CN205261684U - 一种吸油烟机吸烟状态的监控装置 - Google Patents

Abstract

一种吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：包括光源、光电传感器、用来驱动吸油烟机的风机转动的电机和用来控制电机转速的主控制器，所述光源安装在吸油烟机的集烟罩上，所述光电传感器安装在所述的集烟罩内，所述光电传感器的输入端接收所述光源发出的光信号并转化为电信号后输出至所述的主控制器。本实用新型的优点在于：该吸油烟机吸烟状态的监控装置结构简单、成本更低，便于大规模应用，该监控装置的监控方法能够根据电器元件的偏差和用户使用环境的不同，通过调节刻度校正器和阈值调节器使整套控制系统更好地运行，智能化程度更高，控制更为稳定。

Description

一种吸油烟机吸烟状态的监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种吸油烟机，尤其是涉及一种吸油烟机吸烟状态的监控装置。

背景技术

厨房烹饪过程中，油烟量大小变化异常频繁，若将油烟机始终置于高速运转状态，风机高速转动形成的噪音较大，而将油烟机置于低速运转状态，则当油烟量在油炸、煎、炒等烹饪过程中增大时，油烟不能被及时排出，上述两种情况均会危害人体健康，因而需要根据油烟量的大小对风机的转速进行调节。目前，传统吸油烟机的电机使用变频电机的无极调速技术，设置有高(中)低档调速，工作时，需要通过手动切换选择档位的方式来调节风机转速或关闭风机，而无法对油烟浓度进行在线快速检测，不能根据当前烟气量的大小对电机转速形成闭环控制。可见这种手动调节方式不够智能化、用户体验较差。

为克服上述手动调节方式所存在的缺陷，人们已经发明了各种带有烟雾感测装置的吸油烟机，这些吸油烟机可以根据烟雾的浓度大小而自动调节风机的转速。如申请号为201410809191.6(公布号为CN104501257A)的中国发明专利申请所公开的《一种基于图像分析的吸油烟机自动调速控制方法和控制系统》，该控制方法和控制系统通过图像分析手段实时检测燃气灶产生的油烟浓度大小，调节风机的转速，实现闭环自动控制，其具体包括如下步骤：(1)图像采集单元以固定频率采集燃气灶上方的油烟气图像；(2)图像处理单元将步骤(1)所采集到的油烟气图像与无油烟背景图像的帧间差分图像为信号源提取边缘信息；(3)主控制器将图像处理单元传输过来的边缘信息作为图像特征值进行量化分析，获得变频风机所需要的频率信号；(4)变频风机根据接收到主控制器发送的频率信号调整转速。此外，目前也有利用麦克风检测下油锅的声音来判断烟雾的大小，并进而随之通过运算电路进行运算处理的监控方法。虽然，上述监控系统也实现了智能化控制，但是这些监控系统相对较为复杂，实现过程中所需要的硬件成本较高，不利于大规模推广应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种结构简单、成本低的吸油烟机吸烟状态的监控装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：包括光源、光电传感器、用来驱动吸油烟机的风机转动的电机和用来控制电机转速的主控制器，所述光源安装在吸油烟机的集烟罩上，所述光电传感器安装在所述的集烟罩内，所述光电传感器的输入端接收所述光源发出的光信号并转化为电信号后输出至所述的主控制器。

优选地，所述主控制器预先设有用来与主控制器接收到的电信号进行比较的阈值，所述监控装置还包括用来对所述主控制器设定的阈值大小进行调节的阈值调节器。

进一步优选，该监控装置还包括有放大器和刻度校正器，所述刻度校正器具有电源端、接地端、调节端和输出端，所述光电传感器具有电源端、接地端和输出端，所述刻度校正器的输出端与所述放大器的第一输入端相连，所述光电传感器的输出端与所述放大器的第二输入端相连，所述放大器的输出端与所述的主控制器的输入端相连。采用放大器后，可以提高监控装置的灵敏度。

