CN110631058A - 一种电磁炉、锅盖、锅及电磁炉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电磁炉、锅盖、锅及电磁炉系统，所述电磁炉包括无线通信模块、控制模块和加热线圈：所述无线通信模块与控制模块通信连接，用于接收锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息，将锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息发送给控制模块；其中，所述锅内液体溢出信号通过置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器获取；所述控制模块分别与无线通信模块和加热线圈电连接，用于当接收到锅内液体溢出信号时控制加热线圈停止加热预设时长后，基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线实时调整加热线圈加热功率。所述电磁炉能够在防止锅内液体溢出的同时，继续完成锅内食物的烹饪，从而显著提高用户进行烹饪的有益效果。

Description

一种电磁炉、锅盖、锅及电磁炉系统
技术领域
本发明涉及电器制造技术领域，更具体地，涉及一种电磁炉、锅盖、锅及电磁炉系统。
背景技术
电磁炉又称为电磁灶，电磁炉的原理是电磁感应现象，即利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场，处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流(原因可参考法拉第电磁感应定律)，这是涡旋电场推动导体中载流子(锅里的是电子而绝非铁原子)运动所致；涡旋电流的焦耳热效应使导体升温，从而实现加热。因为电磁炉价格便宜，使用简便，功率大，很多用户喜欢用电磁炉煮粥、煲汤等含有汤汁的食物。
用现有技术电磁炉进行烹饪也需要几分钟到几十分钟不等才能完成含有汤汁食物的烹饪(因汤汁水量的不同，烧开的时间也会不相同)。如果用户是在煲汤或者煮粥，在整个煮粥或煲汤的过程中，用户需要经常走到电磁炉跟前去看汤汁有没有烧开或者溢出，如果汤汁没有烧开，需要继续加热；如果汤汁已经烧开，用户通过手动调低电磁炉的加热功率，通过较低功率将汤或粥焖熟，避免汤汁溢出。如果用户是在蒸鱼或者蒸煮其他食物，则用户需要不停的跑到电磁炉附近查看电磁炉功率是否合适，如果火候太大了，需要将功率调低；如果火候合适，继续蒸煮。上述现有技术中的电磁炉在蒸煮过程中给用户带来很大的时间的浪费，使其不能专注于处理其他事情。
综上所述，现有技术中亟待提供一种能防溢出同时完成食物烹饪的电磁炉。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电磁炉、锅盖、锅及电磁炉系统。
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种电磁炉，其特征在于，包括无线通信模块、控制模块和加热线圈：
所述无线通信模块与控制模块通信连接，用于接收锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息，将锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息发送给控制模块；其中，所述锅内液体溢出信号通过置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器获取；
所述控制模块分别与无线通信模块和加热线圈电连接，用于当接收到锅内液体溢出信号时控制加热线圈停止加热预设时长后，基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线实时调整加热线圈加热功率。
根据本发明实施例的第二方面，提供了一种锅盖，包括加速度传感器、温度传感器和无线通信模块：
所述加速度传感器与无线通信模块通信连接，置于锅盖上，用于获取锅内液体溢出信号，将锅内液体溢出信号通过无线通信模块发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉停止加热预设时长；
所述温度传感器与无线通信模块通信连接，置于锅盖内侧，用于采集锅内实时温度信息，将锅内实时温度信息通过无线通信模块发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线调整加热的功率。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种锅，包括上述任一锅盖。
根据本发明实施例的第四方面，提供了一种电磁炉系统，包括：上述任一电磁炉和上述任一锅盖。
本发明上述实施例提供一种电磁炉、锅盖、锅及电磁炉系统，所述电磁炉能够在防止锅内液体溢出的同时，继续完成锅内食物的烹饪，从而显著提高用户进行烹饪的有益效果。
附图说明
图1为本发明实施例的一种电磁炉的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种锅盖的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1，示出本发明一种电磁炉，总体上，包括无线通信模块101、控制模块102和加热线圈103：
所述无线通信模块101与控制模块102通信连接，用于接收锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息，将锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息发送给控制模块102；其中，所述锅内液体溢出信号通过置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器获取；
