CN108684098A - 微波炉解冻控制方法、微波炉、终端及计算机存储介质 - Google Patents

微波炉解冻控制方法、微波炉、终端及计算机存储介质 Download PDF

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CN108684098A CN201810493238.0A CN201810493238A CN108684098A CN 108684098 A CN108684098 A CN 108684098A CN 201810493238 A CN201810493238 A CN 201810493238A CN 108684098 A CN108684098 A CN 108684098A
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钟广雄
黎青海
伍宝君
李燕
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Guangdong Midea Kitchen Appliances Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种微波炉解冻控制方法、微波炉、控制终端及计算机存储介质，其中微波炉解冻控制方法包括：在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测微波炉承载待解冻食物的器皿的底部温度；获取预设目标温度与底部温度的温度差值，根据所述温度差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制；当微波炉预设小火档位的通断比小于预设通断阈值，停止微波炉对待解冻食物的解冻。本发明避免了待解冻食物局部过热而变熟的问题、简化了微波炉食物解冻的操作复杂度。

Description

微波炉解冻控制方法、微波炉、终端及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及微波炉控制技术领域，尤其涉及一种微波炉解冻控制方法、微波炉、控制终端及计算机存储介质。
背景技术
目前，生活中人们买回来的食物(如肉类等)通常不会一次吃完，部分食物会放置到冰箱中冷冻保存以便下次食用。众所周知把冰冻的食物(特别是肉类)放置在水或空气中自然解冻，解冻用时很长，基本上需要几个小时。而微波炉的出现和普及，实现了冰冻食物的快速解冻，越来越受到人们的青睐，使用微波炉解冻便逐渐成为人们的一种生活习惯。
微波炉对食物解冻需达到一些要求，通常解冻要求食物解冻后温度在-2～35℃之间，处于这样温度下的食物容易切碎，同时防止食物过熟或变色。常规的微波炉解冻方案是通过对微波炉实行通断加热控制，通断的时间与肉的重量成线性关系，重量越大，解冻时间越长。
但是，常规的微波炉解冻方案，由于只考虑食物重量，在食物解冻过程中由于微波聚焦容易导致食物局部过热而变熟，而为了改善微波聚焦问题，通常要求用户在解冻过程中对食物进行手动翻面，这样大大增加了微波炉解冻的操作复杂性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种微波炉解冻控制方法、微波炉、控制终端及计算机存储介质，旨在解决微波炉解冻容易导致食物局部过热而变熟、解冻的操作复杂的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种微波炉解冻控制方法，所述微波炉解冻控制方法包括以下步骤：
在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测微波炉承载待解冻食物的器皿的底部温度；
获取预设目标温度与底部温度的温度差值，根据所述温度差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；其中温度差值越大，对应的微波炉火力档位越高；微波炉的火力档位越高，微波炉输出的加热功率越高；
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制；
当微波炉预设小火档位的通断比小于预设通断阈值，停止微波炉对待解冻食物的解冻。
