CN207202777U - 一种液位检测方便的食品加工机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液位检测方便的食品加工机。现有食品加工机的液位检测机构容易因食物残渣干扰而影响检测结果。本实用新型包括机座和搅拌杯，搅拌杯包括杯体和杯盖，机座上设有控制板，搅拌杯上设有信号采集组件，信号采集组件包括用于液位检测的摄像头，控制板与摄像头信号连接。将液位检测方法由原先通过食材导通电信号的检测方式改进为通过摄像头进行图像采集并处理的检测方式，食品加工机通过设于搅拌杯上并朝向粉碎腔设置的摄像头来获取粉碎腔底部页面的图像，再根据液面边界尺寸来获得液位信息，为控制板提供控制依据，既有效避免了食材残渣对导电检测部件检测液位的干扰影响，还有效提高了液位检测准确性和精度。

Description

一种液位检测方便的食品加工机

技术领域

本实用新型涉及食品加工领域，具体涉及一种食品加工机。

背景技术

现有食品加工机具有破壁加热功能，包括内置电机的机座以及设置在机座上方的搅拌杯，所述搅拌杯内设有粉碎刀，电机通过联轴器驱动粉碎刀旋转，所述搅拌杯包括杯体以及盖合在杯体上的杯盖，所述搅拌杯内形成粉碎腔。在使用时，料理机通过采用水位电极或防溢电极等检测部件进行液位监测，在检测时，由于粉碎刀切割产生的食物残渣以及未清洗干净而产生的污垢会干扰检测部件正常工作，导致检测部件因信号采集不准确而产生检测判断失误的情况。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种液位检测方便的食品加工机，通过摄像头来获取粉碎腔内图像，进而通过图像来识别搅拌杯内液位高度，有效提高液位检测准确性和精度。

本实用新型通过以下方式实现：一种液位检测方便的食品加工机，包括内置电机的机座以及设置在机座上方的搅拌杯，所述搅拌杯内设有粉碎刀，电机通过联轴器驱动粉碎刀旋转，所述搅拌杯包括杯体以及盖合在杯体上的杯盖，所述搅拌杯内形成粉碎腔，所述机座上设有控制板，所述搅拌杯上设有信号采集组件，所述信号采集组件包括用于液位检测的摄像头，所述控制板与摄像头信号连接，所述摄像头设置在搅拌杯上并朝向粉碎腔设置。将液位检测方法由原先通过食材导通电信号的检测方式改进为通过摄像头进行图像采集并处理的检测方式，食品加工机通过设于粉碎腔内的摄像头来获取粉碎腔底部页面的图像，再根据液面边界尺寸来获得液位信息，为控制板提供控制依据，既有效避免了食材残渣对导电检测部件检测液位的干扰影响，还有效提高了液位检测准确性和精度。

作为优选，所述信号采集组件包括信号处理模块，所述信号处理模块接收摄像头的信号并向控制板传递，所述信号处理模块上设有DSP芯片或者MCU。信号处理模块用于分析图像边界并判断液面尺寸，进而为控制板提供液位检测数据。数据处理计算量取决于图像采集模块的分辨率。

作为优选，所述信号采集组件设于所述杯盖上，所述摄像头设于所述杯盖的底面。摄像头设置在杯盖上，摄像头竖直向下设置，既有效防止摄像头被搅拌杯内食材或飞溅的食材残渣覆盖，防止摄像头因被食材覆盖而无法拍摄液面图像的情况发生，还确保摄像头具有较好的拍摄视角，便于信号处理模块分析并获得准确的数据。

作为优选，所述信号采集组件设于所述杯体的侧壁内，所述摄像头设于所述杯体的内侧壁上端。摄像头设于杯体的侧壁上，获取图像中的液面边缘为非圆形，使得液面远离摄像头的局部边缘因高低变化而产生较大的轮廓差异，有效提高液面检测精度。

作为优选，所述搅拌杯上设有加热模块，所述信号采集组件包括防溢电极，防溢电极设置在杯盖的底面，并与控制板信号连接。加热模块设置在搅拌杯底部，对粉碎腔内食材起到加热的作用，当食材加热时，沸腾的食材会产生大量泡沫，进而使得液面提升，食品加工机通过设于杯盖底面的防溢电极来检测粉碎腔内液面变化，防止食材因加热沸腾产生大量泡沫而出现食材外溢出搅拌杯的情况，防溢电极通过与食材接触来获取电信号，进而为控制板控制加热模块提供依据。

