一种容器液量检测方法及检测机构与流程

1.本技术属于液量检测技术领域，尤其是涉及一种容器液量检测方法及超声检测机构。


背景技术：

2.现有的咖啡机，茶吧机等生活电器类自动化设备目前采用液体的流速和时间来控制液量，需要先计算或评估容器的容量，再设置出液量，当使用不同容量的容器接液时，需要调整出液量方能使用，不能根据不同容器的大小的来自动注入需求的液量，不适用于多种类容器接液的实际场景使用的需求。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种超声液量检测方法及检测机构,旨在能够适用于多种规格尺寸容器的自动检测注入液量，实现设备的自动控制，满足实际需要。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种容器液量检测方法，包括以下步骤：
5.s1：检测容器的端口高度值h1，h1设置为容器上方的高度检测传感器的检测面到容器端口的高度值；
6.s2：开始注液；
7.s3：从注液开始时，连续获取多个容器内的液位值l1，液位值l1为容器上方的高度检测传感器的检测面到容器内液面的高度值，液面离容器端口的第一高度差值d＝l1-h1，设置一个固定高度值c，c为容器端口到预设液面的高度值，并将第一高度差值d与固定高度值c进行对比；
8.s4：基于s3，当第一高度差值d＞固定高度值c时，持续注液，当第一高度差值d≤固定高度值c时，停止注液。
9.优选地，本发明的一种容器液量检测方法，在s3中，还设置有一个警戒值w，在第一高度差值d与固定高度值c对比之前，先将液位值l1与警戒值w对比，当容器内的液位值l1＞警戒值w时，快速注液并执行s4；当容器内的液位值l1≤警戒值w时，降低出液流速并执行s4；
10.所述警戒值w与容器端口高度值h1的关系为：
11.w＝h1 x，其中x为设定值，表示警戒液面到容器端口的高度值。
12.优选地，本发明的一种容器液量检测方法，当容器内的液位值l1≤警戒值w时，先输出预警信号，再降低出液流量。
13.优选地，本发明的一种容器液量检测方法，所述设定值x不小于固定高度值c。
14.优选地，本发明的一种容器液量的超声检测机构，包括：高度检测传感器，所述高度检测传感器用于检测容器端口高度值和容器内的液位值；
15.移动机构，所述移动机构用于驱动超声波液位高度检测传感器移动到容器端口上方或容器液面的上方。
16.优选地，本发明的一种容器液量的超声检测机构，所述移动机构设置在容器上方，所述移动机构包括丝杆螺母传动机构，所述高度检测传感器设置为超声波高度检测传感器，所述超声波高度检测传感器滑动设置在容器端口上方，且与丝杆螺母传动机构的移动部固定连接。
17.优选地，本发明的一种容器液量的超声检测机构，所述高度检测传感器包括超声波液位高度检测传感器和容器高度检测传感器。
18.优选地，本发明的一种超声液量检测方法及检测机构，所述超声波液位高度检测传感器可沿y轴方向移动的设置在容器的上方，用于检测容器内的液位高度值。
19.优选地，本发明的一种超声液量检测方法及检测机构，所述容器高度检测传感器设置在容器的一侧，所述容器高度检测传感器用于检测容器的端口高度值。
20.本发明的有益效果是：
21.(1)本发明通过检测杯口与液位的高度值，设定杯口与液位的高度差值，实现自动检测液位并注入液量；
22.(2)本发明的液位检测功能能满足多种尺寸和规格的容器的自动注液，相比于现有通过调节液量的控制方法，适用性更强，且操作更加简单；
23.(3)本发明设定了液位的警戒值，通过改变警戒液位的前后的出液速度，防止出液量过多导致满杯溢出。
附图说明
24.下面结合附图和实施例对本技术的技术方案进一步说明。
25.图1是本技术实施例1或2的工作流程示意图；
26.图2是本技术实施例1检测过程的高度值关系示意图；
27.图3是本技术实施例1的三维结构示意图；
28.图4是本技术实施例1正面结构示意图；
29.图5是本技术实施例2的三维结构示意图(左下视角投影)；
30.图6是本技术实施例2的三维结构示意图(左上视角投影)
31.图7是本技术实施例3检测过程的高度值关系示意图。
32.图中的附图标记为：
33.高度检测传感器10；
34.超声波液位高度检测传感器11；
35.容器高度检测传感器12；
36.出液口13；
37.移动机构20；
38.丝杆螺母传动机构21；
39.直线模组22。
具体实施方式
40.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术的技术方案。
44.实施例1
45.本实施例提供一种容器液量检测方法，适用于咖啡机、茶吧机和饮水机等自动出液设备，参照图1和图2，包括以下步骤：
