一種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法及裝置，其中蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法包括步驟：持續(xù)獲取蓄熱體溫度值；將蓄熱體溫度值與表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計算處理；根據(jù)計算處理的結(jié)果，得出火力調(diào)整的控制量；根據(jù)控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小或加熱時間，以提高系統(tǒng)的加熱精度。采用本發(fā)明的方法及裝置可使得蓄熱加熱系統(tǒng)的蓄熱體與燃燒器同時施加在受熱裝置上的熱效果保持不變，以提高系統(tǒng)的加熱精度。
【專利說明】一種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及加熱系統(tǒng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控 制方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 為提高加熱效率及防護性，烹飪機器人加熱系統(tǒng)采用了如保溫筒（蓄熱體）結(jié)構(gòu)、 爐膛等結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)本身具有熱容大的特點，隨著設(shè)備運轉(zhuǎn)，蓄熱體本身被不斷加熱而溫度 升高，同時具有較高溫度的蓄熱體本身又會作為一個熱源，通過輻射或傳導(dǎo)方式給加熱容 器加熱，導(dǎo)致在不同時段，在相同的火力控制輸出情況下，產(chǎn)生了不一致的加熱效果，嚴(yán)重 的影響了加熱精度，例如，在烹飪初期，蓄熱體呈相對冷態(tài)，加熱容器因溫升相對較快，而對 蓄熱體進(jìn)行熱輻射，該影響表現(xiàn)為加熱容器的實際溫度低于烹飪設(shè)定溫度要求(該時段，通 常較為短暫）；烹飪中期，蓄熱體溫升與加熱容器同步，無相互影響(該時段，通常也較為短 暫）；烹飪后期，由于蓄熱體持續(xù)蓄熱，因其溫升高于加熱容器，反過來對加熱容器進(jìn)行熱 輻射，該影響表現(xiàn)為加熱容器的實際溫度高于烹飪設(shè)定溫度要求(該時段，將持續(xù)到烹飪終 了）。因此，在對加熱精度要求較高的情況下，必須采用檢測蓄熱并自動調(diào)整加熱控制方法， 使之滿足烹飪設(shè)定溫度要求，從而進(jìn)一步保證菜肴出品的一致性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種火力大小穩(wěn) 定、加熱精度高的蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法及裝置。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 構(gòu)造一種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法，其中，包括步驟：
[0006] 獲取蓄熱體溫度值；
[0007] 將所述蓄熱體溫度值與表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計算處理；
[0008] 根據(jù)所述計算處理的結(jié)果，得出火力調(diào)整和/或加熱時間調(diào)整的控制量；
[0009] 根據(jù)所述控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小或加熱時間，以提高系統(tǒng)的加熱 精度。
[0010] 本發(fā)明所述的方法，其中，所述表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型的建立包括以下步驟：
[0011] 在相同的蓄熱體溫度下，將受熱體以不同的火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同火力 檔位對應(yīng)的熱功率值；和/或
[0012] 在不同的蓄熱體溫度下，將受熱體以相同火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同蓄熱體 溫度值對應(yīng)的熱功率值；
[0013] 建立不同火力檔位與熱功率值、及蓄熱體溫度值與等效火力的關(guān)系，以及加熱效 果與火力大小和加熱時間的關(guān)系；
[0014] 根據(jù)不同火力檔位下所述蓄熱體溫度值與等效火力或等效時間的關(guān)系，建立所述 表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。
[0015] 本發(fā)明所述的方法，其中，在所述數(shù)據(jù)模型中，將測得蓄熱體的最低溫度與最高溫 度之間的溫度范圍劃分為多個溫度區(qū)域，并相應(yīng)列出每個溫度區(qū)域中等效時間和等效火 力。
[0016] 本發(fā)明所述的方法，其中，獲取所述蓄熱體溫度值的步驟包括：
[0017] 通過設(shè)置在加熱系統(tǒng)或蓄熱體上的接觸式溫度傳感器獲取，或者通過非接觸式測 溫傳感器獲取。
