CN116608494A - 一种基于多点温度检测的防干烧装置、方法及存储介质 - Google Patents

一种基于多点温度检测的防干烧装置、方法及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能厨具技术领域，具体涉及一种基于多点温度检测的防干烧装置、方法及存储介质，包括若干个温度传感器和控制器，若干个温度传感器分布在锅具底部，且均与控制器连接，控制器与智能燃气灶通信连接，控制器运行有干烧判断程序，干烧判断程序周期性根据若干个温度传感器判断是否存在干烧，若存在干烧，则控制器通知智能燃气灶关火。本发明的有益技术效果包括：通过在锅具底部设置多个温度传感器，由多个温度传感器提高对锅具底部温度的检测，进而提高干烧识别的准确度，减少安全隐患。

Description

一种基于多点温度检测的防干烧装置、方法及存储介质
技术领域
本发明涉及智能厨具技术领域，具体涉及一种基于多点温度检测的防干烧装置、方法及存储介质。
背景技术
智能炒菜系统是厨房内重要设备，其包括灶台部分和智能锅部分。现有的智能锅记录温度的方案是，在智能锅的锅底边缘，或者搅拌轴下方的耐高温橡胶内，安装一个测温传感器。智能锅的手柄内设置有数据传输模块，传感器连接至数据传输模块，数据传输模块通过蓝牙等方式将数据传输至灶台的控制器，控制器对采集的数据进行识别处理，并做出相应动作。但是，此方案存在一些不足之处：一、燃气的气压会影响火焰的大小，当火焰较小时，火焰主要集中在锅底的中心位置，那么此时温度传感器采集的温度较低；当火焰较大时，火焰可以直接烧到温度传感器的位置，那么此时温度传感器采集的温度较高。二、智能锅是否放平、放正也会影响温度传感器采集温度的准确性，当智能锅放倾斜或者放歪时，传感器离火焰近时，温度传感器采集的温度较高；传感器离火焰远时，温度传感器采集的温度较低。三、若出现意外，部分燃烧器的出气孔被堵住，此时如果温度传感器正好在被堵住的上方，那么此时温度传感器采集的温度较低；反之，温度传感器采集的温度较高。四、温度传感器安装在锅底外部，采集温度与锅内实际温度会有一定差距；五、把温度传感器安装在搅拌轴下方的耐高温橡胶内，由于隔着一层耐高温橡胶，采集温度与锅内实际温度也会有一定差距。最终，采集温度不准确会导致干烧识别的准确度低，导致防干烧功能的失效。
现有技术公开了一种智能防干烧炒锅，包括锅体部件和灶具部件，锅体部件包括锅体、手柄和测温装置，灶具部件包括加热单元、控制单元和灶具操作单元，当测温装置测得的温度数据超过控制单元中设定的温度安全阈值时，控制单元将判断炒锅处于干烧状态，手柄盖上的温度显示屏将显示干烧警示，控制单元中的wifi模块发送信息到移动终端，提示用户作出处理，当等待时间结束后，机器自动停止烧制。但其技术方案未解决目前防干烧检测准确度低的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：目前干烧识别准确度低的技术问题。提出了一种基于多点温度检测的防干烧装置、方法及存储介质，能够提高干烧识别的准确度。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于多点温度检测的防干烧装置，用于防止智能燃气灶上的锅具干烧，包括若干个温度传感器和控制器，若干个所述温度传感器分布在锅具底部，且均与控制器连接，所述控制器与智能燃气灶通信连接，所述控制器运行有干烧判断程序，所述干烧判断程序周期性根据若干个所述温度传感器判断是否存在干烧，若存在干烧，则所述控制器通知所述智能燃气灶关火。
作为优选，所述干烧判断程序执行以下步骤：
步骤S1，所述控制器读取若干个所述温度传感器的检测值；
步骤S2，将每个温度传感器的检测值与预设阈值A比较，若存在温度传感器的检测值超过所述预设阈值A，则进入步骤S3，反之，则等待预设时长后返回步骤S1执行；
步骤S3，等待时长t后，所述控制器再次读取若干个所述温度传感器的检测值，若仍存在温度传感器的检测值大于所述预设阈值A，则判定存在干烧，反之，则判定无干烧，等待预设时长后返回步骤S1执行。
