本发明涉及一种温度检测结构，特别是涉及一种智能温度检测及控制模块。适用于智能烹饪电磁炉及其他厨房家电。属于家用烹调加热器具技术领域。
技术背景
当前，家用厨房电器行业对于显示的温度通常是传感器检测到的温度，对于温度的控制也是针对传感器检测到的温度来实现的，这种温度检测和控制结构存在如下缺陷：(1)传感器检测的位置与实际需要检测的温度不同，导致传感器检测到的温度不是实际需要检测的温度，温度检测结果误差较大；(2)导热性不好的液体(油、粥等)，检测得到的温度只是靠近检测位置的温度，并非平均温度，按该检测到的温度来进行控制，会导致控温不准确。例如：中国专利公告公开名称为“一种感温炒锅”、申请号为“201621119117.2”的实用新型，虽然可以实时检测锅具的温度，但该实用新型只能检测锅底的温度，与实际烹饪的温度存在较大的误差，存在实际烹饪温度误差大、没有温度控制等问题。名称为“一种具有移动客户端交互功能的智能炊具”、申请号为“201520783045.0”的实用新型，是一款带有温度检测的锅具，虽然其具有可与移动客户端交互，移动客户端会根据检测到的温度来实现智能菜谱等功能，但是其没有自动温度控制功能、通过手动调节火力控温、而且客户端显示的温度为锅底温度，存在温度控制误差大、操作麻烦、与食材的烹饪温度存在误差及误导消费者等问题。
技术实现要素：
本发明的目的，是为了解决现有技术的加热器具不能测量食材烹饪温度、温度控制麻烦及误差大、无法实现食材烹饪温度显示和温度控制的问题，提供一种智能温度检测及控制模块，具有自动测量食材烹饪温度、温度控制方便及精度高、能够实现食材烹饪温度显示和温度控制的突出的实际上质性特点和显著的技术进步。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种智能温度检测及控制模块，其结构特点在于：包括基础数据单元、温度检测单元、处理单元、计时单元、油烟控制单元、干烧控制单元、炖/煮控制单元、温度补偿单元和远程通信单元，基础数据模型单元的输出端连接处理单元的输入端之一，温度检测单元的输出端连接处理单元的输入端之二，处理单元的输出端连接温度补偿单元的输入端，温度补偿单元的输出端之一连接油烟控制单元的输入端、输出端之二连接干烧处理单元的输入端、输出端之三连接炖/煮控制单元的输入端；油烟控制单元的输出端、干烧控制单元的输出端、炖/煮控制单元的输出端连接在一起、形成功率控制输出端；计时单元的输出端连接处理单元的计时输入端，形成计时控制结构；基础数据单元内置有若干种食材加热的功率-温度变化关系表，处理单元将实时温度检测信号转换成功率-温度变化关系,与从基础数据单元读取的若干种食材加热的功率-温度变化关系对比，以确定烹饪状态并输出控制信号到温度补偿单元的输入端，形成温度补偿结构；处理单元的一个i/o端口连接远程通信单元的i/o端口，形成远程通信及远程控制结构。
本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到：
进一步地，所述功率-温度变化关系表，是指设定的加热器和锅具组合对若干种食材加热的功率-锅底温度-补偿温度-温度变化的数据表。
进一步地，温度检测单元具有实时温度、功率检测及输入/输出端口结构，进行温度检测时，实时对每一秒锅底的温度和加热器具的功率进行检测，处理单元3接收到所述的温度、功率信号后通过温度补偿单元进行温度补偿，以匹配相应的补偿温度。可以实现快速检测快速显示的功能，使温度控制的功能迅速响应，减少因为迟滞导致的控温不准。
进一步地，油烟控制单元具有实现油烟控制结构，处理单元在确定为含油脂烹饪时，通过温度补偿单元进行温度补偿，以判断平均温度达到警戒温度时，从功率控制输出端输出功率控制信号进行功率控制，以预防可能出现的有害物质。
进一步地，实现油烟控制的方式，根据不同种类的油脂起烟点不同，通过远程通信单元或手机app远程通迅控制交互界面调整油的种类，改变设定温度。
