一种煎药智能壶灶装置的制作方法

本发明涉及一种煎药装置，尤其涉及一种能自动煎煮中草药的由煎药壶和燃气灶构成的煎药智能壶灶装置，属于医药设备领域。

背景技术：

中药副作用小，不易形成抗药性，能做到标本兼治。随着社会的发展，人们健康意识的提高，越来越多的患者青睐于中医治病。中药药液的药效的高低，取决于煎煮方法是否得宜，即如何掌握火候和控制时间；不同中草药处方，往往需要与之相适配的煎煮方法，即使是中医人员，往往也需要多年的经验积累，才能煎出高药效的药液。患者取回中草药后往往自行煎煮，如在燃气灶上、电磁炉上，患者需要不停地调整火力，主要是防止溢流和煎糊，耗费大量的精力和时间；又由于不知如何控制火力和煎煮时间，提高药液的药效，使得所煎煮的药液的药效往往不高。为此，亟需开发一种煎药装置，煎药时获取与中药处方相适应的煎煮程式，并依煎煮程式自动浸药、升温、煎煮和降温，智能煎煮中草药，患者无需参与。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种煎药装置，该装置基于煎煮程式依次浸药、升温、煎煮和降温，自动煎煮中草药，患者无需参与。

本发明的一种煎药智能壶灶装置，主要由煎药壶和燃气灶构成，其设计要点在于：

所述煎药壶包括壶本体和壶盖，所述壶本体包括壶底部和壶身部，所述壶底部设置测温孔，壶身部的顶部设有壶口，壶盖和壶口相盖合；

还包括热电偶，用于检测壶底部的温度，所述热电偶和测温孔装配；

所述燃气灶包括燃烧器和电控燃气阀，电控燃气阀被设置在燃烧器的进气管路中，用于调整燃烧器火力的大小；

还包括控制器，用于煎煮控制，所述控制器获取与被煎中草药的煎煮要求相对应的煎煮程式，煎煮程式被配置有与时间相关联的温度的设定值；在每个控制周期，控制器采用插值方法从煎煮程式中获取温度的设定值，基于热电偶所检测的壶温度的测量值及温度的设定值进行处理，生成控制信号操纵电控燃气阀，调整燃烧器火力的大小，以使壶温度的测量值达到温度的设定值，直至煎煮程式被执行完，完成中草药煎煮。

本发明的煎药智能壶灶装置，包括煎药壶和燃气灶，被配置有热电偶和控制器，热偶装配于煎药壶的壶底部。控制器获取与中药处方煎煮要求相对应的煎煮程式；控制器基于煎煮程式依次进行浸药、升温、煎煮和降温操作。控制器基于煎煮程式中温度的设定值及壶温度的测量值，进行运算处理生成控制信号操纵电控燃气阀，调整燃气灶的火力，使壶温度的测量值达到设定值，直至煎煮程式被执行完，完成煎药，患者无需参与。

在具体实施过程中，本发明的壶灶装置还有如下进一步优选的技术方案。

作为优选地，所述煎煮程式包括程式表；

所述程式表被配置有与时间相关联的温度的设定值，包括多个程式步，构成中草药在煎煮过程中必需的浸药阶段、升温阶段和煎煮阶段；所述程式步主要由时间的设定值和温度的设定值构成。

作为优选地，所述煎煮程式还包括程式参数，程式参数包括用于修正壶温度的控温偏差的温度偏移值；

在每个控制周期，使所述壶温度的测量值达到从煎煮程式中获取的温度的设定值与温度偏移值的和值。

作为优选地，所述测温孔由壶底部的边缘沿径向向内延伸并终止于壶底部的中部，热电偶的测量端和测温孔的盲端部相贴合，检测壶底部中部的温度。

作为优选地，所述热电偶的测量端的相对端设置弹性件，弹性件处于被压缩的状态，以使热电偶的测量端和测温孔的盲端部充分贴合。

作为优选地，所述电控燃气阀包括旋塞阀和电机，所述电机和旋塞阀的阀杆轴连接；或者，

所述电控燃气阀由电控流量阀构成，所述电控流量阀至少包括第1电控流量阀和第2电控流量阀，所述第1电控流量阀被设置在燃烧器内环火的进气管路中，第2电控流量阀被设置在燃烧器外环火的进气管路中，用于分别控制燃烧器内环火和外环火的火力；进一步地，所述电控流量阀为比例阀、伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器中的一种。

作为优选地，还包括点火针、火焰检测针、溢流传感器中的至少一种；所述点火针用于对燃烧器进行点火，火焰检测针用于探测燃烧器上有无火焰，溢流传感器用于检测煎药壶的溢流状态。

作为优选地，所述控制器采集溢流传感器的检测信号，控制器基于溢流传感器的检测信号，当确定发生溢流状态时，生成控制信号操纵电控燃气阀，减小燃烧器的火力，直至溢流状态消除；或者，

