CN109838817A - 一种燃气用具的火力表征方法及火力显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃气用具的火力表征方法，获取燃气供气通道内的燃气流量数据，并根据燃气流量数据和燃气对应的燃气热值计算获取燃气的燃烧功率，通过燃气的燃烧功率表征火力值，火力值＝燃气流量数据*燃气热值，通过处理火力值表征火力。本发明中的燃气用具的火力表征方法通过检测燃气供气通道内的燃气流量数据，进而计算出燃气的燃烧功率，通过燃烧功率直接表征火力值，对火力值的表征更加直接。通过燃烧功率表征火力值可以避免燃气供气量出现波动时出现的火力表征误差，对火力的表征更加直接、准确，方便用户进行精确的调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气用具的火力表征方法，本发明还涉及应用有该火力表征方法的火力显示装置。
背景技术
现有燃气灶的火力控制方式可以通过两种方式实现，一种是利用机械旋钮控制，根据旋钮不同的旋转角度指示火力的大小，该实现方式只能实现火力的模糊调节，即实现大火、中火、小火的调节，而不同火力之间并没有明显的等级分界，并且用户在使用时往往需要弯腰查看实际的火力大小。另一种方式是通过电控阀体实现火力的调节，通常会预设多个火力档位，用户在进行火力调节时，只能按照档位调节，无法实现火力的精确控制。另外在用力高峰、低峰或者钢瓶气快用尽等气源供应不稳定的情况下，仅仅根据阀体的开合度来指示火力，则火力调节的精确度会大大降低。
授权公告号为CN203671669U(申请号为201320647027.0)的中国实用新型专利《一种燃气灶具火力显示装置》，其中公开的装置包括与燃气灶具旋塞阀体联动连接的电位器，与电位器相连接的转换控制电路，当燃气灶具旋塞阀体发生转动时，电位器触点也进行对应的运动，从而调节接入转换控制电路的电阻，改变输出电压。根据输出电压，即可判断灶具阀体的旋钮位置，达到火力显示的目的。该燃气灶具火力显示装置实现燃气灶具火力的动态显示，显示档位更加精细，通过显示器进行显示避免了弯腰看火的麻烦，同时避免了传统火力显示在光线不好时无法看清的火力问题。但是该燃气灶具火力显示装置对火力的判断仍然是通过燃气灶具旋塞阀体的转动角度来确认的，虽然提高了其显示档位的精细程度，但是仍不能直接根据实际的供气量进行判断，火力的计算仍然存在误差，特别是在气源供应不稳定的情况下，火力显示误差更大。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够直接、实时根据燃气的燃烧功率直接表征火力大小的燃气用具的火力表征方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种成本低且能够直观反应火力对应的燃烧功率的燃气用具的火力显示装置。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种燃气用具的火力表征方法，其特征在于：获取燃气供气通道内的燃气流量数据，并根据燃气流量数据和燃气对应的燃气热值计算获取燃气的燃烧功率，通过燃气的燃烧功率表征火力值，火力值＝燃气流量数据*燃气热值，通过处理火力值表征火力。
直观地，直接采用火力值表征火力。
为了满足不同人的需求，在准确表征火力的基础上满足人们的传统实用习惯，获取最小火力值和最大火力值，将最小火力值和最大火力值之间的火力值范围划分为至少两个火力值区间，进而将不同的火力值区间定义为不同的火力等级，通过火力等级表征火力。
简单地，在燃气输送管道内安装流量计以直接获取燃气供气通道内的燃气流量数据。
低成本地，燃气供气通道内燃气流量数据的获取方法为：
步骤1、检测获取燃气供气通道内的燃气气压与环境气压之间的压力差数据；
步骤2、检测获取环境温度数据；
步骤3、根据压力差数据和温度数据计算燃气供气通道内的燃气流量数据。
为了提高火力表征的准确性，在用于控制燃气用具供气的燃气调节阀的燃气输出端检测燃气输送管道内的燃气气压。
作为改进，燃气流量计算公式的获取方法为：
步骤3.1、将控制燃气用具供气的燃气调节阀旋开至当次测试设定角度；
步骤3.2、利用流量计检测获取燃气调节阀输出端的燃气供气通道内的燃气流量数据Q；
