水族箱加热棒和水族箱的制作方法

1.本技术的实施方式涉及水生动植物养殖领域，具体地，涉及一种智能加热棒及水族箱。


背景技术：

2.本背景技术说明陈述的目的仅在于为权利要求书中的主张及本技术的实施方式和/或实施例提供背景说明便于本领域技术人员和审查单位理解本技术的技术特征和保护范围。背景部分的描述不因为包括在本部分中就视为或被承认是现有技术。由于现有技术中加热棒的温度探头较轻巧，在进行维护清洁等工作时容易被拽出水面，从而造成不停加热，发生“煮鱼”事故。亟需一种更为安全的水族箱加热棒，从多重角度防止上述问题的发生。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本技术实施例的提供了一种水族箱加热棒，包括：加热装置、传感装置、控制装置、外壳、线缆；所述传感装置包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测水的存在，所述第二传感器用于检测温度；所述控制装置分别连接所述加热装置和所述传感装置，控制所述加热装置的作业；所述加热装置设置于所述外壳内部；所述传感装置设置于所述加热装置上方。
5.进一步，所述第一传感器和第二传感器集成设置和/或整体封装成一薄片。
6.进一步，所述传感装置和所述加热装置分别通过独立且分离的线缆与所述控制装置连接。
7.进一步，所述传感装置可拆卸地设置于所述外壳的外表面。
8.进一步，所述传感装置与所述外壳分体设置，以安装在水族箱不同位置。
9.进一步，所述传感装置具有固定件以将其固定安装在水族箱内表面。
10.进一步，还具有用于将所述水族箱加热棒固定于水族箱的固定装置，所述固定装置设置于所述外壳的底部并且所述传感装置设置于于所述外壳的上表面或上部。
11.进一步，所述外壳的表面设置有凹槽，所述传感装置形成为薄片固定嵌设于所述凹槽中。
12.进一步，所述凹槽设置于所述外壳的靠近所述线缆处远离所述加热装置的自由端。
13.进一步，所述凹槽的底部和/或侧壁设置有镂水结构。
14.进一步，所述凹槽的内壁设置有台阶结构以在所述传感装置与所述凹槽的底面之间形成间隙。
15.进一步，嵌设于所述凹槽中的形成为薄片的所述传感器装置的上表面高于所述外壳的上表面。
16.进一步，所述间隙的距离大于等于1mm。
17.进一步，所述传感器装置的上表面高于所述外壳的上表面的高度大于等于0.5mm。
18.进一步，所述传感装置的底面距离所述加热装置的上表面的距离大于等于2mm。
19.进一步，所述第一传感器在所述水族箱加热棒和/或所述传感装置离水时先于所述第二传感器离开水面或与所述第二传感器同时离开水面。
20.进一步，所述第一传感器设置于靠近连接所述传感装置和所述控制装置的线缆一端。
21.根据本技术的另一个方面，还提供了一种水族箱，包括上述加热棒。
22.本技术的有益效果至少包括：在多种场景下防止温度探头离水后温度传感器误认为水温低而误加热。
附图说明
23.通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本技术的保护范围，其中：
24.图1是根据本技术实施例之一的水族箱加热棒和水族箱的示意图；
25.图2是根据本技术实施例之一的水族箱加热棒的传感装置的示意图；
26.图3是根据本技术实施例之一的具有集成化传感器的水族箱加热棒的根部的局部放大示意图；
27.图4是根据本技术实施例之一的具有集成化传感器的水族箱加热棒的检测电路的示意图；
28.图5是根据本技术实施例之一的具有集成化传感器的水族箱加热棒的外壳及其表面的用于设置传感装置薄片的卡槽的示意图；
