CN108826392B - 一种油烟机的实时叶轮检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油烟机的实时叶轮检测系统和方法，该油烟机包括电机、蜗壳和风道，蜗壳内设置有叶轮，电机带动叶轮转动；叶轮检测系统包括：烟机主控单元、设置于叶轮上的磁性元件组以及设置于蜗壳上的磁场检测模块；磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件对应一个磁场检测模块；磁场检测模块在叶轮转动过程中检测与自身对应的磁性元件产生的磁场并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；烟机主控单元分别采集磁场检测模块产生的脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常。该实施例方案可以快速、有效地检测出叶轮偏心异常，实现了对叶轮运行性能的实时监控。

Description

一种油烟机的实时叶轮检测系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及烹饪设备控制技术，尤指一种油烟机的实时叶轮检测系统和方法。

背景技术

油烟机的核心组件包括电机、蜗壳和叶轮，油烟机叶轮可能由于叶轮上的油污未及时清理或是变形造成偏心，当电机高速运行时，叶轮偏心会使得电机轴偏心运动，密封和摩擦增大使得电机容易老化损坏；且叶轮快速运行时，叶轮动平衡差也会使得噪音加大，蜗壳内部扰流混乱，影响风量和风压性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种油烟机的实时叶轮检测系统和方法，能够快速、有效地检测叶轮偏心异常和风道负载异常，实现对叶轮运行性能和风道性能的实时监控。

为了达到本发明目的，本发明实施例提供了一种油烟机的实时叶轮检测系统，该油烟机包括：电机、蜗壳和风道，蜗壳与风道连通；蜗壳内设置有叶轮，电机用于带动叶轮转动；叶轮检测系统包括：烟机主控单元、设置于叶轮上的磁性元件组以及设置于蜗壳上的磁场检测模块；磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块；

磁场检测模块，用于在叶轮转动过程中检测与自身对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；

烟机主控单元，用于分别采集磁场检测模块产生的脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常。

可选地，根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常包括：

检测两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差；

将幅值差与预设的幅值差阈值相比较；

当幅值差大于或等于幅值差阈值时，判定叶轮存在偏心异常；当幅值差小于幅值差阈值时，判定叶轮正常。

可选地，烟机主控单元还用于：检测每个磁性元件组的两个脉冲信号的幅值变化方向，并判断该两个脉冲信号的变化方向是否相反，当两个脉冲信号的变化方向相反时，计算该幅值差；当两个脉冲信号的变化方向相同时，判定磁场检测模块异常并报警。

可选地，烟机主控单元还用于：比较两组脉冲信号的幅值变化量，当两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化量不同时，判定磁场检测模块异常并报警。

可选地，所述磁场检测模块分别进行脉冲自检，如果任一磁场检测模块的脉冲输出异常，则判定该磁场检测模块异常并报警。

可选地，磁性元件组设置于所述叶轮上，至少两个磁性元件沿叶轮的轴向间隔排列，且间隔距离不小于5mm。

可选地，磁场检测模块包括霍尔感应单元和信号处理单元；霍尔感应单元用于检测磁性元件产生的磁场，信号处理单元用于根据磁场信号形成脉冲信号；

蜗壳包括弧形围板以及分别位于叶轮两侧的第一侧面和第二侧面；第一侧面上设置有导风圈，第二侧面上设置有电机支架；

霍尔感应单元包括两个，沿叶轮的轴向设置于弧形围板上，或者分别设置于导风圈和电机支架上；其中每个霍尔感应单元与其对应的磁性元件间距相等。

本发明实施例还提供了一种油烟机的叶轮检测方法，该油烟机包括：电机、蜗壳和风道，蜗壳与风道连通；蜗壳内设置有叶轮，电机用于带动叶轮转动；叶轮上设置有磁性元件组；蜗壳上设置有磁场检测模块；磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块；该方法包括：

在叶轮转动过程中检测与每个磁场检测模块对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；

分别采集与每个磁性元件对应的磁场检测模块所产生的两组脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常。

本发明实施例的有益效果可以包括：

1、本发明实施例的油烟机可以包括：电机、蜗壳和风道，蜗壳与风道连通；蜗壳内设置有叶轮，电机用于带动叶轮转动；该叶轮检测系统包括：烟机主控单元、设置于叶轮上的磁性元件组以及设置于蜗壳上的磁场检测模块；磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块；磁场检测模块，用于在叶轮转动过程中检测与自身对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；烟机主控单元，用于分别采集磁场检测模块产生的脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常。该实施例方案通过在叶轮上安装磁性元件，在蜗壳上设置磁场检测模块，可以快速、有效地检测出叶轮偏心异常，实现了对叶轮运行性能的实时监控。

