一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法与流程

本发明涉及咖啡用具领域，特指一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法。

背景技术：

随着社会经济的发展，人们的生活水平提高，人们对物质享受的要求也逐渐提高，从热衷于传统的意式咖啡转变为喜爱手冲咖啡，且对手冲咖啡的要求逐渐提高。因此，各个咖啡厅的菜单增加了意式咖啡以外的手冲咖啡，手冲咖啡在这个生活节奏越发加快的社会中，充当一个让人们生活方式慢下来的角色。

现有的有恒温加热功能的咖啡壶，只有底部设置有恒温加热装置的自动咖啡壶，咖啡手冲壶不具备加热功能。手冲咖啡相对于其他咖啡更能还原咖啡本身的味道，人们逐渐青睐手冲咖啡。

在现有技术中的咖啡手冲壶加热方法，一般使用加热装置将水加热后再倒入手冲壶中或者直接在电磁炉、煤气灶上加热。使用加热装置加热后倒入手冲壶中或者使用电磁炉、煤气灶直接加热，都没法满足冲制不同咖啡需要的不同温度的条件；另一方面，使用煤气灶直接加热手冲壶会使手冲壶底部烧伤，且手冲壶本身处于一个高温状态，后续操作难以继续。

目前，市面上的恒温加热咖啡装置的壶底都设置有发热元件和温控装置，用以达到恒温加热的目的，从而使壶的重量过重，不利于手冲咖啡的操作，另一方面目前使用恒温加热的装置大部分为非接触式恒温加热，但非接触式恒温加热方式会在长时间运作或温度频率的变化而产生不稳定，导致检测的温度和实际温度出现较大的偏差。

技术实现要素：

发明目的在于提供一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法，该恒温加热装置具有无辐射、加热温度高、无噪音、不挑壶、检测温度可校准等优点，结构简单，使用方便，有效的解决咖啡手冲壶不能恒温加热，没法满足冲制不同咖啡需要的不同温度，恒温加热过程中温度的检测会出现较大的偏差的问题。

为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种咖啡手冲壶的恒温加热装置，包括手冲壶及其加热底座，所述加热底座表面至少设置有一个控制区域，所述加热底座设置有加热区域，所述加热底座上设置有探测部，所述探测部内设置有红外温度探测装置，所述红外温度探测装置朝向手冲壶设置；所述探测部还包括红外校准装置，所述红外校准装置用于调整红外温度探测装置探测所述手冲壶的温度；还包括与探测部连接的温控装置，所述温控装置设置于所述加热底座内，并根据探测部对手冲壶探测的温度，调节加热温度。

进一步地，所述红外校准装置包括第一红外探头和红外接收器，用于所述红外校准装置的温度探测和温度信号接收。所述第一红外探头探测手冲壶的温度信号传递给所述红外接收器；所述红外接收器可接收红外温度探测装置的温度数据并储存作参考数据。

进一步地，所述手冲壶为不锈钢壶、玻璃壶或陶瓷壶，所述手冲壶在对应红外温度探测装置位置设有感应涂层或感应贴纸。当手冲壶使用不锈钢壶时，不锈钢原色表面太光亮，反射严重，发射率小，导致红外线探测无法探测原色不锈钢的温度，在对应红外温度探测装置位置设置感应涂层或感应贴纸，即可使所述第二红外探头可以探测所述手冲壶的温度，还能提高所述手冲壶的观赏性；当所述手冲壶使用玻璃或者陶瓷时，可直接使用，所述手冲壶对应红外温度探测装置位置处不需要设置感应涂层或感应贴纸。

进一步地，所述红外温度探测装置还包括第二红外探头、过滤片和电子传感变换部，所述过滤片与所述第二红外探头连接，所述电子传感变换部与所述温控装置连接；所述电子传感变换部为红外传感器，用于将温度信号转换为电子信号，所述红外传感器两端分别连接过滤片和温控装置。在使用时，所述第二红外探头收集手冲壶表面的温度信号通过所述过滤片的过滤后输送至所述电子传感变换部转换成电子信号，有效的提高信号的转换效率，所述红外传感器接收经过所述过滤片过滤后的温度信号转换为电子信号，信号转换过程简单，信号处理效率高，且所述红外传感器使用市面上普通的红外传感器，价格便宜，有效的降低该恒温加热装置的制作成本。

