CN115868594A - 加热装置及用于加热装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种加热装置及用于加热装置的控制方法。该加热装置包括筒体、电磁波发生***、以及水量检测***。筒体用于容置待处理物。电磁波发生***至少部分设置于筒体内或通达至筒体，以向筒体内发射电磁波来加热待处理物。水量检测***设置为与待处理物导电连接，并检测待处理物的导电性能，进而反映待处理物的含水量。本发明通过水量检测***检测待处理物的导电性能，可获得准确的、综合性的反映待处理物的含水量的属性信息，进而可确定出适宜该待处理物的电磁波发生模块的加热参数，在降低对用户的要求的同时，提高加热后的食物温度均匀性，避免局部过热的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及食物处理领域，特别是涉及一种电磁波加热装置及用于加热装置的控制方法。
背景技术
食物在冷冻的过程中，食物的品质得到了保持，然而冷冻的食物在加工或食用前需要解冻。为了便于用户解冻食物，通常通过电磁波加热装置来解冻食物。
通过电磁波加热装置来解冻食物，不仅速度快、效率高，而且食物的营养成分损失低。但由于不同种类的食物的内部物质含量(特别是水分含量)不同，若按照相同的加热参数加热食物，易产生加热不均匀和局部过热的问题。现有技术中，电磁波发生***的加热参数或由用户手动输入，或根据图像分析、重量检测得到的数据确定，不能准确地获得食物的内部信息，误差较大，仍存在较严重的加热不均匀和局部过热的问题。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是要克服现有技术中的至少一个技术缺陷，提供一种电磁波加热装置，其可较准确地获得食物内部的属性信息。
本发明第一方面的一个进一步的目的是要减轻水量检测***对电磁波发生***的影响。
本发明第一方面的另一个进一步的目的是延长水量检测***的使用寿命。
本发明第二方面的一个目的是要提供一种用于加热装置的控制方法，其可适用于对不同种类的食物加热，提高温度均匀性。
根据本发明的第一方面，提供了一种加热装置，包括：
筒体，用于容置待处理物；
电磁波发生***，至少部分设置于所述筒体内或通达至所述筒体，以向所述筒体内发射电磁波来加热所述待处理物；以及
水量检测***，设置为与所述待处理物导电连接，并检测所述待处理物的导电性能，进而反映所述待处理物的含水量。
可选地，所述水量检测***包括：
两个检测电极，设置为与所述待处理物导电连接；
检测电源，串联在所述两个检测电极之间，用于提供电势能；和
电流检测器，串联在所述两个检测电极之间，用于检测流过其的电流。
可选地，所述加热装置还包括：
搁物架，设置于所述筒体，用于承载所述待处理物；其中
所述两个检测电极间隔地设置于所述搁物架，并至少部分暴露于所述搁物架的上表面。
可选地，所述两个检测电极呈球状；或
所述两个检测电极呈片状，且周缘由平滑曲线构成。
可选地，所述两个检测电极之间的间隔大于等于2cm；和/或
所述两个检测电极位于所述搁物架上方的部分在竖直方向上的尺寸为1mm～2.5mm。
可选地，所述筒体由金属制成并设置为接地；且
所述水量检测***至少部分位于所述筒体内并位于所述搁物架下方，该部分设置为与所述筒体导电连接。
可选地，所述水量检测***至少部分位于所述筒体内并位于所述搁物架下方；且所述加热装置还包括：
屏蔽结构，设置于所述筒体内并位于所述搁物架的下方，并将部分所述水量检测***罩设在内。
可选地，所述水量检测***还包括：
开关，串联在所述两个检测电极之间，用于导通或阻断所述检测电源与一个所述检测电极之间的电路；其中
所述开关配置为在所述电磁波发生***处于工作状态时断开。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于加热装置的控制方法，所述加热装置为以上任一所述的加热装置；其中，所述控制方法包括：
确定或获取所述待处理物的属性信息，所述属性信息包括导电性能；
根据所述属性信息确定所述电磁波发生***的加热参数；
控制所述电磁波发生***按照所述加热参数工作；其中，所述确定或获取所述待处理物的属性信息的步骤包括：
启动所述水量检测***，并检测所述待处理物的导电性能。
可选地，所述属性信息还包括介电系数；且所述确定或获取所述待处理物的属性信息的步骤还包括：
