CN109579080A - 一种带锅具识别功能的灶具及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带锅具识别功能的灶具及其控制方法，包括锅具形状检测模块，用于检测放置于所述灶具上的锅具的形状；锅具材质检测模块，用于检测放置于所述灶具上的锅具的材质；控制器，所述控制器分别与所述锅具形状检测模块、所述锅具材质检测模块电性连接，所述控制器根据所述锅具形状检测模块、所述锅具材质检测模块反馈的检测信号调整所述灶具的工作状态，其适用范围广，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及厨电技术领域，尤其涉及一种带锅具识别功能的灶具及其控制方法。
背景技术
相关技术中，灶具要具备智能烹饪功能，必须要对锅具进行准确识别。才能根据烹饪需要匹配最适火力、温度，实现智能化烹饪过程。
目前锅具自动检测在电磁炉产品技术领域有一定应用，其主要技术方案是基于电磁炉谐振电路与被加热锅具的感应反馈，通过工作电流参数，例如脉冲频率、电流值或电功率值，与预设阈值对比来判断锅具是否是铁质锅具，其目的在于避免IGBT电路损坏，延长电磁炉使用寿命。
此外，也有在锅具上预设信号通讯模块，在与配套灶具联机时，通过无线信号交互对锅具特性进行识别的技术方案。
以上技术方案，其应用范围相对较窄，难以扩大其应用范围，且成本相对较高，市场竞争力弱。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种带锅具识别功能的灶具，其适用范围广，成本较低。
此外，本发明提出一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，其方便、简单，适用范围广。
上述第一个目的是通过如下技术方案来实现的：
一种带锅具识别功能的灶具，包括：
锅具形状检测模块，用于检测放置于所述灶具上的锅具的形状；
锅具材质检测模块，用于检测放置于所述灶具上的锅具的材质；
控制器，所述控制器分别与所述锅具形状检测模块、所述锅具材质检测模块电性连接，所述控制器根据所述锅具形状检测模块、所述锅具材质检测模块反馈的检测信号调整所述灶具的工作状态。
在一些实施方式中，所述锅具形状检测模块包括弹性伸缩机构和设于所述弹性伸缩机构下端的位移传感装置，在所述弹性伸缩机构上端设置有所述锅具材质检测模块。
在一些实施方式中，所述弹性伸缩机构包括中空柱体、凸台结构和弹性元件，其中所述凸台结构可上下活动设于所述中空柱体内，所述弹性元件抵在所述凸台结构的底部与所述中空柱体的底部之间。
在一些实施方式中，所述灶具包括面板、设于所述面板上的炉头和支架，所述炉头设于所述支架中，其中所述中空柱体安装于所述面板上，所述中空柱体的顶面低于所述支架的顶面，所述凸台结构的顶面在非承压状态下高于所述支架的顶面并且高于所述炉头的最高点。
在一些实施方式中，所述锅具形状检测模块包括1个，设于所述炉头的中心位置，所述锅具形状检测模块的位移传感装置用于检测所述弹性伸缩机构的位移距离并将检测到的位移数据反馈至所述控制器，所述控制器根据所述位移传感装置反馈的位移数据判断所述锅具的形状特征和/或位置状态。
在一些实施方式中，所述锅具形状检测模块包括多个，在所述炉头的中心位置和所述支架的附近分别设置有所述锅具形状检测模块，所述锅具形状检测模块的位移传感装置用于检测所述弹性伸缩机构的位移距离并将检测到的位移数据反馈至所述控制器，所述控制器根据多个所述位移传感装置反馈的位移数据计算锅具中心位置与锅具外围位置的位移距离差，并且根据计算所得所述位移距离差与位移阈值进行比较以判断所述锅具的形状特征和/或位置状态。
在一些实施方式中，所述锅具材质检测模块为温度传感器，所述温度传感器在预设检测时间间隔内测量所述锅具中心和所述锅具外围的温度并将检测到的温度数据反馈至所述控制器，所述控制器根据多个所述温度传感器反馈的温度数据计算锅具中心与锅具外围的温度差值，并且根据计算所得所述温度差值与温度阈值进行比较以判断所述锅具的材质。
