CN109282330A - 红外测温电磁灶 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种红外测温电磁灶，涉及电磁灶技术领域，包括透光面板，透光面板下方设置有红外测温组件，红外测温组件与控制系统相连；其中，红外测温组件的光谱响应波段范围与透光面板的主要透光波段范围重叠，适于感知锅底发出的红外信号。本发明通过采用透光面板并匹配合适的红外测温组件，红外测温组件的光谱响应范围与透光面板的主要透光范围重叠，可以缓解接触式测温方案在电磁灶上的应用局限性，提升测温、控温的精度。
Description
技术领域
本发明涉及电磁灶技术领域，尤其是涉及红外测温电磁灶。
背景技术
现有电磁灶，主要采用热敏电阻测温，热敏电阻设置在透光面板下表面，由于是非直接接触式测温，存在以下问题：由于透光面板的阻隔，热敏电阻测试到的并不是锅底实时温度，特别是干烧时，测试到的温度和实际温度有较大差距；由于锅具表面的不平整，热敏探头所对应的位置，锅具和透光面板可能接触不好，从而导致偏差很大。
为了规避热敏电阻测温的局限性，有些专利披露了红外测温技术，例如：CN200420045814、CN201120341922等。但这些专利，仅仅从原理上解释了红外测温的可行性。由于微晶玻璃的光学特性，普通红外测温探头并不能满足实际要求。这些专利都没有披露这方面的问题。
通常，使用热电堆传感器作为红外测温探头，但热电堆能探测的红外线波长为2.5um以上，而透光面板主要透光区在2.5um以下(3～4um红外线也能部分穿透)。因此，仍然无法满足电磁灶测温需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供红外测温电磁灶，以缓解接触式测温方案(如热敏电阻测温、热电偶测温)在电磁灶上的应用局限性；根据微晶玻璃特性，匹配合适的红外探头，提升测温、控温的精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种红外测温电磁灶，其中，包括透光面板，所述透光面板下方设置有红外测温组件，所述红外测温组件与控制系统相连；
其中，所述红外测温组件的光谱响应波段范围与所述透光面板的主要透光波段范围重叠，适于感知锅底发出的红外信号。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述红外测温组件包括用于检测锅具底部并透过所述透光面板的红外信号的铟镓砷传感器，所述铟镓砷传感器的光谱响应范围为0.8um～2.6um；所述透光面板的主要透光波段范围为小于或等于2.7um。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述红外测温组件包括与所述铟镓砷传感器相连的信号处理电路；
所述铟镓砷传感器将检测到的所述红外信号转换为温度监测电信号，由所述信号处理电路将所述温度监测电信号进行放大降噪处理，输出温度反馈电信号。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述控制系统接收所述信号处理电路发送的所述温度反馈电信号，并根据所述温度反馈电信号对线圈盘的输出功率和风机的风量进行控制。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述控制系统包括设置于所述线圈盘下方的主控板和设置于所述透光面板上的操控面板。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述红外测温组件还包括用于检测所述红外信号的热电堆传感器；
所述铟镓砷传感器与所述热电堆传感器的光谱响应波段范围覆盖所述透光面板的透光波段范围。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述热电堆传感器的光谱响应范围为大于或等于2.5um。
结合第一方面的第二种或第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述红外测温组件固定于线圈盘各加热区域的间隙内。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，包括底座，所述底座上固定有所述风机、所述主控板和所述线圈盘。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述透光面板上与锅具相匹配的位置处设置有测温透视区。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供的一种红外测温电磁灶，包括透光面板，透光面板下方设置有红外测温组件，红外测温组件与控制系统相连；其中，红外测温组件的光谱响应波段范围与透光面板的主要透光波段范围重叠，适于感知锅底发出的红外信号。本发明通过采用透光面板并匹配合适的红外测温组件，红外测温组件的光谱响应范围与透光面板的主要透光范围重叠，可以缓解接触式测温方案在电磁灶上的应用局限性，提升测温、控温的精度。