2、本发明实施例的根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常可以包括：检测两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差；将幅值差与预设的幅值差阈值相比较；当幅值差大于或等于幅值差阈值时，判定叶轮存在偏心异常；当幅值差小于幅值差阈值时，判定叶轮正常。该实施例方案原理简单、易于实施，且有效、可行。

3、本发明实施例的检测两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差可以包括：检测每个磁性元件组产生的两组脉冲信号的幅值变化方向；其中在预设的标准幅值的基础上，幅值增加时幅值变化方向为正，幅值减小时幅值变化方向为负；计算两组脉冲信号在同一时段内在各自的幅值变化方向上的幅值的绝对值与该标准幅值的差值，以形成两组脉冲信号的幅值变化量；计算两个脉冲信号的幅值变化量的差值，并将该差值的绝对值作为脉冲信号的幅值差。该实施例方案可以避免因忽略幅值的变化方向而造成计算错误和判断结果错误，从而提高了计算精度和判断准确性。

4、本发明实施例的叶轮上径向设置多个磁性元件组；烟机主控单元还用于：计算每个磁性元件组的两个脉冲信号的幅值差；比较多个磁性元件组的幅值差，获取设定时段内的最大幅值差；将最大幅值差与该幅值差阈值相比较；当最大幅值差大于或等于幅值差阈值时，判定叶轮存在偏心异常；当最大幅值差小于幅值差阈值时，判定叶轮正常。该实施例方案确保了磁性元件组为多个时数据的有效性，从而提高了判断结果的可靠性。

5、本发明实施例的烟机主控单元还用于：检测每个磁性元件组的两个脉冲信号的幅值变化方向，并判断该两个脉冲信号的变化方向是否相反，当所述两个脉冲信号的变化方向相反时，计算所述幅值差；当两个脉冲信号的变化方向相同时，判定所述磁场检测模块异常并报警。该实施例方案进一步确保了计算书的的有效性，并为磁场检测模块异常提供了判断依据，提高了油烟机的叶轮检测系统的性能。

6、本发明实施例的磁性元件组设置于叶轮上，至少两个磁性元件沿叶轮的轴向间隔排列，且间隔距离不小于5mm。该实施例方案避免了磁性元件组中的两个磁性元件之间的相互干扰。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例技术方案的限制。

图1为本发明实施例的油烟机蜗壳部分结构示意图；

图2为本发明实施例的叶轮检测系统组成框图；

图3为本发明实施例的叶轮偏心异常检测方案示意图；

图4为本发明实施例的磁场检测模块检测到的磁场脉冲波形示意图；

图5为本发明实施例的磁性翅片示意图；

图6为本发明实施例的两个霍尔感应单元分别设置于导风圈和电机支架上时叶轮检测系统结构示意图；

图7为本发明实施例的两个霍尔感应单元沿叶轮的轴向设置于弧形围板上时叶轮检测系统结构示意图；

图8为本发明实施例的叶轮检测方法示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一

一种油烟机的实时叶轮检测系统1，如图1、图2所示，该油烟机包括：电机（未示出）、蜗壳3和风道4，蜗壳3与风道4连通；蜗壳3内设置有叶轮5，电机用于带动叶轮5转动；叶轮检测系统1可以包括：烟机主控单元13、设置于叶轮5上的磁性元件组11以及设置于蜗壳3上的磁场检测模块12；磁性元件组11至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块12；

磁场检测模块12，用于在叶轮转动过程中检测与自身对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；

烟机主控单元13，用于分别采集磁场检测模块12产生的脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮5是否出现偏心异常。

在本发明实施例中，叶轮5上设置磁性元件组11以后，在叶轮5转动过程中会形成一个磁场，磁性元件组11经过磁场检测模块12时，磁场检测模块12会感应到该磁场，并可以检测磁场信号，该磁场信号可以包括磁场幅值。磁场检测模块12可以对检测到的磁场信号进行处理，以生成相应的脉冲信号，并在对该脉冲信号进行放大和滤波后传输给烟机主控单元13，以通过烟机主控单元13对脉冲信号的变化情况进行判断，其中该变化可以包括幅值变化。

