CN113842050A

CN113842050A - 一种温场控制方法及蒸烤箱设备

Info

Publication number: CN113842050A
Application number: CN202111121723.3A
Authority: CN
Inventors: 刘群; 潘叶江
Original assignee: Vatti Co Ltd
Current assignee: Vatti Co Ltd
Priority date: 2021-09-24
Filing date: 2021-09-24
Publication date: 2021-12-28

Abstract

本发明公开了一种温场控制方法及蒸烤箱设备，其中PID控制方法包括：应用在带温度传感器和搅拌风机的蒸烤箱上，其中，所述蒸烤箱包括上半腔体和下半腔体；所述温场控制方法，包括：以检测所述上半腔体的中心温度的温度传感器为参考点，采用PID算法对所述上半腔体进行温场控制；以检测所述下半腔体的中心温度的温度传感器为参考点，采用PID算法对所述下半腔体进行温场控制；若上、下半腔体的控场温度的差值小于预设阈值，则开启所述搅拌风机。本发明的技术方案解决了现有蒸烤箱不能对箱内腔体分别进行独立控温的问题，优化了烹饪效果。

Description

一种温场控制方法及蒸烤箱设备

技术领域

本发明涉及蒸烤箱技术领域，尤其涉及一种温场控制方法及蒸烤箱设备。

背景技术

传统的蒸烤一体箱产品，其内部设有的温度传感器用于控制箱体内的温场。例如，以三个温度传感器分别分布在左上、左下、右下方位为例，其上下分控蒸烤模式的温场控制是以左上温度为参考点，加上具有隔热作用的托盘调试温场，并采用搅拌风机来分别控制上半腔体和下半腔体的温度。

然而，这样控制温场方式只能保证当烹饪条件是上腔体大于下腔体温度时，才达到烹饪效果，而如果烹饪条件是下腔体温度大于上腔体温度时，则温场就达不到要求，导致烹饪效果不佳，上下分控失败。

发明内容

本发明一实施例提供一种温场控制方法及蒸烤箱设备，解决了现有蒸烤箱不能对箱内腔体分别进行独立控温的问题，优化了烹饪效果。

一种温场控制方法，其特征在于，应用在带温度传感器和搅拌风机的蒸烤箱上，其中，所述蒸烤箱包括上半腔体和下半腔体；所述温场控制方法，包括：

以检测所述上半腔体的中心温度的温度传感器为参考点，采用PID算法对所述上半腔体进行温场控制；

以检测所述下半腔体的中心温度的温度传感器为参考点，采用PID算法对所述下半腔体进行温场控制；

若上、下半腔体的控场温度的差值小于预设阈值，则开启所述搅拌风机。

一种蒸烤箱设备，其特征在于，包括带有上、下半腔体的箱体，所述上、下半腔体内分别设有用于温度检测的温度传感器；所述箱体背部设有搅拌风机；所述上半腔体内设有上层内、外加热管；所述下半腔体内设有下层加热管；所述蒸烤箱设备用于执行如上所述的温场控制方法。

上述温场控制方法及蒸烤箱设备，通过在蒸烤箱的上下半腔体内分别设置温度传感器，尤其对下半腔体中心温度采用两个温度传感器的平均值，便于精确获取下半腔体的温度参考值，利用PID算法进行温场补偿；同时，根据上、下半腔体控场温度的差值来确定是否开启搅拌风机，达到了对箱体内上、下腔体的独立控温目的；尤其解决了上、下分控烹饪模式下，由于烹饪条件要求下腔体温度大于上腔体温度而导致烹饪效果不佳的问题，优化了烹饪效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中温场控制方法的流程图；

图2是本发明一实施例中蒸烤箱设备的示意图；

说明书附图中的标记如下：

1、箱体；2、左上温度传感器；3、左下温度传感器；4、右下温度传感器；5、托盘；51、上半腔体；52、下半腔体；6、搅拌风机；7、上层内加热管；8、上层外加热管；9、下层加热管。

具体实施方式

下面将结合本发明一些实施例中的附图，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作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。

