專利名稱：電熱膜玻璃杯(鍋)防溢多功能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液位傳感及自動(dòng)控制領(lǐng)域。
現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的電熱膜玻璃杯(鍋)以其透明美觀無(wú)毒害，熱效率高及耐酸、堿較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度等諸多優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到消費(fèi)者喜愛(ài)，用其燒煮牛奶、豆?jié){、煲大米稀飯等流質(zhì)食品也很理想，但上述食品在燒沸后易溢出，所以只好守在杯(鍋)旁不敢離開(kāi)給有嬰兒的年輕夫婦及老年人帶來(lái)很大的不便，由其年紀(jì)大的人有時(shí)空杯(鍋)就插上了電源，造成了杯(鍋)子的損壞嚴(yán)重的還能造成火災(zāi)，那么能不能制造出一種即能防止燒“干鍋”又能防止食物燒沸后溢出的電熱膜玻璃杯(鍋)呢 本實(shí)用新型的目的就是要提供一種實(shí)用于電熱膜玻璃鍋的具有防溢防燒“干鍋”以及自動(dòng)恒溫和短時(shí)長(zhǎng)時(shí)燒煮功能選擇的控制裝置，它能有效地防止牛奶、豆?jié){、稀飯等流質(zhì)食品在燒沸時(shí)不溢出杯(鍋)外，杯(鍋)內(nèi)無(wú)食品及少到一定程度時(shí)(傳感器位置決定)電熱膜失電，加熱停止，并且還可方便快捷的選擇短時(shí)和長(zhǎng)時(shí)燒煮二種方式，60℃的恒溫是與短時(shí)燒煮聯(lián)系在一起的，上述功能的選擇都是隨意的。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，將一個(gè)電容式液位傳感器和一個(gè)多功能的電子開(kāi)關(guān)電路與電熱膜玻璃杯(鍋)巧妙的有機(jī)的結(jié)合在一起；首先在電熱膜玻璃杯(鍋)的玻璃主體外表面上制作三只導(dǎo)電膜式液位傳感元件，一只制作在外表面中上都大約占4／5(整個(gè)玻璃容器高度的4／5)的位置處，另二只制作在靠近杯(鍋)底(可在高出杯底一公分處)的位置處，而檢測(cè)電路與多功能電子開(kāi)關(guān)電路一并裝置在玻璃杯(鍋)底座內(nèi)。檢測(cè)電路由一振蕩器及其負(fù)載兩只串聯(lián)變壓器(原邊與原邊，付邊與付邊串聯(lián)起來(lái)各引出三只抽頭)組成，三只導(dǎo)電膜用導(dǎo)體與變位器付邊的三只抽頭相連接，變位器原邊中心抽頭經(jīng)整流濾波器后引出一反映液位變化的直流平穩(wěn)信號(hào)端，此端即液位傳感器的信號(hào)電平輸出端，將此端接至多功能電子開(kāi)關(guān)電路的主要組成兩組比較器的正輸入端，其中接至第一組比較器正輸入端的信號(hào)線路中串了一只電阻，第一組比較器的正輸入端還連接了一只開(kāi)關(guān)三極管集電極，而其發(fā)射板則接至第一組比較器的輸出端，其基極與一單相可控硅正向輸入端相連，單向可控硅反問(wèn)端接地，在單向可控硅觸發(fā)極里串接一只輕觸式按鈕，另一只接鈕則與一只電容器串聯(lián)后接在單向可控硅兩端該電容器平時(shí)充上電源電壓，按動(dòng)按鈕后電容器上電壓則令單問(wèn)可控硅迅速關(guān)斷，而按動(dòng)另一只按鈕則可令單向可控硅開(kāi)通。第一組比較器輸出端接至一雙向可控硅觸發(fā)極，雙問(wèn)可控硅則與加熱元件電熱膜串接在一起。