进一步地，所述温控装置包括控制部和发热部，所述发热部设置于所述加热区域下方，所述控制部设置于所述控制区域内，与红外传感器连接；所述控制区域设置有多个功能按钮和显示屏，用于控制所述加热底座的启动、关闭、恒温加热温度的设置和显示；在所述加热区域下方设置发热部，所述发热部发热产生的红外线能直接输送到所述发热部上方的所述加热区域底面，所述手冲壶放置于所述加热区域上，所述红外线能快速加热所述手冲壶，减少所述红外线的能耗；在控制区域设置有多个功能按钮，用户只需通过按动控制区域上的功能按钮即可调节恒温加热温度和加热底座的启动、关闭。

更进一步地，所述控制部包括信号接收器和温度控制器，所述信号接收器与所述红外传感器连接，所述温度控制器与所述发热部连接，所述发热部为镍铬发热线圈。所述温度接收器接收所述红外传感器输送的电子信号后输送给所述温度控制器，所述温度控制器根据所述电子信号调节所述发热部的功率，所述加热底座的加热温度根据手冲壶的温度变化不断调整，使所述手冲壶达到恒温加热的效果，同时使得恒温加热装置的加热温度误差范围在正负3度内；使用所述镍铬发热线圈，能将所述发热线圈发热产生的热量转化为红外线，所述红外线输送到所述加热区域底面，并加热放置于所述加热区域的手冲壶；且镍铬发热丝价格便宜、使用寿命长，降低该恒温加热装置的耗材和成本。

进一步地，所述探测部外壁设置有多个散热槽，所述加热底座底部设置有多个底脚，所述发热线圈发热产生热量并转化成红外线的过程中，所述加热底座不断加热，使设置于所述加热底座上的探测部处于高温的状态，在所述探测部外壁设置多个散热槽，可降低所述探测部上的温度，防止所述红外温度探测装置在所述加热底座运作时，因温度太高而造成损坏；在所述加热底座底部设置多个底脚，所述底脚起支撑所述加热底座的作用的同时，可避免所述加热底座工作时温度过高对放置所述加热底座的桌子或厨房灶台造成损坏；提高该恒温加热装置的使用安全性。

进一步地，所述加热底座的加热温度设置为35至95度。不同品种的咖啡或者同品种咖啡不同的烘焙或研磨冲泡都需要不同的温度，所述加热底座能满足冲泡手冲咖啡的不同温度需求。

本发明还提供了一种咖啡手冲壶恒温加热控制方法，至少包括以下步骤：

s1：通过红外温度探测装置的第二红外探头照射手冲壶的感应区域，收集所述手冲壶的温度信号；

s2：通过过滤片将温度信号过滤，并输送到红外传感器,经过红外校准装置校准后转换成电子信号，并通过所述红外传感器输送至温控装置的信号接收器；

s3：温控装置中的温度控制器根据信号接收器接收的温度信号同步调节发热线圈的功率，对手冲壶进行恒温加热操作。

更进一步地，所述恒温加热控制方法中的步骤s2中还包括红外校准装置校准温度信号的步骤，该校准操作至少包括以下步骤：

a1：所述红外校准装置根据红外传感器的运作时间和探测的温度间隔开启，当所述红外传感器运作一段时间后，或者接收的温度过高或过低时，所述红外校准装置启动；

a2：所述红外校准装置启动时，通过红外接收器读取红外传感器当前的温度信息并储存作为参考数据，同时第一红外探头探测手冲壶当前的温度；

a3：所述第二红外探头在第一红外探头探测手冲壶的温度时，同步探测所述手冲壶的温度；所述红外校准装置将第二红外探头探测的温度与第一红外探头置所探测的温度、以及所述参考数据作对比分析，取三个温度数据的平均值为当前手冲壶的实际温度传递至所述红外传感器。

通过上述方法对咖啡手冲壶进行恒温加热，使用人员只需将装有水的手冲壶放置在加热底座的加热区域上，按动控制区域上的功能按钮启动所述加热底座，并通过所述功能按钮设置所述加热底座的恒温加热温度，所述恒温加热装置的红外温度探测装置的第二红外探头照射所述手冲壶的感应涂层或感应贴纸，收集所述手冲壶的温度信号，经过过滤片过滤后输送到红外传感器，所述红外校准装置根据红外传感器的运作时间和接收的温度间隔开启，通过红外接收器读取红外传感器当前的温度信息并储存作为参考数据，同时第一红外探头探测手冲壶的温度，所述第二红外探头同步探测手冲壶的温度，所述红外校准装置将第二红外探头探测的温度与第一红外探头所探测的温度、以及所述参考数据作对比分析，取三个温度数据的平均值为当前手冲壶的实际温度传递至所述红外传感器；所述红外传感器将温度信号转换成电子信号，并传送到信号接收器；温度控制器根据信号接收器接收的电子信号调节发热线圈的功率，所述发热线圈发热产生热量同时转化为红外线加热加热区域底面，从而加热所述放置于所述加热区域上的所述手冲壶的过程即可自行运作。操作简单方便，使咖啡领域作业人员可轻松完成手冲壶的恒温加热。

