CN107339248B - 一种高可靠性的油烟检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高可靠性的油烟检测方法，步骤一、采集初始温度以及预设时间段后的锅顶实时温度，并计算出预设时间段内的温度差值及温度变化率；步骤二、根据锅顶实时温度、温度差值以及温度变化率，控制油烟机的风机的开启或关闭。本发明检测锅顶的温度变化，不但考虑了温度变化率的范围，还需满足温度变化区间的要求，间接判断油烟变化情况，从而有效地控制风机工作，控制精度高。
Description
技术领域
本发明涉及燃气设备技术领域，特别是一种高可靠性的油烟检测方法。
背景技术
随着吸油烟机的智能化发展，油烟的智能检测一直是整个行业不断探索的方向。一般，油烟检测的方法主要有：
1、利用电化学传感器进行油烟的检测。此种方法要求被测气体与传感器本身直接接触，并发生反应，才能输出电信号。因为要直接接触，所以被测气体的性质决定了传感器的可靠性和寿命。同时，电化学传感器对气体也具有较高的选择性，一般只能对一种气体进行检测，也容易受到其他气体的干扰。而我们所要检测的油烟是食物烹饪、加工过程中挥发的油脂、有机质及其加热分解或裂解产物，化学成分比较复杂，且具有粘附、腐蚀的特点。所以，用电化学传感器检测油烟有一定的弊端。
2、利用接触式温度传感器(NTC等)进行油烟检测。此种方法是通过检测油烟温度从而对油烟进行的间接检测。同样，受油烟气体特性的影响，若温度探头上有油污附着，就会影响温度测量的准确性；另外，受安装位置及温度传感器响应速度的影响，要等油烟充分接触到传感器才能测得油烟温度，在此过程中，油烟温度已有所下降，传感器感应也需要一定时间，所以这种反应速度很难满足温度探测的准确度和灵敏度要求。
3、利用非接触红外温度传感器进行油烟检测。此种方法也是通过检测油烟温度从而对油烟浓度进行的间接检测，与接触式温度传感器相比，具有响应速度块、测量距离远、测量准确度高等特点。但是同样不能避免的一个问题就是油烟对传感器窗口或镜头的污染，若被污染，测量的准确性也会受到影响。
一般通过检测油烟温度控制风机运转的方法是当检测到温度达到某一设定值即开启、关闭、或切换风机档位。但整个烹饪过程的温度变化较复杂，温度与油烟浓度不一定成正比的关系，所以此种方法不能准确地反应油烟实际的变化情况，同样就会导致风机运转与油烟变化不一致。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种精确度高、可靠性好的油烟检测方法及其装置。
为实现上述技术目的，本发明所采取的技术方案是
本发明实施例提供一种高可靠性的油烟检测方法，该方法为：
步骤一、采集初始温度以及预设时间段后的锅顶实时温度，并计算出预设时间段内的温度差值及温度变化率；
步骤二、根据锅顶实时温度、温度差值以及温度变化率，控制油烟机的风机的开启或关闭。
其中，所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度小于第一温度限值、且在第一预设时间段内，温度变化率的绝对值小于第一变化值时，则判断为无油烟或无水蒸气状态，控制风机关闭；当在第一预设时间段内，所述锅顶实时温度大于或等于第一温度限值时，则控制风机开启；其中，所述第一预设时间段大于等于10秒。
其中，所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度大于或等于第一温度限值且小于第二温度限值、且在第一预设时间段内，温度变化率的绝对值大于或等于第一变化值且小于第二变化值时，则判断为少量油烟或少量水蒸气状态，控制风机开启并以中风档风速运行；其中，第二温度限值大于第一温度限值，第二变化值大于第一变化值。
其中，所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度大于或等于第一温度限值且小于第三温度限值、且在第一预设时间段内，温度变化率的绝对值大于第三变化值时，则判断为大量油烟或大量水蒸气状态，控制风机开启并以高风档风速运行。
其中，所属第三温度限值大于第二温度限值，第三变化值大于第二变化值。
其中，所述步骤二中：
