具有水满提醒功能的水杯的制作方法
【专利摘要】具有水满提醒功能的水杯，属于自动控制领域，本实用新型为解决学校开水室中因集中大量接开水，水蒸汽模糊视线，而导致开水溢出杯子，烫伤学生的问题。本实用新型方案：外层杯体和内层杯体嵌套设置，外层杯体和内层杯体之间为空腔，二者杯底之间设置压力传感器、控制单元、电池和喇叭，内层杯体在注入水的重力下向下移动，并作用在压力传感器上，压力传感器的满水压力信号发送给控制单元，控制单元通过喇叭进行水满提醒；外层杯体上端口的外侧壁设置有外凸限位边；内层杯体上端口设置有圆弧外沿，该圆弧外沿向外翻越过外层杯体上端口，并扣合在外层杯体的外侧壁上；圆弧外沿的圆弧中段设置杯口。水满时声光提醒。
【专利说明】
具有水满提醒功能的水杯
技术领域
[0001]本实用新型属于自动控制领域。
【背景技术】
[0002]由于大量学生需要饮用开水，因此，在学校提供开水室内，会出现排队接水的现象，造成大量水蒸汽弥漫开水室的情况，大量的水蒸汽会模糊学生的视线，且大多数学生都是佩戴眼镜的，这些水蒸汽附着在眼镜上需要一定的时间才能去除，因此，更进一步的影响了视线，在接开水时，因视线模糊而看不清什么时候杯子里的水满，导致开水溢出杯子，烫伤学生。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是为了解决学校开水室中因集中大量接开水，水蒸汽模糊视线，而导致开水溢出杯子，烫伤学生的问题，提供了一种具有水满提醒功能的水杯。
[0004]本实用新型所述具有水满提醒功能的水杯，它包括外层杯体、内层杯体、压力传感器、控制单元、电池和喇叭；外层杯体和内层杯体嵌套设置，外层杯体和内层杯体之间为空腔，外层杯体的杯底和内层杯体的杯底之间设置压力传感器、控制单元、电池和喇叭，内层杯体在注入水的重力下向下移动，并作用在压力传感器上，压力传感器的满水压力信号发送给控制单元，控制单元通过喇叭进行水满提醒；
[0005]外层杯体上端口的外侧壁设置有外凸限位边；内层杯体上端口设置有圆弧外沿，该圆弧外沿向外翻越过外层杯体上端口，并扣合在外层杯体的外侧壁上，圆弧外沿向上移动至外凸限位边扣合用于限定内层杯体和外层杯体之间的最大相对位移；
[0006]圆弧外沿的圆弧中段设置杯口，杯口与外层杯体处于同一圆周面上。
[0007]本实用新型的优点:
[0008](I)可靠性高，水一旦到达警戒位时，声光报警器立刻工作，在学生听到声音后就会停止加水，这样水就不会溢出；
[0009](2)结构简单，易于制造，仅需改进市场上的双层杯；
[0010](3)杯身与杯胆之间有间距，可以防止烫手，学生可以放心使用；
[0011](4)成本较低，能够由工厂成批生产。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型所述具有水满提醒功能的水杯的结构示意图；
[0013]图2是本实用新型所述具有水满提醒功能的水杯的控制原理电路图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述具有水满提醒功能的水杯，它包括外层杯体1、内层杯体2、压力传感器3、控制单元4、电池5和喇叭7;外层杯体I和内层杯体2嵌套设置，外层杯体I和内层杯体2之间为空腔，外层杯体I的杯底和内层杯体2的杯底之间设置压力传感器3、控制单元4、电池5和喇叭7，内层杯体2在注入水的重力下向下移动，并作用在压力传感器3上，压力传感器3的满水压力信号发送给控制单元4，控制单元4通过喇叭7进行水满提醒；
[0015]外层杯体I上端口的外侧壁设置有外凸限位边102;内层杯体2上端口设置有圆弧外沿201，该圆弧外沿201向外翻越过外层杯体I上端口，并扣合在外层杯体I的外侧壁上，圆弧外沿201向上移动至外凸限位边102扣合用于限定内层杯体2和外层杯体I之间的最大相对位移；