本发明的一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法，与现有技术相比，在所述加热底座上设置有探测部，所述探测部上设置有红外温度探测装置，所述红外温度探测装置包括第二红外探头、过滤片和电子传感变换部，所述电子传感变换部为红外传感器；所述探测部还包括红外校准装置，所述红外校准装置包括第一红外探头和红外就接收器，所述红外校准装置根据红外传感器的运作时间和接收的温度间隔开启，当所述红外传感器使用一段时间后或者接收的温度过高、过低时，所述红外校准装置启动，通过红外接收器读取红外传感器当前的温度信息并储存作为参考数据，同时第一红外探头探测手冲壶的温度，第二红外探头同步探测所述手冲壶的温度，所述红外校准装置将第二红外探头探测的温度与第一红外探头所探测的温度、以及所述参考数据作对比分析，取三个温度信息的平均值为手冲壶当前的实际温度传递至红外传感器，从而达到温度自校准的效果，减少温度检测的误差，使所述红外温度探测装置长期稳定的运作。所述手冲壶为不锈钢壶、玻璃壶或陶瓷壶，所述手冲壶在对应红外温度探测装置位置设有感应涂层或感应贴纸，当手冲壶使用不锈钢壶时，不锈钢原色表面太光亮，反射严重，发射率小，导致红外线探测无法探测原色不锈钢的温度，在对应红外温度探测装置位置设置感应涂层或感应贴纸，即可使所述第二红外探头可以探测所述手冲壶的温度，还能提高所述手冲壶的观赏性；当所述手冲壶使用玻璃或者陶瓷时，可直接使用，所述手冲壶对应红外温度探测装置位置处不需要设置感应涂层或感应贴纸。该恒温加热装置使用方便，人们只需按动所述功能按钮启动所述加热底座，并设置所述加热底座的加热温度，该恒温加热装置即可自动完成上述恒温加热控制步骤和红外温度校准步骤，使所述发热线圈在发热产生热量的同时转换为红外线加热所述加热区域的底面，间接加热放置于所述加热区域上的手冲壶，使得该恒温加热装置可恒温加热所述手冲壶。有效的解决咖啡手冲壶不能恒温加热，没法满足冲制不同咖啡需要的不同温度，恒温加热过程中温度的检测会出现较大的误差的问题。

附图说明

图1为本发明一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法的主视图；

图2为本发明一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法的加热底座立体图；

图3为本发明一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法的流程图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的一种咖啡手冲壶的恒温加热装置及其恒温控制方法。

如图1至3所示，一种咖啡手冲壶的恒温加热装置，包括手冲壶1及其加热底座2，所述加热底座2表面至少设置有一个控制区域5，所述加热底座2设置有加热区域4，所述加热底座2上设置有探测部6，所述探测部6内设置有红外温度探测装置，所述红外温度探测装置朝向手冲壶1设置；所述探测部6还包括红外校准装置，所述红外校准装置用于调整红外温度探测装置探测所述手冲壶1的温度；还包括与探测部6连接的温控装置，所述温控装置设置于所述加热底座2内，并根据探测部6对手冲壶1探测的温度，调节加热温度。

优选地，用于所述红外校准装置的温度探测和温度信号接收。所述第一红外探头9探测手冲壶1的温度信号传递给所述红外接收器；所述红外接收器可接收红外温度探测装置的温度数据并储存作参考数据。

