一种食品加工机的加热控制方法与流程

本发明实施例涉及烹饪设备控制技术，尤指一种食品加工机的加热控制方法。

背景技术：

目前的食品加工机存在以下问题：

1、食品加工机(如豆浆机或料理机)一般使用加热管或电磁加热方式，直接对物料进行加热或熬煮，加热容器温度过高容易导致物料粘连在容器壁上，导致糊管问题，不仅影响饮品口感，而且用户清洗麻烦；

2、目前用户对食品加工机的功能需求越来越高，食品加工机多功能已经成为一个趋势，但是目前蒸汽加热的方式比较单一，只是简单的产生并利用蒸汽对食材进行加热或保温，而没有一种可靠稳定的控制手段保证蒸汽加热的加热效果并对其加热效果进行调节，满足不同功能料理制作的加热需求；而且现有技术蒸汽产生效果不稳定，无法保证蒸汽加热的稳定性和可靠性；

3、蒸汽加热的原理是利用水蒸气对物料进行加热，但是机器内部如果存在堵塞，水蒸气大量聚集就会发生爆炸，严重危害顾客人身安全；而且水蒸气温度很高，蒸汽加热时水蒸气如果从机器内部喷出，很容易烫伤顾客。所以在应用蒸汽加热的同时，保证蒸汽加热的安全性至关重要；

4、蒸汽加热储水模块安装及水位检测需要额外增加检测电路，不仅安装复杂，而且增加成本。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种食品加工机的加热控制方法，能够解决当前加热方式单一、不稳定，无法满足食品加工机多功能制浆需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：

一种食品加工机的加热控制方法，该食品加工机的加热系统包括蒸汽发生装置，蒸汽发生装置包括加热管；加热管将进入蒸汽发生装置的水转化为水蒸气，加热系统通过输出的水蒸气对物料进行加热，该方法包括：

通过控制蒸汽发生装置的进水速度和出水温度控制蒸汽发生装置的出水状态，以实现多种加热方式。

可选地，出水状态包括：水、水汽混合物以及蒸汽。

可选地，通过控制蒸汽发生装置的进水速度和出水温度控制蒸汽发生装置的出水状态包括：

将蒸汽发生装置的进水速度设定在第一速度，并将进入的水直接输出或控制加热管将进入的水加热到第一预设温度进行输出，以输出水温小于或等于第一温度的水；其中，第一预设温度小于或等于第一温度；

根据预设的第一等式计算出第一进水速度，根据计算出的第一进水速度控制进水，并控制加热管将进入的水加热到第二预设温度进行输出，以输出水温高于第一温度的水；其中，第二预设温度大于第一温度；

根据预设的第二等式计算出第二进水速度，根据计算出的第二进水速度控制进水，并控制加热管将进入的水加热到水汽混合物或蒸汽状态进行输出。

可选地，第一等式包括：

其中，l为进水速度，c为水的比热容，β为加热管的加热效率，p为加热管的最大功率，t1为进水温度，t2为预设的出水温度；

第二等式包括：lαm；

其中，m为物料质量，α为比例系数。

可选地，该方法还包括：在输出水汽混合物或蒸汽时，根据物料温度确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽。

可选地，根据物料温度确定出汽温度包括：

当检测出物料温度小于或等于预设的第一温度阈值时，确定出汽温度大于或等于预设的第二温度阈值；

当检测出物料温度大于所述第一温度阈值时，确定出汽温度小于第二温度阈值；

其中，出汽温度与第二温度阈值的温差随物料温度与第一温度阈值的温差的增大而增大；第一温度阈值小于第二温度阈值。

可选地，该方法还包括：在输出水汽混合物或蒸汽时，根据不同的加热模式确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽；

其中，加热模式包括：快速加热、正常加热、熬煮加热和保温加热。

可选地，根据不同的加热模式确定出汽温度包括：

当处于快速加热模式时，将出汽温度设定在高于沸点的温度满足第一温度范围的温度上；

当处于正常加热模式时，将出汽温度设定在高于沸点的温度满足第二温度范围的温度上；

当处于熬煮加热或保温加热模式时，将出汽温度设定在沸点的温度；

其中，第一温度范围的温度高于第二温度范围的温度。

可选地，该方法还包括：实时检测出水温度和出汽温度，并通过实时检测出的出水温度和出汽温度对出水速度和加热管的加热功率进行闭环控制。

可选地，通过实时检测出的出水温度和出汽温度对出水速度和加热管的加热功率进行闭环控制包括：

当检测到出水温度高于相应的预设温度的温度值达到预设的第一阈值时，判断加热管的加热功率档位level，如果level为最小档位，则提高抽水速度以增加进水速度，如果level不是最小档位，则降低加热管的level；

