CN110174180A - 一种锅盖用非接触测温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锅盖用非接触测温方法，包括以下步骤：1)在锅盖的把手处设置非接触式温度传感器；2)通过温度传感器测量从食物表面升起的气体的温度，记为原始温度t；3)根据公式：T＝71.74ln(t)‑227，对原始温度t进行计算，得到食物温度T。本发明具有使用方便和检测精度高的特点。本发明实现了烹饪温度可视化，可控制的功能。

Description

一种锅盖用非接触测温方法

技术领域

本发明涉及一种锅盖用非接触测温方法，特别是一种适用于家庭厨房的锅盖非接触测温方法。

背景技术

随着人们生活品质的提高，对于食物的烹饪要求也日益提高。为了提高烹调质量，食物的重量和烹饪的温度要求都比较精确。食物的重量可以通过厨房用电子秤来把握，但是烹饪的温度却没有既安全方便又精确的检测方法。

现有技术中，虽然存在具有测温功能的锅盖，但是这种锅盖大多采用接触式的测温方法，也就是在锅盖上设置伸入食物的温度传感器。显而易见的，这种锅盖的温度传感器非常突出，在日常使用中容易磕碰，对于锅盖的洗涤以及放置都有着不利的影响，而且温度传感器一旦被磕碰导致破损，还可能产生食物中毒的安全隐患。

另有少部分锅盖采用的是非接触测温方法。在非接触测温的锅盖中，又分为红外测温式和NTC测温式。红外测温式的锅盖由于红外测温传感器本身的性质，易受环境影响，在锅内这种气流剧烈涌动的环境中，测得的温度波动大，因此多用于模糊测温，也就是设置一个阈值，不测量具体的温度值。红外测温的传感器在成本上也较高。NTC是热敏电阻类的简称，采用NTC传感器测得的温度相对稳定，不过由于NTC测得的是锅内气体的温度，需要进行补偿才是食物的温度。然而，现有的补偿方法是简单地增加数值，忽略了食物和气体的温度差还受食物本身的温度高低影响，因此这种补偿出来的温度值虽然稳定，但是精度相对较差。

因此，设计一种使用方便，检测精确的锅盖温度测量方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种应用在锅盖上，且传感器与锅的内容物非接触的测温方法。本发明具有使用方便和检测精度高的特点，实现了烹饪温度可视化，可控制的功能。

本发明综合考虑了传感器距锅底的高度和原始温度本身，对原始温度进行还原，最终获得食物温度。还原基于数月的试验和大量测得的实验数据，经过拟合，最终得出曲线和公式T＝71.74ln(t)-227。在将拟合公式应用在新测数据上，经验证，误差在2℃以内，与常规叠加式补偿的测量方法相比，达到了更高的准确率。

本发明的技术方案：一种锅盖用非接触测温方法，包括以下步骤：

1)在锅盖的把手处设置非接触式温度传感器；

2)通过温度传感器测量从食物表面升起的气体的温度，记为原始温度t；

3)根据公式：

T＝71.74ln(t)-227，

对原始温度t进行计算，得到食物温度T。

前述的一种锅盖用非接触测温方法中，所述的温度传感器为NTC温度传感器。

前述的一种锅盖用非接触测温方法中，传感器的探头位于锅盖的内侧。

前述的一种锅盖用非接触测温方法中，在把手上设有显示食物温度T的显示屏。

前述的一种锅盖用非接触测温方法中，在把手上设有当锅盖超过预定温度后报警的报警器。

前述的一种锅盖用非接触测温方法中，在把手上设有微处理器。

前述的一种锅盖用非接触测温方法中，所述的把手为可拆卸式连接的壳体。

与现有技术相比，本发明采用快速导热的非接触式NTC传感器的测温方法，通过设置在锅盖上的温度传感器检测从食物表面上升的气体的温度，然后对这个温度进行还原，最终获得食物的温度，并将食物的温度显示出来。由此，本发明不仅可以帮助用户掌握烹调的温度，还可以设置通过微处理器和报警器在用户忘记关火导致温度过高时报警，有效降低了安全隐患。本发明的零部件都设置在锅盖的把手上，温度的显示很直观，而且对于锅盖本身的功能不会产生影响，用户体验好。