控制所述电磁波发生***按照预设检测功率工作，检测所述电磁波发生***发射的入射波信号和/或返回所述电磁波发生***的反射波信号；
根据所述入射波信号和/或反射波信号确定所述待处理物的介电系数。
本发明通过水量检测***检测待处理物的导电性能，可获得准确的、综合性的反映待处理物的含水量的属性信息，进而可确定出适宜该待处理物的电磁波发生模块的加热参数，在降低对用户的要求的同时，提高加热后的食物温度均匀性，避免局部过热的情况发生。
进一步地，在本发明之前，本领域技术人员均认为电磁波加热装置内不能放入金属，否则易产生电弧、火花，甚至损坏电磁波发生***。本申请的发明人突破了上述思想桎梏，创造性地将检测电极的外轮廓设置为由平滑曲面构成，并具有特定的尺寸参数，不仅可在电磁波发生***工作时避免电弧放电的情况产生，还可在使检测电极与待处理物实现有效接触的同时，避免水量检测***短路的情况发生，提高了加热装置的安全性和使用寿命。
进一步地，本发明在电磁波发生***处于工作状态时断开水量检测***的开关，将水量检测***位于搁物架下方的部分设置为接地、并由屏蔽结构罩设，可降低电磁波对水量检测***的干扰和损害，提高测得的待处理物的属性信息的准确性，并延长水量检测***的使用寿命。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的加热装置的示意性结构图；
图2是根据本发明一个实施例的水量检测***的示意性电路图；
图3是根据本发明一个实施例的用于加热装置的控制方法的示意性流程图；
图4是根据本发明一个实施例的用于加热装置的控制方法的详细流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的加热装置100的示意性结构图。参见图1，加热装置100可包括筒体110、门体、电磁波发生***、供电电源160和控制器。
筒体110可用于容置待处理物120。门体可用于开闭筒体110的取放口。筒体110和门体可设置有电磁屏蔽特征，以减少电磁泄漏。
筒体110可由金属制成，并设置为接地，以进一步提高加热装置100的安全性能。
电磁波发生***可至少部分设置于筒体110内或通达至筒体110，以向筒体110内发射电磁波来加热待处理物120。供电电源160可配置为向电磁波发生***供电。
电磁波发生***可包括电磁波发生模块131和与电磁波发生模块131电连接的辐射天线132。电磁波发生模块131可配置为产生电磁波信号，辐射天线132可设置于筒体110内，以在筒体110内产生电磁波，进而加热筒体110内的待处理物120。
控制器可包括处理单元和存储单元。其中，存储单元存储有计算机程序，计算机程序被处理单元执行时用于实现本发明的控制方法。
图2是根据本发明一个实施例的水量检测***的示意性电路图。参见图1和图2，特别地，本发明的加热装置100还可包括水量检测***。水量检测***可设置为与待处理物120导电连接，并检测待处理物120的导电性能，以反映待处理物120的含水量，进而可确定出适宜待处理物120的电磁波发生模块131的加热参数，在降低对用户的要求的同时，提高加热后的食物温度均匀性，避免局部过热的情况发生。
具体地，水量检测***可包括两个检测电极141、以及串联在两个检测电极141之间的检测电源和电流检测器142。
两个检测电极141可设置为与待处理物120导电连接，以形成闭合回路。检测电源用于提供检测所需的电势能。电流检测器142用于检测流过其的电流。其中，待处理物120的导电性能由电流检测器142测得的电流值表示。
检测电源可为集成于供电电源160，也可为独立的电源模块。
筒体110内可设置有搁物架170，用于承载待处理物120。两个检测电极141可间隔地设置于搁物架170，并至少部分暴露于搁物架170的上表面，以与待处理物120接触。搁物架170由不导电材料制成。
在一些实施例中，两个检测电极141之间的间隔可大于等于2厘米(cm)，以避免因杂质落入水量检测***短路的情况发生。
在一些实施例中，水量检测***可至少部分位于筒体110内并位于搁物架170下方，该部分可设置为与筒体110导电连接，进而接地，以提高安全性、降低电磁波对水量检测***的干扰和损害。
在一些实施例中，加热装置100还可包括屏蔽结构145。屏蔽结构145可设置于筒体110内并位于搁物架170下方，并将部分水量检测***罩设在内，以降低电磁波对水量检测***的干扰和损害。即，屏蔽结构145可设置为将水量检测***位于搁物架170下方的至少一部分罩设在内。