第二組比較器由二只比較器組成，第一只的輸出端接一電阻串聯(lián)一熱敏電阻后接地，串聯(lián)電阻中間引一線接至第二只比較器正輸入端，第二只比較器的輸出端同第一組比較器一樣接至同一雙問(wèn)可控硅觸發(fā)極，而熱敏電阻則按裝在電熱膜玻璃杯(鍋)玻璃主體外表面靠近杯(鍋)底(離杯、鍋底一公分)位置處緊貼在玻璃杯(鍋)體上，并由底座的一個(gè)小突起部分將其罩住。
當(dāng)電熱膜玻璃杯(鍋)內(nèi)無(wú)牛奶(下文均用牛奶為例說(shuō)明)或牛奶量很少一點(diǎn)時(shí)，下面的兩只液位傳感元件(導(dǎo)電膜)只不過(guò)是變壓器付邊輸出端子上連接的二根扁寬的導(dǎo)線而已，不會(huì)引起變位器的任何變化，液位傳感器輸出端子信號(hào)電平極低雙向可控硅關(guān)斷電熱膜加熱元件失電因此不會(huì)發(fā)生燒“干鍋”，當(dāng)?shù)谷氲呐Ｄ塘繑嗬m(xù)增多時(shí)，到達(dá)或超過(guò)了導(dǎo)電膜包容面時(shí)，這種牛奶的量變引起了某種質(zhì)變，牛奶與導(dǎo)電膜隔著玻璃構(gòu)成了一個(gè)電容器，兩個(gè)導(dǎo)電膜與牛奶形成了兩個(gè)電容器并且以一個(gè)串聯(lián)電容器的形式加在變壓器付邊澆組上，振蕩電流流經(jīng)電容器，導(dǎo)致有了負(fù)載的上面的這只變壓器輸出阻抗大大下降并導(dǎo)致該變壓器原邊阻抗大大下降，從而將振蕩電壓從這只變壓器原邊上趕到了下面一只變壓器的原邊上，使得中心抽頭也就是液位傳感器信號(hào)輸出端子直流信號(hào)電平增大許多，由于該電平高過(guò)兩組比較器反問(wèn)輸入端的電平，因此第一組反問(wèn)器輸出端變成高電平輸出引起雙問(wèn)可控硅導(dǎo)通加熱元件導(dǎo)電膜得電開(kāi)始發(fā)熱，當(dāng)牛奶被加熱燒沸后伴隨大量汽泡開(kāi)始上行，到達(dá)上面那只導(dǎo)電膜包容面時(shí)該只導(dǎo)電膜與牛奶又構(gòu)成了一個(gè)電容器，并通過(guò)牛奶與下面兩只導(dǎo)電膜發(fā)生了關(guān)系，構(gòu)成了三只基本的電容器，現(xiàn)在這三只電容器統(tǒng)統(tǒng)接到了變壓器的付邊上，導(dǎo)致兩串聯(lián)變壓器原邊總阻抗幾及乎下降到零導(dǎo)致液位傳感器輸出直流信號(hào)電平也同時(shí)下降到幾乎為零，第一組比較器輸出端從高電平跳變?yōu)榈碗娖捷敵?，雙問(wèn)可控硅關(guān)斷，加熱元件導(dǎo)電膜斷電加熱停止，牛奶失去熱源開(kāi)始回落從而實(shí)現(xiàn)了牛奶燒沸后不溢出的目的。
當(dāng)牛奶燒沸后上沖被抑制回落后當(dāng)降到上面那只傳感元件導(dǎo)電膜包容面以下時(shí)，液位傳感器又開(kāi)始輸出-較高的直流信號(hào)電平、開(kāi)關(guān)電路又開(kāi)通雙問(wèn)可控硅從而電熱膜又開(kāi)始加熱，這樣周而復(fù)始，牛奶被持續(xù)的加熱下去，當(dāng)然這種加熱方式更適合燒煮大米稀飯。