本發(fā)明涉及一種精確控溫的燃氣灶具和鍋具控制系統(tǒng)。屬于智能灶具及智能鍋具領域。

背景技術：

目前，在燃氣灶具上使用的鍋具大部分都沒安裝傳感器，導致烹飪過程中烹飪者不知道鍋內溫度，全靠烹飪者的經驗估算來控制，無法實現(xiàn)閉環(huán)控制，更無法實現(xiàn)烹飪過程的數(shù)字化和自動化。雖然有些廠家試圖通過鍋具表面涂層的顏色來提示烹飪者鍋具內的溫度，但該方式一般只能提供一個模糊的溫度轉折點，提示的溫度不精確，而且隨著清洗次數(shù)的增加表面涂層慢慢磨損，用一段時間后顏色變化就不明顯了，未能解決鍋具內溫度的檢測。

針對上述問題點，雖然有些廠家在后續(xù)推出的一些鍋具產品，其內部集成了溫度傳感器和測溫電路，檢測到溫度后通過手柄上的顯示屏把鍋具內溫度顯示出來，一定程度上解決了鍋具內溫度的檢測和顯示，烹飪者通過顯示屏上的溫度，一定程度上實現(xiàn)恒溫控制，但該結構方式存在如下缺陷：(1)未能與燃氣灶具聯(lián)動，無法實現(xiàn)溫度的自動控制。(2)烹飪者先觀察到溫度后再來控制燃氣灶的火力，容易出現(xiàn)控制不及時造成溫度過高的情況、鍋具內溫度的控制精度低。

綜上所述，對于燃氣灶具上鍋具的精準控溫來講，需要設計一種可靠性高，自動判斷鍋具是否放在燃氣灶具上，能夠檢測鍋具內溫度并且自動調整燃氣灶具火力的精確控溫系統(tǒng)來解決以上問題。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的，是為了解決現(xiàn)有技術的鍋具存在未能與燃氣灶具聯(lián)動、無法實現(xiàn)溫度的自動控制及容易出現(xiàn)控制不及時造成溫度過高的情況、鍋具內溫度的控制精度低的問題，提供了一種精確控溫的燃氣灶具和鍋具控制系統(tǒng)。具有能與燃氣灶具聯(lián)動、實現(xiàn)溫度的自動控制及鍋內溫度控制及時、控制精度高等特點。

本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種精確控溫的燃氣灶具和鍋具控制系統(tǒng)，包括燃氣灶具和鍋具，其結構特點在于：燃氣灶具包括燃氣灶灶體、灶頭和氣體電控閥總成，在燃氣灶灶體中設有進氣口、控制器和無線通訊模塊；鍋具包括鍋體和手柄，在鍋體的底部設有溫度傳感器，在手柄內設有溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊中設有溫度信號處理單元和無線通訊單元；溫度傳感器的信號輸出端連接溫度信號處理單元的信號輸入端，溫度信號處理單元的信號輸出端連接無線通訊單元的輸入端，無線通訊單元的輸出端與燃氣灶具的無線通訊模塊無線電連接；氣體電控閥總成的控制輸入端連接控制器的控制信號輸出端，控制器的信號輸入端連接無線通訊模塊的信號輸出端，無線通訊模塊的信號輸入端無線連接手柄的無線通訊單元的輸出端，形成溫度檢測及自動控制鍋體溫度的無線通訊控制結構；控制器內具有跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的電路結構及內置PID單元，通過跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的電路結構確認鍋體的位置及通過PID單元控制氣體電控閥總成調整火力大小，構成鍋具內溫度精準控溫電路結構。

實際應用中，氣體電控閥總成可以通過燃氣灶具控制器控制燃氣的通量，控制器接收到鍋具溫度后，先通過溫度跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的火焰確認鍋具是否放在對應的燃氣灶具灶頭上，然后根據(jù)烹飪者預設的溫度通過PID算法控制氣體電控閥總成調整火力大小，實現(xiàn)鍋具內溫度精準控溫。

本發(fā)明的目的還可以通過采取如下技術方案達到：

進一步地，溫度傳感器嵌接在鍋體底面的金屬板內，其信號輸出端即冷端沿鍋體的側壁一直延伸到手柄內部與溫度檢測模塊相連，溫度檢測模塊通過無線通訊單元，把檢測到的溫度傳輸?shù)饺細庠罹叩臒o線通訊模塊。