[0018] 本發(fā)明所述的方法，其中，所述根據(jù)所述計算處理的結(jié)果，得出火力調(diào)整的控制量 的步驟包括：
[0019] 將實測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)模型進(jìn)行查表比對，找出當(dāng)前實測數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)模型位置的 相關(guān)數(shù)據(jù)；
[0020] 根據(jù)上一步取得的數(shù)據(jù)采用插值法，得到當(dāng)前實測數(shù)據(jù)對應(yīng)的控制量。
[0021] 本發(fā)明所述的方法，其中，所述根據(jù)所述控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小 或加熱時間，以提高系統(tǒng)的加熱精度的步驟包括：
[0022] 將所述系統(tǒng)燃燒器的原火力輸出值減去蓄熱體的等效火力后再輸出，使兩者疊加 在受熱裝置上的熱效果保持不變；或者，
[0023] 維持當(dāng)前加熱器火力不變，疊加蓄熱體的加熱，通過調(diào)整加熱時間，達(dá)到受熱體吸 收熱量的穩(wěn)定。
[0024] 本發(fā)明還提供了一種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制裝置，其中，包括：
[0025] 采樣模塊，用于獲取蓄熱體溫度值；
[0026] 數(shù)據(jù)處理模塊，用于將所述蓄熱體溫度值與表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計算處 理；
[0027] 計算模塊，用于根據(jù)所述計算處理的結(jié)果，得出火力調(diào)整的控制量；
[0028] 調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小或加熱時間，以 提1?系統(tǒng)的加熱精度。
[0029] 本發(fā)明所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)模型建立單元，用于在相同 的蓄熱體溫度下，將受熱體以不同的火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同火力檔位對應(yīng)的熱功 率值；和/或
[0030] 在不同的蓄熱體溫度下，將受熱體以相同火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同蓄熱體 溫度值對應(yīng)的熱功率值；
[0031] 建立不同火力檔位與熱功率值、及蓄熱體溫度值與等效火力的關(guān)系，以及加熱效 果與火力大小和加熱時間的關(guān)系；
[0032] 根據(jù)不同火力檔位下所述蓄熱體溫度值與等效火力或等效時間的關(guān)系，以及加熱 效果與火力大小和加熱時間的關(guān)系，建立所述表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。
[0033] 本發(fā)明所述的裝置，其中，所述采樣模塊包括：
[0034] 數(shù)據(jù)采集單元，用于采集所述蓄熱體溫度值，所述數(shù)據(jù)采集單元為設(shè)置在加熱系 統(tǒng)中或蓄熱體上的接觸式溫度傳感器或非接觸式測溫傳感器。
[0035] 本發(fā)明所述的裝置，其中，所述計算模塊包括：
[0036] 查表單元，用于將實測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)模型進(jìn)行查表比對，找出當(dāng)前實測數(shù)據(jù)所在的 數(shù)據(jù)模型位置的相關(guān)數(shù)據(jù)；
[0037] 插值計算單元，用于根據(jù)上一步取得的數(shù)據(jù)采用插值法，得到當(dāng)前實測數(shù)據(jù)對應(yīng) 的控制量。
[0038] 本發(fā)明所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)模塊包括：
[0039] 火力調(diào)節(jié)單元，用于將所述系統(tǒng)燃燒器的原火力輸出值減去蓄熱體的等效火力后 再輸出，使所述蓄熱體與所述燃燒器同時施加在受熱裝置上的熱效果保持不變；或者，維 持當(dāng)前加熱器火力不變，疊加蓄熱體的加熱，通過調(diào)整加熱時間，達(dá)到受熱體吸收熱量的穩(wěn) 定。
[0040] 本發(fā)明的有益效果在于：通過動態(tài)持續(xù)獲取蓄熱體溫度值，并根據(jù)該溫度值通過 計算分析得到控制火力輸出大小的控制量，再根據(jù)該控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大 小或加熱時間，使得蓄熱體與燃燒器同時施加在受熱裝置上的熱效果保持不變，以提高系 統(tǒng)的加熱精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0042] 圖1是本發(fā)明較佳實施例的蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法流程圖；
