一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法與流程
2023-06-04 08:30:21 1
本發明涉及水量檢測技術領域，特別是涉及一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法。
背景技術：
電熱水壺是一般家庭使用頻率較高的家電，可用來燒水、泡茶等。電熱水壺絕大多數都是利用電熱絲進行加熱，為保證加熱速度，一般加熱功率比較高，因此，要儘量避免水壺無水幹燒，一旦幹燒，可能引起水壺損壞，嚴重的甚至發生火災、觸電危險。
現有的電熱水壺基本都沒有水量檢測功能。常見的電水壺是在壺內設置兩個等效電極，以壺內的水為介質，檢測兩個電極之間的電容量，進而判斷出水壺內的水量。
以壺內的水為介質，檢測兩個電極之間的電容量，進而判斷出水壺內的水量。由於各地水源的金屬離子、有機物等的成份不同，因此即使相同水量下，不同成份的水作為介質產生的電容量是不相同的，而且電水壺溫度一般比較高，會使得電容檢測結果發生偏移，這會造成很大的測量誤差。另外，這種檢測方案結構複雜，成本高，實際生產中很難應用。
因此，針對現有技術不足，提供一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法以解決現有技術不足甚為必要。
技術實現要素：
本發明的目的在於避免現有技術的不足之處而提供一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法，該基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法成本低，結構簡單，不用額外增加水量檢測部件。檢測可靠，誤差小，而且加熱時受到壺體溫度影響很小。
本發明的上述目的通過如下技術手段實現。
提供一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法，設置有檢測壺內水溫溫度的溫度檢測單元，所述溫度檢測單元與處理單元連接，所述處理單元電連接有記錄壺內水溫降溫時間的計時單元，處理單元通過計算處理將溫度信息轉換成水量信息。
具體而言的，具體步驟如下：
s1、啟動壺內的加熱組件進行加熱；
s2、加熱結束後，待壺內水溫開始下降，計時單元開始計時，記錄降溫時間段t；
s3、溫度檢測單元分別檢測降溫初始時間點的壺內水溫t1和降溫結束時間點的壺內水溫t2；
s4、處理單元通過質量公式計算壺內剩餘水的質量，所述質量公式如下：
m＝σηn【(t1-t2)/t】n；
其中ηn是電水壺測試得出的常數，n為正整數，t是降溫時間，t1是降溫初始時間點的壺內水溫，t2是降溫結束時間點的壺內水溫。
優選的，所述溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，所述溫度傳感器裝配於壺內的不同高度位置，所述溫度檢測單元檢測的降溫初始時間點的壺內水溫t1為多個溫度傳感器在降溫初始時間點的壺內溫度的平均值，溫度檢測單元檢測的降溫結束時間點的壺內溫度t2為多個溫度傳感器在降溫結束時間點的壺內溫度的平均值。
具體而言的，所述溫度傳感器中設有用於補償溫度誤差的環境溫度傳感器，所述環境溫度傳感器裝配於壺內。
進一步的，所述處理單元電連接有控制加熱組件通電的主控單元，所述主控單元包括主控晶片和通訊單元，所述主控晶片電通過通訊單元無線連接至用戶的移動終端進行調控。
優選的，所述主控晶片電連接有警示單元，所述警示單元根據壺內的水量數據信息進行報警。
進一步的，所述警示單元的報警方式如下：
a1、當1≤m時，警示單元處於安全模式，蜂鳴報警器不啟動；
a2、當0.5≤m＜1時，警示單元處於預警模式，蜂鳴報警器啟動，且蜂鳴報警器的頻率為500-700hz；
a3、當0≤m≤0.5時，警示單元處於報警模式，蜂鳴報警器啟動，且蜂鳴報警器的頻率為100-150hz。
進一步的，所述警示單元的報警方式如下：
b1、當1≤m時，警示單元處於安全模式，安全指示燈進行閃爍；
b2、當0.5≤m＜1時，警示單元處於預警模式，安全指示燈停止閃爍，預警指示燈進行閃爍；
b3、當0≤m≤0.5時，警示單元進行警報，安全指示燈停止閃爍，預警指示燈停止閃爍，報警指示燈進行閃爍。
具體而言的，所述安全指示燈、所述預警指示燈和所述報警指示燈閃爍的頻率分別為1000hz、100hz和10hz。
本發明通過使用檢測加熱後的降溫時間段來計算壺內的水量，該檢測方法成本低，結構簡單，不用額外增加水量檢測部件。檢測可靠，誤差小，而且加熱時受到壺體溫度影響很小。防止水壺燒乾，增強電水壺的安全指數。
