食物加热控制方法、设备及包含该设备的烹饪器具与流程

本发明涉及厨房电器领域，具体地，涉及一种食物加热控制方法、食物加热控制设备及包含该食物加热控制设备的烹饪器具。

背景技术：

随着技术的发展，目前的烹饪设备多可对烹饪时间进行自动控制，从而可在食物被加热到一定程度之后，自动停止加热。这样不仅可精确控制食物的加热程度，使得被加热食物更具口感，而且可减少人工干预，提高烹饪设备的自动化水平。

为达成上述目标，目前的烹饪设备内设置有控制单元及温度传感器，控制单元内预设有食物被加热的目标温度，控制单元在控制烹饪设备对食物进行加热的过程中不断读取温度传感器所检测的食物温度，并在该温度达到目标温度时，控制烹饪设备停止对食物进行加热。然而，该方法存在以下缺点：

1)温度传感器检测的温度会有一定的误差，进而影响烹饪效果；以及

2)温度传感器出现故障之后，控制单元无法自动控制烹饪设备停止加热，这样会浪费电甚至造成食物过度加热而燃烧的不良后果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种食物加热控制方法、食物加热控制设备及包含该食物加热控制设备的烹饪器具，其可在温度传感器出现一定误差的情况下，准确控制烹饪设备的运行，保证烹饪效果。

为了实现上述目的，本发明提供一种食物加热控制方法，该方法包括：检测被加热食物随加热时间的温度变化率曲线；将所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线比较；以及根据所述比较结果，判断是否停止对所述食物进行加热。

其中，该方法还可包括：确定所述被加热食物的食物种类；确定与该食物种类相对应的温度变化率曲线；以及将该温度变化率曲线作为所述预定温度变化率曲线。

其中，所述预定温度变化曲线反应温度变化率随加热时间由小变大再变小的过程。

其中，在将所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线比较之前，该方法还包括：在被加热食物的温度变化率在一预定时间段期间一直小于第一预定温度变化率的情况下，执行以下操作中的一者或多者：发出报警提示；以及控制停止对所述食物进行加热。

其中，在所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程之后，控制停止对所述食物进行加热。

其中，在所述被加热食物随加热时间的温度变化率已经经历完所述预定温度变化率曲线内预定的数个温度变化率采样点的情况下，确定所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程。

其中，在所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程之后，该方法还包括：确定被加热食物的温度变化率；以及在该被加热食物的温度变化率小于第二预定温度变化率的情况下，控制停止对所述食物进行加热。

相应的，本发明还提供一种食物加热控制设备，该设备包括：温度传感器，用于检测被加热食物的温度；控制装置，包含以下模块：温度变化率曲线确定模块，用于根据所述被加热食物的温度，确定该被加热食物随加热时间的温度变化率曲线；比较模块，用于将所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线比较；以及控制模块，根据所述比较结果，判断是否停止对所述食物进行加热。

其中，所述控制装置还包括：食物总类确定模块，用于确定所述被加热食物的食物种类，确定与该食物种类相对应的温度变化率曲线，并将该温度变化率曲线作为所述预定温度变化率曲线。

其中，所述预定温度变化曲线反应温度变化率随加热时间由小变大再变小的过程。

其中，所述控制模块还用于在被加热食物的温度变化率在一预定时间段期间一直小于第一预定温度变化率的情况下，执行以下操作中的一者或多者：发出报警提示；以及控制停止对所述食物进行加热。

其中，所述控制模块用于在所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程之后，控制停止对所述食物进行加热。

其中，所述控制模块用于在所述被加热食物随加热时间的温度变化率已经经历完所述预定温度变化率曲线内预定的数个温度变化率采样点的情况下，确定所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程。

其中，在所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程之后，所述控制模块还用于：确定被加热食物的温度变化率；以及在该被加热食物的温度变化率小于第二预定温度变化率的情况下，控制停止对所述食物进行加热。

相应的，本发明还提供一种烹饪器具，该烹饪器具包含上述食物加热控制设备。

其中，该烹饪器具为微波炉。

通过上述技术方案，基于被加热食物在加热过程的温度变化率来控制烹饪设备的运行，即使温度传感器存在一定的误差，但所检测的温度变化率可能是准确的，因此可根据食物在加热过程的温度变化率来准确控制烹饪设备的运行。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的食物加热控制方法的一实施例的流程图；

