专利名称：报温器的制作方法
许多婴幼儿都是由牛奶或是奶粉、代乳粉等食物喂养，有的甚至从出生即由牛奶或奶粉、代乳粉喂养。一些婴幼儿虽母乳喂养，但往往也要添加牛奶、奶粉等。现代医学研究认为牛奶是很好的婴幼儿食品，是三周岁以内婴幼儿最重要的含蛋白质食品，三周岁以后如经济允许，应继续使用。
过去使用的方法一般是将牛奶煮熟后或将奶粉、代乳粉用热水冲开再煮熟(以下仅以牛奶为例)，然后将牛奶倒入奶瓶中，待牛奶逐渐凉下来。其间喂养者要多次触摸奶瓶，估计牛奶的温度，甚至亲口尝试，直至喂养者认为可以喂养婴幼儿时，开始给婴幼儿吸吮，这种方法不但不方便，而且每个人估计奶温不尽正确，匆忙之中喂养婴幼儿的牛奶过热或已变凉的情况是存在的。牛奶热了婴幼儿吸吮非常不适，可能造成口腔、食道烫伤。牛奶凉了可能造成婴幼儿腹泻、消化不良，有碍婴幼儿健康。
本发明的目的为了方便婴幼儿的喂养，为了使婴幼儿食用凉热合适，温度符合要求的牛奶包括奶粉、代乳粉冲制、饭汤、饮水等，发明人设计了一种报温器，可以测报奶瓶中牛奶等的温度。
为实现上述目的，报温器主要包括奶瓶放置槽、温度传感器装置、电路装置、电源(电池盒)、开关旋扭、扬声器等。报温器外观如一方形或其它形状的盒子。其中所述奶瓶放置槽位于报温器上方，中央凹陷，底部是不锈钢片，奶瓶将放在奶瓶放置槽的凹陷中。所述温度传感器装置主要由温度传感器元件组成，如热敏电阻或温敏二极管、温敏三极管、温控晶闸管、水银温度计、双金属片、集成温度传感器等。温度传感器位于奶瓶放置槽底部不锈钢片中央空隙中，与奶瓶底部接触。所述电路装置为一电路线路板及上面的元器件，它位于报温器内部，报温器电路元件如晶体管、电阻、电容、集成电路等都按电路要求固定在电路线路板上。电路线路板与奶瓶放置槽不锈钢片之间应有一隔热层，尤其使用了集成电路更应设置隔热层。
该报温器有一个温度传感器装置5，传感器5位于报温器上部中央处，报温器电路装置6在报温器内部，报温器上设置电源开关8、电位器10、扬声器9、双刀双掷开关17等。壳体可以由塑料、胶木、金属等制成，报温器上有一个可盛装电池的部位。报温器的温度传感装置可固定在报温器上也可为缚贴式或插入式。温度传感器为热敏电阻温度传感器。报温器使用了音乐集成电路;温度传感器为温敏二极管;温度传感器为温敏三极管、温控晶闸管;温度传感器为水银温度计、双金属片、集成温度传感器等。
下面结合附图对报温器进行更详细的描述
图1示出了报温器一个实施例的正面图;
图2示出了以热敏电阻为温度传感器-报温器的一个电路原理图;
图3示出了使用了音乐集成块电路-报温器的一个电路原理图;
图4示出了使用了音乐集成块电路-报温器的又一个电路原理图;
图5示出了缚贴式温度传感器装置正面图;
图6示出了插入式温度传感器装置的正面图;
图7示出了以热敏电阻为温度传感器-报温器另一个电路原理图;
图8示出了以热敏电阻为温度传感器-报温器的又一个电路原理图;
图9示出了以温敏二极管为温度传感器-报温器的一个电路原理图;
图10示出了以温敏三极管为温度传感器-报温器的一个电路原理图;
图11示出了以温控晶闸管为温度传感器-报温器的一个电路原理图;
图12示出了以水银温度计为温度传感器-报温器的一个电路原理图;
图13示出了以双金属片为温度传感器-报温器的一个电路原理图;
图14示出了以集成温度传感器构成温度传感器装置-报温器的一个电路原理图。
