CN105759858A - 一种食品加工机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种食品加工机的控制方法，所述食品加工机包括水箱，以及用于食品加工的加工腔，其中，所述食品加工机上设有用于检测所述水箱内水位的超声波传感器，所述食品加工上还设有检测所述水箱内水温的温度检测装置，所述食品加工机根据水温调整超声波传感器检测的水位值。通过利用超声波传感器进行检测水箱的水位，可以实现连续的水位检测，以便精确的控制进入加工腔内的水，从而使得食品加工机能够智能的控制物料进入，同时，在水箱与机座的水路出入口设置温度传感器，可以实时监测水箱的水温，从而对超声波传感器监测的水位值进行修正，使得水位监测更加的精准，从而使得食品加工机更加智能的对食物进行处理。

Description

一种食品加工机的控制方法

技术领域

本发明涉及家用厨房电器的控制领域，尤其涉及一种食品加工机的控制方法。

背景技术

随着控制技术不断的发展，给人类生活带来了巨大变化，而且越来越智能化的家庭电器进入人们的生活，提升人们的生活水平。而这些智能化的家庭电器，之所以能够实现智能化是由于之智能化的控制以及智能化的操作。

现有技术中一种食品加工机，可以调整食品制备的总量以方便用户的控制体验，其采用水箱进行供水，如此就要对水箱的水位进行检测，以便更好的控制食品加工机的进水量，现有技术中对于水位检测基本是采用水位电极、红外对管或者干簧管等器件实现设定点位信号的检测，虽然可以实现水位的检测，但是存在以下缺陷：1、设定的点位为固定点，无法实现连续检测水位，水量无法精确控制，用户体验差。2、受外界环境、结构、配件配合、器件性能等因素影响检测的精度、可靠性、响应速度，存在设备异常故障的风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种精确水位检测技术，实现连续检测水位、高精度检测、以及结合水位检测控制进水功率以便更加精确控制的食品加工机的控制方法。

为了解决以上技术问题，本发明一种食品加工机的控制方法，所述食品加工机包括水箱，以及用于食品加工的加工腔，其中，所述食品加工机上设有用于检测所述水箱内水位的超声波传感器，所述食品加工上还设有检测所述水箱内水温的温度检测装置，所述食品加工机根据水温调整超声波传感器检测的水位值。

优选的，所述水箱与所述加工腔设置于所述食品加工机的机座上，所述超声波传感器设置于所述机座上。

优选的，所述水箱可拆卸的安装与所述机座上，所述超声波传感器与所述水箱之间设有硅胶，所述硅胶上表面高于所处机座的表面。

优选的，所述水箱与所述机座之间设有水路出入口，所述温度检测装置设于水路出入口。

优选的，所述超声波传感器检测水箱内的水位为h，所述食品加工机设有对应各温度段的温度系数a，所述水箱实际水位为H=a*h。

优选的，所述超声波传感器检测水箱内的水位为h，所述温度传感器检测的温度为T，所述食品加工机设有固定温度补偿系数A和B以及0℃下对应系统C，H=（A*T*T+B*T+C）*h。

优选的，所述食品加工机根据水箱水位的变化获知进入所述加工腔的水量，并根据进入加工腔内的水量与所述加工腔水的需求量关系，调整所述水箱内水进入所述加工腔内的流速。

优选的，所述食品加工机设有水泵，所述水箱内的水通过水泵进入所述加工腔，所述食品加工根据进入加工腔内的实际水量与所述加工腔水的需求量关系，调整所述水泵的功率。

优选的，所述水箱出水前的水位高度为H1，所述水箱出水时的实时检测的水位高度为H2，所述加工腔进水需求为H0，当H1-H2≤4/5H0，所述水泵以额定功率P控制水箱的水进入加工腔。

优选的，当H1-H2≥4/5H0时，所述水泵以小于1/2P的功率控制水箱的水进入加工腔。

通过利用超声波传感器进行检测水箱的水位，可以实现连续的水位检测，以便精确的控制进入加工腔内的水，从而使得食品加工机能够智能的控制物料进入，同时，在水箱与机座的水路出入口设置温度传感器，可以实时监测水箱的水温，从而对超声波传感器监测的水位值进行修正，使得水位监测更加的精准，从而使得食品加工机更加智能的对食物进行处理。

通过对水位的精确检测控制的同时，获知进入加工腔的实时进水量，根据实时进水量与需求进水量的关系，调整进水的快慢，避免进水过程中液面波动等其他原因对进水量的影响，减少进水误差，提供更精准的进行控制，以便于食品加工机更加精准的进食物加工。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1是本发明一种食品加工机的控制方法实施例1的结构示意图。

