CN106969387B

CN106969387B - 一种燃气灶

Info

Publication number: CN106969387B
Application number: CN201710149446.4A
Authority: CN
Inventors: 李明守; 吴长兰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2021-09-21
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: CN114165817A; CN106969387A

Abstract

本发明属于灶具领域，具体公开一种燃气灶，包括燃烧器、电控燃气阀、温度传感器、控制器及内置于控制器的烹饪程式。电控燃气阀的进气口和输气管连通，出气口和燃烧器的进气口分别连通。温度传感器和燃气灶装配用于检测锅具的温度。烹饪程式被配置有与时间关联的锅具温度的设定值及时间。燃气灶适于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭及烙饼。烹饪食物时，控制器获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式，烹饪过程中，控制器依照烹饪程式中锅具温度的设定值及测量值，操纵电控燃气阀，调整燃烧器火力的大小，使锅具温度的测量值达到设定值，直至烹饪程式被执行完，完成烹饪。在整个烹饪过程中，无需用户参与，燃气灶自动烹饪食材，还可烹饪出有锅巴的米饭。

Description

一种燃气灶

技术领域

本发明涉及一种燃气灶具，尤其涉及一种内置控制器的并依照烹饪程式实现自动烹饪的智能型燃气灶，适于煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼等食物的自动烹饪操作，属于燃气灶具领域。

背景技术

现有技术的燃气灶烹饪食物，如煲汤、煮米饭、煮稀饭和烙饼等，需要用户现场控制燃气灶的火力和火力的持续时间，防止溢锅或/和焦胡，从而烹饪出可口的食物。近年来出现了一种远程操控的燃气灶具，其虽不需要用户现场控制燃气灶的火力和烹饪时间，但是，用户必需实时地远程控制燃气灶的火力和烹饪时间，以完成食物的烹饪。对于热炒菜，需要不停地翻炒、火力控制和时间控制，必然需要用户现场操作；但是，对于煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼等烹饪，食材上锅点火后，不需要实时翻操，只需要控制燃气灶的火力和火力持续的时间，有望实现自动烹饪食物。因而，亟需开发一种燃气灶，该燃气灶可以自动地控制食物烹饪所需的火力和烹饪时间，烹饪其间无需用户参与，用户有无烹饪技能，均可以做出可口的食物。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种燃气灶，该燃气灶内置有控制器，控制器获取烹饪程式，并依照烹饪程式中锅具温度的设定值及锅具温度的测量值，操纵燃气灶的电控燃气阀，调整燃气灶火力的大小，使锅具的温度达到设定值，直至烹饪程式被执行完，完成食物烹饪。整个烹饪过程中，燃气灶自动烹饪食材，用户无需参与。

本发明的技术方案是提供一种燃气灶，包括燃烧器，其设计要点在于：

还包括温度传感器、电控燃气阀和控制器；

所述温度传感器，适于检测用于烹饪食物的锅具的温度；

所述电控燃气阀，被设置在燃烧器的进气管路中，用于调整燃烧器的火力大小；

所述控制器，适于获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式，烹饪程式被配置有与时间相关联的锅具温度的设定值；在每个控制周期，控制器采用插值方法从烹饪程式中获取锅具温度的设定值，基于温度传感器所检测的锅具温度的测量值及锅具温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀改变阀开度，调整燃烧器火力的大小，使温度传感器所检测的锅具温度的测量值与锅具温度的设定值相当，直至烹饪程式被执行完，完成食物烹饪。

在应用实施中，本发明还有如下进一步优选的技术方案。

可选地，所述燃烧器上被设置有检测孔，温度传感器和该检测孔装配，用于检测锅具底部的温度。

可选地，所述温度传感器为红外温度传感器，所述红外温度传感器的测量端部向上布置，和置放于燃烧器上的锅具的底部相对；或者，

所述温度传感器为热电偶装置，热电偶装置的测量端部穿过检测孔，凸出于燃烧器的上端面，和置放于燃烧器上的锅具的底部相贴合。进一步地，所述检测孔被设置在燃烧器的中心侧，沿竖直方向布置。

可选地，所述电控燃气阀包括旋塞阀和驱动电机，所述驱动电机和旋塞阀的阀杆轴连接，用于调整旋塞阀的阀开度。

可选地，所述电控燃气阀主要由电控流量阀构成，所述电控流量阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀，所述第1电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中。进一步地，所述电控流量阀为比例阀、伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种；或者，所述电控流量阀由依次相连通的比例阀和质量流量计构成。

可选地，所述烹饪程式还被配置有与时间相关联的用于表征第1电控流量阀和第2电控流量阀阀开度关联性的开度比的设定值以及还被配置有与时间相关联的表征第1电控流量阀或第2电控流量阀阀开度的设定值。

可选地，所述燃气灶还包括点火针、火焰检测针、接近传感器、溢锅传感器中的至少一种；所述点火针用于对燃烧器进行点火，火焰检测针用于探测燃烧器上有无火焰，接近传感器用于探测燃烧器上有无锅具，溢锅传感器用于检测置放于燃烧器上锅具的溢锅状态。

可选地，所述控制器获取火焰检测针的检测信号，基于火焰检测针的检测信号当确定燃烧器的火焰已熄灭，且烹饪程式未被执行完时，控制器生成控制信号操纵点火针对燃烧器点火；进一步地，所述控制器获取接近传感器的探测信号，基于接近传感器的探测信号当确定燃气灶上有锅具时，控制器才操纵点火针对所述燃烧器进行点火。

可选地，所述温度传感器包括用于检测锅具中部温度的第1温度传感器和用于检测锅具边部温度的第2温度传感器；

所述烹饪程式还被配置有表征锅具中部和边部温度差的中边温差的设定值；

所述控制器获取第1温度传感器的第1测量值及第2温度传感器的第2测量值，当第1测量值和第2测量值的差值达到所述中边温差的设定值时，控制器生成控制信号操纵第1电控流量阀或第2电控流量阀，改变燃烧器外环火或内环火的火力大小，以使第1温度传感器的第1测量值和第2温度传感器的第2测量值的差值小于所述中边温差的设定值。

可选地，所述控制器获取溢锅传感器的检测信号，基于溢锅传感器的检测信号，当确定发生溢锅状态时，控制器生成控制信号操纵电控燃气阀降低燃烧器的火力，直至消除溢锅；或者，所述控制器减小烹饪程式中的温度偏移值的设定值，或者，减小烹饪程式中与溢出状态相对应的程式步温度的设定值，直至消除溢锅。

本发明的一种燃气灶，被配置有燃烧器、电控燃气阀、温度传感器和控制器。电控燃气阀的进气口和位于燃气灶内的输气管相连通，出气口和燃烧器的进气口分别相连通。电控燃气阀被设置于燃烧器的进气管路中，控制被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，用于调整燃烧器火力的大小。温度传感器被装配在燃气灶上，用于检测锅具底部的温度。在用燃气灶烹饪食物时，控制器先获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式。在烹饪过程中，控制器采集温度传感器所检测的锅具温度的测量值及从烹饪程式中获取锅具温度的设定值，基于所述的锅具温度的测量值和锅具温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵燃气灶的电控燃气阀，改变电控燃气阀的开度，调整燃气灶火力的大小，使锅具温度的测量值达到烹饪程式中的设定值，直至烹饪程式中被配置的时间执行完，烹饪程式被执行完，完成食物烹饪。在整个烹饪过程中，用户无需参与，燃气灶基于烹饪程式调整燃烧器的火力及其持续时间，自动烹饪食材。本发明的燃气灶适用于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼子，不太适合于热炒菜品的自动烹饪。

在本发明的另一种燃气灶中，所述电控燃气阀主要由电控流量阀构成，所述电控流量阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀。所述第1电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中，用于分别控制被输送到燃烧器外、内环火气室的燃气流量或燃气压力，独立控制燃气灶外环火的火力和内环火的火力，燃气灶均匀加热锅具，锅具中心部的温度和锅具边部的温度相当，锅具温度的均匀性更好，燃气灶可以烹饪出更高质量的食物，更适合于烹饪有锅巴的米饭、无锅巴的米饭以及烙饼。烹饪无锅巴的米饭时，在米饭烹饪的中后期，也即无水状态期间，控制第1电控流量阀和第2电控流量阀，调整外环火和内环火火力的大小或让外环火和内环火对锅具交替加热，锅具均匀受热，锅具中部侧的温度和锅具边部侧的温度相当，锅具的温度更均匀，即使锅具的中部也不易产生锅巴，所烹饪出的米饭的均匀性更好，米饭也更香更可口。烹饪有锅巴的米饭及烙饼子时，在米饭烹饪的中后期产生锅巴的期间，分别控制电控流量阀，调整外环火和内环火的火力大小或让外环火和内环火对锅具交替加热，锅具被均匀加热，锅具中部侧的温度和锅具边部侧的温度差别不大，如几度，所烹饪出的锅巴和饼子的色泽更均匀，且锅巴和饼子的中部也不易发生焦糊。

