加热方法及加热器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种加热方法及加热器。
【背景技术】
[0002] 加热器是常用的将电能转换为热能的电热器件，广泛用在电热水器、厨房加热器 具等加热设备中；现有技术中的加热器存在如下问题：①加热器运行过程中，通常在达到 目标温度时停止加热，而当温度降至预设阈值时再次启动加热，温度波动幅度大、温度控制 精度不高、且整个过程需要加热器反复的启动停止，增加了加热器的故障率，缩短了使用寿 命；②加热器的一个常规应用是在特定的时间加热到目标温度，在这个加热过程的不同阶 段自动设定合适的加热功率现有技术中尚未存在有效的技术方案；另外，加热特定内容物 到目标温度，未给出预估加热时间，而在实际应用中，用户提前知晓所需加热时间是十分便 利的。
【发明内容】
[0003] 本发明针对以上问题的提出，而研制一种加热方法及加热器。
[0004] 本发明的技术手段如下：
[0005] -种加热方法，包括如下步骤：
[0006] 步骤1 :确定待加热物质的质量；
[0007] 步骤2:采用预设加热功率对待加热物质加热预设时间，获取待加热物质在该预 设时间内的温度变化量；
[0008] 步骤3:根据预设加热功率和预设时间得到待加热物质在该预设时间内吸收的热 量；
[0009] 步骤4 :利用比热容公式，结合待加热物质在预设时间内吸收的热量和温度变化 量、待加热物质的质量获得待加热物质的比热容；
[0010] 步骤5 :预设温度时间曲线，该温度时间曲线表征待加热物质的不同目标温度与 加热时间的对应关系；
[0011] 步骤6 :根据预设温度时间曲线的斜率变化情况确定曲线上的各拐点位置；各拐 点将预设温度时间曲线分为不同加热阶段；所述加热阶段包括保温加热阶段和非保温加热 阶段；
[0012] 步骤7 :针对各加热阶段执行如下过程：
[0013] 利用待加热物质在与离当前加热阶段时间最近的非保温加热阶段内实际吸收的 热量和温度变化量、待加热物质的质量测定待加热物质的比热容；
[0014] 根据预设温度时间曲线上对应当前加热阶段的加热时间、预设温度时间曲线上对 应当前加热阶段完成时的目标温度与前一加热阶段结束时的待加热物质实际温度之间的 温度变化量、结合所测定待加热物质的比热容，得出当前加热阶段的加热功率；
[0015] 采用所得出的加热功率对待加热物质进行加热；
[0016] 进一步地，当前加热阶段所对应的加热功率利用公式R 获得，其中 Wi为第i加热阶段的加热功率、Ch为待加热物质在与离当前加热阶段时间最近的非保温加 热阶段内的比热容、m为待加热物质的质量、ATi为第i加热阶段完成时的预设温度时间曲 线上的目标温度与第i_l加热阶段结束时的待加热物质实际温度之间的温度变化量、At 为第i加热阶段的预设温度时间曲线所对应的加热时间；
[0017] 进一步地，
[0018] 在对待加热物质进行加热的某一加热阶段中，实时获取当前时刻所对应的预设温 度时间曲线上的目标温度与待加热物质实际温度的差值，并当差值超过第一预设阈值时重 新计算待加热物质在当前时刻之前一定时间内的比热容，并采用该比热容，结合预设温度 时间曲线上本次加热阶段剩余加热时间，以及预设温度时间曲线上本次加热阶段完成时的 目标温度与当前时刻待加热物质实际温度的差值，来得出加热功率，并利用该加热功率对 待加热物质进行加热；
[0019] 进一步地，在保温加热阶段或在待加热物质达到最终设定的目标温度后，计算待 加热物质在单位时间内的热量损失，并得出能够补充所述热量损失的加热功率，采用该加 热功率对待加热物质加热；
[0020] 进一步地，
[0021] 在通过能够补充所述热量损失的加热功率进行加热的过程中，实时获取最终设定 的目标温度与待加热物质当前实际温度的差值，并当差值超过第二预设阈值时重新计算待 加热物质在单位时间内的热量损失，以及能够补充该热量损失的加热功率，并利用重新计 算的加热功率对待加热物质加热；
[0022] 所述加热方法还包括如下步骤：
[0023] 当设定待加热物质的目标温度和加热功率以后，得出采用设定的加热功率将待加 热物质加热至所述目标温度所需的加热时间；
[0024] 采用设定的加热功率对待加热物质加热所需加热时间，并对所需的加热时间进行 提不。