作为优选，所述时长t＝max(t1,t2-△t*(Tmax-T0)/T0)，其中t1、t2、△t及T0均为预设常数值，Tmax表示若干个温度传感器检测值的最大值，max()表示保留最大值函数。
作为优选，若干个所述温度传感器的其中一个位于在锅具底部中心，其余温度传感器分布在以锅具底部中心为圆心的同一圆周上。
作为优选，所述防干烧装置包括四个温度传感器，其中一个位于在锅具底部中心，其余三个温度传感器分布在以锅具底部中心为圆心的同一圆周上。
作为优选，所述圆周的直径等于锅具锅口直径的k倍，k∈[0.3,0.5]。
作为优选，其中k＝0.3+0.2*max((C0-C)/C0,1)，其中C0预设锅底曲率，C锅具的锅底曲率。
一种基于多点温度检测的防干烧方法，包括以下步骤：
步骤S11，接收设置在锅具底部的若干个温度传感器的检测值；
步骤S12，将每个温度传感器的检测值与预设阈值A比较，若存在温度传感器的检测值超过所述预设阈值A，则进入步骤S13，反之，则等待预设时长后返回步骤S11执行；
步骤S13，等待时长t后，再次读取若干个所述温度传感器的检测值，若仍存在温度传感器的检测值大于所述预设阈值A，则判定存在干烧，通知智能燃气灶关火，反之，则判定无干烧，等待预设时长后返回步骤S1执行。
作为优选，所述时长t＝max(t1,t2-△t*(Tmax-T0)/T0)，其中t1、t2、△t及T0均为预设常数值，Tmax表示若干个温度传感器检测值的最大值，max()表示保留最大值函数。
一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如前述的一种基于多点温度检测的防干烧方法。
本发明的有益技术效果包括：通过在锅具底部设置多个温度传感器，由多个温度传感器提高对锅具底部温度的检测，进而提高干烧识别的准确度，减少安全隐患；通过两次确认温度与预设阈值的比较，避免误识别；通过动态调整两次确认温度与预设阈值比较的间隔时长，提高干烧识别的效率。
本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例防干烧装置结构示意图。
图2为本发明实施例温度传感器分布示意图。
图3为本发明实施例干烧判断程序执行步骤示意图。
图4为本发明实施例防干烧方法流程示意图。
其中：10、控制器，20、温度传感器，30、锅具。
具体实施方式
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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。
介绍本实施例技术方案前，对本实施例应用场景做介绍。
煎炒烹炸时粘锅是大家都会遇到的烦恼。粘锅不但影响菜的外观和口感，还容易变糊，产生致癌物质。为了避免粘锅及炒菜时少放油，不粘锅应运而生。平时烹饪温度多处于200℃左右，很多油的烟点在250℃以下，较安全。但如果发生干烧，温度会在短时间内超过400℃，造成锅具30损伤。在400℃时部分不粘锅涂层开始分解，释放致癌物，带来健康风险。干烧也会导致附近区域的温度骤然升高，容易引起火灾，带来安全风险。更为常见的，干烧时将毁坏锅内的食材，甚至是碳化，导致烹饪失败且带来麻烦的清洗工作。火焰外焰部分的高温，与锅具底部位接触形成的高温，让食物碳化，最终形成的黑色碳化物。碳化物碳化过程中必然会出现多环芳烃(PAHs)，是有害的致癌物，必须清理干净，严重影响用户烹饪体验。为此，需要研究锅具30防干烧的技术。识别锅具30底部的温度，则是识别干烧情况的重要支撑技术。