图2为本发明提供的食物加热控制方法的另一实施例的流程图；

图3为本发明提供的食物加热控制方法的再一实施例的流程图；

图4为对牛奶进行加热的情况下其温度随加热时间的变化曲线图；

图5为对牛奶进行加热的情况下其温度变化率随加热时间的变化曲线图；

图6为对牛奶进行加热的情况下的加热控制方法流程图；

图7为本发明提供的食物加热控制设备的一实施例的结构图；

图8为本发明提供的食物加热控制方法的另一实施例的结构图。

附图标记说明

100 温度传感器 200 控制装置

210 温度变化率曲线确定模块 220 比较模块

230 控制模块 240 食物种类确定模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1为本发明提供的食物加热控制方法的一实施例的流程图。如图1所示，本发明提供了一种食物加热控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤S110，检测被加热食物随加热时间的温度变化率曲线。该步骤可通过温度传感器检测被加热食物的温度实现，根据被加热食物的温度，可计算出单位时间内的温度变化率，之后可随着加热时间的逝去，绘制温度变化率随加热时间的变化曲线。所述温度传感器可安装于烹饪设备的食物加热腔室内，用于对被加热食物的温度进行检测，该温度传感器可采用各种测温原理的接触式或非接触式温度传感器。

步骤S120，将所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线比较。

就所述预定温度变化率曲线而言，以烹饪设备为微波炉为例，在刚开始加热时，食物吸收的微波能量很少，食物的温度变化率是很小的，几乎为零。随着加热时间的增加，食物吸收微波能量的速度慢慢变快，同时温度变化率从小变大；当食物温度达到一定值后，吸收能量的速度会开始变慢，其温度变化率也就从最大值开始慢慢减小；随着食物温度逐渐接近最大值(食物烹调允许达到的最大温度)时，食物吸收能量的速度慢慢减小，温度变化率也在减小。整体而言，所述预定温度变化曲线反应温度变化率随加热时间由小变大再变小的过程。

所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线比较可通过以下方式进行。例如，在被加热食物及其所处的环境与所述预定温度变化率曲线的制定所针对的被加热食物及环境相同的情况下，可以以一时间单元(例如，5秒)为单位时间来确定被加热食物在该单位时间的温度变化率，并将该温度变化率与预定温度变化率曲线内对应于该单位时间的温度变化率进行比较，例如可将加热开始前5秒的温度变化率与预定温度变化率曲线前5秒的温度变化率进行比较，将加热开始起第5-10秒的温度变化率与预定温度变化率曲线第5-10秒的温度变化率进行比较。

就一般情况而言，可取所述预定温度变化率曲线内的数个点，该数个点可覆盖所述预定温度变化率曲线内温度变化率随加热时间由小变大再变小的过程，例如可取所述预定温度变化率曲线起始处的温度变化率、峰值温度变化率、以及所述预定温度变化率曲线结束处的温度变化率，当然本发明并不限于此，预定温度变化率曲线内能反映被加热食物加热过程的特征点处温度变化率均是可被取定。

步骤S130，根据所述比较结果，判断是否停止对所述食物进行加热。例如，如果被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线偏离一预定温度变化率，则表明所述温度传感器可能出现了故障、或者烹饪设备的加热元器件出现故障(例如，火力不受控制等等)，此时可控制停止对所述食物进行加热，以避免事故发生。

通过本发明的该实施例，在温度传感器存在一定误差的情况下，亦可实现食物加热的精准控制，因为在温度传感器的读数总是低于或高于正确读数某一值的情况下，利用该读数依然是可以准确获取被加热食物的温度变化率的。另外，在温度传感器存在故障或烹饪设备存在其他元器件故障而导致加热效果偏离预期的情况下(例如，无法测温或者测温结果紊乱)，本发明的该实施例可借助预定温度变化率而及时发现这些问题，并控制停止对待加热食物进行加热，避免安全事故发生。

