CN210071060U - 一种烹饪电器的蒸发器水位检测装置 - Google Patents

Abstract

一种烹饪电器的蒸发器水位检测装置，包括蒸发盘、水箱和液位检测板，所述蒸发盘与水箱相互连通，液位检测板贴合安装在水箱外壁，蒸发盘的水位高度与水箱的水位高度一致；所述液位检测板贴合水箱外壁的一面设有金属薄膜，金属薄膜与水箱外壁相互贴合，金属薄膜、水箱外壁和水箱内的水三者形成电容结构。本实用新型的蒸发器水位检测装置利用电容来检测水箱的水位，从而判断蒸发盘的水位，避免液位检测板工作在蒸发盘高温环境下，提高液位检测板的寿命和检测精度；液位检测板使用芯片配合相关电路，该电路能检测因水位高度变化而产生的电容变化量，从而根据该电容量来检测辅助水箱5中水位高低；烹饪电器在工作时，蒸发盘不会干烧，也不会溢水。

Description

一种烹饪电器的蒸发器水位检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种烹饪电器，特别涉及一种烹饪电器的蒸发器水位检测装置。

背景技术

中国专利文献号CN208740725U于2019年4月16日公开了一种电蒸炉的供水系统，包括水箱、水箱支架、水泵和蒸发盘，水箱插接于水箱支架内，水箱上设有出水口，水箱支架上设有出水嘴接头，水箱的出水口、出水嘴接头、第一进水管、水泵的进水端依次连接，水泵的出水端与蒸发盘内腔连通；水箱支架下方设置有接水槽，接水槽设有集水口，集水口上设置有单向阀；蒸发盘内腔通过第二进水管与水泵的出水端连通，第二进水管上设有孔道分支，集水口插接于孔道分支内；水箱上的出水口和第一进水管分别与出水嘴接头的前后部拆卸式连接，至少在水箱出水口与出水嘴接头拆卸时，第一进水管与接水槽内腔连通；该电蒸炉的蒸发盘控水存在以下问题：1、蒸发盘加水控制不好时，蒸发盘会多次出现干烧现象或者溢水现象；2、多次重新启动蒸汽功能后，蒸发盘会出现溢水现象；3、多次干烧容易造成蒸发盘表面产生较大体积的水垢，这些水垢会影响烹调效果和蒸发盘寿命；4、以往蒸发盘的加水控制不够精准，不够智能。

因此，有必要做进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种使用寿命长、检测精度高、实用性强的烹饪电器的蒸发器水位检测装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种烹饪电器的蒸发器水位检测装置，包括蒸发盘，其特征在于：还包括水箱和液位检测板，所述蒸发盘与水箱相互连通，液位检测板贴合安装在水箱外壁，蒸发盘的水位高度与水箱的水位高度一致。

所述液位检测板贴合水箱外壁的一面设有金属薄膜，金属薄膜与水箱外壁相互贴合，金属薄膜、水箱外壁和水箱内的水三者形成电容结构。

所述液位检测板的另一面上设有检测芯片，金属薄膜与检测芯片互为电连接。

所述蒸发盘与水箱之间设有水管，蒸发盘与水箱通过水管连接。

所述水箱的一侧设有出水接口，出水接口与水管连接，水箱的顶部设有进水接口。

所述水箱外壁上设有若干个凸点，液位检测板上设有若干个对应于凸点的通孔，凸点插入并穿过通孔。

所述金属薄片的形状为矩形、梯形或六边形。

所述水箱外壁由绝缘材料制成。

本实用新型的蒸发器水位检测装置的铜箔、水箱外壁和水箱内的水三者形成电容结构，不同高度的水与液位检测板上的铜箔在高度方向上重叠的面积不同，会产生不同的电容，利用电容来检测水箱的水位，从而判断蒸发盘的水位(相当于人体的手指触摸触摸屏所接触的面积所产生的电容值)，避免液位检测板工作在蒸发盘高温环境下，提高液位检测板的寿命和检测精度；液位检测板使用一颗芯片配合相关电路，该电路能检测因水位高度变化而产生的电容变化量，从而根据该电容量来检测辅助水箱5中水位高低；蒸发器水位检测装置拥有完善的程序检测流程，避免因炉腔加热后压力变大，导致水路从蒸发盘回退到辅助水箱，从而造成检测器件误判；烹饪电器工作时，蒸发盘不会干烧，也不会溢水。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中蒸发器水位检测装置的整体结构示意图。