46.s1：检测容器的端口高度值h1，h1设置为容器上方的超声传感器的检测面到容器端口的高度差；在本实施例中，容器包括水杯(水杯不限制有无手柄)、水壶及其它液体容器，容器的材质种类不限，如常规使用材质有：玻璃、陶瓷、塑料、金属和纸；在本实施例中，容器的开口直径为3-20cm，容器的侧壁厚度不小于0.5mm。
47.s2：开始注液，其中液体的种类包括饮用水、茶、咖啡和其它饮料；
48.s3：从注液开始时，连续获取多个容器内的液位值l1，液位值l1为容器上方的超声传感器的检测面到容器内液面的高度差，液面离容器端口的第一高度差值d＝l1-h1，设置一个固定高度值c，c为容器端口到预设液面的高度值，并将第一高度差值d与固定高度值c进行对比；
49.在本实施例中，固定高度值c为使用者设定，当c设定的值大于未注液时l1-h1的差值(即杯高)，不能注液，因此实际设置时，固定高度值c应小于杯高；同时，固定高度值c应大于零，防止液体溢出容器。
50.在本实施例中，还应包括处理器，用于对比第一高度差值d与固定高度值c，并输出判断结果，控制出液口13的阀门打开、关闭和出液速度。
51.s4：基于s3，当第一高度差值d＞固定高度值c时，即液位未达到设定的高度，此时应持续注液；当第一高度差值d≤固定高度值c时，即液位到达或超过设定高度，应停止注液。
52.为优化出液的速度，缩短接液的时间，在刚开始出液时出液口13应快速出液，待液位靠近设定的固定高度值c时，降低出液速度，来减小液位与预设液位的误差，在s3中，还应
设置有一个警戒值w，在第一高度差值d与固定高度值c对比之前，先将液位值l1与警戒值w对比，当容器内的液位值l1＞警戒值w时，快速注液，并执行s4；当容器内的液位值l1≤警戒值w时，降低出液速度，并执行s4。
53.警戒值w与容器端口高度值h1的关系为：
54.w＝h1 x，其中x为设定值，在本实施例中，固定高度值c设置为10mm，x设置为13mm，表示警戒液面到预设液面的高度差值为3mm。
55.为了减小停止注液时的实际液位与预设液位的误差，在液位达到警戒值后，降低出液流速，将设定值x设置为13mm，固定高度值c设置为10mm，既液位的警戒值与预设值之间的高度差为13mm,慢流速出液一定的时间,提高液位准确度。
56.需要注意的是，在水壶接液的使用中，一般水壶的壶嘴高度低于壶口的高度，当固定高度值c设置的过小时，会出现液体从壶口溢出，为了防止出现溢液的情况，固定高度值c和x的值应大于壶嘴到壶口的高度差。
57.优选地，本实施例的一种容器液量检测方法，当容器内的液位值l1≤警戒值w时，传感器先输出预警信号，再降低出液流量提醒使用者注液即将完成。
58.本实施例的一种容器液量的超声检测机构，其结构参考图3和图4，包括：高度检测传感器10和移动机构20，高度检测传感器10设置为超声波高度检测传感器，用于检测容器端口高度值和容器内的液位值，移动机构20用于驱动高度检测传感器10在容器端口上方或容器液面的上方平移。
59.具体地，移动机构20设置在容器上方的机体上，在机体上固定安装沿y轴方向的导轨滑块机构，高度检测传感器10滑动设置在导轨上，移动机构20包括丝杆螺母传动机构21，丝杆螺母传动机构21螺母与高度检测传感器10固定连接，丝杆螺母传动机构21的丝杆与伺服电机的动力输出轴固定连接，伺服电机转动，驱动高度检测传感器10沿导轨移动，从而移动到容器的上方来检测容器的端口高度值和液位高度值。
60.实际工作时，将容器放在高度检测传感器10下方的接水平台上，启动装置，伺服电机转动，驱动高度检测传感器10沿导轨移动，从而移动到容器的上方，在移动的过程中，高度检测传感器10检测到容器端口的高度值h1，然后执行上述步骤s2-s4及与警戒值对比的步骤，完成注水后，伺服电机再次转动驱动高度检测传感器10回到初始位。
61.需要注意的是，启动装置后，伺服电机转动，驱动高度检测传感器10沿导轨移动，当高度检测传感器10从初始位移动到末端，检测到的高度值始终没有变化(或变化值小于3mm)，说明接水平台上没有放置容器，此时应报警提醒使用者，并中止后续的出液流程，待人工确认后出液，或放置容器后，伺服电机转动，驱动高度检测传感器10沿导轨移动重复上述检测杯高的步骤。
62.实施例2
63.本实施例提供一种容器液量检测方法，适用于咖啡机、茶吧机和饮水机等自动出液设备，参照图1，包括以下步骤：
64.s1：检测容器的端口高度值h1，h1设置为容器上方的超声传感器的检测面到容器端口的高度差；在本实施例中，容器包括水杯(水杯不限制有无手柄)、水壶及其它液体容器，容器的材质种类不限，如常规使用材质有：玻璃、陶瓷、塑料和纸；在本实施例中，容器的开口直径为5-12cm，容器的侧壁厚度不小于0.5mm。
65.s2：开始注液，其中液体的种类包括饮用水、茶、咖啡和其它饮料；