本发明的其他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。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的透光面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的操控面板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的线圈盘的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的主控板的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的风机的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的底座的结构示意图。
图标：
1-透光面板；2-测温透视区；3-操控面板；4-线圈盘；5-红外测温组件；6-主控板；7-风机；8-底座。
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，下面将结合附图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。
现有电磁灶，主要采用热敏电阻测温，热敏电阻设置在透光面板下表面，由于是非直接接触式测温，因此存在以下问题：由于透光面板的阻隔，热敏电阻测试到的并不是锅底实时温度，特别是干烧时，测试到的温度和实际温度有较大差距；由于锅具表面的不平整，热敏探头所对应的位置，锅具和透光面板可能接触不好，从而导致偏差很大。为了规避热敏电阻测温的局限性，现有的一些专利仅仅从原理上解释了红外测温的可行性。由于微晶玻璃的光学特性，普通红外测温探头并不能满足实际要求。这些专利都没有披露这方面的问题。通常，使用热电堆传感器作为红外测温探头，但热电堆能探测的红外线波长为2.5um以上，而透光面板主要透光区在2.5um以下(3～4um红外线也能部分穿透)。因此，仍然无法满足电磁灶测温需求。
基于此，本发明实施例提供的一种红外测温电磁灶，可以缓解接触式测温方案(如热敏电阻测温、热电偶测温)在电磁灶上的应用局限性；根据微晶玻璃特性，匹配合适的红外测温组件，提升测温、控温的精度。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种红外测温电磁灶进行详细介绍。
实施例：
本发明实施例通过图1至图6对红外测温电磁灶进行描述。红外测温电磁灶包括透光面板1、红外测温组件5、线圈盘4、风机7、底座8和控制系统；其中，控制系统包括设置于透光面板1上的操控面板3和设置于线圈盘4下方的主控板6。
底座8上由下到上依次固定有风机7、主控板6和线圈盘4，线圈盘4上固定有红外测温组件5，红外测温组件5设置于透光面板1的下方；同时，红外测温组件5分别与主控板6、操控面板3相连接，主控板6、操控面板3还均与线圈盘4和风机7相连接。
参照图1，透光面板1采用微晶玻璃材质，为一体式的透明的面板。或者，在另一种实现方式中，透光面板1上与锅具相匹配的位置处可设置有测温透视区2。
透光面板1的透光波段范围为小于4.5um，即大于4.5um波长的红外线是基本无法透过的。其中，透光面板1的主要透光波段范围为小于等于2.7um，2.7um以下波长红外线透光率接近90％。
红外测温组件5的光谱响应波段范围与透光面板1的主要透光波段范围重叠，适于感知锅底发出的红外信号。
红外测温组件5包括相连接的铟镓砷传感器和信号处理电路；铟镓砷传感器检测锅具底部发射并通过透光面板1的大部分的红外信号，将红外信号转换为温度监测电信号；红外测温探头输出的温度监测电信号非常弱，需要经由信号处理电路将温度监测电信号进行放大、降噪处理，再向主控板6、操控面板3传输温度反馈电信号。
具体的，铟镓砷传感器的光谱响应范围为：0.8um～2.6um，即，铟镓砷传感器可以检测到0.8um～2.6um波段范围内的红外信号，这一红外检测范围与透光面板1的主要透光波段(≤2.7um)重叠。可见，采用铟镓砷传感器可以感知锅底发出的大部分的红外信号。
铟镓砷传感器的数量为至少一个。
铟镓砷传感器不但能够实现比较精确的测温，而且具有频率响应范围稳定、一致性好的特点。
另外，在其他可能的实现方式中，在铟镓砷传感器的基础上，还可以进一步设置热电堆传感器。利用热电堆传感器检测锅具底部发射并通过透光面板1的其余部分的红外信号；根据热电堆光谱响应特性，其红外检测范围为波段2.5um以上的红外信号。通过采用两种红外测温传感器，使铟镓砷传感器感测0.8um～2.6um范围内的红外线波长，再结合热电堆传感器感测2.5um以上的红外线波长，感测红外线范围可达10um，覆盖了透光面板1的透光波段范围，可以实现更加精准的测温。