图2为本实用新型一实施例中金属薄片的主视图。

图3为本实用新型一实施例中金属薄片的后视图。

图4为本实用新型一实施例中蒸发器水位检测装置的结构原理简图。

图5和图6为本实用新型一实施例中蒸发器水位检测装置的电路原理图。

图7为本实用新型一实施例中蒸发器水位检测装置的检测流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1-图7，本烹饪电器的蒸发器水位检测装置，包括蒸发盘1、水箱5和液位检测板4，蒸发盘1与水箱5相互连通，液位检测板4贴合安装在水箱5外壁，蒸发盘1的水位高度与水箱5的水位高度一致。

进一步说，液位检测板4贴合水箱5外壁的一面设有金属薄膜4.2，金属薄膜4.2与水箱5外壁相互贴合，金属薄膜4.2、水箱5外壁和水箱5内的水三者形成电容结构。金属薄膜4.2可为不同的金属箔，本实施例优先选用铜箔。

进一步说，液位检测板4的另一面上设有检测芯片，金属薄膜4.2与检测芯片互为电连接。

进一步说，蒸发盘1与水箱5之间设有水管2，蒸发盘1与水箱5通过水管2相互连接。

进一步说，水箱5的一侧设有出水接口3，出水接口3与水管2连接，水箱5的顶部设有进水接口6。

进一步说，水箱5外壁上设有若干个凸点5.1，液位检测板4上设有若干个对应于凸点5.1的通孔4.1，凸点5.1插入并穿过通孔4.1，使液位检测板4固定在水箱5外壁上。

进一步说，金属薄片4.2的形状为矩形、梯形、六边形或其它形状。

进一步说，水箱5外壁由绝缘材料制成。

进一步说，参见图1-图4，本烹饪电器的蒸发器水位检测装置，进水接口6、水箱5、液位检测板4、出水接口3、水管2、蒸发盘1形成一个水路系统，根据连通器水位平衡原理，水箱5与蒸发盘1通过水管2连通，水箱5中水位与蒸发盘1中水位会保持一致，这样可以通过检测辅助水箱5中水位，来间接检测蒸发盘1中水位，避免液位检测板4工作在蒸发盘1高温环境下，提高液位检测板4的使用寿命和检测精度。液位检测板4用于实时检测水箱5中水位，并将水位信号实时反馈给主控程序；位检测板4贴合水箱5外壁的一面设有金属簿膜4.2(如铜箔)，液位检测板4的另一面设置有检测芯片和相关电路；铜箔、水箱5外壁(绝缘材料)、水三者形成电容结构；该液位检测板4使用一颗芯片配合相关电路，该电路能检测因水位高度变化而产生的电容变化量，从而根据该电容量来检测水箱5中水位高低；水位高度不一样时，不同高度的水与液位检测板4上的铜箔在高度上重叠的面积不同，会产生不同的电容，利用检测该电容，反过来判断水位(本烹饪电器的蒸发器水位检测装置中，水位高度不一样时，不同高度的水与铜箔重叠的面积，就相当于人体的手指触摸触摸屏所接触的面)。

进一步说，参见图5和图6，本烹饪电器的蒸发器水位检测装置的电路原理如下：开关SW1端加以第一时钟信号(SCHRG)，在开关SW3端加以第二时钟信号(STRF)(第一时钟信号SCHRG与第二时钟信号STRF为互不相交的时钟信号)(如图5)，开关SW1先导通以对电容Cx充电至电压VTH(比较器(CMP)的阀值电压VTH),之后开关SW1断开且开关SW3导通，使电容Cx上的电荷转移至电容Cout(4.7nF)上，电容Cout的电压Vcmod开始上升，当电压Vcmod大于比较器(CMP)的阀值电压VTH时，比较器(CMP)翻转输出高电平，同时经过D触发器Latch后将电阻Rb的放电开关打开对电容Cout放电，电阻Rb放电使电压Vcmod低于电压VTH时，比较器输出低电平，并将电阻Rb的放电开关断开，停止对Cout放电。之后像前述那样，对Cx进行充电，再将Cx进行电荷转移至电容Cout，如此循环。完成对水位高度相对应的电容(Cx)的检测。在上述过程中，比较器输出的波形经过D触发器Latch后送到计数器(CNT_EN)，对其中高电平以一时钟频率计数得到rawdata值，即可反映水位高度相对应的电容Cx。

进一步说，本烹饪电器的蒸发器水位检测装置的电路原理跟人体的手指触摸触摸屏的电路原理相似，人体的手指触摸触摸屏的电路原理是：当有触摸时，由于人体的电容叠加到原Cx中，使Cx增大，由公式2可知dmod增大，最终导致计数值rawdata增大，完成对Cx的检测，再通过对rawdata的判断实现对触摸的检测。