优选地，所述手冲壶1为不锈钢壶、玻璃壶或陶瓷壶，所述手冲壶1在对应红外温度探测装置位置有感应涂层或感应贴纸，当所述手冲壶1使用不锈钢壶时，不锈钢原色表面太光亮，反射严重，发射率小，导致红外线探测无法探测原色不锈钢的温度，在对应红外温度探测装置位置设有感应涂层或感应贴纸，即可使所述第二红外探头探测所述手冲壶1的温度，还可以提高所述手冲壶1的观赏性；当所述手冲壶1使用玻璃或者陶瓷时，可直接使用，所述手冲壶1对应红外温度探测装置位置处不需要设置感应涂层或感应贴纸。本实施例优选不锈钢手冲壶，不锈钢手冲壶相对于玻璃壶和陶瓷壶具有耐腐蚀、耐高温、耐低温和不易损坏的优点，延迟手冲壶的使用寿命，防止因手冲壶摔坏或破裂导致内部高温液体溅出造成安全事故。

优选地，所述红外温度探测装置包括第二红外探头3、过滤片和电子传感变换部，所述过滤片与所述第二红外探头连接，所述电子传感变换部与所述温控装置连接；所述电子传感变换部为红外传感器，用于将温度信号转换为电子信号，所述红外传感器两端分别连接过滤片和温控装置。在使用时，温度信号与电子信号之间的转换仅通过所述过滤片的过滤和所述电子传感变换部将温度信号转换成电子信号，有效的提高信号的转换效率，所述红外传感器收集经过所述过滤片过滤后的温度信号转换为电子信号，信号转换过程简单，信号处理效率高，且所述红外传感器使用市面上普通的红外传感器，价格便宜，有效的降低该恒温加热装置的制作成本。

优选地，所述温控装置包括控制部和发热部，所述发热部设置于所述加热区域4下方，所述控制部设置于所述控制区域5内，所述控制区域5设置有多个功能按钮和显示屏，用于控制所述加热底座2的启动、关闭、恒温加热温度的设置和显示；在所述加热区域4下方设置发热部，所述发热部发热产生的红外线能直接传递到所述发热部上方的所述加热区域4底面，所述手冲壶1放置于所述加热区域4上，所述红外线能快速加热所述手冲壶1，减少所述红外线的能耗；在控制区域5上设置有个功能按钮，用户只需通过按动功能按钮即可调节恒温加热温度和加热底座2的启动、关闭。

进一步地，所述控制部包括信号接收器和温度控制器，所述信号接收器与所述红外传感器连接，所述温度控制器与所述发热部连接，所述发热部为镍铬发热线圈。所述温度接收器接收所述传感器输送的温度信号后输送给所述温度控制器，所述温度控制器根据所述温度信号调节所述发热部的功率，所述加热底座2的加热温度根据手冲壶1的温度变化不断调整，使所述手冲壶1达到恒温加热的效果，同时可以保证温度信号的误差范围在正负3度内；使用所述镍铬发热线圈，能将所述发热线圈发热产生的热量转化为红外线，所述红外线输送到所述加热区域4底面，并加热放置于所述加热区域4的手冲壶1；且市面上镍铬丝价格便宜，降低该恒温加热装置的材料成本；所述发热部还可以为磁控管，所述磁控管可将直流电能转换成微波震荡输出，使得加热区域4产生热量加热所述手冲壶1。

优选地，所述探测部外壁设置有多个散热槽7，所述加热底座底2部设置有多个底脚8，所述发热线圈发热产生热量并转化成红外线的过程中，所述加热底座2不断加热，使设置于所述加热底座2上的探测部6处于高温的状态，在所述探测部外壁设置多个散热槽7，可降低所述探测部6上的温度，防止所述红外温度探测装置在所述加热底座2运作时，因温度太高而造成损坏；在所述加热底座2底部设置多个底脚8，所述底脚8起支撑所述加热底座2的作用的同时，可避免所述加热底座2工作时温度过高对放置所述加热底座2的桌子或厨房灶台造成损坏；提高该恒温加热装置的使用安全性。

优选地，所述加热底座2的加热温度为35到95度。不同品种的咖啡或者同品种咖啡不同的烘焙或研磨冲泡都需要不同的温度，所述加热底座2能满足冲泡手冲咖啡的不同温度需求。

