CN103815766A - 一种电阻测量电饭煲 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电阻感应自动控制煮饭系统的电饭煲，该电饭煲内锅的锅底设置了两个电极(3)和(4)；电极(3)和(4)间用绝缘材料(2)隔开，与食物(9)接触可以测量蒸煮米饭过程米饭(9)的含水量，水量不足时及时中断加热器(5)防止锅底米饭焦化，米饭蒸煮好后可自动中断加热，可以根据用户需要调节米饭蒸煮好时的湿度，可以进行高压蒸煮使米饭快速熟化。此外该电饭煲在蒸煮、水煮一些其它食物时也能实现智能化的自动控制。

Description

一种电阻测量电饭煲

技术领域

本发明涉及一种新型电饭煲，具体地讲涉及一种将电阻测量应用于电饭煲自动控制系统的智能电饭煲。

背景技术

现有电饭煲的原理：当饭煮好的时候，电饭煲内的水便会蒸发，由液态转为气态。物体由液态转为气态时，要吸收一定的能量，叫做“潜热”。这时候，温度会一直停留在沸点。直至水分蒸发后，饭煲里的温度便会再次上升。电饭煲里面有温度计和电子零件，当它发现温度再次上升的话，便会自动停止煮饭。但是这一原理存在着缺点，即只有当水分含量很少不再吸收“潜热”时温度才开上升。这种情况下，没有“潜热”限制米饭温度的升高，米饭吸收加热器的热量后温度会快速上升容易发生焦化。因此电饭煲蒸好米饭后，容易出现米饭中水分不足，更严重时内锅底部会有一层米饭焦化的问题。

温度测量以及温度感应技术的应用过程都要考虑热量传导以及外界温度干扰，和电阻测量技术相比，温度测量装置从精度上要远差于电阻测量精度，而且温度值参数并不能作为电子电路直接识别处理的信息，温度测量经常使用温度特性热敏电阻制造的元件将温度测量信息转换成电阻参数再反馈给电路。

方面内容

本发明采用了新的原理实现了电饭煲蒸米饭的自动控制过程。

所述原理为食物电阻测量控制原理：即将电阻测量装置应用于电饭煲代替现有电饭煲的感温装置，测量电饭煲内食物的导电性参数，并将此参数作为反映食物水分含量的参数反馈给电饭煲自动化控制系统实现电饭煲的自动化煮饭，食物水分含量参数更具体地讲是指电饭煲中食物外部的水分。

所述原理的合理性：电饭煲内的水中因为溶解了杂质所以具有一定导电性能，电阻值可以通过大阻值电阻测量装置测量，因此确定了米饭中水分的可导电可测量性。蒸煮米饭水分蒸发过程，水分蒸发前水分主要存着与米粒之间和米粒熟化膨胀产生的间隙中，这部分水是影响米饭电阻的主要部分。米饭蒸煮过程随着水分蒸发，米粒间隙和米粒上空隙中的水分逐渐减少，因此米饭整体的导电性逐渐降低，因此在电饭煲米饭水分蒸发过程测量米饭电阻得到的电阻值可以反映米饭中水分含量，从而判定米饭蒸煮是否完成。

所述原理的可行性：现有电饭煲的原理是感应或测量米饭水分蒸发后的温度再次上升情况从而判定米饭蒸煮完成自动停止煮饭，本发明所述原理是测量米饭水分蒸发过程电阻变化判断水分蒸发情况从而判定米饭蒸煮完成自动停止煮饭，因此所述原理能够替代现有原理实现自动化煮饭控制。

所述原理的特点为：只需测量米饭的电阻，并不需要测量温度。与传统原理有原理上的不同。

所述原理与传统电饭煲原理的不同性决定两种原理可以一起应用从而起到部分互补作用。两种原理一起应用可以使产品兼具两种原理实施带来的优点并通过互补减少单独实施时产生缺点。

所述原理与传统电饭煲原理一起应用的优选方式：在现有电饭煲基础上增设电阻测量装置，改进现有电饭煲的性能。

现有电饭煲蒸煮米饭的过程可分成：米饭加热升温过程，米饭蒸煮熟化过程，米饭水分蒸发过程，米饭温度再次上升过程。传统电饭煲实现自动化控制原理的最重要且最基本特征在于监测米饭水分蒸发后的米饭温度再次上升过程来判定米饭蒸煮完成并停止加热。本发明所述原理与传统原理最大的不同特征在于通过监测米饭水分蒸发过程来判定米饭蒸煮完成并停止加热。

