本发明涉及加热部件技术领域，尤其涉及一种加热管、电烤箱及控制方法。
背景技术：
现阶段嵌入式烤箱的普遍结构为烤箱顶部设置内外两个加热管，下部、背部各布置一个加热管，烤箱顶部布置散热风机，烤箱背部布置热循环风机。通过热循环风机产生的气流，使烤箱内部的热空气循环起来。通过ntc温度探头采集烤箱内某一点的温度，用pid算法控制加热管的通断，进而达到受热均匀的效果。但是由于背部热循环风机的转速恒定，使得烤箱内部热空气只能有一个方向的定速循环，导致产生热空气的循环死角。而且上述结构使得门体附近和散热孔附近的温度与其他位置难以保持一致。而上部内加热管和上部外加热管因为功率问题无法同时开启，导致热量难以循环到烤箱的每一个角落，使得离加热管稍远的位置温度偏低。
也有些烤箱增加了ntc温度探头的数量，同时测量烤箱内部多点的温度。通过补偿算法使烤箱内部温场达到一个相对稳定的值。但这种方式只能优化现有结构下的温场，无法解决温场不均的问题。
还有些烤箱通过改变内胆结构使气流循环面积加大，但这种方式无法彻底解决某些位置的温场死角。而且改变结构会使工艺难度加大，极大的增加了产品成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种加热管、电烤箱及控制方法，以解决现有烤箱存在温场死角，导致温场不均的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种加热管，包括四个独立加热管，且四个独立加热管且从内到外分别为第一加热管、第二加热管、第三加热管以及第四加热管。
作为优选，所述第一加热管的管体部分呈u形结构设置，所述第二加热管的管体部分呈波浪形结构设置，所述第三加热管的管体部分呈m形结构设置，所述第四三加热管的管体部分呈矩形结构设置。
作为优选，所述第一加热管、第二加热管、第四加热管以及第三加热管的加热功率依次增大。
本发明还提供一种电烤箱，包括加热模块、热风循环模块、排风模块以及温度控制模块，所述加热模块包括上述的加热管、背部加热管以及底部加热管，所述加热管设置在所述电烤箱内部的顶壁上，所述背部加热管设置在所述电烤箱内部的后侧壁上，所述底部加热管设置在所述电烤箱内部的底壁上。
作为优选，所述热风循环模块包括设置在所述电烤箱内部的第一罩极电机，连接于所述第一罩极电机输出端的扇叶，以及电连接所述第一罩极电机的多头电容。
作为优选，所述排风模块包括开设在所述电烤箱顶壁上的排气孔，连接于所述排气孔的第二罩极电机，以及位于所述第二罩极电机输入端处的导风板。
作为优选，所述排气孔置于所述第三加热管的m形结构的管体的中间位置处。
本发明还提供一种权上述电烤箱的控制方法，控制烘烤过程进入预热阶段、烘焙阶段和均温阶段中的至少一个阶段，其中：
在所述预热阶段，开启第二罩极电机、背部加热管、第一加热管以及第三加热管，关闭其余加热管，并以第一转速运行第一罩极电机；
在所述烘焙阶段，开启第二罩极电机、底部加热管、第三加热管以及第四加热管，关闭其余加热管，并以第二转速运行第一罩极电机；
在所述均温阶段，开启第二罩极电机、底部加热管、第二加热管以及第四加热管，关闭其余加热管，并以第三转速运行第一罩极电机。
作为优选，在所述预热阶段，当预设温度与所述电烤箱内的温度之间的差值大于等于第一设定温度值时，判断烘烤剩余时间是否为零；
当所述烘烤剩余时间为零时，结束烘烤过程；
当所述烘烤剩余时间部不为零时，判断所述烘烤剩余时间是否大于设定时间，在所述烘烤剩余时间大于等于所述设定时间时，进入所述烘焙阶段；在所述烘烤剩余时间小于所述设定时间时，进入所述均温阶段。
作为优选，在所述烘焙阶段，当预设温度与所述电烤箱内的温度之间的差值大于等于第二设定温度值时，在开启第二罩极电机、底部加热管、第三加热管以及第四加热管的同时，开启第一加热管；
当预设温度与所述电烤箱内的温度之间的差值小于第二设定温度值时，判断所述烘烤剩余时间是否大于设定时间，在所述烘烤剩余时间大于等于所述设定时间时，继续所述烘焙阶段；在所述烘烤剩余时间小于所述设定时间时，进入所述均温阶段。