[0043] 圖2是本發(fā)明較佳實施例的蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制裝置原理框圖；
[0044] 圖3是本發(fā)明較佳實施例的蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法中蓄熱體溫度值隨時間 的上升曲線；
[0045] 圖4是本發(fā)明較佳實施例的蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法中分段拋物線示意圖。

【具體實施方式】
[0046] 本發(fā)明較佳實施例的蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法流程如圖1所示，包括步驟： S10、獲取蓄熱體溫度值；S20、將蓄熱體溫度值與表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計算處理， 包括比對或查表；S30、根據(jù)計算處理的結(jié)果，得出火力調(diào)整或時間調(diào)整的控制量；S40、根 據(jù)控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小或加熱時間，以提高系統(tǒng)的加熱精度。這樣通過 動態(tài)獲取蓄熱體溫度值，并根據(jù)該溫度值通過計算分析得到控制火力或控制時間輸出大小 的控制量，再根據(jù)該控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小或加熱時間，可使得蓄熱體與 燃燒器同時施加在受熱裝置上的熱效果保持不變，以提高系統(tǒng)的加熱精度。
[0047] 在進(jìn)一步的實施例中，上述蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法中的獲取蓄熱體溫度值的 步驟包括：通過設(shè)置在蓄熱體上的接觸式溫度傳感器獲取，或者通過非接觸式測溫傳感器 獲取。其中，接觸式溫度傳感器可以是熱電偶或熱電阻等，由于可以直接安裝在蓄熱體上， 因此能更準(zhǔn)確的反饋蓄熱體溫度；非接觸式測溫傳感器可以是紅外測溫傳感器等方式，由 于與蓄熱體不直接接觸，測量精度會有一定損失，但其安裝方便，且測溫響應(yīng)速度快。
[0048] 在進(jìn)一步的實施例中，上述蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法中的建立表征火力關(guān)系 的數(shù)據(jù)模型的步驟包括：在相同的蓄熱體溫度下，將受熱體以不同的火力加熱到同一狀態(tài) (實際可用獲取受熱體所吸收的熱總量，熱總量=熱功率X加熱時間），獲取不同火力檔位 對應(yīng)的熱功率值（即獲得等效火力）；和/或在不同的蓄熱體溫度下，將受熱體以相同火力 加熱到同一狀態(tài)（實際可用獲取受熱體所吸收的熱總量，熱總量=熱功率X加熱時間），獲 取不同蓄熱體溫度值對應(yīng)的熱功率值（即獲得等效時間）；建立不同火力檔位與熱功率值、 及蓄熱體溫度值與等效火力的關(guān)系，以及加熱效果與火力大小和加熱時間的關(guān)系；根據(jù)蓄 熱體溫度值與等效火力的關(guān)系，以及加熱效果與火力大小和加熱時間的關(guān)系，建立表征等 效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。例如，當(dāng)測得蓄熱體的最低溫度與最高溫度范圍不超過500攝氏度時， 可將蓄熱體溫度值范圍劃分為0-500攝氏度之間的5個溫度區(qū)域(可以是等間隔或不等間 隔)，并相應(yīng)計算出每個溫度區(qū)域中的等效時間和等效火力，可參考如下表1中所示的對應(yīng) 關(guān)系。
[0049] 表1某檔火力下溫度區(qū)域及相應(yīng)的等效時間和等效火力
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 一種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制方法，其特征在于，包括步驟： 獲取蓄熱體溫度值； 將所述蓄熱體溫度值與表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計算處理； 根據(jù)所述計算處理的結(jié)果，得出火力調(diào)整和/或加熱時間調(diào)整的控制量； 根據(jù)所述控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小或加熱時間，以提高系統(tǒng)的加熱精 度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型的建立包 括以下步驟： 在相同的蓄熱體溫度下，將受熱體以不同的火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同火力檔位 對應(yīng)的熱功率值；和/或 在不同的蓄熱體溫度下，將受熱體以相同火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同蓄熱體溫度 值對應(yīng)的熱功率值； 建立不同火力檔位與熱功率值、及蓄熱體溫度值與等效火力的關(guān)系，以及加熱效果與 火力大小和加熱時間的關(guān)系； 根據(jù)不同火力檔位下所述蓄熱體溫度值與等效火力或等效時間的關(guān)系，建立所述表征 等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)模型中，將測得蓄熱體的最低 溫度與最高溫度之間的溫度范圍劃分為多個溫度區(qū)域，并相應(yīng)列出每個溫度區(qū)域中等效時 間和等效火力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述蓄熱體溫度值的步驟包括： 通過設(shè)置在加熱系統(tǒng)或蓄熱體上的接觸式溫度傳感器獲取，或者通過非接觸式測溫傳 感器獲取。