CN111197767A - 一种灶具自动控制方法及灶具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灶具自动控制方法及灶具，所述灶具自动控制方法包括：（1）、检测锅具的振动状态，并根据振动状态判断是否沸腾，若是，则执行步骤（2），否则，返回步骤（1）；（2）、将燃气阀门调小至目标开度，并计时；（3）、周期性判断所计时长是否达到设定时间，若是，关闭燃气阀门，否则，返回步骤（3）。本发明的灶具自动控制方法，基于锅具内沸腾时气泡顶出造成的振动，根据检测锅具的振动状态判断是否沸腾，并以此为时间节点根据用户所选食材的种类自动调节火力大小和设定开火时间，实现了灶具对整个烹饪过程的全自动控制。

Description

一种灶具自动控制方法及灶具

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体地说，是涉及一种灶具自动控制方法及灶具。

背景技术

在现有技术中灶具的火力调节对烹饪起到关键作用，什么时候该调节火力，往往凭使用者的感觉来操作，对于用户来说需要投入较多的精力，而且绝大数的用户并不能恰当的掌握好火候，以至于烹饪出来的菜肴不理想，甚至是出现食材焦糊或者没有熟透的情形，很容易造成食物营养流失或者错过食物的最佳食用口感。另外，对于熬药、煲汤这种长时间使用灶具的操作，需要间隔一段时间来调节灶具的火力，实际中往往会出现使用者忘记了调节火力从而带来不理想的结果。

发明内容

本发明为了解决传统的灶具一般为机械手动控制，所实现的功能单一的技术问题，提出了一种灶具自动控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种灶具自动控制方法，包括：

（1）、检测锅具的振动状态，并根据振动状态判断是否沸腾，若是，则执行步骤（2），否则，返回步骤（1）；

（2）、将燃气阀门调小至目标开度，并计时；

（3）、周期性判断所计时长是否达到设定时间，若是，关闭燃气阀门，否则，返回步骤（3）。

进一步的，步骤（1）之前，还包括根据所煮食材选择相应的控制模式的步骤，所述控制模式至少包括初始阀门开度，沸腾后的目标开度以及沸腾后持续加热时间三个控制参数。

进一步的，所述控制模式还包括目标振动频率控制参数，步骤（2）与步骤（3）之间，还包括修正目标开度的步骤，检测锅具的振动频率步骤，并将振动频率与目标振动频率进行比较，若振动频率大于目标振动频率，则将燃气阀门按设定步长调小，若振动频率小于目标振动频率，则将燃气阀门按设定步长调大，若振动频率等于目标振动频率，则燃气阀门开度保持不变。

进一步的，在检测到沸腾至关闭燃气阀门之间根据时间先后划分为多个调节区间段，每一调节区间段对应有一目标开度、持续时长，步骤（2）中同时对进入该调节区间段的时间进行计时，并将其与该调节区间段所对应的持续时长相比较，若满足持续时长，则进入下一调节区间段，所述设定时间为各区间段持续时长之和。

进一步的，在燃气阀门的开启时间内还包括检测锅具及物料的重量，并计算其重量下降速度；

检测所述锅具及物料的加速度大小；

判断所述锅具及物料的加速度大小是否小于加速度阈值，且所述锅具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值；