在第二预设时间段内，当所述锅顶实时温度大于初始温度、温度差值的绝对值大于第一温度差值时，则判断为将产生大量水蒸气的状态，控制风机开启并以高风档风速运行。
其中，所述步骤二中：
在第二预设时间段内，当所述锅顶实时温度小于初始温度、温度差值的绝对值大于第二温度差值时，则判断为油烟或水蒸气将快速减少的状态，控制风机开启并以低风档风速运行。
其中，所述步骤二中：
在第二预设时间段内，当所述锅顶实时温度小于初始温度、温度差值的绝对值大于第三温度差值时，则判断为将产生大量油烟或水蒸气的状态，控制风机开启并以高风档风速运行。
其中，第三温度差值大于第一温度差值。
本发明实施例还提一种油烟检测装置，包括控制系统、非接触红外测温传感器、风机、风幕组件，所述非接触红外测温传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统分别与所述风机、所述风幕组件电连接。
本发明的有益效果如下：
一种高可靠性的油烟检测方法，该方法为：
步骤一、采集初始温度以及预设时间段后的锅顶实时温度，并计算出预设时间段内的温度差值及温度变化率；
步骤二、根据锅顶实时温度、温度差值以及温度变化率，控制油烟机的风机的开启或关闭。
本发明通过检测锅顶的温度变化，本发明不但考虑了温度变化率的范围，还需满足温度变化区间的要求，间接判断油烟变化情况，从而有效地控制风机工作，以解决现有方案控制不准确的问题。
此高可靠性的油烟检测装置是通过利用非接触红外温度传感器检测锅顶温度变化，间接对油烟浓度进行检测、判断。同时，为解决传感器被油烟污染的问题，在传感器外围增加一个风幕结构，以阻挡水雾、油烟侵入到传感器镜头处；进一步的，我们在传感器镜头外增加一个红外测温窗口，此红外测温窗口能正常透过红外线，不会影响测温效果，即使有风幕无法阻挡的少部分的水雾、油烟粘到镜头，也能很方便地由使用者进行清洁。
附图说明
图1为本发明的油烟检测装置的结构示意图；
图2为本发明的油烟检测装置的结构框图；
附图标记说明如下：
1——非接触红外测温传感器本体、2——红外测温窗口、3——风幕电机、
4——气流输出口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。
实施例1
本发明实施例提供一种高可靠性的油烟检测方法，该方法为：
步骤一、采集初始温度T0以及预设时间段t后的锅顶实时温度T1，并计算出预设时间段内的温度差值△T及温度变化率△T/△t；
步骤二、根据锅顶实时温度T1、温度差值△T以及温度变化率△T/△t，控制油烟机的风机的开启或关闭。
所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度T1小于第一温度限值Ta、且在第一预设时间段t1内，温度变化率△T/△t1的绝对值小于第一变化值时，则判断为无油烟或无水蒸气状态，控制风机关闭。
在本实施例中，第一预设时间段t1优选大于等于10秒，第一变化值优选为0.3。
此种情况下，相当于未开火或开启小火加热锅具，无论锅内是水、油还是其他食物，锅顶实时温度T1都不会有较快的变化，且在较长时间内都会基本保持在第一温度限值Ta之下，即T1<Ta，且|△T/△t1|<0.3，此时，几乎没有油烟和水蒸气；该第一温度限值Ta可在40～60℃范围内任意设置。
当在第一预设时间段t1内，所述锅顶实时温度T1大于或等于第一温度限值Ta时，则控制风机开启；此时，说明灶具开启中火或大火对锅具进行加热，则锅顶实时温度T1会在第一预设时间段内迅速上升至第一温度限值Ta之上，并且将会产生油烟或水蒸气，则自动控制风机开启。
所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度T1大于或等于第一温度限值Ta且小于第二温度限值Tb、且在第一预设时间段t1内，温度变化率△T/△t1的绝对值大于或等于第一变化值且小于第二变化值时，则判断为少量油烟或少量水蒸气状态，控制风机开启并以中风档风速运行；其中，第二温度限值Tb大于第一温度限值Ta，第二变化值大于第一变化值。
在本实施例中，第一预设时间段t1优选大于等于10秒，第一变化值优选为0.3，第二变化值优选为0.6。
