CN107340311B - 一种检测液体沸腾的方法和加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测液体沸腾的方法和加热装置。其中方法包括：将盛有液体的烹饪器皿置于加热设备上并加热，控制单元获取置于加热设备上的三轴陀螺仪所采集的Z轴信息；控制单元计算最新获取的N个Z轴信息的第一平均值，并将第一平均值与第一预设值做比较；当连续M个第一平均值大于第一预设值时，控制单元判断液体即将沸腾；控制单元继续计算最新获取的P个Z轴信息的第二平均值，并将第二平均值与第二预设值做比较；当连续Q个第二平均值低于第二预设值时，控制单元判断液体沸腾。本发明可以准确地检测液体沸腾。

Description

一种检测液体沸腾的方法和加热装置

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种检测液体沸腾的方法和加热装置。

背景技术

通常，检测电磁炉上的锅内汤水是否煮开，是通过安装在电磁炉微晶板背面的测温传感器来检测的，测温传感器需要隔着锅具和传热能力较差的微晶板才能检测到锅内的汤水是否煮开，从而无法实现水开后使电磁炉自动关机的功能。将电磁炉定时15分钟，无论汤水是否煮开，都需要电磁炉倒计时完成后，才能自动关机。这样，会导致水开后电磁炉仍在工作，会有大功率继续输出，并且水开后会有大量的水溢出。

在家电智能化的过程中，家电企业通过手机APP搭建自己的平台，但是由于使用场景设置过于理想化，用户的活跃度不高，无法从手机APP上获取用户在使用过程中的更多信息，以提高产品的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测液体沸腾的方法和加热装置，以解决在液体沸腾过程中不能被准确检测的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种检测液体沸腾的方法，包括如下步骤：

将盛有液体的烹饪器皿置于加热设备上并加热，控制单元获取置于加热设备上的三轴陀螺仪所采集的Z轴信息；

控制单元计算最新获取的N个Z轴信息的第一平均值，并将所述第一平均值与第一预设值做比较；

当连续M个第一平均值大于所述第一预设值时，控制单元判断所述液体即将沸腾；

控制单元继续计算最新获取的P个Z轴信息的第二平均值，并将所述第二平均值与第二预设值做比较；

当连续Q个第二平均值低于所述第二预设值时，控制单元判断所述液体沸腾。

为实现上述目的，本发明还提供了一种加热装置，包括加热设备、烹饪器皿、三轴陀螺仪和控制单元，所述烹饪器皿、所述三轴陀螺仪和所述控制单元均置于所述加热设备上，所述控制单元根据所述三轴陀螺仪所采集的加热设备振动信息判断所述烹饪器皿内的液体是否沸腾。

本发明的有益效果是：本发明通过将三轴陀螺仪的z轴信息进行平均运算得到多个平均数据，根据多个平均数据判断处于液体即将沸腾状态或液体沸腾状态，从而可以准确地检测液体沸腾。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种检测液体沸腾的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的平均数据波形示意图；

图3为本发明实施例提供的一种加热装置的主视图；

图4为本发明实施例提供的一种加热装置的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的一种检测液体沸腾的方法流程图。

参照图1，一种检测液体沸腾的方法，包括如下步骤：

步骤S1，将盛有液体的烹饪器皿置于加热设备上并加热，控制单元获取置于加热设备上的三轴陀螺仪所采集的Z轴信息；

步骤S2，控制单元计算最新获取的N个Z轴信息的第一平均值，并将第一平均值与第一预设值做比较；

步骤S3，当连续M个第一平均值大于所述第一预设值时，控制单元判断液体即将沸腾；

步骤S4，控制单元继续计算最新获取的P个Z轴信息的第二平均值，并将第二平均值与第二预设值做比较；

步骤S5，当连续Q个第二平均值低于第二预设值时，控制单元判断液体沸腾。

在本发明的具体实施例中，步骤S1中，盛有液体的烹饪器皿置于加热设备上进行加热时会使加热设备产生振动，设置在加热设备上的三轴陀螺仪可以采集振动信息，具体的，这里所说的振动信息可以包括x轴信息、y轴信息和z轴信息，其中，x轴信息为水平面上的横向偏移量，y轴信息为纵向偏移量，z轴信息为重力加速度，重力加速度是在z轴方向上的振动或位移，本发明主要利于三轴陀螺仪采集的z轴信息来检测液体沸腾，因此控制单元需要获取置于加热设备上的三轴陀螺仪所采集的Z轴信息来进行下一步处理。

