一种可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法与流程

1.本发明属于自动咖啡机用温度控制技术领域，尤其涉及一种可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法。


背景技术：

2.随着社会发展，人们对咖啡的需求与日俱增，而传统的自助咖啡机连续售卖性较差，一般在连续售卖10杯左右后，水温会明显下降，达不到咖啡冲泡温度，短时间内温度又很难上升，不仅影响客户购买体验，更降低了运营商的销售收益。目前一般采用两种方式解决该问题，一是加大热水箱(或锅炉)体积，二是增大加热丝功率。但两种方式都会增加机器制造以及运营成本。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法，该方法在不增加机器成本的基础上，通过特有的温度控制方法来提高咖啡机的连续售卖性，实现不间断的售卖功能。
4.技术方案如下：
5.一种可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法，在加热过程采用分段控制，将加热过程分成两段:
6.第一段，在非售卖情况下，采用阶梯加热控制方法；
7.第二段，在售卖情况下，采用模糊加热控制方法。
8.进一步的，第一段中：通过判断温度传感器采集的水温tw来控制加热功率，
9.当水温tw＜90℃时，开启最大功率加热模式；
10.当水温tw≥90℃且小于设定最高温度tsh时，93℃≤tsh≤97℃，开启低功率加热模式。
11.进一步的，第二段中：
12.计算出损失热量q＝
⊿
t*m*c；其中
⊿
t表示设定最高温度tsh与进水温度twl的温度差，m表示每次出水量，c表示水的比热容；
13.根据焦耳定律与功率的结合变形公式可知q＝pt，其中q代表损失热量，p代表加热功率，求出需要加热的时间t。
14.进一步的，水温tw通过嵌入式的温度传感器进行采集，进水温度twl通过蓄水箱里的温度传感器进行采集。
15.本发明的有益效果是：
16.本发明所述的可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法通过将热水箱(或锅炉)加热过程采用分段控制，第一段采用阶梯加热控制方法，可有效防止局部沸腾现象；第二段巧妙的运用热力学第一定律，采用模糊加热控制方法，进而提高咖啡机的连续售卖性。
附图说明
17.图1为本发明控制方法相关的硬件结构示意图；
18.图2为本发明各阶段时间与热量的关系示意图。
具体实施方式
19.下面将参照附图1-2更详细地描述本发明所述的一种可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法。
20.实施例1
21.本发明提出以下技术方案，一种可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法，在热水箱(或锅炉)加热过程采用分段控制，将加热过程分成两段:第一段,在非售卖情况下，采用阶梯加热控制方法。第二段，在售卖情况下，采用模糊加热控制方法。
22.进一步的,第一段采用阶梯加热控制方法，通过判断温度传感器采集的水温tw来控制加热功率，当水温tw低于90℃时，开启最大功率加热模式，当水温tw≥90℃且小于设定最高温度tsh时，93℃≤tsh≤97℃，开启低功率加热模式，目的是稳定水温，防止出现局部沸腾现象。
23.进一步的,第二段采用模糊加热控制方法，在售卖情况下，由于每次出水量相对较小，导致温度传感器很难感知到水温tw变化，从而不能及时开启加热来补充热量的损失。通过热力学第一定律可知，能量是守恒的，可以计算出损失热量q＝
⊿
t*m*c。
24.其中
⊿
t是设定最高温度(tsh)与进水温度(twl)的温度差，m是每次出水量(kg)，c是水的比热容(4.2
×
10^3j/(kg
·
℃))。