优选地，本发明还提供了一种咖啡手冲壶的恒温加热控制方法，至少包括以下步骤：

s1：通过红外温度探测装置的第二红外探头3照射手冲壶1的感应区域，收集所述手冲壶1的温度信号；

s2：通过过滤片将温度信号过滤，并输送到红外传感器,经过红外校准装置校准后转换成电子信号，并通过所述红外传感器输送至温控装置的信号接收器；

s3：温控装置中的温度控制器根据信号接收器接收的温度信号同步调节发热线圈的功率，对手冲壶进行恒温加热操作。

进一步地，所述恒温加热控制方法中的步骤s2还包括红外校准温度信号的方法，至少包括以下步骤：

a1：所述红外校准装置根据红外传感器的运作时间和探测的温度间隔开启，当所述红外传感器运作一段时间后，或者接收的温度过高或过低时，所述红外校准装置启动；

a2：所述红外校准装置启动时，通过红外接收器读取红外传感器当前的温度信息并储存作为参考数据，同时第一红外探头探测手冲壶1当前的温度；

a3：所述第二红外探头在第一红外探头探测手冲壶1的温度时，同步探测所述手冲壶1的温度，所述红外校准装置将第二红外探头探测的温度与第一红外探头置所探测的温度、以及所述参考数据作对比分析，取三个温度数据的平均值为当前手冲壶1的实际温度传递至所述红外传感器。

通过上述咖啡手冲壶的恒温加热控制方法红外校准温度信号的方法，使用人员只需完成将装有水的手冲壶1放置在加热底座2的加热区域4上，按动控制区域5上的功能按钮启动所述加热底座2，并通过所述功能按钮调节所述加热底座2的加热温度等简单的工序就可使该恒温加热装置自动运行手冲壶恒温加热控制步骤和红外温度信号校准步骤，完成恒温加热放置于加热区域4上的手冲壶1的目的。

本发明的咖啡手冲壶恒温加热装置及其恒温控制方法，手冲壶1为不锈钢壶、玻璃壶或陶瓷壶，所述手冲壶1在对应红外温度探测装置位置设有感应涂层或感应贴纸；当所述手冲壶1使用不锈钢壶时，不锈钢原色表面太光亮，反射严重，发射率小，导致红外线探测无法探测原色不锈钢的温度，在对应红外温度探测装置位置设有感应涂层或感应贴纸，即可使所述第二红外探头探测所述手冲壶1的温度，还可以提高所述手冲壶1的观赏性；当所述手冲壶1使用玻璃或者陶瓷时，可直接使用，所述手冲壶1对应红外温度探测装置位置处不需要设置感应涂层或感应贴纸。

在所述加热底座2上设置有探测部6，所述探测部6内设置有红外温度探测装置，所述探测部还包括红外校准装置，所述红外校准装置包括第一红外探头9和红外接收器，所述红外校准装置用于调整所述红外温度探测装置探测所述手冲壶1的温度，所述红外温度探测装置还包括第二红外探头3、过滤片和电子传感变换部，所述电子传感变换部为红外传感器；所述红外校准装置根据红外传感器的运作时间和接收的温度间隔开启，当所述红外传感器使用一段时间后，或者接收的温度过高或过低时，所述红外校准装置启动，通过红外接收器读取红外传感器当前的温度信息并储存作为参考数据，同时第一红外探头探测手冲壶1的温度，第二红外探头同步探测所述手冲壶1的温度，所述红外校准装置将第二红外探头探测的温度与第一红外探头所探测的温度、以及所述参考数据作对比分析，取三个温度信息的平均值为手冲壶1当前的实际温度传递至红外传感器，从而达到温度自校准的效果，减少温度检测的误差，使所述红外温度探测装置长期稳定的运作。

在加热底座2内设置有温控装置，所述温控装置包括控制部和发热部，所述发热部为镍铬发热线圈，所述控制部包括信号接收器和温度控制器。使用所述镍铬发热线圈，能将所述发热线圈发热产生的热量转化为红外线，所述红外线输送到所述加热区域4底面，并加热放置于所述加热区域4的手冲壶1；且市面上镍铬丝价格便宜，降低该恒温加热装置的材料成本。所述加热底座2的加热温度设置为35至95度，不同品种的咖啡或者同品种咖啡不同的烘焙或研磨冲泡都需要不同的温度，所述加热底座2能根据不同的咖啡品种使用不同的加热温度加热所述手冲壶1。

相对于与传统手冲咖啡的咖啡手冲壶的直接在电磁炉或煤气灶上加热或者使用别的加热装置加热后倒入所述手冲壶1的加热方式，该恒温加热装置通过上述的恒温加热方法和红外温度校准方法，可精准地恒温加热所述手冲壶1，根据不同咖啡调节不同的恒温加热温度，同时可以减少检测温度的误差，保证恒温加热温度误差范围在正负3度内。有效的解决咖啡手冲壶不能恒温加热，没法满足冲制不同咖啡需要的不同温度，恒温加热过程中检测的温度会产生较大的误差的问题。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。