附圖說明
利用附圖對本發明作進一步的說明，但附圖中的內容不構成對本發明的任何限制。
圖1是本發明一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法的系統框圖。
具體實施方式
結合以下實施例對本發明作進一步描述。
實施例1。
如圖1所示，一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法，設置有檢測壺內水溫溫度的溫度檢測單元，溫度檢測單元與處理單元連接，處理單元電連接有記錄壺內水溫降溫時間的計時單元，處理單元通過計算處理將溫度信息轉換成水量信息。
由於檢測到的數據信息並不直接是剩餘水量信息，需要處理單元進行計算處理才能得知壺內的剩餘水量。檢測的具體步驟如下：
s1、啟動壺內的加熱組件進行加熱；
s2、加熱結束後，待壺內水溫開始下降，計時單元開始計時，記錄降溫時間段t；
s3、溫度檢測單元分別檢測降溫初始時間點的壺內水溫t1和降溫結束時間點的壺內水溫t2；
s4、處理單元通過質量公式計算壺內剩餘水的質量，質量公式如下：
m＝σηn【(t1-t2)/t】n；
其中ηn是電水壺測試得出的常數，n為正整數，t是降溫時間，t1是降溫初始時間點的壺內水溫，t2是降溫結束時間點的壺內水溫。
本發明通過使用檢測加熱後的降溫時間段來計算壺內的水量，該檢測方法，成本低，結構簡單，不用額外增加水量檢測部件。檢測可靠，誤差小，而且加熱時受到壺體溫度影響很小。防止水壺燒乾，增強電水壺的安全指數。
實施例2。
一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法，其它特徵與實施例1相同，不同之處在於：溫度檢測單元包括多個溫度傳感器，溫度傳感器裝配於壺內的不同高度位置，溫度檢測單元檢測的降溫初始時間點的壺內水溫t1為多個溫度傳感器在降溫初始時間點的壺內溫度的平均值，溫度檢測單元檢測的降溫結束時間點的壺內溫度t2為多個溫度傳感器在降溫結束時間點的壺內溫度的平均值。
需要說明的是，通過採用多個溫度傳感器對壺內的不同水位點進行溫度檢測，並最終結果取均值，可以提高檢測結果的準確度，進而得出更加準確的水量信息。
實施例3。
一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法，其它特徵與實施例1相同，不同之處在於：處理單元電連接有控制加熱組件通電的主控單元,主控單元包括主控晶片和通訊單元，主控晶片電通過通訊單元無線連接至用戶的移動終端進行調控。
需要說明的是，主控單元可自動進行控制，也可以通過用戶進行無線操控，增強了電水壺的實用性和智能性，同時，使用戶使用起來更加地放心和安全。
實施例4。
一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法，其它特徵與實施例1相同，不同之處在於：主控晶片電連接有警示單元，警示單元根據壺內的水量數據信息進行報警。
當水量較低時，通過警示單元進行報警，已提醒用戶壺內水量不足，警示單元的報警方式如下：
a1、當1≤m時，警示單元處於安全模式，蜂鳴報警器不啟動；
a2、當0.5≤m＜1時，警示單元處於預警模式，蜂鳴報警器啟動，且蜂鳴報警器的頻率為500-700hz；
a3、當0≤m≤0.5時，警示單元處於報警模式，蜂鳴報警器啟動，且蜂鳴報警器的頻率為100-150hz。
需要說明的是，通過使用蜂鳴報警的方式，可以便於用戶不在電水壺旁長時間看管，可以根據警示單元中蜂鳴報警器的頻率高低對壺內水量信息進行辨別。
實施例5。
一種基於降溫時間檢測電水壺壺內的水量檢測方法，其它特徵與實施例1相同，不同之處在於：警示單元可以根據壺內的水位高低不同進行報警，及時的提醒用戶進行添水或停止加熱。警示單元的報警方式如下：
b1、當1≤m時，警示單元處於安全模式，安全指示燈進行閃爍。
b2、當0.5≤m＜1時，警示單元處於預警模式，安全指示燈停止閃爍，預警指示燈進行閃爍。
b3、當0≤m≤0.5時，警示單元進行警報，安全指示燈停止閃爍，預警指示燈停止閃爍，報警指示燈進行閃爍。
安全指示燈、預警指示燈和報警指示燈閃爍的頻率分別為1000hz、100hz和10hz。通過閃爍的頻率不同，可以更加直觀的觀察到壺內的水位處於一個怎樣的狀態。
需要說明的是，由於長期在主控晶片自動停止加熱組件加熱的情況下，會縮短元件的使用壽命，所以，通過警示單元可以提示用戶進行預主控晶片自斷電的情況，使用戶觀察壺內水量信息更加直觀，同時，延長了電子設備的使用壽命。
最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。