此种情况下，相当于开火时锅内已放有食物，一般为烧水或蒸煮，锅顶实时温度T1变化较慢，变化区间处于第一温度限值Ta与第二温度限值Tb之间，在本实施例中，第一温度限值Ta优选为50℃，第二温度限值Tb优选为100℃，即50℃<T1<100℃；且温度变化率△T/△t1的绝对值处于第一变化值与第二变化值之间，即0.3<|△T/△t1|<0.6，此时，有少量的油烟或水蒸气，则开启风机到中速档位。
所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度T1大于或等于第一温度限值Ta且小于第三温度限值Tc、且在第一预设时间段t1内，温度变化率△T/△t1的绝对值大于第三变化值时，则判断为大量油烟或大量水蒸气状态，控制风机开启并以高风档风速运行；其中，第三温度限值Tc大于第二温度限值Tb，第三变化值大于第二变化值。
此时分为两种情况进行说明：
一、第一温度限值Ta优选为50℃，第三温度限值Tc优选为160℃，即50℃<T1<160℃，且温度变化率的绝对值|△T/△t1|>第三变化值，在本实施例中，第三变化值优选为1，即|△T/△t1|>1；此种情况相当于开火时锅内已放有油，锅顶实时温度T1的温度变化较快，锅顶实时温度T1的变化区间也较大，处于50℃与160℃之间，当加热达到油的烟点后，就会有大量的油烟产生，则预开启风机到高速档位。
二、第一温度限值Ta优选为50℃，第三温度限值Tc优选为300℃，即50℃<T1<300℃，且温度变化率的绝对值|△T/△t1|>第三变化值，在本实施例中，第三变化值优选为1.5，即|△T/△t1|>1.5；此种情况相当于当锅内无食物，干烧锅具，一般为放油前的烧锅。锅顶实时温度T1变化较快，锅顶实时温度T1变化区间较大，处于50℃与300℃之间，如果有食物下锅，一般都会产生较多的油烟或水蒸气,则预开启风机到高速档位。
上述为正常大火或者中火加热锅具的情况，当然烹饪过程中有一些温度突变的情况，此时会有油烟和水雾量的突增或突减，就要立即切换合适的风机档位：
一、在第二预设时间段t2内，当所述锅顶实时温度T2大于初始温度T0、温度差值△T的绝对值大于第一温度差值时，则判断为将产生大量水蒸气的状态，控制风机开启并以高风档风速运行；其中，所述第二预设时间段t2小于等于2秒。
在本实施例中，第一温度差值优选为10。
此种情况相当于在蒸煮过程中，沸腾状态下打开锅盖。锅顶实时温度T2会在很短时间内有大幅的上升，并有大量的水蒸气产生；通过采集瞬时温度变化，第二预设时间段t2后第二锅顶实时温度T2只要满足温度差值△T的绝对值大于10，即|T0-T2|>10时，则立即开启风机至高速档。
二、在第二预设时间段t2内，当所述锅顶实时温度T2小于初始温度T0、温度差值△T的绝对值大于第二温度差值时，则判断为油烟或水蒸气将快速减少的状态，控制风机开启并以低风档风速运行。
在本实施例中，第二温度差值优选为10。
此种情况相当于蒸煮过程中盖锅盖。锅顶实时温度T2小会在很短时间内有大幅下降，油烟和水蒸气都会快速减少；采集瞬时温度变化，第二预设时间段t2后第二锅顶实时温度T2只要满足温度差值△T的绝对值大于10,即|T0-T2|>10，则控制风机从高速档转为低速档运行。
所述步骤二中：
在第二预设时间段t2内，当所述锅顶实时温度T2小于初始温度T0、温度差值△T的绝对值大于第三温度差值时，则判断为将产生大量油烟或水蒸气的状态，控制风机开启并以高风档风速运行；其中，第三温度差值大于第一温度差值。
在本实施例中，第三温度差值优选为40。
此种情况相当于热油下菜。锅顶实时温度T2会在很短时间内有大幅下降，且有大量油烟和水蒸气产生；采集瞬时温度变化，第二预设时间段t2后第二锅顶实时温度T2只要满足温度差值△T的绝对值大于40，即|T0-T2|>40，则控制风机由低速档转为高速档运行。
以上所有风机档位控制的切换，若是温度突变，则要立即切换，其余档位切换需延时。
实施例2
如图1、图2所示，
一种油烟检测装置，包括控制系统、非接触红外测温传感器、风机、风幕组件，所述非接触红外测温传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统分别与所述风机、所述风幕组件电连接。