可选地，所述根据所述温度差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位的步骤包括：
将温度差值与预设的温度区间列表比较，动态确定温度差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位；
动态控制微波炉以实时火力档位对待解冻食物进行解冻。
可选地，所述动态确定温度差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位的步骤包括：
当温度差值处于大于预设极大温差值的第一温度区间时，调整实时火力档位为预设大火档位；
当温度差值为负数或者处于小于预设极小温差值的第二温度区间时，控制微波炉停止运行；
当温度差值处于第一温度区间和第二温度区间之外时，确定温度差值所在的目标温差区间，将目标温差区间对应的火力档位作为当前的实时火力档位。
可选地，所述当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在目标温度的恒温控制的步骤包括：
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行；
若预设目标温度与底部温度的温度差值处于大于或等于预设极小温差值，控制微波炉以预设小火档位运行；若温度差值为负数或者小于预设极小温差值，控制微波炉停止运行。
可选地，所述当微波炉预设小火档位的通断比小于预设通断阈值，停止微波炉对待解冻食物的解冻的步骤之前包括：
动态统计微波炉以预设小火档位运行的通电时长，以及微波炉停止运行的断电时长，并动态计算机微波炉预设小火档位的通断比，其中所述通断比为所述通电时长和断电时长的比值。
可选地，所述在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测微波炉承载待解冻食物的器皿的底部温度的步骤包括：
在微波炉开始对待解冻食物进行解冻时，检测微波炉腔体内承载待解冻食物的器皿与待解冻食物接触区域的器皿温度，将器皿温度作为待解冻食物的底部温度。
可选地，所述器皿与待解冻食物的接触区域为荧光陶瓷材料，所述接触区域底部设置有测温组件，测温组件包括输出蓝光的光纤、设置在光纤一端的变送器和设置在光纤另一端的导光件，所述导光件建立测温区域和光纤之间光通路；
所述检测微波炉腔体内承载待解冻食物的器皿与待解冻食物接触区域的器皿温度包括：
控制光纤定时向微波炉器皿的接触区域发送蓝光，检测接触区域基于蓝光所激发的红色荧光寿命；
基于变送器对红色荧光寿命进行分析，获取接触区域的器皿温度。
本发明提供的一种微波炉，所述微波炉包括存储器、处理器、用于容纳待解冻食物的加热腔及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述加热腔的底部设置承载待解冻食物的器皿，所述器皿与待解冻食物的接触区域为荧光陶瓷材料，所述接触区域底部设置有测温组件，测温组件包括输出蓝光的光纤、设置在光纤一端的变送器和设置在光纤另一端的导光件，所述导光件建立测温区域和光纤之间光通路，所述光纤、变送器均与处理器电性连接，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
本发明还提供一种控制终端，所述控制终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
本发明通过在微波炉对待解冻食物的解冻过程中，根据预设目标温度和待解冻食物底部温度的温度差值，控制微波炉进行解冻的火力档位，并在微波炉以预设小火档位进行解冻的过程中，调整微波炉输出预设小火档位加热功率的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制，从而在解冻过程中，因为待解冻食物的底部温度要比食物内部温度要高，而红外测温法直接测量食物表面的底部温度，因此待解冻食物表面的底部温度控制在预设目标温度时，待解冻食物的内部温度应小于预设目标温度，尽管存在微波聚焦的温度，待解冻食物的内外温度差也不会超过10℃，预设目标温度设置在10℃至20℃则可保证待解冻食物在解冻过程中表面温度最高不超过30℃，因此避免了待解冻食物局部过热而变熟的问题；并且，由于在微波炉处于预设小火档位解冻过程中，采用变换微波炉预设小火档位通断比，对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制，解冻过程无需用户等待参与食物翻面，解决了用户等待参与操作的极大痛点，大大简化了微波炉食物解冻的操作复杂度。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
