本實(shí)用新型涉及一種基于非接觸式安裝的紅外溫度傳感器監(jiān)測熱水壺狀態(tài)的裝置。

背景技術(shù)：

家用電熱水壺是一種家用燒水器具，因?yàn)榫哂惺褂梅奖?、燒水快捷等功能而被廣泛使用?，F(xiàn)有技術(shù)中的電熱水壺,大多是設(shè)置在壺體上的自動保護(hù)裝置,來監(jiān)測熱水壺內(nèi)的水溫，當(dāng)水溫達(dá)到沸點(diǎn)時，保護(hù)開關(guān)就斷電。這種熱水壺只能一種壺對應(yīng)一種壺座才可使用，不能與電磁爐或電陶爐配合使用。而現(xiàn)在茶具中，用來沖茶的開水都是用不銹鋼壺或陶壺與電磁爐或電陶爐配合使用的，對于這種熱水壺的水溫監(jiān)測，一般是人工監(jiān)測。

為了解決上述問題，中國專利文獻(xiàn)CN104013303公開了一種熱水壺監(jiān)測裝置，包括紅外線測溫模塊，用于測量所述熱水壺的表面溫度；第一處理模塊，用于根據(jù)所述熱水壺的表面溫度判斷所述熱水壺的狀態(tài)，所述熱水壺的狀態(tài)包括燒開狀態(tài)和干燒狀態(tài)；其中，當(dāng)所述熱水壺的表面溫度達(dá)到臨界溫度時，判斷所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)，當(dāng)所述熱水壺的表面溫度超過臨界溫度且穩(wěn)定上升時，判斷所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)；第一報警模塊，用于在所述第一處理模塊的控制下輸出告警信息；設(shè)置模塊，用于當(dāng)收到用戶設(shè)置指令時將當(dāng)前所述熱水壺的表面溫度設(shè)置為所述臨界溫度。該熱水壺監(jiān)測裝置通過使用紅外線測溫模塊對熱水壺進(jìn)行非接觸式的測溫，監(jiān)測裝置和熱水壺本身分離，降低了報警裝置的復(fù)雜性和故障率；通過使用處理模塊實(shí)時判斷熱水壺的燒水狀態(tài)并由報警模塊發(fā)出警告，增強(qiáng)了燒水的安全性并節(jié)約了能源。

但是，中國專利文獻(xiàn)CN104013303公開的熱水壺監(jiān)測裝置，在熱水壺第一次使用時需要人為的設(shè)置臨界溫度，如果沒有設(shè)置臨界溫度或者設(shè)置的臨界溫度與所使用的水壺不對應(yīng)，那么該熱水壺監(jiān)測裝置就會在監(jiān)測過程中發(fā)出錯誤的報警信息或產(chǎn)生誤動作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述問題，本實(shí)用新型向社會提供一種結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，不需要人為的設(shè)置臨界溫度的基于非接觸式紅外溫度傳感器監(jiān)測熱水壺狀態(tài)的裝置。

本實(shí)用新型的基本原理是：在不密封的容器內(nèi)加熱水，當(dāng)水到達(dá)沸點(diǎn)時，溫度不再上升，（容器是不密封的，氣壓不變，溫度不變）。容器的溫度也不會再明顯上升。

基于以上的原理，可以紅外傳感器來測試容器的溫度，來判斷熱水壺內(nèi)的水的狀態(tài)。當(dāng)熱水壺內(nèi)的水溫度低于沸點(diǎn)時，熱水壺的表面溫度會隨著壺內(nèi)的水溫上升而上升，則為水被加熱狀態(tài)；當(dāng)熱水壺內(nèi)的水溫到達(dá)沸點(diǎn)時，壺內(nèi)水溫?zé)o明顯變化，如果測到熱水壺表面溫度在一定時間內(nèi)，熱水壺表面溫度無明顯變化，可判斷熱水壺內(nèi)的水處于沸點(diǎn)狀態(tài)，此時的熱水壺表面溫度值可記錄為y_沸值；當(dāng)所述熱水壺的表面溫度超過y_沸值，且當(dāng)前溫度穩(wěn)定上升時，則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：提供一種基于非接觸式紅外溫度傳感器監(jiān)測熱水壺狀態(tài)的裝置，用于根據(jù)熱水壺的表面溫度判斷所述熱水壺是燒開狀態(tài)或干燒狀態(tài)，該裝置包括：

