CN108490117A - 烤箱湿度测量、控制方法及烤箱 - Google Patents

烤箱湿度测量、控制方法及烤箱 Download PDF

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沈兵
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Abstract

本发明公开了一种烤箱湿度测量、控制方法以及烤箱，包括接收湿度传感器、液态水重量计、第一蒸汽流量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计获取的第一相对湿度信息、液态水重量信息、第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息，并基于这些信息得到烤箱内的精准的绝对湿度值；其中，湿度传感器、液态水重量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计安装于泄压管路的蒸汽喷发口处，第一蒸汽流量计安装于泄压口处；基于水分守恒原理，使用这些传感器的检测数据推算出烤箱内的绝对湿度值，以低成本通用性高的传感器得到了精准的湿度测量，进而根据精准的湿度测量调节烤箱内水箱的盖板开度，实现对烤箱的精准控湿，有助于实现良好的烹饪效果。

Description

烤箱湿度测量、控制方法及烤箱
技术领域
本发明属于家用电器技术领域，具体地说，是涉及一种烤箱湿度测量、控制方法及烤箱。
背景技术
食材在烤箱中烹饪过程中，对烤腔体内的湿度有一定的要求，甚至烹饪效果受湿度的影响很大，在湿度不符合要求时烹饪效果差强人意。
为实现对烤箱内湿度的控制，需要首先实现对烤箱内湿度的检测，才能够根据湿度检测结果来调节湿度以达到烹饪要求。但烤箱在工作过程中，腔体内为高温环境，常见的湿度传感器无法在高温下工作，也就不能精确的检测湿度情况。
目前存在一些使用电导、红外传感器、超声波检测器等方式来测量烤箱内湿度的方法，但这些检测手段的花费高昂，很难在家电中普及。
发明内容
本申请提供了一种烤箱湿度测量、控制方法及烤箱，以低成本实现对烤箱内湿度的精准测量，给烤箱的精准湿控提供了条件。
为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：
提出一种烤箱湿度测量方法，包括：接收湿度传感器获取的第一相对湿度信息和液态水重量计获取的液态水重量信息；所述湿度传感器和所述液态水重量计安装于烤箱的泄压管道的蒸汽喷发口处；接收第一蒸汽流量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计获取的第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息；所述第一蒸汽流量计安装于所述泄压管道的泄压口，所述第二温度传感器和所述第二蒸汽流量计安装于所述蒸汽喷发口处；基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值。
进一步的，所述基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值，具体为：基于得到所述烤箱内的绝对湿度值；其中，M为液态水重量，t为烤箱开始工作至当前时刻的时间，e为水的密度，为第一蒸汽流量，为温度下的绝对湿度，为第二温度，RH为第一相对湿度，为第二蒸汽流量。
提出一种烤箱湿度控制方法，包括：接收湿度传感器获取的第一相对湿度信息和液态水重量计获取的液态水重量信息；所述湿度传感器和所述液态水重量计安装于烤箱的泄压管道的蒸汽喷发口处；接收第一蒸汽流量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计获取的第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息；所述第一蒸汽流量计安装于所述泄压管道的泄压口，所述第二温度传感器和所述第二蒸汽流量计安装于所述蒸汽喷发口处；基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值；基于所述绝对湿度值调节水箱盖板的开度。
进一步的，基于所述绝对湿度值调节水箱盖板的开度，具体为：判断所述绝对湿度值是否达到设定湿度；若否，增大所述水箱盖板的开度。
进一步的，基于所述绝对湿度值调节水箱盖板的开度，具体为：判断所述绝对湿度值是否超过设定湿度；若是，减小所述水箱盖板的开度和/或开启风扇排风。
