用于水盒的水位测量设备、蒸汽炉的制作方法

本实用新型涉及家电领域，具体地，涉及一种用于水盒的水位测量设备、蒸汽炉。

背景技术：

水盒是蒸汽炉的重要组成部分，为蒸汽发生器提供水源。水盒水量的多少决定了是否能够顺利完成烹饪，不充分的水量会导致蒸汽加热中途停止，从而影响烹饪效果。

目前，蒸汽炉水盒水位检测方法主要有浮标式和探针式，两种都是接触式测量方法。浮标式方法通常是基于电磁或霍尔效应等原理来完成水位检测，一般只有两档，用于检测高、低水位。探针式方法是基于电容原理来完成水位检测，检测档位的多少依赖于探针的多少。

本申请实用新型人在实施上述现有技术的过程中发现：(1)浮标式和探针式方法均为接触式检测方法，也就是说浮子或金属探针必须放置水盒中，这样不易清洁，并容易污染水源；(2)浮标式方法难以完成多档水位检测，且检测结果比较粗糙；(3)探针式方法导致水盒结构设计复杂、电路引线麻烦、不方便用户取出加水，同时还增加生产制造的成本。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的是提供一种用于水盒的水位测量设备、蒸汽炉，用于解决或至少部分解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种用于水盒的水位测量设备，所述设备包括：电路板，所述电路板的一侧贴合在水盒安装部的第一侧壁的内表面上，所述第一侧壁为所述水盒安装部的开口两侧的侧壁之一，所述水盒能够从所述开口水平抽出或推入；布置在所述电路板另一侧且竖向排列的一块或多块检测电容极板，每一块所述检测电容极板分别与大地组成检测电容；以及检测装置，与每一所述检测电容极板电连接，用于检测每一所述检测电容的电容值，并根据每一所述检测电容的电容值输出指示所述水盒分别与每一所述检测电容对应的位置处有水或无水的指示信号。

可选地，所述检测电容极板的长度等于所述水盒上与所述电路板相对的侧壁的长度。

可选地，所述检测电容极板和所述水盒上与所述电路板相对的侧壁之间的间距不大于2mm。

可选地，所述水盒上与所述电路板相对的侧壁的组成材料为非导电材料。

可选地，所述设备包括4块所述检测电容极板。

可选地，4块所述检测电容极板各自所处的位置从低到高分别对应于水盒高度的25％、50％、75％和100％。

可选地，所述检测装置包括：电容检测芯片，与每一所述检测电容极板电连接，用于检测每一所述检测电容的电容值；处理器，与所述电容检测芯片电连接，用于根据每一所述检测电容的电容值确定所述水盒分别与每一检测电容对应的位置处是否有水，并生成指示所述水盒分别与每一所述检测电容对应的位置处有水或无水的所述指示信号；输出端口，与所述处理器电连接，用于输出指示所述水盒分别与每一所述检测电容对应的位置处有水或无水的所述指示信号。

可选地，所述输出端口为I/O输出端口、UART数字接口或IIC数字接口。

相应地，本实用新型实施例还提供一种蒸汽炉，所述蒸汽炉包括：上述的用于水盒的水位测量设备；以及控制装置，与所述用于水盒的水位测量设备电连接，用于根据所述检测装置输出的指示信号确定所述水盒的水位状态。

可选地，所述蒸汽炉还包括：显示装置，与所述控制装置相连接，所述控制装置还用于控制所述显示装置显示所述水盒的水位状态；和/或提示装置，与所述控制装置相连接，所述控制装置还用于在所述水盒的水位达到预警值的情况下，控制所述提示装置发出提示。

通过上述技术方案，可以实现非接触式水位检测，因此无需对水盒进行任何加工设计，降低了制造成本；其次，由于设备无需与水接触，因此避免了水垢导致测量精度退化的问题。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一实施例的用于水盒的水位测量设备的结构示意图；