所述控制器减小煎煮程式中的温度偏移值的设定值，或/和减小煎煮程式中与溢流发生相对应的程式步的温度的设定值，以使燃烧器的火力减小，直至溢流状态消除。

作为优选地，所述壶身部的顶部设置沿周向延伸并环绕一周的翻边部，该翻边部位于壶口的外部，用于收集煎煮过程中溢出的液体。

作为优选地，所述溢流传感器选用热电偶，其和翻边部固定，该热电偶的检测端部位于翻边部的内侧，和位于壶盖上的沿径向布置的溢流孔相对；或者，

所述溢流传感器为用于泡沫探测的超声波传感器或光电传感器，被设置在煎药壶的上方，其检测端部和设置于壶盖上的窗口相对。

本发明的煎药智能壶灶装置包括煎药壶和燃气灶，被配置有热电偶、控制器及内置于控制器的煎煮程式。煎药壶包括壶本体和壶盖，所述壶本体包括壶底部和壶身部，所述壶底部设置测温孔，壶身部的顶部设有壶口，壶盖和壶口相盖合。热电偶装配于测温孔内，用于测量煎药壶的底部的温度。燃气灶包括燃烧器和电控燃气阀，电控燃气阀被设置在燃烧器的进气管路中，调整燃烧器火力的大小。煎药壶置放于燃气灶上，燃气灶加热煎药壶。控制器被嵌装配燃气灶的壶体上，用于煎煮控制。煎煮中草药时，控制器获取与被煎中草药处方煎煮要求符合的煎煮程式，根据煎煮程式依次操纵浸药、升温、煎煮和降温。基于该煎煮程式，在每个控制/采样周期，控制器采集热电偶所检测的壶温度的测量值及从煎煮程式中获取温度的设定值，基于壶温度的测量值和温度的设定值进行运算处理，生成控制信号，操纵电控燃气阀，调整燃烧器火力的大小，以使壶温度的测量值达到温度的设定值，直至煎煮程式被执行完，完成中草药煎煮。在中草药的煎煮过程中，控制器基于煎煮程式，操纵电控燃气阀，控制燃气灶产生所需的火力，不需要用户参与，用户有无煎煮知识及技能，均可以煎煮出高药效的中药汤剂。另外，热电偶的测量端部被设置在壶底部的中心部，检测壶底部中心处的温度，更能反应煎药壶需要控制的真实温度，提高温度检测的精确性。

有益效果

自动煎煮中草药，药液的药效高，用户无需参于。煎药智能壶灶装置包括煎药壶和燃气灶，被配置有热电偶、控制器及内置于控制器的煎煮程式。煎药壶置放于燃气灶上，热电偶被装配在煎药壶的壶底部的测温孔内。煎煮中草药时，控制器获取与被煎中草药处方煎煮要求相应的煎煮程式，根据煎煮程式依次进行浸药、升温、煎煮和降温操作。在每个控制周期，控制器采集热电偶所检测的壶温度的测量值及从煎煮程式中获取温度的设定值，基于壶温度的测量值和设定值进行运算处理，生成控制信号操控电控燃气阀，调整气灶火力的大小，使热电偶所检测的壶温度的测量值达到设定值，直到煎煮程式被执行完，完成中草药的煎煮，整个煎煮过程中，控制器基于煎煮程式调整火力大小及火力持续时间，不需要用户参与，用户有无煎煮知识及技能，均可以煎煮出高药效的中药汤剂。

附图说明

图1一种壶灶装置的结构示意图。

图2一种煎药壶的结构示意图。

图3煎药壶的分解示意图。

图4煎药壶的一种应用状态示意图。

图5煎药壶的另一种应用状态示意图。

图6一种燃气灶的结构示意图。

图7炉头的结构示意图。

图8图6中燃气灶在a-a方向的剖视示意图。

图9燃气灶的另一实施方式的结构示意图。

图10另一种燃气灶的示意图。

图11控制器的原理框图。

其中，100-煎药壶，110-壶本体，111-壶底部，112-壶身部，113-壶口，114-翻边部，115-测温孔，116-固定孔，117-堵头，118-弹性件，120-壶嘴，130-壶盖，131-盖体部，132-提手部，133-凸缘部，134-溢流孔，135-窗口，140-把手，141-空腔，150-热电偶，160-溢流传感器，170-接线端子；

200-燃气灶，210-燃烧器，211-炉头，2111-内环底座，2112-外环底座，2113-引射器，2113a-内环引射器，2113b-外环引射器，2114-检测孔，2114a-第1检测孔，2114b-第2检测孔，212-内环火盖，213-外环火盖，214-喷嘴，214a-内环喷嘴，214b-外环喷嘴，215-锅支架，220/220′-电控燃气阀，221/221′-电磁阀，222-旋塞阀，222a′-第1电控流量阀，222b′-第2电控流量阀，223-电机，224-减速机构，230-点火针，240-火焰探测针，250-接近传感器，260-燃气灶壳体，261-灶底壳，262-灶顶壳；

300-控制器，310-电源。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。本发明实施例中有关方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本实施方式的一种煎药智能壶灶装置，如图1和图6所示，包括煎药壶100、燃气灶200和控制器300。煎药壶100包括壶本体110、壶盖130、热电偶150和溢流传感器160。壶本体110包括壶底部111和壶身部112，所述壶底部111设置沿径向布置的测温孔115。壶身部112的顶部设有壶口113，壶盖130和壶口113相盖合。热电偶150和测温孔115相装配，用于测量煎药壶100的壶底部111的温度。燃气灶200包括燃烧器210和电控燃气阀220，电控燃气阀220被设置在燃烧器210的进气管路中，用于调整燃烧器210火力的大小。煎药壶100置放于燃气灶200上，燃气灶200加热煎药壶100，以煎煮中草药。控制器300被嵌装配燃气灶200的壶体内，用于煎药控制，包括浸药和煎煮。煎煮中草药时，控制器300获取与被煎中草药处方煎煮要求符合的煎煮程式，根据煎煮程式依次进行浸药、升温、煎煮和降温。基于该煎煮程式，在每个控制周期，控制器300采集热电偶的检测信号，获取壶温度的测量值，以及利用线性内插值法从煎煮程式中获取温度的设定值，基于壶温度的测量值和温度的设定值进行运算处理，生成控制信号操纵电控燃气阀，改变电控燃气阀的开度，调整燃烧器火力的大小，以使壶温度的测量值达到温度的设定值，直至煎煮程式被执行完，完成中草药煎煮。在中草药的煎煮过程中，控制器基于煎煮程式，操纵电控燃气阀，调整燃气灶火力的大小，不需要用户参与，用户有无煎煮知识及技能，均可以煎煮出高药效的中药汤剂。