在一些实施方式中，所述锅具材质检测模块为超声波收发探头，所述超声波收发探头在预设检测时间内向所述锅具发送检测声波并接收反馈声波，基于接收的反馈声波判断所述锅具的材质和/或厚度。
上述第二个目的是通过如下技术方案来实现的：
一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，应用于如上述所述的灶具，包括如下步骤：
启动灶具，开始锅具检测；
检测并判断所述锅具的形状；
检测并判断所述锅具的材质；
根据所述锅具的形状和材质调整所述灶具的工作状态。
在一些实施方式中，调整所述灶具的工作状态的具体步骤为：在所述灶具按照预设烹饪程序进行烹饪过程中调整所述灶具的火力大小。
在一些实施方式中，还包括有如下步骤：
在所述灶具烹饪过程中，判断所述锅具是否离开和/或位置状态是否异常，并根据判断结果决定是否停止供气和/或熄火。
在一些实施方式中，检测并判断所述锅具的形状具体步骤为：所述控制器根据多个所述位移传感装置反馈的位移数据计算锅具中心位置与锅具外围位置的位移距离差，并且根据计算所得所述位移距离差与位移阈值进行比较以判断所述锅具的形状特征和/或位置状态。
在一些实施方式中，检测并判断所述锅具的材质具体步骤为：所述温度传感器在预设检测时间间隔内测量所述锅具中心和所述锅具外围的温度并将检测到的温度数据反馈至所述控制器，所述控制器根据多个所述温度传感器反馈的温度数据计算锅具中心与锅具外围的温度差值，并且根据计算所得所述温度差值与温度阈值进行比较以判断所述锅具的材质。
在一些实施方式中，检测并判断所述锅具的材质具体步骤为：所述超声波收发探头在预设检测时间内向所述锅具发送检测声波并接收反馈声波，基于接收的反馈声波判断所述锅具的材质和/或厚度。
本发明与现有技术相比，至少具有如下效果：
1、本发明的带锅具识别功能的灶具，通过增设的锅具形状检测模块和锅具材质检测模块，控制器根据锅具的形状、材质调整灶具的工作状态，以此实现灶具的智能烹饪，其适用范围广，成本较低，有效提高产品的市场竞争力。
2、本发明的带锅具识别功能的灶具的控制方法，可根据锅具的形状和材质调整灶具的工作状态，其方便、简单，适用范围广。
本发明的其他有益结果将在具体实施方式中结合附图作说明。
附图说明
图1是本发明实施例中灶具的原理方框图；
图2是本发明实施例中灶具的结构示意图；
图3是本发明实施例中锅具材质检测模块的结构示意图；
图4是本发明实施例中控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：如图1、图2和图3所示的，本实施例提供一种带锅具识别功能的灶具，包括：
锅具形状检测模块1，用于检测放置于灶具上的锅具的形状；
锅具材质检测模块2，用于检测放置于灶具上的锅具的材质；
控制器，控制器分别与锅具形状检测模块1、锅具材质检测模块2电性连接，控制器根据锅具形状检测模块1、锅具材质检测模块2反馈的检测信号调整灶具的工作状态。
本实施例的带锅具识别功能的灶具，通过增设的锅具形状检测模块1和锅具材质检测模块2，控制器根据锅具的形状、材质调整灶具的工作状态，以此实现灶具的智能烹饪，其适用范围广，成本较低，有效提高产品的市场竞争力。
优选地，锅具形状检测模块1包括弹性伸缩机构11和设于弹性伸缩机构11下端的位移传感装置12，在弹性伸缩机构11上端设置有锅具材质检测模块2。进一步地，弹性伸缩机构11包括中空柱体110、凸台结构111和弹性元件112，其中凸台结构111可上下活动设于中空柱体110内，弹性元件112抵在凸台结构111的底部与中空柱体110的底部之间，即当有锅具放置于灶具上时，凸台结构111与锅具接触并且弹性元件112会被压缩，通过位移传感装置12记录弹性元件12的位移距离和/收缩距离。更优选地，弹性伸缩机构11均由耐高温材料制成，以此可保证其工作的可靠性。
