CN108679663A - 微波炉解冻控制方法、微波炉、终端及计算机存储介质 - Google Patents

微波炉解冻控制方法、微波炉、终端及计算机存储介质 Download PDF

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CN108679663A CN201810493494.XA CN201810493494A CN108679663A CN 108679663 A CN108679663 A CN 108679663A CN 201810493494 A CN201810493494 A CN 201810493494A CN 108679663 A CN108679663 A CN 108679663A
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何春华
黎青海
伍宝君
李燕
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Midea Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种微波炉解冻控制方法、微波炉、控制终端及计算机存储介质，其中微波炉解冻控制方法包括：检测待解冻食物开始解冻时的初始温度和解冻过程中实时的顶部温度，并获取顶部温度与初始温度之间的实际温升；获取预设目标温升与实际温升的温升差值，根据所述温升差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比；统计微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行恒温解冻的持续时长，当所述持续时长大于预设解冻停止时长时，停止微波炉对待解冻食物的解冻。本发明避免了待解冻食物局部过热而变熟的问题、简化了微波炉食物解冻的操作复杂度。

Description

微波炉解冻控制方法、微波炉、终端及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及微波炉控制技术领域，尤其涉及一种微波炉解冻控制方法、微波炉、控制终端及计算机存储介质。
背景技术
目前，生活中人们买回来的食物(如肉类等)通常不会一次吃完，部分食物会放置到冰箱中冷冻保存以便下次食用。众所周知把冰冻的食物(特别是肉类)放置在水或空气中自然解冻，解冻用时很长，基本上需要几个小时。而微波炉的出现和普及，实现了冰冻食物的快速解冻，越来越受到人们的青睐，使用微波炉解冻便逐渐成为人们的一种生活习惯。
微波炉对食物解冻需达到一些要求，通常解冻要求食物解冻后温度在-2～35℃之间，处于这样温度下的食物容易切碎，同时防止食物过熟或变色。常规的微波炉解冻方案是通过对微波炉实行通断加热控制，通断的时间与肉的重量成线性关系，重量越大，解冻时间越长。
但是，常规的微波炉解冻方案，由于只考虑食物重量，在食物解冻过程中由于微波聚焦容易导致食物局部过热而变熟，而为了改善微波聚焦问题，通常要求用户在解冻过程中对食物进行手动翻面，这样大大增加了微波炉解冻的操作复杂性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种微波炉解冻控制方法、微波炉、控制终端及计算机存储介质，旨在解决微波炉解冻容易导致食物局部过热而变熟、解冻的操作复杂的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种微波炉解冻控制方法，所述微波炉解冻控制方法包括以下步骤：
在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测待解冻食物开始解冻时的初始温度和解冻过程中实时的顶部温度，并获取顶部温度与初始温度之间的实际温升；
获取预设目标温升与实际温升的温升差值，根据所述温升差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；其中温升差值越大，对应的微波炉火力档位越高；微波炉的火力档位越高，微波炉输出的加热功率越高；
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制；
统计微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行恒温解冻的持续时长，当所述持续时长大于预设解冻停止时长时，停止微波炉对待解冻食物的解冻。
可选地，所述根据所述温升差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位的步骤包括：
将温升差值与预设的温差区间列表比较，动态确定温升差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位；
动态控制微波炉以实时火力档位对待解冻食物进行解冻。
