CN117956644B - 一种电磁感应加热系统及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁感应加热技术领域，尤其涉及一种电磁感应加热系统及加热方法，所述系统包括加热装置，其包括若干设置于加热容器底部的加热组件，检测装置，其包括若干温感元件以对加热容器内的温度进行检测，中控处理器，包括划分单元、计算单元和调节单元；划分单元用以通过3D模拟技术将加热空间划分为若干加热区域；计算单元用以计算加热空间的温差值以及加热区域的温度浮动值；调节单元用以确定加热空间的加热均匀性和加热区域的温差超限情况，在加热空间的加热均匀性不符合标准的情况下确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因并触发对应的处理措施。本发明提高了电磁感应加热的加热均匀性，避免了温差超限情况。

Description

一种电磁感应加热系统及加热方法

技术领域

本发明涉及电磁感应加热技术领域，尤其涉及一种电磁感应加热系统及加热方法。

背景技术

电磁感应加热技术节电原理是使金属被加热体自身发热，并且可以根据具体情况在加热体外部包裹一定的隔热保温材料，这样就大大减少了热量的散失，提高了热效率，因此节电效果十分显著，可达30%～80%以上。

中国专利公告号：CN101965073B公开了一种塑机电磁感应加热系统，包括电磁感应加热电源和与电磁感应加热电源的输出端相连的加热感应线圈，所述的加热感应线圈套在塑机的金属料筒上。该发明通过电磁感应，使得金属料筒自身发热，大大提高了热效率，从而解决了人们长期一直想解决而未解决的问题，还通过在金属料筒上包裹隔热保温材料来减少热量损失，进一步提高了热效率，热效率通常可达到96％以上，节电效果十分显著，可达30％以上；而且，升热速度可提高60％，大大节省了预热时间。

然而，现有技术中，通过电磁感应加热的加热均匀性较差，存在待加热物料的温度不均匀的情况。

发明内容

为此，本发明提供一种电磁感应加热系统及加热方法，用以克服现有技术中电磁感应加热的加热均匀性较差的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种电磁感应加热系统，包括：

加热装置，所述加热装置包括若干加热组件，所述加热组件设置于加热容器底部，所述加热容器为物料提供加热空间，且加热容器在加热过程中按照设定的速度旋转以使物料受热均匀；

检测装置，包括若干均匀设置在所述加热容器内壁的温感元件以对加热容器内的温度进行检测；

中控处理器，其分别与所述加热装置和所述检测装置相连，包括相互连接的划分单元、计算单元和调节单元；

所述划分单元用以通过3D模拟技术将所述加热空间划分为若干加热区域；

所述计算单元用以根据所述温感元件的检测数据计算所述加热空间的温差值以及所述加热区域的温度浮动值；

所述调节单元用以根据所述计算单元的计算结果确定加热空间的加热均匀性和加热区域的温差超限情况，若加热空间的加热均匀性不符合标准，调节单元确定原因并对应调整所述加热容器的运行参数或所述加热组件的运行功率，以及在加热区域存在温差超限情况下调整对应加热区域的加热面积；其中，所述加热容器的运行参数包括加热容器内的物料重量和加热容器的转速，所述调节单元可单独调节任一所述加热组件的运行功率以及可单独调节任一所述加热组件的启闭以调整加热面积。

进一步地，所述计算单元根据所述检测装置检测的数据计算所述加热空间的温差值，所述调节单元根据所述温差值判定加热空间的加热均匀性是否符合标准；

其中，若所述温差值小于等于预设的标准温差，则所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性符合标准，并控制所述检测装置检测各所述加热区域的温度浮动值以确定各加热区域是否存在温差超限情况；

若所述温差值大于所述标准温差，则所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准，并根据所述温差值确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因。

进一步地，所述调节单元根据所述温差值与第一温差和第二温差的比对结果确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因并触发对应的处理措施；

其中，所述标准温差小于所述第一温差小于所述第二温差。

进一步地，若所述温差值大于所述第二温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为物料重量不符合标准，计算温差值与第二温差的差值，并根据该差值调整物料重量。