[0016]圆弧外沿201的圆弧中段设置杯口202，杯口 202与外层杯体I处于同一圆周面上。
[0017]内层杯体2接开水后，当水位到达将近满水位时，内层杯体2压到压力传感器3的压力达到触发值时，通过控制单元4发出指令，喇机7进行声音提醒，以免烫手。
[0018]水位可根据杯体容积在出厂时自行设定。
[0019]圆弧外沿201与外层杯体I上端口之间有空隙，外层杯体I和内层杯体2之间发生上下位移，当圆弧外沿201与外凸限位边102扣合时，二者之间的相对位移最大。圆弧外沿201的尖端沿外层杯体I的外侧壁上下滑动，二者紧密贴合，防止水进入。
[0020]【具体实施方式】二:本实施方式对实施方式一作进一步说明，外层杯体I的杯体侧壁中部设置有透明环形窗101，内层杯体2的外侧壁上设置有感温变色薄膜203，所述感温变色薄膜203为环形；
[0021 ]内层杯体2的外侧壁上还设置有m个LED灯204，m个LED灯204均布成一圈，并环绕在内层杯体2的外侧壁上，一圈LED灯204位于感温变色薄膜203下方，二者与透明环形窗101的位置相适应。
[0022]当开水注入至感温变色薄膜203位置时，感温变色薄膜203变色，透过透明环形窗101可观察到其颜色变化，提示开水已注入一半或超过一半(视温变色薄膜203的位置决定)，即提示即将水满，让人们有心理准备。
[0023]【具体实施方式】三:下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，压力传感器3采用MPX2200GP压力传感器;m个LED灯204串联为光提醒支路；
[0024]控制单元4包括运算放大器Al、运算放大器A2、NPN三极管VT1、NPN三极管VT2、NPN三极管VT3、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器Rp和晶闸管VTH ；
[0025]电池5的正极同时连接MPX2200GP压力传感器的3脚、滑动变阻器Rp的一个固定端及其活动端、电阻R2的一端、运算放大器A2的供电端子、NPN三极管VTl的集电极、NPN三极管VT2的基极、NPN三极管VT2的集电极、NPN三极管VT3的基极、NPN三极管VT3的发射极和光提醒支路的正极供电端子；
[0026]MPX2200GP压力传感器的2脚连接运算放大器Al的同相输入端，运算放大器Al的反相输入端同时连接滑动变阻器Rp的另一个固定端、MPX2200GP压力传感器的4脚和电阻Rl的一端;运算放大器Al的输出端同时连接电阻Rl的另一端和运算放大器A2的同相输入端，运算放大器A2的反相输入端同时连接电阻R2的另一端和电阻R3的一端，运算放大器A2的输出端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接NPN三极管VTI的基极，NPN三极管VTI的发射极连接电阻R5的一端;NPN三极管VT2的发射极同时连接电阻R6的一端和晶闸管VTH的控制极，NPN三极管VT3的集电极连接喇叭7的正极供电端子；
[0027]晶闸管VTH的阳极连接光提醒支路的负极供电端子;晶闸管VTH的阴极、喇叭7的负极供电端子、电阻R6的另一端、电阻R5的另一端、电阻R3的另一端和MPX2200GP压力传感器的I脚同时连接电池5的负极。
[0028]工作原理:
[0029]当水注入到一定量，接近杯口 202时，MPX2200GP压力传感器检测到压力信号，经放大电路级后，经R4输出IV?5V的电压信号，该高电平的电压信号驱动VT1、VT2、VT3导通，喇口八7响，进行声报警，给VTH触发电压，VTH导通，多个LED亮，进行光报警。
[0030]【具体实施方式】四:本实施方式对实施方式一作进一步说明，还包括电池盖6，电池盖6设置在外层杯体I的杯底上，用于更换电池5。
