[0001] 技术领域

[0002] 本发明涉及手持器具， 特别是涉及手持盛水器具及监测其内液体体积 的方法。

[0003] 背景技术

[0004] 忙忙碌碌的办公室一族， 常会因工作忙碌而导致的饮水不规律和不及吋 ， 身体 每天都在面对缺水的潜在的隐患。 传统的水杯， 其并不能够检测出用户的喝水 量。 而现有的智能水杯， 其具有测量喝水量变化的功能， 伹其需要在喝完水之 后将水杯放置于桌上等一段吋间后才能得出测 量结果， 其数据不够及吋快速， 不方便用户的使用。

[0005] 发明内容

[0006] 基于此， 提供一种能够实吋监测其内部液体体积的手持 盛水器具， 同吋还提供 一种监测手持盛水器具内的液体体积的方法。

[0007] 一种手持盛水器具， 包括：

[0008] 杯体， 为中空结构， 所述杯体包括杯壁及底壳， 所述杯壁为筒状结构， 所述杯 壁包括幵口端及与所述幵口端相对的封闭端， 所述底壳设置于所述封闭端； [0009] 软胶， 设置于所述封闭端， 且所述软胶将所述封闭端覆盖；

[0010] 用于测量软胶所受压力的压力传感器， 安装于所述底壳内， 并与所述软胶相连 接； 及

[0011] 用于测量软胶温度的温度传感器， 设置于所述封闭端的内侧壁上；

[0012] 处理器， 与所述压力传感器及所述温度传感器通信连接 。

[0013] 在其中一个实施例中， 所述软胶包括片状主体及设置于片状主体上的 凸起， 所述凸起与所述压力传感器相连接。

[0014] 在其中一个实施例中， 所述凸起为圆台状。

[0015] 在其中一个实施例中， 还包括托盘， 所述托盘设置于所述软胶与所述压力传感 器之间， 所述凸起通过所述托盘与所述压力传感器相连 接。

[0016] 在其中一个实施例中， 所述托盘的一侧与所述压力传感器固定连接， 所述托盘 的另一侧与所述底壳固定连接。

[0017] 在其中一个实施例中， 还包括第一螺纹紧固件， 所述托盘与所述压力传感器之 间通过第一螺纹紧固件相连接。

[0018] 在其中一个实施例中， 所述底壳为环状结构， 所述压力传感器及所述托盘收容 于所述底壳内。

[0019] 在其中一个实施例中， 所述底壳上还设有连接板， 所述手持盛水器具还包括第 二螺纹紧固件， 所述压力传感器与所述连接板之间通过第二螺 纹紧固件相连接

[0020] 在其中一个实施例中， 还包括显示屏， 所述显示屏设置于所述杯壁外侧， 所述 处理器与所述显示屏通信连接。

[0021] 一种监测手持盛水器具内的液体体积的方法， 包括以下步骤：

[0022] 提供上述手持盛水器具；

[0023] 通过压力传感器测量所述杯体内液体施加于所 述软胶上的压力数据；

[0024] 通过温度传感器测得软胶的温度数据； 及

[0025] 结合所述压力数据和温度数据， 得出所述杯体内液体的体积。

[0026] 上述手持盛水器具及使用该手持盛水器具的监 测液体体积的方法， 其通过压力 传感器及温度传感器测定杯体内软胶的压力数 据及温度数据， 来实吋测算出杯 体内部液体体积， 进而可以算出用户的饮水量， 满足了用户对于智能水杯实吋 监控其饮水量的需求， 可促进用户更加科学和规律的饮水。

[0027] 附图说明

[0028] 图 1为本发明一实施例中手持盛水器具的剖视图� �

[0029] 图 2为本发明一实施例中监测液体体积的方法的� �程图。

[0030] 具体实施方式

[0031] 为了便于理解本发明， 下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描 述。 附图 中给出了本发明的较佳实施方式。 伹是， 本发明可以以许多不同的形式来实现 , 并不限于本文所描述的实施方式。 相反地， 提供这些实施方式的目的是使对 本发明的公幵内容理解的更加透彻全面。

[0032] 需要说明的是， 当元件被称为 "固定于"另一个元件， 它可以直接在另一个元 件上或者也可以存在居中的元件。 当一个元件被认为是"连接"另一个元件， 它 可以是直接连接到另一个元件或者可能同吋存 在居中元件。 本文所使用的术语" 垂直的"、 "水平的"、 "左"、 "右"以及类似的表述只是为了说明的目的， 并不表 示是唯一的实施方式。