为了使光源发出的光能更好地被光电感应器接收，优选地，所述光源安装在集烟罩的前内侧壁上，在所述集烟罩的内部安装有挡烟板，所述的光电传感器安装在所述的挡烟板上，所述光源的发光侧朝向所述的光电传感器，所述光源的光照区域形成顶角小于或等于80度的圆锥区域，所述光源位于所述顶角处，所述光电传感器位于所述圆锥区域内。

进一步优选，所述光源与光电传感器的直线距离小于300mm。

为了调节方便，所述阈值调节器和刻度校正器均安装在吸油烟机的控制面板上。这样，在控制面板上就可以对监控装置进行调节。

为了减少水蒸气和二氧化碳的影响，进一步优选，所述的光电传感器采用光谱响应范围为400-620nm的光电管。

为了使光源发出的光能更好地被光电感应器接收，优选地，所述的光电传感器安装在吸油烟机的挡烟板上，且所述光源的发光侧朝向所述的光电传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该吸油烟机吸烟状态的监控装置可以通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测集烟罩内的烟雾浓度，并随之控制电机档位和转速，整个监控装置结构较为简单、成本更低、便于大规模应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的结构框图；

图3为本实用新型实施例的比较电路的电路示意图；

图4为本实用新型实施例的光源与光电传感器的安装位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图4所示，本实施例中的吸油烟机吸烟状态的监控装置包括光源1、光电传感器2、放大器3、主控制器4、刻度校正器5、阈值调节器6和电机7等组件。

由于吸油烟机吸排的是烟雾，烟雾中包括烟(固定颗粒)和雾(小液滴)，为了检测出烟雾中的颗粒和油液滴的浊度并避免水蒸气和二氧化碳对应光源1衰减的影响，本实施例采用可见光作为光源，比如吸油烟机的照明灯可以直接利用。

普通白炽灯和LED灯产生的可见光光谱范围为400-700nm(人眼睛可见的波长在400-760nm之间)，为了减少水蒸气和二氧化碳的影响，本实施例中的光电传感器选取光谱响应范围为400-620nm的光电管(红光范围770-622nm，水和二氧化碳对其吸收效果一般强于其他可见光)。另外，对于采用交流供电的白炽灯和LED灯需要另外增加光源或者改为直流供电模式以保障光源的稳定性，防止由于市电波动导致的光照变化。

本实施例中，光源1安装在集烟罩8的前内侧壁上，在集烟罩8的内部安装有挡烟板9，光电传感器2安装在挡烟板9上，光源1的发光侧朝向光电传感器2，光源1的光照区域形成顶角等于80度的圆锥区域，光源1位于顶角处，光电传感器2位于圆锥区域内，并且，光源1与光电传感器2的直线距离d小于300mm。这样，光电传感器2的输入端能轻松接收光源1发出的光信号。

本实施例中，刻度校正器5和阈值调节器6安装在控制面板10上，刻度校正器5用来对监控装置的初始值进行标定，阈值调节器6对主控制器预设定的阈值大小进行调节。具体地，刻度校正器5具有电源端、接地端、调节端51和输出端，调节端51采用调节旋钮或调节孔，刻度校正器5的输出端与放大器3的第一输入端相连，光电传感器2具有电源端、接地端和输出端，光电传感器2的输出端与放大器3的第二输入端相连，放大器3的输出端与主控制器4的输入端相连。光电传感器2将接收到的光信号转化为电信号并将该电信号输出至主控制器4，主控制器4将接收到的电信号与主控制器4预先设定的阈值进行比较，并根据比较的结果不同而驱动电机7切换不同的转速档位，从而改变电机的转速。