提出一种烤箱，包括开设于烤箱内腔的泄压口以及连通所述泄压口的泄压管道；还包括绝对湿度测量模块、设置于所述泄压口的第一蒸汽流量计和设置于所述泄压管道的蒸汽喷发口处的湿度传感器、液态水重量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计；所述第一蒸汽流量计，用于获取所述泄压口处的第一蒸汽流量信息；所述湿度传感器，用于获取所述蒸汽喷发口处的第一相对湿度信息；所述液态水重量计，用于获取所述蒸汽喷发口处的液态水重量信息；所述第二温度传感器，用于获取所述蒸汽喷发口处的第二温度信息；所述第二蒸汽流量计，用于获取所述蒸汽喷发口处的第二蒸汽流量信息；所述绝对湿度测量模块，用于接收并基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值。
进一步的，所述绝对湿度测量模块，具体用于基于得到所述烤箱内的绝对湿度值；其中，M为液态水重量，t为烤箱开始工作至当前时刻的时间，e为水的密度，为第一蒸汽流量，为温度下的绝对湿度，为第二温度，RH为第一相对湿度，为第二蒸汽流量。
进一步的，所述烤箱还包括水箱、覆盖所述水箱的水箱盖板和水箱盖板开度调节机构；所述水箱盖板开度调节机构，用于基于所述绝对湿度值调节所述水箱盖板的开度。
进一步的，所述水箱盖板开度调节机构包括驱动电机、弹簧、用于安装所述弹簧的活动导轨、推杆和铰接机构；所述推杆连接弹簧的顶端，并基于所述铰接机构与所述水箱盖板连接；所述驱动电机连接所述弹簧，用于驱动所述弹簧在所述活动导轨内正向或反向转动，使得所述推杆向正方向或反方向移动，实现对所述水箱盖板的开度调节。
进一步的，水箱盖板开度调节机构还包括湿度设定单元、设定湿度判断单元和电机控制单元；所述湿度设定单元，用于设定或确定加工食材所需的设定湿度；所述设定湿度判断单元，用于判断所述绝对湿度值是否达到所述设定湿度，若否，则所述电机控制单元，用于控制所述驱动电机驱动所述弹簧正向转动，以带动所述水箱盖板增大开度；或所述烤箱还包括安装于内腔的风扇和排风通道，以及风扇控制单元；所述设定湿度判断单元，用于判断所述绝对湿度值是否超过设定湿度，若是，则所述电机控制单元，用于控制所述驱动电机驱动所述弹簧反向转动，以带动所述水箱盖板减小开度；或所述风扇控制单元控制所述风扇开启排风。
与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的烤箱湿度测量、控制方法以及烤箱中，在烤箱的泄压口以及泄压管路的蒸汽喷发口设置常用的湿度传感器、温度传感器、液态水重量计和蒸汽流量计，基于水分守恒原理，使用这些传感器的检测数据推算出烤箱内的绝对湿度值，以低成本通用性高的传感器得到了精准的湿度测量，进而根据精准的湿度测量调节烤箱内水箱的盖板开度，实现对烤箱的精准控湿，有助于实现良好的烹饪效果。
结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本申请提出的烤箱湿度测量、控制方法的流程图；
图2为本申请提出的烤箱结构图；
图3为本申请提出的水箱盖板开度调节机构的机构图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。
本申请提出的烤箱湿度测量方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S11：接收湿度传感器获取的第一相对湿度信息和液态水重量计获取的液态水重量信息。
湿度传感器和液态水重量计安装于烤箱的泄压管道的蒸汽喷发口处。烤箱开始工作时，烤箱内设置的水箱的水箱盖板按照预设开度敞开，使得能够蒸发水汽提高烤箱内腔的湿度，继而在泄压口开始由蒸汽流经，蒸汽在泄压管道内温度开始下降，会出现一些冷凝水，并排出一部分水蒸汽；湿度传感器则在蒸汽喷发口获取第一相对湿度信息，液态水重量计则获取冷凝出的液态水重量信息。
本申请实施例中对湿度传感器的耐高温性能要求较低，可以工作在80-100度左右即可。
步骤S12：接收第一蒸汽流量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计获取的第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息。
第一蒸汽流量计安装于泄压管道的泄压口，第二温度传感器和第二蒸汽流量计安装于蒸汽喷发口处。
步骤S13：基于第一相对湿度信息、液态水重量信息、第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息得到烤箱内的绝对湿度值。
具体的，基于水分守恒模型，建立，其中，