进一步地，灶具包括面板301、设于面板301上的炉头302和支架303，炉头302设于支架303中，其中中空柱体110安装于面板302上，优选地，中空柱体110穿设于面板302上，中空柱体110的顶面低于支架303的顶面，凸台结构111的顶面在非承压状态下高于支架303的顶面并且高于炉头302的最高点，以此确保通过支架303对锅具进行有效支撑，而锅具形状检测模块1作为检测锅具形状之用，锅具的受力主要集中在支架303上，同时可避免锅具与炉头302接触。
优选的，锅具形状检测模块1包括1个，设于炉头302的中心位置，锅具形状检测模块1的位移传感装置12用于检测弹性伸缩机构11的位移距离并将检测到的位移数据反馈至控制器，控制器根据位移传感装置12反馈的位移数据判断锅具的形状特征和/或位置状态。基于放上锅具后，结合锅具形状检测模块1的位移距离，或是说其收缩距离、被压缩程度的检测值来判断锅具外形特征以及自动判断锅具位置状态，位置状态包括但不限于是否离锅或歪斜。
或者，锅具形状检测模块1包括多个，在炉头302的中心位置和支架303的附近分别设置有锅具形状检测模块1，锅具形状检测模块1的位移传感装置12用于检测弹性伸缩机构11的位移距离并将检测到的位移数据反馈至所述控制器，具体地，在炉头302的中心位置处的锅具形状检测模块1用于检测锅具中心位置的位移数据，在支架303的附近位置处的锅具形状检测模块1用于检测锅具外围位置的位移数据，控制器根据多个位移传感装置12反馈的位移数据计算锅具中心位置与锅具外围位置的位移距离差，并且根据计算所得位移距离差与位移阈值进行比较以判断锅具的形状特征和/或位置状态。其中，若计算所得位移距离差大于位移阈值，则判断锅具为凸底的，若计算所得位移距离差小于位移阈值，则判断锅具为平底的。
本实施例中，位移传感装置12，可以是光学式、电子式、压力式其中一种。更优选地，弹性伸缩机构11与支架303组装成一体，以此便于安装、使用，有效提高用户的使用体验。
设置于弹性伸缩结构11上端的锅具材质检测模块2为温度传感器或超声波收发探头，用于对锅具材质(传热特性)进行检测。更优地，弹性伸缩机构11的弹性元件112具备刚性，优选地，初拉力为1-50N，以确保锅具材质检测模块2与锅具底部接触良好。
优选地，锅具材质检测模块2为温度传感器，温度传感器在预设检测时间间隔内测量锅具中心和锅具外围的温度并将检测到的温度数据反馈至控制器，控制器根据多个温度传感器反馈的温度数据计算锅具中心与锅具外围的温度差值，并且根据计算所得温度差值与温度阈值进行比较以判断所述锅具的材质，具体地，根据计算所得温度差值与温度阈值的比较结果判断锅具的传热特性，根据判断所得的传热特性判断锅具的材质。
进一步地，锅具材质检测模块2为超声波收发探头，超声波收发探头在预设检测时间内向所述锅具发送检测声波并接收反馈声波，基于接收的反馈声波判断所述锅具的材质和/或厚度。例如，在发射超声波频率为10MHz的情况下，不锈铁、304不锈钢、铝合金材料接受端功率谱峰值频率分别为：7.2MHz、6.9MHz、6.6MHz，即在发射超声波频率为10MHz的情况下，若接收到的反馈声波的功率谱峰值频率为7.2MHz，即可判断锅具的材质为不锈铁，如此类推。
本实施例所提供的带锅具识别功能的灶具至少具有如下优势：
1、能够广泛适用于家庭所使用锅具，即可对家庭所使用锅具进行形状判断、材质判断并实现智能化烹饪。
2、可应用于明火烹饪方式。
3、成本及结构复杂程度相对较低，方便维修
4、可与灶具火力控制模块、智能菜谱功能结合，发挥智能烹饪功能。
实施例二：如图1、图2、图3和图4所示的，本实施例提供一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，应用于如实施例一所述的灶具，包括如下步骤：
启动灶具，开始锅具检测；
检测并判断放置于灶具上的锅具的形状；
检测并判断放置于灶具上的锅具的材质；
根据锅具的形状和材质调整灶具的工作状态。
本实施例的带锅具识别功能的灶具的控制方法，可根据锅具的形状和材质调整灶具的工作状态，其方便、简单，适用范围广。