由于牛奶、豆?jié){食品一般只需加熱燒沸一次即可所以此時(shí)應(yīng)按動(dòng)使單向可控硅關(guān)斷的按鈕，開(kāi)關(guān)三極管基極由于單向可控硅的關(guān)斷而其電位得以提升所以有電流流經(jīng)基極，三極管導(dǎo)通飽合當(dāng)?shù)谝唤M比較器輸出從高電平跳變到低電平時(shí)，再次升高的液位傳感信號(hào)電流立即經(jīng)一串聯(lián)電阻經(jīng)三極管集電極發(fā)射極進(jìn)入比較器輸出端達(dá)地，由于信號(hào)流過(guò)一電阻，因此液位傳感器送出的直流信號(hào)電平并不受影響，只是第一組比較器正輸入端的信號(hào)電平降低了，因此該比較器將自鎖，解開(kāi)自鎖的辦法是按動(dòng)另一只使單向可控硅導(dǎo)通的按鈕，導(dǎo)通的可控硅將三極管基極電位降低使三極管載止，從而使第一組比較器脫離自鎖狀態(tài)。以上敘述了通過(guò)兩只輕觸式接鈕完成的短時(shí)及長(zhǎng)時(shí)加熱方式選擇功能的具體辦法。
當(dāng)牛奶被燒沸，并且選擇了短時(shí)加熱方式，此時(shí)由于單相可控硅關(guān)斷三極管導(dǎo)通，因此如上節(jié)所述第一組比較器自鎖，它不再能控制雙問(wèn)可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷，現(xiàn)壓雙問(wèn)可控硅只受第二組比較器的控制，由于熱敏電阻在牛奶燒沸時(shí)因高溫阻質(zhì)變得較小其上的壓降很低不能使第二組的第二只比較器輸出端翻轉(zhuǎn)到高電平只能處在低電平輸出狀態(tài)，因此雙問(wèn)可控硅關(guān)斷電熱膜加熱完全停止。當(dāng)杯(鍋)內(nèi)牛奶溫度降至60℃左右時(shí)(設(shè)計(jì)電路時(shí)設(shè)定溫度)由于熱敏電阻上壓降開(kāi)始升高最終達(dá)到或剛剛超過(guò)第二只比較器負(fù)輸入端上的電平，所以該比較器輸出端立即翻轉(zhuǎn)或高電平輸出，雙問(wèn)可控硅開(kāi)通電熱膜得電開(kāi)始對(duì)牛奶加熱隨著溫度升高熱敏電阻上的壓降終于又低于第二只比較器負(fù)輸入端電平從而使比較器重新翻轉(zhuǎn)成低電平輸出，雙問(wèn)可控硅關(guān)斷電熱膜加熱器失電加熱停止杯(鍋)內(nèi)牛奶溫度又開(kāi)始下降，這樣使牛奶被控制恒溫在60℃左右的溫度上。
由于液位傳感元件只是三只置作在玻璃杯(鍋)外表面上的導(dǎo)電膜它可以和制作電熱膜一樣的方法同時(shí)制作在玻璃杯(鍋)外表面上并且可選用二氧化錫透明膜優(yōu)點(diǎn)是附著牢固耐磨硬度高耐酸、堿，耐高溫不影響玻璃杯(鍋)美觀，制作簡(jiǎn)單造價(jià)極低由于其透明幾乎不能發(fā)現(xiàn)其存在，更主要的是其不會(huì)對(duì)杯(鍋)內(nèi)食品污染，檢測(cè)電路及多功能開(kāi)關(guān)電路因其所用元件特別少只需用一塊四運(yùn)放及小量電子元件即完成這許多功能控制如短時(shí)燒煮選擇加恒溫60℃和長(zhǎng)時(shí)燒煮選擇，制作簡(jiǎn)單的三只液位傳感元件與其檢測(cè)電路一起實(shí)現(xiàn)了防止溢出和燒“干鍋”的功能，這種液位傳感器同樣適用于其它一切非金屬容器需要對(duì)液位進(jìn)行無(wú)接觸液位控制的各種容器上，因此有著廣泛的用途。
本實(shí)用新型可使電熱膜玻璃制品質(zhì)量花樣品種、用途、功能很多方面產(chǎn)生極大的變化。
以下結(jié)合附圖
一附圖二說(shuō)明本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例附圖一是電熱膜玻璃杯示意圖對(duì)傳感元件及電路板的位置作了簡(jiǎn)要的示意(把手未畫(huà)出)。