图2为本发明微波炉解冻控制方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明肉类冻结过程相关参数变化示意图；
图4为本发明微波炉解冻控制方法一实施例中微波炉火力控制曲线图；
图5为本发明微波炉解冻控制方法一实施例中恒温解冻控制温度曲线图；
图6为本发明微波炉解冻功能组件的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制终端(以下简称终端)结构示意图。
终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如微波炉、空调器、电视机、电冰箱、洗衣机、热水器、空气净化器、吸尘器等微波炉解冻，即控制终端与微波炉进行智能家居网络；也可包括诸如智能音箱、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable MediaPlayer，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，控制终端基于微波炉控制APP对微波解冻过程进行控制。
后续描述中将以智能手机、穿戴设备等移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于其他诸如智能音箱等终端。
如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及微波炉解冻控制程序。
在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的微波炉解冻控制程序。
基于上述终端硬件结构以及通信网络***，提出本发明微波炉解冻控制方法各个实施例。
在本发明微波炉解冻控制方法一实施例中，参照图2，微波炉解冻控制方法包括以下步骤：
步骤S10，在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测微波炉承载待解冻食物的器皿的底部温度；
微波炉是用来加热或烹饪的常用电器，微波炉一般包括电源、微波源(如磁控管)、加热腔、炉门等。其中，微波源是产生微波的核心部件，主要是由高压电源的激励产生微波，通过波导传输并耦合至放置待解冻食物的加热腔内。由于传统的微波炉一般是对带解冻食物进行持续且长时间的微波加热，很容易导致磁控管工作时因功率过大而使待解冻食物的某些部位(如表面)过热，产生微波聚焦问题，而待加热食物的其他部位(如内部)还处于结冰状态。
故在本发明实施例中，参照图6，微波炉中部开设有用于容纳待解冻食物的加热腔和处理器，加热腔的底部设置承载待解冻食物的器皿，所述器皿与待解冻食物的接触区域为荧光陶瓷材料，所述接触区域底部设置有测温组件，测温组件包括输出蓝光的光纤、设置在光纤一端的变送器和设置在光纤另一端的导光件，所述导光件建立测温区域和光纤之间光通路，所述光纤、变送器均与处理器电性连接，光纤可通过光纤固定卡扣固定在微波炉加热腔底部的陶瓷底板上，该导光件可为导光楔，光纤具体可为光纤探针。
把待解冻食物放置陶瓷器皿中，如图6所示。该陶瓷器皿经过特殊加工，器皿底部烧结了荧光陶瓷材料，该荧光陶瓷材料被光纤中的蓝色光激发后会产生红色荧光。光纤探针被专用卡扣固定在微波炉陶瓷底板下面，用于传递光信号。导光楔把光纤中的光反射到器皿的荧光陶瓷材料上，同时把荧光陶瓷材料激发的红光反射回光纤中，光纤另外一边接入变送器，通过变送器信号处理计算出温度值。由于荧光陶瓷材料为温敏材料，当荧光陶瓷材料温度改变后，被激发的红色荧光寿命将发生改变，变送器根据荧光寿命特性即可解算出温度值。此外需要强调，光纤探针测量所得的温度值为器皿底部的温度值，由于食物与器皿底部接触，当热传递/扩散平衡后，食物温度将与器皿底部的温度接近，因此光纤探针测量的温度值为底部温度。
此外，导光楔一般安装在微波炉陶瓷底板中央，为了透光，其接触底板的位置透明、无丝印。由于食物解冻后要求温度在-2～35℃之间，为了防止均匀性导致局部过热，可设置恒温控制的预设目标温度为15℃，然后根据测温组件量得到的器皿底部的底部温度以进行恒温控制。