由于电器元件的偏差和用户使用环境光照的不同，在用户家安装的时候，通过对刻度校正器5和阈值调节器6进行调节后，可以使整套监控装置更好地运行。比如，对于双速电机，可以只设置一个阈值调节器，当烟雾浓度高了，光电传感器2的输出电信号小于阈值，电机7切换到更高档位运行一定时间，然后再检测该电信号并且比较其与阈值的大小，如果烟雾浓度小了，电机7可以适当切换回低档位，如此反复。这样，就可以实现智能控制，保证使用者在使用环境下先吸干净的前提下降低噪音和能耗。

另外，对于三速电机可以设置2个阈值A1和A2，根据实验标定A1≤X≤A2时为比较良好的吸烟工况，假设该三速电机默认工作在二档，当测量计算得到的光照X＜A1的时候，主控制器可以尝试将电机升高一档，当测量得到的光照X＞A2，实际上烟雾量应该比较少，吸油烟效果应该较好，此时可以降低一个档位实现降低噪音和能耗。此外，对于三速以上的电机，可以设置2个以上的阈值。

从上述控制过程可知，该监控装置的基本原理是烟道里的烟雾浓度可以通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测，如果烟道里面的烟雾浓度增加，光源发出的光被烟雾吸收和折射就增多，达到光电传感器上的光就减少。因而光电传感器的输出信号可以反映烟道里的烟雾浓度的变化，而且信号变化能够迅速实时反馈给主控制器以调整电机运行档位和转速，实现动态检测吸油烟机前段烟雾浓度，从而获得更好地吸油烟效果。

该监控装置的监控方法通过如下步骤来实现：

①、启动吸油烟机并使光电传感器随吸油烟机同步启动；

②、通过刻度校正器对监控装置的初始值进行标定；

③、通过阈值调节器对主控制器预设定的阈值大小进行调节；

④、所述主控制器将光电传感器输出的电信号与步骤③中设定的阈值进行比较，若输出的电信号值大于所述阈值，则主控制器驱动电机切换到低档位，若输出的电信号值小于所述阈值，则主控制器驱动电机切换的高档位。

Claims (7)

1.一种吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：包括光源(1)、光电传感器(2)、用来驱动吸油烟机的风机转动的电机(7)和用来控制电机转速的主控制器(4)，所述光源(1)安装在吸油烟机的集烟罩(8)上，所述光电传感器(2)安装在所述的集烟罩(8)内，所述光电传感器(2)的输入端接收所述光源(1)发出的光信号并转化为电信号后输出至所述的主控制器(4)。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：所述主控制器(4)预先设有用来与主控制器接收到的电信号进行比较的阈值，所述监控装置还包括用来对所述主控制器(4)设定的阈值大小进行调节的阈值调节器(6)。

3.根据权利要求2所述的吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：还包括有放大器(3)和刻度校正器(5)，所述刻度校正器(5)具有电源端、接地端、调节端和输出端，所述光电传感器(2)具有电源端、接地端和输出端，所述刻度校正器(5)的输出端与所述放大器(3)的第一输入端相连，所述光电传感器(2)的输出端与所述放大器(3)的第二输入端相连，所述放大器(3)的输出端与所述的主控制器(4)的输入端相连。

4.根据权利要求3所述的吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：所述光源(1)安装在集烟罩(8)的前内侧壁上，在所述集烟罩(8)的内部安装有挡烟板(9)，所述的光电传感器(2)安装在所述的挡烟板(9)上，所述光源(1)的发光侧朝向所述的光电传感器(2)，所述光源(1)的光照区域形成顶角小于或等于80度的圆锥区域，所述光源(1)位于所述顶角处，所述光电传感器(2)位于所述圆锥区域内。

5.根据权利要求4所述的吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：所述光源(1)与光电传感器(2)的直线距离小于300mm。

6.根据权利要求4所述的吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：所述阈值调节器(6)和刻度校正器(5)均安装在吸油烟机的控制面板(10)上。

7.根据权利要求4所述的吸油烟机吸烟状态的监控装置，其特征在于：所述的光电传感器(2)采用光谱响应范围为400-620nm的光电管。