一种液体自动添加并加热装置及运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种液体自动添加并加热装置及运行方法，装置包括控制装置，添加器、加热装置本体、温度传感器、加热器、大气压强检测器和薄膜压力传感器，其中，加热装置本体为腔体结构；温度传感器用于测量加热装置本体内的液体的实时温度，薄膜压力传感器用于测量加热装置本体内的液体的实时压力，大气压强检测器用于检测实时大气压强，控制装置根据参数进行判断，并根据判断结果对添加器和加热器发出相应指令，其中，参数包括目标液体种类、实时大气压强、实时温度和实时压力。本发明专利技术支持特定海拔下液体沸点检测，支持多种类液体加热，支持按目标容积或按目标重量选择添加液体，支持按特定目标温度加热功能，可以计算剩余加热时间，可以防止干烧。

A device for automatically adding and heating liquid and its operation method

【技术实现步骤摘要】
一种液体自动添加并加热装置及运行方法
本专利技术涉及液体加热领域，尤其涉及一种液体自动添加并加热装置及运行方法。
技术介绍
目前居民消费者使用的饮水机、饮料机、茶水机以及工业使用的液体加热容器等加热机器缺乏按不同海拔加热液体的功能，同时也缺乏对剩余加热时间准确预测的功能。目前市面液体加热装置功能单一，自动化程度不足。1.目前既有液体加热装置功能单一，缺乏以下特点其中一个或多个：1)不支持特定海拔下液体沸点检测功能；2)不支持多种类液体加热功能3)不支持按目标容积或按目标重量选择添加液体功能；4)除了沸点加热外不支持按特定目标温度加热功能；2.手动添加液体容易溢出，不够方便；3.既有的一些装置体积较大，不利于空间狭小的场景使用；4.缺乏准确的剩余加热时间预测功能；5.缺乏沸点检测防止干烧的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种液体自动添加并加热装置，包括添加器、加热装置本体、温度传感器、加热器、控制装置、大气压强检测器和至少一个薄膜压力传感器，其中，加热装置本体为腔体结构，温度传感器和加热器均位于加热装置本体内部，添加器和控制装置位于加热装置本体的外部，控制装置连接添加器、温度传感器、加热器、薄膜压力传感器和大气压强检测器；温度传感器用于测量加热装置本体内的液体的实时温度，薄膜压力传感器用于测量加热装置本体内的液体的实时压力，大气压强检测器用于检测实时大气压强；控制装置根据参数进行判断，并根据判断结果对添加器和加热器发出相应指令，其中，参数包括目标液体种类、实时大气压强、实时温度和实时压力。优选地，薄膜压力传感器的薄膜压力信号通过惠斯通电桥进行转换。优选地，加热装置本体的下方设置有加热底座，加热底座包括耦合器、面板机械层和位于面板机械层上的多个物理层，多个物理层从下到上依次为粘结层、保护层和耐磨层，耦合器位于多个物理层的中心，并贯穿多个物理层；薄膜压力传感器位于保护层中的预设区域。优选地，耐磨层的厚度范围为5um-100um，保护层的厚度范围为5um-100um，粘结层的厚度范围为5um-100um。第二方面，本专利技术提供一种液体自动添加并加热装置的运行方法，包括：获取目标参数，目标参数包括目标液体种类、目标温度和目标容积；根据目标液体种类，获取目标压力容积离散曲线；根据目标容积和目标压力容积离散曲线，获得目标压力；检测腔体的实时压力，判断实时压力是否小于目标压力；若是，控制添加器开通；若否，控制添加器关闭；检测腔体内液体的实时温度，判断实时温度和目标温度的关系；当实时温度小于目标温度，控制加热器进行加热，并计算加热所需时间，当实时温度大于或者等于目标温度，关闭加热器。优选地，获取目标容积包括根据目标重量获取目标体积或者直接获取目标容积，其中，根据目标重量获取目标体积包括：根据目标液体种类，获取对应的目标液体种类的温度密度离散曲线；通过对应的目标液体种类的温度密度离散曲线将目标重量换算为目标容积。优选地，获取目标温度包括获取沸点或者获取用户的指定温度，其中，获取沸点包括：根据目标液体种类，获取液体海拔沸点离散曲线；检测实时大气压强，并根据实时大气压强，获取当前海拔高度；根据液体海拔沸点离散曲线，将当前海拔高度换算为沸点。优选地，在判断实时压力是否小于目标压力之前，还包括判断腔体压力是否异常，具体包括：若判断异常，控制添加器关闭，控制加热器停止加热；其中，异常的条件为下列条件之一：第一条件：腔体的实时压力小于或者等于腔体内无液体压力。第二条件：腔体的实时压力大于腔体内满液体压力，腔体内无液体压力和腔体内满液体压力根据目标压力容积离散曲线获得。优选地，计算加热所需时间，具体包括：将加热功率、液体总质量、比热容、实时温度、目标温度和降温系数代入以下公式，计算所需时间：式中Z为中间过程量，P为加热功率、C为比热容、M为液体总质量，t为所需时间、T为目标温度，T0为实时温度，k为降温系数进一步优选地，降温系数根据以下方法获得：通过测得温差分别获得t＝2s、t＝3s、t＝4s时的实时降温系数，将三个实时降温系数求取平均值，即为降温系数。本专利技术的有益效果：(1)支持特定海拔下液体沸点检测；(2)支持多种类液体加热功能；(3)支持按目标容积或按目标重量选择添加液体功能；(4)支持按特定目标温度加热功能；(5)可以计算剩余加热时间；(6)可以防止干烧。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种自动加液体加热装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种惠斯通电桥的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种加热底座的剖视图；图4为本专利技术实施例提供的另一视角下的加热底座的剖视图；图5为本专利技术实施例提供的一种液体压力容积离散曲线图；图6为本专利技术实施例提供的一种液体海拔沸点离散曲线图；图7为本专利技术实施例提供的一种液体温度密度离散曲线图；图8为本专利技术实施例提供的一种中间过程量Z的时间和温升速度的关系图；图9为本专利技术实施例提供的一种图8简化后的二维图；图10为本专利技术实施例提供的一种自动加液体加热装置的运行方法流程图；图11为本专利技术实施例提供的一种获取目标容积的方法流程图；图12为本专利技术实施例提供的一种计算腔体加热所需时间的方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1，本专利技术实施例提供一种液体自动添加并加热装置，包括添加器1、加热装置本体2、温度传感器3、加热器4、控制装置6、大气压强检测器15和一个薄膜压力传感器5，其中，加热装置本体2为腔体结构，温度传感器3和加热器4均位于加热装置本体2内部，添加器1和控制装置6位于加热装置本体2的外部，控制装置6连接添加器1、温度传感器3、加热器4、薄膜压力传感器5和大气压强检测器15。温度传感器3用于测量加热装置本体2内的液体的实时温度，薄膜压力传感器5用于测量加热装置本体2内的液体的实时压力，大气压强检测器15用于检测实时大气压强。示例性的，大气压强检测器可以选用BME280。示例性的，薄膜压力传感器可以选用RFP602-薄膜压力传感器。在一个示例中，添加器主要用于给腔体添加液体。可以两种选用类型的液体添加器，一种是输入液体已有压力的，例如自来水，由电磁水阀控制液体流入腔体；一种是输入液体没有压力的，通过电动水泵来抽取液体再输送给腔体；电磁水阀可以选用ZE180-CJ2，电动水泵可以选用KLP40-08T。液体添加器接受智能控制器控制，实时开通或者关闭；控制装置6根据参数进行判断，并根据判断结果对添加器和加热器发出相应指令，其中，参数包括目标液体种类、实时大气压强、实时温度和实时压力。本专利技术实施例提供的液体自动添加并加热装置还包括设置在加热装置本体2上的显示器16和设置器17。显示器16用于人工交互，接受控制装置6的输出结果，例如操作过程中的状态、显示异常状态。设置器17用于人工交互，用于给控制装置6输入操作命令。设置器17可以是WIFI、红外、网络、或者有线连接的设备。薄膜压力传感器5的薄膜压力信号通过惠斯通电桥进行转换，图2所示，其中，惠斯通电桥输出压力电压信号为：R1:薄膜压力传感器等效电阻，可以是1个、2个、3个等多个薄膜压力传感器串联或并联得到；R2,R3,R4:电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体自动添加并加热装置，其特征在于，包括添加器、加热装置本体、温度传感器、加热器、控制装置、大气压强检测器和至少一个薄膜压力传感器，其中，所述加热装置本体为腔体结构，所述温度传感器和所述加热器均位于所述加热装置本体内部，所述添加器和所述控制装置位于所述加热装置本体的外部，所述控制装置连接所述添加器、所述温度传感器、所述加热器、所述薄膜压力传感器和所述大气压强检测器；所述温度传感器用于测量所述加热装置本体内的液体的实时温度，所述薄膜压力传感器用于测量所述加热装置本体内的液体的实时压力，所述大气压强检测器用于检测实时大气压强；所述控制装置根据参数进行判断，并根据判断结果对所述添加器和所述加热器发出相应指令，其中，所述参数包括目标液体种类、实时大气压强、实时温度和实时压力。