25.最高温度tsh范围一般设定在93-97℃；进水温度twl通过温度传感器检测，主控板将检测到的数值进行模数转换，从而计算出
⊿
t值；出水量m通过流量计检测，当主控板获取到流量计反馈的脉冲数pul时，即可计算出水量m＝pul*0.7601/1000(0.7601是流量计单位脉冲对应的水的质量g)。
26.再根据焦耳定律与功率的结合变形公式可知q＝pt，其中q代表损失热量，p代表加热功率(w)，即可求出需要加热的时间t。从而实现了在售卖过程中完成了热量的补充，提高了咖啡机的连续售卖性。
27.进一步的,热水箱(或锅炉)的水温tw是通过嵌入式的温度传感器进行采集，进水温度twl是通过蓄水箱里的温度传感器进行采集。主控将采集到的温度进行整理分析，通过控制加热模式，最终将热水箱(或锅炉)里的水温稳定在可售卖范围内。
28.本发明在不增加成本的前提下，该发明有效提高了自助咖啡机连续售卖性。
29.实施例2
30.一种可提高自助咖啡机连续售卖性的温度控制方法，在热水箱(或锅炉)加热过程采用分段控制，将加热过程分成两段:第一段,在非售卖情况下，采用阶梯加热控制方法。第二段，在售卖情况下，所以采用模糊加热控制方法。
31.第一段采用阶梯加热控制方法，通过判断温度传感器采集的水温tw来控制加热功率，当水温tw低于90℃时，开启最大功率加热模式，当水温tw≥90℃且小于设定最高温度tsh时，93℃≤tsh≤97℃，开启低功率加热模式，目的是稳定水温，防止出现局部沸腾现象。
32.第二段采用模糊加热控制方法，在售卖情况下，由于每次出水量相对较小，导致温
度传感器很难感知到水温tw变化，从而不能及时开启加热来补充热量的损失。通过热力学第一定律可知，能量是守恒的，可以计算出损失热量q＝
⊿
t*m*c。
33.其中
⊿
t是设定最高温度(tsh)与进水温度(twl)的温度差，m是每次出水量(kg)，c是水的比热容(4.2
×
10^3j/(kg
·
℃))。再根据焦耳定律与功率的结合变形公式可知p＝qt，其中p代表加热功率(w)，q代表损失热量，即可求出需要加热的时间t。从而实现了在售卖过程中完成了热量的补充，提高了咖啡机的连续售卖性。
34.热水箱(或锅炉)的水温tw是通过嵌入式的温度传感器进行采集，进水温度twl是通过蓄水箱里的温度传感器进行采集。主控将采集到的温度进行整理分析，通过控制加热模式，最终将热水箱(或锅炉)里的水温稳定在可售卖范围内。
35.如图1所示：为本发明控制方法相关的硬件结构示意图，其中包括主控板、蓄水箱、热水箱(锅炉)，所述蓄水箱包括蓄水箱进水口、蓄水箱温度传感器、热水箱包括热水箱进水口、热水箱温度传感器、加热丝。
36.所述主控板分别连接蓄水箱温度传感器、热水箱温度传感器、加热丝，从而进行温度采集和加热控制，所述蓄水箱通过热水箱进水口与热水箱(锅炉)练级诶局
37.如附图2所示：为本发明各阶段时间与热量的关系示意图，其中，
38.tsh：设定最高水温(℃)；
39.twi：进水水温(℃)；
40.pmax：最大功率(w)；
41.mw：出水量(kg)；
42.q补：出水wo时需要补偿的热量(j)；
43.th：产生q补热量的加热时间(s)；
44.简述，在第一段非售卖情况下，采取阶梯加热方式，当水温＜90℃的时候，最大功率加热，90℃≤水温≤tsh(℃)时，低功率加热；在第二段售卖情况下，采取模糊加热方式，不再以温度传感器采集的温度作为判断依据，根据热力学第一定律，当出水为mw(kg)时，可知需要补偿热量为q补(j)，又由于功率p(w)已知，所以可以计算出产生q放(j)所需时间th(s)，即模糊加热所需的时间。
45.原理：通过将热水箱(或锅炉)加热过程采用分段控制，第一段采用阶梯加热控制方法，可有效防止局部沸腾现象。第二段巧妙的运用热力学第一定律，采用模糊加热控制方法，进而提高咖啡机的连续售卖性。
46.独创性说明：由于传统自助咖啡机连续售卖性差，此发明可以在不增加任何成本的前提下，有效提高自助咖啡机的连续售卖性。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。