可选地，所述动态确定温升差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位的步骤包括：
当温升差值处于大于预设极大温差的第一温差区间时，调整实时火力档位为预设大火档位；
当温升差值为负数或者处于小于预设极小温差的第二温差区间时，控制微波炉停止运行；
当温升差值处于第一温差区间和第二温差区间之外时，确定温升差值所在的目标温差区间，将目标温差区间对应的火力档位作为当前的实时火力档位。
可选地，所述当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制的步骤包括：
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行；
若温升差值大于或等于预设极小温差，控制微波炉以预设小火档位运行；若温升差值为负数或者小于预设极小温差，控制微波炉停止运行。
可选地，所述统计微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行恒温解冻的持续时长的步骤包括：
在微波炉的火力档位首次处于预设小火档位时，开始对微波炉后续对待解冻食物进行恒温解冻进行计时，以得到恒温解冻的持续时长。
可选地，所述在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测待解冻食物的顶部温度的步骤包括：
在微波炉开始对待解冻食物进行解冻时，获取微波炉腔体顶部设置的红外温度传感器实时检测待解冻食物多个测温点的检测温度，将多个测温点在开始解冻时和解冻过程中检测温度的平均值分别作为待解冻食物的初始温度和顶部温度。
可选地，所述微波炉解冻控制方法包括：
获取解冻食物表面多个测温点的检测温度之间的检测温度差值，若所述检测温度差值的绝对值大于预设差值阈值，则控制微波炉以预设小火加热功率运行或者关闭微波炉。
本发明还提出一种微波炉，所述微波炉包括存储器、处理器、温度传感器、用于容纳待解冻食物的加热腔及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述温度传感器设置于加热腔的顶部，所述温度传感器与处理器电性连接，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
本发明还提出一种控制终端，所述控制终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
本发明还提出一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
本发明在微波炉对待解冻食物的解冻过程中，根据预设目标温升和实际温升的温升差值，控制微波炉进行解冻的火力档位，并在微波炉以预设小火档位进行解冻的过程中，调整微波炉输出预设小火档位加热功率的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制，从而在解冻过程中，因为待解冻食物的顶部温度(或称表面温度)要比食物内部温度要高，而红外测温法直接测量食物表面的初始温度和解冻过程中实时的顶部温度，求得顶部温度和初始温度之间的实际温升，在实际温升与目标温升的温升差值较大时，表明待解冻食物的顶部温度相对于初始温度数值增加较少，待解冻食物内部冰晶较多、内部热传导效率较高，待解冻食物吸收的热量主要用于内部冰晶融化、对于顶部温度提升贡献较少，此时控制微波炉以较大火力档位对待解冻食物进行加热，并且随着温升差值越来越小，顶部温度与初始温度像差越来越大，表明待解冻食物内部冰晶逐渐融化、内部和表面热传递效率逐渐降低、吸收的热量主要用于提升顶部温度，此时逐级调小微波炉的火力档位，尽量避免微波炉火力档位过高而加深微波聚焦效应，因此避免了待解冻食物局部过热而变熟的问题；并且，由于在微波炉处于预设小火档位解冻过程中，采用变换微波炉预设小火档位通断比，对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制，并在恒定温升解冻的持续时长达到预设解冻停止时长时，微波炉完成解冻，解冻过程无需用户等待参与食物翻面，解决了用户等待参与操作的极大痛点，大大简化了微波炉食物解冻的操作复杂度。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
图2为本发明微波炉解冻控制方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明肉类冻结过程相关参数变化示意图；
图4为本发明微波炉解冻控制方法一实施例中微波炉火力控制曲线图；
图5为本发明微波炉解冻控制方法一实施例中恒温解冻控制温度曲线图；
图6为本发明微波炉解冻功能组件的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制终端(以下简称终端)结构示意图。