优选地，调整灶具的工作状态的具体步骤为：在灶具按照预设烹饪程序进行烹饪过程中调整灶具的火力大小，当然，也可采用除调整灶具的火力大小外其他的调整灶具的工作状态的方式。
进一步地，还包括有如下步骤：
在灶具烹饪过程中，判断锅具是否离开和/或位置状态是否异常，并根据判断结果决定是否停止供气和/或熄火。具体地，若判断锅具已离开和/或位置状态异常，则控制灶具停止供气和/或熄火，以此确保灶具的正常、安全使用。
具体地，在炉头302的中心位置处的锅具形状检测模块1用于检测锅具中心位置的位移数据，在支架303的附近位置处的锅具形状检测模块1用于检测锅具外围位置的位移数据，控制器根据多个位移传感装置12反馈的位移数据计算锅具中心位置与锅具外围位置的位移距离差，并且根据计算所得位移距离差与位移阈值进行比较以判断锅具的形状特征和/或位置状态。其中，若计算所得位移距离差大于位移阈值，则判断锅具为凸底的，若计算所得位移距离差小于位移阈值，则判断锅具为平底的。
优选地，锅具材质检测模块2为温度传感器，温度传感器在预设检测时间间隔内测量锅具中心和锅具外围的温度并将检测到的温度数据反馈至控制器，控制器根据多个温度传感器反馈的温度数据计算锅具中心与锅具外围的温度差值，并且根据计算所得温度差值与温度阈值进行比较以判断所述锅具的材质，具体地，根据计算所得温度差值与温度阈值的比较结果判断锅具的传热特性，根据判断所得的传热特性判断锅具的材质。
进一步地，锅具材质检测模块2为超声波收发探头，超声波收发探头在预设检测时间内向所述锅具发送检测声波并接收反馈声波，基于接收的反馈声波判断所述锅具的材质和/或厚度。例如，在发射超声波频率为10MHz的情况下，不锈铁、304不锈钢、铝合金材料接受端功率谱峰值频率分别为：7.2MHz、6.9MHz、6.6MHz，即在发射超声波频率为10MHz的情况下，若接收到的反馈声波的功率谱峰值频率为7.2MHz，即可判断锅具的材质为不锈铁，如此类推。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，包括：
锅具形状检测模块(1)，用于检测放置于所述灶具上的锅具的形状；
锅具材质检测模块(2)，用于检测放置于所述灶具上的锅具的材质；
控制器，所述控制器分别与所述锅具形状检测模块(1)、所述锅具材质检测模块(2)电性连接，所述控制器根据所述锅具形状检测模块(1)、所述锅具材质检测模块(2)反馈的检测信号调整所述灶具的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，所述锅具形状检测模块(1)包括弹性伸缩机构(11)和设于所述弹性伸缩机构(11)下端的位移传感装置(12)，在所述弹性伸缩机构(11)上端设置有所述锅具材质检测模块(2)。
3.根据权利要求2所述的一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，所述弹性伸缩机构(11)包括中空柱体(110)、凸台结构(111)和弹性元件(112)，其中所述凸台结构(111)可上下活动设于所述中空柱体(110)内，所述弹性元件(112)抵在所述凸台结构(111)的底部与所述中空柱体(110)的底部之间。
4.根据权利要求3所述的一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，所述灶具包括面板(301)、设于所述面板(301)上的炉头(302)和支架(303)，所述炉头(302)设于所述支架(303)中，其中所述中空柱体(110)安装于所述面板(302)上，所述中空柱体(110)的顶面低于所述支架(303)的顶面，所述凸台结构(111)的顶面在非承压状态下高于所述支架(303)的顶面并且高于所述炉头(302)的最高点。
5.根据权利要求4所述的一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，所述锅具形状检测模块(1)包括1个，设于所述炉头(302)的中心位置，所述锅具形状检测模块(1)的位移传感装置(12)用于检测所述弹性伸缩机构(11)的位移距离并将检测到的位移数据反馈至所述控制器，所述控制器根据所述位移传感装置(12)反馈的位移数据判断所述锅具的形状特征和/或位置状态。
