CN106419632A - 一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，包括防糊电饼铛本体，电饼铛盖，铰链，电源插口，底座和控制芯片，防糊电饼铛本体的主体包括一个透光传热装置，透光传热装置的下方均匀分布有至少两个圆环状的加热模块且用于给透光传热装置加热；每个加热模块的外侧设有一个环形的耐高温光敏电阻传感器，耐高温光敏电阻传感器用于感应指定波长的光线强度，且根据其接收到的光线强度转换为相应的电信号数据；每个加热模块圆环正下方设有耐高温光线发射器，耐高温光线发射器用于发出固定强度、固定波长的光信号。本发明结构简单，成本低，自动化程度高等，生产出来的煎饼具有很强的防糊功效，防糊功效具有不受食材的种类影响等。

Description

一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛

技术领域

本发明涉及一种基于光线传感器设计的防糊电饼铛，属于电饼铛技术领域。

背景技术

光线感应器又叫亮度感应器，是由投光器和受光器这两个组件构成的，投光器一般可以是激光，受光器可以是光敏电阻。光线感应器工作原理是利用投光器将光线通过透镜聚焦，光线经过传输到达受光器的透镜，最后被接收感应器所接收，感应器将收到的光线信号转换成电信号，而这种被光线感应器转换来的电信号可以有多种应用方式。和人的肢体感知温度一样，不同的温度，人体会有不同的感觉，光线传感器靠光敏电阻接收光线，光线的强度不同时，光敏电阻具有不同的阻值，光线越强，光敏电阻阻值越小，最后光线传感器将光信号转换成相应的电信号。

电饼铛是一个烹饪食物的工具，上下两面同时加热使中间的食物经过高温加热，达到烹煮食物的目的。电饼铛一般采用电热丝加热，铝制锅面，上下火自动控温，适合于店面或各种流动场所经营，适用于公婆饼，香酱饼，千层饼，掉渣饼，葱油饼，鸡蛋饼，煎饺，烧卖等各式饼类制作，也可以做烧烤，铁板烧，煎鱼。电饼铛是一种统一的加热工具，每种食品的材料不一，仅仅靠温度控制也难以避免加热过度，很容易烧糊，产生糊味，不仅使原来美味的食品变味，还会因此产生一些不健康的物质，危害食品安全。为了在制作的过程中防止食品烧糊，已知的方法是人工观察，掌握火候，或者根据电饼铛上的温度感应装置判断是否烧糊，这些方法不但准确率不高，而且离不开人的时刻观察，大大降低煎饼的生产效率。

技术研究院在研究中发现，激光照射在不同烤制时间的煎饼上时，其漫反射的数值有显著的差异，因此考虑综合利用激光和光线传感器设计多波段监测的防糊电饼铛。为此，需要设计一种新的技术方案，能够综合性克服现有技术存在的不足。

发明内容

本发明提供了一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，是基于光线传感器的防糊电饼铛，具有结构简单，成本低，自动化程度高等特点，且生产出来的煎饼具有很强的防糊功效，防糊功效具有不受食材的种类影响等，满足了实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，包括防糊电饼铛本体，电饼铛盖，铰链，电源插口，底座和控制芯片，所述防糊电饼铛本体的主体包括一个透光传热装置，所述透光传热装置的下方均匀分布有至少两个圆环状的加热模块且用于给所述透光传热装置加热；每个所述加热模块的外侧设有一个环形的耐高温光敏电阻传感器，所述耐高温光敏电阻传感器用于感应指定波长的光线强度，并且根据其所接收到的光线强度转换为相应的电信号数据；每个所述加热模块圆环正下方设有耐高温光线发射器，所述耐高温光线发射器用于发出固定强度、固定波长的光信号。