终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如微波炉、空调器、电视机、电冰箱、洗衣机、热水器、空气净化器、吸尘器等微波炉解冻，即控制终端与微波炉进行智能家居网络；也可包括诸如智能音箱、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable MediaPlayer，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，控制终端基于微波炉控制APP对微波解冻过程进行控制。
后续描述中将以智能手机、穿戴设备等移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于其他诸如智能音箱等终端。
如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及微波炉解冻控制程序。
在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的微波炉解冻控制程序。
基于上述终端硬件结构以及通信网络系统，提出本发明微波炉解冻控制方法各个实施例。
在本发明微波炉解冻控制方法一实施例中，参照图2，微波炉解冻控制方法包括以下步骤：
步骤S10，在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测待解冻食物开始解冻时的初始温度和解冻过程中实时的顶部温度，并获取顶部温度与初始温度之间的实际温升；
微波炉是用来加热或烹饪的常用电器，微波炉一般包括电源、微波源(如磁控管)、加热腔、炉门等。其中，微波源是产生微波的核心部件，主要是由高压电源的激励产生微波，通过波导传输并耦合至放置待解冻食物的加热腔内。由于传统的微波炉一般是对带解冻食物进行持续且长时间的微波加热，很容易导致磁控管工作时因功率过大而使待解冻食物的某些部位(如表面)过热，产生微波聚焦问题，而待加热食物的其他部位(如内部)还处于结冰状态。
故在本发明实施例中，微波炉的加热腔中可设置一个或多个温度传感器，例如红外温度传感器。参照图6，红外温度传感器可设置于加热腔(或称微波炉腔体)的顶部区域，通过加热腔顶部区域的固定卡扣固定红外温度传感器，红外温度传感器感应侧设置红外发射镜头，红外发射镜头发出的红外光形成红外温度采集区域，该红外温度采集区域覆盖加热腔底部承载食物的器皿区域以实现温度检测，当待解冻食物放入器皿中时，红外温度传感器检测器皿中待解冻食物顶部表面在开始解冻时的初始温度和解冻过程中实时的顶部温度。
在微波炉开始对加热腔内的带解冻食物进行加热时，启动温度传感器以检测待解冻食物的初始温度和顶部温度。当然，也可以是用户启动微波炉智能解冻功能或微波炉检测放入的食物温度较低而自动启动智能解冻功能，开始执行本发明微波炉解冻控制方法，开始检测待解冻食物的初始温度和顶部温度。
在把待解冻食物(如肉类)放置在微波炉加热腔的陶瓷器皿中，如图2所示。红外温度传感器专用卡扣固定在微波炉加热腔的顶部。加热腔顶部开有一个小孔，以便红外温度传感器的红外发射镜头能照射到待解冻食物的上表面，从而采集到待解冻食物上表面的初始温度和顶部温度。
步骤S20，获取预设目标温升与实际温升的温升差值，根据所述温升差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；其中温升差值越大，对应的微波炉火力档位越高；微波炉的火力档位越高，微波炉输出的加热功率越高；
在检测到微波炉中待解冻食物的初始温度和顶部温度后，获取预设目标温升。预设目标温升是实现对微波炉恒温加热所采取一维模糊控制算法的基础，即控制微波炉的加热功率，实现待加热食物在微波炉中顶部温度维持在预设目标温升附近，预设目标温升可基于预设目标温升设置。可选地，由于食物解冻后要求温度在-2～35℃之间，为了防止均匀性导致局部过热，可设置恒定控制过程中待解冻食物的顶部温度最高为15℃，即预设目标温升为15℃，一般检查待解冻食物的初始温度为-2℃，那么实际温升为0至17，目标温升可取16至17，也就是说，对待解冻食物进行在15℃处的恒定控制，是基于控制实际温升与目标温升基本持平。
根据温升差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位，温升差值(正值)越大，表明待解冻食物的顶部温度与初始温度很接近、内部冰晶较多，此时，需要控制微波炉以较大加热功率进行加热，即对应的微波炉火力档位越高。
具体地，步骤S20包括：
步骤S21，将温升差值与预设的温差区间列表比较，动态确定温升差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位；
步骤S22，动态控制微波炉以实时火力档位对待解冻食物进行解冻