煎药壶100

所述煎药壶100，如图2-图3所示，包括壶本体110、壶嘴120、壶盖130、把手140、热电偶150、溢流传感器160以及接线端子170。

其中，所述壶本体110，如图3所示，包括呈圆形的壶底部111及壶身部112，所述壶底部111和壶身部112相固定，构成上端开口的容器，用于容纳液体。所述壶底部111和壶身部112一体成型。壶身部112的顶部设置由内表面向内延伸凸台，该台阶环绕一周，构成沿水平面方向的壶口113。壶身部112的顶部设置向上延伸且向外倾斜的翻边部114，翻边部114沿壶身部的顶部环绕一周，该翻边部114位于壶口113的外部侧，用于收集煎煮过程中从壶口113溢出的液体，避免溢出的液体洒落，以影响药效不足。翻边部114上设置有用于固定溢流传感器的固定孔，如图4所示。所述壶嘴120为内置有用于液体流通的通道的壳体，该通道的直径从壶嘴的进口端到出口端逐渐缩小。所述壶嘴120的进口端部和壶身部112固定，位于壶身部112的中部偏上处，壶嘴120和壶身部112相连通，以方便倾倒药液。把手140呈耳子状，把手140内置有用于装配接线端子170的空腔141。把手140和壶身部112相固定，位于壶嘴120的相对侧。所述壶底部111的内部被设置用于容纳热电偶150的测温孔115。测温孔115沿径向布置，测温孔115由壶底部的边缘沿径向向内延伸，并终止于壶底部的中部，测温孔115的盲端部位于壶底部的中心处。测温孔115的自由端部被设置用于装配堵头的固定孔116，固定孔116和测温孔115共轴线，位于壶底部111的边缘部。

所述壶盖130，如图3所示，包括圆盘形且呈上拱形的盖体部131和提手部132，提手部132和盖体部131的顶部相固定。所述盖体部131下底面的边缘部设有凸缘部133，凸缘部133环绕一周。凸缘部133的外径和壶口113的内径相配合。所述盖体部131的边部上设置溢流孔134，溢流孔134沿径向布置。溢流孔134位于凸缘部133的上方。溢流孔134用于壶本体内的液体溢流和回流，以及用于溢流传感器160更精确地检测煎药壶的溢流状态。

所述壶本体110、壶嘴120、壶盖130、把手140的材质为陶，也可以选用瓷。由于中药汤剂与陶及瓷不发生化学反应，中药汤剂中不会产生有害物质，且有利于使药液保持高药效。需要说明的是，也可以采用金属材料，如不锈钢，制造，但是其内部必需用瓷层做内胆，将中药药液和金属相隔离，避免药液和金属发生化学反应，降低药效，并产生有害物质。

其中，所述热电偶150的测温点被封装于一端部，形成测量端。热电偶150插入测温孔115内，热电偶150的测量端和测温孔115的盲端部相贴合，用于检测壶底部中部的温度。构成弹性件118的弹簧、堵头117依次装配于固定孔116内，堵头117和固定孔116固定，热电偶150、弹性件118和堵头117依次相贴合，弹簧118处于被压缩状态，使得热电偶150的测量端和测温孔115的盲端部紧紧相贴合，以利于可以更精确地检测壶底部的温度。

其中，所述溢流传感器160选用热电偶。该热电偶和翻边部114上的固定孔相装配并固定，该热电偶的检测端部位于翻边部114的内侧，与位于壶盖130上的溢流孔134正相对。可以理解为，当盖壶盖130时，需使壶盖130上的溢流孔134和用于溢流检测的热电偶的检测端正相对，以使能更及时地检测到煎药壶的溢流状态。如此布置，当煎药壶100发生溢流时，煎药壶100内的液体首先从溢流孔134流出，热电偶的检测端部可以及时地接触到溢流出的液体。热电偶的检测端部接触液体后，热电偶检测端部的温度发生突变，热电偶所检测的温度曲线上形成突变台阶，据此可以用于判断煎药壶100发生了溢流状态。因而，采用热电偶可以检测煎药壶的溢流状态，但是必需是煎药壶内的液出溢流后，才能检测到溢流状态。

所述热电偶150、溢流传感器160分别通过导线和装配于把手140内的接线端子170电连接，接线端子170通过信号线和控制器300电连接，使得热电偶150、溢流传感器160与控制器分别电连接。

需要说明的是，所述测温孔115还可为其端面呈矩形的孔。热电偶150被封装成片状，热电偶150的端面和测温孔115的端面形状相配合。该热电偶150的测量部被设置在热电偶的上表面。将热电偶150插入到测温孔115的内部，热电偶150的下表面和测温孔115的下内壁面之间设置弹性件118，如弹片，弹性件处于被压缩的状态，使热电偶150的测量部和测温孔115的上内壁面相紧紧贴合。此外，所述热电偶150的测量部还可以被设置在热电偶的下表面，热电偶150装于测温孔115内，热电偶150的上表面和测温孔115的上内壁面间设置弹片；另外，热电偶150的测量部还可以被设置在热电偶的侧面，热电偶150和测温孔115装配，热电偶150测量部的相对侧面和测温孔115的侧壁之间设置弹片，以使热电偶150的测量部和测温孔115紧紧贴合，提高温度检测的精确性。

燃气灶200

所述燃气灶200，如图6和图7所示，包括燃烧器210、电控燃气阀总成220、点火针230、火焰检测针240、接近传感器250、燃气灶壳体260和锅支架215。电控燃气阀总成220包括旋塞阀222和电机223，电机223的输出轴和旋塞阀222的阀杆轴连接，用于改变旋塞阀222的阀开度，调整燃烧器210火力的大小。燃烧器210的进气口和电控燃气阀总成220的出气口分别连通，电控燃气阀总成220的进气口和位于燃气灶内的输气管相连通。点火针230和火焰检测针240被固定在燃烧器210上，用于对燃烧器210进行点火以及探测燃烧器210上有无火焰。燃烧器210的中心部被设置有检测孔2114，接近传感器250和检测孔2114装配，用于检测燃气灶200上有无煎药壶100。

