电容式水位检测装置及应用的玻璃烧水壶制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了玻璃烧水壶的电容式水位检测装置，在玻璃壶体的外壁上对应高、低水位线处紧贴安装有固定面积的金属弹簧或金属弹簧顶压有固定面积的导电胶垫，两个金属弹簧分别电连接至电容检测电路的触控感应芯片的两个感应输入端口，该触控感应芯片可以精确检测出高低水位处感应盘感应到的电容值，电容检测电路安装在壶柄中，通过电容检测电路的触控感应芯片检测到电容值，与单片机中预设的无水的电容值区间和有水的电容值区间作对比，从而判断玻璃水壶水位是否达到高低水位线。本实用新型专利技术采用非接触式检测，检测实时，准确又可靠，安全系数更高，防止高压与水接接触，不污染饮用水，保持水的洁净，用水更健康。

【技术实现步骤摘要】
电容式水位检测装置及应用的玻璃烧水壶
本技术涉及烧水壶的
，更具体地，涉及一种玻璃烧水壶的电容式水位检测装置。
技术介绍
现有的玻璃烧水壶，一般由电热底座或电磁炉底座和壶体组成，其中电热壶体设有发热单元，电磁炉烧水壶是通过放置于玻璃底部的不锈钢片电磁感应加热，底座设有控制电路，发热单元通过耦合器与控制电路连接，或通过无线通信模块通信传输，而壶体还设有温度传感器。使用时，只需将玻璃烧水壶放在底座上，就可以将底座和玻璃壶体的发热单元连接，按动底座上的控制按键，即可使发热单元工作，从而对玻璃壶体内的水进行加热，而壶体上的温度传感器可以将壶内的水温传输给底座，从而在水沸腾时自动切断电源，使用安全方便。然而，现有玻璃烧水壶的水位显示，仅仅在玻璃壶体上标示了最高水位线和最低水位线，以供用户通过人工肉眼识别的方式判断水位的高低，使用者有时因为疏忽没有实时关注玻璃壶水位，就有可能发生缺水干烧或在加水时满出来的危险，这样就存在安全隐患。目前，部分玻璃烧水壶的水位检测是在壶内安装与水直接接触的电极，利用水的导电性进行电极式水位检测，给电极通上一定的低压电，再通过相当于一定电阻的水，通过分压电路，检测出电压的变化，从而判断是否有水。但是，这种方法会因为水质的不同、导电率不一样，等效为不同的电阻值，从而检测到分压电压不同，比如，因为纯净水的等效电阻较大，因而通过电极的电流很小；而日常含有很多矿物质的自来水的电阻率较低，因而通过电极的电流会比较大。因此，同等的水量会因为水质的不同而产生不同的电流，从分压电路检测到的电压差异较大，经常发生误判。而且，水位探针是安装壶内与水直接接触，使用时间长了，会被水垢包裹，不导电或导电率下降，这样更容易发生误判。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电容式水位检测装置及其应用的玻璃烧水壶，采用非接触式，检测实时，且准确又安全。为了达成上述目的，本技术的解决方案是：在玻璃壶体的外壁上对应高、低水位线处分别紧贴安装有固定面积的金属弹簧或通过金属弹簧顶压紧贴安装有固定面积的导电胶垫(可以是导电硅胶或导电橡胶等)，金属弹簧或金属弹簧和导电胶垫组合构成感应盘，两个金属弹簧分别电连接至电容检测电路的触控感应芯片的两个感应输入端口，该触控感应芯片为可以精确检测出高低水位处感应盘感应到的电容值的电容感应检测芯片，电容检测电路安装在壶柄中，通过电容检测电路的触控感应芯片的两个感应输入端口检测到电容值，并与单片机中预设的无水的电容值区间和有水的电容值区间作对比，从而判断玻璃水壶水位是否达到高低水位线。应用上述电容式水位检测装置的玻璃烧水壶，包括通过耦合器相互电连接的玻璃壶体和电热炉底座或者通过无线传输通信的电磁加热玻璃水壶和电磁炉底座，玻璃壶体中设有发热单元，底座设有控制电路和加水装置，所述电容检测电路通过耦合器与安装在底座的控制电路电连接，或者电容检测电路与安装在底座的控制电路通过无线通信模块通信，电容检测电路将获得的水位信息传送至控制电路，控制电路根据水位值控制玻璃烧水壶的发热单元停止加热或者加水装置停止加水。所述金属弹簧为喇叭状塔簧，喇叭状塔簧的大直径一端顶压在导电胶垫上，导电胶垫再顶压在玻璃壶体的外壁上，使感应盘与玻璃壶壁紧密接触并保持长期有效。所述感应盘可以是紧贴玻璃壶壁安装的金属弹簧，也可是通过金属弹簧顶压安装在玻璃壶壁的导电胶垫，导电胶垫可以是导电硅胶或导电橡胶材料，具有一定弹性和柔韧性，由于玻璃壶外壁通常为圆柱体，这样具有一定弹性和柔韧性的导电硅胶或导电橡胶，通过金属弹簧的顶压，以使感应盘与玻璃壶外壁紧密接触并保持长久有效。所述感应盘的导电胶垫具有圆盘基体，圆盘基体的凹面与玻璃壶体的外壁紧贴，圆盘基体的凸面中心形成凸柱供金属弹簧的一端套置。所述导电胶垫上形成用于排气的中心气孔，中心气孔贯通圆盘基体的凹面和凸面上的凸柱。所述导电胶垫在圆盘基体的周边形成用于排气的径向剖槽。所述高低水位线处的两个金属弹簧远离玻璃壶体外壁的一端固定在支撑板上，支撑板安装在固定在壶柄的内侧。玻璃烧水壶的电容式水位检测方法：当玻璃壶体内无水时，所述玻璃壶体内腔介质为空气，此时，电容检测电路测得的电容值在无水的电容值区间，这个无水电容值区间是事先通过没有装水的多个玻璃壶，多次测试记录然后在单片机预设一定的电容值区间为无水电容值区间，检测到的电容值与无水电容值区间作对比，如果电容值在无水的电容值区间，就判断壶内缺水；当对玻璃壶体加水且水位达到最低水位线时，但未达到高水位线，这时低水位线感应盘内侧的玻璃壶内壁的介质为水，此时，电容检测电路的触控感应芯片通过低水位感应盘检测到的电容值增大，当达到预设的有水的电容值区间，就判断低水位有水，高水位缺水；这个有水电容值区间是通过事先的多台机器装满各种水的多次测试记录然后在单片机预设一定的电容值区间为有水电容值区间，检测到的电容值与有水电容值区间作对比，如果电容值在有水的电容值区间，就判断壶内水位达到低水位线处；当对玻璃壶体内部继续加水且水位达到最高水位线时，这时高水位和低水位线感应盘内侧的玻璃壶内壁的介质为水，此时，电容检测电路的触控感应芯片的高低水位输入端口通过感应盘测得电容值增大，当达到预设的有水的电容值区间，就判断低水位有水，高水位有水；这个有水电容区间值是事先通过多台机器装满各种水的多次测试记录然后在单片机预设一定的电容值区间为有水电容值区间，检测到的电容值与有水电容值区间作对比，如果电容值在有水的电容值区间，就判断壶内水位达到低水位线处和高水位线处。这样，针对电热炉底座或电磁炉底座，可以根据水位信息，做到智能烧水，当低水位感应盘检测到无水就不烧水，防干烧；当加水达到高水位时，高水位感应盘检测到的电容值在预设有水电容值区间，就判定有水，水已加满停止加水。在烧水过程中，如果低水位检测端口，检测到的电容值，在预设的缺水电容值区间，就判断缺水，停止加热关机，或根据流程的设置，可以转到自动加水流程，加水到高水位时再停止加水，再烧水。本技术还可以在底座的显示屏上增加显示出水壶水位的图示，方便客户用水，可以根据水量自行决定是否要加水和用水。采用上述方案后，本技术电容式水位检测装置的结构简单，便于安装，通过金属弹簧顶压在导电胶垫上与玻璃壶体的外壁紧贴在一起，并且持久有效，便于拆装。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术电容式水位检测装置采用触摸感应芯片检测安装于玻璃壶高低水位线处感应盘的电容值变化，来判断水位情况。检测实时且准确，本技术的检测是非接触式检测，可靠性高，安全系数更高，防止高压与水接接触，金属弹簧和导电胶垫是安装在玻璃壶体的外壁，与水没有直接接触，就不会受水垢的影响，也不会发生在烧水的过程中有其他物质挥发到水里面、污染饮用水的情形，保持水的洁净，用水更健康。附图说明图1是本技术电容式水位检测装置应用于玻璃烧水壶的结构示意图；图2是本技术电容式水位检测装置的立体示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电容式水位检测装置，其特征在于：在玻璃壶体的外壁上对应高、低水位线处分别紧贴安装有固定面积的金属弹簧或通过金属弹簧顶压紧贴安装有固定面积的导电胶垫，金属弹簧或金属弹簧和导电胶垫组合构成感应盘，两个金属弹簧分别电连接至电容检测电路的触控感应芯片的两个感应输入端口，该触控感应芯片为可以精确检测出高低水位处感应盘感应到的电容值的电容感应检测芯片，电容检测电路安装在壶柄中，通过电容检测电路的触控感应芯片的两个感应输入端口检测到电容值，并与单片机中预设的无水的电容值区间和有水的电容值区间作对比，从而判断玻璃水壶水位是否达到高低水位线。/n