在微波炉开始对加热腔内的带解冻食物进行加热时，启动测温组件以检测待解冻食物的底部温度。当然，也可以是用户启动微波炉智能解冻功能或微波炉检测放入的食物温度较低而自动启动智能解冻功能，开始执行本发明微波炉解冻控制方法，开始检测待解冻食物的底部温度。
步骤S20，获取预设目标温度与底部温度的温度差值，根据所述温度差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；其中温度差值越大，对应的微波炉火力档位越高；微波炉的火力档位越高，微波炉输出的加热功率越高；
在检测到微波炉中待解冻食物的底部温度后，获取预设目标温度。预设目标温度是实现对微波炉恒温加热所采取一维模糊控制算法的基础，即控制微波炉的加热功率，实现待加热食物在微波炉中底部温度维持在预设目标温度附近。首先计算预设目标温度与底部温度的温度差值，例如预设目标温度为15℃，底部温度为10℃，则温度差值为5℃。根据温度差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位，温度差值(正值)越大，表明待解冻食物的底部温度很低、内部冰晶较多，此时，需要控制微波炉以较大加热功率进行加热，即对应的微波炉火力档位越高。
具体地，步骤S20包括：
步骤S21，将温度差值与预设的温度区间列表比较，动态确定温度差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位；
步骤S22，动态控制微波炉以实时火力档位对待解冻食物进行解冻
预设的温度区间列表可包括多个温度区间，温度区间为数值区间，例如温度区间列表包括三个温度区间或者五个温度区间，根据温度差值的数值大小，判断温度差值所在的实时温度区间属于哪个温度区间的数值范围，即动态确定不同时刻温度差值所在的实时温度区间，并基于事先设定的温度区间和火力档位(火力档位越高，加热功率越大)的映射关系，进一步确定各实时温度区间对应的实时火力档位。从而在微波炉对待解冻食物的加热过程中，动态控制微波炉在不同时刻下，以温度差值所在实时温度区间对应的实时火力档位对待解冻食物进行解冻，从而以精确、独立的温度区间实现对温度差值的分段划分，从而实现对微波炉不同温度差值下火力档位的分段控制，避免待解冻食物因微波炉火力档位过大、加热功率过大而局部温度过大、局部烧焦或变熟。
步骤S30，当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制；
在微波炉对待解冻食物的加热和解冻过程中，待解冻食物的底部温度逐渐升高并逐渐接近预设目标温度，当预设目标温度与底部温度的温度差值很小时(如小于预设温差极小值，预设温差极小值可为正负0.1℃)，调整微波炉的火力档位为预设小火档位，此时待解冻食物内部的大部分冰晶已经融化，无需吸收大量潜热，此时待解冻食物的底部温度与预设目标温度基本持平、温度变化较为灵敏，此时为了防止微波聚焦和食物的局部过热，微波炉的火力档位和输出功率也需随之变小，微波炉最终采用预设小火档位，当待解冻食物的底部温度大于预设目标温度，则关闭微波炉；当待解冻食物的底部温度小于预设目标温度，则开启微波炉以预设小火档位工作，以继续对待解冻食物进行加热和解冻，如此循环反复；也就是说在微波炉处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制。通断比为微波炉工作时长(通电时长)与关闭时长(断电时长)之比。
步骤S40，当微波炉预设小火档位的通断比小于预设通断阈值，停止微波炉对待解冻食物的解冻。
随着微波炉以预设小火档位对待解冻食物进行加热和关闭切换，待解冻食物的底部温度与内部温度逐渐接近，待解冻食物内部的热平衡状态逐渐建立，这时候微波炉以预设小火档位的加热时长t1越来越短，微波炉关闭时长t2(也即待解冻食物内部的热扩散时长t2)越来越长，微波炉预设小火档位的通断比(即t1/t2)越来越小，当微波炉预设小火档位的通断比小于预设通断阈值(可根据多次实验确定)，表明待解冻食物内部建立了在预设目标温度处的热平衡状态，停止微波炉对待解冻食物的解冻，微波炉的解冻过程结束。