其中，所述燃烧器210，如图6和图7所示，包括炉头211、内环火盖212、外环火盖213、喷嘴214。所述炉头211包括内环底座2111、外环底座2112、引射器2113。外环底座2112的下端部设有三个用于和燃气灶底壳固定的固定耳。引射器2113包括内环引射器2113a和外环引射器2113b。喷嘴214包括内环喷嘴214a和、外环喷嘴214b。外环底座2112呈环状体，内置有上端开口的用于燃气流通的环状气道。内环底座2111为中部设有沿其轴线方向通孔的圆柱状体，该通孔用于接近传感器250检测燃气灶上有无煎药壶，被称之为第1检测孔2114a，如图9所示。内环底座2111内置有上端开口的用于燃气流通的环状气道。内环底座2111设置在外环底座2112的内部，内环底座2111和外环底座2112共轴线，内环底座2111和外环底座2112相固定，内环底座2111和外环底座2112之间设置有用于空气流通的通气孔。所述内环底座2111和外环底座2112之间设置用于装配点火针230和火焰检测针240沿竖直方向的两个安装孔。内环引射器2113a包括依次固定连接的收缩管部、混合管部和扩压管部，内环引射器2113a的扩压管部和内环底座2111相固定，并和内环底座2111的环状气道相连通，内环引射器2113a的收缩管部和内环喷嘴214a固定，所述内环喷嘴214a、内环引射器2113a和内环底座2111相连通，用于将燃气输送到内环底座2111内置的环状气道。外环引射器2113b包括依次固定连接的收缩管部、混合管部和扩压管部，外环引射器2113b的扩压管部和外环底座2112相固定，并和外环底座2112的环状气道相连通，外环引射器2113b的收缩管部和外环喷嘴214b固定，所述外环喷嘴214b、外环引射器2113b和外环底座2112依次相连通，用于将燃气输送到外环底座2112内的环状气道。所述内环火盖212的中部设有沿竖直方向的通孔，被标识为第2检测孔2114b，如图9示，内环火盖212内置有下端面开口的环状气道，内环火盖212上设置有多个火孔，该火孔和环状气道连通，可以理解为内环火盖为环状体。内环火盖212和内环底座2111相配合。内环火盖212盖合在内环底座2111上，内环火盖212的下端面和内环底座2111的上端面相贴合，内环火盖212和内环底座2111装配后其内部形成由环状气道构成的环状气室，用于将然气均匀分配到内环火盖212的各个火孔。所述第2检测孔2114b和第1检测孔2114a共轴线，并形成沿竖直方向的通孔，被称之为检测孔2114，用于接近传感器250检测燃烧器上有无锅具。外环火盖213为环状体，外环火盖213内置有下端面开口的环状气道，外环火盖213上设置有多个火孔，该火孔和所述环状气道相连通。所述外环火盖213和外环底座2112相配合。外环火盖213被盖合在外环底座2112上，外环火盖213的下端面和外环底座2112的上端面相贴合，外环火盖213和外环底座2112装配后其内部形成由环状气道构成的环状气室，用于将然气均匀分配到外环火盖213的各个火孔。

其中，所述火焰检测针240采用热电偶火焰检测针，其结构可靠，故障率低。此外，所述火焰检测针240还可以选用离子火焰检测针替代。

其中，所述接近传感器250采用机械式接近开关，优选价格低廉的轻触型机械接近开关。该接近开关通过接近支架和燃烧器2101装配。所述接近支架，如图8所示，包括伸缩部、弹簧以及固定座。固定座内置有上端开口的沿竖直方向的柱状盲孔；伸缩部为柱状体，伸缩部被设置在固定座的盲孔内，并和固定座的盲孔滑动配合。所述伸缩部的下端部、弹簧、接近开关依次装配于固定座的盲孔内，伸缩部的下端部、弹簧、接近开关和固定座的盲孔底部依次贴合，弹簧处于被压缩状态，伸缩部相对于固定座可以上下滑动。当燃气灶上无煎药壶时，弹簧虽处于压缩状态，但压缩量小，弹簧的弹力较小，不能促使接近开关被触发发出接近信号；但是当煎药壶放在燃气灶上后，接近支架受到煎药壶重压，如图1所示，接近支架的伸缩部向下移动，弹簧进一步被压缩，弹簧的弹力增大，触发接近开关产生接近信号，表明燃气灶上有煎药壶。这样接近传感器250选用轻触型机械式接近开关，并将机械式接近开关和接近支架集成为一个部件，做成一个接近总成，方便于安装和维护，可以减少燃气灶中裸露的零部件数量，另外选用机械式接近开关，还有利于降低接近传感器250的成本。

需要说明的是：接近传感器250还可以选用非接触型的光电式接近传感器。所述光电接近传感器通过固定架和燃烧器210相装配，如图9所示，光电接近传感器位于检测孔2114的下端侧，光电接近传感器的检测端部竖直向上布置，正对着检测孔2114。所述光电接近传感器通过检测孔2114可以检测燃烧器上有无煎药壶100。另外，所述光电接近传感器还可以被布置在燃气灶的灶顶壳上，其检测端部和置放在燃气灶上的煎药壶相对。

其中，所述电控燃气总成220，如图6所示，包括电磁阀221和电控燃气阀，所述电控燃气阀包括旋塞阀222、电机223和减速机构224。旋塞阀222选用现有技术燃气灶中通用的旋塞阀，该旋塞阀被设置有一个进气口，两个出气口；所述的两个出气口，其中的一个为大流量出气口，另一个为小流量出气口。电机223的输出轴通过减速机构224和旋塞阀222上的阀杆轴连接，驱动阀杆转动，调整旋塞阀222的阀开度，改变流入燃烧器的燃气的流量，以调整燃气灶200的火力大小。所述电磁阀221的进气口和位于燃气灶内的输气管连通，电磁阀221的出气口和旋塞阀222的进气口连通，旋塞阀222的大流量出气口和装配于炉头211上的外环喷嘴214b的输入口连通，旋塞阀222的小流量出气口和装配于炉头211上的内环喷嘴214a的输入口连通。所述电机223为步进电机。电机223和旋塞阀222的阀杆轴连接。另外，所述步进电机也可以由伺服电机或变频电机替代，其必需通过减速器，如减速机构224，和旋塞阀222的阀杆轴连接。