步骤3.3、检测获取燃气调节阀输出端的燃气供气通道内的燃气气压与环境气压之间的压力差ΔP，检测获取环境温度T；
步骤3.4、循环进行步骤3.1至3.3，获取多组数据并绘制公式曲线；
步骤3.5、使用曲线拟合算法对步骤3.4中的公式曲线进行数据，进而获取燃气流量的计算公式Q＝f(ΔP,T)。
可选择地，通过查询可燃气体热值表获取燃气的热值，或者通过咨询燃气公司获取燃气的热值，或者通过实验测试获取燃气的热值。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有如权利要求5至8任一权利要求所述火力表征方法的燃气用具的火力显示装置，其特征在于：包括燃气流量检测单元、控制器、火力显示单元，所述燃气流量检测单元设置在燃气供气通道内，所述检测单元、火力显示单元分别与所述控制器电连接。
可选择地，所述燃气流量检测单元采用流量计或内置有温度传感元件的气压传感器。
所述火力显示单元为LCD显示屏。
为了使得火力的显示更加生动，还包括与所述控制器相连接的存储器，所述存储器中存储有用来在显示屏上进行显示并能够表征火力大小的图片或者动画。
简单地，所述火力显示单元为火力显示灯组，所述火力显示灯组包括至少三个显示灯。
可选择地，所述火力显示灯组中显示灯以同一圆心呈发散状排列设置；
或者所述火力显示灯组中显示灯平行排列且整体边沿呈梯形、正方形或者长方形；
或者所述火力显示灯组中的显示灯均呈弧形带状，显示灯排列后整体边沿呈扇形。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的燃气用具的火力表征方法通过检测燃气供气通道内的燃气流量数据，进而计算出燃气的燃烧功率，通过燃烧功率直接表征火力值，对火力值的表征更加直接。通过燃烧功率表征火力值可以避免燃气供气量出现波动时出现的火力表征误差，对火力的表征更加直接、准确，方便用户进行精确的调节。本发明中的燃气用具的火力显示装置，通过燃气流量检测单元实时检测燃气供气通道内的燃气流量数据，进而通过控制器的计算获取实时的燃气燃烧功率，进而利用燃气燃烧功率作为火力显示的依据，一方面方便用户直接查看火力数据，另一方面能够使得用户获取准确的火力信号，方便进行精确的调节。
附图说明
图1为本发明实施例中燃气用具的火力表征方法的流程图。
图2为本发明实施例中燃气用具的火力显示装置的结构示意图。
图3为本发明实施例中燃气流量检测单元、控制器、火力显示单元的配合框图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例中的燃气用具的火力表征方法可以用在各种燃气作为能源的电器中，如可以应用在燃气灶、燃气热水器等电器中。为了方便表达，本实施例以在燃气灶中的应用为例进行说明。
如图2和图3所示，燃气灶包括灶具本体1、设置在灶具本体1上的炉头2和燃气调节阀3、设置在灶具本体1内的燃气供气通道4和燃气供气总管5，还包括燃气流量检测单元6、控制器7、火力显示单元8，燃气供气通道4与炉头2相连通，燃气供气总管5与燃气供气通道4相连通，燃气调节阀3设置在燃气供气通道4和燃气供气总管5连接处，控制器7设置在灶具本体1内，火力显示单元8设置在灶具本体1的上表面上，燃气流量检测单元6设置在燃气供气通道4内靠近燃气调节阀3的位置。燃气流量检测单元6、火力显示单元8分别与控制器7电连接。
其中燃气流量检测单元6可以采用流量计也可以采用内置有温度传感元件的气压传感器。为了降低成本，本实施例中的燃气流量检测单元6采用内置有温度传感元件的气压传感器，该气压传感器正面尖嘴端的孔与燃气供气通道4相联通，用于检测燃气供气通道4内靠近燃气调节阀3输出端位置的燃气压力，气压传感器底部的小孔则检测环境气压，气压传感器输出的即为燃气气压与环境气压之间的压力差，同时气压传感器内的温度传感器元件获取环境温度数据，进方便对检测获取的气压数据进行温度补偿计算。
由于燃气供气通道4一般都采用固定规格的管体，则在管体材质、长度、形状、出口面积都一定的情况下，管体内气体流量则由管体内气压与环境气压之间的压力差以及环境温度决定，而这两个量都可以由气压传感器直接测出。通过实验设备测定不同气压差和温度的情况的燃气流量数据，便可以确定燃气流量、气压差、温度之间对应关系。
