CN112648646A - 集成灶离子感应式防火墙预警装置及预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成灶离子感应式防火墙预警装置及预警方法，该装置包括：用于采集火焰的离子电流信号的离子感应探针、与所述离子感应探针间隔设置的电极模块，以及分别连接所述离子感应探针和电极模块的控制模块，其中，所述控制模块包括高压发生电路、主控芯片、电信号处理电路及储能电路。本发明通过设置的储能元器件存储离子感应式防火墙探针与电极模块的另一电极两端施加高电压进行火花放电而产生的电能，再将储能元器件两端电位差处理成可被主控芯片识别的电平信号，主控芯片根据电平信号的变化，判定离子感应式防火墙是否正常。本发明解决了目前离子感应式防火墙装置无法自我监测问题，避免其失效后产品仍旧可以正常工作的安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于集成灶技术领域，具体涉及一种集成灶离子感应式防火墙预警装置及预警方法。
背景技术
随着国内经济的发展，集成了燃气灶、吸排油装置、蒸烤箱、消毒柜、保洁柜等多功能一体的集成灶深受消费者的青睐。由于集成灶采用下排风结构且进风口靠近灶头，因外界因素造成火焰异常或炊具上产生火焰时，火焰会被吸入集成灶的吸排烟装置内部。如不及时切断燃气供应，则极有可能引起严重火灾事故。
目前采取的技术方案是：在集成灶进风通道底部上设置一个或多个温度传感器。当火焰被吸进集成灶进风通道时，高温火焰及其烟气使温度传感器达到限定值，则切断燃气供应、关停风机电机。由于温度传感器达到限定值，需要一定时间，故该技术方案存在动作时间长的缺陷。当温度传感器动作时，已有不少火焰被连续吸进集成灶内，存在严重的安全隐患。
在进风通道上设置一个或多个离子感应式探针并与控制器构成防火墙装置是目前较优的技术方案。上述防火墙装置在正常的状态下可在极短时间内探测到进入到集成灶内部的火焰，但仍存在严重的安全缺陷。如果离子感应式探针出现未安装、短路、损坏时，离子感应式防火墙将失效。但此时产品仍可以正常使用，防火墙装置情同虚设，将对用户及其家庭、社区产生不可估算之后果。因此具备自检和预警能力的集成灶离子感应式防火墙装置，可给用户提供双重安全保障，具有较大的改进空间。
发明内容
本发明目的在于提供一种集成灶离子感应式防火墙预警装置，其使防火墙装置具备自检和预警能力，在防火墙装置出现损坏、断路、短路等故障甚至是防火墙感应针未安装稳妥时能够被及时发现，解决目前离子感应式防火墙装置无法自我监测和主动报警的问题，避免其失效后产品仍旧可以正常工作的安全隐患。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种集成灶离子感应式防火墙预警装置，包括：用于采集火焰的离子电流信号的离子感应探针、电极模块、控制模块；其中，所述控制模块包括储能电路、电信号处理电路、高压发生电路、开关电路及主控芯片；其中，所述电极模块电连接储能电路；储能电路电连接开关电路；开关电路电连接电信号处理电路；电信号处理电路电连接主控芯片；高压发生电路输入端电连接主控芯片的一个输出端；高压发生电路的一个输出端电连接离子感应式防火墙探针。
进一步地，所述电极模块的电极端紧靠所述离子感应探针的探头，电极端与探头构成双电极，其中，两个电极之间的间距为1～3mm。
进一步地，储能电路的储能元器件为电容。
发明的另一方面还提供了一种集成灶离子感应式防火墙预警方法，所述方法包括：
主控芯片根据设定的检测程序，输出指令于高压发生电路产生高电压于输出端接口；
在输出高压完成后，所述主控芯片输出指令于开关电路，使其导通储能电路与电信号处理电路，电信号处理电路输出电平信号；
主控芯片接收所述电平信号并与预设电平信号比较，若主控芯片接收所述电平信号与设定的电平信号相反，则判定离子感应式防火墙正常，若主控芯片接收所述电平信号无变化，则发出离子感应式防火墙异常报警。
所述主控芯片判定离子感应式防火墙异常时，主动发出报警信号，或者给电磁阀和/或电机风机切断的指令。
进一步地，通过所述主控芯片设定主动监测防火墙状态的频率、高压发生电路工作时间、继电器工作时间。
与现有技术相比，本发明提供的集成灶离子感应式防火墙预警装置及预警方法，可对离子感应式防火墙装置进行自我状态监测，当发生防火墙装置失效时，可及时报警并关闭电磁阀，给用户提供双重安全保障。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的集成灶离子感应式防火墙预警装置的结构图。
图2为本发明实施例的集成灶离子感应式防火墙预警装置的电路原理图。
图中，标记说明如下：
1、离子感应式防火墙探针；2、电极模块；3、控制模块；31、储能电路；32、电信号处理电路；33、开关电路；34、高压发生电路；35、主控芯片。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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，可以是两个元件内部的连通。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。
