CN106152211B - 一种实时油烟浓度监测系统及应用有该系统的油烟机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实时油烟浓度监测系统及应用有该系统的油烟机，其中实时油烟浓度监测系统，其特征在于：包括内部具有密闭空间的电气盒，电气盒内设有隔离板(5)从而电气盒内部空间分割成不连通的第一腔室(A)和第二腔室(B)，第一腔室(A)内设有能发射脉冲光信号的信号发射单元(2)，第二腔室(B)内设有能接收信号发射单元(2)发射的脉冲光信号的信号接收单元(3)，电气盒上至少与信号发射单元(2)和信号接收单元(3)相对的部分为透光区；信号接收单元(3)的信号输出端与能信号接收单元(3)接收的光信号强度实时计算油烟浓度信号的数据处理单元(7)连接。与现有技术相比，本发明的优点在于：采用非接触方式检测油烟浓度，功耗低，利于实现整机待机能效要求，并且信号检测灵敏度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种实时油烟浓度监测系统及应用有该系统的油烟机。
背景技术
现有的油烟机风机转速通常设有若干档位，用户根据实际需求手动选定所需档位，一旦选定档位后，风机按照该档位的设定转速运转，直至切换档位或关闭。这种手动控制方式，很难智能高效的控制厨房内油烟浓度，为了有效提升油烟机控制的智能性，一些厂家设置了检测单元，同时运用温度、湿度、声音检测等传感器和检测装置评估油烟浓度，该方案不仅成本高，反映现场数据偏差大，环境对整个检测装置的影响非常大。还有一种通过与灶具联动，检测灶具的火力大小来调节风机转速，然后灶具火力不能非常准确的反映产生油烟量；目前市场油烟检测技术均为接触的电化学或光化学方式，检测部件易于被油烟覆盖，检测精度差、寿命短，难于用在厨房等油烟浓度大的场所。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种非接触式、结构简单、测量准确的实时油烟浓度监测系统。
本发明进一步所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种结构简单且控制准确、能自动根据实时油烟浓度动态调整风机转速的油烟机。
本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种实时油烟浓度监测系统，其特征在于：包括内部具有密闭空间的电气盒，电气盒内设有隔离板从而电气盒内部空间分割成不连通的第一腔室和第二腔室，第一腔室内设有能发射脉冲光信号的信号发射单元，电气盒上至少与信号发射单元的脉冲光信号发射部相对的部分为透光区；第二腔室内设有能接收信号发射单元发射的脉冲光信号的信号接收单元，电气盒上至少与信号接收单元的脉冲光信号接收部相对的部分为透光区；信号接收单元的信号输出端与能将信号接收单元接收的光信号强度转换成油烟浓度信号的数据处理单元连接。
作为改进，所述第二腔室内设有一L型遮挡板从而使第二腔室内形成一暗箱区，该暗箱区内设置有脉冲光信号补偿单元。信号发射单元发射脉冲光信号，透过电气盒上的透光区后经油烟折射，折射光信号被信号接收单元接收，当信号发射单元处于非发射期间，信号接收单元可接收脉冲光信号补偿单元发出的补偿光信号，从而保持信号接收单元接收信号维持稳定。
作为改进，所述隔离板的两侧外壁涂有不能反射信号发射单元发射的脉冲光信号的非反光涂层，这样隔离板的两侧外壁不会反射光信号。
再改进，所述电气盒包含有一具有开口的盒体，及密封盖设在盒体开口处的透明盖板，盒体内壁涂有不能反射信号发射单元发射的脉冲光信号的非反光涂层；透明盖板在覆盖第一腔室与信号发射单元相对的部位留有第一透光区，透明盖板在覆盖第二腔室与信号接收单元相对的部位留有第二透光区，除第一透光区和第二透光区外透明盖板其余部分的内壁也涂有不能反射信号发射单元发射的脉冲光信号的非反光涂层。
再改进，所述透明盖板的厚度小于等于8mm，第一透光区和第二透光区的直径为5～15mm。信号发射单元位于第一透光区的轴心位置，信号接收单元位于第二透光区的轴心位置。
再改进，第一透光区和第二透光区内设有光学透镜。
再改进，所述数据处理单元设置在第二腔室内，电气盒上设置有允许与数据处理单元连接的信号线引出的通孔。
