CN112628804A - 一种用于翻转炉头的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于翻转炉头的控制系统及控制方法，其中，控制系统包括炉头、面板、第一线圈组件和第二线圈组件，炉头与面板连接且相对于面板翻转，第一线圈组件和第二线圈组件均设置在面板内；当炉头相对于面板完全闭合时，第一线圈组件、第二线圈组件和炉头形成回路，互感电动势较大；当炉头相对于面板打开或者在闭合时产生了偏离，此时炉头没有参与进来，仅有第一线圈组件和第二线圈组件，无法形成回路，此时互感电动势较小；因此可通过互感电动势的大小来判断炉头的状态；用磁通代替传统的微动开关，由于磁通的产生依赖线圈和材质，而线圈和材质又不会产生机械故障，因此本发明相对于容易受外界因素影响的微动开关具有更高的可靠性。

Description

一种用于翻转炉头的控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于炉头技术领域，具体涉及一种用于翻转炉头的控制系统及控制方法。

背景技术

翻转炉头具有容易清洁、且收起炉头后的台面异常美观等特点，因此其受到越来越多消费者的青睐。

众所周知，翻转炉头只有当炉头与面板完全贴后后才可以点火工作，在目前的翻转炉头中，采用的是微动开关的方式来判断炉头与面板是否完全贴合；而在厨房的使用环境中，微动开关极荣誉收到油烟、水以及清洁剂等侵蚀而影响使用寿命，进而降低了翻转炉头的可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于翻转炉头的控制系统，其用磁通代替传统的微动开关，具有可靠性高的优势。

本发明的另一目的是提供一种用于翻转炉头的控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种用于翻转炉头的控制系统，其包括炉头、面板、第一线圈组件以及第二线圈组件，所述炉头与面板连接，且其可相对于面板翻转，所述第一线圈组件和第二线圈组件均设置在面板内；当所述炉头相对于面板打开或偏离时，所述第一线圈组件和第二线圈组件形成漏磁通；当所述炉头相对于面板闭合时，所述第一线圈组件、第二线圈组件和炉头形成主磁通。

优选地，所述第一线圈组件包括铁芯、第一线圈和自激震荡模块，所述第一线圈缠绕在铁芯上且与自激震荡模块连接。

优选地，所述铁芯为U型结构，所述第一线圈缠绕在U型结构的铁芯的一条竖直边上。

优选地，所述第二线圈组件包括缠绕在U型结构的铁芯的另外一条竖直边上的第二线圈和整流滤波模块，所述整流滤波模块和第二线圈连接。

一种用于翻转炉头的控制方法，其应用上述的用于翻转炉头的控制系统，具体按照如下步骤实施：

S1，检测第二线圈组件的当前互感电动势；

S2，根据所述S1中的当前互感电动势判断炉头的状态。

优选地，所述S2中根据所述当前互感电动势判断炉头的状态，具体为：

S21，判断ε_now≥ε_near-ε_dev是否成立，若成立，则判定炉头相对于面板闭合，反之进入S22；

S22，判断ε_now≤ε_leave+ε_dev是否成立，若成立，则判定炉头相对于面板打开或者偏离，反之进入S23；

S23，所述用于翻转炉头的控制系统出现异常；

其中，ε_now为当前互感电动势，ε_near为预设的炉头相对于面板闭合时的第一阈值，ε_leave为预设的炉头相对于面板打开或者偏离是的第二阈值，ε_dev为预设的偏差值。

优选地，该控制方法进一步包括：

S3，根据所述S2中炉头的状态判断其是否可以点火工作。

优选地，所述S3中根据炉头的状态判断其是否可以点火工作，具体为：

当判定炉头相对于面板闭合时，允许炉头点火工作；

当判定炉头相对于面板打开或偏离时，不允许炉头点火工作。

优选地，所述ε_now≥ε_near-ε_dev中，ε_dev的取值范围为：10％ε_near≤ε_dev≤20％ε_near；所述ε_now≤ε_leave+ε_dev中，ε_dev的取值范围为：10％ε_leave≤ε_dev≤20％ε_leave。