进一步地，若所述温差值小于等于所述第二温差且大于所述第一温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为加热容器的转速不符合标准，计算温差值与第一温差的差值，并根据该差值调整加热容器的转速。

进一步地，若所述温差值小于等于所述第一温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为对应加热区域的加热组件的运行功率不符合标准，计算温差值与标准温差的差值，并根据该差值调整对应加热区域的加热组件的运行功率。

进一步地，针对单个所述加热区域，所述计算单元根据所述检测装置的检测数据计算加热区域的温度浮动值，所述调节单元根据所述温度浮动值判定加热区域是否存在温差超限情况，并在判定存在温差超限情况下，

所述调节单元计算加热区域的外表面积与加热区域的加热面积的面积比值以对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定；

或，对相应加热区域的加热面积进行调整；

其中，二次判定满足的条件为所述温度浮动值大于第一预设温度浮动值且小于等于第二预设温度浮动值，调整加热面积满足的条件为所述温度浮动值大于第二预设温度浮动值。

进一步地，所述调节单元根据所述面积比值对所述第一预设温度浮动值进行修正并根据修正后的第一预设温度浮动值对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定，其中，

在所述面积比值大于预设的标准比值的情况下，所述调节单元根据面积比值与标准比值的差值对第一预设温度浮动值进行修正，若所述温度浮动值大于修正后的第一预设温度浮动值，则所述调节单元判定所述加热区域存在温差超限情况；

在所述面积比值小于等于所述标准比值的情况下，所述调节单元不对第一预设温度浮动值进行修正，并判定所述加热区域存在温差超限情况。

进一步地，所述调节单元在判定所述加热区域存在温差超限情况的情况下，计算所述温度浮动值与第一预设温度浮动值的差值，并根据该差值调整对应加热区域的加热面积。

另一方面，本发明还提供一种电磁感应加热方法，包括：

步骤S1，加热装置根据加热容器中的物料的重量确定加热装置中加热组件的加热面积和加热组件的运行功率，所述加热容器内形成加热空间，加热空间用以盛放物料，加热空间包含若干加热区域；

步骤S2，检测装置检测各所述加热区域的温度，计算单元根据检测装置检测的温度计算加热空间的温差值；

步骤S3，调节单元在根据所述温差值判定加热空间的加热均匀性不符合标准时确定原因并触发对应的处理措施；

步骤S4，所述调节单元在判定加热空间的加热均匀性符合标准时，计算单元根据所述检测装置的检测数据计算单个加热区域的温度浮动值；

步骤S5，所述调节单元在根据所述温度浮动值判定加热区域存在温差超限情况时调整对应加热区域的加热面积。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过将加热空间划分为若干加热区域，并设置检测装置，检测装置包括设置在各加热区域中的若干温感元件，通过检测装置检测各加热区域的温度，计算加热空间的温差值以判定加热空间的加热均匀性是否符合标准，确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因并触发对应的处理措施，通过上述技术方案，可及时对电磁感应加热系统的加热过程进行调整，提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

进一步地，物料重量过多时，随着加热容器的旋转，物料层厚过大，物料的流动性也会较差，物料之间的能量转移不及时，造成加热空间的温差值较大，本发明通过调节物料重量，减小物料层厚，提高物料的流动性，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

进一步地，在加热容器的转速较慢时，物料的流动性也会相应的减小，造成加热空间存在一定的温差值，本发明通过调节加热容器的转速，提高物料穿过加热部分和冷却部分的速度，从而提高物料的流动性，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

进一步地，若存在单个的加热区域的加热组件的运行功率较低，但是由于周边区域的加热组件的运行功率符合标准，通过热量传递的作用，计算结果会显示加热空间存在较小的温差值，本发明通过调节对应加热区域的加热组件的运行功率，提高单个加热区域的温度，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