更进一步地，本发明的把手为可拆卸式连接，由此方便用户更换电池和清洗把手外壳。

更进一步地，本发明通过电路板可进行功能扩展，比如定时，由此更好地帮助用户烹饪。

综上，本发明具有使用方便，检测精度高的特点。本发明实现了烹饪温度可视化，可控制的功能。

附图说明

图1是实现本发明的锅盖的结构示意图；

图2是锅盖的把手结构示意图；

图3是活动座的结构示意图；

图4原始温度与实际温度关系图；

图5是食物温度与实际温度关系图；

图6是误差分布图。

附图标记：10-盖体，20-固定座，21-NTC传感器，22-凸榫，23-缺口，30-活动座，31-电路板，32-电池，33-显示屏，34-输入装置，35-报警装置，36-防水膜，40-基板，41-滑槽，42-凸起，43-仓盖。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：一种锅盖用非接触测温方法包括以下步骤：

1)在锅盖的把手处设置非接触式温度传感器；

2)通过温度传感器测量从食物表面升起的气体的温度，记为原始温度t；

3)根据公式：

T＝71.74ln(t)-227，

对原始温度t进行计算，得到食物温度T。

所述的温度传感器为NTC温度传感器，传感器的探头位于锅盖的内侧。传感器的探头优选圆泡状，在本实施例中，采用锥状的探头。

采用该方法的锅盖，包括盖体10，盖体10的上端设有固定座20，固定座20内设有NTC传感器21，NTC传感器21的探头穿过盖体10，固定座20可拆卸连接有活动座30，固定座20和活动座30围成的腔体内设有电路板31、电池32和显示屏33。

所述活动座30的下端设有基板40，所述电路板31、电池32和显示屏33设置在基板40和活动座30围成的腔体内；所述基板40的下端设有圆周方向的滑槽41，所述固定座20的内壁上设有与滑槽41配合的凸榫22。

所述基板40的中部设有放置电池32的腔体，腔体的底部可拆卸连接有仓盖43。

所述凸榫22上设有缺口23，所述滑槽41内设有与缺口23配合的凸起42。

所述电路板31连接有输入装置34，在本实施例输入装置采用按键。所述电路板31连接有报警装置35，在本实施例，报警装置采用蜂鸣器。

所述基板40和活动座30之间，以及仓盖43和基板40之间均设有密封圈。

所述活动座30设有包覆显示屏33和输入装置34对应区域的防水膜36。

工作原理：

电路板为核心，其上包括微处理器，电路板连接有传感器、显示屏、输入装置和报警装置，这些部件的连接和供电是常规的现有技术，在此不过多赘述。

传感器的探头检测锅盖内侧从食物表面上升的气体，传感器输出的电信号传输到电路板的微处理器。此时微处理器收到的电信号为原始温度t。微处理器原始温度t计算出食物温度T，计算公式为：

T＝71.74ln(t)-227。

计算出的食物温度T通过显示屏显示。通过输入装置，比如按键，可以设置报警温度，一旦食物温度达到这个设定值，把手内的报警装置报警，帮助用户控制烹饪温度。

如图4和图5所示，两图中的实线为锅内食物的实际温度，图4中的虚线为传感器输出的原始温度t，图5中的点划线为经过计算得到的食物温度T。上述的实际温度为直接伸入锅内食物中的传感器的读数，原始温度t为设置在锅盖把手处的传感器的读数，食物温度T为原始温度t经计算后输出的温度。经统计，通过本方法还原的食物温度T与实际温度的误差最大值为1.99℃，最小值为0.06℃，平均值为0.82℃。不仅如此，如图6所示，误差值大部分分布在0.06-0.38℃这个区间，也就是说，本发明方法得到的食物温度T与实际温度的误差基本在0.5℃左右，还原精度相对较高。

Claims (6)

1.一种锅盖用非接触测温方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在锅盖的把手处设置非接触式温度传感器；

2)通过温度传感器测量从食物表面升起的气体的温度，记为原始温度t；

3)根据公式：

T＝71.74ln(t)-227，

对原始温度t进行计算，得到食物温度T。

2.根据权利要求1所述的一种锅盖用非接触测温方法，其特征在于：所述的温度传感器为NTC温度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种锅盖用非接触测温方法，其特征在于：传感器的探头位于锅盖的内侧。

4.根据权利要求1所述的一种锅盖用非接触测温方法，其特征在于：在把手上设有显示食物温度T的显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种锅盖用非接触测温方法，其特征在于：在把手上设有当锅盖超过预定温度后报警的报警器。

6.根据权利要求1所述的一种锅盖用非接触测温方法，其特征在于：在把手上设有微处理器。