燃气流量计算公式的获取方法为：
步骤3.1、将控制燃气用具供气的燃气调节阀3旋开至当次测试设定角度；
步骤3.2、利用流量计检测获取燃气调节阀3输出端的燃气供气通道4内的燃气流量数据Q；
步骤3.3、检测获取燃气调节阀3输出端的燃气供气通道4内的燃气气压与环境气压之间的压力差ΔP，检测获取环境温度T；
步骤3.4、循环进行步骤3.1至3.3，获取多组数据并绘制公式曲线；
步骤3.5、使用曲线拟合算法对步骤3.4中的公式曲线进行数据，进而获取燃气流量的计算公式Q＝f(ΔP,T)。
如图1所示，本实施例中，燃气用具的火力表征方法为：利用燃气流量检测单元6获取燃气供气通道4内的燃气流量数据，燃气供气通道4内燃气流量数据的获取方法为：
步骤1、检测获取燃气供气通道4内的燃气气压与环境气压之间的压力差数据；
步骤2、检测获取环境温度数据；
步骤3、根据压力差数据和温度数据，并利用燃气流量计算公式计算燃气供气通道4内的燃气流量数据。
控制器7根据燃气流量数据和燃气对应的燃气热值q计算获取燃气的燃烧功率。其中燃气热值q可以通过查询可燃气体热值表获取，也可以通过咨询燃气公司获取，还可以通过实验测试获取。本实施例中通过燃气的燃烧功率表征火力值W，火力值＝燃气流量数据*燃气热值，即W＝qQ＝qf(ΔP,T)，可以直接用火力值表征火力，也可以对火力值进行区间划分，进而表征为火力等级。
该方法可以对火力的大小进行数据化的表征，对火力的表征更加精确，解决了现有技术中表征火力模糊不清的问题。即使出现气源供应不稳定的情况，因为本实施例中的火力表征与燃气调节阀3的开度没有直接关系，而直接与检测到的燃气流量相关，则在气源供应不稳定的情况下，检测到的燃气流量值也会相应变化，进而计算获取的火力值数据能够正确的反映真实的火力，即对火力的表征准确度更高。
本实施例中的燃气调节阀3采用电控阀，控制器7与该燃气调节阀3电连接。本实施例中的燃气灶使用时，可以向控制器7内输入烹饪菜谱，控制器7提取烹饪菜谱中的火力控制曲线，进而通过实施对比提取的火力控制曲线上的火力值与检测获取的火力值进行对比，进而调节燃气调节阀3的开度，使得烹饪操作的火力满足火力控制曲线的要求。同时，在燃气灶的工作过程中，可以通过LCD屏作为火力显示单元8，实时显示烹饪的火力值，方便用户在烹饪过程中实时、简单、直观的获取火力数据，方便用户进行精确的火力调整以满足烹饪要求。如可以将火力值直接显示在LCD屏上，用户通过查看火力值获取当前的火力信息。此外，还可以在灶具本体1内增设存储器，该存储器与控制器7相连接，存储器中存储有与不同火力值相匹配的图片或者动画，根据控制器7检测获取的火力值数据，控制器自存储器中调取当前火力值对应的图片或者动画，进而在LCD屏上进行显示，用户通过查看实时的画面内容获取相应的火力信号。该显示方式更加生动，方便用户理解。
如果传统用户不习惯火力值直接表达火力的大小，还可以通过下述的方案实现火力的等级的表征。具体为：检测获取燃气调节阀3开度调节至最小时对应的最小火力值和燃气调节阀3开度调节至最大时对应的最大火力值，然后将最小火力值和最大火力值之间的火力值范围划分为多个火力值区间，进而将不同的火力值区间定义为不同的火力等级，如可以划分为10个活力值区间，进而对火力实现10个等级的表征。如此，可以将火力显示单元8设置为显示灯组，该显示灯组可以采用10个显示灯。而显示灯可以使用灯珠或者灯带。采用灯珠时，可以将10个灯珠沿直线横向或者纵向排列，也可以将10个灯珠呈圆形排列。当控制器7计算出的火力值落入在第一火力值区间内时，则控制器7判断当前的火力等级为1，此时控制器可以控制点亮1个灯珠。当控制器7判断当前的火力等级为2时，则控制器7控制点亮2个灯珠，依次类推进进行火力等级的显示。当采用灯带时，灯带以同一圆心呈发散状排列设置，即整体边沿呈圆形。或者灯带平行排列且整体边沿呈梯形、正方形或者长方形，如可以做成现有技术中信号条的形状。或者各灯带均呈弧形带状，显示灯排列后整体边沿呈扇形，即做成现有技术中无线信号表征形状。点亮的方式也同灯珠的点亮方式，即显示灯的点亮个数即表示相应的火力等级。当然，也可以通过LCD显示屏显示这些形状以表示火力大小，同时还可以将实时的火力值同时进行显示。根据需要，火力的显示方式可以自由组合。
