CN108371474A - 一种自动炒菜机的温控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自动炒菜机的温控系统，包括主控制模块以及与之分别连接的菜品分析模块、温度采集预测模块和火力控制模块，所述菜品分析模块将菜谱录入到SD卡中，在每次炒菜过程中机器会根据菜品和用户设置来分析调料的用量和火候的大小；所述主控制模块负责读取SD卡菜谱，采集锅内温度，计算控制量并控制火候大小；所述温度采集预测模块采集并分析出锅内温度；所述火力控制模块安装在锅体外表面并根据主控制模块的数据给锅内加热。本发明炒菜过程中能够达到炒、爆、煎、烧等手法，每一道菜都会建立一套温度时间函数曲线图以保证每道菜的烹熟程度和营养能够达到最佳状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动炒菜机的温控系统。
背景技术
对于中餐来讲不光是烹饪手法上种类繁杂，对于火候要求也是精益求精，同一道菜、同一口锅、不同的人做出来的菜在口味上可能大相径庭。这是因为食材在烹饪的时候除了调料不同外食材下锅的顺序和不同的火候会直接导致食材的营养水分流失和成熟程度不同。例如爆炒和煎炒两种不同火候手法在处理食材的时候，对于碳水化合物的碳化和膨胀程度、油脂的水解程度、蛋白质的变性程度都会呈现不同的状态。对于煎炒的食材的表现是表面油脂烃化，蛋白质完全形变或碳化，内部纤维膨胀水分得以保留，最直接表现的就是外焦里嫩，适合碳水化合物中淀粉等较多的食材；而爆炒则表现为“熟透”和“入味”，适用于肉类等食材。因此，在全自动炒菜机自动炒菜时，为了实现基于不同菜品智能炒菜机能够根据菜品种类自动调控温度就显得尤为重要。
发明内容
本发明提出一种自动炒菜机的温控系统，是一套基于智能炒菜机的能够根据菜品种类自动调控的温控系统，保证炒菜过程中能够达到炒、爆、煎、烧等手法，每一道菜都会建立一套温度时间函数曲线图以保证每道菜的烹熟程度和营养能够达到最佳状态。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种自动炒菜机的温控系统，包括主控制模块以及与之分别连接的菜品分析模块、温度采集预测模块和火力控制模块，
所述菜品分析模块将菜谱录入到SD卡中，在每次炒菜过程中机器会根据菜品和用户设置来分析调料的用量和火候的大小；
所述主控制模块负责读取SD卡菜谱，采集锅内温度，计算控制量并控制火候大小；
所述温度采集预测模块采集并分析出锅内温度；
所述火力控制模块安装在锅体外表面并根据主控制模块的数据给锅内加热。
优选地，所述菜品分析模块根据菜品保持锅内不同的温度，温度控制分别以下几种类型：
炒：空锅温度控制在150℃，加油后温度控制在180℃，炒菜温度控制在150～180℃；
爆：空锅温度控制在200℃，加油后温度控制在220℃，炒菜温度控制在150～180℃；
煎：空锅温度控制在200℃，加油后温度控制在220℃，即刻调整温度至炒菜温度180～200℃；
烧：空锅温度控制在150℃，加油后温度控制在180℃，炒菜温度控制在100℃以上。
优选地，所述温度采集预测模块监测锅内温度若下限低于80℃持续1分钟，则反馈异常至主控制模块关火；若上限温度380℃超过1分钟或超过400℃超过30秒则反馈异常至主控制模块关火。
优选地，所述温度采集预测模块的控制方法包括：
S1，锅体由外至内分别是外表面层的430磁性不锈钢、中间层的纯铝、内表面层的304不锈钢，所述外表面层上均布电磁加热线圈；锅体由一体成型的圆筒形的锅口、圆弧形的锅中部和锅底部组成；
S2，非接触式温度传感器检测锅中部和锅底部交界处温度；
S3，锅体匀速旋转过程中，定时采集若干组温度值；
S4，通过除去噪点合并求平均并建立温度模型，再通过卡尔曼预测和线性回归算法得到锅内壁的温度函数。
优选地，锅中部和锅底部交界处切面呈斜45°。
优选地，锅体内是油、水、菜时，对应的回归方程系数不一样。
本发明产生的有益效果为：本发明炒菜过程中能够达到炒、爆、煎、烧等手法，每一道菜都会建立一套温度时间函数曲线图以保证每道菜的烹熟程度和营养能够达到最佳状态，弥补了自动炒菜机中对锅体比热容高的要求。厚锅锅壁3到4mm以上的比热容相对较大，极限温度在310℃以内，升温较慢，降温较慢，因而温度曲线会呈显出“长”、“平”等特点；而薄锅锅壁厚小于2.2mm左右的锅升温快，降温快，极限温度超过400℃，因而温度曲线呈现出“短”“尖”的特点，本发明根据温控系统监控和调节，使得在使用薄锅炒菜的同时也能达到厚锅的效果。而薄锅的制作工艺简单，相比于传统厚锅的浇铸而言，薄锅压铸等生产快，对环境污染更小。因此本发明的温控系统不仅可以针对每道菜建立一套温控曲线，还可以减低对锅体的要求，很好的满足了自动炒菜机的工作需求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种自动炒菜机的温控系统，包括主控制模块以及与之分别连接的菜品分析模块、温度采集预测模块和火力控制模块，
所述菜品分析模块将菜谱录入到SD卡中，在每次炒菜过程中机器会根据菜品和用户设置来分析调料的用量和火候的大小；