传统电饭煲实现自动化控制原理的最重要且最基本特征在于监测米饭水分蒸发后的米饭温度再次上升过程，这一原理存在的问题有：米饭温度再次上升时，米饭中的水分会很低，并不能满足用户对米饭湿度的要求；而且当米饭温度再次上升时米饭中水分少，这种情况下没有“潜热”限制米饭温度的升高，所以米饭吸收加热器的热量后温度会快速上升，米饭容易焦化。

传统电饭煲蒸煮米饭时米饭煮好后太干燥，米饭中水分不足，更严重时内锅底部的米饭发生焦化的缺点是传统电饭煲原理具体实施过程不辅助其他技术容易产生的一种普遍问题。传统电饭煲原理在具体实施过程通过增加其他技术方案克服这种缺点的办法并不能说明传统电饭煲原理已经不存所述缺点了。

传统电饭煲原理在具体实施过程是通过感应测量温度实现蒸煮米饭的自动化控制，在实际煮饭过程，实际情况与基本原理分析的过程有差别，因为加热器设置在锅底，热量从加热器传递到锅壁再到食物再散失到外面，这使锅壁处尤其是锅底处的米饭比中间部分的米饭受热更充分水分先蒸发，所以锅底区域可以在中间区域水分还吸收“潜热”时就开始升温。因此当感应测量到锅底处温度开始升温时及时自动关闭加热器就能一定程度上解决所述问题，也就是米饭蒸煮完成后锅内中间部分米饭保持湿度口感不干燥。

但是同样因为具体实施过程，实际情况与原理分析的过程有差别，受热量传导影响，感应测量到锅底处温度的及时与准确和关闭加热器后加热装置的余热仍会向米饭传导热量。使内锅底部的米饭焦化的问题更容易发生且焦化程度更严重，同样还容易出现内锅中间部分受热不够熟化不够的问题。

所述的传统电饭煲原理的缺点以及传统电饭煲原理实际实施过程出现的缺点并非无法克服，但克服所述缺点用到的更精准的装置，辅助装置是现有电饭煲基本原理以外的部分，并不能说明传统电饭煲原理已经不存着所述缺点。

本发明所述原理特点为监测米饭水分蒸发过程，比传统电饭煲原理感测温度再次上升判定水分蒸发更直接更合理。

本发明所述原理解决了电饭煲蒸煮米饭完成后米饭太干燥，米饭中水分不足，锅底部的米饭会焦化的问题。所述原理是通过监测米饭水分蒸发过程实现蒸煮米饭的自动化控制，在米饭蒸发过程就能作出判定并停止加热，而所述问题是米饭水分蒸发后产生的，因此所述原理从根本上杜绝了所述问题的发生。

所述原理特点：电阻测量装置比温度测量装置精度更高，而且温度测量要考虑热量传递以及外界温度干扰问题。温度测量因为测量精度，热量传递，外界温度干扰产生的误差都会使自动化控制系统的性能降低，用电阻测量代替温度测量可以提高电饭煲自动化控制系统的性能。

电饭煲锅内压强为高压时，高压是指烹饪高压锅所要求的压强范围，高压会使水的沸点上升，水分蒸发使温度会一直停留在沸点，但因为锅内压强变化，锅内水的沸点发生变化，传统原理是以水的沸点在固定压强下恒定的规律为依据的，感应测量温度超过沸点的再次升高过程判定米饭蒸煮完成，因此传统原理对高压锅压强变化的情况并不适用。

本发明所述原理解决了传统原理的这个问题。高压蒸煮只是利用高压强使水的沸点升高，高温高压使食物更容易熟化的原理，蒸煮米饭过程没有变，电饭煲内的水中因为溶解了杂质仍然可以导电的，高压蒸煮锅具也有排气口，水分蒸发过程米饭中水分仍然会蒸发，随着水分的蒸发米饭的导电性仍然是逐渐降低的，因此测量米饭得到的电阻值仍然可以有效地反映电饭煲水分蒸发过程米饭中水分的含量，所述原理测量量为电阻，电饭煲中米饭电阻值主要受米饭中的水分含量的影响，压强影响水的沸点使传统原理不能适用，但本发明所述原理并不依赖水的沸点在固定压强下恒定这一规律，具体地说并不需要测量温度，因此所述原理具体实施过程适应于米饭的高压蒸煮自动化控制。