在本实施例中，在微波炉对待解冻食物的解冻过程中，根据预设目标温度和待解冻食物底部温度的温度差值，控制微波炉进行解冻的火力档位，并在微波炉以预设小火档位进行解冻的过程中，调整微波炉输出预设小火档位加热功率的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制，从而在解冻过程中，因为待解冻食物的底部温度要比食物内部温度要高，而红外测温法直接测量食物表面的底部温度，因此待解冻食物表面的底部温度控制在预设目标温度时，待解冻食物的内部温度应小于预设目标温度，尽管存在微波聚焦的温度，待解冻食物的内外温度差也不会超过10℃，预设目标温度设置在10℃至20℃则可保证待解冻食物在解冻过程中表面温度最高不超过30℃，因此避免了待解冻食物局部过热而变熟的问题；并且，由于在微波炉处于预设小火档位解冻过程中，采用变换微波炉预设小火档位通断比，对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制，解冻过程无需用户等待参与食物翻面，解决了用户等待参与操作的极大痛点，大大简化了微波炉食物解冻的操作复杂度。
进一步地，在本发明微波炉解冻控制方法另一实施例中，步骤S21包括：
步骤S211，当温度差值处于大于预设极大温差值的第一温度区间时，调整实时火力档位为预设大火档位；
步骤S212，当温度差值为负数或者处于小于预设极小温差值的第二温度区间时，控制微波炉停止运行；
步骤S213，当温度差值处于第一温度区间和第二温度区间之外时，确定温度差值所在的目标温差区间，将目标温差区间对应的火力档位作为当前的实时火力档位。
为了辅助理解待解冻食物解冻过程中吸热过程，以下介绍食物冻结过程中，食物(如肉类)放出热量的计算原理。
以肉类为例，肉类在冻结过程中，肉类放出的热量计算为以下公式(1)：
Q＝m[cp1(T1-Tp)+ωψr+cp2(Tp-T2)] (1)
其中Q为总能量，m为肉类的质量，Cp1和Cp2分别为肉类冻结前后的比热容，ψ为冻结率，r为水形成冰的潜热，T1、Tp、T2分别为初始温度、相变温度、最终温度，ω可为误差系数(可根据气压、海拔等外部环境设置)。可见肉类冻结时，放出能量主要包括3个部分，参照图3，肉类中水分未结冰前的放热阶段L1，在L1阶段主要是肉类中水放出热量；然后是肉类中水分转变为并的相变放热阶段L2，在L2阶段主要是肉类中水相变为冰放出热量；最后是肉类中冰继续降温的放热阶段L3，从图2可看出，肉类冻结过程中，相变放热阶段L2潜热最大、放热时间最长。并且，肉类放入冰箱冰冻室进行-18℃冷冻，一般肉类中水的冻结率为90％左右，冻结的肉中除了大部分的水变成冰晶外，仍有小部分的水未冻结。
同时，食物的解冻过程为冻结过程的逆过程，即食物在解冻过程中的吸热正好与冻结过程中放热3个阶段对应。在食物解冻过程中，食物吸收微波炉释放的微波以进行吸热。
微波炉的微波加热原理依据以下公式(2)：
Q＝55.6×10-12E2fVε″rΔt＝mcpΔT (2)
其中，E为电磁场强度，f为微波频率，V为体积，Δt为加热时间，ΔT为温升，Cp为比热容，ε″r为介电损耗因子，则温升斜率k(即单位时间内的温升速率)为以下公式(3)：
鉴于水的介电损耗因子远大于冰的介电损耗因子，-13℃冰的介电损耗因子为0.0028，25℃冰的介电损耗因子为12.3，而冰的比热容是水的一半，水的比热容为4.2kJ/(kg*℃)，冰的为2.1kJ/(kg*℃)，因此根据公式(3)可知以下不等式(4)：
基于不等式(4)可知，水的介电损耗因子与水的比热容的比值远远大于冰的介电损耗因子与水的比热容的比值，也就可以推出，水的温升斜率(即水的单位时间内温升速率)远远大于水的温升斜率(即水的单位时间内温升速率)。
基于上述解释内容，本实施例的微波炉解冻智能控制主要包括大火加热阶段、中火加热阶段和小火加热阶段。
I、大火加热阶段：
待解冻食物在微波炉加热解冻的初始阶段，由于待解冻食物(如肉类)中含有大量的冰晶和极少量的水，此时待解冻食物对于微波的吸收很低，微波炉对冻结率高的待解冻食物微波加热效率较低，因此，参照图4和图5，在解冻初始阶段(即温度差值处于大于预设极大温差值的第一温度区间，预设极大温度差值可为10℃)，微波炉以预设大火档位(如600W)进行加热，通过变频猛火破冰，即经历大火加热阶段。即微波炉首先进行大火加热阶段，设置微波炉实时加热功率为p6瓦(p6为600W)，控制微波炉开始对待解冻食物进行加热。