【主权项】
1.具有水满提醒功能的水杯，其特征在于，它包括外层杯体(I)、内层杯体(2)、压力传感器(3)、控制单元(4)、电池(5)和喇叭(7);外层杯体(I)和内层杯体(2)嵌套设置，外层杯体(I)和内层杯体(2)之间为空腔，外层杯体(I)的杯底和内层杯体(2)的杯底之间设置压力传感器(3)、控制单元(4)、电池(5)和喇叭(7)，内层杯体(2)在注入水的重力下向下移动，并作用在压力传感器(3)上，压力传感器(3)的满水压力信号发送给控制单元(4)，控制单元(4)通过喇叭(7)进行水满提醒； 外层杯体(I)上端口的外侧壁设置有外凸限位边(102);内层杯体(2)上端口设置有圆弧外沿(201)，该圆弧外沿(201)向外翻越过外层杯体(I)上端口，并扣合在外层杯体(I)的夕H则壁上，圆弧外沿(201)向上移动至外凸限位边(102)扣合用于限定内层杯体⑵和外层杯体(I)之间的最大相对位移； 圆弧外沿(201)的圆弧中段设置杯口(202)，杯口(202)与外层杯体(I)处于同一圆周面上。2.根据权利要求1所述具有水满提醒功能的水杯，其特征在于，外层杯体(I)的杯体侧壁中部设置有透明环形窗(101)，内层杯体(2)的外侧壁上设置有感温变色薄膜(203)，所述感温变色薄膜(203)为环形； 内层杯体(2)的外侧壁上还设置有m个LED灯(204)，m个LED灯(204)均布成一圈，并环绕在内层杯体(2)的外侧壁上，一圈LED灯(204)位于感温变色薄膜(203)下方，二者与透明环形窗(1I)的位置相适应。3.根据权利要求2所述具有水满提醒功能的水杯，其特征在于，压力传感器(3)采用MPX2200GP压力传感器;m个LED灯(204)串联为光提醒支路； 控制单元(4)包括运算放大器Al、运算放大器A2、NPN三极管VT1、NPN三极管VT2、NPN三极管VT3、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、滑动变阻器Rp和晶闸管VTH ； 电池(5)的正极同时连接MPX2200GP压力传感器的3脚、滑动变阻器Rp的一个固定端及其活动端、电阻R2的一端、运算放大器A2的供电端子、NPN三极管VTI的集电极、NPN三极管VT2的基极、NPN三极管VT2的集电极、NPN三极管VT3的基极、NPN三极管VT3的发射极和光提醒支路的正极供电端子； MPX2200GP压力传感器的2脚连接运算放大器Al的同相输入端，运算放大器Al的反相输入端同时连接滑动变阻器Rp的另一个固定端、MPX2200GP压力传感器的4脚和电阻Rl的一端;运算放大器Al的输出端同时连接电阻Rl的另一端和运算放大器A2的同相输入端，运算放大器A2的反相输入端同时连接电阻R2的另一端和电阻R3的一端，运算放大器A2的输出端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接NPN三极管VTI的基极，NPN三极管VTI的发射极连接电阻R5的一端;NPN三极管VT2的发射极同时连接电阻R6的一端和晶闸管VTH的控制极，NPN三极管VT3的集电极连接喇叭(7)的正极供电端子； 晶闸管VTH的阳极连接光提醒支路的负极供电端子;晶闸管VTH的阴极、喇叭(7)的负极供电端子、电阻R6的另一端、电阻R5的另一端、电阻R3的另一端和MPX2200GP压力传感器的I脚同时连接电池(5)的负极。4.根据权利要求1所述具有水满提醒功能的水杯，其特征在于，还包括电池盖(6)，电池盖(6)设置在外层杯体(I)的杯底上，用于更换电池(5)。
【文档编号】G08B21/18GK205410710SQ201620163979
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】白雪辰
【申请人】白雪辰