一种锅具防溢装置的制作方法

1.本实用新型涉及锅具技术领域，特别是涉及一种锅具防溢装置。


背景技术：

2.采用锅具煮饭时经常会出现溢锅的现象，很是让人困扰。中国专利中公开了一种防溢检测装置、烹饪器具组件及锅具（申请号：201922217785.9，申请日：20191212），该专利采用温度传感器和检测电极分别检测锅具内的温度和锅具的溢出物。此现有技术虽然实现了对溢锅状态的实时监控，但是此时锅具内的液体已经溢出，人还需要打扫增添了任务量，还有可能造成燃气熄灭，甚至可能造成燃气泄露，影响到人的生命安全。


技术实现要素：

3.针对现有技术中监测溢锅时存在溢出物流出的技术问题，本实用新型提出一种锅具防溢装置。
4.一种锅具防溢装置，所述防溢装置包括液位采集电路、幅值比较电路和报警提示电路，液位采集电路接收超声波液位传感器u1所采集的锅具中液体的液位信号后利用放大器对液位信号进行放大，放大后的液位信号传输到幅值比较电路，幅值比较电路对放大后的液位信号进行检测以控制报警提示电路的启闭。
5.所述液位采集电路包括匹配器和放大器，匹配器接收超声波液位传感器u1输出的液位信号，并将液位信号传输到放大器，放大器将接收到的液位信号进行放大后传输到幅值比较电路。
6.所述匹配器包括电感l1，电感l1的一端与超声波液位传感器u1的输出端连接，电感l1的另一端与放大器的输入端、电容c1的一端连接；所述超声波液位传感器u1的电源端通过电阻r1连接电源vcc，超声波液位传感器u1的接地端、电容c1的另一端均接地。
7.所述放大器包括电阻r2，电阻r2的一端与匹配器的输出端连接，电阻r2的另一端与运放器ar3的同相输入端、电容c2的一端连接；所述运放器ar3的反相输入端与电阻r4的一端、常开开关k2
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1的一端、电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与运放器ar3的输出端、幅值比较电路的输入端、报警提示电路的输入端连接；所述常开开关k2
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1的另一端与电阻r5的一端连接，幅值比较电路对常开开关k2
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1的启闭进行控制，且电阻r5的另一端、电阻r4的另一端、电容c2的另一端均接地。
8.所述幅值比较电路包括第一幅值控制器和第二幅值控制器，第一幅值控制器对接收到的放大后的液位信号进行检测，根据检测的结果对第二幅值控制器和报警提示电路的启闭进行控制；所述第二幅值控制器对接收到的放大后的液位信号进行检测，根据检测的结果对放大器的增益进行控制。
9.所述第一幅值控制器包括电阻r9，电阻r9的一端与放大器的输出端连接，电阻r9的另一端与比较器ar1的同相输入端连接；所述比较器ar1的反相输入端与电阻r7的一端、电阻r8的一端连接，比较器ar1的输出端与电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端与三极管
q1的基极连接；所述电阻r7的另一端与电阻r6的一端、第二幅值控制器的比较器ar2的反相输入端连接，电阻r6的另一端接电源vcc；所述三极管q1的发射极与电阻r11的一端连接，三极管q1的集电极与继电器k1的一端、二极管d1的正极连接，继电器k1的另一端、二极管d1的负极与电源vcc连接，且继电器k1对第二幅值控制器和报警提示电路的启闭进行控制；所述电阻r11的另一端、电阻r8的另一端均接地。
10.所述第二幅值控制器包括常开开关k1
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2，常开开关k1
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2的一端与放大器的输出端连接，常开开关k1
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2的另一端与比较器ar2的同相输入端连接；所述比较器ar2的反相输入端与第一幅值控制器的电阻r6的一端连接，比较器ar2的输出端与电阻r12的一端连接，电阻r12的另一端与三极管q2的基极连接；所述三极管q2的集电极与继电器k2的一端、二极管d2的正极连接，继电器k2的另一端、二极管d2的负极与电源vcc连接，继电器k2对放大器的常开开关k2
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1的启闭进行控制，且三极管q2的发射极接地。
11.所述报警提示电路包括常开开关k1
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1，常开开关k1
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1的一端与放大器的输出端连接，常开开关k1
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1的另一端与电感l2的一端连接，电感l2的另一端与有源蜂鸣器buz1的一端连接，有源蜂鸣器buz1的另一端接地。