在一实施例中，提供一种温场控制方法，应用在带温度传感器和搅拌风机的蒸烤箱上，其中，温度传感器(temperaturetransducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，温度传感器用于获取箱内的实时温度；搅拌风机用于在密闭的箱体内搅拌产生空气流动，使得温度均衡。

具体地，温度传感器的数量、分布位置可随箱体模具的不同及成本高低灵活选择，温度传感器的具体型号不作限制，例如，上半腔体的中心温度可由左上角或右上角的温度传感器获取；下半腔体的中心温度可由左下角和右下角的温度传感器取平均值获取。优选地，上半腔体设置一个温度传感器，位于箱内左上角；下半腔体设置至少两个温度传感器，分别位于箱内左下角和右下角。

温场控制方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：以检测上半腔体的中心温度的温度传感器为参考点，采用PID算法对上半腔体进行温场控制。

其中，PID算法即结合比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Differential)三种环节于一体的控制算法，是连续系统中技术应用最广的一种控制算法。箱体以其中的水平托盘为界，将箱体分为上、下两部分；上、下两半腔体分别对应不同的温度传感器；参考点为实时温度的来源并受PID算法的控制。

具体地，通过PID算法对温度传感器获取的实时温度值进行温场控制，使之等于上半腔体的目标值，其中，目标值为上/下半腔体在当前烹饪目的下的理想温度值；上、下半腔体对应的目标值可以相同，也可以不同。

同时，对PID算法得到的误差值进行判断，若误差值大于零，则累加误差值直到超过第一温场设定值，开启加热管进行温度补偿；若误差值等于零，则代表上半腔体的实际温度值与上半腔体的目标值相等，此时不需要开加热管。

第一温场设定值是针对上半腔体预先设置的目标值，如设为10，则当误差值大于零时，进行累加，直到超过10时，开启对应上半腔体的加热管以进行温度补偿。

优选地，根据误差值从预设补偿表中选择加热管的运行时长，并开启加热管。即，预设补偿表对应了不同误差值所对应的加热管运行参数，运行参数包括加热管的运行时长、工作时间等。

S2：以检测下半腔体的中心温度的温度传感器为参考点，采用PID算法对下半腔体进行温场控制。

下半腔体的温场控制方式与上半腔体的温场控制方式区别在于：1)整定的P(比例)、I(积分)、D(微分)参数不同，根据上下半腔体的目标值而确定；2)补偿温度值不同，即，加热管对应的运行时长和开启时间不同；3)温度传感器的位置和数量不同，即，为了更加精确测温和具有更多的温度调节空间，优选采用左下、右下角两个温度传感器获取实时温度，并以两者的平均值作为参考值进行PID算法补偿。

具体地，采用PID算法进行下半腔体温场控制时，先通过PID算法对得到的误差值进行判断，若大于零，则累加误差值直到超过第二温场设定值；其中，第二温场设定值为预设的下半腔体目标温度值；然后根据误差值从预设补偿表中选择加热管的运行时长，并开启加热管；若通过PID算法得到的误差值等于零，则代表下半腔体的实际温度值与下半腔体的目标值相等，此时不需要开加热管。

S3：若上、下半腔体的控场温度的差值小于预设阈值，则开启搅拌风机。

预设阈值是根据腔体大小而预先设置的阈值。上、下半腔体的控场温度的差值及上、下半腔体的目标温度值之差。搅拌风机使得密封的箱体内气体流动，用于平衡上下腔体的温度，进一步有利在独立控制上下半腔内温度的同时，实现均匀烹饪的目的，优化烹饪效果。

在本实施例中，通过PID算法实现独立控温的实现逻辑如下：

1)通过PID算法，以目标温度值和参考点的实时温度值为输入，计算的得到的误差值PID_result；

2)上半腔体和下半腔体所采用的PID调控温场的控制逻辑一样，只是整定的P、I、D参数不一样，且补偿温度值不一样。

具体来说，如果误差值PID_result>0，则表示有误差；随着误差一直存在，根据累计误差的大小，查表选择当前加热管是否运行，以及运行多长时间；其中，表是预设的累计误差和运行状态的对应表；