在本发明的具体实施例中，步骤S2中，可以设定三轴陀螺仪每隔预定时间采集一次z轴信息，这里所说的预定时间可以根据实际情况进行设置，优选为100-500ms；控制单元计算最新获取的N个Z轴信息的第一平均值时，可以采用先进先出的方式计算第一平均值，例如采集到的原始数据一共为A个，从第一个原始数据开始计算N个原始数据的平均值得到第一个第一平均值，从第二个原始数据开始同样计算N个原始数据的平均值得到第二个第一平均值，以此类推，这里N为大于等于2的整数，进一步的，N的取值范围可以设置为4-64，N取值为4时，就能够去除数据中的干扰，N值越大，数据干扰越小，但是考虑到运算速度，可以将N值设置为不超过64，优选的，N的最佳取值范围为15至30，在这个范围内，数据干扰和运算速度能够达到最优平衡，比如，N可以取值20。在具体示例中，假设采集到的原始数据为10000个，也就是A＝10000，每次求第一平均值的样本数据为20个，也就是N＝20，则将这些原始数据进行先进先出以获取第一平均值的具体过程为：先将第1～20个数据求平均得到第一平均数据m1，再将第2～21个数据求平均得到第一平均数据m2，再将3～22个数据求平均得到第一平均数据m3，依次类推。

控制单元计算出最新获取的N个Z轴信息的第一平均值后，将第一平均值与第一预设值做比较，这里所说的第一预设值的取值范围可以设置为1000-1100kg.m/s²。

在本发明的具体实施例中，步骤S3中，控制单元需要判断第一平均值是否大于第一预设值，并且统计大于第一预设值的第一平均值的个数，其中具体的可以通过计数寄存器来统计大于第一预设值的第一平均值的个数，计数寄存器可以设置在控制单元中，当连续M个第一平均值大于第一预设值时，控制单元就可以判断液体即将沸腾，这里的M为大于等于2的整数，进一步的，M的取值范围可以设置为2-20，M的取值范围是根据液体沸腾时的温度变化规律得出的，当出现连续两个第一平均值大于第一预设值的情况时，就可以初步判断液体有要沸腾的迹象，M值越大，说明此时液体长时间处于高温，在M取值20时，就可以确定液体即将沸腾，优选的，M的最佳取值范围为8至15，比如当N取值为20时，M可以取值为10。在控制单元判断液体即将沸腾的情况下，控制单元可以向用户发出液体即将沸腾的提醒；在具体示例中，也可以通过设置液体即将沸腾标志位的方式来表示液体是否即将沸腾，例如，在控制单元判断液体即将沸腾的情况下，将液体即将沸腾标志位设置为1，否则设置为0。

在本发明的具体实施例中，步骤S4中，在判断液体即将沸腾的情况下，控制单元继续计算最新获取的P个Z轴信息的第二平均值，并将第二平均值与第二预设值做比较；这里所说的P为大于等于2的整数，进一步的，P的取值范围可以设置为4-64，P取值为4时，就能够去除数据中的干扰，P值越大，数据干扰越小，但是考虑到运算速度，可以将P值设置为不超过64，优选的，P的最佳取值范围为15至30，在这个范围内，数据干扰和运算速度能够达到最优平衡，比如，P可以取值为20。第二预设值的取值范围可以是800-950kg.m/s²。

在本发明的具体实施例中，步骤S5中，控制单元需要判断第二平均值是否大于第二预设值，并且统计大于第二预设值的第二平均值的个数，其中可以通过计数寄存器来统计大于第二预设值的第二平均值的个数，计数寄存器可以设置在控制单元中，当连续Q个第二平均值低于第二预设值时，控制单元就可以判断液体沸腾，这里的Q为大于等于2的整数，进一步的，Q的取值范围可以设置为2-20，Q的取值范围是根据液体沸腾时的温度变化规律得出的，当出现连续两个第二平均值大于第二预设值的情况时，就可以初步判断液体有要沸腾的迹象，Q值越大，说明此时液体长时间处于高温，在Q取值20时，就可以确定液体即将沸腾，优选的，Q的最佳取值范围为8至15，比如当P取值为20时，Q可以取值为10。在判断液体沸腾的情况下，控制单元可以直接向加热设备发出停止加热的指令，或者向用户发出关闭加热设备的提醒，或者间隔设定时间后，再直接向加热设备发出停止加热的指令，或者向用户发出关闭加热设备的提醒，这里所说的设定时间可以根据实际情况进行设置，来保证液体确实已经沸腾；在具体示例中，同样也可以通过设置液体沸腾标志位的方式来表示液体是否沸腾，例如，在控制单元判断液体沸腾的情况下，将液体沸腾标志位设置为1，否则设置为0。