进一步地，干烧控制单元具有糊锅保护结构，实现糊锅保护的方式，是指下料后，处理单元接收温度检测单元送来的实时温度信号和功率信号，根据温度趋势线判断是否出现干烧，当度趋势线超过干烧温度斜率的变化时，通过调整加热器输入功率，进行温度控制，以防止糊锅。
进一步地，炖/煮控制单元具有炖/煮控制，实现炖/煮温度控制方式，是指在处理单元确定当前状态为煮水或炖汤后，根据不同的保护温度点，以确保炖汤浓稠不糊锅，煮水不干烧。
进一步地，在通过温度补偿单元8进行温度补偿时，根据灶具热效率、不同材质锅具导热系数、不同食材导热系数、以及它们在不同温度区间的导热特性的关联关系，给出对应的补偿值，使用户看到的温度更接近于食材的真实温度，或锅体内表面的真实温度。
进一步地，在通过温度补偿单元进行温度补偿时，结合基础加热器和实际加热器的热效率、功率、基础锅具和实际锅具的材质、传感器所在位置的结构，补偿温度由如下关系式表达：
t实际锅底-t实际补偿＝a实际q实际λ基础δx实际(t基础锅底-t基础补偿)/a基础q基础λ实际δx基础
式中：
t基础锅底-t基础补偿为实际的锅底温度和补偿温度的差值，
t基础锅底-t基础补偿为基础数据中，锅底温度和测量位置的实际温度的差值，为需要采集的基础数据，
a实际、a基础分别为实际的热效率和基础数据的热效率，为设备基础参数，
q实际、q基础分别为实际热功率和基础热功率，为设备基础参数，
λ实际、λ基础分别为实际锅具材质的导热率和基础锅具材质的导热率，属于材料的基础性质参数，
δx实际、δx基础分别为实际锅具和基础锅具的传感器到所需测量位置的特征距离。
进一步地，当温度检测单元检测到的实时温度剧烈上升，大于干烧数据模型的单位时间温升时，判断为糊锅，通过动作判断单元发出控制指令转小功率，保障安全。
进一步地，基础数据单元由存储器芯片和控制芯片连接构成；温度检测单元由温度检测电路结构构成；处理单元由比较芯片及其外围的电子元件连接构成或由逻辑对比电路构成；计时单元由计时电路构成，油烟控制单元由控制芯片及外围电子元件连接而成，干烧控制单元、炖/煮控制单元和温度补偿单元各由控制芯片及外围电子元件连接而成，远程通信单元由通讯芯片衣外围电子元件和天线连接而成。
本发明具有如下突出的实质性特点和显著的技术进步：
1、本发明的基础数据模型单元1的输出端连接处理单元的输入端之一，温度检测单元的输出端连接处理单元的输入端之二，处理单元的输出端连接温度补偿单元的输入端，温度补偿单元的输出端之一连接油烟控制单元的输入端、输出端之二连接干烧处理单元的输入端、输出端之三连接炖/煮控制单元的输入端；油烟控制单元的输出端、干烧控制单元的输出端、炖/煮控制单元的输出端连接在一起、形成功率控制输出端；计时单元的输出端连接处理单元的计时输入端，形成计时控制结构；基础数据单元内置有若干种食材加热的功率-温度变化关系表，处理单元将实时温度检测信号转换成功率-温度变化关系，与从基础数据单元读取的若干种食材加热的功率-温度变化关系对比，确定烹饪状态并输出控制信号到温度补偿单元的输入端，形成温度补偿结构；处理单元的一个i/o端口连接远程通信单元的i/o端口，形成远程通信及远程控制结构；因此能够解决现有技术的加热器具不能测量食材烹饪温度、温度控制麻烦及误差大、无法实现食材烹饪温度显示和温度控制的问题，具有自动测量食材烹饪温度、温度控制方便及精度高、能够实现食材烹饪温度显示和温度控制的突出的实际上质性特点和显著的技术进步。
2、本发明适用各种加热器，比如燃气灶、电磁炉、电磁灶、红外炉、微波炉、烤箱、蒸箱等，只要有温度传感器，可实现加热功率调节即可。
3、本发明考虑了灶具热效率、不同材质锅具导热系数、不同食材导热系数、以及它们在不同温度区间的导热特性的关联关系，给出相应的补偿值，使用户看到的温度更接近于食材的真实温度，或锅体内表面的真实温度。