進一步地，所述溫度傳感器采用鎧裝熱電偶。

進一步地，所述溫度傳感器與鍋體底部上層的金屬板緊密貼合，為非焊接連接結構，溫度傳感器整體嵌入到底部的金屬板內。

進一步地，所述的溫度傳感器的工作溫度為-20℃-1000℃。

進一步地，所述的無線通訊模塊可以采用315MHz、433MHz、2.4GHz、Bluetooth、Zigbee、Z-Wave等無線射頻通訊方式。

進一步地，所述的氣體電控閥總成至少包括兩級可靠性關斷閥體。

進一步地，所述的氣體電控閥總成中的閥體可以采用電磁閥，比例閥或者是步進電機閥。

本發(fā)明具有如下突出的特點和有益效果：

1、本發(fā)明由于在鍋體的底部設有溫度傳感器，在手柄內設有溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊中設有溫度信號處理單元和無線通訊單元；溫度傳感器的信號輸出端連接溫度信號處理單元的信號輸入端，溫度信號處理單元的信號輸出端連接無線通訊單元的輸入端，無線通訊單元的輸出端與燃氣灶具的無線通訊模塊無線電連接；氣體電控閥總成的控制輸入端連接控制器的控制信號輸出端，控制器的信號輸入端連接無線通訊模塊的信號輸出端，無線通訊模塊的信號輸入端無線連接手柄的無線通訊單元的輸出端，形成溫度檢測及自動控制鍋體溫度的無線通訊控制結構；控制器內具有跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的電路結構及內置PID單元，通過跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的電路結構確認鍋體的位置及通過PID單元控制氣體電控閥總成調整火力大小，構成鍋具內溫度精準控溫電路結構；因此能夠解決現(xiàn)有技術的鍋具存在未能與燃氣灶具聯(lián)動、無法實現(xiàn)溫度的自動控制及容易出現(xiàn)控制不及時造成溫度過高的情況、鍋具內溫度的控制精度低的問題，具有與燃氣灶具聯(lián)動、實現(xiàn)溫度的自動控制及鍋內溫度控制及時、控制精度高等特點。

2、本發(fā)明采用無線通訊的方式，把鍋具檢測到的溫度同步到燃氣灶具上，實現(xiàn)燃氣灶具火力與鍋具溫度閉環(huán)控制，達到精確控制鍋具溫度的效果。鍋具精確控溫既能使做出來的菜色達到良好效果，色香味俱全，口感更佳，又能減少食物在烹飪過程中產生對人體的有害物質，健康飲食，同時減少在烹飪過程中使用的燃料及產生的油煙等有害氣體，實現(xiàn)低碳、綠色烹飪，由于使用自動化控制并帶安全保護，大大減少因燃氣灶具產生的安全事故。本發(fā)明具有實用、健康、環(huán)保、安全等優(yōu)點，易于制造生產，市場潛力巨大，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施例1的燃氣灶具結構示意圖。

圖2為本發(fā)明具體實施例1的鍋具結構示意圖。

圖3為圖2中鍋具的結構剖視圖。

圖4為本發(fā)明的鍋具工作流程圖。

圖5為本發(fā)明的燃氣灶具工作流程圖。

參見圖1-2，1-燃氣灶灶體，2-灶頭，3-氣體電控閥總成，4-進氣口，5-控制器，6-無線通訊模塊，7-鍋體，8-手柄，9-溫度檢測模塊，10-溫度傳感器。

具體實施方式

現(xiàn)結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1-圖3，本實施例包括燃氣灶具和鍋具，燃氣灶具包括燃氣灶灶體1、灶頭2和氣體電控閥總成3，在燃氣灶灶體1中設有進氣口4、控制器5和無線通訊模塊6；鍋具包括鍋體7和手柄8，在鍋體7的底部設有溫度傳感器10，在手柄8內設有溫度檢測模塊9，所述溫度檢測模塊9中設有溫度信號處理單元和無線通訊單元；溫度傳感器10的信號輸出端連接溫度信號處理單元的信號輸入端，溫度信號處理單元的信號輸出端連接無線通訊單元的輸入端，無線通訊單元的輸出端與燃氣灶具的無線通訊模塊6無線電連接；氣體電控閥總成3的控制輸入端連接控制器5的控制信號輸出端，控制器5的信號輸入端連接無線通訊模塊6的信號輸出端，無線通訊模塊6的信號輸入端無線連接手柄8的無線通訊單元的輸出端，形成溫度檢測及自動控制鍋體溫度的無線通訊控制結構；控制器5內具有跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的電路結構及內置PID單元，通過跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的電路結構確認鍋體7的位置及通過PID單元控制氣體電控閥總成調整火力大小，構成鍋具內溫度精準控溫電路結構。

