CN117233337A - 一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，包括以下步骤：S10，搭建烘干型厨余垃圾处理***；所述***至少包括加热装置、感温器件、处理容器、风扇以及包含信号采集和控制的PCBA线路板；S20，测试***：模拟***真实的工作环境，绘制经过风扇的实时气流量与时间关系曲线，并在所述关系曲线上设定时间段阈值、气流量阈值以及斜率阈值；S30，放置厨余垃圾：将需要烘干的厨余垃圾放置在处理容器中；S40，判断厨余垃圾烘干程度。本发明的有益效果：既提高了机器的工作效率，又优化了用户的体验感。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，更具有的说，涉及一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法。
背景技术
干燥研磨型厨余垃圾处理器，是通过发热器件，将厨余垃圾的水分加热蒸发，同时通过排风***将蒸发的水蒸汽排出机器外部，并通过搅拌器件将厨余进行研磨搅碎，达到杀灭细菌及减少重量体积的目的。此类常规产品的控制技术手段一般为固定烘干时间，达到预设时间后工作停止。但通常用户每次放入的厨余垃圾的份量都会有所不同，此技术手段即会出现放入少量厨余垃圾时，厨余已早早被烘干但机器仍然长时间运行，或放入较多厨余垃圾时，机器达到预设时间停机，但厨余未能被完全烘干，而只能让用户手动二次进行开机，用户体验感差，机器工作效率低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，解决了当前用户体验感差以及机器工作效率低的问题，既提高了机器的工作效率，又优化了用户的体验感。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其改进之处在于，所述方法包括以下步骤：
S10，搭建烘干型厨余垃圾处理***；所述***至少包括加热装置、感温器件、处理容器、风扇以及包含信号采集和控制的PCBA线路板；
S20，测试***：模拟***真实的工作环境，绘制经过风扇的实时气流量与时间关系曲线，并在所述关系曲线上设定时间段阈值、气流量阈值以及斜率阈值；
S30，放置厨余垃圾：将需要烘干的厨余垃圾放置在处理容器中；
S40，判断厨余垃圾烘干程度，所述方法具体包括：
S401，打开风扇，通过感温器件测量处理容器的初始温度，并测量风扇的初始转速或初始电流，以推断经过风扇的初始气流量；
S402，打开加热装置，测量并记录处理容器的实时温度，同时测量并记录风扇的实时转速或实时电流，以推断经过风扇的实时气流量；
S403,在所述关系曲线上获取若干通过风扇的取样气流量，并计算取样斜率;
S404,通过比较取样气流量与气流量阈值大小和比较取样斜率和斜率阈值大小，判断烘干程度。
进一步的，步骤S10中，所述风扇与处理容器间的气流方向相同，处理容器内部与风扇间存在密闭或者半密闭结构，以保证风扇能够从朝向处理容器方向抽气并向远离处理容器方向排出；PCBA内包含控制风扇、加热装置的开关电路以及对风扇的电流或转速的采样电路。
进一步的，步骤S30中，所述厨余垃圾均匀分布于所述处理容器内。
进一步的，步骤S40中，所述烘干程度主要包括初始阶段、沸腾阶段以及烘干阶段；其中，初始阶段时，风扇运行，所述处理容器内的厨余垃圾温度低于沸点，经过风扇的气流量较小；沸腾阶段时，处理容器内的厨余垃圾温度达到沸点，风速达到最高值，经过风扇的气流量达到最高值；烘干阶段时，所述处理容器内的厨余垃圾温度为沸点，经过风扇的气流量较小。
进一步的，所述气流量阈值包括第一气流量阈值以及第二气流量阈值，所述第一气流量阈值设置于初始阶段与沸腾阶段之间；所述第二气流量阈值设置于沸腾阶段与烘干阶段之间；其中，第一气流量阈值的取值范围为小于或等于风扇运行过程中风扇气流量最大值的80%；第二气流量阈值的取值范围为小于或等于风扇运行过程中风扇气流量最大值的50%。
进一步的，所述斜率阈值包括第一斜率阈值和第二斜率阈值，所述第一斜率阈值设置于沸腾阶段，第二斜率阈值设置于烘干阶段；其中，所述斜率阈值的绝对值小于45°。
进一步的，步骤S403中，所述取样斜率为取样风扇气流量通过积分计算获得。
进一步的，步骤S404中，当处理容器温度低于厨余垃圾的沸点时，所述处理容器中的厨余垃圾为初始阶段；当处理容器温度高于厨余垃圾的沸点时，所述取样风扇气流量大于第一气流量阈值与初始风扇气流量之和且取样斜率的绝对值小于第一斜率阈值时，所述处理容器中的厨余垃圾进入沸腾阶段；当取样风扇气流量小于第二气流量阈值与初始风扇气流量且取样斜率的绝对值小于第二斜率阈值时，所述处理容器中的厨余垃圾烘干完成。
本发明的有益效果是：通过设置合理的时间段阈值，通过比较取样风扇气流量与气流量阈值和初始风扇气流量之和的大小以及比较取样斜率与斜率阈值大小判断厨余垃圾的烘干程度，保证了厨余垃圾烘干程度的判断准确，不会出现因烘干不完全而进行二次烘干情况；从而既既提高了机器的工作效率，又优化了用户的体验感。
附图说明