优选地所述S1中检测第二线圈组件的当前互感电动势，具体为：

通过自激震荡模块驱动第一线圈，使其产生交变的磁场磁通，进而使缠绕在同一铁芯上的第二线圈产生互感电动势，该互感电动势经过整流滤波模块转换为直流电，之后通过AD检测检测出当前的互感电动势。

与现有技术相比，本发明使用时，首先检测第二线圈组件的当前互感电动势；之后根据所述当前互感电动势判断炉头的状态；其基于的原理是：当炉头相对于面板完全闭合时，第一线圈组件、第二线圈组件和炉头之间形成回路，使得第一线圈通电后产生的磁通多数为主磁通，此时互感电动势较大；反之当炉头相对于面板打开或者在闭合时产生了偏离，则此时炉头没有参与进来，仅有第一线圈组件和第二线圈组件，而单纯的第一线圈组件和第二线圈组件无法形成回路，则此时第一线圈通电后产生的磁通所述为漏磁通，互感电动势较小；因此可以通过互感电动势的大小来判断炉头的状态；

上述过程用磁通代替传统的微动开关，由于磁通的产生依赖线圈和材质，而在本发明中，线圈设置在面板内部，物体的材质也不会发生变化，因此本发明相对于容易受外界因素影响的微动开关具有更高的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种用于翻转炉头的控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例2提供的一种用于翻转炉头的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例2提供的一种用于翻转炉头的控制方法的详细流程图。

其中，1.炉头，2.面板，3.第一线圈组件，4.第二线圈组件，31.铁芯，32.第一线圈，33.自激震荡模块，41.第二线圈，42.整流滤波模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例1提供一种用于翻转炉头的控制系统，如图1所示，其包括炉头1、面板2、第一线圈组件3以及第二线圈组件4，所述炉头1与面板2连接，且其可相对于面板2翻转，所述第一线圈组件3和第二线圈组件4均设置在面板2内；当所述炉头1相对于面板2打开或偏离时，所述第一线圈组件3和第二线圈组件4形成漏磁通；当所述炉头1相对于面板2闭合时，所述第一线圈组件3、第二线圈组件4和炉头1形成主磁通；

这样，采用上述结构，本实施例在实施时：首先检测第二线圈组件4的当前互感电动势；之后根据所述当前互感电动势判断炉头1的状态；

其基于的原理是：当炉头1相对于面板2完全闭合时，第一线圈组件3、第二线圈组件4和炉头1之间形成回路，使得第一线圈3通电后产生的磁通多数为主磁通，此时互感电动势较大；反之当炉头1相对于面板2打开或者在闭合时产生了偏离，则此时炉头1没有参与进来，仅有第一线圈组件3和第二线圈组件4，而单纯的第一线圈组件3和第二线圈组件4无法形成回路，则此时第一线圈3通电后产生的磁通所述为漏磁通，互感电动势较小；因此可以通过互感电动势的大小来判断炉头的状态，具有可靠性高的特点。

当然，在本实施例中，炉头1的材质为铸铁。

在具体实施例中：

所述第一线圈组件3包括铁芯31、第一线圈32和自激震荡模块33，所述第一线圈32缠绕在铁芯31上且与自激震荡模块33连接；

所述铁芯31为U型结构，所述第一线圈32缠绕在U型结构的铁芯31的一条竖直边上；

所述第二线圈组件4包括缠绕在U型结构的铁芯31的另外一条竖直边上的第二线圈41和整流滤波模块42，所述整流滤波模块42和第二线圈41连接；

这样，通过自激震荡模块33驱动第一线圈32，使其产生交变的磁场磁通，进而使缠绕在同一铁芯32上的第二线圈41产生互感电动势，该互感电动势经过整流滤波模块42转换为直流电，之后通过AD检测检测出当前的互感电动势。

本实施例提供的用于翻转炉头的控制系统，主要用于检测炉头当前的状态，其具体检测的过程为：

首先，上电并初始化该控制系统；

其次，自激震荡模块33驱动第一线圈32，使其产生交变的磁场磁通，进而使缠绕在同一铁芯32上的第二线圈41产生互感电动势，该互感电动势经过整流滤波模块42转换为直流电，之后通过AD检测检测出当前的互感电动势；