作为优选，在所述均温阶段，当预设温度与所述电烤箱内的温度之间的差值大于等于第三设定温度值时，在开启第二罩极电机、底部加热管、第二加热管以及第四加热管的同时，开启第一加热管。
本发明的上述加热管通过设置四个从内到外且功率均不相同的独立加热管，通过控制四个独立加热管中的一个或多个的启闭，能够有效减少电烤箱内温场死角的出现，进而使得电烤箱内的温场均匀，实现对食材的精确烘烤。
本发明的上述电烤箱通过设置上述加热管，能够在不改变整体大小的前提下，实现对温场的精确控制，有效地节约了成本。
本发明的上述电烤箱的控制方法通过控和制加热模块中各加热管的开合及第一罩极电机的频率，能有效保证电烤箱温度的均衡，优化电烤箱的烘烤效果。
在升温过程中开启第二罩极电机、背部加热管、第一加热管以及第三加热管，以最大功率和最大风量运行，能够提升预热速度。在烘焙的过程中则使用相对小的功率和风量保证在成熟的同时，食材内的水分不会过度流失。通过上述方式，能够达到对食材的精确烘烤。
附图说明
图1是本发明加热管的结构示意图；
图2是本发明电烤箱的主视图；
图3是本发明电烤箱的俯视图；
图4是本发明电烤箱顶部显示有加热管的结构示意图；
图5是本发明电烤箱的控制原理示意图；
图6是本发明电烤箱的控制方法的流程图。
图中：
1、第一加热管；2、第二加热管；3、第三加热管；4、第四加热管；5、固定支架；6、固定杆；
10、背部加热管；20、底部加热管；30、继电器；40、第一罩极电机；50、多头电容；60、排气孔；70、第二罩极电机；80、导风板；90、单片机；100、ntc温度探头。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供一种加热管，如图1所示，该加热管包括四个独立加热管，且四个独立加热管且从内到外分别为第一加热管1、第二加热管2、第三加热管3以及第四加热管4，上述第一加热管1、第二加热管2、第三加热管3以及第四加热管4的功率均不相同。
参照图1，上述四个独立加热管的一端均通过固定支架5连接，上述第二加热管2和第四加热管4之间通过固定杆6连接，具体是将固定杆6通过点焊的方式焊接在第二加热管2和第四加热管4上，起到对第二加热管2和第四加热管4的支撑作用。上述第三加热管3和第四加热管4之间也通过固定杆6连接，将固定杆6通过点焊的方式焊接在第三加热管3和第四加热管4上，起到对第三加热管3和第四加热管4的支撑作用。
上述第一加热管1的管体部分(起加热作用的主要部位)呈u形结构设置，其功率最小，本实施例中优选采用200w，且该第一加热管1由第二加热管2包裹在内。
上述第二加热管2的管体部分呈波浪形结构设置，上述固定支架5点焊在该波浪形结构上，本实施例中，该第二加热管2的功率为1100w。
上述第三加热管3的管体部分呈m形结构设置，且该第三加热管3包裹上述第二加热管2设置，通过m形结构的管体部分的设置，使得第三加热管3的加热面积更大，进而当应用到电烤箱内时，能够减少电烤箱内温场死角的出现。本实施例中，上述第三加热管3的功率为1200w。
上述第四加热管4的管体部分呈矩形结构设置，其位于最外侧并包裹第三加热管3设置。本实施例中，上述第四加热管4的功率为1000w。
本发明还提供一种电烤箱，如图2-4所示，该电烤箱包括加热模块、热风循环模块、排风模块以及温度控制模块，其中：
加热模块包括上述的加热管、背部加热管10以及底部加热管20，其中加热管设置在电烤箱内部的顶壁上，背部加热管10设置在电烤箱内部的后侧壁上，底部加热管20设置在电烤箱内部的底壁上，上述各加热管通过内部电阻丝产生热量，通外部不锈钢管的热辐射为电烤箱内部提供热量。本实施例中，上述背部加热管10的功率为2000w，底部加热管20的功率为1100w。为了确保电烤箱的总功率不会过大，上述加热管的第一加热管1、第二加热管2、第三加热管3以及第四加热管4不能同时开启，开启的独立加热管的总加热功率不应超过2400w。而电烤箱开启的各加热管(包括加热管、背部加热管10以及底部加热管20)的总功率不应超过3500w。上述加热管的第一加热管1、第二加热管2、第三加热管3和第四加热管4、背部加热管10以及底部加热管20分别通过继电器30连接于温度控制模块(图5所示)，通过温度控制模块控制继电器30的通断，来实现对各加热管的启闭控制。
