CN209295204U - 一种燃气灶上的红外测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃气灶上的红外测温装置，包括用于测量温度的红外测温组件，所述燃气灶的面板上设有旋钮孔、穿设在旋钮孔内的旋钮开关柱、及套设在旋钮开关柱顶端能带动旋钮开关柱转动的旋钮，其特征在于：所述红外测温组件整体安装在旋钮的正下方，所述红外测温组件包括红外测温传感器，红外测温传感器安装时镜头与燃气灶的面板之间具有夹角α从而使红外测温传感器的测量点落在设置于燃烧器上方锅具底部以上的锅壁上，10°＜α＜25。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：不需要在燃烧器内环开孔，不影响燃烧器的结构及烟气效率等性能；避免了高温烟气和火焰对红外传感器测温精度的影响；可适应平底锅、尖锅、底部内凹的陶瓷锅等，具有很好的适应性。

Description

一种燃气灶上的红外测温装置

技术领域

本实用新型涉及一种燃气灶上的红外测温装置。

背景技术

随着用户对烹饪体验、智能化控制以及烹饪安全的要求越来越高，如何精准测量锅具内食物的温度，进一步实现防止食物干烧，实现智能化菜谱的智能提醒功能是现在的一个重要研究方向。

现有的燃气灶锅具内食物测温方式主要有：锅底NTC测温，锅底的红外测温，探针形式的测温等。

锅底NTC测温，需要改变燃烧器的结构，需要内环开孔，这容易导致锅底温度不均匀；内环高温烟气及火焰的干扰也会影响测温精度；并且锅具适应性差，如底部内凹锅，陶瓷锅会影响测温精度；锅底红外测温仍需与锅底接触，同样需要改变燃烧器的结构，需要燃烧器内环开孔，并且镜头易受油污影响，长期实用容易导致测温结果不准确，并且锅底的高温烟气及火焰也容易影响测温精度。

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提供一种成本低、不用改变燃烧器结构、且能精准测量燃气灶上锅具底部温度的燃气灶上的红外测温装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种燃气灶上的红外测温装置，包括用于测量温度的红外测温组件，所述燃气灶的面板上设有旋钮孔、穿设在旋钮孔内的旋钮开关柱、及套设在旋钮开关柱顶端能带动旋钮开关柱转动的旋钮，其特征在于：所述红外测温组件整体安装在旋钮的正下方，所述红外测温组件包括红外测温传感器，红外测温传感器安装时镜头与燃气灶的面板之间具有夹角α从而使红外测温传感器的测量点落在设置于燃烧器上方锅具底部以上的锅壁上，10°＜α＜25°。

作为改进，所述红外测温组件包括还包括防污安装套，防污安装套覆盖在旋钮孔上方、并套设于旋钮开关柱外，红外测温传感器安装在防污安装套内部，防污安装套内设有与水平面之间具有夹角α的倾斜设置的贯穿孔，红外测温传感器安装在该贯穿孔内。

再改进，所述防污安装套包括能密封插入旋钮孔内的底部，覆盖在旋钮孔上方的外沿部，与外沿部连接的安装部，所述贯穿孔设置在安装部内。

再改进，所述红外测温组件包括还包括安装在防污安装套上的与红外测温传感器配套使用的反射率传感器，反射率传感器包括红外发射器和红外接收器，防污安装套的安装部内设有用于安装红外发射器的第一安装孔和用于安装红外接收器的第二安装孔，第一安装孔的设置方向满足红外发射器的测量点落在设置于燃烧器上方锅具外壁上，第二安装孔的安装方向满足红外接收器能收到自红外发射器发出、并经燃烧器上方锅具外壁反射回来的红外光。

再改进，所述红外测温组件包括还包括与红外测温传感器及反射率传感器连接的温度计算模块，温度计算模块根据红外测温传感器收到的红外测温传感器接收到的辐射能量P(T)，以及反射率传感器检测到的锅体的反应率β，计算出锅体的发射率ε＝1-β，然后根据P(T)＝εσT⁴，计算出被测锅体底部的实时绝对温度，其中T为被测锅体外壁的绝对温度，σ为斯特藩—玻耳兹曼常量。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：不需要在燃烧器内环开孔，不影响燃烧器的结构及烟气效率等性能；避免了高温烟气和火焰对红外传感器测温精度的影响；可适应平底锅、尖锅、底部内凹的陶瓷锅等，具有很好的适应性；位置隐蔽，不影响燃气灶的整体外观；旋钮打开即可清洁红外测温传感器表面，容易清洁。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的燃气灶上的红外测温装置的结构示意图。

图2为图1中I部放大图。

图3为本实用新型实施例中的燃气灶上的红外测温装置的剖视图。

图4为图3中I部放大图。

图5为红外测温组件结构示意图。

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、2、3、4所示的燃气灶上的红外测温装置，安装在燃气灶1上，燃气灶的面板上设有旋钮孔11、穿设在旋钮孔内的旋钮开关柱12、及套设在旋钮开关柱顶端能带动旋钮开关柱转动的旋钮13，红外测温装置包括用于测量温度的红外测温组件2，红外测温组件整体安装在旋钮13的正下方。