预设的温差区间列表可包括多个温差区间，温差区间为数值区间，例如温差区间列表包括三个温差区间或者五个温差区间，根据温升差值的数值大小，判断温升差值所在的实时温差区间属于哪个温差区间的数值范围，即动态确定不同时刻温升差值所在的实时温差区间，并基于事先设定的温差区间和火力档位(火力档位越高，加热功率越大)的映射关系，进一步确定各实时温差区间对应的实时火力档位。从而在微波炉对待解冻食物的加热过程中，动态控制微波炉在不同时刻下，以温升差值所在实时温差区间对应的实时火力档位对待解冻食物进行解冻，从而以精确、独立的温差区间实现对温升差值的分段划分，从而实现对微波炉不同温升差值下火力档位的分段控制，避免待解冻食物因微波炉火力档位过大、加热功率过大而局部温度过大、局部烧焦或变熟。
步骤S30，当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制；
在微波炉对待解冻食物的加热和解冻过程中，待解冻食物的顶部温度逐渐升高并逐渐接近预设目标温升，当预设目标温升与顶部温度的温度差值很小时(如小于预设温差极小值，预设温差极小值可为正负0.1℃)，预设目标温升与实际温升的温升差值趋于零时，调整微波炉的火力档位为预设小火档位，此时待解冻食物内部的大部分冰晶已经融化，无需吸收大量潜热，此时待解冻食物的顶部温度与预设目标温升基本持平、温度变化较为灵敏，此时为了防止微波聚焦和食物的局部过热，微波炉的火力档位和输出功率也需随之变小，微波炉最终采用预设小火档位，当待解冻食物的顶部温度大于预设目标温升，即温升差值为负数或者小于预设极小温差，关闭微波炉；当待解冻食物的顶部温度小于预设目标温升，即温升差值大于或等于预设极小温差，开启微波炉以预设小火档位工作，以继续对待解冻食物进行加热和解冻，如此循环反复；也就是说在微波炉处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制。通断比为微波炉工作时长(通电时长)与关闭时长(断电时长)之比。
步骤S40，统计微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行恒温解冻的持续时长，当所述持续时长大于预设解冻停止时长时，停止微波炉对待解冻食物的解冻。
随着微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行加热和关闭切换，待解冻食物的顶部温度(即食物表面温度)与内部温度逐渐接近，待解冻食物内部的热平衡状态逐渐建立，因此，在微波炉的火力档位首次处于预设小火档位时，开始对微波炉后续对待解冻食物进行恒温解冻进行计时，以得到恒温解冻的持续时长，当持续时长达到预设解冻停止时长(可根据多次实验确定)时，待解冻食物内部的热平衡基本建立，表明待解冻食物内部建立了在预设目标温升处的热平衡状态，停止微波炉对待解冻食物的解冻，微波炉的解冻过程结束。
在本实施例中，在微波炉对待解冻食物的解冻过程中，根据预设目标温升和实际温升的温升差值，控制微波炉进行解冻的火力档位，并在微波炉以预设小火档位进行解冻的过程中，调整微波炉输出预设小火档位加热功率的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制，从而在解冻过程中，因为待解冻食物的顶部温度(或称表面温度)要比食物内部温度要高，而红外测温法直接测量食物表面的初始温度和解冻过程中实时的顶部温度，求得顶部温度和初始温度之间的实际温升，在实际温升与目标温升的温升差值较大时，表明待解冻食物的顶部温度相对于初始温度数值增加较少，待解冻食物内部冰晶较多、内部热传导效率较高，待解冻食物吸收的热量主要用于内部冰晶融化、对于顶部温度提升贡献较少，此时控制微波炉以较大火力档位对待解冻食物进行加热，并且随着温升差值越来越小，顶部温度与初始温度像差越来越大，表明待解冻食物内部冰晶逐渐融化、内部和表面热传递效率逐渐降低、吸收的热量主要用于提升顶部温度，此时逐级调小微波炉的火力档位，尽量避免微波炉火力档位过高而加深微波聚焦效应，因此避免了待解冻食物局部过热而变熟的问题；并且，由于在微波炉处于预设小火档位解冻过程中，采用变换微波炉预设小火档位通断比，对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制，并在恒定温升解冻的持续时长达到预设解冻停止时长时，微波炉完成解冻，解冻过程无需用户等待参与食物翻面，解决了用户等待参与操作的极大痛点，大大简化了微波炉食物解冻的操作复杂度。
此外，由于微波炉检测待解冻食物的初始温度和顶部温度均是非接触式的检测，例如基于红外温度传感器检测待解冻食物顶部的温度，此种非接触式的温度检测值会因温度传感器与待解冻食物的距离不同而不同。例如相同温度的整鸡放入微波炉后，因整鸡的高度较高、整鸡顶部距离温度传感器较近，检测温度为T1；相同温度的薄肉片放入微波炉后，因薄肉片的高度较低、薄肉片顶部距离温度传感器较远，检测温度T2；T1与T2不相等，即相同温度的不同类型待解冻食物，非接触式温度检测的误差较大。因此，本发明利用初始温度和顶部温度之间的温升差值可将非接触式温度检测误差相互抵消，基于温升差值逐级调小微波炉火力档位更加精准，避免解冻过程中火力档位过高而造成食物局部过热、以及火力档位过低造成食物解冻效率低下。