作为上述技术方案的改进，所述加热模块为电阻加热模块或红外加热模块。

作为上述技术方案的改进，所述加热模块为5个。

作为上述技术方案的改进，所述耐高温光线发射器发出的光信号的波长在330～780nm的范围内。

作为上述技术方案的改进，所述透光传热装置采用康宁玻璃。

作为上述技术方案的改进，所述电饼铛盖为白色漫反射材料。

具体地，所述防糊方法具有包括以下步骤：

步骤a、接通电饼铛的电源：启动基于光线传感器的防糊电饼铛，加热模块启动；

步骤b、校零：在电饼铛中放置食材，启动校零；

步骤c、耐高温光敏电阻传感器监测光线信号数据：启动耐高温光线发射器，耐高温光敏电阻传感器实时监测其接收到的光信号，并转换成电信号，记录输出的模拟电压数据UX；

步骤d、获取疑似烧糊临界值：当耐高温光敏电阻传感器输出的UX≤α*U0时，将其列为疑似烧糊临界值；

步骤e、确认烧糊临界值：达到疑似烧糊临界值后，关闭耐高温光线发射器，耐高温光敏电阻传感器继续监测光信号并输出UX,若UX变化率≥β，即判定所对应的耐高温光线发射器的区域处于烧糊状态；反之，判定所对应的耐高温光线发射器的区域不是处于烧糊状态，光敏电阻传感器继续监测光线信号数据。

作为上述技术方案的改进，校零的具体操作流程为：耐高温光线发射器不工作，耐高温光敏电阻传感器测试环境光的强度，得到在环境光下的光信号数据，并转化为电信号数据记为模拟电压数据U0。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，烧制时间不同的煎饼或其他面制品的透光度不同，没有经过烧制的面浆撒在电饼铛上时，有一定的透光度，随著烧制时间越长的煎饼越熟，煎饼的透光度越差，当煎饼因烧制时间过长而烧糊时，被烧糊的部分变成黑色，透光度几乎降低0，所有的光线被糊的区域吸收，用光线发射器从煎饼下面照射时，不同烧制程度的煎饼漫反射程度不一样，位于光线发射器旁边的光线传感器接收到漫反射的光线强度也不一样，最终光线传感器输出的电信号也不一样，当煎饼烧糊时，烧糊的区域为黑色，其漫反射能力最低，光线传感器接收到的光线强度也最低。为了防止煎饼烧糊，在煎饼烧糊成黑色之前，也即烧糊临界点，检测光线传感器输出的电信号值，利用这种方法可以准确地防止煎饼烧糊，由于采用的多区域检测控制，当某一区域到达要烧糊的临界点时，光线传感器输出的电信号将控制相应区域的加热模块，从而降低该区域的温度，避免烧糊，为了避免多区域监控时，相邻光线发射器对本光线接收器的影响，每个光线发生器采用不同的波长；

更换食材或面饼的厚薄对本发明烧糊区域的检测没有影响，采用本发明方法设计的多区域防糊电饼铛，在防止烧糊的同时对制作煎饼完全没有影响，具有防糊效果好，防糊效果不收食材厚度颜色影响等特点；

煎饼在制作过程中，随着其生熟程度不同，内部物质比例发生变化，透光性也发生变化，如果用激光对其经行照射，光线的漫反射值有显著的差异，光线传感器对不同烧制程度的煎饼有不同反应，大多数人的眼睛不能感受到烧制程度不一样的煎饼差异，但光线传感器检测在判断取值时输出的数据能反应出显著差异，通过本发明的判断方法，可以快速判断不同烧制程度的煎饼的区别之处，并确定烧糊临界点，使生产连续，提高生产效率；

本发明利用光线传感器判定煎饼烧糊临界点，防止煎饼烧糊的方法，无需对煎饼处理，处理方法简单，不需要检测煎饼中的各种物质比例，仅需要利用相同大小的容器控制烧制煎饼的白面量；判断快捷高效，对烧糊区域的判断准确率大于99％。