若是，关闭所述灶具的燃气阀门。

进一步的，检测所述锅具及物料的重量的步骤之前还包括：

确定燃气阀门被开启后，检测所述锅具及物料的加速度大小；

根据所述加速度大小判断当前烹饪类型；

根据当前烹饪类型确定所述加速度阈值以及重量下降速度阈值。

进一步的，根据所述加速度大小判断当前烹饪类型的步骤包括：

在燃气开关被开启后的第一预设时间段内连续记录所述加速度大小，并选取出现的加速度最大值；

根据所述加速度最大值所处的区间范围确定当前烹饪类型；其中

所述灶具的主控板内预置多个加速度最大值的区间范围，每个区间范围对应一种烹饪类型。

进一步的，根据当前烹饪类型确定所述加速度阈值以及重量下降速度阈值的步骤包括：

根据当前烹饪类型查询预置的干烧阈值条件选定加速度阈值以及重量下降速度阈值；

所述干烧阈值条件预先储存于所述灶具的主控板内，其包含多种烹饪类型所对应的加速度阈值以及重量下降速度阈值。

进一步的，根据当前烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值的步骤之后还包括：

等待第二预设时间段后，再进行持续检测所述锅具及物料的重量的步骤。

本发明同时提出了一种灶具，包括前面任一条所记载的灶具自动控制方法。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的灶具自动控制方法，基于锅具内沸腾时气泡顶出造成的振动，根据检测锅具的振动状态判断是否沸腾，并以此为时间节点根据用户所选食材的种类自动调节火力大小和设定开火时间，实现了灶具对整个烹饪过程的全自动控制。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明所提出的灶具自动控制方法的一种实施例流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例一，电加热和燃气燃烧加热是目前烹饪主要所采用的两种加热方式，对于电加热而言，自动控制加热功能设置于电饭锅上，通过调节电热器件的功率大小实现火力控制以及通过通电和掉电控制加热的开启和关闭，然而对于传统的燃气燃烧加热而言，由于锅具直接放置在灶具上由燃气点火的火焰烧烤，所以为了安全，锅具上不适合布设电路，而且，火力大小以及开火点火需要调节燃气阀才能实现，目前需要纯人工手动操作实现。基于此，本实施例提出了一种灶具自动控制方法，包括：

S1、检测锅具的振动状态，并根据振动状态判断是否沸腾，若是，则执行步骤S2，否则，返回步骤S1；由于锅具内的汤汁在沸腾时产生气泡，气泡的翻滚造成锅具振动，而且锅具直接放置在灶具上，进而带动灶具振动，基于此，本步骤通过检测锅具的振动状态，进而判断锅具内是否沸腾。

S2、将燃气阀门调小至目标开度，并计时；当锅具内的汤汁沸腾时，为了进行小火慢炖，防止持续大火将会很快将锅具内的水烧干而影响烹饪口感甚至造成安全问题，需要将火力调小，因此，本方案在判断出锅具内沸腾时，控制将燃气阀门调小，燃气阀门可采用电磁阀实现，可接受电控信号的控制调节开度大小或者通断状态。

S3、周期性判断所计时长是否达到设定时间，若是，关闭燃气阀门，否则，返回步骤S3。当判断出锅具内的汤汁沸腾时开始计时，直至计时不小于设定时间，实现了锅具对烹饪时间的自动控制，当满足设定时间时，控制燃气阀关闭，进而可以熄火。

本实施例的灶具自动控制方法，基于锅具内沸腾时气泡顶出造成的振动，根据检测锅具的振动状态判断是否沸腾，并以此为时间节点根据用户所选食材的种类自动调节火力大小和设定开火时间，实现了灶具对整个烹饪过程的全自动控制。本方法区别于传统的电力加热控制，可以根据食材选择相应的控制模式，精准的控制火力大小及加热时间，防止食材营养流失的同时能够保持食物的最佳口感。

本方法中根据食材类型，基于统计大数据原理及经验，将在烹饪过程中应采用的火力以及蒸煮时间写入到控制程序中，用户只需根据实际食材选择相应的控制逻辑即可，即便是不懂烹饪的用户也可操作实现，十分方便，因此，在步骤S1之前，还包括根据所煮食材选择相应的控制模式的步骤，控制模式至少包括初始阀门开度，沸腾后的目标开度以及沸腾后持续加热时间三个控制参数。其中，初始阀门开度对应了初始火力大小，沸腾后的目标开度对应了在沸腾后应调至的火力大小，沸腾后持续加热时间是对沸腾后加热时间的设定，该加热时间根据食材的种类进行了科学的配置，可以防止食材营养流失的同时能够保持食物的最佳口感。

锅具的振动频率直接由其内部汤汁的沸腾状态决定，也即，沸腾的越剧烈，振动频率越高，程序中预设的燃气阀门的目标开度仅是基于经验值，然而在实际烹饪操作过程中，沸腾状态还受锅具、内部水量的影响，因此，本实施例中，控制模式还包括目标振动频率控制参数，步骤S2与步骤S3之间，还包括修正目标开度的步骤，检测锅具的振动频率步骤，并将振动频率与目标振动频率进行比较，若振动频率大于目标振动频率，则将燃气阀门按设定步长调小，若振动频率小于目标振动频率，则将燃气阀门按设定步长调大，若振动频率等于目标振动频率，则燃气阀门开度保持不变。本方案中直接根据振动频率调节燃气阀门的开度，也即直接根据锅具内汤汁的沸腾状态调节燃气阀门的开度，使得控制更加精准直接。

对于一些食材或者中药汤药的煎熬，在整个制作过程中需要分为多个阶段，不同阶段所对应的火力大小或者时长均不相同，为了进一步丰富本方案能够实现的功能，以使其适用于各种食材的制作，本控制方法中在检测到沸腾至关闭燃气阀门之间根据时间先后划分为多个调节区间段，每一调节区间段对应有一目标开度、持续时长，步骤S2中同时对进入该调节区间段的时间进行计时，并将其与该调节区间段所对应的持续时长相比较，若满足持续时长，则进入下一调节区间段，设定时间为各区间段持续时长之和。其中，每一调节区间段对应有一目标开度、持续时长，也即每一调节区间段具有相应的火力大小及该区间段所对应的加热时间。