进一步地，在本发明微波炉解冻控制方法另一实施例中，步骤S21包括：
步骤S211，当温升差值处于大于预设极大温差的第一温差区间时，调整实时火力档位为预设大火档位；
步骤S212，当温升差值为负数或者处于小于预设极小温差的第二温差区间时，控制微波炉停止运行；
步骤S213，当温升差值处于第一温差区间和第二温差区间之外时，确定温升差值所在的目标温差区间，将目标温差区间对应的火力档位作为当前的实时火力档位。
为了辅助理解待解冻食物解冻过程中吸热过程，以下介绍食物冻结过程中，食物(如肉类)放出热量的计算原理。
以肉类为例，肉类在冻结过程中，肉类放出的热量计算为以下公式(1)：
Q＝m[cp1(T1-Tp)+ωψr+cp2(Tp-T2)] (1)
其中Q为总能量，m为肉类的质量，Cp1和Cp2分别为肉类冻结前后的比热容，ψ为冻结率，r为水形成冰的潜热，T1、Tp、T2分别为初始温度、相变温度、最终温度，ω可为误差系数(可根据气压、海拔等外部环境设置)。可见肉类冻结时，放出能量主要包括3个部分，参照图3，肉类中水分未结冰前的放热阶段L1，在L1阶段主要是肉类中水放出热量；然后是肉类中水分转变为并的相变放热阶段L2，在L2阶段主要是肉类中水相变为冰放出热量；最后是肉类中冰继续降温的放热阶段L3，从图2可看出，肉类冻结过程中，相变放热阶段L2潜热最大、放热时间最长。并且，肉类放入冰箱冰冻室进行-18℃冷冻，一般肉类中水的冻结率为90％左右，冻结的肉中除了大部分的水变成冰晶外，仍有小部分的水未冻结。
同时，食物的解冻过程为冻结过程的逆过程，即食物在解冻过程中的吸热正好与冻结过程中放热3个阶段对应。在食物解冻过程中，食物吸收微波炉释放的微波以进行吸热。
微波炉的微波加热原理依据以下公式(2)：
Q＝55.6×10-12E2fVε″rΔt＝mcpΔT (2)
其中，E为电磁场强度，f为微波频率，V为体积，Δt为加热时间，ΔT为温升，Cp为比热容，ε″r为介电损耗因子，则温升斜率k(即单位时间内的温升速率)为以下公式(3)：
鉴于水的介电损耗因子远大于冰的介电损耗因子，-13℃冰的介电损耗因子为0.0028，25℃冰的介电损耗因子为12.3，而冰的比热容是水的一半，水的比热容为4.2kJ/(kg*℃)，冰的为2.1kJ/(kg*℃)，因此根据公式(3)可知以下不等式(4)：
基于不等式(4)可知，水的介电损耗因子与水的比热容的比值远远大于冰的介电损耗因子与水的比热容的比值，也就可以推出，水的温升斜率(即水的单位时间内温升速率)远远大于水的温升斜率(即水的单位时间内温升速率)。
基于上述解释内容，本实施例的微波炉解冻智能控制主要包括大火加热阶段、中火加热阶段和小火加热阶段。
I、大火加热阶段：
待解冻食物在微波炉加热解冻的初始阶段，由于待解冻食物(如肉类)中含有大量的冰晶和极少量的水，此时待解冻食物对于微波的吸收很低，微波炉对冻结率高的待解冻食物微波加热效率较低，因此，参照图4和图5，在解冻初始阶段(即温升差值处于大于预设极大温差的第一温差区间，预设极大温度差值可为15℃)，微波炉以预设大火档位(如600W)进行加热，通过变频猛火破冰，即经历大火加热阶段。即微波炉首先进行大火加热阶段，设置微波炉实时加热功率为p6瓦(p6为600W)，控制微波炉开始对待解冻食物进行加热。
事实上微波炉大火加热阶段，主要是加热待解冻食物中的少量水，水升温后通过热传递使冰逐渐融化。水的热导率为0.582W/(m*k)，冰的热导率为2.326W/(m*k)，约为水的4倍，因此通过冰的热传递效果较好，在这一阶段待加热食物的温升比较迅速。当温升差值处于大于预设极大温差时，为了防止食物的微波聚焦和局部过热，需要对微波炉的火力档位进行调低，即调小微波炉的实时加热功率，以自动进入后续的中火或小火加热阶段。
II、中火加热阶段：
微波炉以预设大火档位短时间加热后，当温升差值小于预设极大温差且大于预设极小温差时，表明待解冻食物(如肉类)中冰晶逐渐融化、食物内外部的热传递效率不断下降，此时为了防止待解冻食物局部过热，继续调低微波炉的加热功率，中火加热阶段可分为一个或多个档位火力，例如，参照图4和图5，中火加热阶段分为四个阶段，设置温升差值为dt，当8℃≤dt<10℃时，微波炉输出功率为P5(如500W)对应火力档位；当6℃≤dt<8℃时，微波炉输出功率为P4(如400W)对应火力档位；当4℃≤dt<6℃时，微波炉输出功率为P3(如300W)对应火力档位；当2℃≤dt<4℃时，微波炉输出功率为P2(如200W)对应火力档位。当温度差值进一步减小，例如当0.1℃≤dt<2℃时，为保证待解冻食物的恒温解冻，微波炉输出功率需进一步减小为P1(如100W)，P1为预设小火档位的微波炉输出功率，即进入微波炉小火加热阶段。
III、小火加热阶段：