4、本发明检测、补偿用时短：由于实时对每一秒的温度和功率进行检测，匹配相应的补偿温度，所以可以实现快速检测快速显示的功能。使温度控制的功能迅速响应，减少因为迟滞导致的控温不准。
5、本项发明适用于燃气灶、电磁炉、电磁灶、红外炉、微波炉、烤箱、蒸箱等产品，智能温度传感锅具、温度控制算法、物联网iot控制，人工智能ai等领域。
附图说明
图1是本发明具体实施例1的结构框图。
具体实施方式
具体实施例1：
参照图1，本具体实施例1包括基础数据单元1、温度检测单元2、处理单元3、计时单元4、油烟控制单元5、干烧控制单元6、炖/煮控制单元7、温度补偿单元8和远程通信单元9，基础数据模型单元1的输出端连接处理单元3的输入端之一，温度检测单元2的输出端连接处理单元3的输入端之二，处理单元3的输出端连接温度补偿单元8的输入端，温度补偿单元8的输出端之一连接油烟控制单元5的输入端、输出端之二连接干烧处理单元6的输入端、输出端之三连接炖/煮控制单元7的输入端；油烟控制单元5的输出端、干烧控制单元6的输出端、炖/煮控制单元7的输出端连接在一起、形成功率控制输出端；计时单元4的输出端连接处理单元3的计时输入端，形成计时控制结构；基础数据单元1内置有若干种食材加热的功率-温度变化关系表，处理单元3将实时温度检测信号转换成功率-温度变化关系与从基础数据单元1内置有若干种食材加热的功率-温度变化关系对比，确定烹饪状态并输出控制信号到温度补偿单元8的输入端，形成温度补偿结构；处理单元3的一个i/o端口连接远程通信单元9的i/o端口，形成远程通信及远程控制结构。
本实施例中：
所述功率-温度变化关系表，是指设定的加热器和锅具组合对若干种食材加热的功率-锅底温度-补偿温度-温度变化的数据表。
在通过温度补偿单元8进行温度补偿时，根据灶具热效率、不同材质锅具导热系数、不同食材导热系数、以及它们在不同温度区间的导热特性的关联关系，给出对应的补偿值，使用户看到的温度更接近于食材的真实温度，或锅体内表面的真实温度。
温度检测单元2具有实时温度、功率检测及输入/输出端口结构，进行温度检测时，实时对每一秒锅底的温度和加热器具的功率进行检测，处理单元3接收到所述的温度、功率信号后通过温度补偿单元8进行温度补偿，以匹配相应的补偿温度。可以实现快速检测快速显示的功能，使温度控制的功能迅速响应，减少因为迟滞导致的控温不准。
油烟控制单元5具有实现油烟控制结构，处理单元3在确定为含油脂烹饪时，通过温度补偿单元8进行温度补偿，以判断平均温度达到警戒温度时，从功率控制输出端输出功率控制信号进行功率控制，以预防可能出现的有害物质。
实现油烟控制的方式，根据不同种类的油脂起烟点不同，通过远程通信单元9或手机app远程通迅控制交互界面调整油的种类，改变设定温度。
干烧控制单元6具有糊锅保护结构，实现糊锅保护的方式，是指下料后，处理单元3接收温度检测单元2送来的实时温度信号和功率信号，根据温度趋势线判断是否出现干烧，当度趋势线超过干烧温度斜率的变化时，通过调整加热器输入功率，进行温度控制，以防止糊锅。
炖/煮控制单元7具有炖/煮控制，实现炖/煮温度控制方式，是指在处理单元3确定当前状态为煮水或炖汤后，根据不同的保护温度点，以确保炖汤浓稠不糊锅，煮水不干烧。
当温度检测单元2检测到的实时温度剧烈上升，大于干烧数据模型的单位时间温升时，判断为糊锅，通过动作判断单元5发出控制指令转小功率，保障安全。
基础数据单元1可以由常规技术的存储器芯片和控制芯片按常规连接方式连接构成；温度检测单元2可以由常规技术的温度检测电路结构构成；处理单元3可以由比较芯片及其外围的电子元件连接构成或由常规技术的逻辑对比电路构成；计时单元4可以由常规技术的计时电路构成，油烟控制单元5由常规技术的控制芯片及外围电子元件按常规方式连接而成，干烧控制单元6、炖/煮控制单元7和温度补偿单元8可以各由常规技术的控制芯片及外围电子元件按常规方式连接而成，远程通信单元9由常规技术的通讯芯片及外围电子元件和天线按常规方式连接而成。