29.图6是根据本技术实施例的水族箱加热棒的工作原理示意图。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例及其附图，对本技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本技术的特定的具体实施方式，用于说明本技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本技术实施方式及本技术保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
31.本说明书的附图为示意图，辅助说明本技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
32.非限定性的，本技术中所说的水泛指各种可能用于养殖鱼类的液体，并不应狭义将其理解为纯净水或自来水等而限制本技术的保护范围和/或应用场景。
33.如图1和图2所示，其非限定性地示出了一种水族箱加热棒1000，包括：加热装置2、传感装置4、控制装置6、外壳10、线缆7、8、9；形成为整体式薄片状的所述传感装置4包括第一传感器401和第二传感器402，或者至少包括第一传感器401，所述第一传感器401用于检
测水的存在，所述第二传感器402用于检测温度；所述控制装置6分别连接所述加热装置2和所述传感装置4，控制所述加热装置2的作业；所述加热装置2设置于所述外壳10的内部；在水族箱100中，所述传感装置4设置于所述加热装置2的上方，从而保证一旦传感装置4被误拽出水面/水族箱100，控制装置6可以根据水位信息(第一传感器401是否检测到水)和温度信息来判断是否需要停止加热并提示报警。例如，当第一传感器401检测到传感装置4已经位于水族箱100中的液体3之外时，则控制装置6会立刻停止加热装置2的工作并通过诸如闪光、鸣响等方式发出警报，提醒用户可能出现过渡加热的“水煮鱼”现象。另一方面，由于传感装置4的位于较加热装置2更高的位置，一旦发生水位降低到检测装置露出水面，则能第一时间及时对控制装置6发出相关的检测信息使得加热装置2停止工作并报警；反之，如果传感装置4设置于与加热装置2相同高度或低于加热装置2的高度则无法实现早期预警和及时报警的作用。
34.因此，非限定性地，可通过诸如吸盘等第一固定装置5将传感装置4固定于水族箱100的高于加热装置2的位置，其与加热装置2的高度差不少于1mm，并且优选大于等于2mm。
35.进一步，传感装置4通过独立的线缆8与控制器6连接并且加热装置2通过独立的线缆9与控制器6连接，一方面便于维修保养，此外增加了传感装置4对不同应用场景的适应性，换言之，传感装置4既可以通过诸如吸盘等固定装置5设置于水族箱的箱壁的表面，也可以自由放置在鱼缸或水族箱中，亦可以通过如图3所示的方式卡合或嵌设于水族箱加热棒1000的外壳10的上表面或其他高于加热装置2的位置处，一般而言，除非特别说明，在本技术中所述的加热装置2即特指加热棒1000的棒芯。
36.优选而非限定性地，传感装置4封装成矩形薄片，其中第二传感器402位于远端即图2中的左侧并且第一传感器401位于近端即图2中的右侧，使得当传感装置4被误拽离水时第一传感器401能够第一时间快速灵敏地检测到传感装置4是否离水。
37.根据本技术的另一个方面，传感装置4将第一传感器401和第二传感器402整体集成封装形成矩形薄片，容易理解的是这种薄片亦可以形成为正方形、椭圆形、圆形等其他便于嵌设于凹槽的形状，其但其厚度优选为0.5mm至4mm，面积不超过400mm2，所述薄片的材料为集成了所述两种传感器的pcb板，其中第一传感器401所需的感应板可以用pcb的铜箔或单独的金属片制成，面积不小于20mm2。外部用abs工程塑料等材料浇筑成所需形状，用于防水、保护等功能。这样整体/集成式封装的有益效果包括：