附图说明

图1为本发明所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛立体图；

图2为本发明所述防糊电饼铛本体的内部结构示意图；

图3为本发明所述防糊电饼铛本体的内部结构俯视图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1至图3所示，为本发明所述的一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，其立体图如图1所示，内部结构示意图如图2所示，内部结构俯视图如图3所示，其中1为防糊电饼铛本体，2为电饼铛盖，3为铰链，4为电源插口，5为底座，防糊电饼铛本体1的内部结构图见图2，其中，101为透光传热装置，103为耐高温光线发射器，104为耐高温光敏电阻传感器，105为加热模块，106为光线发射器发出的光；

一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，包括：防糊电饼铛本体1，电饼铛盖2，铰链3，电源插口4，底座5和控制芯片。电饼铛盖2为白色漫反射材料，其中，防糊电饼铛本体1的主体包括一个透光传热装置101，本实施例的透光传热装置101采用康宁玻璃，用于将面粉浆等食材放置在透光传热装置101内，透光传热装置101的下方均匀分布设有5个中间有一个圆孔，圆环状的加热模块105，加热模块105为电阻加热模块或红外加热模块，用于给透光传热装置101加热，每个加热模块105的外侧设有一个环形的耐高温光敏电阻传感器104，加热模块105圆孔的下方设有耐高温光线发射器103，耐高温光线发射器103可以发射出光，耐高温光线发射器发出的光106通过加热模块105中间的圆孔并穿过透光传热装置101，照射在食物表面进行漫反射，耐高温光敏电阻传感器104可以接收来自食物下表面漫反射回来的光线，并根据其接收到的光线强度转换为相应的电信号数据，控制芯片可以根据相应的电信号数据判断食物所处的状态，控制芯片根据食物所处的状态控制加热模块105的加热功率，从而达到防糊的目的。

其中，防糊电饼铛本体1设有5个加热模块105，相应的，有5个对应的耐高温光线发射器103，每个耐高温光线发射器103发射不同波长的光，波长在330nm～780nm之间任意设置，相对应的耐高温光敏电阻传感器104监测相应波长的光线。

本实施例中，五个耐高温光线发射器103发出的波长分别为：330nm，420nm，560nm，650nm和780nm。五个耐高温光敏电阻传感器104检测的波长对应的分别为：330nm，420nm，560nm，650nm和780nm。

本实施例设置了五个加热模块105、耐高温光线发射器103和耐高温光敏电阻传感器104，显然加热模块105、耐高温光线发射器103和耐高温光敏电阻传感器104的数量越多，监测的精度越高，加热模块105、耐高温光线发射器103和耐高温光敏电阻传感器104的数量至少为两个。

显然，加热模块越多，其加热越均匀，防糊效果越好，当然成本也越高，制造商可以根据消费者需要任意选择加热模块数量。

具体地，一种基于光线传感器的防糊监测方法如下：

步骤a：打开电饼铛：接通电饼铛的电源，启动基于光线传感器的防糊电饼铛，防糊电饼铛的控制芯片控制加热模块105，开始给透光传热装置101加热；

步骤b：制作煎饼：将面浆摊开在透光传热装置101上，并将其均匀地铺在透光传热装置101上；

步骤c：校零：摊开面浆后，按校零键和关闭电饼铛盖都可以启动校零，其中，所述校零的步骤为：耐高温光线发射器103不工作，耐高温光敏电阻传感器104测试环境光的强度，得到在环境光下的光信号数据，并转化为电信号数据记为模拟电压数据U0；

步骤d、光敏电阻传感器监测光线信号数据：当温度超过50℃时，5个耐高温光线发射器103和5个耐高温光敏电阻传感器104开始工作，5个耐高温光线发射器103分别发出波长为330nm，420nm，560nm，650nm和780nm的光；5个耐高温光敏电阻传感器104检测其接收到的光信号，并转换成电信号，记录输出的模拟电压数据UX；

步骤e、获取疑似烧糊临界值：当某个波长的耐高温光敏电阻传感器测定并输出的UX≤α*U0时，即判定为所述波长的耐高温光线发射器103的区域处于疑似烧糊状态，命名为疑似烧糊临界值，其中α为防糊系数，1.01≤α≤1.8，α越大，其防糊作用越敏感，反之，防糊作用不敏感，α值可根据需要设定；