制作在電熱膜玻璃杯(1)玻璃體外表面上部大約4／5位置處的一只液位傳感元件導(dǎo)電膜(4)和制作在靠近杯底(高出杯底一公分)的位置處的傳感元件導(dǎo)電膜(5)和(6)及一只緊貼在杯子上的熱敏電阻R3，裝置在底座(2)內(nèi)的電子線路板(3)以及裝置在底座外表面上的二只輕觸式接鈕(17)和(18)。在制作發(fā)熱元件電熱膜的同時(shí)可一并將三只導(dǎo)電膜(4((5)(6)用同樣的材料和工藝制作在玻璃杯相應(yīng)位置處，如選用二氧化錫高性能的透明電熱膜制作最好，而且導(dǎo)電膜(5)和(6)在制作時(shí)可將部分引出線用同樣方法延伸到杯底部位這樣焊點(diǎn)及導(dǎo)線因在杯底所以不影響美觀，導(dǎo)電膜(4)引出線則考慮走把手內(nèi)部到底座了。
附圖二是電路原理圖交流220V市電經(jīng)降壓電容(7)穩(wěn)壓二極管(8)構(gòu)成一個(gè)回路，電容(7)可選用性能較佳的金屬膜電容，穩(wěn)壓二極管(6)上的電壓經(jīng)二極管(9)向電解電容(10)充電這樣得到一平穩(wěn)直流穩(wěn)定電壓。由雙基極二板管(11)部分電阻電容和二個(gè)串聯(lián)變壓器(B1)(B2)構(gòu)成-施張振蕩器，(B1)的付邊繞組(L1)與(B2)的付邊繞組(L3)串聯(lián)后引出三個(gè)頭(12)(13)(14)抽頭(12)和(13)分別與導(dǎo)電膜(5)(6)相連接，而抽頭(14)則與導(dǎo)電膜(4)相連接，(B1)的原邊繞組(L2)與(B2)的原邊繞組(L4)串聯(lián)后中心抽頭(15)經(jīng)過(guò)整流濾波后從交點(diǎn)(16)處作直流信號(hào)電平輸出端，該端直接與比較器(23)正向輸入端相連接，而比較器(22)的正向輸入端則是通過(guò)電阻R1到信號(hào)輸出端子(16)的，開(kāi)關(guān)三極管(19)發(fā)射極接至比較器(22)輸出端，基極經(jīng)一電阻與單向可控硅(20)正向相接，集電極則串了一二極管(D)按至比較(22)正向輸入端，接鈕(17)串在單向可控硅(20)觸發(fā)極里，按動(dòng)接鈕(17)單向可控硅(20)導(dǎo)通、開(kāi)關(guān)三極管因基極電位下降而截止，接鈕(18)與充電電容(21)串聯(lián)跨接在單向可控硅(20)兩端當(dāng)按動(dòng)按鈕(18)時(shí)電容(21)上充滿的電源電壓就全部加在單向可控硅(20)的反向從而將單問(wèn)可控硅(20)關(guān)斷，此時(shí)開(kāi)關(guān)三極管(19)因基極電位抬高而導(dǎo)通并飽合為直流信號(hào)端(16)的電平打開(kāi)了一條通路，比較器(23)的輸出經(jīng)電阻R2接至比較器(24)正向輸入端，電阻R3是熱敏電阻，它被裝置在電膜玻璃杯(1)靠近杯底(離杯底一公分)部位處緊貼在玻璃杯壁上并被底座一突起盒罩住(27)。比較器(22)(24)輸出端共同控制雙向可控硅(25)電熱膜發(fā)熱元件(26)串在雙向可控硅主回路中。