有益效果

燃气灶自动烹饪食物，用户无需参与。燃气灶内置有电控燃气阀、温度传感器和控制器。所述电控燃气阀被设置在燃烧器的进气管路中，控制被输送到燃烧器的燃气的流量，用以调整燃烧器的火力大小。温度传感器被装配在燃气灶上，用于检测锅具底部的温度。烹饪食物时，控制器获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式；在烹饪过程中，控制器基于温度传感器所检测的锅具温度的测量值及从烹饪程式中获取的锅具温度的设定值，进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀动作，改变电控燃气阀的开度，调整燃烧器火力的大小，使锅具的温度的测量值达到锅具温度的设定值，直至烹饪程式中的时间被执行完，完成食物烹饪。在整个烹饪过程中，控制器基于烹饪程式控制燃烧器产生食物烹饪所需的火力及火力持续的时间，自动烹饪食物，用户无需参与。燃气灶适用于自动煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼，更为重要的是，基于所选择的烹饪程式，燃气灶还可以烹饪出有锅巴的米饭。

锅具受热更均匀，烹饪更高质量食物。燃气灶的电控燃气阀由至少两个电控流量阀构成，用于分别控制被输送到燃烧器外环火气室、内环火气室的燃气流量或燃气压力，分别调整燃烧器外环火的火力和内环火的火力，燃气灶对锅具均匀加热，锅具中部的温度和锅具边部的温度相当，锅具温度的均匀性更好，有利于燃气灶烹饪出更高质量的食物，更适合于烹饪有锅巴的米饭、无锅巴的米饭以及烙饼。烹饪无锅巴的米饭时，在米饭烹饪的无水状态期间，控制器操纵电控流量阀，调整燃烧器外环火和内环火的火力大小或让外环火和内环火对锅具交替加热，锅具均匀受热，锅具中部侧的温度和锅具边部侧的温度相当，这样，即使锅具中部也不易产生锅巴，且所烹饪出的米饭的均匀性更好，米饭也更香更可口。烹饪有锅巴的米饭以及烙饼子时，在中后期产生锅巴的期间，控制电控流量阀，调整燃烧器的外环火和内环火的火力大小或让外环火和内环火对锅具交替加热，锅具被均匀加热，锅具中部侧的温度和锅具边部侧的温度差别不大，锅巴和饼子的中部不易发生焦糊，所烹饪出的锅巴和饼子的色泽更均匀。

附图说明

图1 一种燃气灶的结构示意图。

图2 炉头的结构示意图。

图3 图1中燃气灶在A-A方向的结构示意图。

图4 燃气灶在应用状态的结构示意图。

图5 一种控制器的控制原理框图。

图6 另一种燃气灶的结构示意图。

图7 图6中燃气灶的连接原理框图。

图8 图6中燃气灶在A-A方向的结构示意图。

图9 另一种控制器的控制原理框图。

其中，11-燃烧器，111-炉头，1111-外环底座，1112-内环底座，1113-引射器，1113a-外环引射器，1113b-内环引射器，1114-检测孔，114-喷嘴，114a-外环喷嘴，114b-内环喷嘴，112-外环火盖，113-内环火盖，12/12＇-电控燃气阀总成，121/121＇-电磁阀，122-旋塞阀，122＇-电控流量阀，122a＇-第1比例阀，122b＇-第2比例阀， 123-驱动电机，124-减速机构，13-点火针，14-火焰探测针，15-温度传感器，16-接近传感器，17-溢锅传感器，18-锅支架，19-控制器，20-灶电源，21-燃气灶壳体，211-灶底壳，212-灶上壳。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。本实施方式中有关方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。需要说明的是，为了方便显示附图的某些细节，以便于读图、识图，其中，图3、图4和图8中的炉头部件未按照比例绘制。

作为本发明的一种实施方式，一种燃气灶，如图1-5所示，其包括燃烧器11、电控燃气阀总成12、点火针13、火焰探测针14、温度传感器15、接近传感器16、溢锅传感器17、锅支架18、控制器19、灶电源20和燃气灶壳体21。电控燃气阀总成12包括电磁阀121和电控燃气阀；所述电控燃气阀主要由旋塞阀122和驱动电机123构成，驱动电机123的输出轴和旋塞阀122的阀杆轴连接，用于改变输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，控制燃烧器火力的大小。所述电磁阀121和旋塞阀122相连通并装配固定。燃烧器11的进气口和电控燃气阀总成12的出气口分别相连通，电控燃气阀总成12的进气口和位于燃气灶内的输气管173相连通。点火针13和火焰探测针14被装配于燃烧器11上，用于对燃烧器11进行点火以及探测燃烧器11上有无火焰。温度传感器15被装配在位于燃烧器11中部的检测孔1114内，用于检测置放于燃烧器11上的锅具底部的温度。接近传感器16装配在燃气灶上，用于探测燃气灶上有无锅具00。溢锅传感器17和燃气灶相装配，其测量端部被设置于套装在燃烧器11周围的容水盘内，用于检测锅具00内的液体有无溢出。灶电源20用于将市电变换成控制器19所需的低压直流电，用于向控制器19提供电能。所述电控燃气阀总成12、点火针13、火焰探测针14、温度传感器15、接近传感器16、溢锅传感器17分别和控制器19电连接。所述控制器19内置有用于烹饪食物的烹饪程式。烹饪程式被配置有和时间相关联的锅具温度的设定值，包括多个程式步，各程式步包括锅具温度的设定值和时间的设定值。在用燃气灶烹饪食物时，控制器先获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式。在烹饪过程中，控制器19采集温度传感器15所检测的锅具温度的测量值及从烹饪程式中获取锅具温度的设定值，基于锅具温度的测量值和锅具温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀动作，改变电控燃气阀的阀开度，调整被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，控制燃烧器火力的大小，使温度传感器15所检测的锅具温度的测量值与锅具温度的设定值相当，直至烹饪程式被执行完，完成食物的烹饪。本实施方式的燃气灶基于烹饪程式调整食物烹饪所需的火力及火力持续时间，可以自动地煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼。用户只需将准备好食材入锅，选择与被烹饪食物对应的烹饪程式，控制器19从存储器内获取相对应的烹饪程式，控制器19控制燃气灶加热锅具，使锅具被加热的温度与烹饪程式中温度的设定值相当，自动烹饪食物，用户无需参于。

其中，所述燃烧器11，如图1和图2所示，包括炉头111、外环火盖112、内环火盖113、喷嘴114。所述炉头111包括外环底座1111、内环底座1112、引射器1113。外环底座1111的下端部设有三个用于和燃气灶壳体固定的固定耳。引射器1113包括外环引射器1113a和内环引射器1113b。喷嘴114包括外环喷嘴114a和内环喷嘴114b。外环底座1111呈环状体，内置有上端开口的用于燃气流通的环状气道，如图2所示。内环底座1112为中部设有沿其轴线方向通孔的圆柱状体，该通孔用于温度传感器15检测锅具00底部的温度，被称之为第1检测孔1114a。内环底座1112内置有上端开口的用于燃气流通的环状气道。内环底座1112设置在外环底座1111的内部，内环底座1112和外环底座1111共轴线，内环底座1112和外环底座1111相固定，内环底座1112和外环底座1111之间设置有用于空气流通的通气孔。所述内环底座1112和外环底座1111之间设置用于装配点火针13和火焰探测针14的沿竖直方向的两个安装孔。外环引射器1113a包括依次固定连接的扩压管部、混合管部和收缩管部，外环引射器1113a的扩压管部和外环底座1111相固定，并和外环底座1111的环状气道相连通，外环引射器1113a的收缩管部和外环喷嘴114a相连通并固定，所述外环喷嘴114a、外环引射器1113a和外环底座1111依次相连通，用于将燃气输送到外环底座1111内的环状气道。内环引射器1113b包括依次固定连接的扩压管部、混合管部和收缩管部，内环引射器1113b的扩压管部和内环底座1112相固定，并和内环底座1112的环状气道相连通，内环引射器1113b的收缩管部和内环喷嘴114b相连通并固定，所述内环喷嘴114b、内环引射器1113b和内环底座1112依次相连通，用于将燃气输送到内环底座1112内置的环状气道。所述内环火盖113的中部设有通孔，被标识为第2检测孔1114b，内环火盖113内置有下端面开口的环状气道，内环火盖113上设置有多个火孔，该火孔和环状气道相连通，可以理解为内环火盖为环状体。内环火盖113的环状气道和内环底座1112的环状气道相配合。内环火盖113盖合在内环底座1112上，内环火盖113的下端面和内环底座1112的上端面相贴合，内环火盖113和内环底座1112的环状气道形成环状气室，用于将然气均匀分配到内环火盖113的各个火孔。所述第2检测孔1114b和第1检测孔1114a共轴线，并形成沿竖直方向的通孔，位于燃烧器11的中心部，被称之为检测孔1114，用于温度传感器15检测置放于燃烧器上的锅具底部的温度。外环火盖113为环状体，外环火盖113内置有下端面开口的环状气道，外环火盖113上设置有多个火孔，该火孔和所述环状气道相连通。所述外环火盖113和外环底座1111相配合。外环火盖113被盖合在外环底座1111上，外环火盖113的下端面和外环底座1111的上端面相贴合，外环火盖113的环状气道和外环底座1111的环状气道形成环状气室，用于将然气均匀分配到外环火盖113的各个火孔。