结合图1图中奶瓶放置槽1位于报温器上方，高1-3厘米，中央凹陷2是放置奶瓶的地方，其形状与奶瓶底部一样，凹陷半径大于奶瓶底部半径1毫米。奶瓶放置槽底部是不锈钢片3，奶瓶底部与不锈钢片全部接触，压在不锈钢片上。如去掉奶瓶放置槽，奶瓶直接放在不锈钢片上面，即为奶瓶放置台。不锈钢片中央有一空隙4是置放报温器温度传感器装置的地方，其形状、大小由温度传感器装置形状、大小确定。温度传感器装置5主要是一封装的温度传感器，如热敏电阻或温敏二极管或温敏三极管或温控晶闸管或水银温度计或双金属片或集成温度传感器等。温度传感器装置固定在不锈钢片中央空隙中，与不锈钢片绝缘，由细导线与报温器内部的电路装置6相连。温度传感器装置可与奶瓶接触，也可稍有间隙。电路装置6在报温器的内部，主要是一电路线路板，除温度传感器、扬声器、电源、电源开关，电位器外报温器的其它的电路元件都固定在电路线路板上，电路形式不同元器件也不同。电路装置与奶瓶放置槽不锈钢片之间应有一隔热层，尤其使用了集成电路块更应设置隔热层。报温器的电源为电池盒7，可以盛装若干节一号或二号电池，位于报温器底部。报温器电源开关8、扬声器9和电位器10都固定在报温器正面盒壁上，位置要合理排布。
报温器可以由塑料、金属、胶木等制成。如使用金属，金属盒与各元器件应绝缘。整个报温器的大小以能装下四节一号电池、扬声器、电路线路板为宜，为使外观雅致使用方便其尺寸大小可不一。如体积很小，可以夹在奶瓶上使用。
结合图2图2是报温器以热敏电阻为温度传感器组成温度传感器装置的电路图。电路中Rt、R1、R2、W、R6、R7组成测温电桥，晶体管BG1、BG2组成差分放大器，BG3和二极管D组成差分放大器的输出电路，BG4和BG5等组成音频振荡器。电路中BG1和BG2采用NPN小功率硅管如3DG6等，要求BG1和BG2尽量匹对，如β、Iceo等参数尽量相同，β要大于50。BG3为PNP高频小功率锗管如3AG等，其Iceo越小越好。BG4可选用NPN小功率硅管如3DG6等。BG5为PNP小功率锗管，一般低频如3AX31等即可。二极管D为2AP型。热敏电阻Rt采用负温度系数热敏电阻，应选用温度变化时阻值变化大，反应时间短的元件。
电路安装完毕后应进行调试，奶瓶中倒入38℃的温水(最好是牛奶)，接触热敏电阻，接通电源，并调动微调电阻W，到扬声器刚刚发出声音止。
结合图1和图2具体使用方法将煮开的热牛奶倒入奶瓶中，奶瓶放在报温器的奶瓶放置槽凹陷中，然后转动电源开关旋扭接通电源(顺序是先将奶瓶放在奶瓶放置槽内后，再接通电源)。电源接通后使用人可放心去做其它事情。报温器热敏电阻开始感受牛奶温度很高，电阻变的很低，后奶瓶中牛奶温度逐渐下降，Rt的阻值越来越大，到奶温38℃时，热敏电阻的阻值大到使电路电桥平衡破坏，BG1工作电流小，集电极电位上升，BG2基极电位高，集电极电位小，使差分电路输出VC高于VO并达到导致BG3开始导通，于是BG4、BG5音频振荡器开始工作，扬声器发出振荡声音，它告诉喂养者奶温正好是38℃，可以喂养婴儿了。
调节电阻R10和电容C1的数值可以改变扬声器发出的振荡声音的音调和音量，使之悦耳可听。
本报温器微调电阻W改为电位器，将电位器置于报温器电源开关旋扭旁边，改变电位器的阻值可以测报不同的温度，可将不同温度的位置刻在电位器盘上，但因热敏电阻阻值变化与温度非完全线性关系，刻度可能不均匀。由于喂养婴幼儿牛奶的温度以38℃为宜，故采用测报一个温度38℃，顶多两三个温度就可以了。