随着人民生活质量的提高，对家用厨房电器的要求也越来越高。智能厨具逐渐得到业内的重视，并取得了快速的发展。在厨房烹饪过程中，特别是年轻用户群体，经常会面临被高温油飞溅到皮肤上的风险。高温油飞溅到皮肤上不仅会烫痛皮肤，还容易在皮肤上留下烫痕，给用户带来安全风险和烦恼。随着智能厨具的发展，能够辅助用户进行烹饪的智能锅以及电子菜谱得到了快速的发展。智能烹饪锅具能够按照预设的控制程序，按步骤完成烹饪的步骤。预设的控制程序即称之为电子菜谱。电子菜谱不仅记录了传统菜谱所记录的食材种类、食材重量、调料及烹饪步骤，还记录了灶具及烟机档位的控制和加热时间的控制。部分智能烹饪锅具还具有机械搅拌装置，因此相应的电子菜谱还记录了搅拌速率。通过电子菜谱准确的进行温度、搅拌速率和加热时长的控制，一定程度上能够提高菜肴的口感，保证烹饪的效果。借助电子菜谱和智能厨具，帮助用户自动的调节了火力和加热时长，降低了烹饪难度，尤其适合烹饪新手使用。温度检测和控制是智能锅的重要技术内容。
现有的智能锅记录温度的方案是，在智能锅的锅底边缘，或者搅拌轴下方的耐高温橡胶内，安装一个测温传感器。智能锅的手柄内设置有数据传输模块，传感器连接至数据传输模块，数据传输模块通过蓝牙等方式将数据传输至灶台的控制器，控制器对采集的数据进行识别处理，并做出相应动作。但是，此方案存在一些不足之处：一、燃气的气压会影响火焰的大小，当火焰较小时，火焰主要集中在锅底的中心位置，那么此时温度传感器采集的温度较低；当火焰较大时，火焰可以直接烧到温度传感器的位置，那么此时温度传感器采集的温度较高。二、智能锅是否放平、放正也会影响温度传感器采集温度的准确性，当智能锅放倾斜或者放歪时，传感器离火焰近时，温度传感器采集的温度较高；传感器离火焰远时，温度传感器采集的温度较低。三、若出现意外，部分燃烧器的出气孔被堵住，此时如果温度传感器正好在被堵住的上方，那么此时温度传感器采集的温度较低；反之，温度传感器采集的温度较高。四、温度传感器安装在锅底外部，采集温度与锅内实际温度会有一定差距；五、把温度传感器安装在搅拌轴下方的耐高温橡胶内，由于隔着一层耐高温橡胶，采集温度与锅内实际温度也会有一定差距。
现有技术中常采用在锅具30底部设置温度传感器20的方式，检测锅具30底部的温度，用于提示锅具30底部温度过高的情况。当存在干烧时，用户将收到提示。更为智能的锅具30将与灶具联动，自动关闭灶具，以保护锅具30。但目前的检测锅具30底部温度的准确度较低，当锅具30倾斜放置或者锅具30变形等情形下，不能有效识别干烧风险。采集温度不准确会导致干烧识别的准确度低，导致防干烧功能的失效。
为此本实施例提供了一种基于多点温度检测的防干烧装置，用于防止智能燃气灶上的锅具30干烧，请参阅附图1，包括若干个温度传感器20和控制器10，若干个温度传感器20分布在锅具30底部，温度传感器20检测所在锅具30底部位置的温度，若干个温度传感器20均与控制器10连接，控制器10与智能燃气灶建立通信连接，控制器10运行有干烧判断程序，干烧判断程序周期性根据若干个温度传感器20判断是否存在干烧，若存在干烧，则控制器10通知智能燃气灶关火。通过在锅具30底部设置多个温度传感器20，由多个温度传感器20提高对锅具30底部温度的检测，进而提高干烧识别的准确度，减少安全隐患。
另一方面，本实施例中，若干个温度传感器20的其中一个位于在锅具30底部中心，其余温度传感器20分布在以锅具30底部中心为圆心的同一圆周上。
另一方面，本实施例中，防干烧装置包括四个温度传感器20，其中一个位于在锅具30底部中心，其余三个温度传感器20分布在以锅具30底部中心为圆心的同一圆周上。
温度传感器20的数量为四个时，请参阅附图2，其中一个温度传感器20位于锅具30底部中心位置，另外三个温度传感器20沿圆周均匀分布，圆周的圆心与锅具30底部中心重合。当锅具30倾斜时，将存在一个或者两个温度传感器20靠近灶具火焰区域，获得准确的温度检测结果。当出现干烧时，将至少有一个温度传感器20能够检测到。从而有效的避免干烧情况。
另一方面，本实施例中，圆周的直径等于锅具30锅口直径的k倍，k∈[0.3,0.5]。在0.3至0.5倍的锅具30锅口直径的范围内，传感器之间将具有合适的间距。当锅具30倾斜到最大程度时，仍然能够有至少一个温度传感器20位于灶具火焰附近或者火焰内，有效保证干烧识别的准确度。
本申请的方法中，温度传感器的数量不局限于4个，而是能够以大于2的数量任意设置。