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述計算處理的結(jié)果，得出火力 調(diào)整的控制量的步驟包括： 將實測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)模型進(jìn)行查表比對，找出當(dāng)前實測數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)模型位置的相關(guān) 數(shù)據(jù)； 根據(jù)上一步取得的數(shù)據(jù)采用插值法，得到當(dāng)前實測數(shù)據(jù)對應(yīng)的控制量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的 火力輸出大小或加熱時間，以提高系統(tǒng)的加熱精度的步驟包括： 將所述系統(tǒng)燃燒器的原火力輸出值減去蓄熱體的等效火力后再輸出，使兩者疊加在受 熱裝置上的熱效果保持不變；或者， 維持當(dāng)前加熱器火力不變，疊加蓄熱體的加熱，通過調(diào)整加熱時間，達(dá)到受熱體吸收熱 量的穩(wěn)定。
7. -種蓄熱加熱系統(tǒng)溫度控制裝置，其特征在于，包括： 采樣模塊，用于獲取蓄熱體溫度值； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于將所述蓄熱體溫度值與表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行計算處理； 計算模塊，用于根據(jù)所述計算處理的結(jié)果，得出火力調(diào)整的控制量； 調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述控制量調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃燒器的火力輸出大小或加熱時間，以提高 系統(tǒng)的加熱精度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)模型建立單 元，用于在相同的蓄熱體溫度下，將受熱體以不同的火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同火力檔 位對應(yīng)的熱功率值；和/或 在不同的蓄熱體溫度下，將受熱體以相同火力加熱到同一狀態(tài)，獲取不同蓄熱體溫度 值對應(yīng)的熱功率值； 建立不同火力檔位與熱功率值、及蓄熱體溫度值與等效火力的關(guān)系，以及加熱效果與 火力大小和加熱時間的關(guān)系； 根據(jù)不同火力檔位下所述蓄熱體溫度值與等效火力或等效時間的關(guān)系，以及加熱效果 與火力大小和加熱時間的關(guān)系，建立所述表征等效關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述采樣模塊包括： 數(shù)據(jù)采集單元，用于采集所述蓄熱體溫度值，所述數(shù)據(jù)采集單元為設(shè)置在加熱系統(tǒng)中 或蓄熱體上的接觸式溫度傳感器或非接觸式測溫傳感器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊包括： 查表單元，用于將實測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)模型進(jìn)行查表比對，找出當(dāng)前實測數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù) 模型位置的相關(guān)數(shù)據(jù)； 插值計算單元，用于根據(jù)上一步取得的數(shù)據(jù)采用插值法，得到當(dāng)前實測數(shù)據(jù)對應(yīng)的控 制量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)模塊包括： 火力調(diào)節(jié)單元，用于將所述系統(tǒng)燃燒器的原火力輸出值減去蓄熱體的等效火力后再輸 出，使所述蓄熱體與所述燃燒器同時施加在受熱裝置上的熱效果保持不變；或者，維持當(dāng)前 加熱器火力不變，疊加蓄熱體的加熱，通過調(diào)整加熱時間，達(dá)到受熱體吸收熱量的穩(wěn)定。
【文檔編號】F24C15/34GK104421999SQ201310395277
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】趙興, 劉信羽 申請人:深圳市愛可機器人技術(shù)有限公司