其中，所述电控燃气阀总成12，如图1所示，包括电磁阀121和电控燃气阀，所述电控燃气阀包括旋塞阀122、驱动电机123和减速机构124。旋塞阀122选用现有技术燃气灶中通用的旋塞阀，该旋塞阀被设置有一个进气口，两个出气口，其中一个为大流量出气口，另一个为小流量出气口。驱动电机123通过减速机构124和旋塞阀122的阀杆轴连接，驱动阀杆转动，用于调整旋塞阀122的阀开度，改变被输送到燃烧器11的燃气流量或燃气压力，以调整燃烧器11的火力大小。也可以理解为，驱动电机123的输出轴和减速机构124的输入轴轴连接，减速机构124的输出轴和旋塞阀122的阀杆轴连接。所述电磁阀121的出气口和旋塞阀122的进气口相连通并固定，所述电磁阀121的进气口用于和位于燃气灶内的输气管连通，旋塞阀122的大流量出气口用于和装配于燃烧器上的外环喷嘴114b的输入口连通，旋塞阀122的小流量出气口用于和装配于燃烧器上的内环喷嘴114a的输入口连通。所述驱动电机123为伺服电机、步进电机和变频电机中的一种。所述电磁阀121和旋塞阀122依次连通并装配固定，驱动电机123通过减速机构124和旋塞阀122上的阀杆轴连接，驱动电机123和旋塞阀122相固定，构成所述的电控燃气阀总成12。将电磁阀121、旋塞阀122、驱动电机123和减速机构124集成为一个部件，方便燃气灶的装配连接及日常维护。需要说明的是，当驱动电机123选用步进电机时，驱动电机123和旋塞阀122的阀杆可以直接轴连接，无需经减速机构进行轴连接。

其中，所述火焰检测针14由用于火焰检测的热电偶构成，其结构可靠，故障率低。此外，所述火焰检测针14还可以由离子型火焰检测针替代，其反应灵敏。

其中，所述温度传感器15选用热电偶装置。所述热电偶装置，如图3所示，包括热电偶、弹簧以及固定座。所述热电偶被封装成其端面呈圆形的柱状体，其上端部为温度的检测端，下端部为滑动配合装配端。固定座内置有上端开口的沿竖直方向的柱状盲孔；热电偶的下端部可装配在固定座的盲孔内，并和固定座的盲孔滑动配合。所述热电偶的下端部、弹簧依次装配于固定座的盲孔内，热电偶的下端部、弹簧和固定座的盲孔底端部依次贴合，弹簧处于被压缩状态，热电偶相对于固定座可以上下滑动。

其中，所述接近传感器16采用机械式接近开关，优选价格低廉的轻触型机械接近开关。一种可选的装配方式，是将所述接近开关装配在上述固定座盲孔的底部，位于弹簧的下方，即处于弹簧和固定座盲孔的底端部之间，这样，所述热电偶的下端部、弹簧、接近开关、固定座盲孔的底端部依次相贴合，弹簧处于被压缩状态。当燃气灶上无锅具时，弹簧虽处于被压缩状态，但压缩量小，弹簧的弹力较小，不能促使接近开关被触发发出接近信号；但是当锅具放在燃气灶上后，热电偶装置受到锅具重压，如图4所示，热电偶装置的热电偶向下移动，弹簧进一步被压缩，弹簧的弹力增大，触发接近开关产生接近信号，表明燃气灶上有锅具。这样接近传感器16选用轻触型机械式接近开关，并将机械式接近开关和温度传感器15集成为一个部件，做成一个测温接近总成，方便于安装和维护，更重要的是可以减少燃气灶中裸露的零部件数量，另外选用机械式接近开关，还有利于降低接近传感器16的成本。

其中，所述溢锅传感器17可以选用热电偶。构成溢锅传感器17的热电偶和燃烧器11相装配，该热电偶的检测端部被设置于套装在燃烧器11的容水盘内。该热电偶的检测端部被燃烧器11辐射的热量加热，温度较高；或者其不被加热，温度较低。当锅具发生溢锅时，锅具00内的液体溢流，溢流的液体汇集于容水盘内，热电偶的检测端部接触到溢流出的液体，热电偶的温度发生快速变化（如上升或下降），热电偶所检测的温度曲线上形成温度突变台阶，据此可以用于判断锅具00发生了溢锅状态。控制器19获取溢锅传感器17的检测信号，基于溢锅传感器17的检测信号当确定锅具00发生了溢锅状态时，生成控制信号操控电控燃气阀，减小阀开度，降低燃烧器11的火力，消除溢锅，避免溢锅继续进行，此外还可以避免燃烧器的火焰被扑灭。采用热电偶作为溢锅传感器17，其成本较低，但是不能检测锅具的溢锅条件具备但尚未溢出的溢锅状况，因此无法避免溢锅的发生。

其中，所述控制器19，如图5所示，包括处理器、存储器、电磁阀驱动电路、电机驱动电路、点火电路、传感器电路、网络模块、键盘接口电路、显示驱动电路、火力控制接口以及内置于存储器的烹饪程式。所述存储器、电磁阀驱动电路、电机驱动电路、点火电路、传感器电路、网络模块、键盘接口电路、显示驱动电路、火力控制接口分别和处理器电连接。点火电路选用脉冲式点火电路。触控屏经显示驱动电路和控制器19的处理器电连接，专用键盘经键盘接口电路和控制器19的处理器电连接。移动终端，如手机、平板电脑等，经网络模块和控制器19的处理器建立通信连接。点火针13经点火电路和控制器19的处理器电连接。驱动电机123经电机驱动电路和控制器19的处理器电连接。电磁阀121经电磁阀驱动电路和控制器19的处理器电连接。火焰探测针14、温度传感器15、接近传感器16、溢锅传感器17分别经传感器电路和控制器19的处理器电连接。烹饪程式被存储于控制器19内置的存储器内。所述烹饪程式被配置成和时间相关联的被控变量的集合，存储于存储器内。触控屏、专用键盘、移动终端均可以用于对控制器19内存储的烹饪程式进行修改，设定新的烹饪程式，以及手动控制燃气灶火力的大小及火力的持续时间。所述触控屏、专用键盘、移动终端，根据需要可以选配其中的一种或几种，本实施方式中优选触控屏和专用键盘。专用键盘上设有“点火”、“熄火”、“增大”、“减小”、“确认”键，用于手动控制燃气灶点火、熄火、增大火力、减小火力以及修改烹饪程式。触控屏（或移动终端）的应用软件界面上也设有“点火”、“熄火”、“增大”、“减小”、“确认”键，用于手动控制燃气灶点火、熄火、增大火力、减小火力、以及修改烹饪程式。所述火力控制接口用以接外部标准控制信号，如4-20mA的模拟控制信号，外部信号通过该火力控制接口可以控制燃烧器11的火力大小，方便燃气灶与外围设备（如智能锅）协同使用。燃气灶在与外围设备协同工作时，控制器19所采集的温度传感器15的检测信号不参于控制，只用于异常监测。所述处理器、存储器、电磁阀驱动电路、电机驱动电路、点火电路、传感器电路、网络模块、键盘接口电路、显示驱动电路、火力控制接口被设置在同一块电路板上，并和触控屏相集成为一个部件单元，构成控制触控总成，减少燃气灶的零部件数量，有利降低故障率，更方便装配安装及日常维护。需要说明的是，所述的控制器19还可以由PLC、PLD等构成。

其中，所述灶电源20采用开关电源，用于将110V-250V的市电变换成控制器所需等级的电压和电流，包括降压电路、滤波电路、稳压电路，为现有技术不再详述。

其中，所述燃气灶壳体21，如图1和图3所示，包括灶底壳211和灶上壳212。所述灶底壳211选用薄钢板，采用冲压工艺成型制成。灶底壳211内的左右两边侧分别设有用于安装燃烧器11、电控燃气阀总成12的安装位，以及用于安装控制器19及灶电源20的安装位。灶上壳212选用薄钢板，采用冲压工艺成型制成，灶上壳212上被设置有两组用于燃烧器11及旋塞阀的阀杆可以贯穿的通孔。