另一方面，本实施例中，限定k＝0.3+0.2*max((C0-C)/C0,1)，其中C0是预设的锅底曲率，C是锅具30的锅底曲率。当锅底曲率增大时，锅具30倾斜时将导致温度传感器20的位置偏移更大，因此，在锅具30倾斜时，温度传感器20的位置偏移量随锅底的曲率增大而减小。本实施例通过使用锅底曲率修正k的值，使温度传感器20总是位于最佳的温度检测区域中，提高温度识别的准确度，提高干烧识别的可靠性。
目前用户常用的锅具包括蒸锅、炒锅和煎锅，其中蒸锅和煎锅的底部较为平整，即曲率较小。当蒸锅或者煎锅倾斜时，在温度传感器位置发生偏离的过程中，所产生的位移将较大，因此需要将温度传感器设置在更靠近锅底边缘的位置，k的值更接近0.5，使得三个温度传感器20所处圆心圆周的直径约为锅口直径的一半。
对于炒锅而言，由于炒锅的曲率通常较大，当炒锅倾斜放置时，温度传感器位置发生偏离所产生的位移将较小。因此采用较小的k值，使温度传感器更加接近锅具底部的中心位置，即使得k的值更加接近0.3，使三个温度传感器20所处圆周的直径约为锅口直径的0.3倍。
请参阅附图3，干烧判断程序执行以下步骤：
步骤S1，控制器10读取若干个温度传感器20的检测值；
步骤S2，将每个温度传感器20的检测值与预设阈值A比较，若存在温度传感器20的检测值超过预设阈值A，则进入步骤S3，反之，则等待预设时长后返回步骤S1执行；
步骤S3，等待时长t后，控制器10再次读取若干个温度传感器20的检测值，若仍存在温度传感器20的检测值大于预设阈值A，则判定存在干烧，反之，则判定无干烧，等待预设时长后返回步骤S1执行。等待时长t后，两次读取温度传感器20的检测值，能够更加准确的判断是否存在干烧。当灶具火焰因空气流动被吹偏，导致其中一个温度传感器20检测到的温度超过预设阈值A时，等待时长t后，再次检测将获得低于预设阈值A的检测值，从而避免误判。
在本实施例中，时长t＝max(t1,t2-△t*(Tmax-T0)/T0)，其中t1、t2、△t及T0均为预设常数值，Tmax表示若干个温度传感器20检测值的最大值，max()表示保留最大值函数。通过动态调整等待时长t，当温度传感器20检测到的温度较高时，等待较短的时间，当温度传感器20检测到的温度较低时，则相对等待较长时间。若确实发生干烧，则温度传感器20将检测到更高的温度，等待更短的时间能够尽快的判定干烧，提高干烧识别的灵敏度。反之，若未出现干烧，则温度传感器20检测到的温度即使超过预设阈值A，也将不会太高，因造成高温的条件并不稳定，此时通过延长等待时长t，能够提高检测的准确度，避免误判。通过动态调整两次确认温度与预设阈值比较的间隔时长，提高干烧识别的效率。
另一方面，本实施例提供了一种基于多点温度检测的防干烧方法，请参阅附图4，包括以下步骤：
步骤S11，接收设置在锅具30底部的若干个温度传感器20的检测值；
步骤S12，将每个温度传感器20的检测值与预设阈值A比较，若存在温度传感器20的检测值超过预设阈值A，则进入步骤S13，反之，则等待预设时长后返回步骤S11执行；
步骤S13，等待时长t后，再次读取若干个温度传感器20的检测值，若仍存在温度传感器20的检测值大于预设阈值A，则判定存在干烧，通知智能燃气灶关火，反之，则判定无干烧，等待预设时长后返回步骤S1执行。
时长t＝max(t1,t2-△t*(Tmax-T0)/T0)，其中t1、t2、△t及T0均为预设常数值，Tmax表示若干个温度传感器20检测值的最大值，max()表示保留最大值函数。通过动态调整等待时长t，当温度传感器20检测到的温度较高时，等待较短的时间，当温度传感器20检测到的温度较低时，则相对等待较长时间。若确实发生干烧，则温度传感器20将检测到更高的温度，等待更短的时间能够尽快的判定干烧，提高干烧识别的灵敏度。反之，若未出现干烧，则温度传感器20检测到的温度即使超过预设阈值A，也将不会太高，因造成高温的条件并不稳定，此时通过延长等待时长t，能够提高检测的准确度，避免误判。
