能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置和容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及容器內(nèi)液體的測溫技術(shù)，特別涉及能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的 測溫裝置和容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有利用紅外接收器測溫的方法和裝置中，通常在測得熱電堆的環(huán)境溫度和熱電 堆產(chǎn)生的電壓后，根據(jù)斯特藩-玻爾茲曼定律來計(jì)算被測物體的溫度。然而，測溫的外界環(huán) 境并不是理想的常溫環(huán)境，外界溫度通常是時(shí)刻變化的，而且，熱電堆在測溫時(shí)自身也會往 外輻射能量，這些都會影響到測溫的準(zhǔn)確性。
[0003] 測量的溫度不準(zhǔn)確，青少年影響不明顯，但對溫度比較敏感的嬰幼兒而言，牛奶的 溫度特別重要，飲用的牛奶過冷或過熱都會引起腸胃不適，甚至造成疾病傳染，嚴(yán)重影響嬰 幼兒的健康成長。目前，市場上具有測量功能的奶瓶均是通過在奶瓶套上安裝溫度傳感器 測量奶瓶本體的溫度，并不能真正測量奶瓶本體內(nèi)食物的溫度。因此，有必要研宄一種能夠 測量液體實(shí)際溫度的測溫裝置和容器。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠測量容器內(nèi) 的液體溫度的測溫裝置和容器，能夠測量容器內(nèi)的液體的實(shí)際溫度。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案：
[0006] 一種能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，包括：PCB板，所述PCB板上設(shè)置有 用于將液體發(fā)射的紅外線聚焦至紅外接收器上的聚焦組件，用于根據(jù)聚焦后的紅外線的能 量生產(chǎn)相應(yīng)的電壓的紅外接收器和用于根據(jù)所述電壓獲取液體溫度的主控芯片；所述聚焦 組件罩設(shè)于所述紅外接收器上，所述紅外接收器連接所述主控芯片。
[0007] 所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置中，所述聚焦組件包括支架，所述 支架的一端設(shè)置有菲涅爾透鏡，所述支架的另一端具有緣邊，所述緣邊貼附在所述PCB板 上；所述紅外接收器位于菲涅爾透鏡的正下方。
[0008] 所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置中，所述菲涅爾透鏡的焦距為 4_5mm〇
[0009] 所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置中，所述菲涅爾透鏡的厚度為 0? 4_lmm〇
[0010] 所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置中，所述菲涅爾透鏡為HDPE菲涅 爾透鏡。
[0011] 所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置中，所述菲涅爾透鏡為黑色菲涅爾 透鏡或乳白色菲涅爾透鏡。
[0012] 所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，還包括底座，所述PCB板裝設(shè)于 所述底座中，在所述底座上設(shè)置有用于夾持容器的夾持組件。
[0013] 一種具有測溫功能的容器，包括容器本體和如上所述的測溫裝置，所述容器本體 設(shè)置于所述測溫裝置上。
[0014] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置和容 器，由聚焦組件將液體發(fā)射的紅外線聚焦至紅外接收器上；之后紅外接收器根據(jù)聚焦后的 紅外線的能量生產(chǎn)相應(yīng)的電壓；再由主控芯片根據(jù)環(huán)境溫度和所述電壓計(jì)算液體溫度，本 實(shí)用新型通過將液體發(fā)射的聚焦至PCB板的紅外接收器上，能準(zhǔn)確測量容器內(nèi)食物的實(shí)際 溫度，而不是奶瓶的瓶壁溫度，適合腸胃敏感的人群（如嬰兒）使用。