进一步说，电容检测原理实质是对电荷守恒的应用，利用转移到Cout上的电荷等于通过Rb放掉的电荷来检测待检测电容Cx的容值，电容检测原理的公式为：

Cx*fs*(VD-VTH)＝VTH/Rb*dmod

公式变换后：dmod＝fsRb(VD-VTH)/VTH*Cx

由此,dmod与Cx成线性关系，可以通过对dmod的检测来实现Cx的检测。(Cx：检测电容，fs：控制信号SCHRG与STRF的时钟频率，VTH：比较器翻转电平Rb为放电电阻，dmod：计数占空比)。

进一步说，当水箱5中有水时，水的电荷会作用到铜箔上，铜箔连接到检测芯片上，根据公式：电容＝电荷量/电压，电荷量与电容会等比例变化，由于水的电容叠加到原Cx中，使Cx增大，由公式“dmod＝fsRb(VD-VTH)/VTH*Cx”可知，dmod增大，最终导致计数值rawdata增大，完成对Cx的检测，再通过对rawdata的判断实现对水位高低的检测，当rawdata值小于设定值，默认缺水，液位检测芯片向主控MCU发送水位参数DATA＝1，否则发送水位参数DATA＝0；通过完善的程序检测流程，避免因炉腔加热后压力变大，导致水路从蒸发盘回退到水箱5，从而造成检测器件误判，从而解决蒸发盘1溢水情况；实现蒸发盘1零次干烧；解决卖场多次演示操作造成溢水情况。

进一步说，参见图7，本烹饪电器的蒸发器水位检测装置启动蒸汽功能后，主控板给液位检测板4供电，液位检测板4检测水箱5中水位，并向主控MUC实时发送水位参数DATA，当DATA＝1，默认缺水，当DATA＝0，默认有水，主控MCU收到DATA＝1后，执行程序滤波(见以下描述)，得到加水标志gbAddWater；当gbAddWater＝1，水泵往水箱5中加水T1秒，否则不往水箱5中加水。

进一步说，所谓程序滤波就是用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法。专业术语叫软件滤波，就拿这个程序来说：

1.如果收到液位检测板发送DATA＝1一次，我就执行泵水指令，这是没有进行软件滤波处理的，如果电脑板，主控板与液位检测板4连接线受到外界干扰信号，这样就会误泵水。

2.我们这个程序采用堆栈方式对数据进行处理，每100ms会对之前的20个DATA进行判断，并满足条件“DATA＝1”的个数大于15，才置加水标志gbAddWater＝1，进行泵水，这是一种即快速又稳定的软件处理方式。

进一步说，本方案执行“判断低水位+泵水”方式，首先判断低水位，可以有效地控制蒸发盘1中最低合理水位，实现蒸发盘1不出现干烧现象；其次在控制最低水位后根据蒸发盘1容量合理控制泵水T1秒，可以完全实现蒸发盘1不出现溢水现象。

上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种烹饪电器的蒸发器水位检测装置，包括蒸发盘(1)，其特征在于：还包括水箱(5)和液位检测板(4)，所述蒸发盘(1)与水箱(5)相互连通，液位检测板(4)贴合安装在水箱(5)外壁，蒸发盘(1)的水位高度与水箱(5)的水位高度一致。

2.根据权利要求1所述烹饪电器的蒸发器水位检测装置，其特征在于：所述液位检测板(4)贴合水箱(5)外壁的一面设有金属薄膜(4.2)，金属薄膜(4.2)与水箱(5)外壁相互贴合，金属薄膜(4.2)、水箱(5)外壁和水箱(5)内的水三者形成电容结构。

3.根据权利要求2所述烹饪电器的蒸发器水位检测装置，其特征在于：所述液位检测板(4)的另一面上设有检测芯片，金属薄膜(4.2)与检测芯片互为电连接。

4.根据权利要求3所述烹饪电器的蒸发器水位检测装置，其特征在于：所述蒸发盘(1)与水箱(5)之间设有水管(2)，蒸发盘(1)与水箱(5)通过水管(2)相互连接。

5.根据权利要求4所述烹饪电器的蒸发器水位检测装置，其特征在于：所述水箱(5)的一侧设有出水接口(3)，出水接口(3)与水管(2)连接，水箱(5)的顶部设有进水接口(6)。

6.根据权利要求5所述烹饪电器的蒸发器水位检测装置，其特征在于：所述水箱(5)外壁上设有若干个凸点(5.1)，液位检测板(4)上设有若干个对应于凸点(5.1)的通孔(4.1)，凸点(5.1)插入并穿过通孔(4.1)。

7.根据权利要求2-6任一项所述烹饪电器的蒸发器水位检测装置，其特征在于：所述金属薄膜(4.2)的形状为矩形、梯形或六边形。

8.根据权利要求2-6任一项所述烹饪电器的蒸发器水位检测装置，其特征在于：所述水箱(5)外壁由绝缘材料制成。

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