CN105326334A - 一种具有锅底温度传感器的锅具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锅具技术领域，具体地说是一种具有锅底温度传感器的锅具，包括锅具本体和手柄，温度传感器沿着锅具本体的侧壁延伸至手柄的端部，并与数据采集器直接连接。本发明同现有技术相比，设计了适用于锅底的温度传感器结构，通过两个多段式外壳之间上下轻微转动，使温度传感器能够配合锅具底部热胀冷缩引起的变形，避免热电极受损，延长了使用寿命；通过多组热电极并联及安装多组传感器的方式，扩大温度测量范围，也可使用各种不同直径的锅具；温度传感器与数据采集器采用热电偶原理直接连接，以持续及时地传递温度数据；此外，传热导片贴合锅具底部的上层金属板，使检测数据更接近锅底内部真实温度值，以减小误差。
Description
技术领域
本发明涉及锅具技术领域，具体地说是一种具有锅底温度传感器的锅具。
背景技术
国内市场上没有锅底有传感器的家用烹饪锅具，无法协助烹饪者定量控制烹饪温度，整个烹饪过程采用开环控制锅具温度，更无法实现烹饪过程自动化和程序化。
目前，某些厂家为了提示锅底温度，在锅底涂覆温度感应涂料，用颜色变化的方式提醒用户锅底温度的变化。但是，相对温度定性显示不够精确和方便，通过肉眼查看反馈，增加了烹饪的操作难度，对不同烹饪手法需要的温度也无法区分。
在专利号为ZL200520113972.8的一种具有温度显示功能的平底锅中，公开了一种锅底设有温度传感器，手柄设有显示器的平底锅，通过温度传感器获取数据并将数据通过导线传递到手柄的显示器上。但这样的锅具存在以下缺点：1，锅底在加热过程中，由于热胀冷缩，锅底会发生变形，从而导致温度传感器受损，温度检测功能失效；2，锅底只安装一个温度传感器，无法进行锅底不同位置的温度采集；3，温度传感器与显示器之间采用导线连接，导线与温度传感器连接处的温度变化，使测量误差增大。
因此，需要设计一种能够适应锅底温度变化，且测量范围大、误差小的具有锅底温度传感器的锅具。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种能够适应锅底温度变化，且测量范围大、误差小的具有锅底温度传感器的锅具。
为了达到上述目的，本发明是一种具有锅底温度传感器的锅具，包括锅具本体和手柄，锅具本体的底部金属板内设有温度传感器，手柄上设有数据采集器，其特征在于：温度传感器沿着锅具本体的侧壁延伸至手柄的端部，并与数据采集器直接连接，温度传感器包括热电极、传热导片和多段式外壳，热电极的探测端设有传热导片，若干组热电极并联，若干个传热导片分别安装在若干个多段式外壳上，热电极的输出端与数据采集器连接。
所述的传热导片与锅具本体底部的上层金属板贴合。
所述的若干个多段式外壳逐一头尾相连，相邻的两个多段式外壳之间上下转动并形成175°-200°的夹角。
所述的多段式外壳的头部设有凹槽，尾部设有凸块，一个多段式外壳的凸块插入另一个多段式外壳的凹槽内。
所述的多段式外壳由瓷材料制成。
所述的热电极外设有绝缘套。
所述的热电极的冷端与热端之间的距离≤500毫米。
所述的热电极工作温度为-20℃~700℃。
所述的温度传感器有一组或若干组并联而成。
所述的锅具本体的底部直径为120毫米-210毫米。
本发明同现有技术相比，设计了适用于锅底的温度传感器结构，通过两个多段式外壳之间上下轻微转动，使温度传感器能够配合锅具底部热胀冷缩引起的变形，避免热电极受损，延长了使用寿命；通过多组热电极并联及安装多组传感器的方式，扩大温度测量范围，也可使用各种不同直径的锅具；温度传感器与数据采集器采用热电偶原理直接连接，以持续及时地传递温度数据；此外，传热导片贴合锅具底部的上层金属板，使检测数据更接近锅底内部真实温度值，以减小误差。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
图3为本发明的局部剖视图。
图4为本发明的温度传感器示意图。
图5为本发明的多段式外壳示意图。
图6为本发明在加热前，温度传感器与热源之间的间隙示意图。
图7为本发明在加热时，温度传感器与热源之间的间隙示意图。
图8为本发明的多段式外壳夹角示意图。
参见图1-7，1为锅具本体；2为温度传感器；3为手柄；4为数据采集器；5为热电极；6为多段式外壳；7为传热导片；8为热源。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1-3，本发明是一种具有锅底温度传感器的锅具，包括锅具本体和手柄，锅具本体1的底部金属板内设有温度传感器2，手柄3上设有数据采集器4。温度传感器2沿着锅具本体1的侧壁延伸至手柄3的端部，并与数据采集器4直接连接，可以持续及时传输出被测部位的温度数据，达到相对快速监测锅具烹饪时的温度的需求。
参见图4，温度传感器2包括热电极5、传热导片7和多段式外壳6，热电极5的探测端设有传热导片7，传热导片7增加了被测部位的受热接触的面积，起到稳定数据的作用。若干组热电极5并联，若干个传热导片7分别安装在若干个多段式外壳6上，对锅具本体1的底部进行多点温度探测。热电极5的输出端与数据采集器4连接。
传热导片7与锅具本体1底部的上层金属板贴合，使传热导片7最大可能的接触锅底内部金属材料，以接近被探测部位的温度及锅内底部的温度，从而保证检测数据更接近锅内底部真实温度值。