再改进，所述的信号发射单元和脉冲光信号补偿单元所发出的光信号均为非可见光信号，有效避免外界光线对系统检测的干扰烟检测时。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种油烟机，包括有油烟机壳体、设置于该油烟机壳体内的风机以及可控制所述风机转速的调速控制电路，其中，所述风机通过排气管道与出风口相连，其特征在于：所述的油烟机设置有上述结构的实时油烟浓度监测系统，所述实时油烟浓度监测系统中数据处理单元的输出端与所述调速控制电路的输入端相连，该调速控制电路的输出端与所述风机相连，所述调速控制电路根据实时油烟浓度监测系统实时测出的油烟浓度信号动态调整风机转速，油烟浓度越高，风机转速越快，油烟浓度越低，风机转速越慢。
作为改进，所述油烟机壳体入口处设有挡烟板，所述实时油烟浓度监测系统位于所述挡烟板后，能有效规避高浓度油烟对其灵敏度的干扰。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用非接触方式检测油烟浓度，功耗低，利于实现整机待机能效要求，并且信号检测灵敏度高；信号发射单发射的光信号经过电气盒透光区，在油烟颗粒表面发生光反射，发射后的光信号再经过电气盒透光区被信号接收单元接收，信号接收装置将微弱光信号转换成可量化的电信号，再经数据处理单元处理为可用于实时量化油烟浓度的控制信号源，控制信号源与油烟机的调速控制电路相连，由调速控制电路实时调整风机转速，实现油烟抽风机转速的自动控制。
附图说明
图1为本发明实施例中实时油烟浓度监测系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中实时油烟浓度监测系统中光信号
图3为本发明实施例中油烟机的风机的电力控制框图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示的实时油烟浓度监测系统，其包括内部具有密闭空间的电气盒，电气盒包含有一具有开口的盒体1，及密封盖设在盒体开口处的透明玻璃盖板6，电气盒内设有隔离板5从而电气盒内部空间分割成不连通的第一腔室A和第二腔室B，第一腔室A内设有能发射脉冲光信号的信号发射单元2；第二腔室B内设有能接收信号发射单元2发射的脉冲光信号的信号接收单元3；信号接收单元3的信号输出端与能将信号接收单元3接收的光信号强度转换成油烟浓度信号的数据处理单元7连接。数据处理单元7将光信号强度转换成油烟浓度信号的转换计算方法采用常规方法，数据处理单元7默认光信号强度与油烟浓度之间成一种线性对应关系，如油烟浓度＝k*光信号强度，k为常数；表现为：光信号强度越强，油烟浓度越高，光信号强度越弱，油烟浓度越低。
所述盒体1内壁涂有不能反射信号发射单元2发射的脉冲光信号的非反光涂层，从而使盒体1内壁不反光；透明盖板6在覆盖第一腔室A与信号发射单元2相对的部位留有第一透光区C1，透明玻璃盖板6在覆盖第二腔室B与信号接收单元2相对的部位留有第二透光区C2，除第一透光区C1和第二透光区C2外透明盖板6其余部分的内壁也涂有不能反射信号发射单元2发射的脉冲光信号的非反光涂层。前述隔离板5的两侧外壁涂有不能反射信号发射单元2发射的脉冲光信号的非反光涂层。
所述第二腔室B内设有一L型遮挡板9从而使第二腔室B内形成一暗箱区D，该暗箱区D内设置有脉冲光信号补偿单元4。
前述透明玻璃盖板6的厚度小于等于8mm，第一透光区C1和第二透光区C2的直径为5～15mm。
信号发射单元2位于第一透光区C1的轴心位置，信号接收单元3位于第二透光区C2的轴心位置。
所述数据处理单元7设置在第二腔室B内，电气盒上设置有允许与数据处理单元7连接的信号线引出的通孔8。
所述的信号发射单元2和脉冲光信号补偿单元4所发出的光信号均为非可见光信号。
为提高实时油烟浓度监测系统信号强度，可分别在第一透光区C1或/和第二透光区C2内增加光学透镜。
如图二所示，由信号发射单元2发射的非可见光信号a经过第一透光区C1到达油烟浓度检测区域E的信号b，经透明玻璃盖板6反射后的信号aa被电气盒内壁吸收；信号b在油烟颗粒表面发生光反射，发射后信号c经第二透光区C2或经光学透镜后到达第二腔室B内的信号接收单元，部分光信号c经透明玻璃盖板6反射回空间，成为无功信号cc；信号接收单元3将有效光信号d转换成可量化的电信号。