图2示出了一实施例中检测装置的结构框图；

图3示出了用于水盒的水位测量设备的安装位置示意图；以及

图4示出了根据本实用新型一实施例的蒸汽炉的结构框图。

附图标记说明

10 水盒 20 水盒安装部

30 电路板 40 检测电容极板

50 检测装置 51 电容检测芯片

52 处理器 53 输出端口

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

图1示出了根据本实用新型一实施例的用于水盒的水位测量设备的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于水盒10的水位测量设备，该设备可以应用于任何具有水盒或类似水容器的家电设备，例如蒸汽炉、电热水瓶、热水器、饮水机、挂烫机、除湿机、加湿器、空气净化器、咖啡机、智能水杯等，本实用新型实施例是以蒸汽炉为例进行说明的。所述设备可以包括：电路板30，所述电路板30的一侧贴合在水盒安装部20的第一侧壁的内表面上，所述第一侧壁为所述水盒安装部20的开口两侧的侧壁之一，所述水盒10能够从所述开口水平抽出或推入；布置在所述电路板30另一侧且竖向排列的一块或多块检测电容极板40，每一块所述检测电容极板40分别与大地组成检测电容；以及检测装置50，与每一所述检测电容极板40电连接，用于检测每一所述检测电容的电容值，并根据每一所述检测电容的电容值输出指示所述水盒分别与每一检测电容对应的位置处有水或无水的指示信号。由于空气的相对介电常数接近1，而水的相对介电常数约为81.5，因此，当对应位置处有水或无水时，检测电容极板和大地构成的检测电容的电容值差别较大，通过监测电容值的大小就可以判断对应位置处是否有水。而各检测电容极板40在电路板30的侧面上竖向排列，每一检测电容极板40对应水盒的一个高度，每一检测电容也相应的对应水盒的一个高度，因此，通过判断水盒与每一检测电容对应的位置处有水还是无水，就可以确定出水盒中水位的高度。

本实用新型实施例提供的水盒的水位测量设备可以实现非接触式水位测量，而且还可以防止各部件被溅射上水或被碰撞而引起的损坏。

水盒10是用于给蒸汽炉的蒸汽发生器提供水源，为了实现水盒10的水位测量，水盒10上至少与各检测电容极板40邻近的部分容器壁应该是平整的，且材料应是绝缘的或者非导电的，例如，水盒10上与电路板30相对的侧壁的材料可以是塑料，或者水盒10可以是塑料水盒。

电路板30的高度可以大于水盒10的高度，电路板30的长度可以小于或等于水盒10上与电路板30相对的侧壁的长度，优选地，电路板30的长度可以等于水盒10上与电路板30相对的侧壁的长度。电路板30的一侧可以通过黏胶而被粘贴在所述水盒安装部20的第一侧壁的内表面上。检测电容极板40例如可以是铜箔等，检测电容极板40在电路板上可以是沿水盒的高度方向均匀竖向排列的，也可以是根据需要而非均匀排列的。此外，电路板30可以是PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板，但是本实用新型实施例并不限制于此。

检测电容极板40的长度可以小于或等于水盒10上与电路板30相对的水盒10的侧壁的长度。优选地，检测电容极板40的长度可以和水盒10上与电路板30相对的侧壁的长度保持一致，例如二者可以相等。由电容计算公式可知，电容的电容量与电容极板面积成正比的。因此，通过增加检测电容极板40的长度可以增大检测电容极板40的面积，从而可以增大可检测电容值，这可以提高电容变化可被检测的有效性。

检测电容极板40的数量和安装位置可以由所需的水位检测的档位的数量来确定，例如，如果需设置四个档位，该四个档位分别是25％、50％、75％和100％，则电路板上可以覆盖有4块检测电容极板40，且该4块检测电容极板40从低到高分别对应于水盒高度的25％、50％、75％和100％。或者，反过来，也可以根据检测电容极板40的数量和位置来设置档位，例如，如果电路板上覆盖有4块检测电容极板40，且该4块检测电容极板40从低到高分别对应于水盒高度的25％、50％、75％和100％，则可以设置四个档位，该四个档位分别是25％、50％、75％和100％。

图2示出了一实施例中检测装置的结构框图。如图2所示，检测装置可以包括：电容检测芯片51、处理器52和输出端口53。电容检测芯片51可以与每一所述检测电容极板电连接，用于检测每一所述检测电容的电容值。处理器52可以与所述电容检测芯片51电连接，用于根据每一所述检测电容的电容值确定所述水盒分别与每一检测电容对应的位置处是否有水，并生成指示所述水盒分别与每一检测电容对应的位置处有水或无水的所述指示信号，具体而言，针对每一检测电容，如果检测电容的电容值大于预设值，可以确定水盒与该检测电容对应的位置处有水，则生成指示水盒与该检测电容对应的位置处有水的指示信号，否则，生成水盒与该检测电容对应的位置处无水的指示信号。处理器52例如可以是微处理器等。输出端口53可以与所述处理器52电连接，用于输出所述指示信号，该指示信号包括指示水盒分别与每一检测电容对应的位置处有水或无水的指示信号。输出端口53例如可以是I/O输出端口、UART数字接口或IIC数字接口等。