进一步地，本发明调节单元计算加热区域的外表面积与该加热区域的加热面积的面积比值以对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定，加热区域的外表面积与该加热区域的加热面积的面积比值越大，说明该加热区域的加热面积越小，冷却部分的占比也就越大，此时，加热区域的温度浮动值也会越大，通过二次判定，可以更加精准的确定当前电磁感应加热系统的工作状态，进行精准调节，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

进一步地，本发明在判定加热空间的加热均匀性符合标准时，继续确定单个加热区域的温差超限情况，并在判定任一加热区域存在温差超限情况时，调整对应加热区域的加热面积，从而保证加热区域的加热均匀性，并进一步提高了加热空间的加热均匀性。

附图说明

图1为本发明实施例电磁感应加热系统的结构框图；

图2为本发明实施例电磁感应加热系统的进一步结构框图；

图3为本发明实施例中控处理器的结构框图；

图4为本发明实施例电磁感应加热组件与加热容器的布置侧面示意图；

图5为本发明实施例电磁感应加热组件与加热容器的布置的正面示意图；

图6为本发明实施例电磁感应加热方法的流程图；

图中：加热容器1，加热组件2，加热空间3，加热区域4。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要指出的是，在本实施例中的数据均为通过本发明所述电磁感应加热系统根据历史调控数据以及对应的历次该电磁感应加热系统应用过程中的数据统计、运行参数调控实验以及根据实验结果综合分析得出；本领域技术人员可以理解的是，本发明所述电磁感应加热系统针对单项上述参数的确定方式可以为根据数据分布选取占比最高的数值作为预设标准参数，只要满足本发明能够通过获取的数值明确界定单项判定过程中的不同特定情况即可。

请参阅图1至图3所示，本发明所述电磁感应加热系统包括：

加热装置，所述加热装置包括若干加热组件，所述加热组件设置于加热容器底部，所述加热容器为物料提供加热空间，且加热容器在加热过程中按照设定的速度旋转以使物料受热均匀；

检测装置，包括若干均匀设置在所述加热容器内壁的温感元件以对加热容器内的温度进行检测；

中控处理器，其分别与所述加热装置和所述检测装置相连，包括相互连接的划分单元、计算单元和调节单元；

所述划分单元用以通过3D模拟技术将所述加热空间划分为若干加热区域；

所述计算单元用以根据所述温感元件的检测数据计算所述加热空间的温差值以及所述加热区域的温度浮动值；

所述调节单元用以根据所述计算单元的计算结果确定加热空间的加热均匀性和加热区域的温差超限情况，若加热空间的加热均匀性不符合标准，调节单元确定原因并对应调整所述加热容器的运行参数或所述加热组件的运行功率，以及在加热区域存在温差超限情况下调整对应加热区域的加热面积；其中，所述加热容器的运行参数包括加热容器内的物料重量和加热容器的转速，所述调节单元可单独调节任一所述加热组件的运行功率以及可单独调节任一所述加热组件的启闭以调整加热面积。

请参阅图4至图5所示，图4为本发明实施例电磁感应加热组件与加热容器的布置侧面示意图，图5为本发明实施例电磁感应加热组件与加热容器的布置的正面示意图。

本实施例中，加热组件为呈回字形盘绕排布的电磁感应加热线圈。

本实施例中，加热容器可为加热筒，加热筒自身可进行旋转，例如高温回转窑。

本实施例中，各加热组件通过中控处理器进行单独控制，中控处理器可单独调节任一加热组件的启闭以及加热组件的运行功率。

本领域技术人员可以理解的是，在电磁感应加热系统开始运行时，加热装置根据物料的重量确定加热组件的加热面积和加热组件的运行功率。

本实施例中，加热组件设置于加热容器底部，加热组件可为矩形，在设置于加热容器底部时，可按照加热容器的形状规律的排列，划分单元在通过3D模拟技术将加热空间划分为若干加热区域时，可按照加热组件的排列规律进行划分，比如，加热容器为高温回转窑时，加热空间即为高温回转窑的内部空间，在对加热空间进行加热区域划分时，可将加热空间平均划分为若干个空间体积相同的同心圆柱体作为加热区域，且每个加热区域对应的加热组件的数量相同。

