一种溢锅检测方法及烟灶联动控制装置与流程 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及一种溢锅检测方法及烟灶联动控制装置。背景技术：2.随着燃气灶进入普通大众的家庭，利用燃气灶进行蒸、煮、炖这些需要大量水的烹饪过程中会经常遇到溢锅现象。溢锅一方面会污染燃气灶的炉头，堵塞火孔，降低燃烧效率，难以清理，另一方面溢出锅的液体可能会浇灭炉头火焰，一旦热电偶失效会造成燃气泄漏，十分危险。3.现有技术中，有通过测量锅具侧壁温度，利用锅壁温度图谱变化控制灶具火力或温度大小从而实现防溢锅的技术方案，但是根据温度图谱变化检测是否溢锅具有一定局限性，如果外部有风吹到锅具侧壁或者有水溅到锅具侧壁同样会引起温度图谱变化，导致误判；此外能精确测量温度的测温仪成本较高，便宜的测温仪测温范围和测温精度较差。还有一种方法是在锅支架上设置称重传感器，根据锅内质量变化控制火力大小，然而在锅支架上设置称重传感器实现较为困难，锅支架工作环境恶劣，温度往往在500℃左右，称重传感器很难应用。因此现有技术有待于进一步改进。技术实现要素：4.本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种实现方法简单易行、且能准确检测非平面锅盖的溢锅状态的溢锅检测方法。5.本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种实现方法简单易行、且能准确检测非平面锅盖的溢锅状态的烟灶联动控制装置。6.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种溢锅检测方法，用于检测非平面锅盖的溢锅状态，其特征在于：在燃气灶炉头正上方设置四个测距传感器，四个测距传感器的安装方式同时满足以下三个条件：①、四个测距传感器工作时均能垂直灶具水平面向下发射信号；②、四个测距传感器均能照射到锅盖外表面；③、四个测距传感器照射到锅盖外表面上的四个点不在同一个平面；当锅具上盖上锅盖后，先利用四个测距传感器测量的距离，计算出非平面锅盖初始状态下的当量球心坐标，然后将非平面锅盖初始状态下的当量球心坐r和初始时间t进行提前保存；在之后的烹饪过程中，每间隔预设时间δt，再次根据四个测距传感器测量的距离，重新计算非平面锅盖在当前时刻的当量球心坐ri，然后根据r和ri，算出当量球心的位移量δsi，如果当量球心位移量大于等于预设溢锅阈值，则判断当前时刻发生溢锅现象。7.作为改进，令非平面锅盖初始状态下的当量球心坐标r为(x，y，z)，另ri为(xi，yi，zi)，则当量球心的位移量δsi的计算公式为：[0008][0009]当量球心坐ri的计算方式为：[0010]建立绝对坐标系统，四个测距传感器安装位置确定后，四个测距传感器照射在锅盖上的四个点点的x，y坐标是已知的，z轴坐标是通过锁个测距传感器测得的，也是已知的，所以四个测距传感器照射到锅盖外表面上的四个点的坐标都是已知的；令四个测距传感器照射到锅盖外表面上的四个点的坐标分别为p1＝(x1，y1，z1)、p2＝(x2，y2，z2)、p3＝(x3，y3，z3)和p4＝(x4，y4，z4)；令当量球形的坐标为ri＝(xi，yi，zi)，假设上述4个点到当量球心的距离相等且为r，列等式：[0011][0012]展开，消元整理方程组得：[0013][0014]令[0015]a11＝x1-x2[0016]a12＝y1-y2[0017]a13＝z1-z2[0018]a21＝x3-x4[0019]a22＝y3-y4[0020]a23＝z3-z4[0021]a31＝x2-x3[0022]a32＝y2-y3[0023]a33＝z2-z3[0024][0025][0026][0027]列矩阵[0028][0029][0030]利用如下算式计算当量球心坐标ri＝(xi，yi，zi)[0031][0032]其中det(a)表示的矩阵a的行列式，det(ax)表示的矩阵ax的行列式；det(ay)表示的矩阵ay的行列式，det(az)表示的矩阵az的行列式。[0033]本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种烟灶联动控制装置，用于对配套设置的灶具和吸油烟机进行联动控制，其特征在于：采用上述的溢锅检测方法对设置在灶具上的锅具是否溢锅进行判断。