图2为本发明提供的食物加热控制方法的另一实施例的流程图。该实施例与图1所述的实施例的不同之处在于，该实施例的食物加热控制方法还包括以下步骤：

步骤S210，确定所述被加热食物的食物种类。该被加热食物的种类可包括液体食物(例如，牛奶、咖啡等)、糕点类食物(例如，面包、蛋糕等)、以及肉类食物(例如，猪肉、牛肉等)等等。该被加热食物种类的划分可考虑不同食物在同一加热环境下的不同温度变化速率，如果某些食物在在同一加热环境下呈现大致相同的温度变化速率，则可将这些食物划分为同一食物类别。当然，可选的，可只是针对日常生活常用的某几个食物(例如，面包、三明治、蔬菜等)进行设置，这样该步骤可不必确定食物类别，而只是确定被加热食物的名称即可。该被加热食物的名称或食物种类的确定可通过人工输入，例如烹饪设备使用者可借助烹饪设备上的相应输入装置(例如，按钮、触摸显示屏等)来输入被加热食物的名称或食物种类，还可通过对被加热食物进行拍照、之后借助图像识别技术来确定被加热食物的名称或食物种类，该图像识别可在烹饪设备本地完成，或可由烹饪设备将所拍摄图像发送至远端服务器、由该服务器完成并确定被加热食物的名称或食物种类之后回传至烹饪设备。

步骤S220，在确定被加热食物的食物名称或食物类别之后，可根据该食物名称或食物种类，确定与该食物名称或食物种类相对应的温度变化率曲线，并将该温度变化率曲线作为所述预定温度变化率曲线。

可预先存储有多种食物或多个个别食物在某一加热环境下的温度变化率曲线，该温度变化率曲线可通过将多种食物或多个个别食物放置在所述加热环境下进行加热、并测量加热期间的温度而得出。

通过借助该图2所示的实施例，可精确确定出与某一特定食物或特定类别的食物相对应的预定温度变化率曲线，之后根据该预定温度变化率曲线进行后续的控制，从而使得控制更为精准，因为不同食物或者不同类别的食物在同一加热环境下可能会呈现不同的温度变化率。

图3为本发明提供的食物加热控制方法的再一实施例的流程图。与图2所示实施例的不同之处在于，该图3所示实施例对于根据所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线的比较结果判断是否停止对所述食物进行加热进行了进一步细化。具体而言，图3所示实施例还包括以下步骤：

步骤S310，判断被加热食物随加热时间的温度变化率曲线是否与所述预定温度变化率曲线偏离一预定温度变化率。该判断可以以上述时间单元为单位进行判断的，例如，如果当前加热时间为第40-45秒，则可将该加热时间期间的温度变化率与预定温度变化率曲线内对应于第40-45秒的温度变化率进行比较，如果两者相差较大，则认为可能是温度传感器或烹饪设备内其他元器件发生故障，或可认为是食物内部发生质变，例如因加热温度过高而导致食物碳化，在食物碳化的情况下，食物的温度变化率将长时间处于一个非常低的水平。这两种情况下，都需要停止加热操作，保障安全。

对于上述根据所述预定温度变化率曲线内预定的数个温度变化率采样点来将所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线的比较的情形而言，可在被加热食物单位时间的温度变化率超出所述预定的的数个温度变化率采样点内的最大温度变化率一预定温度变化率的情况下，确定被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线偏离一预定温度变化率。

在未发生被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线偏离一预定温度变化率的情况下，可进一步执行步骤S320，在步骤S320，可判断所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线是否与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程，如果相吻合且经历完完小变大再变小的过程，则表明食物加热已完成，此时食物温度已经很高，继续加热可能会发生其他的变化(过火、碳化)，可停止加热。需要说明的是，此处及以下所出现的曲线“相吻合”并非一定要求两个曲线完全一致，只要保证两个曲线大体一致即可。

以下以被加热食物为牛奶为例对本发明的方案进行详细说明，当然本发明的方案并不仅限于牛奶，其他被加热食物亦是可适用的。

图4为对牛奶进行加热的情况下其温度随加热时间的变化曲线图。如图4所示，牛奶在被加热的情况下，其温度呈现出逐步升高的趋势，升高过程中的具体温度变化率曲线可参阅图5。如图5所示，牛奶的温度变化率在加热初期较低，随着加热时间持续，温度变化率会逐步升高，到达峰值之后，又会逐步降低。