本实施例中检测装置，例如，在高温回转窑的加热空间中均匀设置有若干温感元件以检测加热空间的温度。

本发明通过将加热空间划分为若干加热区域，并设置检测装置，检测装置包括设置在各加热区域中的若干温感元件，通过检测装置检测各加热区域的温度，计算加热空间的温差值以判定加热空间的加热均匀性是否符合标准，确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因并触发对应的处理措施，通过上述技术方案，可及时对电磁感应加热系统的加热过程进行调整，提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

本实施例中温感元件可以为热电式温度检测元件，热电式温度检测元件是利用金属的热点效应进行测量，当金属丝两端的温度不同时，会产生对应的热电势，当温感元件穿过加热部分和冷却部分时，会不断产生热电势，检测的温度值对应的就会不断发生变化，记录下温度变动值。本实施例中温感元件还可以采用热电阻测温元件，热电阻测温元件是利用热电阻变应特点进行对温度的检测，当温度变化时，金属丝的电阻值就发生变化，根据不同温度对应变化的电阻值可检测出温度的变化，并记录下温度变动值。本实施例中温感元件还可以采用变应力温度计，本实施例不做具体限定。

具体而言，所述计算单元根据所述检测装置检测的数据计算所述加热空间的温差值，所述调节单元根据所述温差值判定加热空间的加热均匀性是否符合标准，其中，

若所述温差值小于等于预设的标准温差，则所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性符合标准，并控制所述检测装置检测各所述加热区域的温度浮动值以确定各加热区域是否存在温差超限情况；

若所述温差值大于所述标准温差，则所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准，并根据所述温差值确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因。

本实施例中，加热空间的温差值的计算方法为，首先分别计算各加热区域的平均温度，提取平均温度中的最高值和最低值，最高值和最低值的差值即为加热空间的温差值。

具体而言，所述调节单元中设有第一温差和第二温差，调节单元根据所述温差值与第一温差和第二温差的比对结果确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因并触发对应的处理措施；

其中，所述标准温差小于所述第一温差小于所述第二温差。

本实施例中，标准温差、第一温差和第二温差根据电磁感应加热系统在应用中的实际生产工艺进行设定。

具体而言，若所述温差值大于所述第二温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为物料重量不符合标准，计算温差值与第二温差的差值，并根据该差值调整物料重量。

所述调节单元中设有第一重量调节系数α1、第二重量调节系数α2和第三重量调节系数α3，0.8＜α1＜α2＜α3＜1，还设有第一预设温差差值和第二预设温差差值，第一预设温差差值小于第二预设温差差值，本实施例优选α1=0.85，α2=0.9，α3=0.95，本实施各调节系数和各预设差值根据电磁感应加热系统的应用以及应用中的实际生产工艺进行设定。

所述调节单元计算温差值与第二温差的差值，并将该差值记为重量调节差值，其中，

若重量调节差值大于等于第二预设温差差值，所述调节单元选用第一重量调节系数α1对物料重量进行调节，设定调节后的物料重量为调节前的物料重量与第一重量调节系数α1的乘积；

若重量调节差值小于第二预设温差差值且大于等于第一预设温差差值，所述调节单元选用第二重量调节系数α2对物料重量进行调节，设定调节后的物料重量为调节前的物料重量与第二重量调节系数α2的乘积；

若重量调节差值小于第一预设温差差值，所述调节单元选用第三重量调节系数α3对物料重量进行调节，设定调节后的物料重量为调节前的物料重量与第三重量调节系数α3的乘积。

物料重量过多时，随着加热容器的旋转，物料层厚过大，物料的流动性也会较差，物料之间的能量转移不及时，造成加热空间的温差值较大，本发明通过调节物料重量，减小物料层厚，提高物料的流动性，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

