[發明專利]一種智能水杯及其存水檢測方法

在審

• 申請號: 201710883003.8
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107865558A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 李光煌;羅輝;覃國秘;李雯雯;蘇明珠;莫偉雄;李耀軍
• 申請（專利權）人: 深圳市賽億科技開發有限公司
• 主分類號: A47G19/22
• 分類號: A47G19/22;G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能水杯，其特征在于：包括外殼(1)和設置在外殼(1)內側的內膽(2)，所述外殼(1)外側設置LED燈(6)，所述內膽(2)下部的外側設置溫度傳感器(3)，所述外殼(1)底部的內側與內膽(2)底部的外側之間設置控制電路板(5)，所述內膽(2)的膽壁內側等間距設置多個鋁薄膜(4)，所述鋁薄膜(4)一端連接到控制電路板(5)，所述鋁薄膜(4)另一端延伸到杯口；所述控制電路板(5)包括微處理器(51)、藍牙模塊(52)、語音模塊(53)和電源模塊(54)，所述微處理器(51)與藍牙模塊(52)、語音模塊(53)、電源模塊(54)、溫度傳感器(3)、鋁薄膜(4)、LED燈(6)電連接，所述藍牙模塊(52)與手機無線連接。

2.如權利要求1所述的一種智能水杯，其特征在于：所述鋁薄膜(4)為8個或者8個以上，且為偶數個。

3.如權利要求2所述的一種智能水杯，其特征在于：所述鋁薄膜(4)在膽壁均成對以內膽(2)的中心線相對設置。

4.如權利要求2所述的一種智能水杯，其特征在于：所述鋁薄膜(4)為弧柱形狀。

5.如權利要求1所述的一種智能水杯，其特征在于：所述內膽(2)為圓柱狀。

6.一種智能水杯存水檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、當杯子傾斜時，微處理器計算內膽的膽壁內側成對設置的鋁薄膜之間的電容值C，電容的值從小到大依次排列，排列的次序為C1、C2、C3……Cn；

步驟2、令相鄰大小的兩個電容值相減得△C，即△C1＝C2-C1，△C2＝C3-C2……△Cn＝Cn+1-Cn，因為膽壁內側的鋁薄膜等間距排列，則△C＝△C1＝△C2＝……＝△Cn；

步驟3、根據的△C值只與杯子的傾斜度成正比例關系，即其中，k為與杯子的半徑、鋁板的高度和寬度相關的比例常數，為杯子與豎直方向之間的夾角，微處理器計算出值；

步驟4、在杯子和鋁板固定的情況下，杯中的水量Q隨時間的變化率ΔQ與杯子傾斜度的變化率成正比例關系，微處理器通過計算出ΔQ值；

步驟5、當ΔQ小于一個固定的標值c時，判斷出杯中的水被喝掉；當ΔQ大于c時，判斷出杯中的水被倒掉，并且微處理器把判斷的結果通過藍牙模塊發送到手機APP端。

7.如權利要求6所述的一種智能水杯存水檢測方法，其特征在于，

所述步驟1計算內膽的膽壁內側成對設置的鋁薄膜之間的電容值具體方法是：

由于每對鋁薄膜都是以杯體內膽的中心線相對稱的，因此每對鋁薄膜板可視為相距為內膽直徑的平行板，而平行板的電容數學公式為

C＝ε·ε₀·S/d

C為電容值、ε為水介電常數、ε₀為真空介電常數，S為平行板的面積，d為兩塊平行板之間的距離，水的介電常數ε與溫度t之間的數學關系式為

ε＝exp(4.47422-4.54426·exp(-3·t))

而S的面積為

S＝l·h

l為鋁板的弧長，h為杯中液體的高度，而兩塊板之間的距離d為內膽半徑R的2倍，即

d＝2·R

由以上公式可以得出，通過檢測到杯中的水的溫度t，可以計算出水的介電常數ε，再根據杯子固有結構的半徑R，平行板的面積S，即可計算出每對平行板之間的電容大小。

8.如權利要求6所述的一種智能水杯存水檢測方法，其特征在于：所述微處理器程序中有一個用戶飲水最大間隔時間和最小飲水量的限制，當檢測到用戶的飲水時間和飲水量不在限制范圍內時，微處理器通過語音模塊和LED燈閃亮來提醒用戶飲水，并準確記錄下每次的飲水時間和飲水信息。