当检测到出汽温度低于所确定温度的温度值达到预设的第二阈值时，判断加热管的level，如果level为最大档位，则降低抽水速度以减小进水速度，如果level不是最大档位，则提高加热管的level。

可选地，该方法还包括：

通过蒸汽管路内预设的压力传感器实时检测管路内压力，当检测出管路内压力大于或等于预设的压力阈值k时，降低抽水速度以减少蒸汽产生量；当在预设的时间内连续多次检测出管路内压力大于或等于压力阈值k时，关闭加热管和进水，并发出报警提示；以及，

通过食品加工机的腔体密封盖上设置的温度传感器实时检测密封盖上逸出的蒸汽的温度，当检测出逸出的蒸汽的温度大于或等于预设的高温阈值tmax时，控制腔体密封盖上设置的散热装置启动进行散热。

本发明实施例的有益效果包括：

1、本发明实施例通过控制蒸汽发生装置的进水速度和出水温度控制蒸汽发生装置的出水状态，以实现多种加热方式，解决了当前加热方式单一、不稳定，无法满足食品加工机多功能制浆需求的问题。

2、本发明实施例的出水状态可以包括：水、水汽混合物以及蒸汽。实现了同一加热系统可以输出冷水、热水、水汽混合物、低温蒸汽和高温蒸汽多种加热模式，解决了目前加热系统加热方式单一以及普通加热方式直接加热导致的物料糊管、难清洗等问题。

3、本发明实施例在输出水汽混合物或蒸汽时，根据物料温度确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽。该实施例方案保证了不同物料温度条件下蒸汽加热效果的稳定性和可靠性。

4、本发明实施例在输出水汽混合物或蒸汽时，根据不同的加热模式确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽；该实施例方案保证了蒸汽加热的可靠性。

5、本发明实施例通过蒸汽管路内预设的压力传感器实时检测管路内压力，当检测出管路内压力大于或等于预设的压力阈值k时，降低抽水速度以减少蒸汽产生量；当在预设的时间内连续多次检测出管路内压力大于或等于压力阈值k时，关闭加热管和进水，并发出报警提示。该实施例方案利用管路压力控制技术及智能降温技术保证了蒸汽加热系统的安全性，解决了目前蒸汽加热系统存在的安全隐患。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例的食品加工机的加热控制方法流程图；

图2为本发明实施例的食品加工机的加热控制方法结构示意图；

图3为本发明实施例的对进水速度、出水温度和出汽温度进行闭环控制的方法示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一

一种食品加工机的加热控制方法，该食品加工机的加热系统包括蒸汽发生装置，蒸汽发生装置包括加热管；加热管将进入蒸汽发生装置的水转化为水蒸气，加热系统通过输出的水蒸气对物料进行加热，入图1所示，该方法可以包括s101：

s101、通过控制蒸汽发生装置的进水速度和出水温度控制蒸汽发生装置的出水状态，以实现多种加热方式。

可选地，出水状态包括：水、水汽混合物以及蒸汽。

在本发明实施例中，加热系统可以设定进水速度和出水温度值，不同的进水速度决定单位时间的进水量和蒸汽量，不同的出水温度决定输出的是冷水、热水或蒸汽，实现了同一加热系统可以输出冷水、热水、水汽混合物、低温蒸汽和高温蒸汽多种加热模式。解决了目前加热系统加热方式单一以及普通加热方式直接加热导致的物料糊管、难清洗等问题。

可选地，通过控制蒸汽发生装置的进水速度和出水温度控制蒸汽发生装置的出水状态可以包括以下三种情况：

情况一、将蒸汽发生装置的进水速度设定在第一速度，并将进入的水直接输出或控制加热管将进入的水加热到第一预设温度进行输出，以输出水温小于或等于第一温度的水；其中，第一预设温度小于或等于第一温度。

