一种可固液分离称重的系统及马桶的制作方法

本发明涉及固液可分离式称重，尤其涉及一种可固液分离称重的系统及马桶。

背景技术：

对于含有液体和固体且固液两者不具有快速相融特性的混合物，例如装有养殖品的水体，或是固体排泄物加液体排泄物的混合情况，虽然可以借助特殊的结构设计如滤网或凹槽的构造进行固液分离，但是该方法极不适合于具有污染性的固体尤其是固态排泄物。被分离物的固态排泄物具有易沾染的缺点，会对于分离构造产生污染，且难清洗。对于人体排泄在一定比例上存在固液在一定时间内同时排放的特点，虽然特殊的分离构造可用来区分尿液和粪便，再进行称重，但是男性在单独站立式进行排尿时，其与马桶内壁的任何位置都可能进行接触，此时若对于马桶內缸设置成晒状，则不易于清洗，且对于直接落水底部具有液体的部分无法进行检测，所以对于尿液的检测会构造上具有使用上的限制性，无法对于全部尿液进行汇总收集，存在了取样准确性的问题，为了兼顾尿液和固态排泄物在任意场合的单一或同时排放场景下的称重问题，本领域技术人员致力于发明一种可固液分离称重的系统及马桶，其能同时兼顾固液排放的各种情况无感称重，对于视觉感受不会产生影响且易于清洗。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种可固液分离称重的系统及马桶，主要可以解决的问题有：对于同时排入固体或者液体的情况，进行排放物体的区分并分别进行称重，马桶能自动对于排泄物固液属性进行区分，对于排泄物区分后进行分别称重。本发明可以解决上述一个或多个技术问题。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种可固液分离称重的系统，在一个具体实施方式中，其特征在于，包括：第一容器，所述第一容器具有第一入口及第二出口；应变感知构件，用于感知所述第一容器内的压力信息；拟合构件，获取所述压力信息，拟合得到重量信息或属性信息。

进一步地；所述第一容器内具有第一液体。

进一步地；弹性构件，所述弹性构件具有防水属性且设置在所述第一容器内壁；所述应变感知构件设置在所述弹性构件的一侧且不接触所述第一液体。

进一步地；所述弹性构件设置在所述第一容器的底部或靠近底部的位置，且所述弹性构件设置在所述第一液体的液面下。

进一步地；于预设第一时间内获得所述压力信息；依据所述压力信息获得压力信息变化集；依据所述压力信息变化集确定被测物的所述属性信息。

进一步地；所述弹性构件为曲面设计；所述应变感知构件紧贴所述弹性构件一侧。

进一步地；获取所述压力信息；获取所述弹性构件同所述第一液体接触的第一面积；获取所述第一容器底部同所述第一液体接触的第二面积；依据所述压力信息、第一面积和第二面积确定所述重量信息。

进一步地；所述应变感知构件由聚酰亚胺基底膜或铜镍合金材制成。

进一步地；所述应变感知构件是一片或多片锯齿状应变片的组合；所述应变感知构件具有表面保护层。

本发明的还提供了一种可固液分离称重的马桶。在一个具体实施方式中，所述马桶内包括前述的任意一项系统；其中，所述固体为固态排泄物，所述液体为液态排泄物，所述第一液体为水或清洁功能液体。

本发明主要具有如下的有益效果：

1)本发明结构简单，因此整体稳定，可以进行长期的使用，且本发明可以和马桶进行一体化的安装；在家庭正常生活中，通过使用基本的器械结构，最大限度降低潮湿环境的对器材的影响，增加了设备整体的稳定性，延长了使用寿命，同时，弹性结构内凹的设计易对弹性构件周围封边，使其具有更强的密封性，降低了漏水了可能。

2)本发明整体设备可以简便小型化，通过采用结构件方式以解决技术问题，能轻易安装到马桶内部，真正实现无感式的自动排泄物固液分离称重检测，无需对于现在马桶进行过多的改造，能简单在现有的技术基础上进行扩充生产。

3)无需刻意进行固液分离的结构设计。无论是单独排放液体、单独排放固体、同时排放固体或者液体及固体进行间接交替式排放，本发明都能进行识别并称重，且不会存在被测物沾染或残留的情况，不需人体进行适应生理习惯调整，真正做到全方面合理的固液分离称重，且清洁简便。

附图说明

图1本发明的系统逻辑图；

图2本发明的马桶透视图；

图3本发明的马桶内部图；

图4本发明的马桶左视剖面图；

图5本发明的应变感知构件图。

其中，1.马桶內缸，2.弹性构件，3.应变感知构件，4.应变片。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本系统或马桶的全部操作方式在常温下进行，如果处于低温或相对高温下也不进行升温或降温处理。其中，本系统或马桶相互之间可以互相参考、使用借鉴，各个实施例之间可以互相参考使用借鉴。