另外需要说明的是：所述电控燃气阀，如图10所示，还可以由比例阀222′构成，所述电控燃气阀至少包括两个比例阀222′，该两个比例阀222′分别被标识为第1比例阀222a′和第2比例阀222b′。第2比例阀222a′的额定流量大于第1比例阀222b′的额定流量，使燃烧器210的外环火大于内环火，可以较均匀地加热煎药壶。所述电磁阀221′的出气口和第1比例阀222a′和第2比例阀222b′的进气口分别连通并固定，构成所述的电控燃气阀总成220′。此外，所述比例阀还可以由伺服阀、比例伺服阀和质量流量控制器等电控流量阀所替代。

其中，所述燃气灶壳体260，如图9所示，包括灶底壳261和灶顶壳262。所述灶底壳261选用薄钢板，采用冲压工艺成型制成。灶底壳261内设有用于安装燃烧器210、电控燃气阀总成220的安装位；以及用于安装控制器300及电源310的安装位。灶顶壳262被设置有用于燃燃器210及阀杆贯穿的通孔。

控制器300

所述控制器300，如图11所示，包括微处理器、存储器、传感器电路、网络模块、显示驱动电路、键盘接口电路、电磁阀驱动电路、电机驱动电路、脉冲式点火电路，以及内置于存储器的煎煮程式。所述存储器、传感器电路、网络模块、显示驱动电路、键盘接口电路、电磁阀驱动电路、电机驱动电路、点火电路分别和微处理器电连接。触控屏经显示驱动电路和控制器300电连接；移动终端，如手机、平板电脑等，经(路由器、)网络模块和控制器300建立通信连接；热电偶150、溢流传感器160、火焰检测针240、接近传感器250经传感器电路和控制器300分别电连接；按键模块经键盘接口电路和控制器300电连接。所述按键模块、触控屏、移动终端，根据需要可以选配其中的一种或两种，本实施方式中优选按键模块和触控屏。所述按键模块被嵌装在燃气灶200的灶顶壳262的前部上。按键模块上设有“点火”、“熄火”、“增大”、“减小”、“确认”键，触控屏的应用软件界面上也设有“点火”、“熄火”、“增大”、“减小”、“确认”键，用于手动操纵壶灶装置点火、熄火、增大火力、减小火力以及修改煎煮程式。电源310将市电变换成控制器300所需的低压直流电，向控制器300提供电能。

煎煮程式

所述煎煮程式，包括程式表和程式参数。程式表被配置有和时间相关联的温度的设定值，包括时间的设定值和温度的设定值所构成的数据表。程式表包括多个程式步，其构成煎煮过程中所需的浸药阶段、升温阶段、煎煮阶段和降温阶段。程式表中时间的设定值将持续到整个煎煮周期，涵盖浸药、升温、煎煮、到最后熄火。程式参数包括一个、二个或多个参数，程式参数与程式表相关联，配合使用，修改程式参数可以优化控制器300对煎煮过程的控制。煎煮程式被存储在控制器300的存储器内。具有中草药知识及煎煮技能的用户或中药师通过移动终端、按键模块、触控屏等人机交互界面可以自行修改和定义所需的煎煮程式，修改完成后的煎煮程式可以存储于存储器。一种可选的煎煮程式的程式表和程式参数如下所示，其中程式表包括7个程式步，程式步包括“温度”及“时间”的设定值。

程式表：

程式参数：

保温温度(/℃)：50；

温度偏移值(/℃)：5；

控温容差(/％)：2

采样周期(/s)：10。

所述“程式表”中包括“温度”及“时间”。其中，“温度”表示在煎煮过程中壶底部要达到的温度，可选地指壶底部内表面要达到的温度。“时间”表示在该程式步的时间段内温度由上一程式步温度的设定值逐步变化到该程式步温度的设定值，可选用斜坡变化，适于描述“温度”变化的快慢，如煎煮升温的快、慢；需要说明的是，对于第1程式步，其上一程式步温度的设定值可以理解为加热前热电偶所检测的壶底部的温度，也可以理解取值为该第1程式步温度的设定值；对于前一种理解，在第1程式步前还需要再加一个用于升温的程式步，该程式步温度的设定值与所述第1程式步的相同。