最后，根据当前的互感电动势的大小判断炉头1的状态，具体为：若ε_now≥ε_near-ε_dev成立，则判定炉头相对于面板2闭合；若ε_now≤ε_leave+ε_dev成立，若成立，则判定炉头1相对于面板2打开或者偏离；若均不成立，则证明该控制系统出现异常。

本实施例为判断炉头翻起或位置偏离提供一种新的判断依据，其无机械寿命限制，且不容易受外界因素影响，可靠性高。

实施例2

本发明实施例2提供一种用于翻转炉头的控制方法，如图2所示，其应用实施例1所述的用于翻转炉头的控制系统，具体按照如下步骤实施：

S1，检测第二线圈组件4的当前互感电动势；

S2，根据所述S1中的当前互感电动势判断炉头1的状态；

S3，根据所述S2中炉头1的状态判断其是否可以点火工作。

当炉头1相对于面板2完全闭合时，第一线圈组件3、第二线圈组件4和炉头1之间形成回路，此时互感电动势较大；反之当炉头1相对于面板2打开或者在闭合时产生了偏离，则此时炉头1没有参与进来，仅有第一线圈组件3和第二线圈组件4，无法形成回路，则此时第一线圈32通电后产生的磁通所述为漏磁通，互感电动势较小；

本实施例巧妙的运动了互感现象以及磁通的原理，实现了对炉头状态的准确判定，避免了误判而点火后造成的危险。

在具体实施例中，如图3所示：

在所述S1之前该控制方法还包括：

S0，上电并初始化用于翻转炉头的控制系统；

初始化的意义在于避免上次的检测数据对本次的检测造成影响。

在具体实施例时：

所述S1中检测第二线圈组件4的当前互感电动势，具体通过如下公式进行：ε_now＝M×ΔI/Δt；

上式中，M为互感系数，其大小取决于第一线圈32和第二线圈41的几何形状、大小、相对位置、各自的匝数以及它们周围介质的磁导率，互感系数通过实验方法来测定；ΔI/Δt是指通过第二线圈41的电路在固定时间内的变化。

在具体实施例中：

所述S2中根据所述当前互感电动势判断炉头1的状态，具体为：

S21，判断ε_now≥ε_near-ε_dev是否成立，若成立，则判定炉头1相对于面板2闭合，反之进入S22；

S22，判断ε_now≤ε_leave+ε_dev是否成立，若成立，则判定炉头1相对于面板2打开或者偏离，反之进入S23；

S23，所述用于翻转炉头的控制系统出现异常；

其中，ε_now为当前互感电动势，ε_near为预设的炉头相对于面板闭合时的第一阈值，ε_leave为预设的炉头相对于面板打开或者偏离是的第二阈值，ε_dev为预设的偏差值。

具体地，所述ε_now≥ε_near-ε_dev中，ε_dev的取值范围为：10％ε_near≤ε_dev≤20％ε_near；所述ε_now≤ε_leave+ε_dev中，ε_dev的取值范围为：10％ε_leave≤ε_dev≤20％ε_leave；

ε_near和ε_leave为多次实验侧得的数据，为了提高判断的准确性，增加了参数偏差值。

公式ε_now≥ε_near-ε_dev和ε_now≤ε_leave+ε_dev中一个为与偏差值的差，另一个为与偏差值的和，这样做的意义在于：

在公式ε_now≥ε_near-ε_dev中，因为所要判断的目前参数(ε_now)需要大于等于不等式后面的数值，因此，在一个较大的数值(ε_near)上减去偏差值(ε_dev)，可以避免遗漏，比如：

当ε_now为5V，ε_near为5V，ε_dev为1V时，ε_now≥ε_near-ε_dev是成立的，而如果将不等式右边的减号修改为加号，则该不等式是不成立的，这样就产生了数据的遗漏。

该控制方法进一步包括：

S3，根据所述S2中炉头1的状态判断其是否可以点火工作。

所述S3中根据炉头1的状态判断其是否可以点火工作，具体为：

当判定炉头1相对于面板2闭合时，允许炉头点火工作；

当判定炉头1相对于面板2打开或偏离时，不允许炉头点火工作。

在具体实施例中：

所述S1中检测第二线圈组件4的当前互感电动势，具体为：

通过自激震荡模块33驱动第一线圈32，使其产生交变的磁场磁通，进而使缠绕在同一铁芯31上的第二线圈41产生互感电动势，该互感电动势经过整流滤波模块42转换为直流电，之后通过AD检测检测出当前的互感电动势。