图2是本发明一种食品加工机的控制方法实施例1的部分结构示意图。

图3是本发明一种食品加工机的控制方法实施例1的流程示意图。

具体实施方式

实施例1：

本发明涉及一种食品加工机的控制方法，所述食品加工机包括水箱，以及用于食品加工的加工腔，其中，所述食品加工机上设有用于检测所述水箱内水位的超声波传感器，所述食品加工上还设有检测所述水箱内水温的温度检测装置，所述食品加工机根据水温调整超声波传感器检测的水位值。

如图1，2所示，所述水箱1与所述加工腔2设置于所述食品加工机的机座3上，所述超声波传感器4设置于所述机座3上。所述水箱1可拆卸的安装于所述机座3上，所述超声波传感器4与所述水箱1之前设有硅胶5，所述硅胶5上表面高于所述机座3的表面。所述水箱与所述机座之间设有水路出入口6，所述温度检测装置设于水路出入口，在本实施例中，温度检测装置为温度传感器。在本实施例中，所述超声波传感器安装位于机座上且处于水箱的正下方，按照超声波传感器的结构固定孔位置要求安装固定锁死在机座上，所述超声波传感器的接收区域设有硅胶，所述水箱可拆卸的安装于所述机座上，所述硅胶处于所述超声波传感器与所述水箱之间，所述硅胶上表面高于所处机座的表面，由此，当水箱安装与所述机座上时，食品加工机将水箱限位固定实现所述超声波传感器与所述水箱底部过盈紧配合，消除水箱与超声波传感器之间的间隙空气等外界介质干扰。在本实施例中，所述食品加工机还设有主控装置，所述超声波传感器的连接端通过3P排线与主控装置连接，实现实时传输检测信号结果。

在本实施例中，所述水箱与所述机座之间设有水路出入口，所述温度传感器设于水路出入口。主控装置实时检测采集进水温度信号，用于超声波传感器检测水位进行温度校准，温度传感器放置在水路出入口能够准确检测水箱水温，降低外界干扰因素的影响，同时也便于安装，此时温度传感器安装与机座端。

在本实施中，超声波传感器测试声波在遇到障碍物即水箱的水位液面时进行反射，通过检测超声波传感器发射声波和接收反射声波的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离，也就是从超声波传感器到水箱水位液面的距离，即水箱的水位高度。而超声波是一种声波，他的传播速度受介质的影响较大，在不同介质内的传播速度不同，而在同一介质中，介质不同属性对传播速度也有较大影响，尤其是介质的密度。对于液体来说，液体的密度和温度也有密切关系。在食品加工机的食物加工时，存在中途加料、断电，配件取走、分时进行进水等不确定因素影响食品加工机的制备食物周期，进而存在水箱水温变化、相应的食品加工机自身温度变化传感、环境温度变化、二次加入水温变化，尤其在外部环境温度较低的情况下，导致这些存在较大的前后水温差异，都会导致由于水温的变化影响到超声波传感器的水位测量精度，因此在制浆过程中，需要通过温度传感器实时进行检测水温并做温度补偿进而消除由于温度影响产生的干扰，实现更加精准的控制。

在本实施例中，所述超声波传感器检测水箱内的水位为h，所述食品加工机设有对应各温度段的温度修正系数a，所述水箱实际水位为H=a*h。由于不同温度点下超声波通过阶段传输速度不同这就影响了超声波发送接收时间产生不同，由此，设置不同温度对应的温度修正系数，当通过超声波传感器检测水箱水位时，同时通过温度传感器检测当前水温T，并且查看当前水温T对应的温度修正系数，然后根据温度修正系数，最终得出水箱当前温度下的时间水位高度。如下表所示，不同温度点对应的温度修正系数不同。

比如，水箱水温在30℃~34℃，对应的温度修正系数作为标准值时，若不做温度补偿的条件下，当实际水箱水温在0℃-4℃时，检测到的水位高度偏差为7.1%，当时间水箱水温在15℃-19℃时，检测到的水位高度偏差为2.9%，当实际水箱水位在50℃-55℃时，检测到的水位高度偏差为2.2%，若果再考虑到超声波传感器自身的误差，这样检测出的水位偏差范围更大，导致进水量的不稳定，从而导致食品加工机在食品加工过程中出现较多不确定风险，尤其在食品加工机在加工时存在加热且有相应的泡沫时，则会提升溢出风险以致对用户安全存在潜在风险。尤其在水箱的水在进入加工腔前或者在进入加工腔的过程中，食品加工机对水箱的水进行加热，这样就导致水位检测的差异更大。

由上述可知，精确进行检测水位，是通过水位的变化获知从水箱进入加工腔的水量，为了更进一步的食品加工机的进行控制，由于超声波传感器个体差异，装配结构偏差、液面波动的影响，在定量检测过程中优化控制进水速度减少液面波动，实际进水量通过高度差的方式消除超声波传感器自身检测偏差的影响。