另一方面，本实施例提供了一种可读存储介质，可读存储介质存储有程序，程序被处理器执行时实现如前述的一种基于多点温度检测的防干烧方法。可读存储介质在一些实施例中可以是嵌入式系统的内部存储单元，比如嵌入式系统的MCU上的存储介质。可读存储介质在另一些实施例中也可以是嵌入式系统的外部存储设备，比如嵌入式系统上配备的智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(FlashCard)等。进一步地，可读存储介质还可以既包括嵌入式系统的内部存储单元也包括外部存储设备。可读存储介质用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等。可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种基于多点温度检测的防干烧装置，用于防止智能燃气灶上的锅具干烧，其特征在于，
包括若干个温度传感器和控制器，若干个所述温度传感器分布在锅具底部，且均与控制器连接，所述控制器与智能燃气灶通信连接，所述控制器运行有干烧判断程序，所述干烧判断程序周期性根据若干个所述温度传感器判断是否存在干烧，若存在干烧，则所述控制器通知所述智能燃气灶关火。
2.根据权利要求1所述的一种基于多点温度检测的防干烧装置，其特征在于，
所述干烧判断程序执行以下步骤：
步骤S1，所述控制器读取若干个所述温度传感器的检测值；
步骤S2，将每个温度传感器的检测值与预设阈值A比较，若存在温度传感器的检测值超过所述预设阈值A，则进入步骤S3，反之，则等待预设时长后返回步骤S1执行；
步骤S3，等待时长t后，所述控制器再次读取若干个所述温度传感器的检测值，若仍存在温度传感器的检测值大于所述预设阈值A，则判定存在干烧，反之，则判定无干烧，等待预设时长后返回步骤S1执行。
3.根据权利要求2所述的一种基于多点温度检测的防干烧装置，其特征在于，
所述时长t＝max(t1,t2-△t*(Tmax-T0)/T0)，其中t1、t2、△t及T0均为预设常数值，Tmax表示若干个温度传感器检测值的最大值，max()表示保留最大值函数。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于多点温度检测的防干烧装置，其特征在于，
若干个所述温度传感器的其中一个位于在锅具底部中心，其余温度传感器分布在以锅具底部中心为圆心的同一圆周上。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于多点温度检测的防干烧装置，其特征在于，
所述防干烧装置包括四个温度传感器，其中一个位于在锅具底部中心，其余三个温度传感器分布在以锅具底部中心为圆心的同一圆周上。
6.根据权利要求5所述的一种基于多点温度检测的防干烧装置，其特征在于，
所述圆周的直径等于锅具锅口直径的k倍，k∈[0.3,0.5]。
7.根据权利要求6所述的一种基于多点温度检测的防干烧装置，其特征在于，
其中k＝0.3+0.2*max((C0-C)/C0,1)，其中C0预设锅底曲率，C锅具的锅底曲率。
8.一种基于多点温度检测的防干烧方法，其特征在于，
包括以下步骤：
步骤S11，接收设置在锅具底部的若干个温度传感器的检测值；
步骤S12，将每个温度传感器的检测值与预设阈值A比较，若存在温度传感器的检测值超过所述预设阈值A，则进入步骤S13，反之，则等待预设时长后返回步骤S11执行；
步骤S13，等待时长t后，再次读取若干个所述温度传感器的检测值，若仍存在温度传感器的检测值大于所述预设阈值A，则判定存在干烧，通知智能燃气灶关火，反之，则判定无干烧，等待预设时长后返回步骤S1执行。
9.根据权利要求8所述的一种基于多点温度检测的防干烧方法，其特征在于，
所述时长t＝max(t1,t2-△t*(Tmax-T0)/T0)，其中t1、t2、△t及T0均为预设常数值，Tmax表示若干个温度传感器检测值的最大值，max()表示保留最大值函数。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求8或9所述的一种基于多点温度检测的防干烧方法。
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