38.(1)饲养观赏鱼需要经常换水，很多用户经常忘记加热棒预先断电后换水，造成加热棒干烧。由于加热棒功率大体积小，容易把鱼缸烤裂炸缸甚至引发火灾。因此市场上出现了大量的带有离水断电功能的加热棒。但是这些加热棒都是把水位探测器设置在加热器内部某个部位，由于加热棒的应用场景非常复杂，例如鱼只冲撞或安装不当等原因，造成加热棒在水体内的姿态千差万别，根本无法保证水位降低时，水位探测器对应部位首先露出水面，如果加热体部分首先漏出水面，仍然会出现上述危险。
39.本技术将水/水位探测器外置，可以保证探测器安装位置明显高于加热体，水位降低时，传感器会最先露出水面，保证及时探测到缺水，从而可以通过加热控制器采取切断加热体电源，强制停止加热和声光报警等措施。
40.(2)传统的具有外接温度探头的加热棒探头的加热棒，由于探头轻小，容易因用户误操作而被拖出水面，或因蒸发水位下降而脱离水面，从而造成加热器不停加热，发生“水
煮鱼”现象。
41.本发明把温度测量和水位探测集成到一起，当传感器离开水面时，加热器能够及时感知离水状态，从而切断加热器电源并报警，避免“水煮鱼”事故发生。
42.(3)根据本技术实施例的水族箱加热棒的另一个有益效果在于，将一体化封装的同时具有检测水和温度的传感装置通过一根独立的线缆与控制装置连接，并且将加热装置通过独立的导线与控制器连接，因此只需要两根独立的线缆，便于维护修理；相较之下，如果采用一根线缆将增加该独立多芯线缆发生故障的风险和维修更换成本，如果采用三根独立的线缆则容易造成缠绕等其他问题。
43.本技术中提到的有益效果并非限定性的，而应该结合本技术技术方案进行理解和解释。
44.本技术创造性的把温度测量和水位探测集成到一起，当传感器离开水面时，加热器能够及时感知离水状态，从而切断加热器电源并报警，避免“水煮鱼”事故发生。
45.作为本技术实施方式的另一种优选，非限定性地，图3和图5示出了根据本技术实施例的水族箱加热棒1000的另一种构成。其中，用于固定加热棒1000的诸如吸盘的固定装置11a和11b应根据使用场景选配，对于自重较大的大型加热棒芯/加热装置2而言，其可借助于重力下沉稳固于水族箱100的底部，但对于体积和重量较小的加热棒1000则需要在其底部至少设置1个固定装置以防止其被拖拽或撞击移动。
46.如图3和图5所示，集成有传感器401和/或温度传感器402的传感装置4形成为矩形薄片并通过固定销13卡接于加热棒1000的外壳10的表面形成的凹槽12中，其中，所述凹槽12设置于加热装置2的右侧的外壳10的上表面，一方面使得其高度至少比加热装置2高出0.5mm，优选高出大于等于2mm，另一方面由于其更靠近线缆8和线缆9，其会先于加热装置2检测到无水的状态并在由于拖拽离水时更早检测到离水的危险状态。
47.进一步的，所述凹槽12中设置有台阶结构1202，以防止检测装置4直接贴合于外壳10的表面影响检测装置4的底面与水的接触进而影响其检测精度和灵敏度，并且所述凹槽12的底面和/或侧面(即外壳10的形成凹槽的部分)还设置有漏水结构/镂空结构1201以便检测装置4的底面的可以充分尽可能地接触到不同来源的液体/水，从而增加检测装置4的灵敏度，并且其中所述台阶结构1202的高度大于等于1mm，并且优选大于等于2mm，使得在检测装置4的底面与外壳10的上表面之间至少形成有1-2mm的间隙避免水借助毛细作用驻留。
48.更为重要的是，根据本技术实施例的水族箱加热棒的另一个有益效果还在于，由于采用了一体化封装的集成式传感装置4，并且在加热装置2处设置了适当的固定结构，本技术实施例可以满足补充场景对不同形状或不同构造水族箱加热的需求，例如对于内周壁平滑的水族箱，可根据水深的实际需求将传感装置通过吸盘等固定件设置于其周壁表面；但对于诸如圆形金鱼缸等，则可以利用所述固定结构(凹槽12)将传感装置4与所述加热装置2固定在一起，防止传感装置4因体积小、重量轻而被随意移动。