在本发明实施例中，由于当叶轮5产生偏心异常时就会可能发生磁性元件组11经过磁场检测模块12时，与磁场检测模块12的距离忽近或忽远，此时磁场检测模块12检测到的磁场强度就会忽大或忽小，反映到脉冲信号上就会使得脉冲信号的幅值进行高低变化，反之，如果叶轮5未产生偏心异常，每次磁性元件组11经过磁场检测模块12时，与磁场检测模块12的距离均是相同的，因此获得的脉冲信号的幅值也会保持在一个固定值上不变，或者在误差范围内进行变化。根据上述原理可知，可以根据脉冲信号的幅值变化来检测叶轮5是否出现偏心异常。

在本发明实施例中，对于磁性元件组11和磁场检测模块12的具体设置位置不做限制，其中，磁性元件组11和磁场检测模块12的设置位置的连线可以与叶轮5的轴向平行，以检测叶轮轴向上的偏心异常；磁性元件组11和磁场检测模块12的设置位置的连线可以与叶轮5的径向平行，以检测叶轮径向上的偏心异常。当然，在具体实施时，磁性元件组11和磁场检测模块12的设置位置的连线与叶轮5的轴向平行时也可以检测叶轮径向上的偏心异常，但效果不如磁性元件组11和磁场检测模块12的设置位置的连线与叶轮5的径向平行时的检测效果好；同理，在磁性元件组11和磁场检测模块12的设置位置的连线与叶轮5的径向平行时也可以检测叶轮轴向上的偏心异常，但效果不如磁性元件组11和磁场检测模块12的设置位置的连线与叶轮5的轴向平行时的检测效果好。

在本发明实施例中，对于磁性元件组11和磁场检测模块12的具体设置数量也不做限制。其中，磁性元件组11越多，采样分辨率越高，可选地，本发明实施例优先选择4个磁性元件组11，并且在叶轮5上可以每间隔90°设置一个。

在本发明实施例中，通过在叶轮上安装磁性元件组，在蜗壳上设置磁场检测模块，快速、有效地检测出了叶轮偏心异常，实现了对叶轮运行性能的实时监控。

实施例二

如图3所示，该实施例在实施例一的基础上给出了叶轮偏心异常的具体判断方案。

可选地，根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常可以包括：

检测两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差；

将幅值差与预设的幅值差阈值相比较；

当幅值差大于或等于幅值差阈值时，判定叶轮存在偏心异常；当幅值差小于幅值差阈值时，判定叶轮正常。

在本发明实施例中，每个磁性元件组11中至少设置了两个磁性元件，并且每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块12，因此，在叶轮5运行正常情况下，如果磁性元件组11经过两个磁场检测模块12，则两个磁场检测模块12会在同一时段内分别检测到一组脉冲信号，并且这两组脉冲信号的幅值变化量应该是完全相同的（理想情况下），或者差值会非常小（非理想情况下），即两组脉冲信号的幅值差小于预设的幅值差阈值。反之，在叶轮5存在偏心异常的情况下，这两组脉冲信号的幅值变化量应该是比较大的，即两组脉冲信号的幅值差大于或等于该幅值差阈值。基于该原理可以确定，当幅值差大于或等于幅值差阈值时，叶轮存在偏心异常；当幅值差小于幅值差阈值时，叶轮正常。

在本发明实施例中，该幅值差阈值可以根据具体的应用场景或烟机硬件条件进行设置，对于其具体数值不做限制。

在本发明实施例中，基于上述内容可知，两组脉冲信号的幅值差是通过两组脉冲信号的幅值变化量获得的，具体可以通过下述方案实现：

可选地，检测两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差可以包括：

检测每个磁性元件组产生的两组脉冲信号的幅值变化方向；其中在预设的标准幅值的基础上，幅值增加时幅值变化方向为正，幅值减小时幅值变化方向为负；

计算两组脉冲信号在同一时段内在各自的幅值变化方向上的幅值的绝对值与该标准幅值的差值，以形成两组脉冲信号的幅值变化量；

计算两个脉冲信号的幅值变化量的差值，并将该差值的绝对值作为脉冲信号的幅值差。

在本发明实施例中，可以以磁性元件组为4组时为例来详细说明该实施例方案：

假如烟机叶轮5上安装4组磁性元件组11，叶轮5旋转一周，则每组磁场检测模块12（两个磁场检测模块12，分别对应一组磁性元件组11中的两个磁性元件）将检测到两组周期性的4个脉冲信号，如图4所示，其中Y轴代表脉冲输出的幅值大小，X轴代表脉冲周期时间长短，理想状态下叶轮5运行不偏心，4组磁性元件组11与磁场检测模块12之间的相对间距一致，且电机的转速恒定不变，那么我们采样到的脉冲波形就是一个恒定周期的等幅值脉冲波形。