紅外溫度傳感器，所述紅外溫度傳感器1與所述熱水壺呈非接觸式設(shè)置，用于測量所述熱水壺的表面溫度；

第一處理模塊，所述第一處理模塊根據(jù)所述熱水壺的表面溫度來判斷所述熱水壺的狀態(tài)，其中，當(dāng)所述紅外溫度傳感器測到熱水壺表面溫度低于沸點(diǎn)，且熱水壺的表面溫度持續(xù)上升，則判斷為熱水壺內(nèi)的水在被加熱狀態(tài)；當(dāng)熱水壺表面溫度達(dá)到某一溫度值，且該溫度值在預(yù)定時間內(nèi)基本穩(wěn)定，則判斷熱水壺內(nèi)的水處于沸點(diǎn)狀態(tài)，此時，記錄熱水壺表面溫度值為y_沸值；當(dāng)所述熱水壺的表面溫度超過y_沸值，且熱水壺的表面溫度持續(xù)上升時，則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)；

第一報警模塊，用于在所述第一處理模塊的控制下輸出告警信息。

作為對本裝置的改進(jìn)，本裝置還可包括通信模塊，通過所述通信模塊向移動終端發(fā)送所述熱水壺的狀態(tài)。

作為對本裝置的改進(jìn)，所述通信模塊是藍(lán)牙通信模塊或WIFI網(wǎng)絡(luò)通信模塊。

作為對本裝置的改進(jìn)，所述移動終端包括第二處理模塊，用于根據(jù)所接收到的所述熱水壺的狀態(tài)輸出報警指令， 第二報警模塊，用于接收所述報警指令并輸出告警信息。

作為對本裝置的改進(jìn)，所述第一報警模塊還包括音樂播放器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)時，播放指定音頻文件；蜂鳴器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)時，發(fā)出蜂鳴聲。

作為對本裝置的改進(jìn)，所述第二報警模塊還包括音樂播放器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)時，播放指定音頻文件；蜂鳴器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)時，發(fā)出蜂鳴聲。

本實(shí)用新型由于采用了紅外溫度傳感器對熱水壺進(jìn)行非接觸式的測溫，監(jiān)測裝置和熱水壺本身分離，不僅降低了報警裝置的復(fù)雜性和故障率；本實(shí)用新型不用預(yù)先人工設(shè)置臨界溫度，無論是什么材質(zhì)的熱水壺，均可實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測熱水壺的燒水狀態(tài)，并由報警模塊發(fā)出警告,增強(qiáng)了燒水的安全性并節(jié)約了能源。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是銀壺、鋁壺和不銹鋼壺?zé)囼?yàn)的曲線示意圖。

圖3是鐵壺?zé)囼?yàn)的曲線示意圖。

圖4是陶壺?zé)囼?yàn)的曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”、“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型的具體含義。

請參見圖1，圖1揭示的是一種基于非接觸式紅外溫度傳感器監(jiān)測熱水壺狀態(tài)的裝置，用于根據(jù)熱水壺的表面溫度判斷所述熱水壺是燒開狀態(tài)或干燒狀態(tài)，該裝置包括：

紅外溫度傳感器100，所述紅外溫度傳感器100與所述熱水壺呈非接觸式設(shè)置，用于測量所述熱水壺的表面溫度；

第一處理模塊200，所述第一處理模塊200根據(jù)所述熱水壺的表面溫度來判斷所述熱水壺的狀態(tài)，其中，當(dāng)所述紅外溫度傳感器100測到熱水壺表面溫度低于沸點(diǎn)，且熱水壺的表面溫度持續(xù)上升，則判斷為熱水壺內(nèi)的水在被加熱狀態(tài)；當(dāng)熱水壺表面溫度達(dá)到某一溫度值，且該溫度值在預(yù)定時間內(nèi)基本穩(wěn)定，則判斷熱水壺內(nèi)的水處于沸點(diǎn)狀態(tài)，此時，記錄熱水壺表面溫度值為y_沸值；當(dāng)所述熱水壺的表面溫度超過y_沸值，且熱水壺的表面溫度持續(xù)上升時，則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)；

第一報警模塊300，用于在所述第一處理模塊200的控制下輸出告警信息。本實(shí)施例中，所述第一報警模塊300還包括音樂播放器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)時，播放指定音頻文件；蜂鳴器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)時，發(fā)出蜂鳴聲。