具体而言，若所述温差值小于等于所述第二温差且大于所述第一温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为加热容器的转速不符合标准，计算温差值与第一温差的差值，并根据该差值调整加热容器的转速。

所述调节单元中设有第一转速调节系数β1、第二转速调节系数β2和第三转速调节系数β3，1＜β1＜β2＜β3＜1.2，本实施例优选β1=1.05，β2=1.1，β3=1.15，本实施各调节系数根据电磁感应加热系统的应用以及应用中的实际生产工艺进行设定。

所述调节单元计算温差值与第一温差的差值，并将该差值记为转速调节差值，其中，

若转速调节差值大于等于第二预设温差差值，所述调节单元选用第三转速调节系数β3对加热容器的转速进行调节，设定调节后的加热容器的转速为调节前的加热容器的转速与第三转速调节系数β3的乘积；

若转速调节差值小于第二预设温差差值且大于等于第一预设温差差值，所述调节单元选用第二转速调节系数β2对加热容器的转速进行调节，设定调节后的加热容器的转速为调节前的加热容器的转速与第二转速调节系数β2的乘积；

若转速调节差值小于第一预设温差差值，所述调节单元选用第一转速调节系数β1对加热容器的转速进行调节，设定调节后的加热容器的转速为调节前的加热容器的转速与第一转速调节系数β1的乘积。

在加热容器的转速较慢时，物料的流动性也会相应的减小，造成加热空间存在一定的温差值，本发明通过调节加热容器的转速，提高物料穿过加热部分和冷却部分的速度，从而提高物料的流动性，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

具体而言，若所述温差值小于等于所述第一温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为对应加热区域的加热组件的运行功率不符合标准，计算温差值与标准温差的差值，并根据该差值调整对应加热区域的加热组件的运行功率。

本实施例中，加热空间的温差值为各加热区域的平均温度的最高值和最低值的差值，当所述温差值小于等于所述第一温差时，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为对应加热区域的加热组件的运行功率不符合标准，其中，对应加热区域为平均温度最低值对应的加热区域，通过调节平均温度最低值对应的加热区域的加热组件的运行功率以减小加热空间的温差值，提高本发明所述电磁感应加热系统的加热均匀性。

所述调节单元中设有第一功率调节系数γ1、第二功率调节系数γ2和第三功率调节系数γ3，1.2＜γ1＜γ2＜γ3＜1.35，本实施例优选γ1=1.24，γ2=1.28，γ3=1.32，本实施各调节系数根据电磁感应加热系统的应用以及应用中的实际生产工艺进行设定。

所述调节单元计算温差值与标准温差的差值，并将该差值记为功率调节差值，其中，

若功率调节差值大于等于第二预设温差差值，所述调节单元选用第三功率调节系数γ3对对应加热区域的加热组件的运行功率进行调节，设定调节后的对应加热区域的加热组件的运行功率为调节前的对应加热区域的加热组件的运行功率与第三功率调节系数γ3的乘积；

若功率调节差值小于第二预设温差差值且大于等于第一预设温差差值，所述调节单元选用第二功率调节系数γ2对对应加热区域的加热组件的运行功率进行调节，设定调节后的对应加热区域的加热组件的运行功率为调节前的对应加热区域的加热组件的运行功率与第二功率调节系数γ2的乘积；

若功率调节差值小于第一预设温差差值，所述调节单元选用第一功率调节系数γ1对对应加热区域的加热组件的运行功率进行调节，设定调节后的对应加热区域的加热组件的运行功率为调节前的对应加热区域的加热组件的运行功率与第一功率调节系数γ1的乘积。

若存在单个的加热区域的加热组件的运行功率较低，但是由于周边区域的加热组件的运行功率符合标准，通过热量传递的作用，计算结果会显示加热空间存在较小的温差值，本发明通过调节对应加热区域的加热组件的运行功率，提高单个加热区域的温度，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

具体而言，针对单个加热区域，所述计算单元根据所述检测装置的检测数据计算该加热区域的温度浮动值，所述调节单元根据所述温度浮动值判定加热区域是否存在温差超限情况，其中，