本实施方式的燃气灶为双灶头燃气灶，如图1所示，控制器19被设计有两组分别用于控制不同灶头的控制接口，两灶头的结构构造相同，仅描述位于左边侧的燃气灶的装配关系。所述的燃烧器11、电控燃气阀总成12分别被安装在灶底壳211左边侧部的两个对应安装位，如图1所示，所述电控燃气阀总成12（即电磁阀121）的进气口和位于燃气灶内的输气管173相连通，电控燃气阀总成12（即旋塞阀122）的大流量出气口通过输气管和装配于燃烧器11上的外环喷嘴114a的输入口连通，电控燃气阀总成12（即旋塞阀122）的小流量出气口通过输气管和装配于燃烧器11上的内环喷嘴114b的进气口连通。点火针13、火焰探测针14被分别固定在燃烧器11的炉头111上的两个安装孔内。由接近传感器16和温度传感器15集成构成的所述测温接近总成，通过固定架被装配在燃烧器11的检测孔1114内，温度传感器15的测量端部穿过检测孔1114，凸出于燃烧器的上端面；温度传感器15的测量端部和放置在锅支架18上的锅具的底部相贴合。溢锅传感器17和燃烧器11装配，构成溢锅传感器17的热电偶的测量端部被设置于套装在燃烧器11上的容水盘内。所述点火针13、火焰探测针14、温度传感器15、接近传感器16、溢锅传感器17和控制器19的其中一组控制接口分别电连接。灶上壳212盖合在灶底壳211上，燃烧器11、电控燃气阀总成12的阀杆贯穿灶上壳212的上述通孔，并凸出于灶上壳212。锅支架18被放置在灶上壳212上，锅支架18和燃烧器11共轴线。灶底壳211的四角装配有4个支撑腿，位于灶底壳211的下底面的下方。

需要说明的是，所述温度传感器15还可以和锅具的锅底部装配，直接检测锅底部的温度。例如，温度传感器15采用热电偶，被装配于位于锅具锅底部壁内的测温孔内，以更精确地检测锅具的温度。

其中，所述烹饪程式包括程式表和程式参数。程式表主要由和时间相关联的被控变量（如温度）的设定值构成的数据表，包括多个程式步，每个程步包括时间的设定值及被控变量（如温度）的设定值。程式表中时间的设定值将持续到整个烹饪周期，涵盖从食物入锅点火、完成烹饪、到最后熄火。程式参数包括一个、二个或多个参数，程式参数与程式表相关联，配合使用，可以优化控制器19对烹饪过程的控制。烹饪程式被存储在控制器的存储器内。具有烹饪技能的用户通过触控屏、专用键盘等人机交互界面可以自行修改和定义所需的烹饪程式，修改完成后的烹饪程式可以存储于存储器。一种可选的烹饪程式的程式表和程式参数如下所示，其中程式表包括7个程式步，每个程式步包括“温度”、“火力控制方式”、“阀开度”被控变量的设定值以及“时间”的设定值。

程式表：

程式步	时间（/Min）	温度（/℃）	火力控制方式	阀开度（/%）
					1	5	60	阀控	90
2	3	80	阀控	60
					3	3	95	温控	0
4	5	105	温控	0
					5	3	102	温控	0
6	20	102	温控	0
					7	10	70	温控	0

程式参数：

保温温度（/℃）：80；控温容差（/%）：2

温度偏移值（/℃）：2；采样周期（/s）：10。

所述“程式表”中的被控变量包括“温度”、“火力控制方式”、“阀开度”以及“时间”。其中，“温度”表示在食物烹饪的过程中锅具要达到的温度，优选地，指锅具底部内表面的温度。“火力控制方式”包括“阀控”和“温控”两种用于燃气灶火力的控制方式，阀控方式表示调整电控燃气阀的开度控制燃烧器火力加热锅具；温控方式表示改变电控燃气阀的开度调整燃烧器火力的大小，使锅具温度的测量值与其设定值相一致。“阀开度”表示在“阀控”方式阶段电控燃气阀的开度所要达到的目标开度。在阀控方式阶段，“阀开度”的设定值有效，控制器19操纵电控燃气阀，使电控燃气阀的开度达到阀开度的设定值，如90%的阀开度，可以用于在烹饪初阶段，锅具温度较低，采用大火力加热锅具，为开环控制；在温控方式阶段，控制器19基于锅具温度的测量值及设定值，进行运算处理，生成相对应的控制信号改变电控燃气阀的开度，调整燃烧器11火力的大小，使锅具温度的测量值和设定值相当，为闭环控制。“时间”表示在该程式步的时间段内被控变量由上一程式步的设定值逐步变化到该程式步的设定值，仅适于描述数值可以连续变的“温度”、“阀开度”被控变量；对于第1程式步，其上一程式步被控变量的设定值被理解取值为该第1程式步被控变量的设定值。

所述“程式参数”包括“保温温度”、“温度偏移值”、“控温容差”、“采样周期”。“保温温度”表征食物烹饪完成后食物需要被维护的温度。“温度偏移值”表征对锅具温度的控温偏差进行修正的修正参数，用以修正温度传感器控制的锅温度相对于温度设定值的偏差，以使锅具（底部内表面）被加热的温度与期望的设定温度相一致。造成温度传感器产生控温偏差的因素包括：测温点的位置、温度传感器本身的差异、温度传感器装配偏差、以及锅具本身的差异（如厚、薄、材质）等。温度传感器检测的锅具温度的测量值在数值上与从程式表中获取的温度的设定值与温度偏移值的和值相一致，这样锅具被加热的温度达到温度的设定值。例如，锅具底部内表面的期望温度为100℃，将温度的设定值取值为100℃，由于温度传感器所检测的测温点位于锅具底部的下表面，锅具底部的下表面与内表面间存在热阻，则当温度传感器的检测温度为100℃时，锅具底部内表面的温度小于100℃，如可能为98℃，没有达到设定温度，即存在2℃的偏差，这个温度偏差可以通过温度偏移值来修正，将温度偏移值设为2℃。在此状态下，温度的设定值为100、温度偏移值为2℃，则温度传感器的检测温度为102℃，当温度传感器检测的温度达到102℃时，锅具内表面的温度达到设定的温度100℃，即达到期望温度。例如，当更换了温度传感器，由于温度传感器本身的差异和装配偏差，使得锅具的热工况发生了变化，使用前需要对锅具热工况进行调式，以使程式表适用于新热工况的锅具。一种可选的调式方法，如，在某一温度设定值T₀下加热锅具，采用高一级别的测温计测量锅底部内表面的温度值T₁，调整燃气灶火力的大小，使T₁和T₀相等，此时温度传感器所检测的锅温度的测量值为Tc，所述锅温度的测量值Tc与温度设定值T₀间的差值可以作为温度偏移值的初始设定值。此外，温度偏移值还可以用于同时调整烹饪程式中各程式步温度的设定值，如，温度偏移值增加2℃，相当于烹饪程式中各程式步温度的设定值增加2℃，便于烹饪程式的调整。修改温度偏移值的设定值，可以使同一程式表适用于不同厚度、不同材质的锅具；以及可以修正温度传感器的装配偏差及热电偶本身的差异，以使程式表适用于新热工况的锅具。“控温容差”用于表征锅具的被控目标温度相对于烹饪程式中温度设定值的波动幅度；例如，控温容差为2%，表示控制器允许锅具温度的测量值（即被控目标温度）和锅具温度设定值间的波动范围的最大偏差的相对值为2%，比如：若锅具温度设定值为200℃、控温容差为2%，则锅具温度的测量值（即被控目标温度）在196-204℃之间，则认为锅具温度的测量值和锅具温度的设定值相当。温度偏差的相对值在此定义为：温度偏差的相对值=ABS（温度的测量值-温度的设定值）/温度的设定值*100%，关于相对值的定义下同。“采样周期”表征控制器对燃气灶火力大小实施控制的频繁程度。

需要说明的是，当烹饪程式的程式参数中被配置有“跳转温度”及“阀控开度”的参数时，烹饪程式的程式表中可以省去“火力控制方式”及“阀开度”被控变量。因而，另一种可选的烹饪程式的程式表和程式参数，如下所示，其程式表中仅包括“温度”被控变量项以及“时间”项。

程式表：

程式步	时间（/Min）	温度（/℃）
			1	5	60
2	3	80
			3	3	95
4	5	105
			5	3	102
6	20	102
			7	10	70