上述报温器是通过电路中振荡器工作扬声器产生振荡声音进行温度测报的，这种振荡声音比较音调，如果电路中接入音乐集成块，这样当牛奶38℃时报温器会响起一曲动听的乐曲声响或模拟声等其它声音。现在音乐集成电路的种类和封装形式很多，如CW9300系列音乐集成电路、KD9300系列音乐集成电路、CW9400系列音乐集成电路、CW2850-12音乐集成电路、ML03型音乐集成电路、CIC2851音乐集成电路、KD150系列音乐集成电路、KD15音乐集成电路等都可以。
结合图3图3所示即为使用音乐集成电路-报温器一个电路原理图。音乐集成块使用的是CW9300，在电路中CW9300的接法是处于触发状态。当牛奶38℃时测温电桥平衡破坏，VC大于V0，致BG3导通，通过BG4电子开关，CW9300接通电源，扬声器将奏出一曲音乐声响。注意在CW9300上面也应配接一支与BG4相同的3DG6管子。
结合图4图4所示为使用音乐集成电路-报温器另一个电路原理图。音乐集成块使用的是CIC2851。电路中差分放大器的输出电路接CIC2851的触发端。当牛奶38℃时测温电桥平衡破坏，差分输出电路VC大于V0，3AG1导通，CIC2851受触发，扬声器会响起一曲乐曲声音，使用者即可取下奶瓶给婴儿喂奶了。图4电路另外一方面的意义是，如果喂养人忙于其它事情没有听到报温器乐曲声音，没有及时将奶瓶取下喂养婴儿，而牛奶的温度仍继续下降，乐曲响完以后，两支互补管3DG和3AX构成的多谐振荡器便接着工作，报温器扬声器会发出单调的振荡声音，告诉使用者牛奶变凉了，应重新加热再测报后方可使用。
报温器温度传感器装置除可固定在报温器上外，依据使用方式不同，也可制成不同形式。
结合图5图5示出了缚贴式温度传感器装置正面图。其温度传感器装置不固定在不锈钢片中央空隙中，而是温度传感器装置-图5中5游离于报温器之外，密封后由导线-图5中11与报温器相连。使用时用胶布-图5中12将传感器装置缚贴在奶瓶上，其余使用方法与图1、图2所示报温器使用方法相同。
结合图6图6所示为插入式温度传感器装置正面图。报温器温度传感器装置-图6中5也游离于报温器之外，固定在一玻璃棒或金属棒-图6中13的内腔中-图6中14，腔口-图6中15封闭，用细导线-图6中16与报温器相连。使用时将玻璃棒或金属棒插入奶瓶中，其余使用方法与图1、图2所述使用方法相同。注意如使用金属棒，热敏电阻等温度传感器应与金属棒绝缘。
报温器的电路形式是多样的，使用同一温度传感器元件，也可采用不同的电路达到测报温度的目的。
结合图7图7示出了以热敏电阻为温度传感器与一块门电路CC4011及互补推挽电路等构成报温器另一个电路原理图。图中左侧两个门组成可控2Hz左右振荡器，右侧两个门组成400Hz左右的可控振荡器。经调动R的阻值后，当盛有热牛奶的奶并接触热敏电阻Rt温度在38℃以上时，热敏电阻Rt与R的分压低于“与非”门的阈值电压，两组振荡器场不工作，红绿色二极管发光，扬声器无声，一旦牛奶温度降至38℃时，Rt的阻值足够大，使第一级“与非”门打开，振荡器工作，红绿二个发光二极管交替发光。另外第二个振荡器受2Hz信号控制，发生间歇振荡，经简单的由3DK4、3CK3组成的互补推挽电路放大，扬声器发出断续的声音。注意二个晶体变的放大倍数应大于150。