Claims (14)
1.一种燃气用具的火力表征方法，其特征在于：获取燃气供气通道(4)内的燃气流量数据，并根据燃气流量数据和燃气对应的燃气热值计算获取燃气的燃烧功率，通过燃气的燃烧功率表征火力值，火力值＝燃气流量数据*燃气热值，通过处理火力值表征火力。
2.根据权利要求1所述的火力表征方法，其特征在于：直接采用火力值表征火力。
3.根据权利要求1所述的火力表征方法，其特征在于：获取最小火力值和最大火力值，将最小火力值和最大火力值之间的火力值范围划分为至少两个火力值区间，进而将不同的火力值区间定义为不同的火力等级，通过火力等级表征火力。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的火力表征方法，其特征在于：在燃气输送管道内安装流量计以直接获取燃气供气通道(4)内的燃气流量数据。
5.根据权利要求1至3任一权利要求所述的火力表征方法，其特征在于：燃气供气通道(4)内燃气流量数据的获取方法为：
步骤1、检测获取燃气供气通道(4)内的燃气气压与环境气压之间的压力差数据；
步骤2、检测获取环境温度数据；
步骤3、根据压力差数据和温度数据计算燃气供气通道(4)内的燃气流量数据。
6.根据权利要求5所述的火力表征方法，其特征在于：在用于控制燃气用具供气的燃气调节阀(3)的燃气输出端检测燃气输送管道内的燃气气压。
7.根据权利要求5所述的火力表征方法，其特征在于：燃气流量计算公式的获取方法为：
步骤3.1、将控制燃气用具供气的燃气调节阀(3)旋开至当次测试设定角度；
步骤3.2、利用流量计检测获取燃气调节阀(3)输出端的燃气供气通道(4)内的燃气流量数据Q；
步骤3.3、检测获取燃气调节阀(3)输出端的燃气供气通道(4)内的燃气气压与环境气压之间的压力差ΔP，检测获取环境温度T；
步骤3.4、循环进行步骤3.1至3.3，获取多组数据并绘制公式曲线；
步骤3.5、使用曲线拟合算法对步骤3.4中的公式曲线进行数据，进而获取燃气流量的计算公式Q＝f(ΔP,T)。
8.根据权利要求1至3任一权利要求所述的火力表征方法，其特征在于：通过查询可燃气体热值表获取燃气的热值，或者通过咨询燃气公司获取燃气的热值，或者通过实验测试获取燃气的热值。
9.一种应用有如权利要求5至8任一权利要求所述火力表征方法的火力显示装置，其特征在于：包括燃气流量检测单元(6)、控制器(7)、火力显示单元(8)，所述燃气流量检测单元(6)设置在燃气供气通道(4)内，所述燃气流量检测单元(6)、火力显示单元(8)分别与所述控制器(7)电连接。
10.根据权利要求9所述的火力显示装置，其特征在于：所述燃气流量检测单元(6)采用流量计或内置有温度传感元件的气压传感器。
11.根据权利要求9所述的火力显示装置，其特征在于：所述火力显示单元(8)为LCD显示屏。
12.根据权利要求11所述的火力显示装置，其特征在于：还包括与所述控制器相连接的存储器，所述存储器中存储有用来在显示屏上进行显示并能够表征火力大小的图片或者动画。
13.根据权利要求9所述的火力显示装置，其特征在于：所述火力显示单元(8)为火力显示灯组，所述火力显示灯组包括至少三个显示灯。
14.根据权利要求13所述的火力显示装置，其特征在于：所述火力显示灯组中显示灯以同一圆心呈发散状排列设置；
或者所述火力显示灯组中显示灯平行排列且整体边沿呈梯形、正方形或者长方形；
或者所述火力显示灯组中的显示灯均呈弧形带状，显示灯排列后整体边沿呈扇形。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110410828A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-11-05 | 华帝股份有限公司 | 一种用于确定燃气灶热负荷值的装置 |
| CN110906382A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 杭州烹然厨房科技有限公司 | 具有火苗大小显示功能的集成灶 |
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