一种具有无线实时多功能监测的智能运动饮料瓶盖的制作方法

本发明涉及一种瓶盖，尤其涉及一种具有无线实时多功能监测的智能运动饮料瓶盖。

背景技术：

近年来，随着人们生活水平的提高，人们对生活品质的要求也越来越高。在日常生活中，越来越多的人投身健身等运动之中，在进行剧烈运动时，人会失去大量的水分和无机物，身体内原本就非常微妙的平衡很容易被打破从而对身体造成意想不到的伤害，如何补充自己所需要的水分和缺失的无机物变得尤为重要。相较于运动爱好者，对于坐在办公室内办公人群，每天同样需要摄入足够多的水分。一个正常成年人日常水分摄入量在2000到2500毫升之间，其中食物中含水700到1000毫升，直接饮用量要达到1000到1200毫升。以一杯水400毫升为例，一天要饮用最少3杯。

申请号tw107212080提出了一种喝水提醒装置，如附图1所示，包括有一定位单元与一主机；该定位单元是以可拆卸方式固定至一杯瓶上，该主机装置在该定位单元上，其更设置有一计时单元、一感测单元、一警示单元与一处理单元；该计时单元用来设定提醒喝水的週期，该感测单元用来感测该杯瓶是否发生举杯或倾斜的动作，该警示单元用来发出警示信号，而该处理单元连接该计时单元、感测单元与警示单元，其根据该计时单元定时发出的信号，启动该警示单元发出该警示信号以提醒喝水，并控制该计时单元重新设定提醒喝水的该周期。这种装置仅能根据计时器提醒用户到时喝水，且功能过于单一不能连接网络，仅能在用户设置的时间间隔里提醒喝水，与闹钟和水杯组合相差无几。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有无线实时多功能监测的智能运动饮料瓶盖，包括用于水温检测的温度传感器、用于水酸碱度检测的ph传感器、用于测量水中溶解物的含量的电解质传感器、用于水量监控的流量探测器、低功耗蓝牙芯片、报警提醒单元、电池与用于充放电管理的电源管理单元；所述温度传感器、ph传感器、流量探测器、电解质传感器分别与低功耗蓝牙芯片相连；所述电池与充放电管理单元相连；所述充放电管理单元与低功耗蓝牙芯片相连；所述低功耗蓝牙芯片与报警提醒单元相连。

本发明的有益效果在于：本发明具有探测温度、ph值、电解质和饮水量的四种功能；能够通过蓝牙持续连接到手机客户端或者带蓝牙的移动端，通过移动app进行数据查看，有助于用户获得全面的饮水数据，有助于用户分析日常饮水问题。

附图说明

图1是本发的系统图；

图2是电源管理单元的原理图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是瓶盖的俯视图。

图中：1-温度传感器；2-ph传感器；3-电解质传感器；4-流量传感器；5-瓶盖；6-吸管；7-led灯；8-吸管口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如附图1所示，本发明一种具有无线实时多功能监测的智能运动饮料瓶盖，包括用于水温检测的温度传感器、用于水酸碱度检测的ph传感器、用于测量水中溶解物的含量的电解质传感器、用于水量监控的流量探测器、低功耗蓝牙芯片、报警提醒单元、电池与用于充放电管理的电源管理单元；所述温度传感器、ph传感器、流量探测器、电解质传感器分别与低功耗蓝牙芯片相连；所述电池与充放电管理单元相连；所述充放电管理单元与低功耗蓝牙芯片相连；所述低功耗蓝牙芯片与报警提醒单元相连。

具体的，所述温度传感器为红外温度传感器；红外温度传感器采用tds温度传感器。

具体的，所述充放电管理单元包括电源管理芯片、用于电池电压的输入充电接口、开关按键、dc/dc模块、线性稳压器与充电指示灯；所述电源管理芯片分别与充电接口、开关按键、充电指示灯相连；所述电源管理芯片通过dc/dc模块与线性稳压器相连。

具体的，所述报警提醒单元包括一个或多个与低功耗蓝牙芯片相连的led指示灯。

如附图3与附图4所示，温度传感器设置于瓶盖下表面；led灯设置于瓶盖上表面，吸管穿过吸管孔，ph传感器、电解质传感器、流量传感器均设置于吸管外侧。

温度传感器检测温度数值，并将其回传给芯片处理，采用红外温度传感器，具有尺寸小、精度高、误差低、反应快的优点。ph传感器测量水的酸碱度，并将其传回芯片，以ph-bta为例，其体积微小(外径12毫米)，成本低廉，在其内部的放大器通过数据采集器监测标准ph电极电路。在ph7的缓冲溶液中，它将产生1.75v电压，ph值每增加1，电压将增加0.25v，每下降1，电压减少0.25v。电解质检测装置，通过测量水中溶解物的含量，回传给芯片处理来计算水中电解质的含量。