假如此时叶轮5一边发生变形造成偏心，那么这个90°弧度内的一组或是多组磁性元件组11相对磁场检测模块12的位置发生变化，那么当4组磁性元件组11经过磁场检测模块12时，由于相对位置变化，造成的磁场磁通量变化，磁场检测模块12输出波形的幅值相对的发生变化。

由于叶轮5通常为盘式安装，一般情况下同一水平面上的两个磁性元件（位于一组磁性元件组11中）在发生偏心时会朝着相同的方向进行偏移，因此在磁场检测模块12的结构上，一组磁性元件组11在对应的磁场检测模块12上的相对距离应该是一个相对距离减小，另一个相对距离增大，两组脉冲幅值变化量表现为正向和反向变化。

磁场检测模块12与磁性元件组11中的磁性元件的相对距离增大则脉冲幅值减小，相对距离减小则脉冲幅值增大，这个时候可以将4组脉冲幅值在同一个采样时间周期内与系统参考幅值（即上述的标准幅值）进行对比，寻找差异波形后得到幅值变化量△A1和△A2（且系统将判断其中一组为正向变化，一组为反向变化），并将幅值变化量△A1和△A2的差值作为前述的幅值差，对比系统偏心幅值变化阈值As（即上述的幅值差阈值）来判定叶轮是否存在偏心异常。

实施例三

如图3所示，该实施例在实施例二的基础上对磁性元件组11包括多个时脉冲信号的幅值差的获取方法做了进一步限定。

可选地，叶轮5上径向设置多个磁性元件组11；烟机主控单元13还用于：

计算每个磁性元件组的两组脉冲信号的幅值差；

比较多个磁性元件组的幅值差，获取设定时段内的最大幅值差；

将最大幅值差与幅值差阈值相比较；

当最大幅值差大于或等于幅值差阈值时，判定叶轮存在偏心异常；当最大幅值差小于幅值差阈值时，判定叶轮正常。

在本发明实施例中，仍可以以磁性元件组11为4组时为例来详细说明该实施例方案：

烟机主控单元13进行风机运行脉冲检测，通过中断检测判定是否有磁性元件组11通过磁场检测模块12并产生脉冲，如果检测到脉冲中断，此时烟机主控单元11采样当前一组磁性元件组11的脉冲的幅值数据An1和An2，当叶轮5上设置4组磁性元件组11时，那么烟机主控单元11将采样连续的4组脉冲幅值A11和A12、A21和A22、A31和A32，A41和A42，烟机主控单元11设置有叶轮5运行参考幅值Aref，将对应的4组幅值与参考幅值进行对比运算，获取每一组中的幅值变化量△An1和△An2：

△An1= |An1 - Aref |，△An2= |An2 - Aref |，其中n=1，2，3，4；

叶轮5运行一周完成4组采样脉冲，分别计算出每组磁性元件组11的相应的幅值变化量；每组采样的幅值变化量要求一个为正向变化量，一个为负向变化量，那么这一组的变化量△An1和△An2才是有效值；

计算4组采样脉冲的幅值差，△An=|△An1-△An2 |；并从四个△An中选出一个最大值△Amax作为最终的幅值差，并将△Amax与偏心幅值变化量阈值As进行对比：

如果△Amax≥ As，那系统可以初步判定叶轮存在偏心异常；

如果△Amax＜ As，那系统可以初步判定叶轮正常；

在本发明实施例中，如果烟机主控单元13初步判定叶轮5存在偏心异常，可以继续连续进行n个周期的采样确认，如果连续n个周期内的采样脉冲最大值△Amax均大于 As，那么烟机主控单元13可以最终判定叶轮5存在偏心异常，并报警提醒用户进行叶轮维护保养。

在本发明实施例中，在进行判断时，可以在连续n个检测周期均满足△△Amax≥As时判定叶轮存在偏心异常，以及在连续n个检测周期均满足△△Amax＜As时判定叶轮正常；也可以在n个检测周期内，满足△Amax≥As的次数大于或等于预设的次数阈值m时即可判定叶轮存在偏心异常，其中，n为正整数，m为小于n的正整数。

实施例四

该实施例在上述任意实施例的基础上给出了磁场检测模块12故障判断的一个实施例。

可选地，烟机主控单元13还用于：检测每个磁性元件组11的两个脉冲信号的幅值变化方向，并判断该两个脉冲信号的变化方向是否相反，当两个脉冲信号的变化方向相反时，计算该幅值差；当两个脉冲信号的变化方向相同时，判定磁场检测模块异常并报警。