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0016] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置中底座 的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置中主控 芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的測溫裝置的測溫方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本實(shí)用新型提供一種夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置和容器，為使本實(shí)用新 型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步 詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí) 用新型。
[0020] 請參閱圖1，其為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝 置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的液體溫度的測溫裝置包括：PCB板10,所述PCB 板10上設(shè)置有聚焦組件20、紅外接收器30和主控芯片（圖中未示出）。所述聚焦組件20 罩設(shè)于所述紅外接收器30上。
[0021] 所述聚焦組件20用于將液體發(fā)射的紅外線聚焦至紅外接收器30上，所述紅外接 收器30用于根據(jù)聚焦后的紅外線的能量生產(chǎn)相應(yīng)的電壓，所述紅外接收器30連接所述主 控芯片，將檢測的電壓反饋給主控芯片，所述主控芯片用于根據(jù)所述電壓獲取液體溫度。
[0022] 具體的，所述紅外接收器30為紅外熱電堆傳感器，具有高精度、高靈敏度、低反應(yīng) 時(shí)間等特點(diǎn)，可運(yùn)用在各種環(huán)境的測溫中。所述紅外接收器30中，熱電堆吸收在感測范圍 內(nèi)被測物體發(fā)出的紅外能量（熱量），熱電堆產(chǎn)生的電壓代表了紅外能量。故可以通過熱電 堆產(chǎn)生的電壓經(jīng)過一系列計(jì)算后，得出被測物體的溫度。
[0023] 請繼續(xù)參閱圖1，所述聚焦組件20包括支架202,所述支架202的一端設(shè)置有菲涅 爾透鏡201，所述支架202的另一端具有緣邊203,所述緣邊203貼附在所述PCB板10上； 所述紅外接收器30位于菲涅爾透鏡201的正下方。本實(shí)用新型通過在支架202的另一端 設(shè)置緣邊203,便于將聚焦組件20固定在PCB板10上，結(jié)合寶寶容易摔奶瓶的特點(diǎn)，提高測 溫裝置的抗摔性能。
[0024] 并且，本實(shí)用新型采用菲涅爾透鏡201，其焦距短，且比傳統(tǒng)透鏡的材料用量更少、 重量與體積更小，從而能使智能奶瓶套輕薄化，便于嬰幼兒自己手持喝奶。
[0025] 具體地，所述菲涅爾透鏡201采用HDPE(HighDensityPolyethylene，高密度聚 乙烯）菲涅爾透鏡201，所述菲涅爾透鏡201的焦距L1為4-5mm，菲涅爾透鏡201的厚度為 0. 4-lmm。較佳的，所述菲涅爾透鏡201的焦距為4. 5mm，鏡片的厚度為0. 6mm。所述菲涅爾 透鏡201為黑色菲涅爾透鏡201或乳白色菲涅爾透鏡201。其中，黑色吸光效果較好，乳白 色透光效果較好，綜合環(huán)境溫度、光線，測量裝置本體等因素的影響，本實(shí)用新型優(yōu)先采用 乳白色菲涅爾透鏡201。
[0026] 請一并參閱圖2,本實(shí)用新型的測溫裝置還包括底座40,所述PCB板10裝設(shè)于所 述底座40中，在所述底座40上設(shè)置有用于夾持容器的夾持組件50。所述底座40的頂面 上設(shè)置有用于供聚集組件穿過的通孔，使聚集組件緊貼容器的底部，提升測量精度。其中， 所述夾持組件50用于夾緊容器（如奶瓶，杯子等），采用硅膠殼，硅膠材質(zhì)柔軟、環(huán)保、有彈 性、抗震性好。所述底座40的直徑和夾持組件50的規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)口徑奶瓶或者寬口徑奶瓶 的尺寸匹配。
[0027] 請一并參閱圖3,所述主控芯片包括：參數(shù)獲取模塊601，用于獲取紅外接收器30 的環(huán)境溫度和紅外接收器30產(chǎn)生的電壓；校準(zhǔn)模塊602,用于根據(jù)所述環(huán)境溫度和電壓，校 準(zhǔn)測溫參數(shù)；處理模塊603,用于根據(jù)所述環(huán)境溫度、電壓和校準(zhǔn)后的測溫參數(shù)，計(jì)算被測 物體的實(shí)際溫度。