所述“程式参数”包括“保温温度”、“温度偏移值”、“控温容差”、“采样周期”。“保温温度”表征中草药煎煮完成后药液需要被维护的温度，以使药液适合于服用。“温度偏移值”表征对壶温度的控温偏差进行修正的修正参数，用以修正热电偶控制的壶温度相对于温度设定值的偏差，以使煎药壶被加热的温度(底部内表面)与期望的设定温度相一致。造成热电偶产生控温偏差的因素包括：测温孔的位置、壶底部热阻的大小、热电偶本身的差异、热电偶装配偏差、热电偶老化钝化、以及煎药壶本身的差异(如厚、薄、材质)等等。热电偶检测的壶温度的测量值在数值上与从程式表中获取的温度的设定值与温度偏移值的和值相一致，这样煎药壶被加热的温度(壶底部内表面)就达到了温度的设定值。例如，煎药壶底部内表面的期望温度为100℃，将温度的设定值取值为100℃，由于热电偶被装配在位于壶底部内表面下方的测温孔内，壶底部内表面与测温孔间存在的热阻较大，则当热电偶的检测温度为100℃时，壶底部内表面的温度小于100℃，可能为98℃，没有达到设定温度，即存在2℃的偏差，这个温度偏差可以通过温度偏移值来修正，将温度偏移值设为2℃。在此状态下，温度的设定值为100、温度偏移值为2℃，则热电偶的检测温度应为102℃，当热电偶检测的温度达到102℃时，壶底部内表面的温度达到设定的温度100℃，即达到期望温度。此外，温度偏移值还可以用于调整煎煮程式中温度的设定值，如，温度偏移值增加2℃，相当于煎煮程式中各程式步温度的设定值增加2℃。修改温度偏移值的设定值，可以使同一程式表适用于不同厚度、不同材质的煎药壶；以及可以修正热电偶的装配偏差及热电偶本身的差异，以使程式表适用于煎药壶。例如，当更换了热电偶，由于热电偶本身的差异、装配偏差，使得煎药壶的热工况发生了变化，使用前需要对煎药壶进行调式，以使程式表适用于新工况的煎药壶。一种可选的调式方法，如，在某一温度设定值t0下加热煎药壶，采用高一级别的测温计测量壶底部内表面的温度值t1，调整燃气灶火力的大小，使t1和t0相等，此时热电偶所检测的壶温度的测量值为tc，所述壶温度的测量值tc与温度设定值t0间的差值作为温度偏移值的初始设定值。“控温容差”表征煎药壶壶温度的测量值相对于被控目标温度的波动幅度；例如，控温容差为2％，表示控制器允许壶温度的测量值(即被控目标温度)和温度设定值间的波动范围的最大偏差的相对值为2％，比如：若温度的设定值为100℃、控温容差为2％，则壶温度的测量值(即被控目标温度)在98-102℃之间，则认为壶温度的测量值和温度的设定值相当，也即壶温度的测量值达到设定值。温度偏差的相对值在此定义为：温度偏差的相对值＝abs(温度的测量值-温度的设定值)/温度的设定值*100％。“采样周期”表征控制器从程式表中获取温度的设定值以及从热电偶获取壶温度的测量值的时间间隔，即控制器对壶灶装置实施控制的频繁程度。采样周期被设置的越小，控制就越精确。

接下来，将以上述提及的煎煮程式(不设置温度偏移值参数)为例，将本实施方式的壶灶装置煎煮中草药的操作流程，以及自动煎煮过程和控制原理，分别作如下所述。

壶灶装置的操作方法

s1：中草药入壶。将煎药壶100的壶盖130打开，把准备好的中草药放入煎药壶内，盖上壶盖。

s2：煎煮程式选择。通过按键模块或触控屏选取与待煎煮中草药处方要求相适配的煎煮程式，控制器300从其内存储器中读取相应的煎煮程式。

s3：点火煎煮。控制器300被配置有“自动”和“手动”两种煎煮方式，默认为“手动”煎煮方式。选择“自动”煎煮方式，触按“点火”键，控制器300操纵燃气灶200即刻点火，或者由时间驱动(即预约方式)操纵燃气灶点火；燃气灶200产生火焰，加热煎药壶100。控制器300根据煎煮程式依次进行浸药、升温、煎煮和降温。在每个控制周期，控制器采集热电偶所检测的壶温度的测量值及从煎煮程式中获取温度的设定值，基于壶温度的测量值和设定值进行运算处理，生成控制信号操控电控燃气阀，调整燃气灶火力的大小，使热电偶所检测的壶温度的测量值达到设定值，直到煎煮程式被执行完，完成中草药的煎煮。整个煎煮过程由控制器自动完成，用户无需参与。

s4：煎煮完成。煎煮程式的时间被控制器300执行完，煎煮过程完成，完成中草药煎煮。控制器300生成控制信号触发轰鸣器发出报警，告知用户取药液。若未选取保温功能时，控制器300生成控制信号操纵构成电控燃气阀总成220的电磁阀221并闭，阻断燃气流通，关闭燃气灶200；若选取保温功能，用户长时间不取药液，控制器300将依照程式参数中的“保温温度”的设定值，操纵燃气灶200对煎药壶100加热，使壶温度的测量值和保温温度的设定值相当，以使煎煮好的药液的温度维持在用户所需的温度。

煎煮自动控制的方法和过程

煎煮程式包括程式表和程式参数。所述程式表为由时间和温度所构成的表格，包括多个程式步，程式步的数量根据煎煮需要进行确定，无具体要求。程式表涵盖中草药在煎煮过程中必需的浸药阶段、升温阶段、煎煮阶段和降温阶段。为了提高中药药液的药效，有的中药处方要求常温浸药，有的要求在某温度范围内浸药，有的要求缓慢升温到最高温度，有的要求武火(温度设定值较高)煎煮，有的要求文火(温度设定值较低)煎煮等等，均可以通过程式表中的时间和温度的设定值来实现。煎煮程式的程式表的制定和修改需要在中药师的指导下进行，或由中药师制定。本实施方式煎煮程式的程式表，以表格形式存在，非常方便于参数修改，针对不同的中草药处方，快速设定相对应的程式表，有利于煎煮出药效更高的药液。

所述煎煮程式的程式表包括7个程式步。其中第1程式步，对应浸药阶段，浸药温度为35℃，浸药时长为30min；第2-第3程式步，对应升温阶段，第2程式步较快速升温，经历3分钟从35℃升高到95℃，第3程式步的较第2程式步缓慢升温，经历2分钟从95℃升高到105℃，设置合适的升温速率，可以有效地减小泡沫产生，避免溢流；第4-第6程式步，对应煎煮阶段，萃取中草药的有效成分，第4程式步的煎煮温度为105℃、煎煮时长10min，第5程式步经历1分钟将温度从105℃降到100℃，第6程式步的煎煮温度为100℃、煎煮时长10min；第7程式步，对应降温阶段，历经5分钟将温度从100℃降低到70℃，使煎煮的药液以一定的降温速率降温。需要说明的是，中草药处方若是不要求完成煎煮的药液以一定的速率降温，可以不设值第7程式步。在每个采样周期，控制器300采用插值法从程式表中获取温度的设定值，可以理解为，控制器300根据采样周期，如10s，将当前程式步的时间设定值对应的时间段划分为对应的多个小时间段，每一小时间段对应于一个采样周期，并依据上一程式步温度的设定值和当前程式步温度的设定值，采用插值法获取各个采样周期对应的温度的设定值。如采用线性内差值法取值，各程式步的温度将由上一程式步温度的设定值斜坡变化到该程式步温度的设定值，即斜坡变化；对于第1程式步可以理解为其上一程式步温度的设定值和该第1程式步温度的设定值相同。此外，所述线性内插值法还可以由多项式插值、牛顿插值或其它插值方法进行替代，使各程式步间温度平滑过度替代斜坡变化。如以第2程式步的线性内插值法取值为例，说明如何从程式表中获取温度的设定值，假设采样周期10s，第2程式步的第9个控制/采样周期，即第90s，对应于第2程式步的1分30秒处，采用线性内插法从第2程式步获取在该第9个控制周期的温度的设定值为65℃。