[0034]作为改进，四个测距传感器设置在吸油烟机上，与吸油烟机配套设置的灶具上设有进气节流阀模块，烟灶联动控制装置根据溢锅状态，向进气节流阀模块送指令，执行不同的进气模式。[0035]如果当量球心位移量δsi小于预设许可误差值s1时，经过预设时间δt后，继续计算下一时刻当量球心位移量；如果当量球心位移量δsi大于等于预设许可误差值s1小于预设溢锅阈值s2，s2＞s1，判断进气节流阀模块是否处于全闭状态，若进气节流阀模块不在全闭状态则控制进气节流模块的进气口截面积减少δm，经过预设时间δt后，继续计算下一时刻当量球心位移量δsi，若下一时刻计算得出的当量球心位移量δsi大于等于预设许可误差值s1小于预设溢锅阈值s2，则控制控制进气节流模块的进气口截面积再减小δm直至进气节流阀模块处于全闭状态，同时检测吸油烟机是否开启，若吸油烟机未开启则控制吸油烟机自动开启；若下一时刻计算得出的当量球心位移量δsi大于等于预设溢锅阈值s2，则控制进气节流模块至全闭状态，同时检测吸油烟机是否开启，若吸油烟机未开启则控制吸油烟机自动开启。[0036]与现有技术相比，本发明的优点在于：通过四个测距传感器测量锅盖表面不共面的四个点的距离，精确计算出锅盖的运动量，推测出锅具的溢锅状态，实现方法简单可靠。附图说明[0037]图1为本发明实施例中应用溢锅检测方法所用的烟灶联动控制装置示意图。[0038]图2为本发明实施例中烟灶联动控制装置控制方法流程图。具体实施方式[0039]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。[0040]本实施例首先提供了一种溢锅检测方法，用于检测非平面锅盖的溢锅状态，特别是对于表面为部分球形的锅盖是否发生溢锅进行检测较为有效，不论锅盖是否为球形的一[0053]a31＝x2-x3[0054]a32＝y2-y3[0055]a33＝z2-z3[0056][0057][0058][0059]列矩阵[0060][0061][0062]利用如下算式计算当量球心坐标ri＝(xi，yi，zi)[0063][0064]其中det(a)表示的矩阵a的行列式，det(ax)表示的矩阵ax的行列式；det(ay)表示的矩阵ay的行列式，det(az)表示的矩阵az的行列式。[0065]本发明实施例还提供了一种烟灶联动控制装置，用于对配套设置的灶具和吸油烟机进行联动控制，将四个测距传感器设置在吸油烟机10上，在与吸油烟机配套设置的灶具20上设有进气节流阀模块(图中未示出来)，参见图1所示，烟灶联动控制装置根据上述溢锅检测方法检测溢锅状态，然后向进气节流阀模块送指令，执行不同的进气模式。具体控制方法参见图2所示：当烟灶联动控制装置启动防溢锅功能后，先判断锅具上是否盖上锅盖，判断方法为四个测距传感器测得的距离值大于锅具顶端口部与对应测距传感器之间的垂直距离，即表示锅具上没有盖上锅盖，如果锅具上没有盖上锅盖，则提出盖上锅盖，如果锅具上已经盖上锅盖，则计算非平面锅盖在未溢锅的初始状态下的当量球心坐r，然后将非平面锅盖初始状态下的当量球心坐r和初始时间t传输至烟灶联动控制装置的控制器进行提前保存；然后在之后的烹饪过程中，，每间隔预设时间δt，再次根据四个测距传感器测量的距离，重新计算非平面锅盖在当前时刻的当量球心坐ri，根据r和ri，算出当量球心的位移量δsi，如果当量球心位移量δsi小于预设许可误差值s1时，经过预设时间δt后，继续计算下一时刻当量球心位移量；如果当量球心位移量δsi大于等于预设许可误差值s1小于预设溢锅阈值s2，s2＞s1，判断进气节流阀模块是否处于全闭状态，若进气节流阀模块不在全闭状态则控制进气节流模块的进气口截面积减少δm，同时检测吸油烟机是否开启，若吸油烟机未开启则控制吸油烟机自动开启，然后经过预设时间δt后，继续计算下一时刻当量球心位移量δsi，若下一时刻计算得出的当量球心位移量δsi大于等于预设许可误差值s1小于预设溢锅阈值s2，则控制控制进气节流模块的进气口截面积再减小δm直至进气节流阀模块处于全闭状态，；若下一时刻计算得出的当量球心位移量δsi大于等于预设溢锅阈值s2，则控制进气节流模块至全闭状态，同时检测吸油烟机是否开启，若吸油烟机未开启则控制吸油烟机自动开启。









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