CN113854816A

CN113854816A - 一种蒸发器水位检测方法、电路及厨电设备

Info

Publication number: CN113854816A
Application number: CN202111107341.5A
Authority: CN
Inventors: 王巍吉; 潘叶江
Original assignee: Vatti Co Ltd
Current assignee: Vatti Co Ltd
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2041-09-22
Also published as: CN113854816B

Abstract

本发明公开了一种蒸发器水位检测方法、电路及厨电设备，其蒸发器水位检测方法应用于带蒸功能的厨电设备，并包括：在检测到厨电设备的蒸功能开启时，对水位探针上的实时电压值进行采样，其中，水位探针置于厨电设备的蒸发器内部；根据采样时间先后顺序将获取的实时电压值进行分组，得到预设数量个分组数据，其中，每个分组数据中包括预设数量个实时电压值；比较相邻两个分组数据中实时电压值，若两者相等且第一个分组数据中所有实时电压值的平均值小于预设电压，则确定蒸发器的水量不足。本技术方案避免了传统带蒸功能厨电设备上，蒸发器容易形成水垢导致加水延迟、加水不准的问题，使得安全性更高。

Description

一种蒸发器水位检测方法、电路及厨电设备

技术领域

本发明涉及厨电设备技术领域，尤其涉及一种蒸发器水位检测方法、电路及厨电设备。

背景技术

现有带蒸箱功能的集成灶，通过蒸发器加热方式产生蒸汽，对腔体进行加热，其中，蒸箱功能通常采用温度传感器检测蒸发器的温度，通过判断蒸发器的温度是否大于110度，来判断是否需要往蒸发器里面加水。

然而，蒸发器在长时间使用之后容易在其表面形成水垢，水垢的阻隔会引起温度传递出现延迟，导致温度传感器判断滞后，进而出现水泵加水延迟或者多加水的情况。此外，蒸发器频繁的干烧和加水，易引发集成灶腔体内部温度不稳定，存在安全隐患。

发明内容

为克服现有技术的问题，本发明提供一种蒸发器水位检测方法、电路及厨电设备。

一种蒸发器水位检测方法，应用于带蒸功能的厨电设备，并包括：

在检测到厨电设备的蒸功能开启时，对水位探针上的实时电压值进行采样，其中，水位探针置于厨电设备的蒸发器内部；

根据采样时间先后顺序将获取的实时电压值进行分组，得到预设数量个分组数据，其中，每个分组数据中包括预设数量个实时电压值；

比较相邻两个分组数据中实时电压值，若两者相等且第一个分组数据中所有实时电压值的平均值小于预设电压，则确定蒸发器的水量不足。

一种蒸发器水位检测电路，用于执行如上的蒸发器水位检测方法，并包括与MCU单元电性连接的双运算放大器，所述双运算放大器通过分压电路与水位探针连接；在所述MCU单元和双运算放大器之间还连接有整流滤波电路；其中，所述MCU单元用于对水位探针上的实时电压值进行采样。

一种厨电设备，厨电设备带有蒸功能，并包括置于厨电设备的蒸发器内部的水位探针，以及如上所述的蒸发器水位检测电路；厨电设备为集成灶或蒸烤一体机。

上述蒸发器水位检测方法、电路及厨电设备，其方法利于置于蒸发器内部的水位探针进行水位检测，通过对水位探针上的实时电压值进行采样、分组、并比较相邻分组数据之间是否相等且以第一个分组数据中实时电压值的平均值是否小于预设电压作为判断依据；即，水位探针在水中浸没的深度影响到最终的输出的电压，浸没深度越深，则输出的电压越高；水位探针离开水面时，则相当于水位探针处于开路状态，输出电压为较低的低电压；蒸发器内部水位和检测到电压成正比关系。

蒸发器水位检测电路，通过产生正负电压施加于水位探针上，避免探针在水针钝化，防止水中杂质附着探针上，影响水位判断；同时，能进行智能加水，可避免蒸发器频繁的干烧对水位判断的影响，既可精准判断缺水，也可保证蒸汽的稳定性。

与现有采用温度传感器进行加水判断的方案相比，基于本蒸发器水位检测方法、电路的厨电设备，如集成灶、蒸烤一体机等避免了蒸发器容易形成水垢导致加水延迟、加水不准的问题，安全性更高。

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蒸发器水位检测方法的流程图；

图2是本发明一实施例中蒸发器水位检测电路的原理图；

图3是本发明一实施例中蒸发器水位检测电路的原理示意图。

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。

一种蒸发器水位检测方法，如图1所示，应用于带蒸功能的厨电设，并包括如下步骤：

S1：在检测到厨电设备的蒸功能开启时，对水位探针上的实时电压值进行采样，其中，水位探针置于厨电设备的蒸发器内部。

厨电设备包括但不限于集成灶、蒸烤一体机等。以集成灶为例，蒸功能是指，当集成灶在待机状态下开启蒸功能，集成灶内部的水泵和蒸发器将启动；水泵启动后，会把水盒中的水抽出，使水管的水流动起来，经水泵之后从水泵出口流出，流出的水进入蒸发器，而蒸发器持续的加热，蒸发器加热使得水温度上升，变成水蒸汽进入蒸烤腔体内部。