【技术特征摘要】
1.电容式水位检测装置，其特征在于：在玻璃壶体的外壁上对应高、低水位线处分别紧贴安装有固定面积的金属弹簧或通过金属弹簧顶压紧贴安装有固定面积的导电胶垫，金属弹簧或金属弹簧和导电胶垫组合构成感应盘，两个金属弹簧分别电连接至电容检测电路的触控感应芯片的两个感应输入端口，该触控感应芯片为可以精确检测出高低水位处感应盘感应到的电容值的电容感应检测芯片，电容检测电路安装在壶柄中，通过电容检测电路的触控感应芯片的两个感应输入端口检测到电容值，并与单片机中预设的无水的电容值区间和有水的电容值区间作对比，从而判断玻璃水壶水位是否达到高低水位线。


2.如权利要求1所述的电容式水位检测装置，其特征在于：所述金属弹簧为喇叭状塔簧，喇叭状塔簧的大直径一端顶压在导电胶垫上，导电胶垫再顶压在玻璃壶体的外壁上。


3.如权利要求1所述的电容式水位检测装置，其特征在于：所述感应盘的导电胶垫具有圆盘基体，圆盘基体的凹面与玻璃壶体的外壁紧贴，圆盘基体的凸面中心形成凸柱供金属弹簧的一端套置。

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【专利技术属性】
技术研发人员：方周荣，张有富，
申请(专利权)人：厦门越一电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35