步骤f、确认烧糊临界值并做出响应：当某一波长的耐高温光敏电阻传感器104输出的模拟电压UX达到疑似烧糊临界值时，在控制芯片的控制下，关闭耐高温光线发射器103，耐高温光敏电阻传感器104继续监测并输出UX，若此时UX因关闭耐高温光线发射器103UX的变化率≥β，则视为UX发生剧烈波动，则判断所述耐高温光敏电阻传感器104所在的区域处于烧糊状态，控制芯片将自动关闭所述耐高温光敏电阻传感器区域内的加热模块105，将温度维持在20～50℃，并有相应的报警装置提示；则为使用者更换食材，解除此疑似烧糊临界值，光敏电阻传感器104继续监测光线信号数据，β的取值范围在5～50％之间。

具体地，本发明利用光线传感器判定煎饼烧糊临界点，防止煎饼烧糊的方法，无需对煎饼处理，处理方法简单，不需要检测煎饼中的各种物质比例，仅需要利用相同大小的容器控制烧制煎饼的白面量；判断快捷高效，对烧糊区域的判断准确率大于99％。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，包括防糊电饼铛本体(1)，电饼铛盖(2)，铰链(3)，电源插口(4)，底座(5)和控制芯片，其特征在于：所述防糊电饼铛本体(1)的主体包括一个透光传热装置(101)，所述透光传热装置(101)的下方均匀分布有至少两个圆环状的加热模块(105)且用于给所述透光传热装置(101)加热；每个所述加热模块(105)的外侧设有一个环形的耐高温光敏电阻传感器(104)，所述耐高温光敏电阻传感器(104)用于感应指定波长的光线强度，并且根据其所接收到的光线强度转换为相应的电信号数据；每个所述加热模块(105)圆环正下方设有耐高温光线发射器(103)，所述耐高温光线发射器(103)用于发出固定强度、固定波长的光信号。

2.根据权利要求1所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，其特征在于：所述加热模块(105)为电阻加热模块或红外加热模块。

3.根据权利要求1所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，其特征在于：所述加热模块(105)为5个。

4.根据权利要求1所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，其特征在于：所述耐高温光线发射器(103)发出的光信号的波长在330～780nm的范围内。

5.根据权利要求1所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，其特征在于：所述透光传热装置(101)采用康宁玻璃。

6.根据权利要求1所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛，其特征在于：所述电饼铛盖(2)为白色漫反射材料。

7.根据权利要求1-6所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛的防糊方法，其特征在于：所述防糊方法具有包括以下步骤：

步骤a、接通电饼铛的电源：启动基于光线传感器的防糊电饼铛，加热模块启动；

步骤b、校零：在电饼铛中放置食材，启动校零；

步骤c、耐高温光敏电阻传感器监测光线信号数据：启动耐高温光线发射器(103)，耐高温光敏电阻传感器(104)实时监测其接收到的光信号，并转换成电信号，记录输出的模拟电压数据UX；

步骤d、获取疑似烧糊临界值：当耐高温光敏电阻传感器(104)输出的UX≤α*U0时，将其列为疑似烧糊临界值；

步骤e、确认烧糊临界值：达到疑似烧糊临界值后，关闭耐高温光线发射器(103)，耐高温光敏电阻传感器(104)继续监测光信号并输出UX,若UX变化率≥β，即判定所对应的耐高温光线发射器(103)的区域处于烧糊状态；反之，判定所对应的耐高温光线发射器(103)的区域不是处于烧糊状态，光敏电阻传感器继续监测光线信号数据。

8.根据权利要求7所述一种基于光线传感器的多区域监测防糊电饼铛的防糊方法，其特征在于：步骤b的具体操作流程为：耐高温光线发射器(103)不工作，耐高温光敏电阻传感器(104)测试环境光的强度，得到在环境光下的光信号数据，并转化为电信号数据记为模拟电压数据U0。