由于待解冻食物的顶部温度已经上升至相变温度，待解冻食物中多数冰晶逐渐进入固液相变状态，待解冻食物内外部温度差和热传递效率进一步降低，而为了防止待解冻微波聚焦而导致加热均匀性问题，需进一步调小微波炉的加热功率(或称输出功率)，即微波炉调整为预设小火档位。当预设目标温升与实际温升的温升差值进一步减小，如温升差值dt处于-0.1℃≤dt<0.1℃以及dt处于dt<-0.1℃，即当温升差值为负数或者处于小于预设极小温差的第二温差区间时，控制微波炉停止运行。从而实现调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制，这样在加热过程中间歇性扩散时间较长，有利于改善待解冻食物加热均匀性，防止食物解冻变熟。
基于上述大火、中火、小火加热阶段，针对食物解冻的吸热、热传递效率等特性，对待解冻食物进行高效解冻的同时，也有效避免了待解冻食物微波聚焦而导致加热均匀性问题。
进一步地，在微波炉解冻控制方法又一实施例中，步骤S30包括：
步骤S31，当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行；
在检测到微波炉的火力档位处于预设小火档位时，可控制微波以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行，即微波炉开始以小火加热功率运行，且以初始通断比的通电时长控制微波炉启动；此时实时检测预设目标温升与实际温升的温升差值，并对温升差值进行分析。当然，也可以在检测到微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位加热，并对温升差值进行分析。
步骤S32，若温升差值大于或等于预设极小温差，控制微波炉以预设小火档位运行；若温升差值为负数或者小于预设极小温差，控制微波炉停止运行。
在微波炉以预设小火档位加热待解冻食物之后，若温升差值大于或等于预设极小温度值(如0.1℃)，继续控制微波炉以预设小火档位运行；若温升差值小于预设极小温度值，表明待解冻食物的顶部温度与预设目标温升非常接近，此时为防止局部过热，控制微波炉停止运行，此外，若温升差值为负数，表明待解冻食物的顶部温度已经高于预设目标温升，此时很容易出现食物局部过热问题，必须控制微波炉停止运行。从而在微波炉以预设小火档位解冻之后，动态交替控制微波炉以预设小火档位运行或停止工作，实现待解冻食物在预设目标温升的恒定温升解冻控制。
可选地，步骤S40中统计微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行恒温解冻的持续时长包括：
在微波炉的火力档位首次处于预设小火档位时，开始对微波炉后续对待解冻食物进行恒温解冻进行计时，以得到恒温解冻的持续时长。
微波炉中可增加一个计时器，计时器用以统计微波炉以预设小火档位运行后的恒温解冻的持续时长，。
可选地，步骤S10包括：
步骤S11，在微波炉开始对待解冻食物进行解冻时，获取微波炉腔体顶部设置的红外温度传感器实时检测待解冻食物多个测温点的检测温度，将多个测温点在开始解冻时和解冻过程中检测温度的平均值分别作为待解冻食物的初始温度和顶部温度。
初始温度和顶部温度的检测除了对待解冻食物的单测温点位置(如食物顶部某点)温度检测之外，还可以是多个测温点的结合，如微波炉内的多个温度传感器对待解冻食物表面多个位置进行测温，得到多个测温点的检测温度，以多个测温点的平均值作为待解冻食物的初始温度和顶部温度，更能客观地体现待解冻食物的实际温度，初始温度和顶部温度更加精准，进一步避免了微波聚焦问题。例如，在待解冻食物的解冻过程中，测温点有A点(5℃)、B点(6.5℃)和C点(5℃)，则顶部温度为5.5℃。
此外，所述微波炉解冻控制方法包括：
获取解冻食物表面多个测温点的检测温度之间的检测温度差值，若所述检测温度差值的绝对值大于预设差值阈值，则控制微波炉以预设小火加热功率运行或者关闭微波炉。
检测温度差值的绝对值若大于预设差值阈值(5℃)，表明待解冻食物外表面存在较为严重的温度不均问题，很容易进一步出现微波聚焦的问题，此时微波炉的加热功率过大，故直接制微波炉以预设小火加热功率运行或者关闭微波炉，以实时判断并介入控制的方式调整微波炉的加热功率，实现基于实时温度对微波炉加热功率的闭环控制。
本发明还提供一种微波炉，所述微波炉包括存储器、处理器、温度传感器、用于容纳待解冻食物的加热腔及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述温度传感器设置于加热腔的顶部，所述温度传感器与处理器电性连接，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法。
本发明还提供一种控制终端，所述控制终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤，控制终端能够与微波炉建立通信连接，以控制微波炉进行解冻控制。
本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