参照图1～图2所示，本发明实施例的一种集成灶离子感应式防火墙预警装置，包括：设置在集成灶进风通道内用于采集火焰的离子电流信号的离子感应探针1，还包括电极模块2，电极模块2紧靠在离子感应探针1一旁，二者相对设置，电极模块2中的电极与离子感应式防火墙探针探头1构成双电极，上述两电极间的气隙优选设置为1-3mm。此外，离子感应探针1和电极模块2可设置相对应的两组。
该装置还包括控制模块3，控制模块3包括储能电路31、电信号处理电路32、高压发生电路34、开关电路33、主控芯片35。其中储能电路31设于电极模块2与电信号处理电路32之间，高压发生电路34设于离子感应式防火墙探针1与主控芯片35之间，开关电路33电连接主控芯片35，主控芯片35一输入端与电信号处理电路32输出端连接，主控芯片35一输出端与高压发生电路34输入端连接。
所设置的储能电路31的元器件存储离子感应式防火墙探针1与电极模块2的另一电极两端施加高电压进行火花放电而产生的电能，再将储能电路31的元器件两端电位差处理成可被主控芯片35可识别的电平信号，主控芯片35根据电平信号的变化，判定离子感应式防火墙是否正常。
首先，主控芯片35根据设定的检测程序，输出指令于高压发生电路34产生高电压于输出端接口。
其次，在输出高压完成后，所述主控芯片35输出指令于开关电路33，使其导通储能电路31与电信号处理电路32，电信号处理电路32输出电平信号给主控芯片35。
最后，主控芯片35接收所述电平信号并与预设电平信号比较。若主控芯片35接收所述电平信号与设定的电平信号相反，则判定离子感应式防火墙正常；若主控芯片35接收所述电平信号无变化，则发出离子感应式防火墙异常的报警，并及时采取相应的保护措施，如切断电磁阀、切断风机等。
其中，所述储能电路31、电信号处理电路32、开关电路33的电路原理图如图2所示。
储能电路31包括：电容C1、电阻R3，其中，储能电路的储能元器件为电容C1，电容C1的一端与电极模块连接且公共端与继电器的第二触点接线端连接，电容C1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与共地端连接。
开关电路33包括：电源VCC、继电器K1、二极管D1，三极管Q1，电阻R1，电阻R2。其中，继电器K1的第一线圈接线端与二极管D1的阴极连接且公共端与电源VCC连接，继电器K1的第二线圈接线端与二极管D1的阳极连接且公共端与三极管Q1的集电极连接，电阻R1的一端与主控芯片的IO1口连接，电阻R1的另一端与电阻R2的一端连接且公共端与三极管Q1的基极连接，R2的另一端接地，三极管Q1的发射极接地。
电信号处理电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、运算放大器U1，电源VCC。其中，
运算放大器U1的正极电源端与电源VCC连接且公共端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电阻R7的一端连接且公共端与运算放大器U1的反相输入端连接，电阻R7的另一端接地，运算放大器U1的负极电源端接地，运算放大器U1的同相输入端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的一端连接且公共端与继电器的第一触点接线端连接，电阻R4的另一端接地，电阻R8的一端与运算放大器U1的输出端连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端接地。
其中，所述主控芯片通过内部写入的程序，设定IO1口触发信号时间大于电容C1的放电时间。高压发生电路属于本领域比较成熟的技术，在此不再列举说明。本实施例中，输出的高电压为12KV，频率为10Hz，持续时间为3-4秒。
本实施例中的主控芯片35可以为单片机或者其他具有信号处理功能的芯片或者微处理器。集成灶进入工作状态时即进行一次防火墙状态监测。
其中，燃气通路上还设置有电磁阀，电磁阀接收主控芯片的控制信号控制阀门的开启或关断，还包括控制抽油烟机工作的风机及风机电机，由风机电机带动风机工作，电机风机的通断也根据主控芯片的指令来控制。
本发明的另一实施例还提供了一种集成灶离子感应式防火墙预警方法，通过设置双电极并施加高压，监测储能元器件两端电压变化，从而判断离子感应式防火墙的通断。
该方法包括：
主控芯片根据设定的检测程序输出指令于高压发生电路，高压发生电路输出高电压；
在输出高压指令完成后，主控芯片输出指令于开关电路，使其导通储能电路与电信号处理电路，电信号处理电路输出电平信号给所述主控芯片；
主控芯片接收所述电平信号并与预设的电平信号比较，若主控芯片接收所述电平信号与设定的电平信号相反，则判定离子感应式防火墙正常；若主控芯片接收所述电平信号无变化，则判定离子感应式防火墙异常。
本发明的工作原理如下：