水量检测***除检测电极141及检测电极141的电连线之外的部分可设置于筒体110的外侧，以进一步降低电磁波对水量检测***的干扰和损害。
在一些实施例中，两个检测电极141可呈球状，以在电磁波发生***工作时避免电弧放电的情况产生。检测电极141的截面可为圆形，例如正圆形、椭圆形等。
两个检测电极141位于搁物架170上方的部分在竖直方向上的尺寸可为1毫米～2.5毫米(mm)，以使检测电极141与待处理物120实现有效接触，例如1mm、2mm或2.5mm。
在另一些实施例中，两个检测电极141可呈片状，且周缘由平滑曲线构成，以在电磁波发生***工作时避免电弧放电的情况产生。
在另一些实施例中，水量检测***也可通过检测仪检测待处理物120的电阻率来确定待处理物120的导电性能。
在一些实施例中，水量检测***还可包括串联在两个检测电极141之间的开关143，用于导通或阻断检测电源与一个检测电极141之间的电路。
开关143可配置为在电磁波发生***处于工作状态时断开，以延长水量检测***的使用寿命。
水量检测***还可包括串联在两个检测电极141之间的保护电阻144，以防止水量检测***短路。
在一些实施例中，控制器可配置为确定或获取待处理物120的属性信息，根据属性信息确定电磁波发生***的加热参数，并控制电磁波发生***按照加热参数工作。
属性信息可包括导电性能。加热参数可包括加热功率和/或加热时间。控制器可在确定或获取待处理物120的属性信息时，启动水量检测***，并检测待处理物120的导电性能，以确定出适宜待处理物120的电磁波发生模块131的加热参数。
在一些进一步的实施例中，属性信息还可包括介电系数，以反映待处理物120的重量，进一步地提高加热效果。
控制器可在确定或获取待处理物120的属性信息时，控制电磁波发生***按照预设检测功率工作，检测电磁波发生***发射的入射波信号和/或返回电磁波发生***的反射波信号，并根据入射波信号和/或反射波信号确定待处理物120的介电系数。
控制器可根据入射波信号和反射波信号的电压和电流计算得出待处理物120的介电系数。
电磁波发生模块131与辐射天线132之间可串联有阻抗匹配模块。控制器也可通过初次阻抗匹配时反射波信号的功率最小的阻抗匹配模块的配置确定出待处理物120的介电系数(存储单元可预先存储有阻抗匹配模块与介电系数的对照关系)、或直接表示待处理物120的介电系数。
电磁波发生模块131产生的电磁波信号的频率可在预设频率范围内变化。控制器可在正式开始加热前确定出预设频率范围内反射波信号的功率最小的频率值，并通过频率值确定出待处理物120的介电系数(存储单元可预先存储有频率值与介电系数的对照关系)、或直接表示待处理物120的介电系数。
图3是根据本发明一个实施例的用于加热装置100的控制方法的示意性流程图。参见图3，本发明用于加热装置100的控制方法可包括如下步骤：
步骤S302：确定或获取待处理物120的属性信息，属性信息可包括导电性能。
步骤S304：根据属性信息确定电磁波发生***的加热参数。
步骤S306：控制电磁波发生***按照加热参数工作。
特别地，步骤S302可进一步包括：启动水量检测***，并检测待处理物120的导电性能。本发明的控制方法通过水量检测***检测待处理物120的导电性能，可获得准确的、综合性的反映待处理物120的含水量的属性信息，进而可确定出适宜该待处理物120的电磁波发生模块131的加热参数，在降低对用户的要求的同时，提高加热后的食物温度均匀性，避免局部过热的情况发生。
在一些实施例中，属性信息还可包括介电系数，以反映待处理物120的重量，进一步地提高加热效果。
步骤S302可进一步包括：控制电磁波发生***按照预设检测功率工作，检测电磁波发生***发射的入射波信号和/或返回电磁波发生***的反射波信号，根据入射波信号和/或反射波信号确定待处理物120的介电系数。
在一些进一步的实施例中，待处理物120的介电系数可根据入射波信号和反射波信号的电压和电流计算得出。
在另一些电磁波发生模块131与辐射天线132之间可串联有阻抗匹配模块的实施例中，待处理物120的介电系数可通过初次阻抗匹配时反射波信号的功率最小的阻抗匹配模块的配置确定出(存储单元可预先存储有阻抗匹配模块与介电系数的对照关系)、或直接表示。