若所述温度浮动值小于等于第一预设温度浮动值，则所述调节单元判定所述加热区域不存在温差超限情况；

若所述温度浮动值大于第一预设温度浮动值且小于等于第二预设温度浮动值，则所述调节单元计算该加热区域的外表面积与该加热区域的加热面积的面积比值以对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定；

若所述温度浮动值大于第二预设温度浮动值，则所述调节单元判定所述加热区域存在温差超限情况。

本实施例中，加热区域的温度浮动值，为该区域内各温感元件记录的温度变动值的均值。

例如，在加热容器为高温回转窑时，将加热组件与高温回转窑的接触面记为安装面，加热区域的外表面积即为加热区域对应的安装面的面积，加热区域的加热面积即为加热区域对应的加热组件的面积。

具体而言，所述调节单元根据所述面积比值对所述第一预设温度浮动值进行修正并根据修正后的第一预设温度浮动值对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定，其中，

在所述面积比值大于标准比值的情况下，所述调节单元根据面积比值与标准比值的差值对第一预设温度浮动值进行修正，若所述温度浮动值小于等于修正后的第一预设温度浮动值，则所述调节单元判定所述加热区域不存在温差超限情况，若所述温度浮动值大于修正后的第一预设温度浮动值，则所述调节单元判定所述加热区域存在温差超限情况；

在所述面积比值小于等于标准比值的情况下，所述调节单元不对第一预设温度浮动值进行修正，并判定所述加热区域存在温差超限情况。

所述调节单元中设有第一修正系数e1、第二修正系数e2和第三修正系数e3，1＜e1＜e2＜e3＜1.1，还设有第一预设修正差值和第二预设修正差值，第一预设修正差值小于第二预设修正差值，本实施例优选e1=1.03，e2=1.06，e3=1.08，本实施各修正系数和各预设差值根据电磁感应加热系统的应用以及应用中的实际生产工艺进行设定。

在所述面积比值大于标准比值的情况下，所述调节单元计算面积比值与标准比值的差值，并将该差值记为修正差值，所述调节单元根据修正差值对第一预设温度浮动值进行修正，其中，

若修正差值大于等于第二预设修正差值，所述调节单元选用第三修正系数e3对第一预设温度浮动值进行调节，设定调节后的第一预设温度浮动值为调节前的第一预设温度浮动值与第三修正系数e3的乘积；

若修正差值小于第二预设修正差值且大于等于第一预设修正差值，所述调节单元选用第二修正系数e2对第一预设温度浮动值进行调节，设定调节后的第一预设温度浮动值为调节前的第一预设温度浮动值与第二修正系数e2的乘积；

若修正差值小于第一预设修正差值，所述调节单元选用第一修正系数e1对第一预设温度浮动值进行调节，设定调节后的第一预设温度浮动值为调节前的第一预设温度浮动值与第一修正系数e1的乘积。

本发明调节单元计算加热区域的外表面积与该加热区域的加热面积的面积比值以对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定，加热区域的外表面积与该加热区域的加热面积的面积比值越大，说明该加热区域的加热面积越小，冷却部分的占比也就越大，此时，加热区域的温度浮动值也会越大，通过二次判定，可以更加精准的确定当前电磁感应加热系统的工作状态，进行精准调节，进而提高了电磁感应加热系统的加热均匀性。

具体而言，所述调节单元在判定所述加热区域存在温差超限情况的情况下，计算温度浮动值与第一预设温度浮动值的差值，并根据该差值调整对应加热区域的加热面积。

本领域技术人员可以理解的是，若为修正第一预设温度浮动值后二次判定所述加热区域存在温差超限情况，则调节单元在计算温度浮动值与第一预设温度浮动值的差值时，第一预设温度浮动值为修正后的第一预设温度浮动值。