[0025] -种加热器，包括放置待加热物质的加热空间和对待加热物质进行加热的加热部 件，所述加热器还包括：
[0026] 重量检测模块，用于确定待加热物质的质量；
[0027] 计时模块，用于对加热时间进行计时；
[0028] 温度检测模块，用于检测待加热物质的温度；
[0029] 输入模块，用于输入预设温度时间曲线，该温度时间曲线表征待加热物质的不同 目标温度与加热时间的对应关系；
[0030] 连接加热部件、重量检测模块、计时模块、温度检测模块和输入模块的处理模块， 所述处理模块用于首先控制加热部件采用预设加热功率对待加热物质加热预设时间，根据 计时模块的计时时间和温度检测模块所检测的待加热物质温度获取待加热物质在该预设 时间内的温度变化量，根据预设加热功率和加热时间得到待加热物质吸收的热量，利用比 热容公式，结合待加热物质在预设时间内吸收的热量和温度变化量、待加热物质的质量获 得待加热物质的比热容；所述处理模块还用于根据预设温度时间曲线的斜率变化情况确 定曲线上的各拐点位置，各拐点将预设温度时间曲线分为不同加热阶段，所述加热阶段包 括保温加热阶段和非保温加热阶段；所述处理模块还用于针对各加热阶段执行如下过程： 根据待加热物质在与离当前加热阶段时间最近的非保温加热阶段内实际吸收的热量和温 度变化量、待加热物质的质量测定待加热物质的比热容；根据预设温度时间曲线上对应当 前加热阶段的加热时间、预设温度时间曲线上对应当前加热阶段完成时的目标温度与前一 加热阶段结束时的待加热物质实际温度之间的温度变化量、结合所测定待加热物质的比热 容，得出当前加热阶段的加热功率，得出当前加热阶段的加热功率；采用所得出的加热功率 控制加热部件对待加热物质进行加热； C" *m*AT,
[0031] 进一步地，处理模块利用公式K=---获得当前加热阶段所对应的加热 功率，其中Wi为第i加热阶段的加热功率、ch为待加热物质在与离当前加热阶段时间最近 的非保温加热阶段内的比热容、m为待加热物质的质量、ATi为第i加热阶段完成时的预设 温度时间曲线上的目标温度与第i_l加热阶段结束时的待加热物质实际温度之间的温度 变化量、为第i加热阶段的预设温度时间曲线所对应的加热时间；
[0032] 进一步地，
[0033] 在对待加热物质进行加热的某一加热阶段中，所述处理模块实时获取当前时刻所 对应的预设温度时间曲线上的目标温度与待加热物质实际温度的差值，并当差值超过第一 预设阈值时重新计算待加热物质在当前时刻之前一定时间内的比热容，并采用该比热容， 结合预设温度时间曲线上本次加热阶段剩余加热时间，以及预设温度时间曲线上本次加热 阶段完成时的目标温度与当前时刻待加热物质实际温度的差值，来得出加热功率，控制加 热部件利用该加热功率对待加热物质进行加热；
[0034] 进一步地，所述处理模块在保温加热阶段或在待加热物质达到最终设定的目标温 度后，计算待加热物质在单位时间内的热量损失，并得出能够补充所述热量损失的加热功 率，并控制加热部件采用该加热功率对待加热物质加热；
[0035] 进一步地，
[0036] 在通过能够补充所述热量损失的加热功率进行加热的过程中，所述处理模块实时 获取最终设定的目标温度与待加热物质当前温度的差值，并当差值超过第一预设阈值时重 新计算待加热物质在单位时间内的热量损失，以及能够补充该热量损失的加热功率，并控 制加热部件以重新计算的加热功率对待加热物质加热；
[0037] 所述输入模块还用于设定待加热物质的目标温度和加热功率；所述处理模块还用 于得出采用设定的加热功率将待加热物质加热至所述目标温度所需的加热时间，并控制加 热部件采用设定的加热功率对待加热物质加热所述所需的加热时间；
[0038] 所述加热器还包括对所述所需的加热时间进行提示的提示模块。
[0039] 由于采用了上述技术方案，本发明提供的加热方法及其加热器，首先通过短时间 的测试加热，测定所需加热内容物对应预设时间的比热容，根据对预设温度时间曲线划分 不同加热阶段后，根据离当前加热阶段时间最近的实际非保温加热阶段的比热容，结合当 前加热阶段的预设温度时间曲线，得出对应当前加热阶段的加热功率，并以补充待加热物 质热量损失的加热功率进行加热的方式保持待加热物质的温度恒定，避免了常规加热器在 运行过程中，通常在达到目标温度时停止加热，而当温度降至预设阈值时