所述控制模块102分别与无线通信模块101和加热线圈103通信连接，用于当接收到锅内液体溢出信号时控制加热线圈103停止加热预设时长，之后用于基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线实时调整加热线圈103加热功率。
具体地，首先无线通信模块101获取锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息；其中，锅内液体溢出信号通过与所述电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器获取。不难理解，当锅内液体发生溢出时，同时伴随着蒸汽的上升，蒸汽的上升必然会引起锅盖的上下震动，当锅盖的上下震动加速度值达到预设阈值时，产生一个锅内液体溢出信号，并将所述锅内液体溢出信号发送给无线通信模块101。进一步，所述锅内实时温度信息能够通过置于与所述电磁炉配套使用锅盖上的温度传感器获取，本发明实施例在此不作特殊限定。其次，无线通信模块101获取到锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息后，将锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息发送给控制模块102；
进一步，当所述控制模块102接收到锅内液体溢出信号时，可以判定为锅内液体已经发生了溢出，控制模块102控制加热线圈停止加热预设时长，以使得锅内已经产生的泡沫落下；之后，控制模块102基于获取到的锅内实时温度信息，通过实时调整加热线圈加热功率，以使得锅内实时温度符合预先设定的锅内温度变化曲线，最终达到保证食物正常烹饪完成的同时不溢出液体的有益效果。
在本发明上述具体实施例的基础上，提供一种电磁炉，所述锅内液体溢出信号还能够通过以下步骤获取：置于与电磁炉配套使用锅盖上的温度传感器采集到的锅内实时温度达到所述电磁炉使用地的水沸点，进而获取溢出信号。
不难理解，当置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器并没有发送来锅内液体溢出信，但锅盖上的温度传感器采集到的锅内实时温度达电磁炉使用地的水沸点时，可以认定锅内液体即将或已经发生溢出，产生一个锅内液体溢出信号。此实施例锅内液体溢出信号可以作为本发明上述实施例中基于加速度传感器获取液体溢出信号的一个补充或并列方案，本发明实施例在此不作具体限定。
在本发明上述具体实施例的基础上，提供一种电磁炉，所述置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器用于：当采集到的锅盖上下震动加速度值超过预设阈值时，获取锅内液体溢出信号，并发送给电磁炉的无线通信模块。
在本发明上述具体实施例的基础上，提供一种电磁炉，所述控制模块还用于：当所述实时温度信息在任一预设时长的时间段内上升速率超过预设阈值时，控制加热线圈停止加热。
不难理解，当锅内对于液体进行加热时，国内实时温度的上升曲线是十分平缓的，如果某一时间段内锅内实时温度的上述速率超过预设速率阈值时，可以认定为此时锅内液体即将或已经烧干，控制模块控制加热线圈停止加热。
在本发明上述具体实施例的基础上，提供一种电磁炉，所述控制模块包括微控制模块MCU和绝缘栅双极型晶体管IGBT；MCU用于通过调整IGBT开关状态控制加热线圈停止加热，之后用于基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线通过调整IGBT开关状态，实时调整加热线圈加热功率。
置于电磁炉内部的微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，可以通过控制绝缘栅双极型晶体管IGBT实现对于加热线圈的开关或加热功率调整。
置于电磁炉内部的绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。适合应用于电压为600V及以上的变流系统。
如图2所示，本发明实施例一种锅盖，包括加速度传感器201、温度传感器203和无线通信模块202：
所述加速度传感器201与无线通信模块202通信连接，置于锅盖上，用于获取锅内液体溢出信号，将锅内液体溢出信号通过无线通信模块202发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉停止加热预设时长；
所述温度传感器203与无线通信模块202通信连接，置于锅盖内侧，用于采集锅内实时温度信息，将锅内实时温度信息通过无线通信模块202发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线调整加热的功率。
在本发明具体实施例中，所述加速度传感器201用于获取加速度信号，加速度信号既包含方向又包含数值，基于加速度信号进而获取锅盖的上下震动加速度值，当锅盖上下震动加速度值超过预设阈值时，即获取锅内液体溢出信号。加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等，本发明实施例在此不作具体限定。
在本发明上述具体实施例的基础上，提出一种锅盖，所述温度传感器用于：当采集到的锅内实时温度达到锅盖使用地的水沸点时，获取锅内液体溢出信号，将锅内液体溢出信号通过无线通信模块发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉停止加热预设时长。
不难理解，当置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器并没有发送来锅内液体溢出信，但锅盖上的温度传感器采集到的锅内实时温度达电磁炉使用地的水沸点时，可以认定锅内液体即将或已经发生溢出，产生一个锅内液体溢出信号。此实施例锅内液体溢出信号可以作为本发明上述实施例中基于加速度传感器获取液体溢出信号的一个补充或并列方案，本发明实施例在此不作具体限定。
优选的，所述温度传感器包括NTC温度传感器和一个相应的单片机，当单片机检测到NTC温度传感器发送来的温度信息达到锅盖使用地的水沸点时，则产生一个国内液体溢出信号。