本发明所述原理：米饭蒸煮水分蒸发过程中，随着水分的蒸发米饭的导电性是逐渐减弱的，而且当水分蒸发后米饭的导电性具体地说是含有很少量水分的米饭的导电性远低于水分蒸发前米粒水分混合时的导电性，因此所述原理在具体实施过程为达到要求所需的电阻测量装置并不复杂，对电阻测量装置的测量精度要求并不高，简单的测量装置就能有效地测量到米饭蒸煮过程尤其是水分蒸发过程米饭电阻值的变化，判断米饭中水分含量的变化。所以应用所述原理的电饭煲能够根据用户需要在米饭中水分含量达到用户设定值时及时准确地判定停止加热。

本发明所述原理并不只局限于蒸煮米饭；一些其它食物与水混合蒸煮或水煮的过程，随着食物熟化过程水分大量蒸发食物导电性逐渐变化，因此电阻测量装置对食物测量得到的电阻值仍然可以作为反映食物熟化程度的参数，当食物完全熟化后的电阻值与熟化前的电阻值有明显的界限时，电饭煲自动控制系统就能通过电阻测量装置反馈的参数控制加热器。

本原理并不局限于水分蒸发电阻变化的食物熟化过程；用电饭煲水煮食物，在食物熟化过程，如果食物熟化分解出小分子物质溶于水中，溶于水中的小分子物质含有大量水溶后水解电离成分时，这些物质会使水的导电性增强。那用电饭煲对这类食物进行水煮时，电阻测量装置对水测量得到的电阻值可作为反映锅内水中溶解电离导电成分含量的参数，测得的食物电阻值仍能反馈给电饭煲控制系统。当食物完全熟化后的电阻值与熟化前有明显的界限时，电饭煲自动控制系统就能通过电阻测量装置反馈的参数控制加热器。

附图说明

附图为本发明所述具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方案一：在电饭煲内设置电阻测量装置代替感温装置，生产新型电饭煲。

具体实施方案二：在电饭煲内增设电阻测量装置且保留感温装置，改进已有电饭煲的性能，增加新的功能。所述原理提出的解决现有电饭煲存在问题的方案为本专利所述原理的具体实施例，类似的方案以及在权利要求范围内的其他实施方式也受本专利保护；所述原理提出的实现电饭煲新功能的方案为本专利所述原理的具体实施例，类似的方案以及在权利要求范围内的其他实施方式也受本专利保护。

参见附图，图中展示了一种具有电阻测量装置的电饭煲，其中包括锅盖7、外壳8、加热装置5和内锅1，锅盖7上设置了控制和显示的集成电路6，所述电阻测量装置的两个电极3、4设置在电饭煲内锅的锅底与食物9接触，电极3、4贯穿内锅1的锅底在内锅1的内外都裸露，两个电极3、4之间用绝缘材料2隔开，测量电极3、4通过导线连接电饭煲的集成电路6形成完整的测量电路，加热装置5通过导线连接集成电路6形成完整的加热控制电路。

所述电阻测量装置的电极设置方式为本发明原理的具体实施例，并未对电极形状和位置作出限制，其它形状的电极与电极的其他安置位置也在本专利的保护范围内。

附图所述电饭煲为本发明的具体实施例，并未对电饭煲的结构和装置做出限制，在电饭煲内安置电阻测量装置实现本发明所述原理的其他具体实施方案也在本专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电饭煲，其特征在于：电饭煲安置了电阻测量装置用于测量食物的导电性。

2.如权利要求1所述的电饭煲，其特征还在于：所述电阻测量装置测量食物的导电性并将所测得的电阻值作为反映锅内水分含量判断食物水分蒸发情况的参数反馈给自动化控制系统。

3.如权利要求2所述的电饭煲，其特征还在于：所述电阻测量装置测量得到的电阻值还可作为判断锅内水中溶解电离导电成分含量的参数。

4.如权利要求2、3所述的电饭煲，其特征还在于：所述电阻测量装置测量得到的电阻值是作为反映锅内水分含量的参数还是作为判断水中溶解电离导电成分含量的参数由具体蒸煮的食物以及具体蒸煮过程决定。

5.如权利要求2、3所述的电饭煲，其特征还在于：测量食物电阻就能实现蒸煮米饭的自动化控制，可以与现有的温度感应自动控制煮饭的原理结合应用，改进现有电饭煲的性能。

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