当需要检测防火墙的状态时，主控芯片35输出高电平于高压发生电路34输入端，使高压发生电路34输出高电压。若双电极之间产生火花放电时，电容器存储火花放电产生的电能，使得电容器两端存在电位差。在高压输出完毕后，主控芯片35立即输出高电平于开关电路33，此时三极管Q1导通，使得继电器K1吸合，导通储能电路31与电信号处理电路32。电容器C1两端电位差被电信号处理电路处理成稳定的电平信号。主控芯片35接收所述电平信号并与预设的电平信号进行比较，若主控芯片35接收所述电平信号与设定的电平信号相反，则判定离子感应式防火墙正常，若主控芯片35接收所述电平信号无变化，则发出离子感应式防火墙异常报警。此时，主控芯片35判定离子感应式防火墙异常时，主动给电磁阀和/或电机风机切断的指令。
本发明使防火墙装置具备自检和预警能力，在防火墙装置出现损坏、断路、短路等故障甚至是防火墙感应针未安装稳妥时能够被及时发现，解决目前离子感应式防火墙装置无法自我监测和预警及预警的后处理问题，避免其失效后产品仍旧可以正常工作的安全隐患。
以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，本领域普通技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种集成灶离子感应式防火墙预警装置，其特征在于，包括用于采集火焰的离子电流信号的离子感应探针、与所述离子感应探针相配合的电极模块，以及分别连接所述离子感应探针和电极模块的控制模块，其中，所述控制模块包括高压发生电路、主控芯片、电信号处理电路及储能电路，所述高压发生电路连接所述离子感应探针，所述电极模块连接所述储能电路，所述控制芯片分别连接所述高压发生电路及电信号处理电路，所述储能电路存储所述离子感应探针与电极模块之间因放电产生的电能，所述主控芯片根据所述储能电路的储能元器件两端的电平信号的变化，判定离子感应式防火墙是否正常，所述主控芯片判定离子感应式防火墙异常时，主动发出报警信号或给电磁阀和/或电机风机切断的指令。
2.根据权利要求1所述的防火墙预警装置，其特征在于，所述储能电路还连接开关电路，所述开关电路还连接所述电信号处理电路。
3.根据权利要求2所述的防火墙装置，其特征在于，所述电极模块的电极端紧靠所述离子感应探针的探头，构成双电极，其中，两个电极之间的间距为1～3mm。
4.根据权利要求2所述的防火墙预警装置，其特征在于，所述储能电路的储能元器件为电容。
5.根据权利要求2所述的防火墙预警装置，其特征在于，所述储能电路包括：电容(C1)、电阻(R3)，其中，电容(C1)的一端与电极模块连接且公共端与继电器的第二触点接线端连接，电容(C1)的另一端与电阻(R1)的一端连接，电阻(R1)的另一端与共地端连接。
6.根据权利要求5所述的防火墙预警装置，其特征在于，所述开关电路包括：电源(VCC)、继电器(K1)、二极管(D1)，三极管(Q1)，电阻(R1)，电阻(R2)，其中，继电器(K1)的第一线圈接线端与二极管(D1)的阴极连接且公共端与电源(VCC)连接，继电器(K1的第二线圈接线端与二极管(D1)的阳极连接且公共端与三极管(Q1)的集电极连接，电阻(R1)的一端与主控芯片的信号端口(IO1)连接，电阻(R1)的另一端与电阻(R2)的一端连接且公共端与三极管(Q1)的基极连接，电阻(R2)的另一端接地，三极管(Q1)的发射极接地。
7.根据权利要求5或6所述的防火墙预警装置，其特征在于，所述电信号处理电路包括电阻(R4)、电阻(R5)、电阻(R6)、电阻(R7)、电阻(R8)、电阻(R9)、运算放大器(U1)，电源(VCC)，其中，运算放大器(U1)的正极电源端与电源(VCC)连接且公共端与电阻(R6)的一端连接，电阻(R6)的另一端与电阻(R7)的一端连接且公共端与运算放大器(U1)的反相输入端连接，电阻(R7)的另一端接地，运算放大器(U1)的负极电源端接地，运算放大器(U1)的同相输入端与电阻(R5)的一端连接，电阻(R5)的另一端与电阻(R4)的一端连接且公共端与继电器的第一触点接线端连接，电阻(R4)的另一端接地，电阻(R8)的一端与运算放大器(U1)的输出端连接，电阻(R8)的另一端与电阻(R9)的一端连接，电阻(R9)的另一端接地。
8.一种根据如前述权利要求1～7任一所述的集成灶离子感应式防火墙预警装置进行防火墙预警的方法，其特征在于，所述方法包括：
主控芯片根据设定的检测程序输出指令于高压发生电路，高压发生电路输出高电压；
在输出高压指令完成后，主控芯片输出指令于开关电路，使其导通储能电路与电信号处理电路，电信号处理电路输出电平信号给所述主控芯片；
主控芯片接收所述电平信号并与预设的电平信号比较，若主控芯片接收所述电平信号与设定的电平信号相反，则判定离子感应式防火墙正常；若主控芯片接收所述电平信号无变化，则判定离子感应式防火墙异常；
所述主控芯片判定离子感应式防火墙异常时，主动发出报警信号或给电磁阀和/或电机风机切断的指令。
9.根据权利要求8所述的预警方法，其特征在于，所述主控芯片的信号端口(IO1)触发的时间大于电容(C1)的放电时间。
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| CN113612267A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-11-05 | 陕西华昱太阳能科技有限公司 | 一种电子炮安全放电电路及控制方法 |
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