在本发明上述具体实施例的基础上，提出一种锅盖，所述加速度传感器用于：当采集到的锅盖上下震动加速度值超过预设阈值时，获取锅内液体溢出信号，通过无线通信模块将锅内液体溢出信号并发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉停止加热预设时长。
不难理解，当液体在锅中被加热到沸腾的过程中，是由液态逐步转向气态的过程，液体在加热的过程中，不断有靠近锅内加热部分的液体被汽化，形成气泡在水中上升，上升到水面时气泡破裂，形成水蒸汽，水蒸气散发到液体表面。通常在烧水，煲汤或者煮粥过程中，先是有许多小的水滴被汽化，形成小水泡上升、破裂。在液体开始逐渐被烧开的过程中，锅内的水滴逐渐被汽化，形成气泡上升、破裂，形成水蒸汽，水蒸气散发到液体表面，聚集在锅内。通常在烧水，煲汤或者煮粥过程中，锅内的水蒸汽由少慢慢变多，聚集在锅内。在这个过程中，锅内的气压也会发生变化。通常在烧水，煲汤或者煮粥过程中，刚开始的时候，锅内的水蒸汽少；随着锅内的液体逐渐温度逐渐升高，锅内的水蒸汽逐渐增多，当锅内的水被完全烧开后，锅内的水蒸汽最多。在这个过程中，锅内的气压也会发生变化。当锅内的水沸腾时，锅内的气压达到一定的极限，蒸汽会把锅盖顶开，当锅盖被顶开后，锅内的液体产生的气泡就会从锅盖被掀开的地方冒出来，这就是溢出的现象。
当锅盖被掀开之后，锅内的气压会被释放掉一些，因此，锅内的气压会减小，然后锅盖会掉下去。在锅盖掉下去之后，锅内的气压会继续增大，当增加到足以将锅盖顶起来之后，锅盖再次被掀起来，锅内的气压会被释放掉一些，因此，锅内的气压会再次减小，然后锅盖再次会掉下去。如此往复，锅盖就产生了一个相比锅内的汤水没有溢出前的明显震动现象。所以，通过加速度传感器计算锅盖的加速度，进而计算锅盖的震动加速度值，可以间接的检测出锅内液体的溢出状态。在一个实施例中，随着锅内温度的升高，加速度传感器采集到的加速度值也不断升高，因此可以通过检测加速度绝对值达到预设阈值，进而判断锅内液体即将发生溢出。
其中，信号处理器可以采用单片机实现，本发明实施例在此不作特殊限定。
在本发明上述具体实施例的基础上，提出一种锅，包括上述任一锅盖。
在本发明上述具体实施例的基础上，提出一种电磁炉系统，包括上述任一电磁炉和上述任一锅盖。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明实施例的保护范围。凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电磁炉，其特征在于，包括无线通信模块、控制模块和加热线圈：
所述无线通信模块与控制模块通信连接，用于接收锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息，将锅内液体溢出信号和锅内实时温度信息发送给控制模块；其中，所述锅内液体溢出信号通过置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器获取；
所述控制模块分别与无线通信模块和加热线圈电连接，用于当接收到锅内液体溢出信号时控制加热线圈停止加热预设时长后，基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线实时调整加热线圈加热功率。
2.根据权利要求1所述的电磁炉，其特征在于，所述锅内液体溢出信号还能够通过以下步骤获取：置于与电磁炉配套使用锅盖上的温度传感器采集到的锅内实时温度达到所述电磁炉使用地的水沸点，进而获取溢出信号。
3.根据权利要求1所述的电磁炉，其特征在于，所述置于与电磁炉配套使用锅盖上的加速度传感器用于：当采集到的锅盖上下震动加速度值超过预设阈值时，获取锅内液体溢出信号，并发送给电磁炉的无线通信模块。
4.根据权利要求1所述的电磁炉，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述实时温度信息在任一预设时长的时间段内上升速率超过预设阈值时，控制加热线圈停止加热。
5.根据权利要求1至4任一所述的电磁炉，其特征在于，所述控制模块包括微控制模块MCU和绝缘栅双极型晶体管IGBT；MCU用于通过调整IGBT开关状态控制加热线圈停止加热，用于基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线通过调整IGBT开关状态，实时调整加热线圈加热功率。
6.一种锅盖，其特征在于，包括加速度传感器、温度传感器和无线通信模块：
所述加速度传感器与无线通信模块通信连接，置于锅盖上，用于获取锅内液体溢出信号，将锅内液体溢出信号通过无线通信模块发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉停止加热预设时长；
所述温度传感器与无线通信模块通信连接，置于锅盖内侧，用于采集锅内实时温度信息，将锅内实时温度信息通过无线通信模块发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉基于锅内实时温度信息和预先设定的锅内温度变化曲线调整加热的功率。
7.根据权利要求6所述的锅盖，其特征在于，所述温度传感器用于：当采集到的锅内实时温度达到锅盖使用地的水沸点时，获取锅内液体溢出信号，将锅内液体溢出信号通过无线通信模块发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉停止加热预设时长。
8.根据权利要求6或7所述的锅盖，其特征在于，所述加速度传感器用于：当采集到的锅盖上下震动加速度值超过预设阈值时，获取锅内液体溢出信号，通过无线通信模块将锅内液体溢出信号并发送给与锅盖配套使用的电磁炉，以供电磁炉停止加热预设时长。
9.一种锅，其特征在于，包括权利要求6至8任一所述的锅盖。
10.一种电磁炉系统，其特征在于，包括权利要求1至5任一电磁炉和权利要求6至8任一锅盖。
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