6.根据权利要求4所述的一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，所述锅具形状检测模块(1)包括多个，在所述炉头(302)的中心位置和所述支架(303)的附近分别设置有所述锅具形状检测模块(1)，所述锅具形状检测模块(1)的位移传感装置(12)用于检测所述弹性伸缩机构(11)的位移距离并将检测到的位移数据反馈至所述控制器，所述控制器根据多个所述位移传感装置(12)反馈的位移数据计算锅具中心位置与锅具外围位置的位移距离差，并且根据计算所得所述位移距离差与位移阈值进行比较以判断所述锅具的形状特征和/或位置状态。
7.根据权利要求6所述的一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，所述锅具材质检测模块(2)为温度传感器，所述温度传感器在预设检测时间间隔内测量所述锅具中心和所述锅具外围的温度并将检测到的温度数据反馈至所述控制器，所述控制器根据多个所述温度传感器反馈的温度数据计算锅具中心与锅具外围的温度差值，并且根据计算所得所述温度差值与温度阈值进行比较以判断所述锅具的材质。
8.根据权利要求1至6任一所述的一种带锅具识别功能的灶具，其特征在于，所述锅具材质检测模块(2)为超声波收发探头，所述超声波收发探头在预设检测时间内向所述锅具发送检测声波并接收反馈声波，基于接收的反馈声波判断所述锅具的材质和/或厚度。
9.一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，应用于如权利要求1至8任一所述的灶具，其特征在于，包括如下步骤：
启动灶具，开始锅具检测；
检测并判断所述锅具的形状；
检测并判断所述锅具的材质；
根据所述锅具的形状和材质调整所述灶具的工作状态。
10.根据权利要求9所述的一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，其特征在于，调整所述灶具的工作状态的具体步骤为：在所述灶具按照预设烹饪程序进行烹饪过程中调整所述灶具的火力大小。
11.根据权利要求10所述的一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，其特征在于，还包括有如下步骤：
在所述灶具烹饪过程中，判断所述锅具是否离开和/或位置状态是否异常，并根据判断结果决定是否停止供气和/或熄火。
12.根据权利要求9、10或11所述的一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，其特征在于，检测并判断所述锅具的形状具体步骤为：所述控制器根据多个所述位移传感装置(12)反馈的位移数据计算锅具中心位置与锅具外围位置的位移距离差，并且根据计算所得所述位移距离差与位移阈值进行比较以判断所述锅具的形状特征和/或位置状态。
13.根据权利要求9、10或11所述的一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，其特征在于，检测并判断所述锅具的材质具体步骤为：所述温度传感器在预设检测时间间隔内测量所述锅具中心和所述锅具外围的温度并将检测到的温度数据反馈至所述控制器，所述控制器根据多个所述温度传感器反馈的温度数据计算锅具中心与锅具外围的温度差值，并且根据计算所得所述温度差值与温度阈值进行比较以判断所述锅具的材质。
14.根据权利要求9、10或11所述的一种带锅具识别功能的灶具的控制方法，其特征在于，检测并判断所述锅具的材质具体步骤为：所述超声波收发探头在预设检测时间内向所述锅具发送检测声波并接收反馈声波，基于接收的反馈声波判断所述锅具的材质和/或厚度。
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