自适应燃气灶及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种具有自适应功能的燃气灶及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在现有家用燃气灶具中，天然气灶与液化气灶不能通用，二者之间不能进行自动切换使用，当切换气源时，需要通过人工更换喷嘴后才能使用，而更换喷嘴工作量大且复杂。为克服上述缺陷，对自适应燃气灶及其控制方法进行了改进。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是要提供一种具有自适应功能的燃气灶及其控制方法，它具有在天然气与液化气之间自动转换的功能特点。
[0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种自适应燃气灶，包括燃烧器、控制电路模块、燃气比例阀，燃烧器上设有出火孔，燃气比例阀与控制电路模块电连接，还包括液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针、火焰离子电流检测单元，液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针安装在燃烧器上且其公共连接端通过火焰离子电流检测单元与控制电路模块电连接，控制电路模块根据液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针检测到的离子电流值的总和调节燃气比例阀开度。
[0005]所述的火焰离子电流检测单元包括火焰离子电流输入电路、交流高压产生电路、交流分压电路、直流分压电路、滤波电路，火焰离子电流输入电路一端与液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针电联接，火焰离子电流输入电路另一端、交流高压产生电路分别与交流分压电路的输入端电联接，交流分压电路的输出端通过直流分压电路与滤波电路的输入端电联接，滤波电路的输出端与控制电路模块电联接。
[0006]所述的控制电路模块包括MCU控制单元、燃气比例阀调节输出电路，燃气比例阀调节输出电路分别与MCU控制单元、燃气比例阀电联接。
[0007]所述的燃烧器上设有反馈针安装孔，液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针分别通过反馈针安装孔安装在燃烧器上。
[0008]所述的出火孔为内环火出火孔，天然气离子电流反馈针与出火孔之间的距离小于液化气离子电流反馈针与出火孔之间的距离。
[0009]所述的天然气离子电流反馈针与出火孔之间的距离比液化气离子电流反馈针与出火孔之间的距离小2-4mm。
[0010]所述的天然气离子电流反馈针与出火孔之间的距离为l-5mm，相对应的液化气离子电流反馈针与出火孔之间的距离为3-9_。
[0011]所述的燃气比例阀的开度可调节为预设的天然气开度或预设的液化气开度。
[0012]—种自适应燃气灶的控制方法，包括如下步骤:
I)预设燃气比例阀对应的天然气开度、液化气开度，预设天然气正常燃烧时离子电流值总和范围Dl、天然气转换为液化气时的离子电流值总和范围D2、液化气正常燃烧时离子电流值总和范围D3、液化气转换为天然气时的离子电流值总和范围D4;
2)开始，燃气比例阀的开度为上一次使用开度或默认天然气开度，然后点火，进入3);
3)通过液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针检测是否有火焰，然后进入4);
4)若否则控制电路模块切换燃气比例阀的开度，然后重新进入3)，若是则液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针实时检测火焰离子电流信号，然后进入5);
5)当液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针检测到的离子火焰电流值总和在Dl或D3范围内时，不调节燃气比例阀的开度，然后重新进入4)，直至关机；当液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针检测到的离子火焰电流值总和在D2范围内时，控制电路模块调节燃气比例阀的开度，直至离子电流值总和在D3范围内，然后重新进入4)，直至关机；当液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针检测到的离子火焰电流值总和在D4范围内时，控制电路模块调节燃气比例阀的开度，直至离子电流值总和在Dl范围内，然后重新进入4)，直至关机。
[0013]所述的步骤4)中切换燃气比例阀的开度步骤包括:
若点火前燃气比例阀的开度为天然气开度，则切换为液化气开度；
若点火前燃气比例阀的开度为液化气开度，则切换为天然气开度。
本发明同【背景技术】相比所产生的有益效果:由于本发明的燃气灶在现有技术基础上采用包括液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针、火焰离子电流检测单元，液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针安装在燃烧器上且其公共连接端通过火焰离子电流检测单元与控制电路模块电连接的结构，其控制方法包括预设燃气比例阀对应的天然气开度、液化气开度等的步骤，如果液化气离子电流反馈针、天然气离子电流反馈针检测到的离子电流总和的值不在天然气燃烧预设的正常范围内时，则说明气源转化为液化气，进而控制电路模块调节燃气比例阀的开度，使离子电流总和的值达到预设的液化气正常范围内，由液化气转化为天然气时，方法相同。故当气源在天然气与液化气之间相互转换时，燃气灶能自动调节燃气比例阀的开度，使空燃比能很好配合，燃烧负荷达到用户需求，有效提高用户的生活品质。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中燃烧器I的放大图；