结合图8图8示出了以热敏电阻为温度传感器-报温器又一个电路原理图。它主要由热敏电阻Rt和一块556时基电路为核心组成。556时基电路由两个555时基电路A和B构成。A的触发端6脚即E点的电位由W、Rt等组成的分压电路决定，调节W可设定不同的温度。我们可预先调试W使之在38℃时555英寸基电路B的音频振荡器起振，扬声器发出振荡声。当盛有热牛奶的奶瓶接触Rt，Rt的阻值变得很低，在38℃以上时，Rt小于1/2(W+R1)E点电位高于1/3Vcc，故时基电路A的输出端5脚为低电位，时基电路B音频振荡器无振荡发生。随着奶温降低至38℃时，Rt的阻值大到1/2(W+R1)，E点电位约为1/3Vcc，时基电路A输出端5脚将变为高电位，时基电路B音频振荡器将起振，驱动扬声器发声，起到测报温度的效果。
报温器温度传感器件除上面述及的热敏电阻以外，其它如温敏二极管、温敏三极管。温敏晶闸管。水银温度计、双金属片、集成温度传感器等都可以使用。
结合图9图9示出了以温敏二极管水温度传感器-报温器一个电路原理图。温敏二极管使用的是2DWM，并由其组成温敏二极管串，它的灵敏度调整为-10mv/℃(每个温敏二极管温度升高一度，PN结正向压下降约2mv)。稳压二极管W2061向电桥提供6.1伏的基准电压，运算放大器TL071是作为比较器。电路通过10K电位器设定测报温度(38℃)。本电路使用了音乐集成块CW9300。当盛有热牛奶的奶瓶接触温度二极管串，开始温度很高。温度二极管串两端电压下降，后牛奶温度下降温度二极管串两端电压升高，当牛奶温度为38℃时，电桥失去平衡，运算放大器有电压输出，晶体管3DG12导通，使音乐集成电路CW9300接通电源，扬声器即发出音乐声响。
结合图10图10示出了以温敏三极管为温度传感器-报温器的一个电路原理图。温度传感器采用的是3AX31，它的阻值随温度变化，温度升高，阻值变低，温度降低，阻值变高。测温电路由BG1、W、R1、R2和电容C1组成。BG2为射极跟随器，使测温线路有较好的线性，通过调动W的阻值控制BG2的导通与截止，使之在38℃以上时截止，38℃以下导通。BG3、BG4为射极耦合双稳态电路，这种电路有两个稳定状态，当BG2输出信小于某值时，BG3截止，BG4饱和;当BG2输出高电位时，BG3饱和、BG4截止输出高电位。而BG5的导通可截止取决于BG4的状态，BG4饱和，BG5截止，BG4截止，BG5导通。电路中使用了音乐集成块CW9300，并处于触发状态。这样当盛有热牛奶的奶瓶接触温敏三极管3AX31时，开始温度很高，3AX31的阻值变的很低，后牛奶温度下降，温度传感器3AX31阻值变高，到38℃时，射极跟随器BG2导通，双稳态电路中BG3饱和，BG4截止，受控的BG5饱和导通，同时也接通了音乐集成电路CW9300电源，扬声器将响起一曲音乐声响。本电路中BG2、BG3、BG4为3DG6、BG2、BG3参数要求一致。BG5为3DG12或3DG13。应注意的是温度传感器采用的是普通三极管3AX31需要稍作加工，将该管管帽底部突出环用锉锉去，体积变小以利使用。如果使用专用温度三极管也可以。