在自动煎煮过程中，所述控制器300基于所获取的煎煮程式，依次执行程式表的各个程式步，操控燃气灶200的火力，加热煎药壶100，使壶温度的测量值达到温度的设定值，依次进行浸药、升温、煎煮和降温操作，自动煎煮中草药，直到程式表被依次执行完，完成中草药的煎煮，在煎煮的过程中，用户无需参与煎煮火力及时间的控制。

控制器300执行第1程式步。第1程式步为浸药阶段，在每个控制/采样周期，控制器300从第1程式步中获取温度的设定值，以及采集热电偶150的检测信号，获取壶温度的测量值，基于壶温度的测量值和设定值，生成控制信号，操纵电控燃气阀，调整燃气灶200的火力，使壶温度的测量值和设定值相当，即达到设定值。当第1程式步的时间被执行完后，执行第2程式步。

在第2程式步的每个控制/采样周期，控制器300采集热电偶150的检测信号获取壶温度的测量值，并利用线性内差值的方法从第2程式步中获取温度的设定值。控制器300将所获取的壶温度的测量值和温度的设定值进行比较，当壶温度的测量值小于温度的设定值，控制器300经运算生成包括使燃气灶火力增大的控制信号，发送给电机驱动电路，驱动电机转动，电机带动旋塞阀222的阀杆转动，使旋塞阀222的开度增加，增加燃气灶200的火力，以使煎药壶100的温度升高，直到所获取的壶温度的测量值和温度的设定值相当；当所采集的壶温度的测量值大于所获取的温度的设定值时，控制器300经运算生成使燃气灶火力减小的控制信号，发送给电机驱动电路，驱动电机反向转动，电机带动旋塞阀222的阀杆反向转动，旋塞阀222的开度减小，降低燃气灶200的火力，以使煎药壶100的温度下降，直到所获取的壶温度的测量值达到温度的设定值；如此，直至控制器300执行完第2程式步。第2程式步被执行完后，控制器300采用上述控制方法依次执行第3程式步至第7程式步，直至程式表的各个程式步被执行完，完成中草药的煎煮。

控制器300对所获取的壶温度的测量值、温度的设定值进行运算处理生成调整燃气灶火力的控制信号时，所采用的运算处理方法可以是pt(比例积分)控制算法，也可以是pd(比例微分)控制算法，还也可以是控制精度更高的pid(比例积分微分)控制算法。

当煎煮程式被控制器300执行完，完成中草药的煎煮，此时控制器300生成控制信号，触发报警器发出轰鸣声，告知用户，煎煮结束，可以取药液。在整个煎煮过程中，用户无需参与，由壶灶装置自动完成。

在上述自动煎煮的过程中，在每个控制/采样周期，控制器300还获取溢流传感器160的检测信号，基于溢流传感器160的检测信号确定煎药壶发生了溢流状态，控制器300生成包括使燃气灶火力减小的控制信号，操控电控燃气阀，使燃气灶200减小火力，直致煎药壶100消除溢流，避免溢流继续进行；同时控制器300进行溢流计数。当溢流计数大于计数阈值，比如计数大于3次时，特别是发生连续溢流计数时，控制器300还进行了以下溢流处理。

当溢流计数大于计数阈值，控制器300将从煎煮程式中所获取的与发生溢流时刻所在控制周期相对应的温度的设定值与当前程式步温度的设定值进行比较，并将所述温度的设定值与当前程式步温度的设定值进行差值计算，并将该差值做标识，如在此被标识为第1调整量值。当所获取的与发生溢流时刻所在控制周期相对应的温度的设定值相对于当前程式步温度的设定值较低时，如所述温度的设定值与该程式步温度的设定值间相差4-8℃，表明程式表中该程式步温度的设定值过高，此时，控制器300减小程式参数中的温度偏移值的设定值，使煎药壶100的被控目标温度整体向下平移，降低壶的被控目标温度，以减少溢流的发生率；所述温度偏移值的设定值的减小幅度可以基于第1调整量值进行确定，可选为第1调整量值的部分量值，如减小幅度取第1调整量值的1/3、1/2或2/3等。当所获取的与发生溢流时刻所在控制周期相对应的温度的设定值相对于该程式步温度的设定值较高时，如所获取的温度的设定值与当前程式步的温度的设定值间相差1-3℃，即溢流时所对应的温度的设定值已接近当前程式步温度的设定值时，控制器300减小程式表中当前程式步温度的设定值，以及减小其温度设定值不小于该程式步温度设定值的各个程式步的温度的设定值，减小温度的设定值以及温度上升的速率，逐步减少加热装置的火力，减少直至避免溢流发生；所述程式步温度的设定值的减小幅度可以根据第1调整量值来确定，如取值为第1调整量值的部分量值，其减小幅度取值为第1调整量值的1/3、1/2或2/3等。需要说明的是，当溢流发生后，控制器300还可以同时减小煎煮程式中温度偏移值的设定值以及当前程式步温度的设定值，此种情况下为了避免超调，导致壶温度过低，则温度偏移值的减小幅度与程式步温度设定值的减小幅度之和应小于第1调整量值。控制器300对煎煮程式进行上述修改后，将溢流计数进行规0处理，恢复0值。