事实上微波炉大火加热阶段，主要是加热待解冻食物中的少量水，水升温后通过热传递使冰逐渐融化。水的热导率为0.582W/(m*k)，冰的热导率为2.326W/(m*k)，约为水的4倍，因此通过冰的热传递效果较好，在这一阶段待加热食物的温升比较迅速。当预设目标温度与待解冻食物的底部温度的温度差值小于预设极大温差值时，为了防止食物的微波聚焦和局部过热，需要对微波炉的火力档位进行调低，即调小微波炉的实时加热功率，以自动进入后续的中火或小火加热阶段。
II、中火加热阶段：
微波炉以预设大火档位短时间加热后，当预设目标温度与底部温度小于预设极大温差值且大于预设极小温差值时，表明待解冻食物(如肉类)中冰晶逐渐融化、食物内外部的热传递效率不断下降，此时为了防止待解冻食物局部过热，继续调低微波炉的加热功率，中火加热阶段可分为一个或多个档位火力，例如，参照图4和图5，中火加热阶段分为四个阶段，设置温度差值为dt，当8℃≤dt<10℃时，微波炉输出功率为P5(如500W)对应火力档位；当6℃≤dt<8℃时，微波炉输出功率为P4(如400W)对应火力档位；当4℃≤dt<6℃时，微波炉输出功率为P3(如300W)对应火力档位；当2℃≤dt<4℃时，微波炉输出功率为P2(如200W)对应火力档位。当温度差值进一步减小，例如当0.1℃≤dt<2℃时，为保证待解冻食物的恒温解冻，微波炉输出功率需进一步减小为P1(如100W)，P1为预设小火档位的微波炉输出功率，即进入微波炉小火加热阶段。
III、小火加热阶段：
由于待解冻食物的底部温度已经上升至相变温度，待解冻食物中多数冰晶逐渐进入固液相变状态，待解冻食物内外部温度差和热传递效率进一步降低，而为了防止待解冻微波聚焦而导致加热均匀性问题，需进一步调小微波炉的加热功率(或称输出功率)，即微波炉调整为预设小火档位。当预设目标温度和实时的底部温度之间的温度差值进一步减小，如温度差值dt处于-0.1℃≤dt<0.1℃以及dt处于dt<-0.1℃，即当温度差值为负数或者处于小于预设极小温差值的第二温度区间时，控制微波炉停止运行。从而实现调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制，这样在加热过程中间歇性扩散时间较长，有利于改善待解冻食物加热均匀性，防止食物解冻变熟。
基于上述大火、中火、小火加热阶段，针对食物解冻的吸热、热传递效率等特性，对待解冻食物进行高效解冻的同时，也有效避免了待解冻食物微波聚焦而导致加热均匀性问题。
进一步地，在微波炉解冻控制方法又一实施例中，步骤S30包括：
步骤S31，当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行；
在检测到微波炉的火力档位处于预设小火档位时，可控制微波以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行，即微波炉开始以小火加热功率运行，且以初始通断比的通电时长控制微波炉启动；此时实时检测预设目标温度与底部温度的温度差值，并对温度差值进行分析。当热有可以在检测到微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位加热，并并对温度差值进行分析。
步骤S32，若预设目标温度与底部温度的温度差值大于或等于预设极小温差值，控制微波炉以预设小火档位运行；若温度差值为负数或者小于预设极小温差值，控制微波炉停止运行。
在微波炉以预设小火档位加热待解冻食物之后，若温度差值大于或等于预设极小温度值(如0.1℃)，继续控制微波炉以预设小火档位运行；若温度差值小于预设极小温度值，表明待解冻食物的底部温度与预设目标温度非常接近，此时为防止局部过热，控制微波炉停止运行，此外，若温度差值为负数，表明待解冻食物的底部温度已经高于预设目标温度，此时很容易出现食物局部过热问题，必须控制微波炉停止运行。从而在微波炉以预设小火档位解冻之后，动态交替控制微波炉以预设小火档位运行或停止工作，实现待解冻食物在预设目标温度的恒温解冻控制。
可选地，步骤S40之前包括：
动态统计微波炉以预设小火档位运行的通电时长，以及微波炉停止运行的断电时长，并动态计算机微波炉预设小火档位的通断比，其中所述通断比为所述通电时长和断电时长的比值。