在本发明实施例中，该第一速度可以是蒸汽发生装置的最大进水速度。当需要输出冷水或常温水时，该进水速度可以设置为最大档位(如第一速度)，以减少进水时间，并将进入的水直接输出，即可得到该冷水或常温水。当需要输出温度较低的温水时，例如要求该输出水的温度小于或等于第一温度时，同样可以将进水速度可以设置为最大档位，以减少进水时间，并控制加热管将进入的水加热到第一预设温度进行输出，该第一预设温度即为小于或等于第一温度的温度，以输出水温小于或等于第一温度的水。

情况二、根据预设的第一等式计算出第一进水速度，根据计算出的第一进水速度控制进水，并控制加热管将进入的水加热到第二预设温度进行输出，以输出水温高于第一温度的水；其中，第二预设温度大于第一温度。

在本发明实施例中，当需要输出热水时，例如，温度大于上述的第一温度的水，进水速度l可以根据出水温度t2和加热管的最大功率p确定，具体地，可以通过下述的第一等式计算出来。对于出水温度，可以将进入蒸汽发生装置的水加热到第二预设温度，该第二预设温度大于第一温度，从而可以输出水温高于第一温度的热水。

可选地，第一等式可以包括：

其中，l为进水速度，c为水的比热容，β为加热管的加热效率，p为加热管的最大功率，t1为进水温度，t2为预设的出水温度。

情况三、根据预设的第二等式计算出第二进水速度，根据计算出的第二进水速度控制进水，并控制加热管将进入的水加热到水汽混合物或蒸汽状态进行输出。

在本发明实施例中，当需要输出水汽混合物或蒸汽时，进水速度l可以根据物料量m确定，具体地，可以通过下述的第二等式计算出来。

可选地，第二等式可以包括：lαm；

其中，m为物料质量，α为比例系数。

在本发明实施例中，物料量越多，进水速度越快，可以保证快速对物料进行加热或熬煮。比例系数α可以根据具体机型的加热效果设定；以保证不同容量条件下，加热效果快速可靠。

在本发明实施例中，物料量m的检测方法可以根据用户选择的容量确定或利用流量检测模块再加入物料时对物料流量进行检测确定，如图2所示；还可以通过重力感应器检测载料杯的重量以确定出物料量。在本发明实施例中，对于物料量的具体获取方法不做限制。

可选地，该方法还包括：在输出水汽混合物或蒸汽时，根据物料温度确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽。

在本发明实施例中，当需要输出冷水、温水或热水时，即出水状态为水时，出水温度直接设置为室温或所需的水温度进行加热即可。当需要输出蒸汽或水汽混合物时，出水温度可以根据物料温度t3设定，保证不同物料温度条件蒸汽加热效果的稳定性和可靠性。

可选地，根据物料温度确定出汽温度可以包括：

当检测出物料温度小于或等于预设的第一温度阈值时，确定出汽温度大于或等于预设的第二温度阈值；

当检测出物料温度大于所述第一温度阈值时，确定出汽温度小于第二温度阈值；

其中，出汽温度与第二温度阈值的温差随物料温度与第一温度阈值的温差的增大而增大；第一温度阈值小于第二温度阈值。

在本发明实施例中，物料与蒸汽温差越大，加热效果越明显，但是在物料温度很高时，如果蒸汽温度过高，就很容易导致物料溢出。为了保证蒸汽加热的效果，同时避免蒸汽加热时溢出，本方案根据物料温度设定蒸汽温度，物料温度越高，蒸汽温度越低。

实施例二

该实施例与实施例一的区别在于，给出了输出水汽混合物或蒸汽时的出汽温度的另一种获取方法。

可选地，该方法还包括：在输出水汽混合物或蒸汽时，根据不同的加热模式确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽；

其中，加热模式包括：快速加热、正常加热、熬煮加热和保温加热。

可选地，根据不同的加热模式确定出汽温度包括：

当处于快速加热模式时，将出汽温度设定在高于沸点的温度满足第一温度范围的温度上；

当处于正常加热模式时，将出汽温度设定在高于沸点的温度满足第二温度范围的温度上；

当处于熬煮加热或保温加热模式时，将出汽温度设定在沸点的温度；

其中，第一温度范围的温度高于第二温度范围的温度。

在本发明实施例中，该第一温度范围可以包括：10～20℃；该第二温度范围可以包括：2～8℃。

在本发明实施例中，当需要快速加热时，出汽温度t2可以设定在沸点以上10～20℃，利用高温蒸汽对物料进行快速加热。当需要正常加热时，出汽温度t2可以设定在沸点以上2～8℃，利用低温蒸汽对物料进行加热。当需要熬煮或保温时，出汽温度t2可以设定为沸点，使用水汽混合物对物料进行熬煮。