本实施例中，优选的，如图4所示，上述加热管的第四加热管4靠近电烤箱门体的一侧距离电烤箱门体的距离l1最小，第四加热管4其他侧距离电烤箱侧壁的距离均为l2，且l2大于l1。通过该结构设置，能够补偿并提高电烤箱烘烤时靠近门体的位置处的温度，使得电烤箱内部的温度分布更加均匀。
上述热风循环模块包括设置在电烤箱内部的第一罩极电机40，连接于第一罩极电机40输出端的扇叶(图中未示出)，以及电连接第一罩极电机40的多头电容50。本实施例中，上述第一罩极电机40用于实现电烤箱内部的热空气的强制对流，具体是第一罩极电机40带动扇叶转动，扇叶则扰动电烤箱内部的热空气，形成对流，实现热空气的在电烤箱内的循环。
上述多头电容50连接于温度控制模块，通过温度控制模块控制改变多头电容50的抽头，能够改变第一罩极电机40的输入电压，进而改变第一罩极电机40的转速，进而改变热空气的循环速度。本实施例中，上述多头电容50能够使得第一罩极电机40具有三个输入电压，相对应的第一罩极电机40的转速也有三个，具体为800rpm、1200rpm、2000rpm。
上述排风模块包括开设在电烤箱顶壁上的排气孔60，连接于排气孔60的第二罩极电机70，以及位于第二罩极电机70输入端处的导风板80。上述加热管的第三加热管3m形结构的管体，能够使得排气孔60置于该m形结构的管体的中间位置处，即通过将第三加热管3的管体设计为m形结构，能够使得第三加热管3避开排气孔60的位置，防止排气孔60处温度过高，影响电烤箱的使用。
上述第二罩极电机70用于对电烤箱内部的排风，起到调节热量散逸水分的作用，该第二罩极电机70通过继电器30连接于温度控制模块，由温度控制模块控制继电器30，来控制第二罩极电机70的启闭。本实施例中，第二罩极电机70的转速恒定为2300rpm。
上述导风板80设置有两个，对称的设置在第二罩极电机70的输入端的两侧，用于在排风过程中，对热空气的流向进行导向。优选的，上述两个导风板80倾斜设置，且两个导风板80靠近第二罩极电机70的一端之间的距离，小于两个导风板80远离第二罩极电机70的一端之间的距离。
上述温度控制模块包括单片机90以及连接于单片机90的ntc温度探头100，其中ntc温度探头100用于采集电烤箱内的温度，并将温度数据传递给单片机90，单片机90则根据接收的温度数据，控制上述加热模块的各加热管、热风循环模块的第一罩极电机40和多头电容50、排风模块的第二罩极电机70的工作时序，以实现对电烤箱内温度的均匀控制，进而达到最佳的烘烤效果。
本发明还提供一种电烤箱的控制方法，具体是控制烘烤过程进入预热阶段、烘焙阶段和均温阶段中的至少一个阶段，可参照图5，该控制方法具体包括以下步骤：
s10：进入预热阶段，开启第二罩极电机70、背部加热管10、第一加热管1以及第三加热管3，关闭其余加热管，并以第一转速运行第一罩极电机40。
本实施例中，上述第二罩极电机70在电烤箱开启后一直处于运行状态，用于散热，且在整个烘烤过程结束后，上述第二罩极电机70还会工作一段时间，直至电烤箱内温度降至60℃以下才会关闭，以达到加快电烤箱的降温速度的目的。
在进入预热阶段后，开启背部加热管10、设置在电烤箱顶部的第一加热管1和第三加热管3，将底部加热管20和第二加热管2、第四加热管4全部关闭，此时能够在满足允许的功率状态下，使得加热热量达到最大。同时以第一转速运行第一罩极风机(具体是通过调节多头电容50的抽头实现第一转速)，本实施例中，第一转速为2000rpm，即第一罩极电机40的最大转速。通过第一罩极电机40以最大转速转动，能够使得开启的背部加热管10、第一加热管1和第三加热管3的热量迅速辐射电烤箱内的每个位置，同时因为此时没有食物，也不用担心水分会大量流失。在预热阶段，电烤箱内的温度一直处于上升阶段，因此每1min进行一次pid算法控温，主要目的是在温度初次波动的时候使温场的波形更加稳定。具体的，上述pid算法控温的方式如下：即通过ntc温度探头100实时检测电烤箱内的温度，并通过单片机90实时计算ntc温度探头100检测的预设温度与电烤箱内的温度之间的差值，由于处于升温阶段，电烤箱内的温度小于预设温度，当预设温度与电烤箱内的温度之间的差值小于第一设定温度值(本实施例中第一设定温度值为5℃)时，则通过pid算法持续控制背部加热管10、第一加热管1和第三加热管3进行升温，当预设温度与电烤箱内的温度之间的差值大于等于第一设定温度值时，判断烘烤剩余时间是否为零，如果烘烤剩余时间为零，则直接结束烘烤过程，即完成烘烤。