程式参数：

跳转温度（/℃）：60；温度偏移值（/℃）：2；

阀控开度（/%）：90；控温容差（/%）：2；

保温温度（/℃）：80；采样周期（/s）：10。

烹饪程式中的“跳转温度”表征燃气灶的火力控制方式由阀控方式向温控方式转换以及由温控方式向阀控方式转换时的温度点。当锅具温度的测量值小于跳转温度的设定值，采用阀控方式控制燃气灶的火力；当锅具温度的测量值高于跳转温度的设定值，采用温控方式控制燃气灶的火力。“阀控开度”表征在阀控方式时电控燃气阀的所要达到的开度，如90%的阀开度。此种可选的烹饪程式，其程式表只有一个被控变量“温度”，非常简洁。

还需要再说明的是，烹饪食物，整个烹饪过程可以全部采用温度控制方式控制燃气灶的火力，使锅具的温度达到温度的设定值，此种情况，上述的程式参数中的“跳转温度”、“阀控开度”被控变量可以省略，此时，烹饪程式非常简洁，烹饪程式的程式表中只有“温度”被控变量，程式参数中只有“保温温度”、“温度偏移值”、“控温容差”参数。

在各个采样周期，控制器19采用插值法从烹饪程式的程式表中获取温度、阀开度等被控变量的设定值。可以理解为，控制器19根据采样周期，如10s，将当前程式步的时间设定值对应的时间段划分为多个对应的小时间段，每一小时间段对应于一个采样周期，并依据上一程式步被控变量的设定值和当前程式步被控变量的设定值，采用插值法获取各个采样周期对应的被控变量的设定值。优选地，采用线性内差值法取值，则各程式步的温度、阀开度被控变量将由上一程式步的设定值斜坡变化到该程式步的设定值，即斜坡变化。例如，对于上述提及的第一种烹饪程式，采样周期为10s，在第2程式步的第9个采样周期，即1分30秒所对应的采样周期内，通过线性内插值的方法，经计算获得在该采样周期内温度的设定值为70℃、阀开度的设定值为80%，以及获取火力控制方式为“阀控”方式。如此，程式表中的“温度”、“阀开度”在各个程式步斜坡变化。此外，所述线性内插值法还可以由多项式插值、牛顿插值或其它插值方法进行替代，使各程式步间被控变量平滑过度替代斜坡变化。

控制器19为燃气灶的控制中心，操纵燃气灶自动烹饪食物。在每次烹饪食物时，控制器19基于所收到的烹饪触发信号操作燃气灶点火，具体包括生成控制信号操纵构成电控燃气阀总成的电磁阀和旋塞阀开启，并使旋塞阀达到预设的开度，以及再生成控制信号操纵点火针对燃烧器点火，燃烧器被点燃，燃气灶加热锅具。在烹饪的初期，基于烹饪程式，火力控制方式被设为阀控方式，控制器19生成控制信号操纵驱动电机，使旋塞阀的开度达到阀开度的设定值，控制燃烧器11的火力加热锅具；当锅具温度较高时，基于烹饪程式火力控制方式被设为温控方式，控制器19基于锅具温度的设定值及测量值，生成控制信号操控驱动电机，调整旋塞阀的开度，改变流入燃烧器11的燃气流量或燃气压力，控制燃烧器11火力的大小，使锅具温度的测量值与锅具温度的设定值相当，直至烹饪程式依次被执行完，完成一次食物烹饪。最后控制器19生成控制信号关闭电磁阀，阻断燃气流通，使燃烧器熄火。燃气灶事先（即出厂前）内置有与煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼相对应的烹饪程式。

接下来，以上述提及的第一种烹饪程式（不设置温度偏移值参数）为例，将燃气灶自动烹饪食物的操作方法、烹饪的原理及控制过程，具体如下所述。

S1：食材准备。待烹饪用的锅具被放置在燃气灶的锅支架上，打开锅盖，将准备好的食材和适量的水放入锅内，盖上锅盖。

S2：选择烹饪程式。通过燃气灶上的触控屏或键盘选取与待烹饪食物及锅具材质相适配的烹饪程式，控制器19从其内存储器中获取相应的烹饪程式。

S3：点火烹饪。燃气灶被设有“自动”和“手动”两种烹饪方式，默认为“手动”烹饪方式。选择“自动”烹饪方式，触按“点火”键，燃气灶即刻被点火，或者由时间驱动（即预约方式）被控制器自动点火。在“自动”烹饪方式下，燃烧器11若意外熄火，且烹饪程式的时间未被执行完时，控制器19生成控制信号操纵点火针13对燃烧器11进行再点火，继续烹饪食物，直至烹饪程式被控制器执行完，完成食物的烹饪。燃烧器11意外熄火，若多次自动点火均未成功，燃气灶发出报警信息，警示用户参于操作排除异常。

S4：出锅。烹饪程式的时间被控制器执行完，烹饪过程完成，完成食物烹饪。控制器19生成控制信号触发轰鸣器发出声光报警，告知用户取食物。若未选取保温功能时，控制器19生成控制信号操纵电控燃气阀总成的电磁阀关闭，阻断燃气流通，使燃烧器熄灭；若选取保温功能，用户长时间不取食物，控制器19将依照程式参数中的“保温温度”的设定值，控制燃气灶对锅具加热，使锅具温度的测量值和保温温度的设定值相当，已烹饪好的食物的温度维持在用户所需要的温度。

上述采用本实施方式的燃气灶烹饪食物，控制器19依照烹饪程式对燃烧器11的火力进行控制，加热锅具，自动烹饪食物，进行详细描述。上述第一种烹饪程式的程式表包括7个程式步，其中第1程式步和第2程式步，燃气灶的火力控制方式被设为阀控方式；第3程式步-第7程式步，燃气灶的火力控制方式被设为温控方式。控制器19操纵燃气灶点火后，控制器19执行所述程式表的第1程式步，第1程式步采用阀控方式，第1程式步的阀开度的设定值为90%、温度的设定值为60℃，在每个控制（/采样）周期，控制器19从第1程式步中获取阀开度的设定值为90%，基于所获取的阀开度的设定值，控制器19生成控制信号，操纵驱动电机转动，驱动电机带动旋塞阀的阀杆转动，使旋塞阀的阀开度达到90%，控制燃烧器对锅具进行大火加热，使锅具快速升温。控制器19采集温度传感器15的检测信号，获取锅具温度的测量值，当锅具温度的测量值达到第1程式步温度的设定值60℃时，控制器19结束对第1程式步的执行，转为执行第2程式步，第2程式步采用阀控方式，第2程式步的阀开度的设定值为60%、温度的设定值为80℃，其表示在第2程式步的设定时间段内，阀开度的设定值从90%斜坡下降到60%，下同。在该第2程式步的每个控制周期，利用线性内插值的方法，控制器19从第2程式步中获取阀开度的设定值，基于所获取的阀开度的设定值，例如第2程式步在1分30秒的采样周期对应的阀开度设定值为75%，控制器19基于所获取的75%阀开度设定值生成控制信号，操纵驱动电机转动，驱动电机带动旋塞阀的阀杆转动，使旋塞阀的阀开度达到75%，逐渐减少对锅具加热的火力，锅具升温速率减缓，可以避免热惯性所导致的溢锅及糊锅。同时，控制器19采集温度传感器15所检测的锅具温度的测量值，并将锅具温度的测量值同程式表中的第2程式步温度的设定值80℃进行比较，当温传感器15所检测的锅具温度的测量值达到第2程式步温度的设定值80℃时，控制器19结束对程式表的第2程式步的执行，转为执行第3程式步，燃气灶的火力控制方式将由阀控方式转换为温控方式。

第3程式步的火力控制方式被设为温控方式，程式表中的阀开度的设定值无效。第3程式步的温度的设定值为95℃，表示在第3程式步的时间段内，锅具温度从80℃斜坡上升到95℃。在每个控制周期，控制器19获取温度传感器15所检测的锅具温度的测量值，并利用线性内差值的方法从第3程式步获取锅具温度的设定值以及从第3程式获取火力控制方式的设定值。火力控制方式的设定值为温控方式，基于温控方式，控制器19将所获取的温度传感器15检测的锅具温度的测量值和所获取的锅具温度的设定值进行比较，当所采集的锅具温度的测量值小于所获取的锅具温度的设定值，控制器19经运算生成包括使电控燃气阀阀开度增大的控制信号，发送给电机驱动电路，电机驱动电路操控驱动电机转动，带动旋塞阀的阀杆转动，使旋塞阀的阀开度调大，增加燃烧器的火力，以使锅具00的温度升高，直到温度传感器15所检测的锅具温度的测量值同所获取的锅具温度的设定值相当；当所采集的温度传感器15检测的锅具温度的测量值大于所获取的锅具温度的设定值，控制器19经运算生成包括使电控燃气阀阀开度减小的控制信号，发送给电机驱动电路，电机驱动电路操控驱动电机反向转动，带动旋塞阀反向转动，使旋塞阀的阀开度调小，减小燃烧器的火力，使锅具00的温度降低，直到所采集的温度传感器15所检测的锅具温度的测量值和所获取的锅具温度的设定值相当。如上所述的温度控制方式，控制器19基于锅具温度的测值及设定值，生成控制信号操纵电控燃气阀，调整燃烧器火力的大小，使锅具温度的测量值和锅具温度的设定值相当，直至第3程式步被执行完。如此，控制器19依次执行第3程式步-第7程式步。控制器19对所获取的锅具温度的测量值、锅具温度的设定值进行运算处理生成用于调整比例阀阀开度的控制信号时，所采用的运算处理的方法可以采用PI（比例积分）控制算法，也可以采用PD（比例微分）控制算法，还也可以采控制精度更高的PID（比例积分微分）控制算法。所述PI控制算法、PD控制算法、PID控制算法为现有技术，在此不再详述。当烹饪程式的各个程式步依次被控制器19执行完，一次烹饪过程完成，此时控制器19生成警报信号，触发报警器发出轰鸣声，告知用户，该次烹饪过程已结束，可以享用美食。