本实施例中，可通过调整对应加热区域的加热组件开启的数量来调整对应加热区域的加热面积。

所述调节单元中设有第一面积调节系数f1、第二面积调节系数f2和第三面积调节系数f3，1＜f1＜f2＜f3＜1.1，还设有第一预设面积调节差值和第二预设面积调节差值，第一预设面积调节差值小于第二预设面积调节差值，本实施例优选f1=1.03，f2=1.06，f3=1.08，本实施各调节系数和各预设差值根据电磁感应加热系统的应用以及应用中的实际生产工艺进行设定。

在所述加热区域存在温差超限情况的情况下，所述调节单元计算温度浮动值与第一预设温度浮动值的差值，并将该差值记为面积调节差值，所述调节单元根据面积调节差值对相应加热区域的加热面积进行调整，其中，

若面积调节差值大于等于第二预设面积调节差值，所述调节单元选用第三面积调节系数f3对对应加热区域的加热面积进行调节，设定调节后的对应加热区域的加热面积为调节前的对应加热区域的加热面积与第三面积调节系数f3的乘积；

若面积调节差值小于第二预设面积调节差值且大于等于第一预设面积调节差值，所述调节单元选用第二面积调节系数f2对对应加热区域的加热面积进行调节，设定调节后的对应加热区域的加热面积为调节前的对应加热区域的加热面积与第二面积调节系数f2的乘积；

若面积调节差值小于第一预设面积调节差值，所述调节单元选用第一面积调节系数f1对对应加热区域的加热面积进行调节，设定调节后的对应加热区域的加热面积为调节前的对应加热区域的加热面积与第二面积调节系数f1的乘积。

本发明在判定加热空间的加热均匀性符合标准时，继续确定单个加热区域的温差超限情况，并在判定任一加热区域存在温差超限情况时，调整对应加热区域的加热面积，从而保证加热区域的加热均匀性，并进一步提高了加热空间的加热均匀性。

请参阅图6所示，本发明实施例电磁感应加热方法包括：

步骤S1，加热装置根据加热容器中的物料的重量确定加热装置中加热组件的加热面积和加热组件的运行功率，所述加热容器内形成加热空间，加热空间用以盛放物料，加热空间包含若干加热区域；

步骤S2，检测装置检测各所述加热区域的温度，计算单元根据检测装置检测的温度计算加热空间的温差值；

步骤S3，调节单元在根据所述温差值判定加热空间的加热均匀性不符合标准时确定原因并触发对应的处理措施；

步骤S4，所述调节单元在判定加热空间的加热均匀性符合标准时，计算单元根据所述检测装置的检测数据计算单个加热区域的温度浮动值；

步骤S5，所述调节单元在根据所述温度浮动值判定加热区域存在温差超限情况时调整对应加热区域的加热面积。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁感应加热系统，其特征在于，包括：

加热装置，所述加热装置包括若干加热组件，所述加热组件设置于加热容器底部，所述加热容器为物料提供加热空间，且加热容器在加热过程中按照设定的速度旋转以使物料受热均匀；

检测装置，包括若干均匀设置在所述加热容器内壁的温感元件以对加热容器内的温度进行检测；

中控处理器，其分别与所述加热装置和所述检测装置相连，包括相互连接的划分单元、计算单元和调节单元；

所述划分单元用以通过3D模拟技术将所述加热空间划分为若干加热区域；

所述计算单元用以根据所述温感元件的检测数据计算所述加热空间的温差值以及所述加热区域的温度浮动值；

所述调节单元用以根据所述计算单元的计算结果确定加热空间的加热均匀性和加热区域的温差超限情况，若加热空间的加热均匀性不符合标准，调节单元确定原因并对应调整所述加热容器的运行参数或所述加热组件的运行功率，以及在加热区域存在温差超限情况下调整对应加热区域的加热面积；其中，所述加热容器的运行参数包括加热容器内的物料重量和加热容器的转速，所述调节单元可单独调节任一所述加热组件的运行功率以及可单独调节任一所述加热组件的启闭以调整加热面积；