【技术特征摘要】
1.一种液体自动添加并加热装置，其特征在于，包括添加器、加热装置本体、温度传感器、加热器、控制装置、大气压强检测器和至少一个薄膜压力传感器，其中，所述加热装置本体为腔体结构，所述温度传感器和所述加热器均位于所述加热装置本体内部，所述添加器和所述控制装置位于所述加热装置本体的外部，所述控制装置连接所述添加器、所述温度传感器、所述加热器、所述薄膜压力传感器和所述大气压强检测器；所述温度传感器用于测量所述加热装置本体内的液体的实时温度，所述薄膜压力传感器用于测量所述加热装置本体内的液体的实时压力，所述大气压强检测器用于检测实时大气压强；所述控制装置根据参数进行判断，并根据判断结果对所述添加器和所述加热器发出相应指令，其中，所述参数包括目标液体种类、实时大气压强、实时温度和实时压力。2.根据权利要求1所述的液体自动添加并加热装置，其特征在于，所述薄膜压力传感器的薄膜压力信号通过惠斯通电桥进行转换。3.根据权利要求1所述的液体自动添加并加热装置，其特征在于，所述加热装置本体的下方设置有加热底座，加热底座包括耦合器、面板机械层和位于所述面板机械层上的多个物理层，所述多个物理层从下到上依次为粘结层、保护层和耐磨层，所述耦合器位于所述多个物理层的中心，并贯穿所述多个物理层；所述薄膜压力传感器位于所述保护层中的预设区域。4.根据权利要求1所述的液体自动添加并加热装置，其特征在于，所述耐磨层的厚度范围为5um-100um，所述保护层的厚度范围为5um-100um，所述粘结层的厚度范围为5um-100um。5.一种液体自动添加并加热装置的运行方法，其特征在于，包括：获取目标参数，所述目标参数包括目标液体种类、目标温度和目标容积；根据所述目标液体种类，获取目标压力容积离散曲线；根据所述目标容积和所述目标压力容积离散曲线，获得目标压力；检测腔体的实时压力，判断所述实时压力是否小于目标压力；若是，控制添加器开...

【专利技术属性】
技术研发人员：许超，曹世昌，
申请(专利权)人：雷博塔斯广州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44