在本发明实施例中，通过前述分析可知，如果两个叶轮正常，在磁场检测模块12正常的情况下，在同一时段内检测到的两组脉冲信号基本保持在预设的标准幅值上不变；如果两个叶轮异常，在磁场检测模块12正常的情况下，在同一时段内检测到的两组脉冲信号基本上在预设的标准幅值的基础上在两个不同的方向上变化。 反之，在磁场检测模块12正常的情况下，在同一时段内检测到的两组脉冲信号基本上在预设的标准幅值的基础上在两个不同的方向上变化或者在两个相同的方向上变化；其中，在两个不同的方向上变化时不能判断磁场检测模块12是否故障，但在两个相同的方向上变化时，必定是磁场检测模块12故障引起的。因此当两个脉冲信号的变化方向相同时，可以判定磁场检测模块12异常并报警。

在本发明实施例中，如果两个磁场检测模块12同一时段内如果未检测到匹配波形，即一个正向变化，一个反向变化；可以在一定周期内对波形再次进行确认检测，如果依然存在此问题，则可以判定磁场检测模块12存在异常，将报警提醒用户进行维修检查。

实施例五

该实施例在上述任意实施例的基础上给出了磁场检测模块12故障判断的第二个实施例。

可选地，烟机主控单元13还用于：比较两组脉冲信号的幅值变化量，当两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化量不同时，判定磁场检测模块异常并报警。

在本发明实施例中，当叶轮5发生偏心异常时，叶轮5向一边靠近的同时，必定会以相同距离原理另一边，因此，处于叶轮5上的一组磁性元件组11在对应的磁场检测模块12上的相对距离应该是一个相对距离减小，另一个相对距离增大，且减小和增大的距离相等，相应地，且幅值变化量应该是相同的，幅值变化量的方向是相反的。如果此时检测出的结果为幅值变化量不相同，则这一现象是违背常理的，因此可以判定磁场检测模块12存在异常，将报警提醒用户进行维修检查。

实施例六

该实施例在上述任意实施例的基础上给出了磁场检测模块12故障判断的第三个实施例。

可选地，磁场检测模块12分别进行脉冲自检，如果任一磁场检测模块的脉冲输出异常，则判定该磁场检测模块异常并报警。

在本发明实施例中，任何一个磁场检测模块12至深夜刻以设置故障检测功能，以对自身产生的脉冲进行自检，并在检测到脉冲输出异常时判定磁场检测模块12存在异常，将报警提醒用户进行维修检查。

实施例七

如图5、图6、图7所示，该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了磁性元件组11中的磁性元件的具体实施例方案。

可选地，磁性元件可以包括新增的磁极111和/或叶轮上的磁性翅片112。

在本发明实施例中，当磁性元件包括新增的磁极时，由于磁极本身具有重量，需要将新增的磁极在叶轮5上进行对称分布，以便确保增加磁极后叶轮5仍然能够保持相对平衡，不会因为磁极设置不对称造成叶轮5偏重，引起叶轮离心异常现象。

在本发明实施例中，当新增的磁极未能进行对称分布时，可以为新增的磁极配置相应的配重，以抵消新增的磁极因本身重量引起的偏重问题。

在本发明实施例中，新增的磁极由于体积较小，相应地产生的磁场范围也小，可以确保磁极仅在转动到磁场检测模块12的设置位置处时才能使得磁场检测模块12检测到磁极的磁场变化，使得磁场检测更明显，从而可以增加故障检测精度。

在本发明实施例中，将磁性翅片作为磁性元件的优点在于不增加侧面开孔安装磁极，生产工艺相对简单，不过由于磁性翅片产生的磁性面积大，使得磁场检测模块12可能会实时能够检测到磁场变化，因此使得叶轮5即使在发生离心异常时感应到的磁通量变化也不明显，从而降低了故障检测精度。

在本发明实施例中，新增的磁极以及磁性翅片的设置数量可以根据具体应用场景进行设置，对于其具体数量不做限制。

在本发明实施例中，当采用新增的磁极时，一组磁性元件组中可以设置两个磁极，并在叶轮的轴向上依次设置，以分别供两个磁场检测模块12进行检测。当采用磁性翅片时，一组磁性元件组中可以包括一个磁性翅片，可以供两个磁场检测模块12分别对磁性翅片的两侧进行检测。

