一种油烟机及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油烟机，具体地，涉及一种具有油烟检测功能的油烟机及其控制方法，属于油烟机技术领域。
【背景技术】
[0002]目前厨房油烟机的启动都是通过手动或者燃气灶点火来启动的，而停止都是通过手动或者是灶具关闭后延时一段时间关闭的。对于手动启停和调速方式，经常出现忘记开启、关闭的情况，尤其是时间比较紧张的时候，或者手上沾着油，出现操作不灵或者将油弄到烟机操作面板上。而对于灶具控制启停的方式，其油烟机关机是通过灶具关火后延时一段时间来实现的，与有无油烟残留没有直接关系，可能出现油烟早已没有残留烟机却还在转，或者油烟还有残留，烟机却停了。
[0003]为了改进上述问题，目前部分油烟机具有风力自动调节的功能，在油烟机本体内设置控制器，并在油烟机进风口处设置红外线发射装置和红外线接收装置，红外线发射装置和红外线接收装置各设置一个，相向设置设于进风口的两侧，油烟从红外线发射装置和红外线接收装置之间穿过，红外线发射装置和红外线接收装置与控制器连接，控制器根据红外线强度信号控制风机的启停或转速。但这种方式，因为只能接收穿过油烟的红外线，所以容易受到自然界的太阳光、厨房内的灯光、油烟机上安装的灯光等外界光线的干扰，而降低油烟浓度检测的灵敏度，出现风机误动作等现象。
【发明内容】
[0004]本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可大幅提升油烟检测灵敏度，使控制更为精确的油烟机及其控制方法。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0006]一种油烟机，包括油烟机本体，在所述油烟机本体内设置有控制装置、风机和油烟检测装置，所述油烟检测装置包括一个红外线发射器和两个红外线接收器，其中一个红外线接收器与红外线发射器相向设置在所述油烟机本体进风口的两侧用于采集透过油烟的红外线，另一个红外线接收器与红外线发射器安装在同一侧用于采集被油烟阻挡反射的红外线，所述红外线发射器和红外线接收器与所述控制装置连接，所述控制装置根据透过和反射的红外线检测信号控制所述风机的转速。
[0007]进一步，所述控制装置中包括数据处理单元及控制单元，所述数据处理单元与两个所述红外线接收器连接用于对采集到的透过油烟的红外线和被反射的红外线的变化差值进行计算，并将结果与标准差值进行比较，得出相对应的风机转速值并输出给所述控制单元，由所述控制单元控制风机转速。
[0008]进一步，所述的差值计算为分别计算在无油烟状态和有油烟状态下透过油烟的红外线的变化差值和被反射的红外线的变化差值，再取两个差值的总和得出总差值，利用总差值与标准差值进行比较。
[0009]进一步，安装在同侧的红外线发射器和红外线接收器固定安装在一个PCB板上。
[0010]进一步，在所述油烟机本体上还设置有人机交互界面，所述人机交互界面与所述控制装置连接。
[0011]本发明的另一个技术方案是:
[0012]一种油烟机的控制方法，设置于进风口一侧的红外线发射器持续发射红外线信号，设置于进风口另一侧的红外线接收器采集透过油烟的红外线信号，与红外线发射器位于同侧的另一个红外线接收器采集被油烟阻挡反射的红外线信号，两个红外线接收器持续向控制装置发送采集到的红外线信号；控制装置对接收到的透过油烟的红外线和被反射的红外线的变化差值进行计算，并根据差值计算的结果判断油烟浓度；控制装置将计算得出的实际差值与预先存储的标准差值进行比较，得出需要的风机转速值；控制装置根据上述得出的风机转速值控制风机开停及运转速度。
[0013]进一步，所述差值计算为分别计算在无油烟状态和有油烟状态下透过油烟的红外线的变化差值和被反射的红外线的变化差值，再取两个差值的总和得出总差值，利用总差值与标准差值进行比较。
[0014]进一步，当计算得出的总差值大于0时，判断有油烟，即启动风机；当计算得出的总差值等于0时，判断无油烟或油烟已清除干净，即关闭风机。
[0015]进一步，所述标准差值分为多个区间范围，分别为(KO-WA”……An「An，对应风机转速的不同档位，分别为停机档、1档、2档、……、N档。
[0016]进一步，所述控制装置连续计算差值，实际差值连续与标准差值进行比较，或所述控制装置每隔一固定周期将实际差值与标准差值进行计算比较一次。