66.s3：从注液开始时，连续获取多个容器内的液位值l1，液位值l1为容器上方的超声传感器的检测面到容器内液面的高度差，液面离容器端口的第一高度差值d＝l1-h1，设置一个固定高度值c，c为容器端口到预设液面的高度值，并将第一高度差值d与固定高度值c进行对比；
67.在本实施例中，固定高度值c为使用者设定，当c设定的值大于未注液时l1-h1的差值(即杯高)，不能注液，因此实际设置时，固定高度值c应小于杯高；同时，固定高度值c应大于零，防止液体溢出容器。
68.在本实施例中，还应包括处理器，用于对比第一高度差值d与固定高度值c，并输出判断结果，控制出液口13的阀门打开、关闭和出液速度。
69.s4：基于s3，当第一高度差值d＞固定高度值c时，即液位未达到设定的高度，此时应持续注液；当第一高度差值d≤固定高度值c时，即液位到达或超过设定高度，应停止注液。
70.为优化出液的速度，缩短接液的时间，在刚开始出液时出液口13应快速出液，待液位靠近设定的固定高度值c时，降低出液速度，来减小液位与预设液位的误差，在s3中，还应设置有一个警戒值w，在第一高度差值d与固定高度值c对比之前，先将液位值l1与警戒值w对比，当容器内的液位值l1＞警戒值w时，快速注液，并执行s4；当容器内的液位值l1≤警戒值w时，降低出液速度，并执行s4。
71.警戒值w与容器端口高度值h1的关系为：
72.w＝h1 x，其中x为设定值，在本实施例中，固定高度值c设置为10mm，x设置为13mm，表示警戒液面到预设液面的高度差值为3mm。
73.为了减小停止注液时的实际液位与预设液位的误差，在液位达到警戒值后，降低出液流速，将设定值x设置为13mm，固定高度值c设置为10mm，既液位的警戒值与预设值之间的高度差为13mm,慢流速出液一定的时间,提高液位准确度。
74.需要注意的是，在水壶接液的使用中，一般水壶的壶嘴高度低于壶口的高度，当固定高度值c设置的过小时，会出现液体从壶口溢出，为了防止出现溢液的情况，固定高度值c和x的值应大于壶嘴到壶口的高度差。
75.优选地，本实施例的一种容器液量检测方法，当容器内的液位值l1≤警戒值w时，传感器先输出预警信号，再降低出液流量，提醒使用者注液即将完成。
76.本实施例的一种容器液量的超声检测机构，其结构参照图5和图6，包括：高度检测传感器10，与实施例1不同的是，在本实施例中，高度检测传感器10包括超声波液位高度检测传感器11和容器高度检测传感器12。
77.具体地，超声波液位高度检测传感器11可沿y轴方向移动的设置在容器的上方，用于检测容器内的液位高度值。
78.在本实施例中容器高度检测传感器12设置为超声波容器高度检测传感器，超声波容器高度检测传感器可沿z轴方向移动的设置在容器的一侧，容器高度检测传感器12用于检测容器的端口高度值。
79.在容器上方的机体上固定安装沿y轴方向的导轨滑块机构，超声波液位高度检测传感器11滑动设置在导轨上。
80.移动机构20包括平行于导轨的丝杆螺母传动机构21和沿z轴方向移动的直线模组22，丝杆螺母传动机构21的螺母与超声波液位高度检测传感器11固定连接，丝杆螺母传动机构21的丝杆与伺服电机的动力输出轴固定连接，伺服电机转动，超声波液位高度检测传感器11沿导轨移动，从而移动到容器的上方来检测容器的端口高度值和液位高度值。
81.直线模组22固定安装在容器的一侧的机体上，容器高度检测传感器12固定安装在直线模组22的移动部。
82.实际工作时，将容器放在超声波液位高度检测传感器11下方的接水平台上，启动装置，直线模组驱动容器高度检测传感器12移动来检测容器端口的高度值h2(即杯高)，超声波液位高度检测传感器11沿导轨移动，在移动过程中超声波液位高度检测传感器11检测到其检测面到接水平台的高度值h,从而得到容器的端口高度值h1＝h-h2,然后开始快速注液，超声波液位高度检测传感器11移动到容器的上方来检测容器内的液位，然后执行上述步骤s2-s4及与警戒值对比的步骤，完成注水后，伺服电机再次转动驱动超声波液位高度检测传感器11回到初始位，直线模组驱动容器高度检测传感器12移动到初始位。
83.需要注意的是，启动装置后，直线模组驱动容器高度检测传感器12移动来检测容器端口的高度值h2，当容器高度检测传感器12从初始位移动到末端，始终没有接收到反射信号，说明接水平台上没有放置容器，此时应报警提醒使用者，并中止后续的出液流程，待人工确认后出液，或放置容器后，直线模组驱动容器高度检测传感器12移动重复上述检测杯高的步骤。
84.实施例3
85.与实施例2不同的是，参照图7，容器高度检测传感器12设置为红外发射阵列传感器或者是红外反射传感器，红外发射阵列传感器或者是红外反射传感器固定安装在容器的一侧的机体上，用于监测容器的高度h2，超声波液位高度检测传感器11的检测面到接水平台的高度值h,从而得到h1＝h-h2。
86.以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。