所述控制系统包括中央处理器、温度采集模块、电机驱动模块、风幕电机驱动模块，所述温度采集模块与所述非接触红外测温传感器电信号连接，用于接收非接触红外测温传感器的温度数据；中央处理器对温度数据进行处理，通过控制电机驱动模块和风幕电机驱动模块，分别控制风机和风幕电机的运转。
非接触红外测温传感器包括非接触红外测温传感器本体1和测温窗口2，所述非接触红外测温传感器本体1位于锅顶的周围，实时监测锅顶的温度，测温窗口2设置于非接触红外测温传感器本体1外侧，所述非接触红外测温传感器本体1与锅顶之间设置有风幕组件，风幕组件包括风幕电机3、大气流输出口4，风幕电机3运动，从大气流输出口4输出气流形成风幕，阻隔烟气、水蒸气与测温窗口2。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于：该方法为：
步骤一、采集初始温度以及预设时间段后的锅顶实时温度，并计算出预设时间段内的温度差值及温度变化率；
步骤二、根据锅顶实时温度、温度差值以及温度变化率，控制油烟机的风机的开启或关闭；当所述锅顶实时温度小于第一温度限值、且在第一预设时间段内，温度变化率的绝对值小于第一变化值时，则判断为无油烟或无水蒸气状态，控制风机关闭；当在第一预设时间段内，所述锅顶实时温度大于或等于第一温度限值时，则控制风机开启；在第二预设时间段内，当所述锅顶实时温度大于初始温度、温度差值的绝对值大于第一温度差值时，则判断为将产生大量水蒸气的状态，控制风机开启并以高风档风速运行。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于：所述第一预设时间段大于等于10秒。
3.根据权利要求2所述的一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于：所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度大于或等于第一温度限值且小于第二温度限值、且在第一预设时间段内，温度变化率的绝对值大于或等于第一变化值且小于第二变化值时，则判断为少量油烟或少量水蒸气状态，控制风机开启并以中风档风速运行；其中，第二温度限值大于第一温度限值，第二变化值大于第一变化值。
4.根据权利要求3所述的一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于：所述步骤二中：
当所述锅顶实时温度大于或等于第一温度限值且小于第三温度限值、且在第一预设时间段内，温度变化率的绝对值大于第三变化值时，则判断为大量油烟或大量水蒸气状态，控制风机开启并以高风档风速运行。
5.根据权利要求4所述的一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于：所属第三温度限值大于第二温度限值，第三变化值大于第二变化值。
6.根据权利要求1所述的一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于，
所述步骤二中：
在第二预设时间段内，当所述锅顶实时温度小于初始温度、温度差值的绝对值大于第二温度差值时，则判断为油烟或水蒸气将快速减少的状态，控制风机开启并以低风档风速运行。
7.根据权利要求1所述的一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于：
所述步骤二中：
在第二预设时间段内，当所述锅顶实时温度小于初始温度、温度差值的绝对值大于第三温度差值时，则判断为将产生大量油烟或水蒸气的状态，控制风机开启并以高风档风速运行。
8.根据权利要求7所述的一种高可靠性的油烟检测方法，其特征在于：第三温度差值大于第一温度差值。
9.一种油烟检测装置，其特征在于：包括控制系统、非接触红外测温传感器、风机、风幕组件，所述非接触红外测温传感器与所述控制系统电连接，所述控制系统分别与所述风机、所述风幕组件电连接；所述风幕组件安装在所述非接触红外测温传感器的外围；所述控制系统根据所述非接触红外测温传感器的检测结果，采用如权利要求1-8任一项所述的油烟检测方法，控制所述风机的工作状态。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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