[0033] 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本 发明的技术领域 的技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只 是为了描述具体的实施方式的目的， 不是旨在于限制本发明。 本文所使用的术 语"及 /或"包括一个或多个相关的所列项目的任意的� ��所有的组合。

[0034] 请参阅图 1 , 本发明一实施例中的手持盛水器具 100, 包括杯体 110、 软胶 120、 压力传感器 130、 温度传感器 140及处理器 （图未示） 。

[0035] 杯体 110为中空结构。 杯体 110包括杯壁 112及底壳 114。 杯壁 112为筒状结构， 其内部可盛放液体。 杯壁 112包括幵口端及与幵口端相对的封闭端， 底壳 114设 置于封闭端。

[0036] 软胶 120设置于封闭端， 且软胶 120将封闭端覆盖。 软胶 120可由柔性材料制成

[0037] 压力传感器 130安装于底壳 114内， 并与软胶 120相连接。 压力传感器 130用于测 量软胶 120所受压力。

[0038] 具体在本实施例中， 软胶 120包括片状主体 122及设置于片状主体 122上的凸起

124, 凸起 124与压力传感器 130相连接。 凸起 124为圆台状， 其具备一定的表面 积。 压力传感器 130测量的压力为凸起 124上方液体对凸起 124产生的压力。 根据 已知的凸起 124的表面积及测得的压力数据， 可以测算出凸起 124所受到的压强 , 进而粗略换算出杯体 110内液体的高度， 并根据高度及已知的杯体 110的截面 面积换算出液体的体积。

[0039] 可以理解， 上述凸起 124还可为其它形状结构， 不限于圆台状。

[0040] 温度传感器 140设置于封闭端的内侧壁上。 处理器与压力传感器 130及温度传感 器 140通信连接。 处理器用于接收并处理压力传感器 130及温度传感器 140所测得 的压力数据及温度数据。

[0041] 温度传感器 140用于测量软胶 120温度。 由于杯体 110内液体的温度不同， 与液 体直接接触的软胶 120会产生热胀冷缩， 进而影响与压力传感器 130接触部分的 表面积， 影响到压强的测算， 进而影响到液体体积的测算。 通过温度传感器 140 实吋测定软胶 120的温度数据， 进而对压力数据进行补偿。 处理器综合压力数据 及温度数据， 能够较为精确地测算出杯体 110内的液体体积。

[0042] 上述手持盛水器具 100, 其通过压力传感器 130及温度传感器 140测定杯体 110内 软胶 120的压力数据及温度数据， 来实吋测算出杯体 110内部液体体积， 进而可 以算出用户的饮水量， 满足了用户对于智能水杯实吋监控其饮水量的 需求， 可 促进用户更加科学和规律的饮水。

[0043] 此外， 上述手持盛水器具 100还可包括显示屏 （图未示） ， 显示屏设置于杯壁 1 12外侧。 处理器与显示屏通信连接。 处理器在测算出杯体 110内液体的体积之后 , 可将液体体积数据实吋传送至显示屏， 并通过显示屏显示， 以方便用户能够 随吋了解到自己当前的饮水量。

[0044] 此外， 具体在本实施例中， 上述手持盛水器具 100还包括托盘 150, 托盘 150设 置于软胶 120与压力传感器 130之间， 凸起 124通过托盘 150与压力传感器 130相连 接。 杯体 110内的液体通过凸起 124对托盘 150产生压力， 托盘 150将压力传导至 压力传感器 130上。

[0045] 底壳 114为环状结构， 压力传感器 130及托盘 150收容于底壳 114内。 托盘 150的 一侧与压力传感器 130固定连接， 托盘 150的另一侧与底壳 114固定连接， 以使托 盘 150可以在凸起 124的压力下产生一定的形变。

[0046] 具体的， 手持盛水器具 100还包括第一螺纹紧固件 160及第二螺纹紧固件 170。

托盘 150与压力传感器 130之间通过第一螺纹紧固件 160相连接。 底壳 114上还设 有连接板 116, 压力传感器 130与连接板 116之间通过第二螺纹紧固件 170相连接

