[发明专利]智能吸管杯

说明书

技术领域

本发明涉及一种杯子，尤指一种可以测量杯中水性能(水质、水量、水温等)的智能吸管杯。

背景技术

目前杯中水性能(水量、水质、水温)测量通常是在杯子底部嵌入水性检测器来进行，如图1所示为现有可测量杯中水量的杯子结构示意图，包括杯体1’，杯体1’的上端设有杯盖2’，杯体1’的底部嵌有重量检测器，重量检测器由上向下包括金属圈3’、PCB电路板4’、合金固定件6’、电池7’、防水接圈8’及电池对盖9’，其中压力感应式重量测量传感器5’设置于PCB电路板4’的上面且伸入杯体1’的内腔中。

现有的可测量杯中水温/水质的杯子结构与上述结构基本相同，不同的是压力感应式重量测量传感器由热敏电阻/水质TDS探头替代，其存在的缺点基本由可测量杯中水量的杯子缺点覆盖。

图1所述的现有的杯子存在以下缺点：

1、该杯子测量水量时需要接触桌面或地面作为支撑，一旦将杯子拿在手中无法进行水量测量；

2、由于重量检测器嵌在杯体底部，且其直接接触桌面，杯体不直接接触桌面，该水性检测器测量时有一定的弹性现象，造成杯子放置时不稳定，使杯子容易翻倒；

3、由于压力感应式重量测量传感器嵌入杯体，该方式对杯体生产工艺要求高，导致生产成本增加，一旦出现质量问题只能重新加工生产，导致原料浪费；

4、如果需要增加无线传输模块，对杯体的材质要求必须为非金属，否则会造成电磁屏蔽无法传输无线信号，从而对杯体的材质、造型设计造成很大困难；

5、由于测量期间重量检测器嵌在杯体中，使用者如果想要将水量测量更换到其他杯子上就会无法实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能吸管杯，其检测方式不受限制，密闭性好，不用增加杯体的生产成本，杯体材质不受限制，杯体造型设计要求更简单，可更换不同杯子进行水性检测，使用更加方便。

为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为：一种智能吸管杯，包括杯体和设于杯体上的杯盖，其中所述杯盖上设有伸入杯体内腔的吸管结构，所述吸管结构的下部封闭有检测水性的检测传感器，所述检测传感器的下端密封穿过吸管结构，所述检测传感器的上端通过集成在吸管结构中的导线与PCB电路板上的AD转换器及处理器电连接，所述检测传感器生成电子信号，通过所述导线进行信号传输，并把信号传递到处理器，所述处理器进行信号处理，并转换成可以进一步处理/使用的数字信号，所述PCB电路板设置于吸管结构的上部，且位于所述杯盖的底部。

本发明智能吸管杯，其中所述吸管结构包括内层吸管和套置于内层吸管外面的外层吸管，所述检测传感器置入所述内层吸管的外侧底部，所述检测传感器的下端伸出内层吸管与外层吸管的下端。

本发明智能吸管杯，其中所述内层吸管与外层吸管的下端连接成一体，所述检测传感器及导线设置于内层吸管与外层吸管之间的空腔中。

本发明智能吸管杯，其中所述检测传感器及导线附着于所述内层吸管的外壁，所述外层吸管包覆着检测传感器及导线。

本发明智能吸管杯，其中所述检测传感器为相对设置的正、负极两个电容电极片或热敏电阻或水质TDS探头。

本发明智能吸管杯，其中两个所述电容电极片上覆盖有绝缘层。

本发明智能吸管杯，其中所述处理器通过导线与可进行无线传输的无线模块和/或显示屏电连接。

本发明智能吸管杯，其中所述杯盖的底部还安装有底盖，所述底盖扣在所述杯盖的底部，所述PCB电路板封闭在杯盖与底盖之间。

本发明智能吸管杯，其中所述吸管结构与检测传感器之间设有密封结构。

本发明智能吸管杯，其中所述吸管结构通水的内腔设有优化水或测量水的部件。

采用上述方案后，本发明智能吸管杯在测量水量方面利用了水做为电容介质的属性，在水中置入正、负极两个平板电容，并通过测量电容值的变化进行水量测量，电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，平板电容的决定式为：C＝εS/4πkd，其中介电常数真空εr＝1，k为静电力常量，S为两板正对面积，d为两板间距离，不同的介质有不同的介电常数，其中水(H₂O)的的介电常数为78.5，假设两板之间的距离恒定，那么电容值会随着面积S变化而变化，而S可以通过水充入两个电容电极之间来变化，利用这个特性可以通过测量电容值的变化得出S的变化，从而知道水量的变化；在测量水温方面采用热敏电阻方案；在水质测量方面采用TDS探头测量水的电导率来进行。

本发明智能吸管杯具有以下有益效果：