本實施例中：

溫度傳感器10嵌接在鍋體7底面的金屬板內，其信號輸出端即冷端沿鍋體7的側壁一直延伸到手柄8內部與溫度檢測模塊相連，溫度檢測模塊通過無線通訊單元，把檢測到的溫度傳輸?shù)饺細庠罹叩臒o線通訊模塊6。所述溫度傳感器10采用鎧裝熱電偶。所述溫度傳感器10與鍋體7底部上層的金屬板緊密貼合，為非焊接連接結構，溫度傳感器10整體嵌入到底部的金屬板內。所述的溫度傳感器10的工作溫度為-20℃-1000℃。所述的無線通訊模塊可以采用315MHz、433MHz、2.4GHz、Bluetooth、Zigbee、Z-Wave等無線射頻通訊方式。所述的氣體電控閥總成3至少包括兩級可靠性關斷閥體。所述的氣體電控閥總成3中的閥體可以采用電磁閥，比例閥或者是步進電機閥。

實際應用中，氣體電控閥總成3可以通過燃氣灶具控制器控制燃氣的通量，控制器接收到鍋具溫度后，先通過溫度跟蹤控制氣體電控閥總成規(guī)律變化的火焰確認鍋具是否放在對應的燃氣灶具灶頭上，然后根據(jù)烹飪者預設的溫度通過PID算法控制氣體電控閥總成調整火力大小，實現(xiàn)鍋具內溫度精準控溫。

本實施例的工作原理：

灶頭2與氣體電控閥總成3的出氣口直接相連，氣體電控閥總成3的進氣口接燃氣灶具進氣口4，氣體電控閥總成3的控制線接燃氣灶具控制器5，燃氣灶具控制器5上裝有無線通訊模塊6，通過接收鍋具實時溫度數(shù)據(jù)，燃氣灶具控制器5控制氣體電控閥總成3即可調整到灶頭2的燃氣通量大小，從而改變灶頭的火力，實現(xiàn)鍋具內溫度的精確控制。

參見圖3，鍋體7的底部上層的金屬板與溫度傳感器10緊密貼合，以便使檢測到溫度的數(shù)據(jù)更加鍋內底部溫度的真實數(shù)據(jù)。

參見圖3，鍋體7的底部上層的金屬板與溫度傳感器10不要焊接，整體嵌入到底部的金屬板內，以保證鍋具熱脹冷縮的形變不會損壞溫度傳感器10。

參照圖3，鍋具在未加熱的狀態(tài)下，溫度檢測模塊9只作溫度檢測，不傳輸溫度數(shù)據(jù)，節(jié)省電能。當鍋具加熱到超過50℃時，溫度檢測模塊9通過無線通訊模塊6向燃氣灶具發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。

參照圖4，烹飪者操作燃氣灶具開灶點火后，燃氣灶具控制器5根據(jù)溫度跟蹤算法控制氣體電控閥總成3產生火力變化，火力變大時從鍋具傳過來的溫度數(shù)據(jù)持續(xù)上升，火力變小時從鍋具傳過來的溫度數(shù)據(jù)上升變慢、維持不變或持續(xù)下降，從而判定鍋具是否正確放在烹飪者操作的燃氣灶具灶頭2上。檢鍋成功后，燃氣灶具控制器5以默認設定的溫度值或烹飪者操作設定的溫度值，根據(jù)PID算法控制氣體電控閥總成3調整到灶頭2的燃氣通量大小，達到精確控制鍋具溫度的目的。過程中烹飪者可隨時改變溫度設定值，燃氣灶具控制器5根據(jù)新溫度設定值重新運算，控制氣體電控閥總成3調整到灶頭2的燃氣通量大小，鍋具再次達到烹飪者需要的溫度。

以上對本發(fā)明所提供的一種精確控溫的燃氣灶具和鍋具控制系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。