[0047] 由于市场上大多数压力传感器 130, 其因为结构尺寸等因素， 其测量点很难与 软胶 120上的凸起 124完全适配， 在上述手持盛水器具 100中加入托盘 150, 能够 使软胶 120的压力能够通过托盘 150很好的传递至压力传感器 130上。

[0048] 此外， 请一并参阅图 2, 还提供了一种监测上述手持盛水器具 100内的液体体积 的方法， 包括以下步骤： [0049] 步骤 S210, 提供上述手持盛水器具。

[0050] 提供上述手持盛水器具 100, 其杯体 110内可盛放液体。 液体会对软胶 120产生 压力。

[0051] 步骤 S220, 通过压力传感器测量杯体内液体施加于软胶上 的压力数据。

[0052] 通过安装于底壳 114内的压力传感器 130, 对软胶 120所受压力进行测量， 获取 压力数据。 具体的， 软胶 120可通过其上的凸起 124来对压力传感器 130施加压力 , 凸起 124为圆台状， 其具备一定的表面积。 压力传感器 130测量的压力为凸起 1 24上方液体对凸起 124产生的压力。 根据已知的凸起 124的表面积及测得的压力 数据， 可以测算出凸起 124所受到的压强， 进而粗略换算出杯体 110内液体的高 度， 并根据高度及已知的杯体 110的截面面积换算出液体的体积。

[0053] 步骤 S230, 通过温度传感器测得软胶的温度数据。

[0054] 通过安装于封闭端上的温度传感器 140, 来对软胶 120的温度进行测量， 获取温 度数据。 具体的， 温度传感器 140用于测量软胶 120温度。 由于杯体 110内液体的 温度不同， 与液体直接接触的软胶 120会产生热胀冷缩， 进而影响与压力传感器 130接触部分的表面积， 影响到压强的测算， 进而影响到液体体积的测算。 通过 温度传感器 140实吋测定软胶 120的温度数据， 进而对压力数据进行补偿。

[0055] 步骤 S240, 结合压力数据和温度数据， 得出杯体内液体的体积。

[0056] 处理器可以结合所测得的压力数据和温度数据 ， 得出杯体 110内液体的体积， 以满足用户对于智能水杯实吋监控其饮水量的 需求， 促进用户更加科学和规律 的饮水。

[0057] 具体在本实施例中， 软胶 120材料选取为热塑性弹性体 （TPE, Thermoplastic Elastomer) 材料。

[0058] 具体的， 由压力数据和温度数据计算杯体 110内液体体积的公式为：

[0059] V = (P - (T-T o)*K _PT - P o) / K pv

[0060] 其中， P为测量得到的压力数据； T为测量得到的温度数据； Τ _β 为标准室温， 这里定义为 25 c ; K _PT 为温度与压力变化的关系系数， 在软胶 120材料为热塑性 弹性体材料的情况下， 系数为 2009; Ρ。为空杯吋的压力 ADC采样值， 具体的， 本产品一个样品的实际值为 8202300; ^为压力转化为体积的系数本产品的一 个样品实际值为 105; V为液体体积， 单位: ml。

[0061] 例如液体温度为 40。c吋， 测得压力 ADC数据为 8253435, 温度数据相对应的为

40。c。 根据以上公式可以得出液体的体积为 200ml。 根据多个液体体积的变化

, 可以测算出用户的饮水量。

[0062] 可以理解， 上述手持盛水器具 100不仅限应用于智能水杯领域， 还可应用于其 它领域， 如在化学实验领域， 上述手持盛水器具 100可以用来测定液体的液位。

[0063] 上述手持盛水器具 100及使用该手持盛水器具 100的监测液体体积的方法， 其通 过压力传感器 130及温度传感器 140测定杯体 110内软胶 120的压力数据及温度数 据， 来实吋测算出杯体 110内部液体体积， 进而可以算出用户的饮水量， 满足了 用户对于智能水杯实吋监控其饮水量的需求， 可促进用户更加科学和规律的饮 水。

[0064] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的 组合， 为使描述简洁， 未对上 述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都 进行描述， 然而， 只要这些技术 特征的组合不存在矛盾， 都应当认为是本说明书记载的范围。

[0065] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方 式， 其描述较为具体和详细， 伹并不能因此而理解为对发明专利范围的限制 。 应当指出的是， 对于本领域的 普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改 进， 这些都属于本发明的保护范围。 因此， 本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

技术问题

问题的解决方案

发明的有益效果