M为液态水重量，t为烤箱开始工作至当前时刻的时间，e为水的密度，为第一蒸汽流量，为第二蒸汽流量，为泄压口处的蒸汽密度，也即泄压口处的绝对湿度，为蒸汽喷发口的蒸汽密度，也即蒸汽喷发口处的绝对湿度，也是烤箱内部的绝对湿度，为本申请所求的湿度值。结合，得到为烤箱内的绝对湿度值；其中，为温度下的绝对湿度，为第二温度，RH为第一相对湿度。
上述，在烤箱的泄压口以及泄压管路的蒸汽喷发口设置常用的湿度传感器、温度传感器、液态水重量计和蒸汽流量计，基于水分守恒原理，使用这些传感器的检测数据推算出烤箱内的绝对湿度值，以低成本通用性高的传感器得到了精准的湿度测量，更为给烤箱的精准控湿提供了条件。
基于上述，本申请还提出一种烤箱湿度控制方法，如图1所示，在结合步骤S11-步骤S13得到了烤箱内精准的绝对湿度值后，执行步骤S14：基于绝对湿度值调节水箱盖板的开度。
在烤箱内设置有水箱，覆盖水箱的水箱盖板在烤箱开始工作时按照预设开度打开，使得水能够蒸发进而提高烤箱内的湿度，水箱盖板能够受控调节，调节方向和程度则参考计算得到的烤箱内的绝对湿度值，以期实现烤箱内达到设定湿度，为烹饪提供最佳湿度环境。
食材烹饪的最佳湿度可以由用户自行设定，或者由系统根据食材种类查询获知，本申请不予具体限定；在针对烘焙食材确定最佳的设定湿度后，再基于绝对湿度值调节水箱盖板的开度。例如，在计算得到绝对湿度值后，判断绝对湿度值是否达到设定湿度，若否，则控制增大水箱盖板的开度，若是，则保持当前开度；或者，判断绝对湿度值是否超过设定湿度，若是，减小水箱盖板的开度和/或开启风扇排风，若否则根据情况保持开度或增大开度等。
基于上述提出的烤箱湿度测量方法和控制方法，本申请还提出一种烤箱，如图2所示，包括开设于烤箱内腔的泄压口a以及连通泄压口的泄压管道21；还包括绝对湿度测量模块22、设置于泄压口的第一蒸汽流量计23和设置于泄压管道的蒸汽喷发口b处的湿度传感器24、液态水重量计25、第二温度传感器26和第二蒸汽流量计27；第一蒸汽流量计23用于获取泄压口处的第一蒸汽流量信息；湿度传感器24用于获取蒸汽喷发口处的第一相对湿度信息；液态水重量计25用于获取蒸汽喷发口处的液态水重量信息；第二温度传感器26用于获取蒸汽喷发口处的第二温度信息；第二蒸汽流量计27用于获取蒸汽喷发口处的第二蒸汽流量信息；绝对湿度测量模块22用于接收并基于第一相对湿度信息、液态水重量信息、第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息得到烤箱内的绝对湿度值。
绝对湿度测量模块22具体用于基于得到烤箱内的绝对湿度值；其中，M为液态水重量，t为烤箱开始工作至当前时刻的时间，e为水的密度，为第一蒸汽流量，为温度下的绝对湿度，为第二温度，RH为第一相对湿度，为第二蒸汽流量。
本申请提出的烤箱如图3所示还包括水箱31、覆盖水箱的水箱盖板32和水箱盖板开度调节机构；水箱盖板开度调节机构用于基于绝对湿度值调节水箱盖板的开度。具体的水箱盖板开度调节机构包括驱动电机33、弹簧34、用于安装弹簧的活动导轨35、推杆36和铰接机构37；推杆36连接弹簧34的顶端，并基于铰接机构37与水箱盖板32连接；驱动电机33连接弹簧34，用于驱动弹簧34在活动导轨35内正向或反向转动，使得推杆36向正方向或反方向移动，实现对水箱盖板32的开度调节。这里的正方向和反方向是相对的，具体方向不予限定。
水箱盖板开度调节机构还包括湿度设定单元、设定湿度判断单元和电机控制单元；湿度设定单元用于设定或确定加工食材所需的设定湿度；设定湿度判断单元用于判断绝对湿度值是否达到设定湿度，若否，则电机控制单元则控制驱动电机驱动弹簧正向转动，以带动水箱盖板32增大开度；或烤箱还包括安装于内腔的风扇41和排风通道以及风扇控制单元（图中未示出）；设定湿度判断单元还用于判断绝对湿度值是否超过设定湿度，若是，则电机控制单元则控制驱动电机驱动弹簧反向转动，以带动水箱盖板减小开度；或风扇控制单元控制风扇41开启排风。
具体的烤箱的湿度测量方式和湿度控制方式已经在上述的烤箱湿度测量、控制方法中详述，此处不予赘述。
上述本申请提出的烤箱湿度测量、控制方法以及烤箱，在烤箱的泄压口以及泄压管路的蒸汽喷发口设置常用的湿度传感器、温度传感器、液态水重量计和蒸汽流量计，基于水分守恒原理，使用这些传感器的检测数据推算出烤箱内的绝对湿度值，以低成本通用性高的传感器得到了精准的湿度测量，进而根据精准的湿度测量调节烤箱内水箱的盖板开度，实现对烤箱的精准控湿，有助于实现良好的烹饪效果。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.烤箱湿度测量方法，其特征在于，包括：
接收湿度传感器获取的第一相对湿度信息和液态水重量计获取的液态水重量信息；所述湿度传感器和所述液态水重量计安装于烤箱的泄压管道的蒸汽喷发口处；