图1为本发明的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法的整体流程示意图一；
图2为本发明的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法的整体流程示意图二；
图3为本发明的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法的风扇连接示意图；
图4为本发明的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法的实时风扇气流量与时间的关系曲线示意图一；
图5为本发明的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法的实时风扇气流量与时间的关系曲线示意图二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1-5所示，本方案公开了一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，所述方法包括以下步骤：
S10，搭建烘干型厨余垃圾处理***；所述***至少包括加热装置、感温器件、处理容器、风扇以及包含信号采集和控制的PCBA线路板；所述风扇与处理容器间的气流方向相同，处理容器内部与风扇间存在密闭或者半密闭结构，以保证风扇能够从朝向处理容器方向抽气并向远离处理容器方向排出；PCBA内包含控制风扇、加热装置的开关电路以及对风扇的电流或转速的采样电路；
S20，测试***：模拟***真实的工作环境，绘制经过风扇的实时气流量与时间关系曲线，并在所述关系曲线上设定时间段阈值T1、气流量阈值以及斜率阈值；
S30，放置厨余垃圾：将需要烘干的厨余垃圾放置在处理容器中；所述厨余垃圾均匀分布于所述处理容器内；
S40，判断厨余垃圾烘干程度，所述烘干程度主要包括初始阶段、沸腾阶段以及烘干阶段；其中，初始阶段时，风扇运行，所述处理容器内的厨余垃圾温度低于沸点，经过风扇的气流量较小；沸腾阶段时，处理容器内的厨余垃圾温度达到沸点，风速达到最高值，经过风扇的气流量达到最高值；烘干阶段时，所述处理容器内的厨余垃圾温度为沸点，经过风扇的气流量较小；所述判断厨余垃圾烘干程度的方法具体包括：
S401，打开风扇，通过感温器件测量处理容器的初始温度，并测量风扇的初始转速或初始电流，以推断经过风扇的初始气流量；作为较佳的实施例，所述风扇的一端连接有采样电阻R1，另一端与供电端连接；所述采样电阻R1远离风扇的一端接入风扇电流返回端；所述风扇与采样电阻R1之间为电压采样点CHECK，测量CHECK的电压值V，并计算经过风扇的电流大小FA，FA的计算公式为：FA=V/R1；
S402，打开加热装置，测量并记录处理容器的实时温度，同时测量并记录风扇的实时转速或实时电流，以推断经过风扇的实时气流量；作为较佳的实施例，所述实时电流通过步骤S401中的方式获得，实时风速FV通过风速测试仪器直接测量的方式获得，以得到在不同的风速条件下风扇对应的电流大小的关系列表，并根据关系列表可推算出相应的关系式，如表1所示：
表1
根据以上表格，以拟合曲线的方式，可得相应关系式，若为线性关系，其关系式为：FV=FA*a1+b1；其中a1,b1为常数；从而推断出实时风扇气流量；
若检测方式为获取转速，作为较佳的实施例，在风扇制造的过程中，在风扇上安装霍尔传感器，以测量风扇的实时转速FR，实时风速FV通过风速测试仪器直接测量的方式获得，以得到在不同的风速条件下风扇对应的风扇转速大小的关系列表，并根据关系列表可推算出相应的关系式，如表2所示：
表2
根据以上表格，以拟合曲线的方式，可得相应关系式，若为线性关系，其关系式为：FV=FR*a2+b2；其中a2,b2为常数；从而推断出实时风扇气流量；在其他实施例中，在电扇制造的过程中，安装可通过检测风扇线圈上电流电压变化判别转速的PCBA并输出数字信号，***通过读取此数字信号即可获取当前风扇的转速，也能达到与本实施例相同的效果；
S403,在所述关系曲线上获取若干通过风扇的取样气流量，并计算取样斜率;述取样斜率为取样风扇气流量通过积分计算获得；具体计算方式为：设取样斜率为DF，时间点1经过风扇的气流量为F1，时间点2经过风扇的气流量为F2，时间点1和2的时间差为△t，则有关系式DF=(F2-F1)/△t，本实施例中，△t的取值为2s，在其他实施例中，△t在大于2s且小于或等于1200s的范围内取值均能达到与本实施例相同的效果；
此外，本实施例中的时间段阈值T1的设定大小与处理容器中最大可处理厨余垃圾量的多少相关联，当最大可处理量较多时，所述时间段阈值T1的设定较大，反之较小；所述时间段阈值T1的设定，是为了防止在特殊的情况下工作时的气流量没有根据***预设出现相应的上升及下降情况，而导致***长时间工作不能停机；所述气流量阈值包括第一气流量阈值FS2以及第二气流量阈值FS3，所述第一气流量阈值FS2设置于初始阶段与沸腾阶段之间；所述第二气流量阈值FS3设置于沸腾阶段与烘干阶段之间；其中，第一气流量阈值FS2的取值范围为小于或等于风扇运行过程中风扇气流量最大值的80%；第二气流量阈值FS3的取值范围为小于或等于风扇运行过程中风扇气流量最大值的50%；所述斜率阈值包括第一斜率阈值DS1和第二斜率阈值DS2，所述第一斜率阈值DS1设置于沸腾阶段，第二斜率阈值DS2设置于烘干阶段；其中，所述第一斜率阈值和第二斜率阈值的绝对值小于45°,即风扇气流量趋于平稳状态；在其他实施例中，第一气流量阈值FS2的取值小于风扇运行过程中风扇气流量最大值的80%，第二气流量阈值FS3的取值小于风扇运行过程中风扇气流量最大值的50%均能达到与本实施例中相同的效果；