在本发明实施例中，出汽温度t2以及上述的物料温度t3均可以通过预设的温度检测模块检测获得。

实施例三

如图3所示，该实施例与实施例一的区别在于，对进水速度、出水温度和出汽温度实施了闭环控制。

可选地，该方法还可以包括：实时检测出水温度和出汽温度，并通过实时检测出的出水温度和出汽温度对出水速度和加热管的加热功率进行闭环控制。

可选地，通过实时检测出的出水温度和出汽温度对出水速度和加热管的加热功率进行闭环控制可以包括：

当检测到出水温度高于相应的预设温度的温度值达到预设的第一阈值时，判断加热管的加热功率档位level，如果level为最小档位，则提高抽水速度以增加进水速度，如果level不是最小档位，则降低加热管的level；

当检测到出汽温度低于所确定温度的温度值达到预设的第二阈值时，判断加热管的level，如果level为最大档位，则降低抽水速度以减小进水速度，如果level不是最大档位，则提高加热管的level。

在本发明实施例中，进水速度l可以通过抽水模块的驱动电路控制抽水模块进行调整，进水速度l可以利用流量检测模块检测单位时间的进水量获得，并将该检测出的进水速度与预先计算出的进水速度相比较，以确定该检测出的实际的进水速度是否在预先计算出的进水速度的容错范围内，当检测到进水速度l不在预先计算出的进水速度的容错范围内时，可以通过抽水模块的驱动系统控制抽水模块调整进水速度，以保证进水速度稳定可靠；从而实现了进水速度的闭环控制。

在本发明实施例中，加热系统根据进水温度t1、进水速度l、出水温度t2设定加热功率档位level，保证进水水温t1变化时蒸汽加热效果的稳定性及可靠性。

可选地，加热功率档位level可以通过下述等式确定：

level＝l×(t2-t1)×c÷β；

其中，c为水的比热容，β是加热管的加热效率，t2是出汽温度，t1为进水温度。通过该方法实施例设定加热管功率，可以保证出汽温度t2的稳定性，提升蒸汽加热可靠性。

实施例四

该实施例在上述任意实施例的基础上给出了蒸汽加热效果的确定方案。

可选地，通过预设的温度传感器检测物料温度t3的温度是否在预设的温度范围内，当物料温度t3在预设的温度范围内时，确定达到预设的蒸汽加热效果；当物料温度t3不在预设的温度范围内时，确定未达到预设的蒸汽加热效果。

在本发明实施例中，加热系统可根据前述方案中确定出的进水速度和出水温度值，通过抽水模块控制进水速度，并通过流量检测模块检测流量并校准进水速度，保证了进水速度稳定可靠；另外通过控制加热管的功率控制出水温度，并利用出水温度检测传感器闭环控制加热管功率，保证了出水温度稳定可靠，解决了当前技术中蒸汽发生器仅产生蒸汽，但是无法保证蒸汽输出及蒸汽加热效果可靠性的问题。

在本发明实施例中，本实施例方案可以通过温度传感器检测物料温度t3的温度并确定蒸汽加热效果是否满足要求，保证蒸汽加热效果的可靠性。另外，蒸汽加热效果受进水速度l、加热功率档位level、蒸汽温度t2、物料量m等因素综合影响，本实施例方案不仅可以保证进水速度l、加热功率档位level、出汽温度t2、物料质量m等单一条件的可靠性，也能检测并控制蒸汽加热效果，进一步确保蒸汽加热系统的可靠性。

在本发明实施例中，所述蒸汽加热效果还可以通过单位时间内物料温度的上升速度判断，如果在单位时间内物料温度的上升速度达到了预设标准，则确定达到预设的蒸汽加热效果；如果在单位时间内物料温度的上升速度未达到预设标准，则确定未达到预设的蒸汽加热效果。如果发现蒸汽加热效果不在设计范围内，则只需调整抽水速度l，其他参数就会依据前述方案自动调整，确保了蒸汽加热整体效果的可靠性。

在本发明实施例中，所述流量检测模块不仅能检测和控制物料量(即物料质量)，而且可用于检测储水模块是否有水以及抽水是否异常，防止加热管干烧而出现烧机等风险，保证了蒸汽加热系统的安全性。其中，如果检测到单位时间内流量为零，则认为抽水模块异常或储水模块内无水，可以关闭加热和进水，并进行报警提示。