微波炉中可增加一个计时器，计时器用以统计微波炉以预设小火档位运行的通电时长和停止运行的断电时长，实时动态的计算微波炉以预设小火档位的通断比，提供一种实现通断比检测的方式。例如通电时长为15s，断电时长为45s，通断比为1:3。
可选地，步骤S10包括：
步骤S11，在微波炉开始对待解冻食物进行解冻时，检测微波炉腔体内承载待解冻食物的器皿与待解冻食物接触区域的器皿温度，将器皿温度作为待解冻食物的底部温度。
可通过温度传感器直接接触或非接触式检测器皿温度，如设置红外温度传感器射出红外光至微波炉腔体内承载待解冻食物的器皿与待解冻食物接触区域，以检测出器皿温度。
具体地，器皿与待解冻食物的接触区域为荧光陶瓷材料，所述接触区域底部设置有测温组件，测温组件包括输出蓝光的光纤、设置在光纤一端的变送器和设置在光纤另一端的导光件，所述导光件建立测温区域和光纤之间光通路；
所述检测微波炉腔体内承载待解冻食物的器皿与待解冻食物接触区域的器皿温度包括：
控制光纤定时向微波炉器皿的接触区域发送蓝光，检测接触区域基于蓝光所激发的红色荧光寿命；
基于变送器对红色荧光寿命进行分析，获取接触区域的器皿温度。
导光件可为导光楔，光纤具体可为光纤探针，把待解冻食物放置陶瓷器皿中，如图6所示。该陶瓷器皿经过特殊加工，器皿底部烧结了荧光陶瓷材料，该荧光陶瓷材料被光纤中的蓝色光激发后会产生红色荧光。光纤探针被专用卡扣固定在微波炉陶瓷底板下面，用于传递光信号。导光楔把光纤中的光反射到器皿的荧光陶瓷材料上，同时把荧光陶瓷材料激发的红光反射回光纤中，光纤另外一边接入变送器，通过变送器信号处理计算出温度值。
由于荧光陶瓷材料为温敏材料，当荧光陶瓷材料温度改变后，被激发的红色荧光寿命将发生改变，变送器根据荧光寿命特性即可解算出温度值。具体地，处理器控制光纤定时向微波炉器皿的接触区域发送蓝光，并且处理器基于变送器对检测接触区域基于蓝光所激发的红色荧光寿命的分析结果，计算得出接触区域的器皿温度，红色荧光寿命和器皿温度的多组映射关系可通过多次实验检测得出。最后将器皿温度作为待解冻食物当前的底部温度，以一种非接触式、新的测温结构，实现了待解冻食物底部温度的检测。
本发明还提供一种微波炉，所述微波炉包括存储器、处理器、温度传感器、用于容纳待解冻食物的加热腔及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述加热腔的底部设置承载待解冻食物的器皿，所述器皿与待解冻食物的接触区域为荧光陶瓷材料，所述接触区域底部设置有测温组件，测温组件包括输出蓝光的光纤、设置在光纤一端的变送器和设置在光纤另一端的导光件，所述导光件建立测温区域和光纤之间光通路，所述光纤、变送器均与处理器电性连接，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法。
本发明还提供一种控制终端，所述控制终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤，控制终端能够与微波炉建立通信连接，以控制微波炉进行解冻控制。
本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被处理器执行时实现上述的微波炉解冻控制方法的步骤。
在本发明微波炉、控制终端和计算机存储介质的实施例中，包含了上述微波炉解冻控制方法各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述微波炉解冻控制方法各实施例基本相同，在此不做赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述微波炉解冻控制方法包括以下步骤：
在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测微波炉承载待解冻食物的器皿的底部温度；
获取预设目标温度与底部温度的温度差值，根据所述温度差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位；其中温度差值越大，对应的微波炉火力档位越高；微波炉的火力档位越高，微波炉输出的加热功率越高；
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在预设目标温度的恒温控制；
当微波炉预设小火档位的通断比小于预设通断阈值，停止微波炉对待解冻食物的解冻。