水位探针放置在蒸发器内部，用于检测蒸发器水位高度，以此判断蒸发器是否缺水。具体地，水位探针与检测电路相连，由单片机等MCU单元通过对水位探针上实时电压值进行采样后，做进一步判断。

S2：根据采样时间先后顺序将获取的实时电压值进行分组，得到预设数量个分组数据，其中，每个分组数据中包括预设数量个实时电压值。

具体地，采样过程可以预设时间为间隔，例如每100毫秒等；设以每10个采样获取的实时电压值为一组，共采样10组。

S3：比较相邻两个分组数据中实时电压值，若两者相等且第一个分组数据中所有实时电压值的平均值小于预设电压，则确定蒸发器的水量不足。

具体地，设第一组分组数据中10个实时电压值之和为sum[0]，第二分组数据中所有实时电压值之和为sum[1]，依次类推；可以理解地，当sum[0]<sum[1]，sum[1]<sum[2]，…sum[8]<sum[9]，检测到实时电压持续下降，即进水位持续下降；当sum[0]＝sum[1]，sum[1]＝sum[2]，…sum[8]＝sum[9]，则说明实时电压值无变化，蒸发器内水位亦无变化，同时，当第一分组数据所有实时电压值的平均值小于预设电压，即，sum[0]/10<V，其中，V为预设的一个低电压值，由此确定蒸发器的水量不足。

在本实施例中，将水位探针置于蒸发器内部，通过检测水位探针上实时电压值的方式检测蒸发器内水位深度，由此判断蒸发器水量是否充足，与传统采用温度传感器进行判断方式不同。

进一步地，在一实施例中，在步骤S3之后，即，确定了蒸发器的水量不足之后，具体包括如下步骤：

S4：启动厨电设备的水泵进入加水模式，并在预设时间之后关闭水泵。

S5：对水位探针上的实时电压值进行重新采样，并根据时间先后顺序将获取的实时电压值进行分组，得到预设数量个分组数据。

S6：若第一个分组数据中实时电压值的平均值大于预设电压，则确定水泵已完成加水操作。

在本实施例中，水泵用于向蒸发器加水；预设时间可以灵活设置，例如为5秒；在加水5秒后，关闭水泵，此时清零前述采样获取的实时电压值，并重新采样实时电压值，与前述步骤一致，然后以第一个分组数据中实时电压值的平均值是否大于预设电压为判断条件，若大于预设电压，则确定水泵完成了加水操作。

进一步地，在一实施例中，针对步骤S6，若第一个分组数据中实时电压值的平均值小于或等于预设电压，则使厨电设备进入待机模式，并关闭蒸发器，以防止在蒸发器内没水的情况下进行干烧，影响设备寿命。

进一步地，在一实施例中，在步骤S6之后，还包括如下步骤：

S7：重启水泵进入加水模式，并在预设时间内重新获取第一个分组数据中实时电压值的平均值。

S8：若第一个分组数据中实时电压值的平均值小于或等于预设电压，则确定厨电设备的水盒缺水。

在本实施例中，水盒是水泵的水源，用于向水泵供水；为防止误判，重启水泵进入加水模式并通过重新检测实时电压值的方式确定水盒是否缺水，若缺水，则可以提醒用户进行加水。

可以理解地，还可以为重启水泵设定重启次数，例如3次，在重启次数达到后第一个分组数据中实时电压值的平均值仍小于或等于预设电压，则确定水盒缺水。

与之相应地，若第一个分组数据中实时电压值的平均值大于预设电压，则确定加水模式顺利完成，此时可以重新开启蒸功能，使蒸发器正常工作。

进一步地，在一实施例中，针对步骤S3，为保证采样的准确性，设定采样的极限时间，即，在比较相邻两个分组数据中实时电压值之后，在预设时间内，若两者不相等且第一个分组数据中所有实时电压值的平均值大于或等于预设电压，则重新对水位探针上的实时电压值进行采样。其中，预设时间可以灵活设置，如5秒、10秒等。

其中，分压电路包括第六、七、八、九共四个电阻和第四电容；第七电阻R7、第八电阻R8、水位探针CN2、第九电阻R9、第四电容C4依次连接形成回环通路，在第七电阻和第四电容之间接有第六电阻R6；在第八电阻和水位探针之间还接有接地线GND。

具体地，蒸发器水位检测电路的原理图如图2所示，其中，U6为双运算放大器，例如具体采用LM358；与U6第一脚相连的IN脚对应MCU单元(图中未标出)的采样脚，MCU单元可以单片机等IC。为了便于说明，图2中所示的U6可以理解为如图3所示的原理示意图，即，U6类比为由U6A和U6B的运放所组成。

具体地，蒸发器水位检测电路的原理如下：

1)在U6B-加载稳定的电压，并在U6B+端加载1K的方波；U6的工作电源为12V；U6B则相当于一个电压跟随器，5V 1KHz的方波信号经过U6B的同相位放大，从OUTB输出了12V的方波；