实施例八

该实施例在上述任意实施例的基础上，对设置两个磁极时的具体设置方案作了进一步介绍。

可选地，磁性元件组设置于所述叶轮上，至少两个磁性元件沿叶轮的轴向间隔排列，且间隔距离不小于5mm。

在本发明实施例中，两个磁极沿叶轮的轴向间隔排列，且间隔距离不小于5mm避免了两个磁极之间的相互干扰。

实施例九

该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了磁场检测模块12的具体实施例方案。

可选地，磁场检测模块12可以包括霍尔感应单元121和信号处理单元122；霍尔感应单元121用于检测磁性元件产生的磁场，信号处理单元122用于根据磁场信号形成脉冲信号；

蜗壳3可以包括弧形围板31以及分别位于叶轮两侧的第一侧面32（未示出）和第二侧面33；第一侧面32上设置有导风圈321，第二侧面33上设置有电机支架331；

霍尔感应单元121可以包括两个，沿叶轮5的轴向设置于弧形围板31上，或者分别设置于导风圈321和电机支架331上；其中每个霍尔感应单元121与其对应的磁性元件间距相等。

在本发明实施例中，如图6所示，当霍尔感应单元121设置于第一侧面32上时，霍尔感应单元121（具体为霍尔感应单元121-1）可以设置于导风圈321上或设置于第一侧面上的钣金件a上，此时磁性元件组11中的一个磁性元件11-1可以相应地设置于叶轮5上靠近第一侧面32（具体可以是靠近霍尔感应单元121的安装位置）的位置上，如靠近导风圈321。此时霍尔感应单元121的安装位置要求当磁性元件11-1经过霍尔感应单元121-1时，与霍尔感应单元121-1与磁性元件11-1正相对或者具有较小的夹角，以使得磁性元件11-1经过霍尔感应单元121-1时能够感应到磁性元件11-1产生的磁场。

在本发明实施例中，霍尔感应单元121-1设置于导风圈321上时，可以方便拆卸，便于清洁维护。

在本发明实施例中，霍尔感应单元121-1可以采用塑胶密封或是灌胶方式进行安装，可在导风圈321上开孔安装，目的在于保证感应有效性的同时，还能防止油污对霍尔感应单元121-1的污染，并且即使霍尔感应单元121-1的头部受到污染，可以相对于磁性元件11的磁通变化量检测仍能保持一致，对检测结果影响较小。

在本发明实施例中，如图6所示，当霍尔感应单元121设置于第二侧面33上时，霍尔感应单元121（具体为霍尔感应单元121-2）可以设置于电机支架331上或设置于第二侧面33上的钣金件b上，此时磁性元件11-2可以相应地设置于叶轮5上靠近第二侧面33（具体可以是靠近霍尔感应单元121-2的安装位置）的位置上，如靠近电机支架331。此时霍尔感应单元121-2的安装位置同样要求当磁性元件11-2经过霍尔感应单元121-2时，与霍尔感应单元121-2与磁性元件11-2正相对或者具有较小的夹角，以使得磁性元件11-2经过霍尔感应单元121-2时能够感应到磁性元件11-2产生的磁场。

在本发明实施例中，霍尔感应单元121-2设置于电机支架331上或设置于第二侧面33上的钣金件上时，可以减少油污对霍尔感应单元121-2的污染，但是相对于安装于导风圈上的结构，后续清洁维护较为麻烦。

在本发明实施例中，蜗壳12的第二侧面33上的钣金件可以采用冲压沉台方式安装，以保证霍尔感应单元121-2与叶轮5上的磁性元件11-2的感应间距。

在本发明实施例中，上述的霍尔感应单元121-1和霍尔感应单元121-2可以以叶轮的任意一条直径为对称轴进行对称设置，并作为一组与磁性元件组11对应的霍尔感应单元配合使用。

在本发明实施例中，如图7所示，霍尔感应单元121（具体为霍尔感应单元121-3和霍尔感应单元121-4）还可以设置于环绕所述叶轮5的圆周（即弧形围板31）的钣金件c上以及设置于风道蜗舌上。

在本发明实施例中，当霍尔感应单元121-3和霍尔感应单元121-4设置于环绕所述叶轮5的圆周的钣金件上以及设置于风道蜗舌上时，霍尔感应单元121的安装位置可以与叶轮5上的磁性元件组11相对平行。