在本实施例中，所述食品加工机根据水箱水位的变化获知进入所述加工腔的水量，并根据进入加工腔内的水量与所述加工腔水的需求量关系，调整所述水箱内水进入所述加工腔内的流速。所述食品加工机设有水泵，所述水箱内的水通过水泵进入所述加工腔，所述食品加工根据进入加工腔内的实际水量与所述加工腔水的需求量关系，调整所述水泵的功率。

所述水箱出水前的水位高度为H1，所述水箱出水时的实时检测的水位高度为H2，所述加工腔进水需求为H0，当H1-H2≤4/5H0，所述水泵以额定功率P控制水箱的水进入加工腔。当H1-H2≥4/5H时，所述水泵以小于1/2P的功率控制水箱的水进入加工腔。

在本实施例中，抽水过程中调节水泵抽水功率，具体流程为如图3所示：食品加工机设定进水量即设置进水需求量，温度传感器采集水箱液体温度AD值采集并保存，超声波传感器对初始水位液面高度进行采集输出，在此过程中根据温度进行实时补偿校准，水泵进行全功率抽水，在此过程中，检测实时检测液面高度的变化，当实时液面高度的差值小于4/5设置进水需求量时，水泵以1/4的功率进行抽水，直到进水量满足设置进水需求量。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：所述超声波传感器检测水箱内的水位为h，所述温度传感器检测的温度为T，所述食品加工机设有固定温度补偿系数A和B以及0℃下对应系统C，H=（A*T*T+B*T+C）*h。在本实施中A=-0.0000257，B=0.0031，C=0.93。其中A*T*T+B*T+C为测量温度T下超声波传感器读取距离值的温度修正系数，该值基于0℃对应的系数基础上，通过实际温度检测点对应系数下的一元二次方程计算得到，其中ABC的值为超声波传感器特定的固定系数值，通过该算法方程拟合计算实现温度修正的作用。

通过利用超声波传感器进行检测水箱的水位，可以实现连续的水位检测，以便精确的控制进入加工腔内的水，从而使得食品加工机能够智能的控制物料进入，同时，在水箱与机座的水路出入口设置温度传感器，可以实时监测水箱的水温，从而对超声波传感器监测的水位值进行修正，使得水位监测更加的精准，从而使得食品加工机更加智能的对食物进行处理。

通过对水位的精确检测控制的同时，获知进入加工腔的实时进水量，根据实时进水量与需求进水量的关系，调整进水的快慢，避免进水过程中液面波动等其他原因对进水量的影响，减少进水误差，提供更精准的进行控制，以便于食品加工机更加精准的进食物加工。

需要强调的是，本发明的保护范围包含但不限于上述具体实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该被视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种食品加工机的控制方法，所述食品加工机包括水箱，以及用于食品加工的加工腔，其特征在于，所述食品加工机上设有用于检测所述水箱内水位的超声波传感器，所述食品加工上还设有检测所述水箱内水温的温度检测装置，所述食品加工机根据水温调整超声波传感器检测的水位值。

2.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述水箱与所述加工腔设置于所述食品加工机的机座上，所述超声波传感器设置于所述机座上。

3.根据权利要求2所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述水箱可拆卸的安装于所述机座上，所述超声波传感器与所述水箱之间设有硅胶，所述硅胶上表面高于所处机座的表面。

4.根据权利要求3所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述水箱与所述机座之间设有水路出入口，所述温度检测装置设于水路出入口。

5.根据权利要求1所述的食品加工机的水位检测方法，其特征在于，所述超声波传感器检测水箱内的水位为h，所述食品加工机设有对应各温度段的温度修正系数a，所述水箱实际水位为H=a*h。

6.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述超声波传感器检测水箱内的水位为h，所述温度传感器检测的温度为T，所述食品加工机设有固定温度补偿系数A和B以及0℃下对应系统C，H=（A*T*T+B*T+C）*h。

7.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述食品加工机根据水箱水位的变化获知进入所述加工腔的水量，并根据进入加工腔内的水量与所述加工腔水的需求量关系，调整所述水箱内水进入所述加工腔内的流速。

8.根据权利要求7所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述食品加工机设有水泵，所述水箱内的水通过水泵进入所述加工腔，所述食品加工根据进入加工腔内的实际水量与所述加工腔水的需求量关系，调整所述水泵的功率。

9.根据权利要求8所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述水箱出水前的水位高度为H1，所述水箱出水时的实时检测的水位高度为H2，所述加工腔进水需求为H0，当H1-H2≤4/5H0，所述水泵以额定功率P控制水箱的水进入加工腔。

10.根据权利要求9所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，当H1-H2≥4/5H0时，所述水泵以小于1/2P的功率控制水箱的水进入加工腔。