用户通过吸管进行饮水，在吸管上装有流量探测计，用于监控饮水量情况。采用涡轮流量计，安装于吸管的底部或藏于瓶盖内，其原理为当被测液体流过传感器时，在流体作用下，叶轮受力旋转，而其转速与管道内平均水流速度成正比。叶轮的转动周期性的改变磁回路的磁阻值，检测线圈中的磁通量随之发生周期性的变化，产生频率与叶片旋转频率相同的感应电动势。该类型流量感应器精度较高，体积较小，最小可用于测量口径为dn4(4mm)的管道，复用次数良好，并且原始脉冲信号分辨率强，有助于芯片的计算。

通过蓝牙模块将数据实时传递至手机，或连接上之后将历史数据一次性传递至手机或者计算机上，根据每日整体饮水量和饮用水特征绘制图像。

瓶盖最上方安装有小型led灯：用于提醒用户饮水。绿色灯不需饮水，黄色建议饮水，红色灯强烈提醒饮水。

采用聚合物充电电池对设备进行供电，成本低可循环充电。

电源管理单元如图2所示，电池提供电源，电源管理芯片对整个电源系统进行管控，对电池的电压进行降压处理，如dc/dc模块(高压直流电源变换为低压直流电源)以及通过低压差线性稳压器，得到满足低功耗蓝牙芯片所需要的工作电压，在电池电量过低时提前终止设备并保存记录。充电时，在电池电量少时，采用大电流充电加快充电效率。电源管理芯片设置充电指示灯，用于显示电池充满与否，电池未充满时亮红灯，充满后红灯灭，绿灯亮。

当杯中有水时，温度传感器、ph传感器和tds温度传感器得到数据并将数据回传给蓝牙芯片进行处理。由于水温对弱酸弱碱水的ph值影响较大。弱酸环境下，随着温度的升高，溶液中的h+浓度会显著提高，这将导致ph值的明显下降；弱碱环境下，oh-的浓度会随着温度的升高而升高，ph值将明显上升。饮用水多处于弱酸弱碱环境，所以ph数值要在芯片中被矫正之后才能得到正确数据。tds温度传感器检测对温度要求严格，同样需要通过温度系数补偿得到正确结果。

当有饮水动作产生时，即流量探测计产生有效数值时，当前水杯中水的温度、ph值和电解质浓度以及水的饮用量通过蓝牙连接被实时发送至其他移动终端如手机终端，手机终端对数据进行处理通过app进行实时显示。蓝牙芯片本身具有一定的计算功能，具有数据运算和数据传递的能力。

充电管理芯片调节电压输出稳定电压，充电指示灯显示充电状态，电池未充满时亮红灯，充满后红灯灭，绿灯亮。

用户可以在移动终端app，设置饮水间隔和饮水时间，到达指定时间app将会向被连接的产品发出指令，饮水指示灯会变为红色提醒用户喝水。每次有饮水动作产生后，饮水指示灯将变为绿色并重新开始计时，在间隔时间过半时，饮水指示灯会变为黄色。例如，用户设计间隔2小时饮用一次水，假如用户在1点第一次饮水，那么饮水指示灯将在2点钟变为黄色，并在3点钟变为红色。如果侦测到用户在2点钟有饮水操作，那么指示灯将变为绿色并重新开始计时。

本申请只需要预先设置好补偿公式就可以通过简单的代数运算矫正得出ph值和电解质值，运算量较小，可以大幅节省电能，延长工作时间。用户仅需用任意移动终端与产品关联即可实时用户可以在手机或者终端设备上查看单次饮水量及每日饮水量总趋势的图像。根据成人的每日平均饮水要求来合理制定自己的每日饮水计划。本产品可以实时获取水杯中水的温度等各项指标，满足每日所需饮水量，获取杯中水的温度防止水温过高引起烫伤等日常问题；并且本申请占用空间较小，仅为普通运动饮料瓶盖大小，并有吸管安装在瓶盖上。

本产品可根据每日数据统计并画出直观折线图，有助于用户发现自己的饮水陋习和调整自己的饮水习惯。移动终端app间也可以相互关联，获取好友的饮水总量和每日趋势图；有助于运动员的教练了解自己学员的饮水情况，或者家长了解自己子女、父母的饮水健康问题。

本申请具有探测温度、ph值、电解质和饮水量的四种功能；能够通过蓝牙持续连接到手机客户端或者带蓝牙的移动端，通过移动app进行数据查看，有助于用户获得全面的饮水数据，有助于用户分析日常饮水问题。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。