本发明中的排泄物仅指人体或其他生物的消化系统排泄物，本发明中对于预设时间可以进行自由调整设置，因此任何对于预设时间的改变都在本发明的保护范围内。

实施例1涉及一种可固液分离称重的系统，如图1、5所示：

设置一个容器即第一容器，其内部事先设置液体即第一液体，一般第一液体为水或者清洁属性且性质稳定的液体，该第一容器仅具有一个入口(即第一入口)和一个出口(即第二出口)，出口设置在靠近底部周围处，不设置在底部，可利用虹吸效应吸出第一容器内待检测的物体，便于清洁。

其中在第一容器的底部或者沿着底部的周边位置设置弹性构件(2)，该弹性构件(2)可以为圆形或者方形，对于形状的改变均属于本发明的保护方案。其中，该弹性构件(2)会随所受到的压力发生变形，因此该弹性构件(2)全部或部分设置在第一液体下面，会随着液体对应的压强发生变化。对应的应变感知构件(3)设置在所述弹性构件(2)的一侧且不接触所述第一液体，应变感知构件(3)可以设置在第一容器的底部外壁，并紧贴该弹性构件(2)，应变感知构件(3)随着弹性构件(2)形变而形变，随着形变其电阻发生变化，而电阻变化会导致与所受力成正比的电压变化即可以探知该压强的变化即得到压力信息。其中如图5所示，所述应变感知构件(3)是一片或多片锯齿状应变片(4)的组合；所述应变感知构件(3)或应变片(4)具有表面保护层。应变片(4)进行密封处理，其重量轻、体积小且可在高(低)温、高压等特殊环境下使用，厚度仅为0.1mm-0.2mm，且柔性很好。并对应变片(4)进行密封处理。

应变感知构件(3)在预设的时间内(即第一时间)感知压力的变化，得到压力信息变化集，其中假设存在两个时间段得到的压强变化如下表所示：

由此可知，第一时间段内是持续变化的压强值，因此为液体，所以排泄的属性信息为连续排放的液体(可以是尿液等)，并可依据此压强获得该液体的质量。第二时间段内是单次的压强值变化，因此为固体，所以排泄的属性信息为单次排放固体(可以为固体粪便等)，并可依据此压强获得该固体的质量，第三时间段内是多次的较大压强值变化，因此为多次分间隔排入的大物体，且两次坠落的物体之间的时间间隔短于第二时间段物体，所以排泄的属性信息为固液混合(可以为稀便或水便等)，并可依据此压强获得该固液混合物的质量。

其中，可以对于进入第一液体的物质进行称重，获取所述压力信息；获取所述弹性构件(2)同所述第一液体接触的第一面积；获取第一容器底部同所述第一液体接触的第二面积；依据压力信息和第一面积可知单位上压强变化，从第二面积可以得到整体的压力变化，因而可获得质量的变化，以此得到被测物的质量。即依据所述压力信息、第一面积和第二面积确定所述重量信息。其中，可设定弹性构件(2)受到的压强来源于容器中的水跟固体物质。设置容器中存储的水的质量为m1，预设固态物质的质量为m。弹性构件(2)受压力的接触面s1，容器底部同液体的的接触面积为s2。在输出电压(u)(已知)恒定的情况下可检测出r*i＝u，i为电流，r为电阻。应变片(4)的电阻变化规律为r＝ρ*(l/s)，l是导体(即应变片(4))的长度，s是导体(即应变片(4))的横截面积。其中，ρ是材料的电阻率。设其弹性系数系数为k，其弹性构件(2)所受的压力为f＝s1*[(m1+m)*g/s2]其中g为重力常数。则得出s1*[(m1+m)*g/s2]＝f＝k*(l/s)＝k*(r/ρ)＝k*(u/i*ρ)＝(k*u)/(i*ρ)，根据公式可知：m＝(k*u*s2)/(i*ρ*s1*g)-m1

实施例2涉及一种可固液分离称重的马桶如图1-5所示：

该马桶具有实施例1中的一种或多种软件或硬件系统的设计，其中，马桶內缸(1)可以起到第一容器作用，建议将所述弹性构件(2)设置在所述马桶內缸(1)底部，并设置为曲面，其中推荐为内凹形，可以增加接触面积，同时有助于弹性构件(2)同马桶內缸之间的密封，在弹性构件(2)远离液体的外壁设置应变感知构件(3)，其中可以在其正下方设计图像识别或电路系统，进行感知应变感知构件(3)的形变以此获得压力信息。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。