针对单个所述加热区域，所述计算单元根据所述检测装置的检测数据计算加热区域的温度浮动值，所述调节单元根据所述温度浮动值判定加热区域是否存在温差超限情况，并在判定存在温差超限情况下，

所述调节单元计算加热区域的外表面积与加热区域的加热面积的面积比值以对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定；

或，对相应加热区域的加热面积进行调整；

其中，二次判定满足的条件为所述温度浮动值大于第一预设温度浮动值且小于等于第二预设温度浮动值，调整加热面积满足的条件为所述温度浮动值大于第二预设温度浮动值。

2.根据权利要求1所述的电磁感应加热系统，其特征在于，所述计算单元根据所述检测装置检测的数据计算所述加热空间的温差值，所述调节单元根据所述温差值判定加热空间的加热均匀性是否符合标准；

其中，若所述温差值小于等于预设的标准温差，则所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性符合标准，并控制所述检测装置检测各所述加热区域的温度浮动值以确定各加热区域是否存在温差超限情况；

若所述温差值大于所述标准温差，则所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准，并根据所述温差值确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因。

3.根据权利要求2所述的电磁感应加热系统，其特征在于，所述调节单元根据所述温差值与第一温差和第二温差的比对结果确定加热空间的加热均匀性不符合标准的原因并触发对应的处理措施；

其中，所述标准温差小于所述第一温差小于所述第二温差。

4.根据权利要求3所述的电磁感应加热系统，其特征在于，若所述温差值大于所述第二温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为物料重量不符合标准，计算温差值与第二温差的差值，并根据该差值调整物料重量。

5.根据权利要求3所述的电磁感应加热系统，其特征在于，若所述温差值小于等于所述第二温差且大于所述第一温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为加热容器的转速不符合标准，计算温差值与第一温差的差值，并根据该差值调整加热容器的转速。

6.根据权利要求3所述的电磁感应加热系统，其特征在于，若所述温差值小于等于所述第一温差，所述调节单元判定所述加热空间的加热均匀性不符合标准的原因为对应加热区域的加热组件的运行功率不符合标准，计算温差值与标准温差的差值，并根据该差值调整对应加热区域的加热组件的运行功率。

7.根据权利要求1所述的电磁感应加热系统，其特征在于，所述调节单元根据所述面积比值对所述第一预设温度浮动值进行修正并根据修正后的第一预设温度浮动值对加热区域是否存在温差超限情况进行二次判定，其中，

在所述面积比值大于预设的标准比值的情况下，所述调节单元根据面积比值与标准比值的差值对第一预设温度浮动值进行修正，若所述温度浮动值大于修正后的第一预设温度浮动值，则所述调节单元判定所述加热区域存在温差超限情况；

在所述面积比值小于等于所述标准比值的情况下，所述调节单元不对第一预设温度浮动值进行修正，并判定所述加热区域存在温差超限情况。

8.根据权利要求7所述的电磁感应加热系统，其特征在于，所述调节单元在判定所述加热区域存在温差超限情况的情况下，计算所述温度浮动值与第一预设温度浮动值的差值，并根据该差值调整对应加热区域的加热面积。

9.一种应用权利要求1-8任一项所述的电磁感应加热系统的加热方法，其特征在于，包括：

步骤S1，加热装置根据加热容器中的物料的重量确定加热装置中加热组件的加热面积和加热组件的运行功率；

所述加热容器内形成加热空间，加热空间用以盛放物料，加热空间包含若干加热区域；

步骤S2，检测装置检测各所述加热区域的温度，计算单元根据检测装置检测的温度计算加热空间的温差值；

步骤S3，调节单元在根据所述温差值判定加热空间的加热均匀性不符合标准时确定原因并触发对应的处理措施；

步骤S4，所述调节单元在判定加热空间的加热均匀性符合标准时，计算单元根据所述检测装置的检测数据计算单个加热区域的温度浮动值；

步骤S5，所述调节单元在根据所述温度浮动值判定加热区域存在温差超限情况时调整对应加热区域的加热面积。