图6为对牛奶进行加热的情况下的加热控制方法流程图。具体的，如图6所示，首先，在步骤S610处，检测被加热牛奶的温度。在步骤S620处，根据所检测的温度计算单位时间t_n内的温度变化率，其中n指代单位时间的计数。在步骤S630处，判断所述单位时间的温度变化率是否在一预定时间段内均小于第一预定温度变化率，该第一预定温度变化率可为被加热食物发生质变时的温度变化率，所述预定时间段可为预设故障保护时间，其可为数个连续的单位时间。

如果所述单位时间的温度变化率在一预定时间段内均小于第一预定温度变化率，则可认为可能是温度传感器或烹饪设备内其他元器件发生故障，或可认为是食物内部发生质变，例如因加热温度过高而导致食物碳化，在食物碳化的情况下，食物的温度变化率将长时间处于一个非常低的水平。这两种情况下，都需要执行步骤S631，停止加热操作和/或给出报警提示，保障安全。

如果所述单位时间的温度变化率在一预定时间段内不小于第一预定温度变化率，则可执行步骤S640，判断牛奶的预定温度变化率曲线是否已完成，例如判断单位时间的温度变化率是否已经历完预定温度变化率曲线内的数个采样点。如果未完成，则执行步骤S670，n＝n+1，进行下一单位时间的温度变化率检测及判定。如果已完成，则执行步骤S650，判定在第二预定时间段内的温度变化率是否一直小于第二预定温度变化率，该第二预定时间段可为单位时间，亦可为数个连续的单位时间，该第二预定温度变化率可为牛奶在接近加热完成时的温度变化率。如果是，则执行步骤S660，停止对牛奶进行加热；如果否，则执行步骤S670，n＝n+1，进行下一单位时间的温度变化率检测及判定。

图7为本发明提供的食物加热控制设备的一实施例的结构图。如图7所示，相应的，本发明还提供了一种食物加热控制设备，该设备包括：温度传感器100，用于检测被加热食物的温度；控制装置200，包含以下模块：温度变化率曲线确定模块210，用于根据所述被加热食物的温度，确定该被加热食物随加热时间的温度变化率曲线；比较模块220，用于将所述温度变化率曲线与预定温度变化率曲线比较；以及控制模块230，根据所述比较结果，判断是否停止对所述食物进行加热。

图8为本发明提供的食物加热控制方法的另一实施例的结构图。与图7所示的实施例的不同之处在于，在图8所示的实施例中，所述控制装置200还包括：食物总类确定模块240，用于确定所述被加热食物的食物种类，确定与该食物种类相对应的温度变化率曲线，并将该温度变化率曲线作为所述预定温度变化率曲线。

其中，所述预定温度变化曲线反应温度变化率随加热时间由小变大再变小的过程。

其中，所述控制模块还用于在被加热食物的温度变化率在一预定时间段期间一直小于第一预定温度变化率的情况下，执行以下操作中的一者或多者：发出报警提示；以及控制停止对所述食物进行加热。

其中，所述控制模块用于在所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程之后，控制停止对所述食物进行加热。

其中，所述控制模块用于在所述被加热食物随加热时间的温度变化率已经经历完所述预定温度变化率曲线内预定的数个温度变化率采样点的情况下，确定所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程。

其中，在所述被加热食物随加热时间的温度变化率曲线与所述预定温度变化率曲线相吻合且经历完小变大再变小的过程之后，所述控制模块还用于：确定被加热食物的温度变化率；以及在该被加热食物的温度变化率小于第二预定温度变化率的情况下，控制停止对所述食物进行加热。

有关本发明提供的食物加热控制设备的具体细节及益处，可参阅上述针对本发明提供的食物加热控制方法的描述，于此不再赘述。

相应地，本发明还提供了一种烹饪器具，该烹饪器具包含上述食物加热控制设备。该烹饪器具可为微波炉、电饭煲、燃气灶具、烤箱等可用于对食物进行加热的设备。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。