下面说明本具体实施例1的工作原理：
1)前提条件：已经通过动作检测模块、食材检测模块、熟化检测模块确定了当前烹饪的食材、烹饪操作和熟化进程；表1为某一加热器7档(热负荷5.2kw)时用该锅具加热1l油的锅底温度和平均油温的对照表；表2为某加热器搭配锅具加热1l油在不同档位下，加热达到195度前的5秒温差；
2)在通过温度补偿单元8进行温度补偿时，结合基础加热器和实际加热器的热效率、功率、基础锅具和实际锅具的材质、传感器所在位置的结构，补偿温度由如下关系式表达：
t实际锅底-t实际补偿＝a实际q实际λ基础δx实际(t基础锅底-t基础补偿)/a基础q基础λ实际δx基础
式中：
t实际锅底-t实际补偿＝a实际q实际λ基础δx实际(t基础锅底-t基础补偿)/a基础q基础λ实际δx基础
式中：
t基础锅底-t基础补偿为实际的锅底温度和补偿温度的差值，
t基础锅底-t基础补偿为基础数据中，锅底温度和测量位置的实际温度的差值，为需要采集的基础数据，
a实际、a基础分别为实际的热效率和基础数据的热效率，为设备基础参数，
q实际、q基础分别为实际热功率和基础热功率，为设备基础参数，
λ实际、λ基础分别为实际锅具材质的导热率和基础锅具材质的导热率，属于材料的基础性质参数，
δx实际、δx基础分别为实际锅具和基础锅具的传感器到所需测量位置的特征距离。
3)通过基础数据单元1查找得到锅底测量温度与补偿温度对照表，如表1给出了某一加热器7档(热负荷5.2kw)时用该锅具加热1l油(油炸)的锅底温度和平均油温的对照表；
4)从表1中查找当前状态的锅底温度，如当前锅底温度为180度，则用户看到的是经过补偿得到的132度平均油温；
5)当用户在第3)点给出的状态中设定目标温度，如需要150度油温时，会查找表1的数据中均温为150度，对应锅底温度，为195度，则温度控制逻辑会按195度的目标温度来进行控温；
6)通过与第2)点得出的补偿温度和锅底温度的关系，一样的方法得出该状态下，到达195度前不同档位加热到达该温度的温升斜率(表中的5秒温差)，可得到锅温最终需要以2档来维持195度，需提前10度(即185度时)将档位逐渐切换至2档进行控温。
7)第6)点中，在设备联网的状态下，会将第1点检测到的状态，通过服务器发送给app或移动终端，用户可以查看到当前算法识别出来的是什么食材在进行什么操作，预计还有多久烹饪完成。
8)用户可以在app或移动终端进行具体设置，如识别出当前为油类，用户可以选择当前正在加热的是花生油还是菜籽油还是橄榄油等，服务器会根据具体的油品设置合适的目标温度，或者用户自行设置目标油温，如150度，则指令通过服务器发送至设备，算法进行第6)点的控制。
表1：某一加热器7档(热负荷5.2kw)时用该锅具加热1l油的锅底温度和平均油温的对照表(截取100-200度锅底温度对应数据)
表2：某加热器搭配锅具加热1l油在不同档位下，加热达到195度前的5秒温差(1档的温升斜率为负值，表现为达不到195或在195度下用1档加热会降温)
本实施例涉及的油烟控制：食用油在达到特定温度时，会产生氧化、气化的现象，同时，会产生大量对人体有害的物质，因此，在确定为含油脂烹饪时，需要进行补偿，在判断平均温度达到警戒温度时，要进行功率控制，预防可能出现的有害物质。
不同种类的油脂起烟点不同，用户可以通过手机app等远程通迅控制交互界面调整油的种类，改变设定温度，以便更好的保障用户的健康。
本实施例涉及的糊锅保护：下料后，温度趋势线出现干烧或超过干烧温度斜率的变化时，通过调整加热器输入功率，进行温度控制，防止糊锅现象发生。
本实施例涉及的炖/煮温度控制：在通过算法确定当前状态为煮水或炖汤后，根据不同的保护温度点，确保炖汤浓稠不糊锅，煮水不干烧。