CN104266233A - 红外线智能遥测温控系统 - Google Patents

Abstract

一种红外线智能遥测温控系统，属于灶具技术领域，燃气灶和红外线温度检测器两者分体，利用红外线温度检测器俯视探测锅具内温度，将红外线温度传感器感应到的温度信息转为电信号，作为对锅具温度检测的取样信息输入程序控制器进行计算，控制燃气电磁阀来调节燃烧器火力大小，优点是：实现了智能、无油烟、健康的厨房烹饪；传感器远离油烟污染较重的灶具烹饪区、不受锅底火焰干扰检测的精确度、大大提高设备使用寿命；增加了提锅自动关火功能；增加了蒸煮防干烧功能；基本不改变传统燃气灶的操作习惯。

Description

红外线智能遥测温控系统

技术领域

本发明涉及灶具技术领域，具体说是一种红外线智能遥测温控系统。

背景技术

目前，家庭使用的灶具仍然以燃气灶具居多，燃气灶一直以来因为技术方面的因素，还难以实现可靠性较好的锅具温度自动化测控，也就很难实现炒菜无油烟化，即使新发展起来的某些新型燃气灶，也只是在排烟方面做足文章，之前一些相关申请了专利的各种锅具温度检测技术，其实不具有实际操作中的稳定性，关键原因是没有选择合适的传感器，或传感器不能将火焰温度很好的分离开来，即使有采用红外线测温技术的发明，但其传感器放置位置也都是局限于在灶具本体上，仍然因为火焰的存在和烹饪垃圾原因不具备可行性，通常，人们对于燃气燃烧器类型的灶具已经不再用来烧水做饭为主，电饭煲产品的大量普及，燃气灶更多的是用来煲汤、炒菜，而下厨者更为重视降低炒菜的油烟和营养，那就需要不断地随时调整烹饪火候，锅具的高温和不可见因素，令下厨者很难掌握分寸，实践中，初次放油的油温会很容易影响油质，而当放入菜后锅和油温会下降，这时根据中式烹饪的特点就需要大火，只有当锅内水分较多时温度才不会轻易上升到油的沸点，对于很多菜类火力太小，其味道会不好吃，目前的传感器技术，从锅底来检测锅具温度变化，因受火焰温度直接干扰，其稳定性很差，达不到理想实用的智能化控温目的，应用不太切合实际。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能使燃气灶具备防干烧、限油温、定时小火功能的红外线智能遥测温控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：燃气灶由气路系统、熄火保护系统、点火系统、红外线智能遥测温控系统、燃烧器、锅架和外壳组成，红外线智能遥测温控系统，由燃气灶本体的自动火力调控装置和与燃气灶分体的红外线温度检测器组成，红外线温度传感器、无线信号收发电路、程序控制器、电磁燃气阀、温度显示和报警器等电路单元形成自动联动工作，红外线温度检测器俯视检测锅具内的温度，红外线温度检测器与灶具本体之间，以无线（包括红外线）方式收发信号，红外线温度检测器和燃气灶都设有无线收发装置，以便于传送温度取样信息和唤醒待机的红外线温度检测器，红外线温度检测器具有钩挂或粘挂或钉挂装置，能够固定于墙壁和壁挂式电器上，火力调控装置主要由无线收发器、程序控制器及相关外围电路、电磁燃气阀、导线组成，在手动燃气阀后到燃烧器前除小火燃气通道以外的大火燃气通道上（大火气路）设置有电磁控制燃气阀，作为程序控制器针对燃烧器大火调控指令的执行器，熄火保护电路与程序控制器的电路连接，用于蒸煮防干烧和提锅定时小火时，程序控制器自动切断熄火保护电磁燃气阀的线圈驱动电源。

当开启灶具点火总成开关时，程序控制电路发出唤醒信号给红外线温度检测器，唤醒待机状态的红外线温度检测器开始测温，同时由红外线发射器发出信号给灶具红外线接收器，输入程序控制电路，程序控制电路会根据输入的温度取样信息和升降温时间两个变量，与程序设定值进行计算，再输出电平控制燃气电磁阀线圈电流通断，阀芯动作操纵燃气阀门开与关。