S404,通过比较取样气流量与气流量阈值大小和比较取样斜率和斜率阈值大小，判断烘干程度；具体判断方式为：当处理容器温度低于厨余垃圾的沸点时，所述处理容器中的厨余垃圾为初始阶段；当处理容器温度高于厨余垃圾的沸点时，所述取样风扇气流量大于第一气流量阈值FS2与初始风扇气流量F1之和且取样斜率的绝对值小于第一斜率阈值DS1时，所述处理容器中的厨余垃圾进入沸腾阶段；当取样风扇气流量小于第二气流量阈值FS3与初始风扇气流量F1且取样斜率的绝对值小于第二斜率阈值DS2时，所述处理容器中的厨余垃圾烘干完成。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S10，搭建烘干型厨余垃圾处理***；所述***至少包括加热装置、感温器件、处理容器、风扇以及包含信号采集和控制的PCBA线路板；
S20，测试***：模拟***真实的工作环境，绘制经过风扇的实时气流量与时间关系曲线，并在所述关系曲线上设定时间段阈值、气流量阈值以及斜率阈值；
S30，放置厨余垃圾：将需要烘干的厨余垃圾放置在处理容器中；
S40，判断厨余垃圾烘干程度，所述方法具体包括：
S401，打开风扇，通过感温器件测量处理容器的初始温度，并测量风扇的初始转速或初始电流，以推断经过风扇的初始气流量；
S402，打开加热装置，测量并记录处理容器的实时温度，同时测量并记录风扇的实时转速或实时电流，以推断经过风扇的实时气流量；
S403,在所述关系曲线上获取若干通过风扇的取样气流量，并计算取样斜率;
S404,通过比较取样气流量与气流量阈值大小和比较取样斜率和斜率阈值大小，判断烘干程度。
2.根据权利要求1所述的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，步骤S10中，所述风扇与处理容器间的气流方向相同，处理容器内部与风扇间存在密闭或者半密闭结构，以保证风扇能够从朝向处理容器方向抽气并向远离处理容器方向排出；PCBA内包含控制风扇、加热装置的开关电路以及对风扇的电流或转速的采样电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，步骤S30中，所述厨余垃圾均匀分布于所述处理容器内。
4.根据权利要求1所述的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，步骤S40中，所述烘干程度主要包括初始阶段、沸腾阶段以及烘干阶段；其中，初始阶段时，风扇运行，所述处理容器内的厨余垃圾温度低于沸点，经过风扇的气流量较小；沸腾阶段时，处理容器内的厨余垃圾温度达到沸点，风速达到最高值，经过风扇的气流量达到最高值；烘干阶段时，所述处理容器内的厨余垃圾温度为沸点，经过风扇的气流量较小。
5.根据权利要求4所述的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，所述气流量阈值包括第一气流量阈值以及第二气流量阈值，所述第一气流量阈值设置于初始阶段与沸腾阶段之间；所述第二气流量阈值设置于沸腾阶段与烘干阶段之间；其中，第一气流量阈值的取值范围为小于或等于风扇运行过程中风扇气流量最大值的80%；第二气流量阈值的取值范围为小于或等于风扇运行过程中风扇气流量最大值的50%。
6.根据权利要求5所述的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，所述斜率阈值包括第一斜率阈值和第二斜率阈值，所述第一斜率阈值设置于沸腾阶段，第二斜率阈值设置于烘干阶段；其中，所述斜率阈值的绝对值小于45°。
7.根据权利要求6所述的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，步骤S403中，所述取样斜率为取样风扇气流量通过积分计算获得。
8.根据权利要求7所述的一种基于风扇反馈智能判定厨余垃圾烘干程度的方法，其特征在于，步骤S404中，当处理容器温度低于厨余垃圾的沸点时，所述处理容器中的厨余垃圾为初始阶段；当处理容器温度高于厨余垃圾的沸点时，所述取样风扇气流量大于第一气流量阈值与初始风扇气流量之和且取样斜率的绝对值小于第一斜率阈值时，所述处理容器中的厨余垃圾进入沸腾阶段；当取样风扇气流量小于第二气流量阈值与初始风扇气流量且取样斜率的绝对值小于第二斜率阈值时，所述处理容器中的厨余垃圾烘干完成。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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