结合图11图11示出了以温控晶闸管为温度传感器-报温器一个电路原理图。图11A电路较简单，它是由温控晶闸管TT202，有流蜂鸣器、发光二极管等组成的。先设定温控晶闸管的开关温度，测报牛奶温度设定为38℃，即当温度达到38℃时温控晶闸管就由断态进入通态。这样当盛有热牛奶的奶瓶接触温控晶闸管TT202时，热牛奶温度高于38℃，温控晶闸等即由断态进行通态，电路接通，发光二极管发光，蜂鸣器发出蜂鸣声音。后牛奶温度降至38℃时即温控晶闸管开关温度时，由于使用了直流蜂鸣器，温控晶闸管会自动由通态返回断态，发光二极管停止发光，蜂鸣器也不再发声。所以图11A以温控晶闸管为温度传感器的报温器测报牛奶的温度是38℃以上时蜂鸣器发出蜂鸣声音，38℃蜂鸣器停止发声，也达到测报牛奶温度的效果。
如果如图11B所示，电路中使用继电器J，继电器的触点J。作为音乐集成电路CIC2851的开关使用，设定温控晶闸管TT202开关温度为38℃。那么当盛有热牛奶的奶瓶接触TT202，高于TT202的开关温度，温控晶闸管由断态进入通态，蜂鸣器发出蜂鸣声，继电器动作，继电器触点J。处断开状态，CIC2851没有接通电源，扬声器没有声音。一旦牛奶温度降至温控晶闸管的开关温度38℃时TT202又由通态返回断态，蜂鸣器停止发声，继电器释放，继电器触点J。为闭合状态，使CIC2851接通电源，扬声器将奏出音乐声响。图11B所示的以温控晶闸管为温度传感器的报温器是牛奶在38℃以上时报温器发出蜂鸣声，当牛奶温度为38℃时没有了蜂鸣声音，扬声器将响起乐曲声，达到报测温度的目的。电路中继电器使用4098，保护二极管D采用2CP10型硅二极管。
结合图12图12示出了以水银温度计为温度传感器-报温器的一个电路原理图。水银温度计WXG选用可调式电接点玻璃水银温度计，设定温度为38℃。本电路使用了音乐集成块CW9300，在电路处于触发状态。当盛有热牛奶的奶瓶接触水银温度计时，热牛奶高于设定值38℃，水银温度计水银点接通，3DG12处截止状态，CW9300未接通电源，扬声器无声音。当牛奶温度降至38℃即水银温度计设定值时，水银点就会自动断开，3DG12即饱和导通，CW9300触发端从电源正端获得高电平信号而被触发，扬声器将响起乐曲声音。以水银温度计为温度传感器要注意水银温度计的放置方式，水银温度计应竖放在奶瓶放置槽侧壁空隙中，并与奶瓶侧壁接触。
结合图13图13示出了以双金属片为温度传感器-报温器的一个电路原理图。双金属片JN是由两种膨胀系数相差较大的金属重叠粘合在一起制成的(可以从废旧日光灯启辉器中取用，方法略)。制成的双金属片尚须调正双金属片与触点间的间隙，使之在某设定温度如高于38℃时，双金属片与触点接触，低于38℃时则不接触。这样当盛有热牛奶的奶瓶接触双金属片时，当高于38℃时，由于双金属片与触点接触，致使电路中晶体管3DG12处截止状态。牛奶温度降至刚38℃以下时，双金属片与触点成不接触，此时晶体管3DG12饱和导通，电路中使用的音乐集成块CW9300被触发工作，扬声器奏出乐曲声响，达到报温目的。