[0028] 其中，所述環(huán)境溫度為紅外接收器30自身的溫度，具體為紅外熱電堆傳感器中熱 電堆的溫度。紅外熱電堆傳感器產(chǎn)生的電壓為被測物體放置在紅外接收器30正上方后，熱 電堆接收到被測物體輻射的能量后產(chǎn)生的電壓。
[0029] 具體實(shí)施時(shí)，所述處理模塊603具體用于：
[0030] 根據(jù)紅外接收器的環(huán)境溫度和紅外接收器產(chǎn)生的電壓計(jì)算整個(gè)測溫過程的系統(tǒng) 參數(shù)S:
[0031] S = S〇X [1+a^ (TDIE-TEEF)+a2X (TDIE-TEEF)2]；
[0032] 根據(jù)紅外接收器的環(huán)境溫度和紅外接收器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱電堆自身的熱輻射 V〇s：
[0033] Vos= b o+biX (TDIE-TEEF)+b2X (TDIE-TEEF)2]；
[0034] 根據(jù)紅外接收器的環(huán)境溫度和紅外接收器產(chǎn)生的電壓計(jì)算熱紅外輻射過來的量 值f(V0BJ):
[0035] f(V0BJ) = (V0BJ-V0S)+c2X(V0BJ-V0S)2;
[0036] 根據(jù)紅外接收器的環(huán)境溫度、熱紅外輻射過來的量值和系統(tǒng)參數(shù)，計(jì)算被測物體 的實(shí)際溫度Tqw:
[0037]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，包括：PCB板，其特征在于，所述PCB板 上設(shè)置有用于將液體發(fā)射的紅外線聚焦至紅外接收器上的聚焦組件，用于根據(jù)聚焦后的紅 外線的能量生產(chǎn)相應(yīng)的電壓的紅外接收器和用于根據(jù)所述電壓獲取液體溫度的主控芯片； 所述聚焦組件罩設(shè)于所述紅外接收器上，所述紅外接收器連接所述主控芯片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，其特征在于，所述 聚焦組件包括支架，所述支架的一端設(shè)置有菲涅爾透鏡，所述支架的另一端具有緣邊，所述 緣邊貼附在所述PCB板上；所述紅外接收器位于菲涅爾透鏡的正下方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，其特征在于，所述 菲涅爾透鏡的焦距為4-5mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，其特征在于，所述 菲涅爾透鏡的厚度為0. 4-1_。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，其特征在于，所述 菲涅爾透鏡為HDPE菲涅爾透鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，其特征在于，所述 菲涅爾透鏡為黑色菲涅爾透鏡或乳白色菲涅爾透鏡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置，其特征在于，還包 括底座，所述PCB板裝設(shè)于所述底座中，在所述底座上設(shè)置有用于夾持容器的夾持組件。
8. -種具有測溫功能的容器，其特征在于，包括容器本體和如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng) 所述的測溫裝置，所述容器本體設(shè)置于所述測溫裝置上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了能夠測量容器內(nèi)的液體溫度的測溫裝置和容器，由聚焦組件將液體發(fā)射的紅外線聚焦至紅外接收器上；之后紅外接收器根據(jù)聚焦后的紅外線的能量生產(chǎn)相應(yīng)的電壓；再由主控芯片根據(jù)環(huán)境溫度和所述電壓計(jì)算液體溫度，本實(shí)用新型通過將液體發(fā)射的聚焦至PCB板的紅外接收器上，能準(zhǔn)確測量容器內(nèi)食物的實(shí)際溫度，而適合腸胃敏感的人群(如嬰兒)使用。
【IPC分類】G01J5-10
【公開號】CN204439216
【申請?zhí)枴緾N201520146350
【發(fā)明人】李向吉, 謝廣寶, 郭鵬, 李鵬
【申請人】東莞捷榮技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月13日