作为优选，所述控制板和信号采集组件间通过信号线通联，所述信号线包括若干段通过耦合器依次通联的线段。信号采集组件需要将采集并处理后的信号及时传递给控制板，为控制板作出的指令提供判断依据。信号采集组件与控制板分置在不同的部件上，信号需要通过多段信号线进行连接传递，当信号采集组件设置在杯盖上且控制板设置在机座上时，分设在机座、搅拌版以及杯盖上的信号线间均通过匹配的耦合器进行电连接，进而实现信号实时传递。

作为优选，所述机座内设有电源板，电源板分别与电机和控制板电连接。电源板用于接收外界电源并将外界电源转化为满足食品加工机使用要求的电源。电源板通过电线分别为电机以及控制板供电，有效确保控制板及其附属电子元件正常工作。

作为优选，所述信号采集组件与控制板间通过无线信号传输组件通联，无线信号传输组件包括设于机座内且与控制器通联的信号接收模块以及与信号采集组件通联的信号发送模块。信号采集组件与控制板件采用无线组件通连，有效省去了有线连接对信号线排布的结构，确保信号及时传递。信号发送模块用于发送经信号处理模块处理后的液位信息，信号接收模块用于接收经信号发送模块发出的液位信息并将液位信息传递至控制板上，为控制板提供指令依据。

作为优选，所述机座内设有电源板，所述电源板与信号采集组件间通过无线电源传输组件通连，所述无线信号传输组件包括设于杯体底面的受电线圈以及设于机座顶面的送电线圈，所述受电线圈与送电线圈同轴设置且竖向投影重合。电源板设置在机座上，信号采集组件设置在搅拌杯上，为了确保信号采集组件具有足够的电能进行持续的检测工作，电源板通过无线输电方式为信号采集组件提供电能，不需要进行专门铺设电源线，不妨碍搅拌杯正常拆装使用，提升使用体验。

作为优选，所述电源板上设有高频信号驱动芯片、高频信号发生电路以及逆变电路，外界电源通过依次串联的高频信号驱动芯片、高频信号发生电路以及逆变电路实现与送电线圈通联，所述搅拌杯上设有整流电路和稳压电路，受电线圈依次串联整流电路和稳压电路后与信号采集组件通联。外界电源通过电源板转化为符合信号采集组件使用的电源，但送电线圈和受电线圈间允许传递的电能参数与符合信号采集组件使用的电源存在差异，使得电源在无线传递前后需要通过电路整合处理，既能满足无线电能传递要求，还能满足信号采集组件对电源的使用要求。

本实用新型的有益效果：将液位检测方法由原先通过食材导通电信号的检测方式改进为通过摄像头进行图像采集并处理的检测方式，食品加工机通过设于粉碎腔内的摄像头来获取粉碎腔底部页面的图像，再根据液面边界尺寸来获得液位信息，为控制板提供控制依据，既有效避免了食材残渣对导电检测部件检测液位的干扰影响，还有效提高了液位检测准确性和精度。

附图说明

图1 为本实用新型剖视结构示意图；

图中：1、机座，2、杯体，3、电机，4、粉碎刀，5、杯盖，6、粉碎腔，7、摄像头，8、信号处理模块，9、信号发送模块，10、信号接收模块，11、受电线圈，12、送电线圈，13、控制板，14、防溢电极。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。

如图1所示的一种液位检测方便的食品加工机，由内置电机3的机座1以及设置在机座1上方的搅拌杯组成，所述搅拌杯内设有粉碎刀4，电机3通过联轴器驱动粉碎刀4旋转，所述搅拌杯包括杯体2以及盖合在杯体2上的杯盖5，所述搅拌杯内形成粉碎腔6，其特征在于，所述机座1上设有控制板13，所述搅拌杯上设有信号采集组件，所述信号采集组件包括用于液位检测的摄像头7，所述控制板13与摄像头7信号连接，所述摄像头设置在搅拌杯上并朝向粉碎腔设置。

在实际操作中，所述电机3设置在机座1内，电机3的转轴竖直向上设置，转轴的顶端与一联轴器的下端固接，联轴器的上端通过竖向穿越搅拌杯底面的刀轴与粉碎刀4联动。在使用时，控制板13控制电机3启动，转轴通过联轴器带动设于刀轴上的粉碎刀4旋转，对搅拌杯内食材进行粉碎。

在实际操作中，所述信号采集组件包括信号处理模块8，所述信号处理模块8接收摄像头7的信号并向控制板13传递，所述信号处理模块8上设有DSP芯片或者MCU。在使用时，信号采集组件通过以下步骤实现液位数据采集：