结合图14图14示出了以集成温度传感器构成温度传感器装置-报温器的一个电路原理图。集成温度传感器使用的是国产的SL616，。SL616由三部分组成。即电压调整电路(提供基准电压)、温度传感器和运算放大器。温度传感器是其核心，利用晶体管的发射极电压作为温度的敏感参数，产生温度系数为10mv/K的线性电压信号。图14电路中R用于设定测报温度点，可预先调试至38℃时扬声器发出声音。当温度在38℃以上时SL616输出低电平，晶体管3DG12截止。而当温度至38℃时SL616运放构成的比较器将输出高电平，晶体管3DG12处饱和导通，音乐集成块CW9300被触发，扬声器即发出音乐声响，达到测报牛奶温度的目的。集成温度传感器测温范围高可达100℃上，牛奶沸点不到100℃，盛在奶瓶中还要低，在测报范围以内。也可使用AD590，其电路中要使用运放(作比较器)和提供参考电压的参考电源。
通过以上所述可以看出报温器11S热敏电阻为温度传感器，制作工艺简单，体积小，响应速度快，价格便宜。以电桥作测温电路具有准确、灵敏、工作稳定等优点。
本报温器以测报牛奶、奶粉、代乳粉冲剂等婴儿食物的温度为主，也可测报热水、饭汤等的温度。如果将奶瓶放置槽取下，奶锅、饭碗都可以直接放在报温器的不锈钢片上，直接测报盛在其中热物的温度。如能很好地使用不同形式的报温器温度传感器装置，一般常温下由高温到低温凡需要予置温度进行测报的都可使用报温器，方法简便。
上述报温器(以图1、图2为例)是由高温到低温予置温度进行温度测报，如果将BG3-3AG的发射极与基极对调，报温器即可作由低温到高温予置温度的温度测报，这可以利用一只双刀双掷开关来进行转换，并将双刀双掷开关也安装在报温器的正面盒壁上(图1-17)，这样报温器就具有了双重功能。注意方法都是被测物先接触温度传感器装置，稍后再接通报温器的电源。
特别需要声明的是，上面结合附图所述仅为本发明的若干实施例，不应理解为对本发明的限制，例如改变了报温器电路中的元器件等。发明人只是想采用这种形式、结构的装置来实现牛奶等婴儿食物的温度测报，首先方便婴儿的喂养，使婴儿健康成长。报温器经济实用。
权利要求
1.一种报温器，它包括壳体、放置被报温容器部份，报温电路装置等，其特征是有一个温度传感器装置5，传感器5位于报温器上部中央处，报温器电路装置6在报温器内部，报温器上设置电源开关8、电位器10、扬声器9、双刀双掷开关17等。
2.根据权利要求1所述的报温器，其特征是壳体可以由塑料、胶木、金属等制成，报温器上有一个可盛装电池的部位。
3.根据权利要求1所述的报温器，其特征是报温器的温度传感装置可固定在报温器上也可为缚贴式或插入式。
4.权利要求1所述的报温器，其特征是温度传感器为热敏电阻温度传感器。
5.根据权利要求1所述的报温器，其特征是报温器使用了音乐集成电路。
6.根据权利要求1所述的报温器，其特征是温度传感器为温敏二极管。
7.根据权利要求1所述的报温器，其特征是温度传感器为温敏三极管、温控晶闸管。
8.根据权利要求1所述的报温器，其特征是温度传感器为水银温度计、双金属片、集成温度传感器等。
全文摘要
本发明是一种报温器，它包括壳体、放置被报温容器部分，报温电路装置等，其特征是有一个温度传感器装置5，传感器5位于报温器上部中央处，报温器电路装置6在报温器内部，报温器上设置电源开关8、电位器10、扬声器9、双刀双掷开关17等，该报温器制作工艺简单，体积小，响应速度快，价格便宜，具有准确、灵敏、工作稳定等优点。
文档编号G01K7/24GK1068422SQ9210938
公开日1993年1月27日 申请日期1992年8月15日 优先权日1992年8月15日
发明者杜大卫 申请人:杜大卫