在燃气阀门的开启时间内还包括检测锅具及物料的重量，并计算其重量下降速度；检测锅具及物料的重量可采用称重装置实现，称重装置设置于台面板的下方，用于检测灶眼上锅具及其内部物料的总重量。

检测所述锅具及物料的加速度大小；使用加速度传感器检测锅具的加速度，该加速度大小用于表征锅具的振动剧烈程度。在一般情况下，锅具内存在较多水分时，沸腾剧烈，锅具的振动也相对剧烈。若用户还未打开燃气开关或已主动关闭燃气开关，则停止上述重量和加速度的相关检测。

判断所述锅具及物料的加速度大小是否小于加速度阈值，且所述锅具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值；

若是，关闭所述灶具的燃气阀门。当锅具内部物料发生干烧时，其内部水分急剧减少，导致锅具及物料的重量下降速度明显升高。同时，干烧时锅具内部几乎没有水分，沸腾不剧烈，而未发生干烧时，锅具内水分较多，沸腾剧烈。因此，干烧时锅具的振动会明显减弱，其振动加速度也会随之降低。若判断为干烧，此时关闭灶具的燃气开关，停止加热。同时，检测部件停止对重量和加速度的检测。本实施例的控制方法，使用重量和振动加速度双重条件综合判断是否发生干烧，判断结果更加准确，能够精确确定关闭燃气开关的时间点，避免出现干烧或食物还未煮熟燃气开关就自动关闭的情况。

检测所述锅具及物料的重量的步骤之前还包括：

确定燃气阀门被开启后，检测所述锅具及物料的加速度大小；

根据所述加速度大小判断当前烹饪类型；

根据当前烹饪类型确定所述加速度阈值以及重量下降速度阈值。

对于不同的烹饪类型，用户施加到锅具的力量不同，因此锅具的加速度大小会根据烹饪类型的不同而发生改变。在本实施例中，根据所述加速度大小判断当前烹饪类型的步骤包括：

在燃气开关被开启后的第一预设时间段内连续记录所述加速度大小，并选取出现的加速度最大值；

根据所述加速度最大值所处的区间范围确定当前烹饪类型；其中灶具的主控板内预置多个加速度最大值的区间范围，每个区间范围对应一种烹饪类型。

灶具的主控板内预置有加速度大小和烹饪类型的查询对照表，该对照表具有多个加速度最大值的区间范围，每个区间范围对应一种烹饪类型，灶具通过检测到的加速度最大值查询该对照表得到当前用户的烹饪类型。例如：在蒸煮模式下：加速度值一般为5毫g左右（其中，g为重力加速度值）；在翻炒模式下：加速度值一般大于1g；在油炸模式下：加速度值一般为20~50毫g。当加速度传感器324检测到最大加速度值为40毫g时，可以确定当前烹饪类型为油炸。上述列举的数据是为了便于理解本发明的实施例，不对本发明构成限制，上述数据也可以根据灶具型号的不同而发生改变。

根据当前烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值的步骤包括：

根据当前烹饪类型查询预置的干烧阈值条件选定加速度阈值以及重量下降速度阈值；

干烧阈值条件预先储存于灶具的主控板内，其包含多种烹饪类型所对应的加速度阈值以及重量下降速度阈值。

主控板内还预先储存有干烧阈值条件，其包含多种烹饪类型所对应的加速度阈值以及重量下降速度阈值。灶具确定当前烹饪类型后，再根据烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值，以用于后续步骤中确定锅具内是否发生干烧。对于不同的烹饪类型，发生干烧时，锅具的加速度值和重量下降速度不同，因此每种类型选用的阈值也不同。比如说：对于蒸煮模式，在干烧时，锅具的重量下降速度和加速度值较大，因此对应的选取的阈值也较大；而对于翻炒模式，上述数值较小，因此选取的阈值也较小。

在本实施例中，防干烧灶具首先确定用户当前的烹饪类型，再根据不同的烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值。本实施例的灶具能够根据不同的烹饪情况选取适当的条件阈值，干烧时间点判断更加准确。

烹饪类型包括：翻炒、蒸煮和油炸。

根据当前烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值的步骤之后还包括：

等待第二预设时间段后，再进行持续检测所述锅具及物料的重量的步骤。

在用户开始烹饪到锅具发生干烧时，需要一定的时间，在该时间内，可以暂停检测锅具及物料的重量下降速度和锅具的加速度大小，以减小检测部件的工作负担。上述第二预设时间可以设定为10min-1h，对于锅具内水分较少的烹饪类型（例如：翻炒等），第二预设时间可以设定为一较短时间（例如10min）；而对于锅具内水分较多的烹饪类型（蒸煮等），第二预设时间可以设定为一较长时间（例如1h）。