图2为本发明实施例提供的平均数据波形示意图；

如图2所示的坐标系的横轴代表时间，纵轴代表平均数据，N取值为20，M取值为10，第一预设值为1050kg.m/s²，P取值为20，Q取值为10，第二预设值为900kg.m/s²，通过对波形图的分析，即可判断液体什么时候即将沸腾状态，以及什么时候沸腾。

本发明通过将三轴陀螺仪的z轴信息进行平均运算得到多个平均数据，根据多个平均数据判断处于液体即将沸腾状态或液体沸腾状态，从而可以准确地检测液体沸腾。

本发明还提供了一种加热装置，包括加热设备、烹饪器皿、三轴陀螺仪和控制单元，烹饪器皿、三轴陀螺仪和控制单元均置于加热设备上，控制单元根据三轴陀螺仪所采集的加热设备振动信息判断烹饪器皿内的液体是否沸腾，这里所说的加热设备振动信息具体为z轴信息，具体的判断方法可以参照本发明上述一种检测液体沸腾的方法，在此不作赘述。

在本发明的具体实施例中，三轴陀螺仪内置于智能终端，且智能终端放置在加热设备上；或者三轴陀螺仪内置于加热设备内。同样的，控制单元内置于智能终端，且智能终端放置在加热设备上；或者控制单元内置于加热设备内。

本发明所说的加热设备可以是但不仅限于电磁炉、电热水壶等，烹饪器皿可以为各种锅具，具体为导磁不锈钢锅，烹饪器皿内盛的液体可以是但不仅限于水，智能终端可以是但不仅限于手机、PAD等。

图3和图4为本发明实施例提供的一种加热装置的结构图；其中图3为本发明实施例提供的一种加热装置的主视图；图4为本发明实施例提供的一种加热装置的侧视图，如图3和图4所示的加热设备为电磁炉，烹饪器皿为锅具，智能终端为手机，放置在电磁炉的微晶板上，其中手机内置有三轴陀螺仪。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测液体沸腾的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将盛有液体的烹饪器皿置于加热设备上并加热，控制单元获取置于加热设备上的三轴陀螺仪所采集的Z轴信息；

控制单元计算最新获取的N个Z轴信息的第一平均值，并将所述第一平均值与第一预设值做比较；

当连续M个第一平均值大于所述第一预设值时，控制单元判断所述液体即将沸腾；

控制单元继续计算最新获取的P个Z轴信息的第二平均值，并将所述第二平均值与第二预设值做比较；

当连续Q个第二平均值低于所述第二预设值时，控制单元判断所述液体沸腾。

2.根据权利要求1所述的检测液体沸腾的方法，其特征在于，在判断所述液体沸腾后，所述控制单元直接向所述加热设备发出停止加热的指令，或者向用户发出关闭加热设备的提醒。

3.根据权利要求1或2所述的检测液体沸腾的方法，其特征在于，所述N的取值范围是4-64，所述M的取值范围是2-20。

4.根据权利要求1或2所述的检测液体沸腾的方法，其特征在于，所述第一预设值的取值范围是1000-1100kg.m/s²。

5.根据权利要求1或2所述的检测液体沸腾的方法，其特征在于，所述P的取值范围是4-64，所述Q的取值范围是2-20。

6.根据权利要求1或2所述的检测液体沸腾的方法，其特征在于，所述第二预设值的取值范围是800-950kg.m/s²。

7.一种加热装置，其特征在于，包括加热设备、烹饪器皿、三轴陀螺仪和控制单元，所述烹饪器皿、所述三轴陀螺仪和所述控制单元均置于所述加热设备上，所述控制单元根据所述三轴陀螺仪所采集的加热设备振动信息判断所述烹饪器皿内的液体是否沸腾；

所述控制单元具体用于获取置于加热设备上的三轴陀螺仪所采集的Z轴信息，计算最新获取的N个Z轴信息的第一平均值，并将所述第一平均值与第一预设值做比较，当连续M个第一平均值大于所述第一预设值时，判断所述液体即将沸腾；

并计算最新获取的P个Z轴信息的第二平均值，并将所述第二平均值与第二预设值做比较，当连续Q个第二平均值低于所述第二预设值时，判断所述液体沸腾。

8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述三轴陀螺仪内置于智能终端，且所述智能终端放置在所述加热设备上。

9.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述控制单元内置于智能终端，且所述智能终端放置在所述加热设备上。

10.根据权利要求7-9任一项所述的加热装置，其特征在于，所述加热设备为电磁炉，所述烹饪器皿为导磁不锈钢锅，所述烹饪器皿内盛的液体是水。

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