需要说明的是，若采用“温度偏移值”参数，控制器19将锅具温度的测量值同从烹饪程式中获取的锅具温度的设定值与温度偏移值的和值相比较，在功率控制阶段，当锅具温度的测量值达到当前程式步温度的设定值与温度偏移值的和值时，则终止对该程式步的执行；在温度控制阶段，基于锅具温度的测量值以及获取的锅具温度的设定值与温度偏移值的和值，进行运算处理生成控制信号调整燃气灶火力，使锅具温度的测量值达到所获取的锅具温度的设定值与温度偏移值的和值，直到烹饪程式被控制器执行完。

在上述的自动烹饪的过程中，在每个控制周期，控制器19还获取火焰检测针14的检测信号，控制器19基于火焰检测针14的检测信号进行处理，当确定燃烧器11的火焰已经熄灭，且烹饪程式中的时间未被执行完，即烹饪程式未被执行完时，控制器19生成控制信号操纵点火针13对燃烧器11进行点火，继续烹饪食物，直至完成烹饪。进一步地，控制器19还采集接近传感器的检测信号，基于接近传感器的检测信号当确定燃气灶上有锅具时，控制器19才生成控制信号操纵点火针13对所述燃烧器11进行点火，继续烹饪食物，同时避免燃气灶空烧。当烹饪程式被执行完或燃烧器熄火不能成功点火时，控制器生成控制信号关闭构成电控燃气阀总成的电磁阀，切断气源，以免燃气泄漏，酿成事故。

在上述自动烹饪过程中，在每个控制周期，控制器19还获取溢锅传感器17的检测信号，控制器19基于溢锅传感器17的检测信号进行溢锅状态的判断，当作出溢锅状态的判断时，控制器19生成包括使燃气灶火力减小的控制信号，操控驱动电机转动，使电控燃气阀的开度减小，降低燃烧器11的火力，直至消除溢锅，避免溢锅导致燃烧器熄灭，确保食物烹饪正常进行。进一步地，所述控制器还减小烹饪程式中的温度偏移值；或者，减小烹饪程式中与溢出状态相对应的程式步温度的设定值。

本实施方式燃气灶，被配置有燃烧器、电控燃气阀总成、温度传感器、控制器。电控燃气阀总成主要由电磁阀和电控燃气阀构成，电控燃气阀包括旋塞阀、驱动电机和减速机构。燃烧器的内外环火的进气口和构成电控燃气阀总成的旋塞阀的两个出气口分别相连通，构成电控燃气阀总成的电磁阀的进气口和位于燃气灶内的输气管相连通。温度传感器通过固定架被装配于燃烧器中心处的检测孔内，温度传感器的测量端突出于检测孔的顶端，可以与置放在燃烧器上的锅具底部紧紧相贴合。所述控制器内置有用于烹饪食物的烹饪程式。烹饪程式主要被配置有与时间相关联的锅具温度的设定值及时间，包括多个程式步。烹饪食物时，控制器先获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式；在烹饪过程中，控制器从烹饪程式中获取锅具温度的设定值，以及采集温度传感器所检测的锅具温度的测量值，控制器基于温度传感器所检测的锅具温度的测量值及锅具温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀动作，改变被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，调整燃烧器火力的大小，以使温度传感器所检测的锅具温度的测量值与锅具温度的设定值相当，直到烹饪程式被执行完，完成食物的烹饪。控制器基于烹饪程式自动调整燃烧器火力的大小，使锅具温度的测量值达到设定值，直至烹饪程式被控制器执行完，完成食物烹饪，在整个烹饪过程中，不需要用户参与。本实施方式的燃气灶适合于自动地煲汤、煮米饭、煮稀饭、烙饼，但不适合热炒菜的自动烹饪。特别地，本实施方式的燃气灶自动煮米饭，可以烹饪出有锅巴的米饭、无锅巴的米饭。烹饪有锅巴的米饭时可以选用普通的铸铁锅，通过改良烹饪程式，也可以做到锅巴不粘锅。例如，烹饪有锅巴的米饭，在锅巴形成后将锅具的温度先降低到一个较低值，如50度，再升高到一个较高的温度，如140度，而后再降低温度，再升高温度，如此，2到3次。由于锅巴和铸铁锅的热膨胀系数相差较大，热导系数相差大，在降温和升高过程中，铸铁锅是热的良导体，锅具温度降、升的快，而锅巴是热的不良导体，锅巴温度降、升的慢，铸铁锅、锅巴之间的温度差大，铸铁锅、锅巴的热胀系数不同，两者间产生较大的热应力，该热应力促使锅巴和锅之间产生相对位移，以缓释热应力达到热平衡，如此锅巴和铸铁锅相互分离，实现锅巴不粘锅。使用本实施方式燃气灶和普通厚底铝或铁锅烙饼子，也可以做到饼子不粘锅，其原理及方法，与烹饪有锅巴的米饭相类似，在此不再重述。

作为本发明的另一种实施方式，一种燃气灶，如图6-9所示，为了减小篇幅，接下来主要描述该实施方式和第一种实施方式的相区别的部分。

所述电控燃气阀总成12＇包括电磁阀121＇和电控燃气阀。所述电控燃气阀由电控流量阀122＇构成，电控流量阀122＇包括第1电控流量阀和第2电控流量阀。所述电控流量阀122＇为用于燃气流量控制的阀门，包括阀本体、驱动部和控制部，该电控流量阀被电流信号或电压信号操纵，用以改变其阀开度，调整被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，控制燃烧器火力的大小。在该实施方式中，所述电控流量阀122＇选用比例阀，所述比例阀的阀开度受电流信号（也可以是电压信号）控制，如4-20mA的电流信号控制，用以调整比例阀的阀开度。所述比例阀的数量为两个，其中一个比例阀构成所述的第1电控流量阀，在此被标识为第1比例阀122a＇；另一个比例阀构成所述的第2电控流量阀，在此被标识为第2比例阀122b＇。电磁阀121的出气口经三通管与第1比例阀122a＇的进气口和第2比例阀122b＇的进气口分别连通，并固定。所述电磁阀121＇的进气口用于和位于燃气灶内的输气管相连通，第1比例阀122a＇的出气口用于和燃烧器11上的外环喷嘴114a的进气口连通，第2比例阀122b＇的出气口用于和燃烧器11上的内环喷嘴114b的进气口连通，用于分别控制燃烧器11内环火的火力大小和外环火的火力大小，以使燃烧器11均匀地加热锅具00，锅具中部和边部的温差较小，锅具温度的均匀性好，有利于烹饪出更高质量的食物。构成所述电控流量阀122＇的比例阀的数量与燃烧器11的分火气室，即火盖，的数量相一致，本实施方式中，燃烧器11只有内、外环两个分火气室，因而构成电控流量阀的比例阀的数量为两个。所述电磁阀121的出气口分别和第1比例阀122a＇及第2比例阀122b＇相连通并装配固定，构成所述的电控燃气阀总成12＇。将电磁阀121＇、第1比例阀122a＇及第2比例阀122b＇集成为一个部件，构成电控燃气阀总成12＇，方便燃气灶的装配连接及日常维护。需要说明的是：所述电控流量阀122＇还可以选用伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种；此外，所述电控流量阀122＇还可以由依次相连通的比例阀和质量流量计构成。

所述温度传感器15，包括第1温度传感器151和第2温度传感器152。所述第1温度传感器151和位于燃烧器11中部的检测孔113装配，用于检测置放于燃烧器上的锅具00中部的温度；所述第2温度传感器152被设置在燃烧器11的边部侧，位于外环火盖的外部侧，用于检测置放于燃烧器上的锅具00边部的温度。所述第1温度传感器151和第2温度传感器152的结构构造相同，均选用非接触测温的红外温度传感器。