 炒菜，在设定时间内锅具温升达到最低警值，程序控制器判断烹饪类型为炒菜，锅温超过设定的上限目标值时，大火气路电磁燃气阀关闭，此时只保持小火燃烧火力变小，程序控制器内部开始定时，定时期内锅温仍超最高警值，定时期止时，程序控制器会启动熄火保护，如锅具温度降至上限目标值与下限目标值之间，若在此时间内放入待炒的菜时，探测到的是低于下限值的菜和锅的综合温度，这时灶具接收到红外线温度检测器降温信息，大火气路电磁燃气阀打开再次开足火力，对于提锅卸菜，程序控制器定时小火时间内，取样温度值仍然不能下降（火焰温度很高），定时期止时，程序控制器会启动熄火保护，数秒后程序控制器停止输出对红外线温度检测器的唤醒信号。

 蒸煮，在设定时间内锅具温升不可能达到下限目标值，程序控制器判断为蒸煮，自动切换到防干烧程序，电磁阀控制的输出端电平维持不变，只有当测到的锅具温度超过最低警值时，才使熄火保护的电磁燃气阀失电而关闭阀门，燃烧器断气而熄火。

 空载，有时需要烧烤小件，此时是不希望火焰变化的，在设定时间内火焰很快达到下限目标值，程序控制器判断为空载，此时自动切换到空载程序，立即停止输出给红外线发射器的唤醒信号，使红外线温度检测器处于待机状态，各输出端电平不再变化，操作者需转入手动燃气阀操作。

本发明的优点是：实现了智能化、无油烟化、健康化烹饪，保证菜质；红外线温度检测器放置在远离污染较重的烹饪区域，保持传感器的清洁、灵敏度；提锅卸菜时自动定时小火燃烧，节约燃气；俯视远距离检测锅具内温度不受外界、火焰干扰；无锅点火燃烧时自动关闭温控系统；与熄火保护系统配合，防止蒸煮干烧。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明红外线温度检测器（单头）和灶具分体状态示意图。

图2是本发明红外线温度检测器（单头）和双灶内部结构的示意图。

图3是本发明红外线遥测温控系统原理流程图。

图1、2中1.燃气灶，2.红外线温度检测器，3.锅具，4.红外线测温区域，5.红外线温度数字信息，6.红外线收发器，7.红外线收发器，8.红外线传感器光学头，9.红外线遥控信息，10.大火气路电磁阀，11.熄火保护电磁阀，12.大火燃气喷嘴，13.程序控制器，14.灶具进气管，15.点火控制器，16.电池盒，17.手动燃气阀。

具体实施例

在图1中，燃气灶（1）与红外线温度检测器（2）两者是分体状态的，两者各自设置有红外线收发装置，通过红外线方式收发信号息，燃气灶（1）被嵌入在灶台上，红外线温度检测器（2）被粘挂在灶台后墙壁上，能够调整测温角度，具有声音报警功能，单头光学系统能够调整测温范围，燃气灶（1）和红外线温度检测器（2）之间的两条虚线是红外线测温区域（4）的锥形示意线，燃气灶（1）未启用时，红外线温度检测器（2）也处于待机状态降低耗电，当启动灶具点火的同时，燃气灶（1）通过红外线发射管发射出一组红外线启动信号，之后每隔一秒发出一组，红外线温度检测器（2）上的另一个红外线信号接收管接收到启动信号后启动红外线测温功能，探测到锅内或指定炉头温度达到设定目标值时，发出报警声的同时通过红外线发射管发出相关温度的红外线信息，燃气灶（1）上的红外线接收管收到信息后输入处理器，处理器根据相应信息进行计算后向执行器输出火力调控电平，自动调整火力大小，使锅具内的油温不高于设定值（如食用油沸点温度），也就不会冒烟和变质食用油，灶具的最大火力还可由灶面上的手动旋钮调整。当锅温低于设定值时，灶具会以大火加热，。当复位灶面旋钮也就关闭了燃气和电路电源，红外线温度检测器（2）由于接收不到启动信号而自动处于待机状态，降低功耗。