本实施例进一步提了一种油烟机，包括有油烟机壳体、设置于该油烟机壳体内的风机以及可控制所述风机转速的调速控制电路，其中，所述风机通过排气管道与出风口相连，油烟机壳体入口处设有挡烟板，挡烟板后侧设置有具有上述结构的实时油烟浓度监测系统，所述实时油烟浓度监测系统中数据处理单元的输出端与所述调速控制电路的输入端相连，该调速控制电路的输出端与所述风机相连，所述调速控制电路根据实时油烟浓度监测系统实时测出的油烟浓度信号动态调整风机转速，油烟浓度越高，风机转速越快，油烟浓度越低，风机转速越慢。
上述实时油烟浓度监测系统中的数据处理单元是一个小型控制芯片，实时信号接收单元3的电信号，然后在控制芯片内部进行量化分析，筛选油烟等胶体物质特征信号，输出实时油烟浓度监测数据，经逻辑判断后，将控制信号传递至调速控制电路的输入端，调速控制电路的输出端与电机相连，从而实现风机机转速的控制，完成油烟抽排风机转速的自动控制。
Claims (8)
1.一种实时油烟浓度监测系统，其特征在于：包括内部具有密闭空间的电气盒，电气盒内设有隔离板(5)从而电气盒内部空间分割成不连通的第一腔室(A)和第二腔室(B)，第一腔室(A)内设有能发射脉冲光信号的信号发射单元(2)，电气盒上至少与信号发射单元(2)的脉冲光信号发射部相对的部分为透光区；第二腔室(B)内设有能接收信号发射单元(2)发射的脉冲光信号的信号接收单元(3)，电气盒上至少与信号接收单元(3)的脉冲光信号接收部相对的部分为透光区；信号接收单元(3)的信号输出端与能将信号接收单元(3)接收的光信号强度转换成油烟浓度信号的数据处理单元(7)连接；所述第二腔室(B)内设有一L型遮挡板从而使第二腔室(B)内形成一暗箱区(D)，该暗箱区(D)内设置有脉冲光信号补偿单元(4)；所述隔离板(5)的两侧外壁涂有不能反射信号发射单元(2)发射的脉冲光信号的非反光涂层。
2.根据权利要求1所述的实时油烟浓度监测系统，其特征在于：所述电气盒包含有一具有开口的盒体(1)，及密封盖设在盒体开口处的透明盖板(6)，盒体(1)内壁涂有不能反射信号发射单元(2)发射的脉冲光信号的非反光涂层；透明盖板(6)在覆盖第一腔室(A)与信号发射单元(2)相对的部位留有第一透光区(C1)，透明盖板(6)在覆盖第二腔室(B)与信号接收单元(2)相对的部位留有第二透光区(C2)，除第一透光区(C1)和第二透光区(C2)外透明盖板(6)其余部分的内壁也涂有不能反射信号发射单元(2)发射的脉冲光信号的非反光涂层。
3.根据权利要求2所述的实时油烟浓度监测系统，其特征在于：所述透明盖板(6)的厚度小于等于8mm，第一透光区(C1)和第二透光区(C2)的直径为5～15mm，信号发射单元(2)位于第一透光区(C1)的轴心位置，信号接收单元(3)位于第二透光区(C2)的轴心位置。
4.根据权利要求1所述的实时油烟浓度监测系统，其特征在于：第一透光区(C1)和第二透光区(C2)内设有光学透镜。
5.根据权利要求1所述的实时油烟浓度监测系统，其特征在于：所述数据处理单元(7)设置在第二腔室(B)内，电气盒上设置有允许与数据处理单元(7)连接的信号线引出的通孔(8)。
6.根据权利要求1所述的实时油烟浓度监测系统，其特征在于：所述的信号发射单元(2)和脉冲光信号补偿单元(4)所发出的光信号均为非可见光信号。
7.一种油烟机，包括有油烟机壳体、设置于该油烟机壳体内的风机以及可控制所述风机转速的调速控制电路，其中，所述风机通过排气管道与出风口相连，其特征在于：所述的油烟机设置有如权利要求1所述的实时油烟浓度监测系统，所述实时油烟浓度监测系统中数据处理单元(7)的输出端与所述调速控制电路的输入端相连，该调速控制电路的输出端与所述风机相连，所述调速控制电路根据实时油烟浓度监测系统实时测出的油烟浓度信号动态调整风机转速，油烟浓度越高，风机转速越快，油烟浓度越低，风机转速越慢。
8.根据权利要求7所述的油烟机，其特征在于：所述油烟机壳体入口处设有挡烟板，所述实时油烟浓度监测系统位于所述挡烟板后侧。
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