所述溢锅传感器17采用用于泡沫检测的超声波传感器，可以很好地避免溢锅发生。所述超声波传感器被设置在锅具的上方，如图4所示，其检测端部和锅具的内部相对，如锅具的锅盖上设置有检测窗，超声波传感器的检测端部和该检测窗正相对。超声波传感器探测到锅具00内液体表面的泡沫及其高度。控制器19获取超声波传感器的检测信号，基于超声波传感器的检测信号当确定锅具00内泡沫的高度达到预设的高度阈值时，锅具00的溢锅条件已具备，控制器19作出产生溢锅状态的判定，并生成控制信号操控电控燃气阀，减小阀开度，降低燃烧器11的火力，使锅具00内泡沫的高度降低甚至消除，可以确保锅具00不发生溢锅，保持燃气灶及灶台的整洁。另外，所述的超声波传感器还可以由用于泡沫检侧的光电传感器所替代。

所述控制器19，如图9所示，包括处理器以及和处理器电连接的存储器、电磁阀驱动电路、比例阀驱动电路、点火电路、网络模块、传感器电路、键盘接口电路、显示驱动电路、火力控制接口。所述点火电路为高压脉冲式点火电路。触控屏经显示驱动电路和控制器19电连接，专用键盘经键盘接口电路和控制器19电连接。移动终端经网络模块和控制器19建立通信连接。点火针13经点火电路和控制器19电连接。第1比例阀122a＇、第2比例阀122b＇经比例阀驱动电路和控制器19电连接。电磁阀121＇经电磁阀驱动电路和控制器19电连接。所述点火针13、火焰探测针14、第1温度传感器151、第1温度传感器152、接近传感器16、溢锅传感器17分别经传感器电路和控制器19电连接。

本实施方式的燃气灶为双灶头燃气灶，如图6所示，两灶头的结构构造相同，仅描述其中左边侧灶头的装配关系。所述燃烧器11、电控燃气阀总成12分别被安装在灶底壳211左边侧部的两个对应安装位，如图6所示，构成电控流量阀总成12的电磁阀121的进气口和位于燃气灶内的输气管173相连通，构成电控燃气阀总成12的第1比例阀122a＇的出气口通过管路和装配于燃烧器11上的外环喷嘴114a的进气口连通，构成电控流量阀总成12的第2比例阀122b＇的出气口通过管路和装配于燃烧器11上的内环喷嘴114b的进气口连通。点火针13、火焰检测针14被固定在燃烧器11的炉头111上的两个安装孔内。容水盘同轴心套装在燃烧器11上，用于承接锅具00内溢出的液体。溢锅传感器17和燃气灶相固定，该传感器的测量端部与置放于燃烧器上的锅具的内部正相对，用于检测锅具00的溢锅条件具备的溢锅状态。所述接近传感器16和第1温度传感器151通过固定架和位于燃烧器11中部的检测孔1114相装配并固定，所述接近传感器16和第1温度传感器151位于检测孔1113的下端侧，其检测端部分别被向上布置，分别和置放于燃烧器上的锅具00的底部相对。第2温传感器152嵌装于燃气灶内，位于燃烧器11的外环火盖的外部侧，用于检测锅具边部的温度。所述控制器19被安装在灶底壳211内，位于左边侧的安装位；电源装置21被安装在灶底壳211内，位于右边侧的安装位。所述电源装置21和控制器19电连接，向控制器19提供电能。所述点火针13、火焰检测针14、第1温度传感器151、第2温度传感器152、接近传感器16、溢锅传感器17和控制器19的其中一组控制接口分别电连接。灶上壳212盖合在灶底壳211上，燃烧器11贯穿灶上壳212的通孔，凸出于灶上壳212。锅支架18被放置在灶上壳212上，锅支架18和燃烧器11共轴线。灶底壳211的四角装配有4个支撑腿，位于灶底壳211的下底面。

所述烹饪程式，包括程式表和程式参数，程式表中还被配置有“开度比”被控变量，程式参数中还被配置有“单阀开度”、“中边温差”等参数。一种可选的烹饪程式的程式表和程式参数如下所示，其中程式表包括7个程式步，每个程式步包括“温度”、“开度比”、“阀开度”、“火力控方式”被控变量以及“时间”。

程式表：

程式步	时间（/Min）	温度（/℃）	开度比	阀开度（/%）	火力控制方式
						1	5	60	1.2	80	阀控
2	3	80	1.0	70	阀控
						3	3	95	1.1	0	温控
4	5	105	1.3	0	温控
						5	3	102	1.1	0	温控
6	20	102	1.1	0	温控
						7	10	70	1.2	0	温控

程式参数：

保温温度（/℃）：80；控温容差（/%）：2；

温度偏移值（/℃）：5；中边温差（/℃）：2；

单阀开度（/%）：10；采样周期（/s）：20。

“程式表”中的被控变量包括 “温度”、“开度比”、“阀开度”、“火力控制方式”及“时间”。其中，“开度比”表征构成电控流量阀122＇的第2比例阀122b＇和第1比例阀122a＇的阀开度的比值（也可以是第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇的阀开度的比值），其值可以连续变化。“阀开度”表示构成电控流量阀122＇的第1比例阀122a＇（也可以是第2比例阀122b＇）所要达到的目标开度，其值可以连续变化。

所述“程式参数”包括“保温温度”、“温度偏移值”、“单阀开度”、“控温容差”、“中边温差”、“采样周期”。“中边温差”表征锅具温度的均匀性，其表示锅具中部与边部间所允许的最大温度差。“单阀开度”表征当第2比例阀122 b＇（对应于内环火，小火）的阀开度小于单阀开度的设定值时，第1比例阀122 a ＇（对应于外环火，大火）被控制器关闭。可以理解为，此时，燃烧器的火力较小，当控制小火力的第2比例阀122 b＇的阀开度小于单阀开度的设定值，如10%时，控制大火力的第1比例阀122 a ＇被控制器19关闭，以避免外环火回火及避免外环火燃烧不充分产生大量的一氧化碳气体，此时燃烧器的火力较小，为小火力加热阶段，如烙饼、烹饪米饭生成锅巴的阶段，在此阶段还可以采用内、外环火交替加热锅具，锅具中部的温度和边部的温度之差小于中边温差的设定值，使锅具被均匀加热，提高食物的烹饪质量。

需要说明的是，当烹饪程式的程式参数中被配置有“跳转温度”、“阀开度比”及“阀控开度”的设定值时，烹饪程式的程式表中可以省去“火力控制方式”、“开度比”及“阀开度”被控变量。因而，另一种可选的烹饪程式的程式表和程式参数如下所示，其程式表中仅包括“温度”被控变量以及“时间”。

程式表：

程式参数：

跳转温度（/℃）：60；阀控开度（/%）：90；

阀开度比（/%）：4；单阀开度（/%）：10；

保温温度（/℃）：80；温度偏移值（/℃）：5；

控温容差（/%）：2；中边温差（/℃）：2；

采样周期（/s）：20。

程式参数中的“阀开度比”表征第1比例阀和第2比例阀的关联性，其值定义为第1比例阀和第2比例阀的阀开度（也可以是第2比例阀和第1比例阀的阀开度）的比值；“阀控开度”表征在阀控方式阶段时构成电控流量阀的第2比例阀（也可以是第1比例阀）达到的目标开度值，如80%的开度值，且第1比例阀的阀开度达到第2比例阀的阀开度和阀开度比的乘积。此种可选的烹饪程式，其程式表只有一个被控变量“温度”，非常简洁，不足的是，在阀控方式阶段第1、第2比例阀的阀开度的比值为一恒定值，锅具中部和边部温度的不均匀性不能得到调整，但在此阶段，锅具内一般有液体存在，足以满足控制要求。

需要说明是：当第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇的额定流量相同，即在相同阀开度的情况下第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇的流量相同时，烹饪程式的程式表中必需要有“开度比”被控变量或程式参数中必需有“阀开度比”参数，用于调整第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇的阀开度的比例，第2比例阀122b＇的阀开度大于第1比例阀122a＇的阀开度，使流入燃烧器的外环火的燃气流量大于流入内环火的燃气的流量，以使燃烧器外环火的火力大于内环火的火力，这样，有利于燃烧器均匀加热锅具，使得锅具中部的温度和边部的温度差别较小，如小于中边温差的设定值。当第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇额定流量不同，即在相同的阀开度的情况下第1比例阀122a＇的流量大于第2比例阀122b＇的流量时，也就是说阀开度相同时，第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇具有合适的燃气流量比，燃烧器外环火的火力大于内环火的火力，燃烧器可以较均匀地加热锅具，锅具中部和边部的温度差别较小，如小于中边温差的设定值，这时，烹饪程式的程式表中可以省去“开度比”被控变量以及程式参数中可以省去“阀开度比”的参数；当然，根据火力精确控制需要，也可以保有“开度比”的被控变量，以优化燃烧器对锅具加热的均匀性，使锅具中部和边部的温度的差别更小，并趋于相同。