1.启动摄像头7，利用摄像头7获取粉碎腔6内关于液面的图像信息；

2.图像信息被传递至信号处理模块8，信号处理模块8对图像信息进行滤波，再提取图像边缘，最终获得液面高度信息。

信号处理模块8通过以下原理完成液面检测信息获取：摄像头7采集的搅拌杯内图像信息为平面图像，在图像中，图像中部为液面，四周为外露于液面的粉碎腔6侧壁，当粉碎腔6内液位较高时，液面离摄像头7越近，导致液面在图像中的占比也就越大，反之，当粉碎腔6内液位较低时，液面离摄像头7较远，导致液面在图像中的占比也就越小，此外，由于液体可以自由流动，导致液面始终处于水平状态，液面与粉碎腔6侧壁间的液位分界线呈圆形，且液位分界线的轴线与杯体2竖轴线同线设置，因此只需要识别液位分界线的直径大小就可以判断出液位的高度。

通过上述原理可以快速获得准确的液位信息，以此来进行液位防干烧检测，确保使用安全。在实际使用过程中，所述信号采集组件设于所述杯盖5上，所述摄像头7设于所述杯盖5的底面。优选方案，摄像头7设置在杯盖5底面的中央，且摄像头7的镜头竖直向下拍摄，使得水平的液面边缘与粉碎腔6侧壁间形成的液面边界线呈圆形，且圆形轴线、搅拌杯轴线以及摄像头7的镜头轴线均处于同一竖线上，既方便图像处理模块识别、分析图像信息，还能确保摄像头7在较高的位置拍摄粉碎腔6内完整视图，进而获得更大高度范围的液面检测能力，兼具液面检测和防溢检测功能。

所述食材被粉碎后会飞甩并附着在粉碎腔6的侧壁上，在摄像头7拍摄的图像中，液位分界线并不是呈现圆形，一方面，由于液体会利用自身重力使得液面始终处于水平状态，使得位于液面以下的粉碎腔6侧壁部分均被食材遮挡，另一方面，摄像头7在搅拌杯内位置固定，摄像头7的拍摄视角也固定，使得液面中心位置也固定，根据液位分界线与液面中心距离最近的区段来判断液面高度，以此提高液位检测准确性。

可以预见的，所述信号采集组件除了设置在杯盖5上外，还可以设置在所述杯体2的侧壁内，所述摄像头7设于所述杯体2的内侧壁上端。优选方案，摄像头7设于粉碎腔6侧壁上部，且镜头斜向下设置，虽然拍摄图像中的液面边界线呈非标准圆，但随着液面升降，液面边界线呈等比例变大或缩小，还是能通过液面边界线轮廓尺寸来判断液位信息，也应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，所述搅拌杯上设有加热模块，所述信号采集组件包括防溢电极14，防溢电极14设置在杯盖5的底面，并与控制板13信号连接。搅拌杯内食材因受热而沸腾后，食材内会产生大量泡沫，导致液位上升，当液面触及设于杯盖5底面的防溢电极14时，说明搅拌杯内液体有外溢的趋势，需要及时关闭加热模块，确保液面停止上升。外溢电极因接收来自液面的电信号而触发，并将外溢信号传递给控制板13，控制板13根据外溢信号来向加热模块发出停止加热的指令，确保液面停止上升。通过摄像头7采集的液位信息也能作为防溢功能的参考信息，但存在粉碎的食材附着在摄像头7的镜头表面进而影响图像识别的情况，优选摄像头7和防溢电极14配合使用，也应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，所述信号采集组件与控制器间通过多种方式进行信号传递：

方式一：所述控制板13和信号采集组件间通过信号线通联，所述信号线包括若干段通过耦合器依次通联的线段。由于杯盖5、杯体2以及机座1可以拆分，使得设置在信号采集组件和控制板13间的信号线也可以拆分且分别设置在杯盖5、杯体2以及机座1中，在安装时，杯盖5盖合在杯体2上，杯盖5一侧底部和杯体2一侧顶部间、杯体2底部和机座1顶面间均设有匹配插接的耦合器，杯盖5、杯体2以及机座1完成组装后实现信号线通连。采用信号线通连，具有信号传输稳定且成本低廉的特点。