在图2中，灶具内部由红外线收发器（6）、程序控制器（13）、大火气路电磁阀（10）及阀体和导线组成自动火力调控装置，图中的程序控制器（13）综合了控制器芯片和外围电路以及相关的电子电路、程序、电磁阀驱动电路等，有独立的外壳，由引出导线分别电连接红外线收发器（6）、大火气路电磁阀（10）和熄火保护电路，大火气路电磁阀（10）的阀体，与手动燃气阀（17）和熄火保护电磁阀（11）的阀体连为一体，熄火保护电磁阀（11）控制着进入手动燃气阀（17）的燃气总管路，大火气路电磁阀（10）控制着手动燃气阀（17）之后的分支大火燃气管路，红外线传感器光学头（8）已调整到一定的火焰范围，并与红外线收发器（7）组合在红外线温度检测器（2）上，两者俯视对准各自目标（基本平行即可），红外线温度检测器（2）与燃气灶（1）保持了一定距离（两米左右即可），粘挂在灶后的墙壁上，手动开启燃气灶（1）的手动燃气阀（17）时，微动开关触点闭合，点火控制器（15）工作，燃烧器点火燃烧，火焰传感器感应到有火焰，熄火保护电磁阀（11）得电打开燃气阀门，松手后各分支燃气管路均由熄火保护电磁阀（11）控制，点火的同时程序控制器（13）也工作，向红外线收发器（6）的发射管经导线隔时输出遥控唤醒信号，再由发射管发射出去，红外线收发器（7）的接收管收到遥控信号后，经解码、处理送至电源管理电路，启动红外线温度传感器工作，接收由燃烧器火焰发射出的红外线，再经过红外线温度检测器（2）内部一系列电子电路后，已经是数字化的温度取样信息，由红外线收发器（7）的发射管发射出去，红外线收发器（6）的接收管收到温度取样信息后经导线输入程序控制器（13）输入端，程序控制器根据设定值对温度取样信息进行计算分析，是否对连接熄火保护电路的输出端和连接大火气路电磁阀（10）的输出端控制电平作出改变。

参照图3，对于自动火力调控装置的程序控制，其程序基本流程是这样的：开机后2S取样值达到180℃，程序判断为空载，此时自动切换到空载程序，立即停止输出给红外线发射器的唤醒信号，使红外线温度检测器处于待机状态，各输出端电平不再变化，操作者需转入手动燃气阀操作。开机后8S取样值大于等于130℃，程序判断烹饪类型为炒菜，取样值大于等于200℃时，大火气路电磁阀端低电平，阀关闭，取样值大于180℃小于200℃，大火气路电磁阀端电平保持不变，放入菜，取样值小于180℃，大火气路电磁阀端高电平，电磁阀阀门打开再次开足火力，如锅温继续上升，取样值大于等于250℃或当锅具离开火焰时（大于等于250℃），程序判断为油已变质或无锅，程序控制器另一个输出端高电平，启动火焰感应器输出线路上的继电器，断开输出线的接触点，熄火保护的电磁阀失电而关闭阀门，燃烧器断气熄火，数秒后程序控制器停止输出唤醒信号。开机后8S，取样值小于130℃，程序判断为蒸煮，自动切换到防干烧程序，各输出端（电磁阀控制端）电平维持不变，只有当测到的锅具温度升至130℃时，才使熄火保护的电磁阀失电而关闭阀门，燃烧器断气而熄火。

Claims (6)

1.燃气灶由气路系统、熄火保护系统、点火系统、红外线智能遥测温控系统、燃烧器、锅架和外壳组成，其特征是：红外线智能遥测温控系统，由燃气灶本体的自动火力调控装置和与燃气灶分体的红外线温度检测器组成。

2.根据权利要求1所述的红外线智能遥测温控系统，其特征是：红外线温度检测器俯视检测锅具内的温度，红外线温度检测器与灶具本体之间，以无线（包括红外线）方式收发信号，红外线温度检测器和燃气灶都设有无线收发装置。

3.根据权利要求1所述的红外线智能遥测温控系统，其特征是：红外线温度检测器具有钩挂或粘挂或钉挂装置，能够固定于墙壁和壁挂式电器上。

4.根据权利要求1所述的红外线智能遥测温控系统，其特征是：火力调控装置主要由无线收发器、程序控制器及相关外围电路、电磁燃气阀、导线组成。

5.根据权利要求1和4所述的红外线智能遥测温控系统，其特征是：在手动燃气阀后到燃烧器前除小火燃气通道以外的大火燃气通道上（大火气路）设置有电磁控制燃气阀。

6.根据权利要求1和4所述的红外线智能遥测温控系统，其特征是：熄火保护电路与程序控制器的电路连接。