在燃气开关开启的时间内检测锅具及物料的重量，并计算其重量下降速度。具体地，重量传感器可以每间隔预定时间检测一次锅具及物料的重量；然后计算最后相邻两次检测的重量差值，上述重量差值除以预定时间即得到该时间间隔内的重量下降速度。每间隔预定时间对重量下降速度进行一次数据更新。上述预定时间不宜过长，一般设定为5-10s。

持续检测锅具及物料的加速度大小。使用加速度传感器324持续检测锅具的加速度大小，以确定加速度大小是否低于加速度阈值。

判断锅具及物料的加速度是否小于加速度阈值，且锅具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值。根据检测到的加速度大小和锅具及物料的重量下降速度确定锅具内是否发生干烧。

若判断为干烧，关闭灶具的燃气开关。优选地，在关闭灶具的燃气开关后，向用户发送提示信息，提示用户燃气开关关闭。在本实施例中，可以在主控板内设置蜂鸣器，在关闭灶具的燃气开关后，蜂鸣器发出响声，以提示用户。

实施例二，本实施例提出了一种灶具，该灶具按照实施例一中所记载的灶具自动控制方法执行控制，具体可参见实施例一，在此不做赘述。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灶具自动控制方法，其特征在于，包括：

（1）、检测锅具的振动状态，并根据振动状态判断是否沸腾，若是，则执行步骤（2），否则，返回步骤（1）；

（2）、将燃气阀门调小至目标开度，并计时；

（3）、周期性判断所计时长是否达到设定时间，若是，关闭燃气阀门，否则，返回步骤（3）。

2.根据权利要求1所述的灶具自动控制方法，其特征在于，步骤（1）之前，还包括根据所煮食材选择相应的控制模式的步骤，所述控制模式至少包括初始阀门开度，沸腾后的目标开度以及沸腾后持续加热时间三个控制参数。

3.根据权利要求2所述的锅具自动控制方法，其特征在于，所述控制模式还包括目标振动频率控制参数，步骤（2）与步骤（3）之间，还包括修正目标开度的步骤，检测锅具的振动频率步骤，并将振动频率与目标振动频率进行比较，若振动频率大于目标振动频率，则将燃气阀门按设定步长调小，若振动频率小于目标振动频率，则将燃气阀门按设定步长调大，若振动频率等于目标振动频率，则燃气阀门开度保持不变。

4.根据权利要求1所述的灶具自动控制方法，其特征在于，在检测到沸腾至关闭燃气阀门之间根据时间先后划分为多个调节区间段，每一调节区间段对应有一目标开度、持续时长，步骤（2）中同时对进入该调节区间段的时间进行计时，并将其与该调节区间段所对应的持续时长相比较，若满足持续时长，则进入下一调节区间段，所述设定时间为各区间段持续时长之和。

5.根据权利要求1-4任一项所述的灶具自动控制方法，其特征在于，在燃气阀门的开启时间内还包括检测锅具及物料的重量，并计算其重量下降速度；

检测所述锅具及物料的加速度大小；

判断所述锅具及物料的加速度大小是否小于加速度阈值，且所述锅具及物料的重量下降速度大于重量下降速度阈值；

若是，关闭所述灶具的燃气阀门。

6.根据权利要求5所述的灶具自动控制方法，其特征在于，检测所述锅具及物料的重量的步骤之前还包括：

确定燃气阀门被开启后，检测所述锅具及物料的加速度大小；

根据所述加速度大小判断当前烹饪类型；

根据当前烹饪类型确定所述加速度阈值以及重量下降速度阈值。

7.根据权利要求6所述的灶具自动控制方法，其特征在于，根据所述加速度大小判断当前烹饪类型的步骤包括：

在燃气开关被开启后的第一预设时间段内连续记录所述加速度大小，并选取出现的加速度最大值；

根据所述加速度最大值所处的区间范围确定当前烹饪类型；其中

所述灶具的主控板内预置多个加速度最大值的区间范围，每个区间范围对应一种烹饪类型。

8.根据权利要求6所述的灶具自动控制方法，其特征在于，根据当前烹饪类型确定所述加速度阈值以及重量下降速度阈值的步骤包括：

根据当前烹饪类型查询预置的干烧阈值条件选定加速度阈值以及重量下降速度阈值；

所述干烧阈值条件预先储存于所述灶具的主控板内，其包含多种烹饪类型所对应的加速度阈值以及重量下降速度阈值。

9.根据权利要求6所述的灶具自动控制方法，其特征在于，根据当前烹饪类型确定加速度阈值以及重量下降速度阈值的步骤之后还包括：

等待第二预设时间段后，再进行持续检测所述锅具及物料的重量的步骤。

10.一种灶具，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的灶具自动控制方法。

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