图3为图1的电路连接框图；
图4为图1中火焰离子电流检测单元51的连接框图；
图5为图4的一种电路连接图；
图6为本发明的控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0015]参看图1、图2、图3、图4、图5、图6，本实施例包括燃烧器1、控制电路模块5、燃气比例阀3，燃烧器I上设有出火孔2，燃气比例阀3与控制电路模块5电连接，还包括液化气离子电流反馈针11、天然气离子电流反馈针12、火焰离子电流检测单元51，液化气离子电流反馈针11、天然气离子电流反馈针12安装在燃烧器上且其公共连接端通过火焰离子电流检测单元51与控制电路模块5电连接，控制电路模块5根据液化气离子电流反馈针11、天然气离子电流反馈针12检测到的离子电流值的总和调节燃气比例阀3开度。
[0016]燃气燃烧产生热能，使中性气体原子中的电子获得足够的能量，从而能够克服原子核对它的引力而成为自由电子，同时中性的原子由于失去部分电子从而带正电，这种使中性的分子或原子释放电子形成正离子的过程叫做气体电离。此时，如果在火焰与燃烧器之间加一个直流电场，使带电粒子沿电场方向移动，正离子向阴极方向运动，电子和负离子向阳极方向运动，就会形成离子电流。
[0017]由于不同的燃烧状态下火焰的温度是不相同的，火焰温度越高，单位时间内在电场内移动的带电粒子越多，也就是带电离子浓度越大，电流就越明显，火焰温度越低，单位时间内在电场内移动的带电粒子越少，也就是带电离子浓度越小，电流就越弱。
[0018]空燃比过大时，多余空气会带走热量，会稀释带电离子浓度;空燃比过小时，燃烧不充分，燃烧过程并未能产生足够多的带电粒子。
[0019]本发明中的燃气成分是指燃气的组成和含量，燃气组份发生变化，也可以认为是气源的变化，即气源由天然气变化为液化气，或是由液化气变化为天然气。对于自适应燃气灶，当气源发生变化时，如果燃气比例阀3不能进行相应的调整，则燃气就不能与空气实现有效预混，将对燃烧产生不利的影响。
[0020]本发明中为了更准确地判断气源是否转换，燃气灶设计者还将气源由天然气转换为液化气时的离子电流值范围、液化气转换为天然气时的离子电流值范围写成电控程序输入到控制电路模块5中。即本实施例中控制电路模块5中预设了四个离子电流范围值，分别为天然气正常燃烧时离子电流值范围Dl、天然气转换为液化气时的离子电流值范围D2、液化气正常燃烧时离子电流值范围D3、液化气转换为天然气时的离子电流值范围D4，上述预设的四个离子电流范围值指的是液化气离子电流反馈针11、天然气离子电流反馈针12检测到的离子电流值的总和。
[0021]进一步地，参看附图4、附图5，所述的火焰离子电流检测单元51包括火焰离子电流输入电路511、交流高压产生电路515、交流分压电路512、直流分压电路513、滤波电路514，火焰离子电流输入电路511—端与液化气离子电流反馈针11、天然气离子电流反馈针12电联接，火焰离子电流输入电路511另一端、交流分压电路512分别与交流分压电路512的输入端电联接，交流分压电路512的输出端通过直流分压电路513与滤波电路514的输入端电联接，滤波电路514的输出端与控制电路模块5电联接。
[0022]参看附图3，所述的控制电路模块5包括M⑶控制单元、燃气比例阀调节输出电路，燃气比例阀调节输出电路分别与MCU控制单元、燃气比例阀3电联接。当需要调节火焰离子电流时，M⑶控制单元通过燃气比例阀调节输出电路将电信号给燃气比例阀3，调整燃气比例阀3的开度。
[0023]即控制电路模块5可通过调节燃气比例阀3的开速来改变空燃比，从而使液化气离子电流反馈针U、天然气离子电流反馈针12检测到的火焰离子电流值的总和维持在D1、D3范围内。
[0024]所述的燃烧器I前板上设有反馈针安装孔，液化气离子电流反馈针11、天然气离子电流反馈针12分别通过反馈针安装孔安装在燃烧器I上。燃气灶的点火针也设定在燃烧器I前板上，三种针均设置在燃烧器I前板上，整洁统一，便于安装。
[0025]天然气离子电流反馈针12的高度取决于天然气燃烧时的内焰顶部的高度，其电流值最强，得出的反馈值稳定;液化气离子电流反馈针11的高度取决于天然气瞬间切换成液化气时，火焰高度突变后燃烧时火焰的内焰顶部的高度。相对于液化气燃烧，天然气燃烧时单位面积内产生的热值较低，火焰高度也较低。
[0026]所述的出火孔2为内环火出火孔，为了检测的准确性，所述的天然气离子电流反馈针12与出火孔2之间的距离比液化气离子电流反馈针11与出火孔2之间的距离小2-4mm。具体地，所述的天然气离子电流反馈针12与出火孔2之间的距离为l-5mm，相对应的液化气离子电流反馈针11与出火孔2之间的距离为3-9mm。作为最优的实施例，所述的天然气离子电流反馈针12与出火孔2之间的距离为3mm，相对应的液化气离子电流反馈针11与出火孔2之间的距离为7mm。
[0027]优选地，所述的燃气比例阀3的开度可调节为预设的天然气开度或预设的液化气开度，这里的预设天然气开度指预先设定好的当气源为天然气，燃气灶正常燃烧时，燃气比例阀3对应的开度，预设液化气开度指预先设定好的当气源为液化气，燃气灶正常燃烧时，燃气比例阀3对应的开度。
[0028]—种自适应燃气灶的控制方法，包括如下步骤:
1)预设燃气比例阀3对