方式二：所述信号采集组件与控制板13间通过无线信号传输组件通联，无线信号传输组件包括设于机座1内且与控制器通联的信号接收模块10以及与信号采集组件通联的信号发送模块9。信号发送模块9与信号采集模块连接且均安装在杯盖5上，信号接收模块10与控制板13连接且均安装在机座1内。无线通信优选采用蓝牙模块，便于短距离信号传递，还可以采用红外、射频等通信技术实现信号传递，也应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，由于摄像头7的镜头会暴露在粉碎腔6中，因此工作环境较为苛刻，需要具有无毒、耐高温、防水、防雾的特性，优选方案，在生产时，PCB板不留助焊剂以确保食品加工安全、遮光胶套采用优质硅胶以减少挥发、镜头玻璃采用隐形雨刷玻璃等措施，均应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，所述机座1内设有电源板，电源板起到分别为电机3、控制板13以及信号采集模块提供电能的作用。由于电机3、控制板13均设置在基座内，电源板通过电源线为电机3以及控制板13提供电能。电源板在为信号采集模块提供电能时，具有多种方式：

方式一：电源板通过电源线为限号采集组件提供电能，电源线的安装方式与信号线的安装方式相同，优选采用相同路径铺设，共用线路铺线结构，既减小铺线结构体积，还简化食品加工机结构。

方式二：所述机座1内设有电源板，所述电源板与信号采集组件间通过无线电源传输组件通连，所述无线信号传输组件包括设于杯体2底面的受电线圈11以及设于机座1顶面的送电线圈12，所述受电线圈11与送电线圈12同轴设置且竖向投影重合。送电线圈12将电能转化为高频磁场，受电线圈11将高频磁场转化为电能，实现电能无线传输。从电源板上输出电源的参数并不符合送电线圈12转化要求，需要依次通过高频信号驱动芯片、高频信号发生电路以及逆变电路后形成便于送电线圈12转化的电能，而受电线圈11接收转化出的电源参数并不符合信号采集模块所需电源使用要求，需要依次通过整流电路和稳压电路后才能被信号采集组件使用。

在实际操作中，所述电源板上设有高频信号驱动芯片、高频信号发生电路以及逆变电路，外界电源通过依次串联的高频信号驱动芯片、高频信号发生电路以及逆变电路实现与送电线圈12通联，所述搅拌杯上设有整流电路和稳压电路，受电线圈11依次串联整流电路和稳压电路后与信号采集组件通联。

可以理解的，所属杯体可以为透明的玻璃杯体，摄像头设置在玻璃杯体外侧壁并朝向粉碎腔设置。

Claims (10)

1.一种液位检测方便的食品加工机，包括内置电机的机座以及设置在机座上方的搅拌杯，所述搅拌杯内设有粉碎刀，电机通过联轴器驱动粉碎刀旋转，所述搅拌杯包括杯体以及盖合在杯体上的杯盖，所述搅拌杯内形成粉碎腔，其特征在于，所述机座上设有控制板，所述搅拌杯上设有信号采集组件，所述信号采集组件包括用于液位检测的摄像头，所述控制板与摄像头信号连接，所述摄像头设置在搅拌杯上并朝向粉碎腔设置。

2.根据权利要求1所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述信号采集组件包括信号处理模块，所述信号处理模块接收摄像头的信号并向控制板传递，所述信号处理模块上设有DSP芯片或者MCU。

3.根据权利要求2所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述信号采集组件设于所述杯盖上，所述摄像头设于所述杯盖的底面。

4.根据权利要求2所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述信号采集组件设于所述杯体的侧壁内，所述摄像头设于所述杯体的内侧壁上端。

5.根据权利要求1所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述搅拌杯上设有加热模块，所述信号采集组件包括防溢电极，防溢电极设置在杯盖的底面，并与控制板信号连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述控制板和信号采集组件间通过信号线通联，所述信号线包括若干段通过耦合器依次通联的线段。

7.根据权利要求6所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述机座内设有电源板，电源板分别与电机和控制板电连接。

8.根据权利要求1-5任一所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述信号采集组件与控制板间通过无线信号传输组件通联，无线信号传输组件包括设于机座内且与控制器通联的信号接收模块以及与信号采集组件通联的信号发送模块。

9.根据权利要求8所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述机座内设有电源板，所述电源板与信号采集组件间通过无线电源传输组件通连，所述无线信号传输组件包括设于杯体底面的受电线圈以及设于机座顶面的送电线圈，所述受电线圈与送电线圈同轴设置且竖向投影重合。

10.根据权利要求9所述的一种液位检测方便的食品加工机，其特征在于，所述电源板上设有高频信号驱动芯片、高频信号发生电路以及逆变电路，外界电源通过依次串联的高频信号驱动芯片、高频信号发生电路以及逆变电路实现与送电线圈通联，所述搅拌杯上设有整流电路和稳压电路，受电线圈依次串联整流电路和稳压电路后与信号采集组件通联。