实施例五

该实施例在上述任意实施例的基础上对食品加工机的硬件进行了改进，提高了蒸汽加热系统的安全性。

可选地，该方法还包括：

通过蒸汽管路内预设的压力传感器实时检测管路内压力，当检测出管路内压力大于或等于预设的压力阈值k时，降低抽水速度以减少蒸汽产生量；当在预设的时间内连续多次检测出管路内压力大于或等于压力阈值k时，关闭加热管和进水，并发出报警提示；以及，

通过食品加工机的腔体密封盖上设置的温度传感器实时检测密封盖上逸出的蒸汽的温度，当检测出逸出的蒸汽的温度大于或等于预设的高温阈值tmax时，控制腔体密封盖上设置的散热装置启动进行散热。

在本发明实施例中，蒸汽管路内会因为大量气体的产生而存在很大的压力，存在安全风险；而且蒸汽温度高，如果蒸汽从容器内逸出，很容易烫伤顾客。本技术方案利用管路压力控制技术及智能降温技术保证蒸汽加热系统的安全性，解决了目前蒸汽加热系统存在的安全隐患。

在本发明实施例中，本实施例方案在蒸汽管路内设计压力传感器，实时检测并控制管路压力，防止蒸汽溢出或爆管等安全风险，保证了蒸汽加热系统安全性。具体地，当主控单元mcu检测到管路压力超过阈值k时，将抽水速度l降低，减少蒸汽量的产生，降低管路压力。如果mcu连续检测到管路压力超过阈值k，则关闭加热和进水，报警提示管路存在堵塞。

在本发明实施例中，所述的压力阈值k可以是管路设计可长期稳定工作所能承受的最大压力。

在本发明实施例中，通过该实施例方案不仅实现了蒸汽管路压力控制，实时调整管路压力，防止蒸汽量过大时发生爆管，而且可以检测管路异常堵塞，报警提示，提升了蒸汽加热的安全性。

在本发明实施例中，为了防止蒸汽从腔体内逸出烫伤顾客，在腔体密封盖上设计有散热装置和温度传感器，所述散热装置可以优选风扇。当mcu检测到密封盖上逸出蒸汽温度t4高于高温阈值tmax时，控制风扇工作散热，防止高温蒸汽逸出烫伤顾客；

在本发明实施例中，该高温阈值tmax可以包括：二度烫伤温度点75℃。

本发明实施例的有益效果可以包括：

1、本发明实施例通过控制蒸汽发生装置的进水速度和出水温度控制蒸汽发生装置的出水状态，以实现多种加热方式，解决了当前加热方式单一、不稳定，无法满足食品加工机多功能制浆需求的问题。

2、本发明实施例的出水状态可以包括：水、水汽混合物以及蒸汽。实现了同一加热系统可以输出冷水、热水、水汽混合物、低温蒸汽和高温蒸汽多种加热模式。解决了目前加热系统加热方式单一以及普通加热方式直接加热导致的物料糊管、难清洗等问题。

3、本发明实施例在输出水汽混合物或蒸汽时，根据物料温度确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽。该实施例方案保证了不同物料温度条件下蒸汽加热效果的稳定性和可靠性。

4、本发明实施例在输出水汽混合物或蒸汽时，根据不同的加热模式确定出汽温度，当水汽混合物或蒸汽温度达到确定出的出汽温度时输出水汽混合物或蒸汽；该实施例方案保证了蒸汽加热的可靠性.

5、本发明实施例通过蒸汽管路内预设的压力传感器实时检测管路内压力，当检测出管路内压力大于或等于预设的压力阈值k时，降低抽水速度以减少蒸汽产生量；当在预设的时间内连续多次检测出管路内压力大于或等于压力阈值k时，关闭加热管和进水，并发出报警提示。该实施例方案利用管路压力控制技术及智能降温技术保证了蒸汽加热系统的安全性，解决了目前蒸汽加热系统存在的安全隐患。

总之，通过本发明实施例方案，解决了普通加热方式直接加热导致的物料糊管、难清洗问题；解决了目前加热方式单一、不稳定，无法满足豆浆机多功能制浆的需求；解决了蒸汽加热潜在的安全性问题，提升蒸汽加热安全性，保护用户人身安全；解决了目前技术储水设备检测问题，整机结构更简单，成本更低。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。