所述主控制模块负责读取SD卡菜谱，采集锅内温度，计算控制量并控制火候大小；
所述温度采集预测模块采集并分析出锅内温度；
所述火力控制模块安装在锅体外表面并根据主控制模块的数据给锅内加热。
优选地，所述菜品分析模块根据菜品保持锅内不同的温度，温度控制分别以下几种类型：
炒：空锅温度控制在150℃，加油后温度控制在180℃，炒菜温度控制在150～180℃；
爆：空锅温度控制在200℃，加油后温度控制在220℃，炒菜温度控制在150～180℃；
煎：空锅温度控制在200℃，加油后温度控制在220℃，即刻调整温度至炒菜温度180～200℃；
烧：空锅温度控制在150℃，加油后温度控制在180℃，炒菜温度控制在100℃以上。
优选地，所述温度采集预测模块监测锅内温度若下限低于80℃持续1分钟，则反馈异常至主控制模块关火；若上限温度380℃超过1分钟或超过400℃超过30秒则反馈异常至主控制模块关火。
优选地，所述温度采集预测模块的控制方法包括：
S1，锅体由外至内分别是外表面层的430磁性不锈钢、中间层的纯铝、内表面层的304不锈钢，所述外表面层上均布电磁加热线圈；锅体由一体成型的圆筒形的锅口、圆弧形的锅中部和锅底部组成；
S2，非接触式温度传感器检测锅中部和锅底部交界处温度；
S3，锅体匀速旋转过程中，定时采集若干组温度值；
S4，通过除去噪点合并求平均并建立温度模型，再通过卡尔曼预测和线性回归算法得到锅内壁的温度函数。
锅内温度分三层：锅口、中部、底部，由于炒菜主要集中在中部层所以我们通过红外在中部和底部边缘处斜45°采集锅外表层温度。这样做的目的是让加热所产生的环境温度尽量不干扰红外传感器测量目标温度(内部已经做好环境温度与目标温度补偿)
锅体采用三层材料的设计，这样设计的目的是430磁性不锈钢可以很容易被电磁加热，而纯铝和304不锈钢都对电磁感应效果差。纯铝的比热容大于430磁性不锈钢和304不锈钢，所以有良好的储能效果，可以让锅内温度更平坦的上升和下降。锅内表面层为304不锈钢，能够对盐，油，等调料有很强的耐腐蚀作用。所以在锅体被电磁加热的时候因为集肤效应和电涡流效应，首先被加热的是外表面430磁性不锈钢经过不同比热容的纯铝吸热传导到内表面304不锈钢。这样就导致三层温度不一。而智能炒菜机的锅体是一直旋转的，所以只能采用非接触式红外对其测量温度。而且只能测量外表面温度。而我们需要的温度是锅内表面温度。所以必须要计算线性回归方程和耗散功率来预测下一时刻的锅内温度。实际采集温度后经过线性回归计算出锅内温度时需要注意锅内是油，水，还是菜。对应的回归方程系数也不一样。
本发明准确的把握菜品的火候，根据温控系统监控和调节，每一道菜都会建立一套温度时间函数曲线图以保证每道菜的烹熟程度和营养能够达到最佳状态；同时还克服厚薄锅热容比不同对自动炒菜机的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (6)
1.一种自动炒菜机的温控系统，其特征在于，包括主控制模块以及与之分别连接的菜品分析模块、温度采集预测模块和火力控制模块，
所述菜品分析模块将菜谱录入到SD卡中，在每次炒菜过程中机器会根据菜品和用户设置来分析调料的用量和火候的大小；
所述主控制模块负责读取SD卡菜谱，采集锅内温度，计算控制量并控制火候大小；
所述温度采集预测模块采集并分析出锅内温度；
所述火力控制模块安装在锅体外表面并根据主控制模块的数据给锅内加热。
2.如权利要求1所述的一种自动炒菜机的温控系统，其特征在于，所述菜品分析模块根据菜品保持锅内不同的温度，温度控制分别以下几种类型：
炒：空锅温度控制在150℃，加油后温度控制在180℃，炒菜温度控制在150～180℃；
爆：空锅温度控制在200℃，加油后温度控制在220℃，炒菜温度控制在150～180℃；
煎：空锅温度控制在200℃，加油后温度控制在220℃，即刻调整温度至炒菜温度180～200℃；
烧：空锅温度控制在150℃，加油后温度控制在180℃，炒菜温度控制在100℃以上。
3.如权利要求1所述的一种自动炒菜机的温控系统，其特征在于，所述温度采集预测模块监测锅内温度若下限低于80℃持续1分钟，则反馈异常至主控制模块关火；若上限温度380℃超过1分钟或超过400℃超过30秒则反馈异常至主控制模块关火。
4.如权利要求1所述的一种自动炒菜机的温控系统，其特征在于，所述温度采集预测模块的控制方法包括：
S1，锅体由外至内分别是外表面层的430磁性不锈钢、中间层的纯铝、内表面层的304不锈钢，所述外表面层上均布电磁加热线圈；锅体由一体成型的圆筒形的锅口、圆弧形的锅中部和锅底部组成；
S2，非接触式温度传感器检测锅中部和锅底部交界处温度；
S3，锅体匀速旋转过程中，定时采集若干组温度值；
S4，通过除去噪点合并求平均并建立温度模型，再通过卡尔曼预测和线性回归算法得到锅内壁的温度函数。
5.如权利要求4所述的一种自动炒菜机的温控系统，其特征在于，锅中部和锅底部交界处切面呈斜45°。
6.如权利要求4所述的一种自动炒菜机的温控系统，其特征在于，锅体内是油、水、菜时，对应的回归方程系数不一样。
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