进一步地，还需要再说明的是：烹饪食物过程中，当燃气灶的火力控制方式全部采用温度控制时，烹饪程式中可省去“火力控制方式”、“开度比”及“阀开度”被控变量，且程式参数中也可省去“跳转温度”、“阀开度比”及“阀控开度”的参数，此时的烹饪程式的程式表中只包括“温度”的设定值，整个烹饪过程采用温度控制。此时，烹饪程式的构成非常简洁，用户只需要优化温度的设定值，也便于用户操做。

本实施方式的燃气灶的外环火和内环火的火力可以独立控制，燃气灶较均匀地加热锅具，使锅具中心部的温度和锅具边部的温度相当，锅具中部和边部的温度差小于中边温差的设定值，锅具温度的均匀性好，提高食物烹饪的质量，特别适合于烹饪米饭及烙饼。当燃气灶的火力较小时，第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇的阀开度均较小，当燃烧器的火力进一步减小，第2比例阀122b＇的阀开度小于单阀开度的设定值，如10%时，第1比例阀122a＇被控制器19关闭，阻断燃气流通，外环火熄灭，只有内环火对锅具进行加热。当内环火对锅具加热一个时间段，锅具中部温度大于边部温度，且锅具中部温度与边部温度之差大于中边温差的设定值时，控制器19生成控信号操纵第1比例阀122a＇开启，点燃燃烧器的外环火，并操纵第2比例阀122b＇关闭，内环火熄灭，只有外环火对锅具进行加热。当外环火对锅具加热一个时间段，锅具边部温度高于中部温度，且锅具边部温度与中部温度之差大于中边温差的设定值时，控制器生成控制信号操纵第2比例阀122b＇开启，点燃燃烧器的内环火，操纵第1比例阀122a＇关闭，用内环火加热锅具，内、外环火交替加热锅具，如此循环，锅具温度更均匀，有利于烹饪高质量的食物。这样，本实施方式的燃气灶的内环火和外环火独立控制以及交替加热锅具，燃气灶均匀地加热锅具。比如，烹饪无锅巴的米饭，在米饭烹饪的中后期，也即无水状态期间，分别控制第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇，调整外环火和内环火火力的大小或让外环火和内环火交替加热锅具，锅具均匀受热，锅具中部侧的温度和锅具边部侧的温度相当，锅具的温度更均匀，所烹饪出的米饭的均匀性更好，锅具的中部无锅巴，米饭也更香更可口。又比如，烹饪有锅巴的米饭，在烹饪后期产生锅巴的阶段（对应无水阶段），分别控制第1比例阀122a＇和第2比例阀122b＇，采用外环火和内环火对锅具交替加热，使锅具中部和边缘部侧受热更均匀，锅具中部和边缘部的温度相当，有利于烹饪出又香又酥的锅巴，米饭也更香更可口，锅具中部的锅巴不易发生焦糊，锅巴的色泽更均匀。另外，使用本实施方式的燃气灶烙饼，锅具采用普通平底锅，采用外环火和内环火对锅具交替加热，锅具中部和边部均匀受热，锅具中部和边部的温度相当，方便烹饪出又香又酥的饼子，且饼子的中部不易焦糊，饼子的色泽更均匀。

本实施方式的燃气灶，被配置有燃烧器、电控燃气阀总成、温度传感器和控制器。电控燃气阀总成包括电磁阀和电控燃气阀，电控燃气阀由电控流量阀构成，其包括第1电控流量阀和第2电控流量阀。燃烧器外环火的进气口和第1电控流量阀相连通，燃烧器内环火的进气口和第2电控流量阀相连通，构成电控燃气阀总成的电磁阀的进气口和位于燃气灶内的输气管相连通。红外温度传感器通过固定架被装配于燃烧器中心处的检测孔内，位于检测孔的底部侧，温度传感器的测量端正对着所述检测孔，通过该检测孔温度传感器的测量端与置放在燃烧器上的锅具底部正相对，检测锅具底部的温度。所述控制器内置有用于烹饪食物的烹饪程式。烹饪程式主要被配置有与时间相关联的用于烹饪食物的锅具温度的设定值。控制器从烹饪程式中获取锅具温度的设定值，以及采集温度传感器所检测的锅具温度的测量值，控制器基于锅具温度的测量值及锅具温度的设定值进行运算处理，生成控制信号用于操纵电控燃气阀动作，即操纵第1控流量阀和第2控流量阀动作，改变被输送到燃烧器的燃气流量或燃气压力，调整燃烧器外环火和内环火的火力大小，以使温度传感器所检测的锅具温度的测量值与锅具温度的设定值相当，直至烹饪程式被控制器执行完，完成食物烹饪，不需要用户参与。本实施方式的燃气灶适于自动地煲汤、煮米饭、煮稀饭及烙饼。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。

Claims

1.一种燃气灶，包括燃烧器，其特征在于：还包括温度传感器、电控燃气阀和控制器；

所述温度传感器，适于检测用于烹饪食物的锅具的温度；

所述控制器，适于获取与被烹饪食物相对应的烹饪程式；在每个控制周期，控制器基于烹饪程式中被配置的采样周期以及烹饪程式中上一程式步的温度设定值、当前程式步的时间和温度的设定值，采用插值方法计算获取当前控制周期的锅具温度的设定值，基于温度传感器所检测的锅具温度的测量值及所获取的当前控制周期的锅具温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀改变阀开度，调整燃烧器火力的大小，使温度传感器所检测的锅具温度的测量值与所获取的当前控制周期的锅具温度的设定值相当，直至烹饪程式被执行完，完成食物烹饪。

2.根据权利要求1所述的燃气灶，其特征在于：所述燃烧器上被设置检测孔，温度传感器和该检测孔装配，用于检测锅具底部的温度。

3.根据权利要求2所述的燃气灶，其特征在于：

所述温度传感器为红外温度传感器，所述红外温度传感器的测量端部向上布置，和置放于燃烧器上的锅具的底部相对；或者，

所述温度传感器为热电偶装置，热电偶装置的测量端部穿过检测孔，凸出于燃烧器的上端面，和置放于燃烧器上的锅具的底部相贴合；

进一步地，所述检测孔被设置在燃烧器的中心侧，沿竖直方向布置。

4.根据权利要求1所述的燃气灶，其特征在于：所述电控燃气阀包括旋塞阀和驱动电机，所述驱动电机和旋塞阀的阀杆轴连接，用于调整旋塞阀的阀开度。

5.根据权利要求1所述的燃气灶，其特征在于：所述电控燃气阀主要由电控流量阀构成，所述电控流量阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀，所述第1电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中；进一步地，所述电控流量阀为比例阀、伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种；或者，所述电控流量阀由依次连通的比例阀和质量流量计构成。

6.根据权利要求5所述的燃气灶，其特征在于：所述烹饪程式还被配置有与时间相关联的用于表征第1电控流量阀和第2电控流量阀阀开度关联性的开度比的设定值以及还被配置有与时间相关联的表征第1电控流量阀或第2电控流量阀阀开度的设定值。

7.根据权利要求1-6任一项所述的燃气灶，其特征在于：所述燃气灶还包括点火针、火焰检测针、接近传感器、溢锅传感器中的至少一种；所述点火针用于对燃烧器进行点火，火焰检测针用于探测燃烧器上有无火焰，接近传感器用于探测燃烧器上有无锅具，溢锅传感器用于检测置放于燃烧器上锅具的溢锅状态。

8.根据权利要求7所述的燃气灶，其特征在于：所述控制器获取火焰检测针的检测信号，基于火焰检测针的检测信号当确定燃烧器的火焰已熄灭，且烹饪程式未被执行完时，控制器生成控制信号操纵点火针对燃烧器点火；进一步地，所述控制器获取接近传感器的探测信号，基于接近传感器的探测信号当确定燃气灶上有锅具时，控制器才操纵点火针对所述燃烧器进行点火。

9.根据权利要求5或6所述的燃气灶，其特征在于：

所述温度传感器包括用于检测锅具中部温度的第1温度传感器和用于检测锅具边部温度的第2温度传感器；

10.根据权利要求7所述的燃气灶，其特征在于：所述控制器获取溢锅传感器的检测信号，基于溢锅传感器的检测信号，当确定发生溢锅状态时，控制器生成控制信号操纵电控燃气阀降低燃烧器的火力，直至消除溢锅；或者，所述控制器减小烹饪程式中的温度偏移值的设定值，或者，减小烹饪程式中与溢出状态相对应的程式步温度的设定值，直至消除溢锅。