在又一些电磁波发生模块131产生的电磁波信号的频率可在预设频率范围内变化的实施例中，待处理物120的介电系数可通过在正式开始加热前确定出预设频率范围内反射波信号的功率最小的频率值确定出(存储单元可预先存储有频率值与介电系数的对照关系)、或直接表示。
图4是根据本发明一个实施例的用于加热装置100的控制方法的详细流程图，其中，“Y”表示“是”；“N”表示“否”。参见图4，本发明的控制方法可包括如下详细步骤：
步骤S402：获取加热指令。
步骤S404：启动水量检测***，并检测待处理物120的导电性能。即，闭合开关143，使检测电源提供电势能进行检测，导电性能由电流检测器142检测到的电流值表示。
步骤S406：切断水量检测***。即，断开开关143。
步骤S408：控制电磁波发生模块131按照预设检测功率产生电磁波信号，并检测电磁波发生模块131发射的入射波信号和/或返回电磁波发生模块131的反射波信号。
步骤S410：根据入射波信号和/或反射波信号确定待处理物120的介电系数。
步骤S412：根据导电性能和介电系数确定对待处理物120的加热功率和加热时间。
步骤S414：控制电磁波发生模块131按照确定出的加热功率产生电磁波信号。
步骤S416：判断步骤S414的运行时间是否大于等于确定出的加热时间。若是，执行步骤S418；若否，返回步骤S414。
步骤S418：控制电磁波发生模块131停止工作。返回步骤S402。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种加热装置，包括：
筒体，用于容置待处理物；
电磁波发生***，至少部分设置于所述筒体内或通达至所述筒体，以向所述筒体内发射电磁波来加热所述待处理物；以及
水量检测***，设置为与所述待处理物导电连接，并检测所述待处理物的导电性能，进而反映所述待处理物的含水量。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述水量检测***包括：
两个检测电极，设置为与所述待处理物导电连接；
检测电源，串联在所述两个检测电极之间，用于提供电势能；和
电流检测器，串联在所述两个检测电极之间，用于检测流过其的电流。
3.根据权利要求2所述的加热装置，还包括：
搁物架，设置于所述筒体，用于承载所述待处理物；其中
所述两个检测电极间隔地设置于所述搁物架，并至少部分暴露于所述搁物架的上表面。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其中，
所述两个检测电极呈球状；或
所述两个检测电极呈片状，且周缘由平滑曲线构成。
5.根据权利要求3所述的加热装置，其中，
所述两个检测电极之间的间隔大于等于2cm；和/或
所述两个检测电极位于所述搁物架上方的部分在竖直方向上的尺寸为1mm～2.5mm。
6.根据权利要求3所述的加热装置，其中，
所述筒体由金属制成并设置为接地；且
所述水量检测***至少部分位于所述筒体内并位于所述搁物架下方，该部分设置为与所述筒体导电连接。
7.根据权利要求3所述的加热装置，其中，
所述水量检测***至少部分位于所述筒体内并位于所述搁物架下方；且所述加热装置还包括：
屏蔽结构，设置于所述筒体内并位于所述搁物架的下方，并将部分所述水量检测***罩设在内。
8.根据权利要求2所述的加热装置，其中，所述水量检测***还包括：
开关，串联在所述两个检测电极之间，用于导通或阻断所述检测电源与一个所述检测电极之间的电路；其中
所述开关配置为在所述电磁波发生***处于工作状态时断开。
9.一种用于加热装置的控制方法，所述加热装置为根据权利要求1-8中任一项所述的加热装置；其中，所述控制方法包括：
确定或获取所述待处理物的属性信息，所述属性信息包括导电性能；
根据所述属性信息确定所述电磁波发生***的加热参数；
控制所述电磁波发生***按照所述加热参数工作；其中，所述确定或获取所述待处理物的属性信息的步骤包括：
启动所述水量检测***，并检测所述待处理物的导电性能。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，
所述属性信息还包括介电系数；且所述确定或获取所述待处理物的属性信息的步骤还包括：
控制所述电磁波发生***按照预设检测功率工作，检测所述电磁波发生***发射的入射波信号和/或返回所述电磁波发生***的反射波信号；
根据所述入射波信号和/或反射波信号确定所述待处理物的介电系数。
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