2)12V 1K的信号加载到R5、R6之间，电压经过R6的分压，再通过隔值电容C4转换为正负电压，通过R9施加到水中，经过水电阻之后，流向GND；

3)R6、R7、R8、R9及水阻值视为组成一个分压电路，将12V信号进行分压。R8的阻值较大，则U6A+的电压占比较大，运算放的反向输入端电压永远等于同相输入端电压，U6A-的电压等于U6A+的电压；

4)运算的输入阻抗为无穷大，即运放输入电流为零，同时，由于D1，D2存在，U6A只有高电平输出；

5)OUTA的输出信号被二极管D1整流、电阻R1、R3、电容C6、进行RC滤波后变成一个模拟量电平信号给MCU的AD口检测；

6)为了防止电极钝化，在水位探针CN2两端的施加电压的时候是不停变换极性的，即，正半周期施加端为正，检测端为负，负半周期检测端为正，探针的电源在正负之间切换，可以避免蒸发器长时间使用的水垢杂质附着在探针上；

7)探针在水中浸没的深度影响到最终的输出的电压，浸没深度越深，输出的电压越高，直至最高值5V；

8)探针离开水面时，相当于探针处于开路状态，输出电压为较低的低电压。蒸发器内部水位和检测到电压成正比关系；

9)经调试后实验数据验证，探针离开水面，MCU检测到位2.1V的低电压，水位的检测可以转换为低电压的检测。

一种厨电设备，厨电设备带有蒸功能，并包括置于厨电设备的蒸发器内部的水位探针，以及如上所述的蒸发器水位检测电路；厨电设备为集成灶、蒸烤一体机等。

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

1.一种蒸发器水位检测方法，其特征在于，应用于带蒸功能的厨电设备，并包括：

在检测到所述厨电设备的蒸功能开启时，对水位探针上的实时电压值进行采样，其中，所述水位探针置于所述厨电设备的蒸发器内部；

根据采样时间先后顺序将获取的实时电压值进行分组，得到预设数量个分组数据，其中，每个所述分组数据中包括预设数量个实时电压值；

比较相邻两个分组数据中实时电压值，若两者相等且第一个分组数据中所有实时电压值的平均值小于预设电压，则确定所述蒸发器的水量不足。

2.如权利要求1所述的蒸发器水位检测方法，其特征在于，在所述确定所述蒸发器的水量不足之后，还包括：

启动所述厨电设备的水泵进入加水模式，并在预设时间之后关闭所述水泵；

对水位探针上的实时电压值进行重新采样，并根据时间先后顺序将获取的实时电压值进行分组，得到预设数量个分组数据；

若第一个分组数据中实时电压值的平均值大于预设电压，则确定所述水泵已完成加水操作。

3.如权利要求2所述的蒸发器水位检测方法，其特征在于，还包括：若第一个分组数据中实时电压值的平均值小于或等于预设电压，则进入待机模式，并关闭所述蒸发器。

4.如权利要求3所述的蒸发器水位检测方法，其特征在于，在若第一个分组数据中实时电压值的平均值小于或等于预设电压之后，还包括：

重启所述水泵进入加水模式，并在预设时间内重新获取第一个分组数据中实时电压值的平均值；

若第一个分组数据中实时电压值的平均值小于或等于预设电压，则确定所述厨电设备的水盒缺水。

5.如权利要求4所述的蒸发器水位检测方法，其特征在于，若第一个分组数据中实时电压值的平均值大于预设电压，则重新开启蒸功能。

6.如权利要求1所述的蒸发器水位检测方法，其特征在于，在所述比较相邻两个分组数据中实时电压值之后，还包括：

在预设时间内，若两者不相等且第一个分组数据中所有实时电压值的平均值大于或等于预设电压，则重新对水位探针上的实时电压值进行采样。

7.如权利要求1至5任一项所述的蒸发器水位检测方法，其特征在于，分别计算两个分组数据中所有实时电压值之和，并比较两个实时电压值之和是否相等。

8.一种蒸发器水位检测电路，其特征在于，所述蒸发器水位检测电路用于执行如权利要求1至7任一项所述的蒸发器水位检测方法，并包括与MCU单元电性连接的双运算放大器，所述双运算放大器通过分压电路与水位探针连接；在所述MCU单元和双运算放大器之间还连接有整流滤波电路；其中，所述MCU单元用于对水位探针上的实时电压值进行采样。

9.如权利要求8所述的蒸发器水位检测电路，其特征在于，所述分压电路包括第六、七、八、九共四个电阻和第四电容；所述第七电阻、第八电阻、水位探针、第九电阻、第四电容依次连接形成回环通路，在所述第七电阻和第四电容之间接有所述第六电阻；在所述第八电阻和水位探针之间还接有接地线。

10.一种厨电设备，其特征在于，所述厨电设备带有蒸功能，并包括置于所述厨电设备的蒸发器内部的水位探针，以及如权利要求8至9任一项所述的蒸发器水位检测电路；所述厨电设备为集成灶或蒸烤一体机。