本实施例用磁通代替传统的微动开关，由于磁通的产生依赖线圈和材质，而在本发明中，线圈设置在面板内部，物体的材质也不会发生变化，因此本发明相对于容易受外界因素影响的微动开关具有更高的可靠性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于翻转炉头的控制系统，其特征在于，其包括炉头(1)、面板(2)、第一线圈组件(3)以及第二线圈组件(4)，所述炉头(1)与面板(2)连接，且其可相对于面板(2)翻转，所述第一线圈组件(3)和第二线圈组件(4)均设置在面板(2)内；当所述炉头(1)相对于面板(2)打开或偏离时，所述第一线圈组件(3)和第二线圈组件(4)形成漏磁通；当所述炉头(1)相对于面板(2)闭合时，所述第一线圈组件(3)、第二线圈组件(4)和炉头(1)形成主磁通。

2.根据权利要求1所述的用于翻转炉头的控制系统，其特征在于，所述第一线圈组件(3)包括铁芯(31)、第一线圈(32)和自激震荡模块(33)，所述第一线圈(32)缠绕在铁芯(31)上且与自激震荡模块(33)连接。

3.根据权利要求2所述的用于翻转炉头的控制系统，其特征在于，所述铁芯(31)为U型结构，所述第一线圈(32)缠绕在U型结构的铁芯(31)的一条竖直边上。

4.根据权利要求3所述的用于翻转炉头的控制系统，其特征在于，所述第二线圈组件(4)包括缠绕在铁芯(31)另一条竖直边上的第二线圈(41)和整流滤波模块(42)，所述整流滤波模块(42)和第二线圈(41)连接。

5.一种用于翻转炉头的控制方法，其特征在于，其应用权利要求1-4任一项所述的用于翻转炉头的控制系统，具体按照如下步骤实施：

S1，检测第二线圈组件的当前互感电动势；

S2，根据所述S1中的当前互感电动势判断炉头的状态。

6.根据权利要求5所述的一种用于翻转炉头的控制方法，其特征在于，所述S2中根据所述当前互感电动势判断炉头的状态，具体为：

S21，判断ε_now≥ε_near-ε_dev是否成立，若成立，则判定炉头相对于面板闭合，反之进入S22；

S22，判断ε_now≤ε_leave+ε_dev是否成立，若成立，则判定炉头相对于面板打开或者偏离，反之进入S23；

S23，所述用于翻转炉头的控制系统出现异常；

其中，ε_now为当前互感电动势，ε_near为预设的炉头相对于面板闭合时的第一阈值，ε_leave为预设的炉头相对于面板打开或者偏离是的第二阈值，ε_dev为预设的偏差值。

7.根据权利要求6所述的一种用于翻转炉头的控制方法，其特征在于，该控制方法还包括：S3，根据S2中炉头的状态判断其是否可以点火工作。

8.根据权利要求7所述的一种用于翻转炉头的控制方法，其特征在于，所述S3中根据炉头的状态判断其是否可以点火工作，具体为：

当判定炉头相对于面板闭合时，允许炉头点火工作；

当判定炉头相对于面板打开或偏离时，不允许炉头点火工作。

9.根据权利要求6-8任一项所述的一种用于翻转炉头的控制方法，其特征在于，所述ε_now≥ε_near-ε_dev中，ε_dev的取值范围为：10％ε_near≤ε_dev≤20％ε_near；所述ε_now≤ε_leave+ε_dev中，ε_dev的取值范围为：10％ε_leave≤ε_dev≤20％ε_leave。

10.根据权利要求5所述的一种用于翻转炉头的控制方法，其特征在于，所述S1中检测第二线圈组件的当前互感电动势，具体为：

通过自激震荡模块驱动第一线圈，使其产生交变的磁场磁通，进而使缠绕在同一铁芯上的第二线圈产生互感电动势，该互感电动势经过整流滤波模块转换为直流电，之后通过AD检测检测出当前的互感电动势。

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