12.本实用新型的有益效果：采用超声波液位传感器u1对锅具内的液位信号进行实时监测，采用电阻r5、电阻r4、电阻r2、电阻r3、电容c2、运放器ar3组成一阶低通有源滤波器，对匹配后的液位信号进行放大，利用比较器ar1、比较器ar2对液位信号进行两次比较，当常开开关k1
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1关闭后，有源蜂鸣器buz1开始报警，利用继电器k2和常开开关k2
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1对运放器ar3对电压放大倍数进行调节，使得有源蜂鸣器buz1接收到的电压幅值增大，有源蜂鸣器的报警音量加大，本实用新型通过分级提醒实现了不同液位信号下的不同报警音量的警示，方便人们根据锅具内液体溢锅的不同紧迫程度做相关处理。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的电路示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.一种锅具防溢装置，如图1所示，所述防溢装置包括液位采集电路、幅值比较电路和报警提示电路，液位采集电路用于接收超声波液位传感器u1所采集的锅具中液体的液位信号，再利用放大器对液位信号进行放大，放大后的液位信号传输到幅值比较电路，锅具中液体的液位与超声波液位传感器u1输出的液位信号的电压幅值成线性正比的关系；所述幅值比较电路对放大后的液位信号进行检测以控制报警提示电路的启闭，以便在液体的液位
较高时及时提醒用户，避免做饭时汤溢出。
17.所述液位采集电路包括匹配器和放大器，匹配器接收超声波液位传感器u1输出的液位信号，并将液位信号传输到放大器，放大器将接收到的液位信号进行放大后传输到幅值比较电路。
18.所述匹配器包括电感l1，电感l1的一端与超声波液位传感器u1的输出端连接，电感l1的另一端与放大器的输入端、电容c1的一端连接；电感l1和电容c1可以确保超声波液位传感器u1的输出信号的高性能传输。所述超声波液位传感器u1的电源端通过电阻r1连接电源vcc，超声波液位传感器u1的接地端、电容c1的另一端均接地。本实用新型中，所述超声波液位传感器u1的输出信号为模拟直流电压信号，型号可以采用qhdp
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200。
19.所述放大器包括电阻r2，电阻r2的一端与匹配器的输出端也即电容c1的一端连接，电阻r2的另一端与运放器ar3的同相输入端、电容c2的一端连接，电阻r2和电容c2组成低通滤波器，滤除杂波信号减少噪声信号，确保运放器ar3放大有用信号；所述运放器ar3的反相输入端与电阻r4的一端、常开开关k2
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1的一端、电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与运放器ar3的输出端、幅值比较电路的输入端、报警提示电路的输入端连接，运放器ar3放大后的液位信号为报警提示电路提供电源，幅值比较电路对报警提示电路的启闭进行控制，以便在液位较高时才进行提醒；所述常开开关k2
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1的另一端与电阻r5的一端连接，常开开关k2
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1的启闭受幅值比较电路的控制，当常开开关k2
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1关闭时，电阻r4和电阻r5并联，可以对运放器ar3的增益也即电压放大倍数进行调节，使运放器ar3在不同的状态下输出不同幅值的液位信号，且电阻r5的另一端、电阻r4的另一端、电容c2的另一端均接地。
20.所述幅值比较电路包括第一幅值控制器和第二幅值控制器，第一幅值控制器对接收到的运放器ar3放大后的液位信号进行检测，根据检测的结果对第二幅值控制器和报警提示电路的启闭进行控制；所述第二幅值控制器对接收到的运放器ar3放大后的液位信号进行检测，根据检测的结果对运放器ar3的增益进行调节。
21.所述第一幅值控制器包括电阻r9，电阻r9的一端与放大器的输出端也即运放器ar3的输出端连接，电阻r9的另一端与比较器ar1的同相输入端连接；所述比较器ar1的反相输入端与电阻r7的一端、电阻r8的一端连接，比较器ar1的输出端与电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端与三极管q1的基极连接；所述电阻r7的另一端与电阻r6的一端、第二幅值控制器的比较器ar2的反相输入端连接，电阻r6的另一端接电源vcc，电阻r6、电阻r7、电阻r8为分压电阻，调整电阻的阻值可以调节比较器ar1、第二幅值控制器的比较器ar2的反相输入端的电压，且比较器ar1的反相输入端的电压小于比较器ar2反相输入端的电压；所述三极管q1的发射极与电阻r11的一端连接，三极管q1的集电极与继电器k1的一端、二极管d1的正极连接，继电器k1的另一端、二极管d1的负极与电源vcc连接，且继电器k1对第二幅值控制器和报警提示电路的启闭进行控制；所述电阻r11的另一端、电阻r8的另一端均接地。常开开关k2
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1打开时，运放器ar3的电压放大倍数为a1=1 r3/r4，常开开关k2