2.如权利要求1所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述根据所述温度差值逐级调小微波炉对待解冻食物进行解冻的火力档位的步骤包括：
将温度差值与预设的温度区间列表比较，动态确定温度差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位；
动态控制微波炉以实时火力档位对待解冻食物进行解冻。
3.如权利要求2所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述动态确定温度差值所在的实时温差区间以及该实时温差区间所对应的实时火力档位的步骤包括：
当温度差值处于大于预设极大温差值的第一温度区间时，调整实时火力档位为预设大火档位；
当温度差值为负数或者处于小于预设极小温差值的第二温度区间时，控制微波炉停止运行；
当温度差值处于第一温度区间和第二温度区间之外时，确定温度差值所在的目标温差区间，将目标温差区间对应的火力档位作为当前的实时火力档位。
4.如权利要求1所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，调整微波炉处于预设小火档位的通断比，实现对待解冻食物在目标温度的恒温控制的步骤包括：
当微波炉的火力档位处于预设小火档位时，控制微波炉以预设小火档位的初始通断比和小火加热功率运行；
若预设目标温度与底部温度的温度差值处于大于或等于预设极小温差值，控制微波炉以预设小火档位运行；若温度差值为负数或者小于预设极小温差值，控制微波炉停止运行。
5.如权利要求4所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述当微波炉预设小火档位的通断比小于预设通断阈值，停止微波炉对待解冻食物的解冻的步骤之前包括：
动态统计微波炉以预设小火档位运行的通电时长，以及微波炉停止运行的断电时长，并动态计算机微波炉预设小火档位的通断比，其中所述通断比为所述通电时长和断电时长的比值。
6.如权利要求1至5任意一项所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述在微波炉对待解冻食物进行解冻过程中，检测微波炉承载待解冻食物的器皿的底部温度的步骤包括：
在微波炉开始对待解冻食物进行解冻时，检测微波炉腔体内承载待解冻食物的器皿与待解冻食物接触区域的器皿温度，将器皿温度作为待解冻食物的底部温度。
7.如权利要求6所述的微波炉解冻控制方法，其特征在于，所述器皿与待解冻食物的接触区域为荧光陶瓷材料，所述接触区域底部设置有测温组件，测温组件包括输出蓝光的光纤、设置在光纤一端的变送器和设置在光纤另一端的导光件，所述导光件建立测温区域和光纤之间光通路；
所述检测微波炉腔体内承载待解冻食物的器皿与待解冻食物接触区域的器皿温度包括：
控制光纤定时向微波炉器皿的接触区域发送蓝光，检测接触区域基于蓝光所激发的红色荧光寿命；
基于变送器对红色荧光寿命进行分析，获取接触区域的器皿温度。
8.一种微波炉，其特征在于，所述微波炉包括存储器、处理器、用于容纳待解冻食物的加热腔及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述加热腔的底部设置承载待解冻食物的器皿，所述器皿与待解冻食物的接触区域为荧光陶瓷材料，所述接触区域底部设置有测温组件，测温组件包括输出蓝光的光纤、设置在光纤一端的变送器和设置在光纤另一端的导光件，所述导光件建立测温区域和光纤之间光通路，所述光纤、变送器均与处理器电性连接，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的微波炉解冻控制方法的步骤。
9.一种控制终端，其特征在于，所述控制终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的微波炉解冻控制方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有微波炉解冻控制程序，所述微波炉解冻控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的微波炉解冻控制方法的步骤。
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