本實(shí)用新型人分別用鐵壺、不銹鋼壺、銀壺、鋁壺和陶壺對本裝置作了試驗(yàn)（壺的容積為300－500毫升），其中，不銹鋼壺、銀壺、鋁壺的試驗(yàn)數(shù)據(jù)接近，歸納為一類；試驗(yàn)時，紅外溫度傳感器對準(zhǔn)熱水壺的中上部分，紅外溫度傳感器的朝向最好向上斜，以免熱源（本實(shí)施例中采用300KW電陶爐）對紅外溫度傳感器產(chǎn)生干憂；紅外溫度傳感器與熱水壺的距離控制在150－250mm范圍內(nèi)；預(yù)定的測溫時間間隔值設(shè)定為10－30秒為佳。本實(shí)施例中，紅外溫度傳感器與熱水壺的距離是200mm，時間間隔值設(shè)定為30秒，其試驗(yàn)結(jié)果如圖2、圖3和圖4所示，其中圖2是不銹鋼壺、銀壺、鋁壺的試驗(yàn)函數(shù)圖，圖3是鐵壺的試驗(yàn)函數(shù)圖，圖4是陶壺的試驗(yàn)函數(shù)圖（圖2－圖4中數(shù)據(jù)是取每種不同的壺多次試驗(yàn)后的平均值繪制的參考圖）。

從圖2可以看出，不銹鋼壺、銀壺、鋁壺的佛點(diǎn)時的熱水壺表面為98攝氏度，即y_沸值＝98攝氏度，起始溫度值為60攝氏度，從60攝氏度到熱水壺表面為98攝氏度總共用時220秒，至少在兩個測溫點(diǎn)，如在測溫點(diǎn)240秒和270秒所測的熱水壺表面溫度基本穩(wěn)定（設(shè)定相鄰兩個測溫點(diǎn)的差值小于1攝氏度，即為基本穩(wěn)定），則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)；當(dāng)所述熱水壺的表面溫度超過y_沸值，且當(dāng)前溫度持續(xù)上升時，則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)（圖中未畫出）。

從圖3可以看出，鐵壺的佛點(diǎn)時的熱水壺表面為97攝氏度，即y_沸值＝97攝氏度，起始溫度值為60攝氏度，從60攝氏度到熱水壺表面為98攝氏度總共用時270秒，至少在兩個測溫點(diǎn)，如在測溫點(diǎn)300秒和330秒所測的熱水壺表面溫度基本穩(wěn)定（設(shè)定相鄰兩個測溫點(diǎn)的差值小于1攝氏度，即為基本穩(wěn)定），則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)；當(dāng)所述熱水壺的表面溫度超過y_沸值，且當(dāng)前溫度持續(xù)上升時，則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)（圖中未畫出）。

從圖4可以看出，陶壺的佛點(diǎn)時的熱水壺表面為95攝氏度，即y_沸值＝95攝氏度，起始溫度值為60攝氏度，從60攝氏度到熱水壺表面為95攝氏度總共用時330秒，至少在兩個測溫點(diǎn)，如在測溫點(diǎn)360秒和390秒所測的熱水壺表面溫度基本穩(wěn)定（設(shè)定相鄰兩個測溫點(diǎn)的差值小于1攝氏度，即為基本穩(wěn)定），則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)；當(dāng)所述熱水壺的表面溫度超過y_沸值，且當(dāng)前溫度持續(xù)上升時，則判斷所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)（圖中未畫出）。

本實(shí)用新型不用預(yù)先人工設(shè)置臨界溫度，無論是什么材質(zhì)的熱水壺，均可實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)測熱水壺的燒水狀態(tài)，并由報警模塊發(fā)出警告,增強(qiáng)了燒水的安全性并節(jié)約了能源。

優(yōu)選的，本裝置還可包括通信模塊400，通過所述通信模塊400向移動終端500發(fā)送所述熱水壺的狀態(tài)；所述通信模塊400是藍(lán)牙通信模塊或WIFI網(wǎng)絡(luò)通信模塊。

優(yōu)選的，所述移動終端500包括第二處理模塊510，用于根據(jù)所接收到的所述熱水壺的狀態(tài)輸出報警指令，第二報警模塊520，用于接收所述報警指令并輸出告警信息；所述第二報警模塊520還包括音樂播放器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為燒開狀態(tài)時，播放指定音頻文件；蜂鳴器，用于在所述熱水壺的狀態(tài)為干燒狀態(tài)時，發(fā)出蜂鳴聲。