[0017]综上内容，本发明所述的一种油烟机及其控制方法，在油烟机上设置两个红外线接收器，不但接收透射过油烟的红外线强度，同样检测被油烟阻挡反射的红外线强度，并通过差值比较法确定油烟的浓度进而控制风机的转速，油烟有无变化与环境光线变化等无关，最大可能的去除了干扰因素的存在，提高油烟浓度的检测灵敏度，也更加精确地控制油烟机的工作状态，避免误动作，不会存在抽不净或者油烟机空转的情况，实现节能环保。
【附图说明】
[0018]图1是本发明油烟机结构示意图；
[0019]图2是本发明检测原理图；
[0020]图3是本发明油烟机控制系统框图；
[0021]图4是本发明工作流程图。
[0022]如图1至图4所示，油烟机本体1，控制装置2，风机3，排烟风道4，进风口 5，红外线发射器6，第一红外线接收器7，第二红外线接收器8，PCB板9，PCB板10，人机交互界面11，数据处理单元12，控制单元13。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0024]如图1所示，本发明提供的一种油烟机，包括油烟机本体1，在油烟机本体1内设置有控制装置2、风机3和排烟风道4，控制装置2用于与风机3的控制模块连接以控制风机3的启停及转速，风机3安装在排烟风道4内。在用户做饭时，油烟和水蒸汽会经过进风口5进入油烟机本体1内，并在风机3的作用下顺着排烟风道4排出。
[0025]如图1和图2所示，油烟机还包括用于检测油烟和水蒸汽有无的油烟检测装置，本实施例中，油烟检测装置包括一个大功率的红外线发射器6和两个红外线接收器，分别为第一红外线接收器7和第二红外线接收器8，其中第一红外线接收器7与红外线发射器6相向设置在油烟机本体1进风口 5两侧的中心位置，第二红外线接收器8与红外线发射器6安装在同一侧，红外线发射器6和第二红外线接收器8固定安装在一个PCB板9上,第一红外线接收器7固定安装在另一个PCB板10上，PCB板9和PCB板10相对固定在油烟机本体1的内部，红外线发射器6、第一红外线接收器7和第二红外线接收器8的探头伸出油烟机本体1的壳体。红外线发射器6、第一红外线接收器7和第二红外线接收器8与控制装置2连接，控制装置2与风机3的控制模块连接。
[0026]如图2所示，因为油烟和水蒸汽的存在，从红外线发射器6发射的特定光谱范围的光波在经过油烟时，此波段的能量被吸收、散射后被另一端第一红外线接收器7接收，同时反射回一部分能量被同一端的第二红外线接收器8接收。
[0027]本实施例中，因为厨房环境的特殊性，在红外线发射器6、第一红外线接收器7和第二红外线接收器8的探头外侧均固定一个玻璃罩(图中未示出)，用户可以定期擦试清洗玻璃罩，保证信号发射和接收的灵敏度。
[0028]在油烟机本体1上还设置有人机交互界面11，人机交互界面11与控制装置2连接，用户可以在人机交互界面11上进行所需要的操作，同时可以显示油烟机的工作状态，还可以显示控制装置2的关于油烟浓度的检测值等信息。
[0029]如图3所示，控制装置2中包括数据处理单元12及控制单元13，数据处理单元12通过光电转换器将发生能量变化的光谱转换为电信号，通过驱动芯片，完成双采样、模数转换、增益放大功能；以FPGA作为采集系统控制与处理核心，完成采集的同时实现滤波、Gamma校正预处理算法。具体地，数据处理单元12与第一红外线接收器7和第二红外线接收器8连接，数据处理单元12接收第一红外线接收器7和第二红外线接收器8采集的红外线信号，并将两个红外线信号进行差值计算，在数据处理单元12中还预先存储有标准差值与风机转速的对应关系，将计算得出的实际差值与预先存储的标准差值进行比较，得出相对应的风机转速值，并将结果输出给控制单元13，控制单元13与风机3的控制模块连接，由控制单元13根据接收的风机转速值控制风机3的转速，油烟浓度高时，风机3转速大，油烟浓度小时，风机3的转速低。
[0030]控制单元13和现有市面上的油烟机风机的控制模块通信模式相同，接口型号一致，和电源板的通信协议方式一致；数据处理单元12处理后的数据直接通过控制单元13传输到风机的控制模块以达到控制风机速度的目的，同时，整个系统由控制单元供电，通过油烟机电源板联动接口提供5V直流电。
[0031]差值计算为分别计算在无油烟状态和有油烟状态下透过油烟的红外线变化差值和被反射的红外线变化差值，再取两个差值的总和得出总差值，根据总差值的变化判断油烟的浓度。
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