为了达到更好的测温效果，可以将铟镓砷传感器和热电堆传感器的数量均设置为至少一个。
参照图3，红外测温组件5可以固定于线圈盘4上各加热区域的间隙内。
进一步的，红外测温探头检测到的红外信号经由信号处理电路放大降噪处理后，将温度反馈电信号传输至主控板6和/或操控面板3，主控板6和/或操控面板3根据温度反馈电信号对线圈盘的输出功率和/或风机的风量进行控制做进一步的处理，可以包括：
温度反馈电信号可以为温度值或者能量值。在本实施方式中以温度值为例进行说明。
参照图2，操控面板3上设置有显示屏，用于显示接收到的温度值；操控面板3上还设置有多种由用户操作并可控制线圈盘、风机等的功能按钮，功能按钮包括童锁、预约/定时、煲汤、蒸煮、火锅、爆炒、电源等。用户根据显示的实时温度值对操控面板3中的功能按钮进行点击发起操作指令，以使操控面板3控制线圈盘4的输出功率或者控制风机7的风量大小。
主控板6接收到温度反馈电信号，并将温度反馈电信号与内部预设的阈值进行比较，比如在处于爆炒模式的情况下，预设的温度阈值为200℃-240℃，如果实时接收到的温度值小于200℃，则控制线圈盘4增大输出功率提升温度；如果实时接收到的温度值大于240℃，则控制风机7输出高档风量降低温度。
当温度反馈电信号为能量值时，主控板6、操控面板3根据能量值对线圈盘4的输出功率和风机7的风量进行控制的方式同温度值。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供的一种红外测温电磁灶，包括透光面板，透光面板下方设置有红外测温组件，红外测温组件与控制系统相连；其中，红外测温组件的光谱响应波段范围与透光面板的主要透光波段范围重叠，适于感知锅底发出的红外信号。本发明通过采用透光面板并匹配合适的红外测温组件，红外测温组件的光谱响应范围与透光面板的主要透光范围重叠，可以缓解接触式测温方案在电磁灶上的应用局限性，提升测温、控温的精度。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种红外测温电磁灶，其特征在于，包括透光面板，所述透光面板下方设置有红外测温组件，所述红外测温组件与控制系统相连；
其中，所述红外测温组件的光谱响应波段范围与所述透光面板的主要透光波段范围重叠，适于感知锅底发出的红外信号。
2.根据权利要求1所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述红外测温组件包括用于检测锅具底部并透过所述透光面板的红外信号的铟镓砷传感器，所述铟镓砷传感器的光谱响应范围为0.8um～2.6um；所述透光面板的主要透光波段范围为小于或等于2.7um。
3.根据权利要求2所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述红外测温组件包括与所述铟镓砷传感器相连的信号处理电路；
所述铟镓砷传感器将检测到的所述红外信号转换为温度监测电信号，由所述信号处理电路将所述温度监测电信号进行放大降噪处理，输出温度反馈电信号。
4.根据权利要求3所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述控制系统接收所述信号处理电路发送的所述温度反馈电信号，并根据所述温度反馈电信号对线圈盘的输出功率和/或风机的风量进行控制。
5.根据权利要求4所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述控制系统包括设置于所述线圈盘下方的主控板和设置于所述透光面板上的操控面板。
6.根据权利要求3所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述红外测温组件还包括用于检测所述红外信号的热电堆传感器；
所述铟镓砷传感器与所述热电堆传感器的光谱响应波段范围覆盖所述透光面板的透光波段范围。
7.根据权利要求6所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述热电堆传感器的光谱响应范围为大于或等于2.5um。
8.根据权利要求3或6所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述红外测温组件固定于线圈盘各加热区域的间隙内。
9.根据权利要求5所述的红外测温电磁灶，其特征在于，包括底座，所述底座上固定有所述风机、所述主控板和所述线圈盘。
10.根据权利要求1所述的红外测温电磁灶，其特征在于，所述透光面板上与锅具相匹配的位置处设置有测温透视区。
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