當(dāng)杯內(nèi)未裝入牛奶時(shí)，直流信號(hào)端子(16)處電平極低、大大低于比較器反問(wèn)輸入端的電平，因此比較器(22)(23)(24)輸出端均為低電平輸出，雙向可控硅(25)關(guān)斷，電熱膜發(fā)熱元件(26)失電。當(dāng)杯內(nèi)加入牛奶后，直流信號(hào)端子(16)直流平增高超過(guò)比較器(22)(23)(24)的反向輸入端電平，比較器(22)輸出高電平雙向可控硅(25)導(dǎo)通電熱膜發(fā)熱元件(26)得電開(kāi)始發(fā)熱，當(dāng)杯內(nèi)牛奶燒沸后上沖至上面一只導(dǎo)電膜(4)處時(shí)，直流信號(hào)端子(16)直流電平立即下降及乎為零，這樣比較器(22)(23)(24)輸出端翻轉(zhuǎn)為低電平輸出，雙向可控硅(25)關(guān)斷，電熱膜發(fā)熱元件(26)失電停止發(fā)熱，如果此時(shí)開(kāi)關(guān)三極管(19)是飽合開(kāi)通的那么當(dāng)杯內(nèi)牛奶回落到原位直流信號(hào)端子(16)直流電平增高時(shí)，那么加在比較器(22)正向輸入端上的信號(hào)電平將通過(guò)二極管(D)和開(kāi)關(guān)三極管(19)經(jīng)比較器輸出端子流入地，導(dǎo)致比較器(22)因正向輸入端電平低于反向輸入端電平而自鎖住，只有比較器(23)此時(shí)是高電平輸出，由于杯體此時(shí)溫度很高熱敏電阻R3阻值下降很多，所以比較器(23)的高電平分壓后加至比較器(24)正向輸入端上的電平仍低于比較器(24)反向輸入端上的電平所以比較器(24)輸出端子也是低電平輸出，雙向可控硅(25)被暫時(shí)關(guān)斷了，隨著牛奶逐漸冷卻溫度下降至60℃左右時(shí)，由于熱敏電阻R3阻值增大這樣加在比較器(24)正向輸入端上的電平高于其反向輸入端上的電平導(dǎo)致比較器(24)輸出端翻轉(zhuǎn)輸出高電平，雙向可控硅(25)又重新導(dǎo)通電熱膜發(fā)熱無(wú)件(26)開(kāi)始發(fā)熱，最終將杯內(nèi)牛奶恒溫在60℃左右。如果是燒煮稀飯，希望加熱時(shí)間長(zhǎng)些只要將按鈕(17)按下，單向可控硅(20)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)三極管(19)截止比較器(22)正向輸入端直流信號(hào)電平立即增大從而脫離自鎖狀態(tài)輸出高電平而使雙向可控硅(25)導(dǎo)通(燒煮稀飯時(shí)按鈕(17)可作臨時(shí)停止加熱用，相反燒煮牛奶豆?jié){時(shí)按鈕(18)亦可作臨時(shí)決定再次加熱用)。
利用本實(shí)用新型的防溢，多功能電熱膜玻璃杯(鍋)新穎考就，由于有防溢防“干鍋”恒溫及短時(shí)長(zhǎng)時(shí)燒煮方式可任選的功能顯得非常實(shí)用，是一種高技術(shù)高檔次的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
權(quán)利要求1．一種用于電熱膜玻璃杯(鍋)的防溢多功能控制裝置，該裝置有一個(gè)液位傳感器及多功能電子開(kāi)關(guān)電路，其特征在于液位傳感器是由制作在電熱膜玻璃杯(鍋)玻璃體外表面上的三只液位傳感元件及裝制在電熱膜玻璃杯(鍋)底座內(nèi)的一電子檢測(cè)電路構(gòu)成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是三只傳感元件是三只導(dǎo)電膜(4)(5)(6)，一只制作在玻璃體外表面中上部位，約在玻璃體總高4／5的高度位置處，另二只制作在玻璃體外表面靠近杯(鍋)底距杯鍋底部一公分左右的位置處，三只導(dǎo)電膜分別與檢測(cè)電路相連接。