在本发明实施例中，霍尔感应单元121设置于环绕所述叶轮5的圆周的钣金件上以及设置于风道蜗舌上可以减少油污污染，安装方式简单，后续维修保养难度适中。

在本发明实施例中，霍尔感应单元121可以通过霍尔传感器实现。

在本发明实施例中，对于信号处理单元122的设置位置以及选型均不作要求，可以根据不同的需求自行定义。

在本发明实施例中，每个磁场检测模块12与其对应的磁性元件间距相等，可以使得在叶轮正常情况下，与一组磁性元件组11对应的两个磁场检测模块12产生的标准幅值相同。

实施例十

一种油烟机的叶轮检测方法，该油烟机包括：电机、蜗壳和风道，蜗壳与风道连通；蜗壳内设置有叶轮，电机用于带动叶轮转动；叶轮上设置有磁性元件组；蜗壳上设置有磁场检测模块；磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块；如图8所示，该方法可以包括S101-S102：

S101、在叶轮转动过程中检测与每个磁场检测模块对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；

S102、分别采集与每个磁性元件对应的磁场检测模块所产生的两组脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常。

在本发明实施例中，上述的系统实施例中的任何实施例均适用于该方法实施例中，在此不再一一赘述。

本发明实施例的有益效果可以包括：

1、本发明实施例的油烟机可以包括：电机、蜗壳和风道，蜗壳与风道连通；蜗壳内设置有叶轮，电机用于带动叶轮转动；该叶轮检测系统包括：烟机主控单元、设置于叶轮上的磁性元件组以及设置于蜗壳上的磁场检测模块；磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块；磁场检测模块，用于在叶轮转动过程中检测与自身对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；烟机主控单元，用于分别采集磁场检测模块产生的脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常。该实施例方案通过在叶轮上安装磁性元件，在蜗壳上设置磁场检测模块，可以快速、有效地检测出叶轮偏心异常，实现了对叶轮运行性能的实时监控。

2、本发明实施例的根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测叶轮是否出现偏心异常可以包括：检测两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差；将幅值差与预设的幅值差阈值相比较；当幅值差大于或等于幅值差阈值时，判定叶轮存在偏心异常；当幅值差小于幅值差阈值时，判定叶轮正常。该实施例方案原理简单、易于实施，且有效、可行。

3、本发明实施例的检测两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差可以包括：检测每个磁性元件组产生的两组脉冲信号的幅值变化方向；其中在预设的标准幅值的基础上，幅值增加时幅值变化方向为正，幅值减小时幅值变化方向为负；计算两组脉冲信号在同一时段内在各自的幅值变化方向上的幅值的绝对值与该标准幅值的差值，以形成两组脉冲信号的幅值变化量；计算两个脉冲信号的幅值变化量的差值，并将该差值的绝对值作为脉冲信号的幅值差。该实施例方案可以避免因忽略幅值的变化方向而造成计算错误和判断结果错误，从而提高了计算精度和判断准确性。

4、本发明实施例的叶轮上径向设置多个磁性元件组；烟机主控单元还用于：计算每个磁性元件组的两个脉冲信号的幅值差；比较多个磁性元件组的幅值差，获取设定时段内的最大幅值差；将最大幅值差与该幅值差阈值相比较；当最大幅值差大于或等于幅值差阈值时，判定叶轮存在偏心异常；当最大幅值差小于幅值差阈值时，判定叶轮正常。该实施例方案确保了磁性元件组为多个时数据的有效性，从而提高了判断结果的可靠性。

5、本发明实施例的烟机主控单元还用于：检测每个磁性元件组的两个脉冲信号的幅值变化方向，并判断该两个脉冲信号的变化方向是否相反，当所述两个脉冲信号的变化方向相反时，计算所述幅值差；当两个脉冲信号的变化方向相同时，判定所述磁场检测模块异常并报警。该实施例方案进一步确保了计算书的的有效性，并为磁场检测模块异常提供了判断依据，提高了油烟机的叶轮检测系统的性能。

6、本发明实施例的磁性元件组设置于叶轮上，至少两个磁性元件沿叶轮的轴向间隔排列，且间隔距离不小于5mm。该实施例方案避免了磁性元件组中的两个磁性元件之间的相互干扰。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于 RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (9)

1.一种油烟机的实时叶轮检测系统，所述油烟机包括：电机、蜗壳和风道，所述蜗壳与所述风道连通；所述蜗壳内设置有叶轮，所述电机用于带动所述叶轮转动；其特征在于，所述叶轮检测系统包括：烟机主控单元、设置于所述叶轮上的磁性元件组以及设置于所述蜗壳上的磁场检测模块；所述磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块；