如果误差值PID_result＝0，则表示上半腔体的温度与目标值相等，或下半腔体的温度与目标值相等，此时不需要开加热管；

3)搅拌风机是否工作的开启条件是：如果上半腔体温度与下半腔体温度的差的绝对值小于预设温度T，则根据不同分布控制温场条件开启搅拌风机，否则关闭搅拌风机；其中，预设温度T的大小与腔体空间大小相关，腔体空间越大，则T越大；腔体空间越小，则T越小。

在一实施例中，提供一种蒸烤箱设备，如图2所示，包括带有上半腔体51、下半腔体52的箱体1，上、下半腔体内分别设有用于温度检测的温度传感器；箱体背部设有搅拌风机6；上半腔体内设有上层内加热管7、上层外加热管8；下半腔体内设有下层加热管9；托盘5将箱体内隔为上半、下半两个腔体；蒸烤箱设备用于执行如前述的温场控制方法，此处不再对其功能进行赘述。

优选地，温度传感器的数量为三个，并分别分布在箱体的左上角2、左下角3和右下角4；或者，温度传感器的数量为三个，并分别分布在箱体的右上角、左下角和右下角。即，从成本控制和结构模具优化的角度，三个温度传感器可以很好的实现上下半腔体的独立温场控制，达到优化烹饪效果，同时成本低，实现简单。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种温场控制方法，其特征在于，应用在带温度传感器和搅拌风机的蒸烤箱上，其中，所述蒸烤箱包括上半腔体和下半腔体；所述温场控制方法，包括：

2.如权利要求1所述的温场控制方法，其特征在于，所述检测所述上半腔体的中心温度的温度传感器为一个，并布置在所述蒸烤箱的左上角或右上角。

3.如权利要求1所述的温场控制方法，其特征在于，所述检测所述上半腔体的中心温度的温度传感器为两个，并分别布置在所述蒸烤箱的左上角和右上角。

4.如权利要求2所述的温场控制方法，其特征在于，所述检测所述下半腔体的中心温度的温度传感器为两个，并分别布置在所述蒸烤箱的左下角和右下角；所述以检测所述下半腔体的中心温度的温度传感器为参考点，包括：

以所述左下角和右下角的温度传感器所检测到的温度平均值作为所述下半腔体的中心温度的参考值。

5.如权利要求4所述的温场控制方法，其特征在于，所述采用PID算法对所述上半腔体进行温场控制，包括：

若通过所述PID算法得到的误差值大于零，则累加所述误差值直到超过第一温场设定值，开启加热管进行温度补偿。

6.如权利要求5所述的温场控制方法，其特征在于，还包括：

若通过所述PID算法得到的误差值等于零，则关闭所述加热管。

7.如权利要求6所述的温场控制方法，其特征在于，所述开启加热管进行温度补偿，包括：

根据所述误差值从预设补偿表中选择所述加热管的运行时长，并开启所述加热管。

8.如权利要求5至7任一项所述的温场控制方法，其特征在于，所述采用PID算法对所述下半腔体进行温场控制，包括：

若通过所述PID算法得到的误差值大于零，则累加所述误差值直到超过第二温场设定值；

根据所述误差值从预设补偿表中选择所述加热管的运行时长，并开启所述加热管；

9.一种蒸烤箱设备，其特征在于，包括带有上、下半腔体的箱体，所述上、下半腔体内分别设有用于温度检测的温度传感器；所述箱体背部设有搅拌风机；所述上半腔体内设有上层内、外加热管；所述下半腔体内设有下层加热管；所述蒸烤箱设备用于执行如权利要求1至8任一项所述的温场控制方法。

10.如权利要求9所述的蒸烤箱设备，其特征在于，所述温度传感器的数量为三个，并分别分布在所述箱体的左上角、左下角和右下角；或者，所述温度传感器的数量为三个，并分别分布在所述箱体的右上角、左下角和右下角。