所述红外测温组件2包括红外测温传感器21、防污安装套22和反射率传感器23，参见图5所示。防污安装套22包括能密封插入旋钮孔内的底部22a，覆盖在旋钮孔上方的外沿部22b，与外沿部连接的安装部22c，安装部22c上设有贯穿孔和第一安装孔、第二安装孔；防污安装套22的底部插入旋钮孔内，防污安装套22的外沿部22b覆盖在旋钮孔11上方、并套设于旋钮开关柱12外，防污安装套22的安装部22c位于旋钮13下方，贯穿孔倾斜向上设置，从而与水平面之间具有夹角α，红外测温传感器21安装在贯穿孔22a内，这样红外测温传感器的镜头与燃气灶的面板之间具有夹角α，从而使红外测温传感器的测量点落在设置于燃烧器上方锅具底部以上的锅壁上，10°＜α＜25°，以适应不同大小、形状的锅具。

反射率传感器23包括红外发射器23a和红外接收器23b，红外发射器23a安装在第一安装孔内，红外接收器23b安装在第二安装孔内，第一安装孔的设置方向满足红外发射器的测量点落在设置于燃烧器上方锅具外壁上，第二安装孔的安装方向满足红外接收器能收到自红外发射器发出、并经燃烧器上方锅具外壁反射回来的红外光。

自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，由于内部热运动的存在，就会不断地向四周辐射电磁波。由于热的原因而产生的电磁波辐射，理论上，物体热辐射的电磁波波长可以包括整个波谱，工业温度范围内(<2000K)，有实际意义的热辐射波长，位于0.8-100μm之间，且大部分能量位于红外线区段的0.76-20μm内，可见光区段内，热辐射能量的比重不大；因此，红外辐射的物理本质是热辐射，物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，红外辐射的能量就越强。红外测温传感器就是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射后引起温度升高，进而使传感器中依赖于温度的材料性能发生变化。根据斯特藩—玻耳兹曼定理，红外测温传感器接收到的辐射能量P(T)与锅体的发射率ε成正比。P(T)＝εσT⁴，T为被测物体的绝对温度，σ为斯特藩—玻耳兹曼常量；因此，若要准确测得锅壁的温度，必须知道不同锅具的发射率。发射率参数和被测锅具的以下因素有关：锅具材料的种类(不锈钢、铝、铸铁、搪瓷、砂锅等)；锅具的颜色(黑、蓝、黄、不锈钢金属颜色、铝金属颜色等)；锅具的清洁程度。发射率的直接测量难度很高。因此我们可以通过测量锅具的发射率来计算出锅具对应的发射率：由于物体的发射率+折射率+反射率＝1，锅具的折射率接近于0，所以只要测得锅具的反射率，即可计算出对应的发射率。反射率传感器由一个红外发射器和一个红外接收器组成。工作时，由红外发射器发出指定频率(对应波长950nm)的红外光，经过锅壁的反射后由红外接收器测得接收的红外辐射，与发射的红外辐射相比，可以得到锅壁的反射率。进而计算得到此种锅具的发射率，从而得到正确的温度数据。

因此，本实用新型中，所述红外测温组件包括还包括与红外测温传感器及反射率传感器连接的温度计算模块(图中未示出)，温度计算模块根据红外测温传感器收到的红外测温传感器接收到的辐射能量P(T)，以及反射率传感器检测到的锅体的反应率β，计算出锅体的发射率ε＝1-β，然后根据P(T)＝εσT⁴，计算出被测锅体底部的实时绝对温度。

Claims (4)

1.一种燃气灶上的红外测温装置，包括用于测量温度的红外测温组件，所述燃气灶的面板上设有旋钮孔、穿设在旋钮孔内的旋钮开关柱、及套设在旋钮开关柱顶端能带动旋钮开关柱转动的旋钮，其特征在于：所述红外测温组件整体安装在旋钮的正下方，所述红外测温组件包括红外测温传感器，红外测温传感器安装时镜头与燃气灶的面板之间具有夹角α从而使红外测温传感器的测量点落在设置于燃烧器上方锅具底部以上的锅壁上，10°＜α＜25°。

2.根据权利要求1所述的燃气灶上的红外测温装置，其特征在于：所述红外测温组件包括还包括防污安装套，防污安装套覆盖在旋钮孔上方、并套设于旋钮开关柱外，红外测温传感器安装在防污安装套内部，防污安装套内设有与水平面之间具有夹角α的倾斜设置的贯穿孔，红外测温传感器安装在该贯穿孔内。

3.根据权利要求2所述的燃气灶上的红外测温装置，其特征在于：所述防污安装套包括能密封插入旋钮孔内的底部，覆盖在旋钮孔上方的外沿部，与外沿部连接的安装部，所述贯穿孔设置在安装部内。

4.根据权利要求3所述的燃气灶上的红外测温装置，其特征在于：所述红外测温组件包括还包括安装在防污安装套上的与红外测温传感器配套使用的反射率传感器，反射率传感器包括红外发射器和红外接收器，防污安装套的安装部内设有用于安装红外发射器的第一安装孔和用于安装红外接收器的第二安装孔，第一安装孔的设置方向满足红外发射器的测量点落在设置于燃烧器上方锅具外壁上，第二安装孔的安装方向满足红外接收器能收到自红外发射器发出、并经燃烧器上方锅具外壁反射回来的红外光。