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是檢測(cè)電路由一振蕩器及其負(fù)載--兩只串聯(lián)應(yīng)用的變壓器(B1)(B2)構(gòu)成，串聯(lián)后的付邊三只抽頭最下面的一塊(14)連接玻璃體外表面靠上的那一塊導(dǎo)電膜(4)，上二只抽頭(12)(13)則分別與另二塊導(dǎo)電膜(5)(6)連接，串聯(lián)后的原邊三只抽頭除接至振蕩器輸出端的二只外其余一只(15)(中間抽頭)經(jīng)整流濾波器后接至多功能電子開(kāi)關(guān)電路。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是多功能電子開(kāi)關(guān)電路由短時(shí)加熱和長(zhǎng)時(shí)加熱選擇電路，二組比較器電路和雙向可控硅開(kāi)關(guān)組成，其中第二組比較器為60℃恒溫控制器。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是短時(shí)加熱和長(zhǎng)時(shí)加熱選擇電路是由串聯(lián)在單向可控硅觸發(fā)極上的一輕觸式按鈕(17)和一只與充上電源電壓的電容(21)串聯(lián)后并接在單向可控硅(20)正、反向端的輕觸式按鈕(18)及一基極與單向可控硅正向端相接集電極經(jīng)一二級(jí)管與電阻串聯(lián)與液位傳感器直流信號(hào)電平輸出端(15)相連接，而發(fā)射極直接與第一組比較器(22)輸出端相連接的開(kāi)關(guān)三極管(19)等元件構(gòu)成。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是第一組比較器(22)其正向輸入端經(jīng)一電阻(R1)與液位傳感器直流信號(hào)電平輸出端(16)相連接，輸出端與雙向可控硅(25)觸發(fā)極相連接，第二組比較器電路由兩只比較器(23)(24)及電阻R2和熱敏電阻R3組成，比較器(23)正向輸入端直接與液位傳感器直流信號(hào)電平輸出端(16)相連接，輸出端經(jīng)電阻R2接至比較器(24)正向輸入端，經(jīng)比較器(24)正向輸入端對(duì)地接一熱敏電阻R3，該熱敏電阻被緊貼裝置在玻璃杯(鍋)體外表面下部靠近杯(鍋)底(離杯或鍋底一公分)位置處，并被底座一突起盒(27)罩住，比較器(24)輸出端接至雙向可控硅(25)觸發(fā)極。
專利摘要一種電熱膜玻璃杯(鍋)防盜多功能控制裝置,屬液位傳感及自動(dòng)控制領(lǐng)域,本實(shí)用新型主要由制作在電熱膜玻璃杯(鍋)玻璃體外表面上的三只液位傳感元件(三只導(dǎo)電膜)和裝置在底座內(nèi)的電子檢測(cè)電路、多功能電子開(kāi)關(guān)電路組成。兩只安裝在底座表面的輕觸式按鈕可靈巧方便的任選短時(shí)、長(zhǎng)時(shí)加熱方式,決定是否要保持食物60℃恒溫。裝置本實(shí)用新型的電熱膜玻璃杯(鍋)燒煮牛奶、豆?jié){稀飯時(shí)不溢出不“干鍋”,透明的液位傳感元件便于玻璃杯(鍋)體的美術(shù)設(shè)計(jì)造型。
文檔編號(hào)A47J27/56GK2305132SQ97225228
公開(kāi)日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1997年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者王軍 申請(qǐng)人:王軍