以输出端口是I/O输出端口为例，每一检测电容可以对应有一个端口。电容检测芯片可以实时检测各检测电容极板与大地组成的各检测电容的电容值。处理器可以实时读取电容检测芯片所检测的各检测电容的值，或者处理器可以设置为每隔一预定时间读物一次电容检测芯片所检测的各检测电容的值。如果检测电容的值大于预设值，则处理器可以向与该检测电容对应的端口传输指示水盒与该检测电容对应位置处有水的指示信号，否则向对应的端口传输无水的指示信号。各端口在接收到指示信号后，可以对指示信号进行输出，其中可以使用高电平表示有水的指示信号，使用低电平表示无水的指示信号。

以在电路板上设置4块检测电容极板为例，其中4块检测电容极板从低到高分别对应于水盒高度的25％、50％、75％和100％，分别使用I/O输出端口中的4个端口来输出水盒与各检测电容对应的位置处有水或无水的指示信号。则电平信号“0000”“0001”、“0011”、“0111”、“1111”分别对应的水盒水位状态为“低于25％”、“高于25％而低于50％”、“高于50％而低于75％”、“高于75％而低于100％”、“100％”，其中，高电平“1”表示有水，低电平“0”表示无水。

图3示出了用于水盒的水位测量设备的安装位置示意图。如图3所示，水盒10为可移动水盒，其可以从水盒安装部20的开口水平抽出，也可以水平推入至所述水盒安装部20内。用于水盒的水位测量设备100可以安装在水盒安装部20的开口的左右两侧壁(在水盒10可移动方向的左右两侧)的任一侧壁的内表面上。用于水盒的水位测量设备100和与电路板相对的水盒侧壁之间的间距不大于2mm，由于检测电容极板布置在电路板上，因此，也可以限制检测电容极板和与电路板相对的水盒侧壁之间的水平距离不大于2mm，以提高检测灵敏度。

通过上述实施例，本实用新型实施例提供的用于水盒的水位测量设备能够执行非接触式水位检测，因此无需对水盒进行任何加工设计，降低了制造成本；其次，由于设备无需与水接触，因此避免了水垢导致测量精度退化的问题。

图4示出了根据本实用新型一实施例的蒸汽炉的结构框图。如图4所示，本实用新型实施例还提供一种蒸汽炉，该蒸汽炉可以包括根据本实用新型任一实施例所述的用于水盒的水位测量设备100；以及控制装置200，与用于水盒的水位测量设备100电连接，其可以用于根据设备100的检测装置输出的指示信号确定水盒的水位状态，例如，以在电路板上设置4块检测电容极板为例，其中4块检测电容极板从低到高分别对应于水盒高度的25％、50％、75％和100％，如果控制装置200接收到电平信号为“1111”，则可以确定水盒中的水位为100％，如果控制装置200接收到的电平信号为“0001”，则可以确定水盒中的水位高于25％而低于50％等，其中，高电平“1”表示有水，低电平“0”表示无水。

进一步地，蒸汽炉还可以包括与控制装置200相连接的显示装置和/或提示装置，其中，控制装置200还可以控制显示装置显示水盒的水位状态，以及在水盒的水位状态达到预警值的情况下，控制提示装置发出提示。所述提示装置可以是声音提示装置等，或者可以通过显示装置来发出提示，例如，通过显示装置发出文字提示或闪烁提示等。显示装置、提示装置可以与控制装置集成在一起，例如，可以由蒸汽炉的控制面板来执行控制装置、显示装置和提示装置所执行的功能。

上述实施例是以蒸汽炉为例进行说明的，但是可以理解，本实用新型实施例提供的用于水盒的水位测量设备可以应用于任何具有水盒或类似水容器的其它家电设备，例如电热水瓶、热水器、饮水机、挂烫机、除湿机、加湿器、空气净化器、咖啡机、智能水杯等。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。