49.为防止水由于毛细效应驻留于凹槽12和/或镂空结构1201中，所述镂空结构1201可形成为多个如图5所示的条状的镂空条状通孔或其他形状的通孔结构，只要其能够有利于检测装置4检测到其下表面的水即符合本技术的精神和要旨，为增加所述镂空结构1201的漏水和导水效果，所述镂空结构的镂空面积大于等于所述传感装置的底面积的30％，并且每个独立的镂空条的宽度应大于等于1mm并优选大于等于2mm，以保证水等液体能够顺畅
流过镂空结构1201被传感装置4检测到。
50.优选的，在所述台阶结构1202的作用下由于所述检测装置4薄片的厚度优选为0.3mm至4mm，一方面为了减少检测装置与水以外的其他物质的接触并且另一方面为增加检测装置4的触水面积，检测装置4的上表面优选比其周围外壳10的上表面高出大于等于0.5mm，并且优选比周围外壳10的上表面高出大于等于1mm，进一步优选的，比整个外壳10的上表面都高出大于等于1mm，以防止水形成水膜借助表面张力驻留或覆盖于所述检测结构4的表面造成误判有水。此外，所述形成为薄片的检测装置4的表面形成为疏水性以防误测到残存或驻留的水，可替换的，也可采用将检测装置4倾斜安装(未示出)使其与所述外壳表面形成相对的斜度以防止水的驻留。所述疏水性的获得可通过抛光或涂覆等表面处理工艺实现或者直接使用疏水材料制造检测装置4的外表面。需要特别说明的是，上述凸出式安装、疏水性处理、倾斜式安装可以组合使用，只要其能够使得传感装置4尽可能灵敏的检测到水的存在并且降低误报率即属于本技术的精神和主旨。
51.可选择的，为增强检测装置4的固定，可另行设置形成为矩形、梯形或圆柱状的固定件13以便于检测装置4借助台阶和固定件13的作用恰当的固定于所述凹槽12中。
52.图4示出了根据本技术实施例之一的水传感器401的构成方式之一，其中芯片u1、电容c1、c2、c3、电阻r1、感应片j1组成水位监测电路以实现传感器401对水/水位的检测。当液面覆盖一体化传感器4，通过感应片j1，u1检测到tch脚电容值大于c3电容值时，u1的out引脚输出有效(高电平)；当液面低于一体化传感器4检测盘，u1检测到tch脚电容值小于cref基准电容值时，u1的out引脚输出无效(低电平)。u1可以选择jmaws01、sc01a、sc01、xw01d、aps0141等型号的水位检测芯片。u2是温度测量传感器，u2与r2做成温度测量电路。u2可以选择热敏电阻或半导体测温芯片等常规测温技术，jp1是一体化传感器与mcu的接口；利用大面积铜箔做成感应片j1，在jp1焊接如图2所示的usb接口。
53.进一步优选的，所述凹槽12的靠近线缆9的一端可设置有线槽14以便用于链接检测装置4和控制装置6的线缆8可以嵌设其中防止线缆的弯折或损坏影响传感装置4的检测。
54.此外，尽管本技术实施例示出了一体化的检测装置4，但应当理解的是，也可以将用于检测温度的传感器独立设置于外壳10之内或之外的其他位置，并且检测装置4仅用于检测水的存在(检测水位)，这样的能够防止干烧水煮鱼的加热棒1000亦属于本技术实施例的变体，并未脱离本技术的精神和要旨。
55.如图6所示，根据本技术实施例的加热棒1000在作业时，控制装置6根据水位传感器401(第一传感器)和温度传感器402(第二传感器)所检测到的信息进行判断，当且仅当能够检测到水并且温度不高于阈值时，才进行加热；无论是当检测到无水亦或是检测到过热都将停止加热、断电并且发出警报，从而实现了双重安全保护。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
申请的范围由权利要求及其等同物限定。