参见图5，若干个多段式外壳6逐一头尾相连，相邻的两个多段式外壳6之间上下转动并形成175°-200°的夹角，使温度传感器2可以轻微上下变形。
参见图8，当多段式外壳6向上转动到极限位置时，相邻的两个多段式外壳6之间的夹角为175°，当多段式外壳6向下转动到极限位置时，相邻的两个多段式外壳6之间的夹角为200°。
在加热前，参见图6，温度传感器2与热源8之间有内凹间隙；在加热时，参见图7，由于锅具本体1底部变形，温度传感器2与热源8之间的间隙变小，两个多段式外壳6之间能够轻微地上下转动，使温度传感器2可以轻微上下变形，适应由于热胀冷缩引起的锅底变形，从而保护热电极5不受损。
多段式外壳6的头部设有凹槽，尾部设有凸块，一个多段式外壳6的凸块插入另一个多段式外壳6的凹槽内。调整多段式外壳6的数量和传热导片7的安装位置，以组成不同的温度传感器2，可以适用于底部直径为120毫米-210毫米的锅具本体1。而对于同一底部直径的不同材质锅具，可以选择把热电极5安装在不同位置达到最佳的温度探测效果。
多段式外壳6由瓷材料制成。瓷材料具有高绝缘、耐高温和高强度的特点，配合多段式结构，能够更好地适应锅底在加热后产生的轻微变形。
热电极5外设有绝缘套。
在温度传感器2与数据采集器4构建的整个回路中，不采用补偿导线。热电极5的冷端与热端之间的距离≤500毫米，并且正常烹饪时锅具本体1的底部温度即热端最高250℃左右，数据采集器4即冷端最高温度40℃左右，所以在控制冷端与热端之间的距离的情况下，即使不采用补偿导线，对温度采集后的显示影响也不大。
热电极5工作温度为-20℃~700℃，由于电灶的炉面温度范围在室温至600℃之间，所以温度传感器2的感应温度范围相对较大；又因用锅具频繁长时间工作，环境因素变化多样，因此选用了寿命长、热响应速度快、机械强度高、温度范围广、精度要求不高的热电偶原理，并选用对应的热电极5及其能够长期工作的-20℃~700℃温度区间。
本发明可以采用多组热电极5检测锅底不同位置的温度数据，以检测锅底温度的均匀性，从而为烹饪时放入食物锅底温度不均匀提供烹饪参考温度。如果在长期使用中出现断路时，多组热电极5并联也能保证锅具的温度检测功能继续正常工作。同一锅具也可以安装有一组或若干组并联而成的温度传感器2，以增加温度采样点。
本发明检测家用烹饪锅具的内部锅底温度数据，为闭环控制烹饪温度提供了基础数据，结合数据分析和控制灶具的控制器，最终到达合理利用能源，节约能源，控制烹饪温度减小烹饪过程中破坏有益物质、降低有害物质的产生量、减小烹饪产生的PM2.5和PM10。此外，本发明的温度传感器稳定性强，易于制造生产，模块化结构可配置出多种规格的温度传感器，也易于转化到批量生产中。
Claims (10)
1.一种具有锅底温度传感器的锅具，包括锅具本体和手柄，锅具本体（1）的底部金属板内设有温度传感器（2），手柄（3）上设有数据采集器（4），其特征在于：温度传感器（2）沿着锅具本体（1）的侧壁延伸至手柄（3）的端部，并与数据采集器（4）直接连接，温度传感器（2）包括热电极（5）、传热导片（7）和多段式外壳（6），热电极（5）的探测端设有传热导片（7），若干组热电极（5）并联，若干个传热导片（7）分别安装在若干个多段式外壳（6）上，热电极（5）的输出端与数据采集器（4）连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的传热导片（7）与锅具本体（1）底部的上层金属板贴合。
3.根据权利要求1所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的若干个多段式外壳（6）逐一头尾相连，相邻的两个多段式外壳（6）之间上下转动并形成175°-200°的夹角。
4.根据权利要求3所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的多段式外壳（6）的头部设有凹槽，尾部设有凸块，一个多段式外壳（6）的凸块插入另一个多段式外壳（6）的凹槽内。
5.根据权利要求1或3或4所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的多段式外壳（6）由瓷材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的热电极（5）外设有绝缘套。
7.根据权利要求1所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的热电极（5）的冷端与热端之间的距离≤500毫米。
8.根据权利要求1所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的热电极（5）工作温度为-20℃~700℃。
9.根据权利要求1所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的温度传感器（2）有一组或若干组并联而成。
10.根据权利要求1所述的一种具有锅底温度传感器的锅具，其特征在于：所述的锅具本体（1）的底部直径为120毫米-210毫米。
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