在本发明微波炉、控制终端和计算机存储介质的实施例中，包含了上述微波炉解冻控制方法各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述微波炉解冻控制方法各实施例基本相同，在此不做赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述微波炉解冻控制方法包括以下步骤：
在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测待解冻食物开始解冻时的初始温度和解冻过程中实时的顶部温度，并获取顶部温度与初始温度之间的实际温升；
获取预设目标温升与实际温升的温升差值，根据所述温升差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；其中温升差值越大，对应的微波炉火力档位越高；微波炉的火力档位越高，微波炉输出的加热功率越高；
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制；
统计微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行恒温解冻的持续时长，当所述持续时长大于预设解冻停止时长时，停止微波炉对待解冻食物的解冻。
2.如权利要求1所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述根据所述温升差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位的步骤包括：
将温升差值与预设的温差区间列表比较，动态确定温升差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位；
动态控制微波炉以实时火力档位对待解冻食物进行解冻。
3.如权利要求2所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述动态确定温升差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位的步骤包括：
当温升差值处于大于预设极大温差的第一温差区间时，调整实时火力档位为预设大火档位；
当温升差值为负数或者处于小于预设极小温差的第二温差区间时，控制微波炉停止运行；
当温升差值处于第一温差区间和第二温差区间之外时，确定温升差值所在的目标温差区间，将目标温差区间对应的火力档位作为当前的实时火力档位。
4.如权利要求1所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温升的恒定控制的步骤包括：
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行；
若温升差值大于或等于预设极小温差，控制微波炉以预设小火档位运行；若温升差值为负数或者小于预设极小温差，控制微波炉停止运行。
5.如权利要求4所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述统计微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行恒温解冻的持续时长的步骤包括：
在微波炉的火力档位首次处于预设小火档位时，开始对微波炉后续对待解冻食物进行恒温解冻进行计时，以得到恒温解冻的持续时长。
6.如权利要求1至5任意一项所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测待解冻食物的顶部温度的步骤包括：
在微波炉开始对待解冻食物进行解冻时，获取微波炉腔体顶部设置的红外温度传感器实时检测待解冻食物多个测温点的检测温度，将多个测温点在开始解冻时和解冻过程中检测温度的平均值分别作为待解冻食物的初始温度和顶部温度。
7.如权利要求6所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述微波炉解冻控制方法包括：
获取解冻食物表面多个测温点的检测温度之间的检测温度差值，若所述检测温度差值的绝对值大于预设差值阈值，则控制微波炉以预设小火加热功率运行或者关闭微波炉。
8.一种微波炉，其特征在于，所述微波炉包括存储器、处理器、温度传感器、用于容纳待解冻食物的加热腔及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述温度传感器设置于加热腔的顶部，所述温度传感器与处理器电性连接，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的微波炉解冻控制方法的步骤。
9.一种控制终端，其特征在于，所述控制终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的微波炉解冻控制方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的微波炉解冻控制方法的步骤。
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