器技术提供一种自动配水方法及装置，用于婴幼儿配方奶粉的配奶。该方法可以随意设定配奶温度和体积，自动跟踪冷热水的温度,根据需要配制的水温和水量（或奶粉重量）快速及时的进行配奶，极大地提高了手工配奶的速度。其实质是根据奶粉重量，计算出水的容积，然后利用能量守恒的原理,调节冷、热水的混合比例,从而达到配奶后的温度为设定的水温。

本水温水量自动调配方法是专门应用于调配奶粉的，可以得到调配奶粉所需的温水和水量，具有节能、易用、精确等特点。首先使用输入模块中的按键设定所需的水温和水量，然后通过热水传感器模块和冷水传感器模块分别检测热水和冷水，得到热水温度值和冷水温度值，送入微控制器模块进行数据处理，根据水的比热和热量传递公式：

              （1）

                                             （2）  

其中热水温度为T1(℃)，体积为V1(ml)，冷水温度为T2(℃)，体积为V2(ml)，混合后配出的水温为T(℃)，水量为V(ml)。水的密度为C，水的比热为(Q)。

由式（1）、（2）消去C和Q得到冷水和热水体积：

                            （3）

                                           （4）

通过式（3）、式（4）计算得到配水所需的冷水和热水的水量，同时微控制器模块称重模块中实时监测压力传感器得到的数值，根据这一数值微控制器模块给出控制信号，控制执行机构的开和关，就能将合适比例的冷水和热水放入杯中，混合后得到的即为指定水温水量的温水。

自称重恒温配水方法的装置，包括热水保温容器，用于存放烧开的热水；热水传感器模块，设置在热水保温容器内，用于检测热水保温容器中的热水水温，并将温度传感信号发送给微控制器模块；冷水容器，用于存放凉开水或矿泉水等直接饮用水；冷水传感器模块，设置在冷水容器，用于检测冷水容器中的凉水水温，并将温度传感信号发送给微控制器模块；称重模块，用于称重奶瓶重量，奶瓶中未配水时的奶粉重量，配水过程中的冷热水重量等，称重模块的输出端与微控制器模块连接；输入模块，用于设定配水模式，输入配水的温度，配水的体积等，输入模块的输出端与微控制器模块连接；输出显示模块，用于显示所称物体重量和设定值等，输出显示模块的输入端与微控制器模块连接；微控制器模块，用于完成配水过程控制以及执行机构，用于执行配水过程，在热水保温容器和冷水容器的出水口上均装有该机构，由微控制器模块控制。

本发明完全模拟人工配奶步骤，降低能耗，降低了使用成本，提高了产品性价比和市场竞争力。

本发明通过实验研究，本装置配水温度误差：±1℃；配水体积误差：±5ml。若提高电磁阀的响应时间和控制精度，可以降低误差。

附图说明

图1是自称重恒温配水方法及其装置系统结构图；

图2是自称重恒温配水方法及其装置一种具体电路实例；

图3是根据本发明的最佳实施方案自动配水的控制过程。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。