接收第一蒸汽流量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计获取的第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息；所述第一蒸汽流量计安装于所述泄压管道的泄压口，所述第二温度传感器和所述第二蒸汽流量计安装于所述蒸汽喷发口处；
基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值。
2.根据权利要求1所述的烤箱湿度测量方法，其特征在于，所述基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值，具体为：
基于得到所述烤箱内的绝对湿度值；其中，M为液态水重量，t为烤箱开始工作至当前时刻的时间，e为水的密度，为第一蒸汽流量，为温度下的绝对湿度，为第二温度，RH为第一相对湿度，为第二蒸汽流量。
3.烤箱湿度控制方法，其特征在于，包括：
接收湿度传感器获取的第一相对湿度信息和液态水重量计获取的液态水重量信息；所述湿度传感器和所述液态水重量计安装于烤箱的泄压管道的蒸汽喷发口处；
接收第一蒸汽流量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计获取的第一蒸汽流量信息、第二温度信息和第二蒸汽流量信息；所述第一蒸汽流量计安装于所述泄压管道的泄压口，所述第二温度传感器和所述第二蒸汽流量计安装于所述蒸汽喷发口处；
基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值；
基于所述绝对湿度值调节水箱盖板的开度。
4.根据权利要求3所述的烤箱湿度控制方法，其特征在于，基于所述绝对湿度值调节水箱盖板的开度，具体为：
判断所述绝对湿度值是否达到设定湿度；若否，
增大所述水箱盖板的开度。
5.根据权利要求3所述的烤箱湿度控制方法，其特征在于，基于所述绝对湿度值调节水箱盖板的开度，具体为：
判断所述绝对湿度值是否超过设定湿度；若是，减小所述水箱盖板的开度和/或开启风扇排风。
6.烤箱，包括开设于烤箱内腔的泄压口以及连通所述泄压口的泄压管道；其特征在于，还包括绝对湿度测量模块、设置于所述泄压口的第一蒸汽流量计和设置于所述泄压管道的蒸汽喷发口处的湿度传感器、液态水重量计、第二温度传感器和第二蒸汽流量计；
所述第一蒸汽流量计，用于获取所述泄压口处的第一蒸汽流量信息；
所述湿度传感器，用于获取所述蒸汽喷发口处的第一相对湿度信息；
所述液态水重量计，用于获取所述蒸汽喷发口处的液态水重量信息；
所述第二温度传感器，用于获取所述蒸汽喷发口处的第二温度信息；
所述第二蒸汽流量计，用于获取所述蒸汽喷发口处的第二蒸汽流量信息；
所述绝对湿度测量模块，用于接收并基于所述第一相对湿度信息、所述液态水重量信息、所述第一蒸汽流量信息、所述第二温度信息和所述第二蒸汽流量信息得到所述烤箱内的绝对湿度值。
7.根据权利要求6所述的烤箱，其特征在于，所述绝对湿度测量模块，具体用于基于得到所述烤箱内的绝对湿度值；其中，M为液态水重量，t为烤箱开始工作至当前时刻的时间，e为水的密度，为第一蒸汽流量，为温度下的绝对湿度，为第二温度，RH为第一相对湿度，为第二蒸汽流量。
8.根据权利要求6所述的烤箱，其特征在于，所述烤箱还包括水箱、覆盖所述水箱的水箱盖板和水箱盖板开度调节机构；
所述水箱盖板开度调节机构，用于基于所述绝对湿度值调节所述水箱盖板的开度。
9.根据权利要求8所述的烤箱，其特征在于，所述水箱盖板开度调节机构包括驱动电机、弹簧、用于安装所述弹簧的活动导轨、推杆和铰接机构；
所述推杆连接弹簧的顶端，并基于所述铰接机构与所述水箱盖板连接；
所述驱动电机连接所述弹簧，用于驱动所述弹簧在所述活动导轨内正向或反向转动，使得所述推杆向正方向或反方向移动，实现对所述水箱盖板的开度调节。
10.根据权利要求9所述的烤箱，其特征在于，水箱盖板开度调节机构还包括湿度设定单元、设定湿度判断单元和电机控制单元；
所述湿度设定单元，用于设定或确定加工食材所需的设定湿度；
所述设定湿度判断单元，用于判断所述绝对湿度值是否达到所述设定湿度，若否，则所述电机控制单元，用于控制所述驱动电机驱动所述弹簧正向转动，以带动所述水箱盖板增大开度；或
所述烤箱还包括安装于内腔的风扇和排风通道，以及风扇控制单元；
所述设定湿度判断单元，用于判断所述绝对湿度值是否超过设定湿度，若是，
则所述电机控制单元，用于控制所述驱动电机驱动所述弹簧反向转动，以带动所述水箱盖板减小开度；或所述风扇控制单元控制所述风扇开启排风。
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