所述磁场检测模块，用于在所述叶轮转动过程中检测与自身对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；

所述烟机主控单元，用于分别采集所述磁场检测模块产生的脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据所述两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测所述叶轮是否出现偏心异常；

所述烟机主控单元还用于：检测每个磁性元件组的两个脉冲信号的幅值变化方向，并判断该两个脉冲信号的变化方向是否相反，当所述两个脉冲信号的变化方向相反时，计算两组脉冲信号在同一时段内的幅值差；当两个脉冲信号的变化方向相同时，判定所述磁场检测模块异常并报警。

2.根据权利要求1所述的油烟机的实时叶轮检测系统，其特征在于，所述根据两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测所述叶轮是否出现偏心异常包括：

检测所述两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差；

将所述幅值差与预设的幅值差阈值相比较；

当所述幅值差大于或等于所述幅值差阈值时，判定所述叶轮存在偏心异常；当所述幅值差小于所述幅值差阈值时，判定所述叶轮正常。

3.根据权利要求2所述的油烟机的实时叶轮检测系统，其特征在于，所述检测所述两组脉冲信号在同一时段内的幅值，计算两组脉冲信号的幅值差包括：

检测每个磁性元件组产生的两组脉冲信号的幅值变化方向；其中在预设的标准幅值的基础上，幅值增加时幅值变化方向为正，幅值减小时幅值变化方向为负；

计算所述两组脉冲信号在同一时段内在各自的幅值变化方向上的幅值的绝对值与所述标准幅值的差值，以形成所述两组脉冲信号的幅值变化量；

计算所述两个脉冲信号的所述幅值变化量的差值，并将所述差值的绝对值作为所述脉冲信号的幅值差。

4.根据权利要求3所述的油烟机的实时叶轮检测系统，其特征在于，所述叶轮上径向设置多个磁性元件组；所述烟机主控单元还用于：

计算每个磁性元件组的两组脉冲信号的幅值差；

比较多个磁性元件组的幅值差，获取设定时段内的最大幅值差；

将所述最大幅值差与所述幅值差阈值相比较；

当所述最大幅值差大于或等于所述幅值差阈值时，判定所述叶轮存在偏心异常；当所述最大幅值差小于所述幅值差阈值时，判定所述叶轮正常。

5.根据权利要求1所述的油烟机的实时叶轮检测系统，其特征在于，

所述烟机主控单元还用于：比较所述两组脉冲信号的幅值变化量，当所述两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化量不同时，判定所述磁场检测模块异常并报警。

6.根据权利要求1所述的油烟机的实时叶轮检测系统，其特征在于，所述磁场检测模块分别进行脉冲自检，如果任一磁场检测模块的脉冲输出异常，则判定所述磁场检测模块异常并报警。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的油烟机的实时叶轮检测系统，其特征在于，所述磁性元件组设置于所述叶轮上，所述至少两个磁性元件沿所述叶轮的轴向间隔排列，且间隔距离不小于5mm。

8.根据权利要求7所述的油烟机的实时叶轮检测系统，其特征在于，所述磁场检测模块包括霍尔感应单元和信号处理单元；所述霍尔感应单元用于检测所述磁性元件产生的磁场，所述信号处理单元用于根据所述磁场信号形成所述脉冲信号；

所述蜗壳包括弧形围板以及分别位于所述叶轮两侧的第一侧面和第二侧面；所述第一侧面上设置有导风圈，所述第二侧面上设置有电机支架；

所述霍尔感应单元包括两个，沿所述叶轮的轴向设置于所述弧形围板上，或者分别设置于所述导风圈和所述电机支架上；其中每个霍尔感应单元与其对应的磁性元件间距相等。

9.一种油烟机的叶轮检测方法，所述油烟机包括：电机、蜗壳和风道，所述蜗壳与所述风道连通；所述蜗壳内设置有叶轮，所述电机用于带动所述叶轮转动；其特征在于，所述叶轮上设置有磁性元件组；所述蜗壳上设置有磁场检测模块；所述磁性元件组至少包括两个磁性元件，每个磁性元件分别对应一个磁场检测模块；所述方法包括：

在所述叶轮转动过程中检测与每个磁场检测模块对应的磁性元件产生的磁场，并根据检测到的磁场信号形成相应的脉冲信号；

分别采集与每个磁性元件对应的所述磁场检测模块所产生的两组脉冲信号，检测两组脉冲信号中的幅值变化，并根据所述两组脉冲信号中同一时段内的幅值变化检测所述叶轮是否出现偏心异常。

Images