如果烘烤剩余时间部不为零时，则判断烘烤剩余时间是否大于设定时间(本实施例设定时间为5分钟)，如果烘烤剩余时间大于等于设定时间时，则进入烘焙阶段；如果烘烤剩余时间小于设定时间时，则进入均温阶段。
s20：进入烘焙阶段，开启第二罩极电机70、底部加热管20、第三加热管3以及第四加热管4，关闭其余加热管，并以第二转速运行第一罩极电机40。
当烘烤剩余时间大于等于设定时间，进入烘焙阶段后，烘焙阶段是食物熟成的主要阶段，此时需要精准控温，即每隔30秒进行一次pid算法控温。为了更好的实现对食材的烘烤，在烘焙阶段开启第二罩极电机70、底部加热管20、第三加热管3以及第四加热管4，关闭其余加热管，开启第三加热管3是因为在食物升温阶段，第三加热管3能够缓慢均匀的辐射热量，保证食物的成熟。此时为了保存食材内部的水分，第一罩极电机40的第二转速为1200rpm。
本步骤中，如果预设温度与电烤箱内的温度之间的差值大于等于第二设定温度值(本实施例第二设定温度值为3℃)时，此时开启第一加热管1，第一加热管1为补充热量的小功率加热管，功率只有200w，此阶段用作精准控温的过程中补充热量。同时判断烘烤剩余时间是否为零，如果烘烤剩余时间为零，则直接结束烘烤过程，即完成烘烤。如果烘烤剩余时间部不为零，继续判断烘烤剩余时间是否大于设定时间(本实施例设定时间为5分钟)，如果烘烤剩余时间大于等于设定时间时，则继续烘焙阶段；如果烘烤剩余时间小于设定时间时，则进入均温阶段。
如果预设温度与电烤箱内的温度之间的差值小于第二设定温度值，则不需要开启第一加热管1，此时先判断烘烤剩余时间是否为零，如果烘烤剩余时间为零，则直接结束烘烤过程，即完成烘烤。如果烘烤剩余时间部不为零，继续判断烘烤剩余时间是否大于设定时间(本实施例设定时间为5分钟)，如果烘烤剩余时间大于等于设定时间时，则继续烘焙阶段；如果烘烤剩余时间小于设定时间时，则进入均温阶段。
s30：进入均温阶段，开启第二罩极电机70、底部加热管20、第二加热管2以及第四加热管4，关闭其余加热管，并以第三转速运行第一罩极电机40。
该均温阶段为上色阶段，具体的，是在食材表面烤出脆皮，此时第二罩极电机70、底部加热管20、第二加热管2以及第四加热管4，关闭其余加热管。开启第二加热管2的目的是因为其波浪形结构的管体能够快速的辐射热量，达到迅速烤焦食材表面的目的。第一罩极电机40的第三转速为800rpm。
在该均温阶段，当预设温度与电烤箱内的温度之间的差值大于等于第三设定温度值(本实施例中，第三设定温度值为5℃)时，在开启第二罩极电机70、底部加热管20、第二加热管2以及第四加热管4的同时，开启第一加热管1，用作精准控温的过程中补充热量。并判断烘烤剩余时间是否为零，如果烘烤剩余时间为零，则结束烘烤过程，即完成烘烤。如果烘烤剩余时间部不为零，则继续均温阶段。
在该均温阶段，当预设温度与电烤箱内的温度之间的差值小于第三设定温度值(本实施例中，第三设定温度值为5℃)时，则不需要开启第一加热管1，此时判断烘烤剩余时间是否为零，如果烘烤剩余时间为零，则结束烘烤过程，即完成烘烤。如果烘烤剩余时间部不为零，则重复判断预设温度与电烤箱内的温度之间的差值是否大于等于第三设定温度值，并重复判断后的操作，直至剩余时间为零，结束烘烤过程。
通过上述三个阶段，能够使得食材在整个烘烤过程中，达到最佳的烘烤效果，且能够对特定的食材(如肉类食材)进行更精准的控制。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。