控制器300对煎煮程式的程式步温度的设定值或/和温度偏移值的设定值进行减小修改后，控制器300重新进行溢流计数，且溢流计数大于计数阈值时，控制器300依上述方法再次修改煎煮程式，如此循环调整，直至煎煮程式被执行完，完成对中草药的煎煮。煎煮完成后，用户可以保存控制器300所修改的煎煮程式，以备下次使用。

另外，需要说明的是：所述溢流传感器160还可以选用超声波传感器或光电传感器，其用于检测到壶内液体表面的泡沫及泡沫高度，可以检测到煎药壶将要发生溢流且尚未溢出的溢流状态，可以避免溢流的发生。溢流传感器160和煎药壶装配，如图4所示，其检测端部和壶盖130上的窗口135正相对，通过该窗口135可以探测到煎药壶内产生的泡沫。当煎药壶100内液体被加热到沸腾后，液体表面产生并集聚泡沫，当泡沫的高度达到设定的高度阈值时，如泡沫顶端面接触壶盖，则溢流趋势产生，有发生溢流的可能，控制器300作出产生溢流状态的判断，生成用以减小燃气灶火力的控制信号，操控电控燃气阀，使燃气灶200减小火力，减少甚至消除煎药壶100内产生的泡沫，避免溢流发生。同时控制器300进行溢流计数。

在上述自动煎煮的过程中，在每个控制/采样周期，控制器300还获取接近传感器250、火焰检测针240的检测信号，控制器300基于火焰检测针的检测信号，判断燃气灶上无火焰，且基于接近传感器的检测信号，判断燃气灶上有煎药壶时，控制器300生成控制信号操纵点火针对燃气灶200点火，继续执行未被执行的煎煮程式，直到煎煮程式被执行完，完成中草药的煎煮，确保煎药成功；当判断燃气灶上无锅具，控制器不操纵点火针对燃气灶200点火，以避免燃气灶空烧，浪费燃气。若多次点火未成功，控制器300则生成报警信号触发报警，警示用户参与处理，排除故障。在自动煎煮过程中，当控制器300判断燃气灶200上无煎药壶100时，如煎药壶100被拿起，但煎煮程式未被执行完，延时一定的时间后，如1分钟后，控制器300将生成控制信号操纵构成电控燃气阀总成220的电磁阀221关闭，阻断然气流通，使燃烧器熄火，可以避免燃气灶空烧，浪费燃气。

在此，需要说明的是，若采用“温度偏移值”参数，在自动煎煮中草药的过程中，控制器依次执行煎煮程式的各个程式步，在每个控制周期，控制器将壶温度的测量值同从煎煮程式中获取的温度的设定值与温度偏移值的和值相比较，基于壶温度的测量值以及获取的温度的设定值与温度偏移值的和值，进行运算处理生成控制信号调整燃气灶的火力，使壶温度的测量值达到从煎煮程式中获取的温度的设定与温度偏移值的和值，直到煎煮程式被控制器执行完，完成中草药的煎煮。

本实施方式的煎药智能壶灶装置包括煎药壶和燃气灶，被配置有热电偶、控制器及内置于控制器的煎煮程式。煎药壶包括壶本体和壶盖，所述壶本体包括壶底部和壶身部，所述壶底部设置测温孔，壶身部的顶部设有壶口，壶盖和壶口相盖合。热电偶装配于测温孔内，用于测量煎药壶的壶底部的温度。燃气灶包括燃烧器和电控燃气阀，电控燃气阀被设置在燃烧器的进气管路中，调整燃烧器火力的大小。煎药壶置放于燃气灶上，通过导线将热电偶、溢流传感器分别和控制器电连接，燃气灶加热煎药壶。控制器被嵌装配燃气灶的壶体内，用于煎煮控制。煎煮中草药时，控制器获取与被煎中草药处方煎煮要求符合的煎煮程式，根据煎煮程式依次进行浸药、升温、煎煮和降温。基于该煎煮程式，在每个控制/采样周期，控制器采集热电偶所检测的壶温度的测量值及从煎煮程式中获取温度的设定值，基于壶温度的测量值和温度的设定值进行运算处理，如采用pi(比例积分)控制算法、pd(比例微分)控制算法或控制精度更高的pid(比例积分微分)控制算法，生成控制信号，操纵电控燃气阀，调整燃气灶火力的大小，以使壶温度的测量值达到温度的设定值，直至煎煮程式被执行完，完成中草药煎煮。在中草药的煎煮过程中，控制器基于煎煮程式，操纵电控燃气阀，调整燃气灶产生所需大小的火力，不需要用户参与，用户有无煎煮知识及技能，均可以煎煮出高药效的中药汤剂。另外，热电偶的测量端部被设置在壶底部的中心部，检测壶底部中心处的温度，更能反应壶需要控制的温度，提高温度检测的精确性。

煎药壶上还被配置有溢流传感器。控制器采集溢流传感器的检测信号，基于溢流传感器的检测信号，当作出煎药壶发生溢流状态的判断时，控制器生成包括使燃气灶火力减小的控制信号，操纵电控燃气阀，减小阀开度，使燃气灶减小火力，减弱溢流，直至煎药壶消除溢流。当溢流计数大于计数阈值时，控制器修改煎煮程式，减小煎煮程式的程式参数中的温度偏移值的设定值，以及减小煎煮程式的程式表中的与溢流发生相对应的程式步温度的设定值以及温度设定值不低于该程式步的各个程式步的温度的设定值，以减少直至消除溢流发生。所述溢流状态包括壶内液体溢出的状态，以及壶内泡沫高度达到溢流条件将要发生溢流尚未溢流的溢流状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。