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1关闭后，运放器ar3的电压放大倍数为a2=1 r3/[r4*r5/(r4 r5)]，且a1< a2。当常开开关k2
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1打开时，运放器ar3所输出的放大后的液位信号输入到比较器ar1的同相输入端，该信号与比较器ar1反相输入端的电压信号进行比较，当比较器ar1输出高电平也即放大后的液位信号大于比较器ar1反相输入端的电压信号时，三极管q1导通，继电器k1得电，第二幅值控制器和报警提示电路启动，报警提示电路开始报警。
[0022]
所述第二幅值控制器包括常开开关k1
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2，常开开关k1
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2的一端与放大器的输出端也即运放器ar3的输出端连接，常开开关k1
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2的另一端与比较器ar2的同相输入端连接；所述比较器ar2的反相输入端与电阻r6的一端连接，比较器ar2的输出端与电阻r12的一端连接，电阻r12的另一端与三极管q2的基极连接；所述三极管q2的集电极与继电器k2的一端、二极管d2的正极连接，继电器k2的另一端、二极管d2的负极与电源vcc连接，继电器k2对放大器的常开开关k2
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1的启闭进行控制，且三极管q2的发射极接地。当继电器k1得电时，常开开关k1
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2关闭，运放器ar3所输出的放大后的液位信号输入到比较器ar2的同相输入端后，该信号与比较器ar2反相输入端的电压信号进行比较，当比较器ar2输出高电平也即放大后的液位信号大于比较器ar2反相输入端的电压信号时，三极管q2导通，继电器k2得电，常开开关k2
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1关闭，使得电阻r5与电阻r4并联，进而使得运放器ar3的电压放大倍数增大，运放器ar3所输出的液位信号的幅值增大，因此，报警提示电路所接收到的电压值增大。
[0023]
所述报警提示电路包括常开开关k1
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1，常开开关k1
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1的一端与放大器的输出端也即运放器ar3的输出端连接，常开开关k1
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1的另一端与电感l2的一端连接，电感l2的另一端与有源蜂鸣器buz1的一端连接，有源蜂鸣器buz1的另一端接地。当继电器k1得电时，常开开关k1
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1关闭，运放器ar3所输出的放大后的液位信号输入到电感l2的一端，经电感l2平滑过渡后加载到有源蜂鸣器buz1的一端，为有源蜂鸣器buz1提供电压，有源蜂鸣器buz1开始报警；当继电器k2得电常开开关k2
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1关闭后，运放器ar3所输出的放大后的液位信号的幅值增大，有源蜂鸣器buz1所接收到的电压也增大，有源蜂鸣器buz1发出的报警声的音量更大，实现了锅具在不同液位时发出不同音量的报警提示音，代表了不同的紧迫程度，有源蜂鸣器buz1的报警音量越大，代表锅具内液体的液位越高，即将溢锅的可能性越大，紧迫程度也越高。
[0024]
本实用新型在使用过程中：实际应用时，可以将本实用新型可拆卸地安装在锅具的锅盖上，超声波液位传感器u1用于测量锅具内液体的液位信号，输出的液位信号经运放器ar3放大后传输到比较器ar1进行第一次液位比较，当比较器ar1输出高电平时，三极管q1导通，继电器k1得电，常开开关k1
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1和常开开关k1
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2同时关闭，有源蜂鸣器buz1开始报警；同时，比较器ar2对放大后的液位信号进行第二次比较，当比较器ar2输出高电平时，三极管q2导通，继电器k2得电，常开开关k2
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1关闭，电阻r5和电阻r4并联，使得运放器ar3的电压放大倍数增大，也即运放器ar3所输出的放大后的液位信号的幅值增大；有源蜂鸣器buz1接收到的电压信号的幅值增大，使得有源蜂鸣器buz1的报警音量更大。
[0025]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。