CN220085384U - 一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***，包括炉体和料箱，所述料箱与所述炉体相连，其特征在于：所述炉体还包括控温***和识别模块，所述温控***与所述识别模块电连接，所述料箱上设有NFC标签，所述NFC标签记录所述料箱的木颗粒种类，所述识别模块与所述NFC标签相适配。木颗粒料箱作为单独的配件外挂在颗粒烤炉的侧边，木颗粒料箱里装有不同品种的木颗粒时对应的外包装NFC标签不同，木颗粒料箱在和颗粒烤炉组装好后，颗粒烤炉的主控板通过木颗粒料箱的外包装的NFC标签识别使用的木颗粒的品种，主控板芯片程序采用对应品种的控温曲线，保证了控温精准度，从而保证了烧烤食材的烹饪效果。

Description

一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***

技术领域

本实用新型涉及户外烧烤设备技术领域，具体为一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***。

背景技术

烤炉用的木颗粒根据原材料木的种类的不同，可以分为苹果木、樱桃木、山核桃木、橡木等等，用户使用不同的木颗粒进行烧烤，对应烤出来的食材的风味也各有不同。而不同种类的木颗粒对应燃烧的热值也有不同，(热值：1千克(立方米)某种固体(气体)燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值)现有颗粒烤炉不能识别用户使用的是哪种木颗粒，颗粒烤炉在出厂时的控温曲线往往是以一种木颗粒为燃料来做参考的(例如使用苹果木)，用户如果用了不同种类的木颗粒，由于木颗粒的热值不同，就会导致颗粒烤炉的控温曲线有所偏差，控温不准，从而影响烧烤食材的烹饪效果。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***，包括炉体和料箱，所述料箱与所述炉体相连，所述炉体还包括温控***和识别模块，所述温控***与所述识别模块电连接，所述料箱上设有NFC标签，所述NFC标签记录所述料箱的木颗粒种类，所述识别模块与所述NFC标签相适配。

所述温控***包括控制单元，所述控制单元与所述识别模块电连接，所述控制单元内储存多个控温曲线，所述料箱的木颗粒种类具有多个，所述控制单元的控温曲线与所述料箱的木颗粒种类一一对应。

所述识别模块识别所述NFC标签以调用与所述料箱的木颗粒对应的控温曲线。

还包括风扇、点火棒和送料电机，所述风扇，所述点火棒和所述送料电机均固定于所述炉体，所述控制单元分别与所述风扇，所述点火棒和所述送料电机电连接。

所述控制单元内设有PID控温参数，所述PID控温参数具有多组，每组所述PID控温参数不同。

同种木颗粒下，所述风扇，所述点火棒和所述送料电机均具有多组所述PID控温参数；或者，多种木颗粒下，所述送料电机具有多种所述PID控温参数。

所述控制单元还包括控温程序，所述控温程序具有点火模式、升温模式和控温模式，同种木颗粒且所述控温程序的不同模式下，所述PID控温参数不同。

所述木颗粒为苹果木，所述升温模式下，所述PID控温参数的范围为P为1.4至1.6、I为0.01至0.02和D为0.4至0.5；所述控温模式下，所述PID控温参数为P为1.6、I为0.02和D为0.4。

所述温控***还包括交互界面，所述交互界面与所述控制单元电连接。

所述炉体与所述料箱可拆卸连接，所述识别模块位于所述炉体的侧壁，所述识别模块与所述NFC标签相对设置。

优选的，所述NFC识别模块的型号为HXS881-T-N嵌入式NFC读卡模块。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***。具备以下有益效果：

1、该颗粒烤炉的木颗粒自动识别***，木颗粒料箱作为单独的配件外挂在颗粒烤炉的侧边，木颗粒料箱里装有不同品种的木颗粒时对应的外包装NFC标签不同，木颗粒料箱在和颗粒烤炉组装好后，颗粒烤炉的主控板通过木颗粒料箱的外包装的NFC标签识别使用的木颗粒的品种，主控板芯片程序采用对应品种的控温曲线，保证了控温精准度，从而保证了烧烤食材的烹饪效果。

附图说明

图1为本实用新型烤炉立体示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖面示意图；

图3为本实用新型的***模块连接示意图。

附图标记：

1-炉体；11-料箱；12-风扇；13-点火棒；14-送料电机；

具体实施方式

本实用新型实施例提供一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***，如图1-3所示，包括炉体1、温控***和识别模块。炉体1设有料箱11，风扇12、点火棒13和送料电机14，料箱11与炉体1可以是可拆卸的，方便用户提供各种料箱11，满足不同的木颗粒进行供应，也可以是一体的或相互固定，提高了炉体1和料箱11之间连接的稳定性。风扇12用于为炉体1提供足量的空气，点火棒13可以用于点燃炉体1内处于待点燃的木颗粒，送料电机14用于将木颗粒从料箱11输送至燃烧区。

温控***包括控制单元和温度检测单元，控制单元和温度检测单元通过电路电连接，使得控制单元可快速、准确的获取温度检测单元的数据，并根据温度检测结果进行调整、控制相关参数。控制单元包括单片机和交互界面，单片机为控制单元的核心，单片机可根据控制程序的不同实现不同的控制逻辑，单片机通过电路电连接或者电性连接相关电器，如控制风扇12启停和功率，点火棒13的功率和时间，送料电机14的启停和功率。交互界面与单片机通过电路电连接或电性连接，交互界面通过用户操作控制单片机的程序选择，以实现不同的用户需求。

识别模块位于炉体1上，识别模块与温控***通过电路电连接或电性连接，尤其是，识别模块与单片机电路电连接或电性连接。料箱11上设有NFC标签，NFC标签用于储存料箱11内木颗粒的信息，如苹果木颗粒，橡木颗粒，樱桃木颗粒，混合木颗粒或者普通木颗粒等，当然，也可以包含不同种类的木颗粒的含量，热值等信息。

在料箱11安装至炉体1时，料箱11上的NFC标签与炉体1上的识别模块相对设置，使得在用户安装完成料箱11后，识别模块自动识别NFC标签上的信息，识别模块将获取的信息传递给温控***的单片机，单片机接受信息后进行加工处理，然后将处理后的信息再反馈至温控***。温控***及时了解木颗粒信息，并在温控***内部调出适合此木颗粒燃烧的控温参数。

温控***在接收到木颗粒信息后，调出与对应木颗粒匹配的控温参数，然后输出对应的控温程序，可保证控温的精准度。具体地，单片机的温控程序采用的是PID的控温算法，此控温算法简单，单片机容积占用小，控制参数相互独立，参数的选定比较简单。

由于木颗粒的品类不同，所以木颗粒的燃烧的热值也不同，因此，用不同木颗粒烧烤同一个食物时，控制单元的控制木颗粒燃烧的程序不同；用同一个木颗粒烧烤不同的食物时，控制单元的控制木颗粒燃烧的程序不同。

每一个控制程序中，单片机内部至少具有一组PID控温参数，或者多组PID控温参数，如一种特定的木颗粒烧烤一种特定的食物时，在此程序中，可以利用一组PID控温参数控制送料电机14，一组PID控温参数控制风扇12，一组PID控温参数控制点火棒13等，共同控制整个烤箱温度，以提高烧烤效果。如，使用苹果木颗粒的对应PID的控温参数为P1、I1和D1，橡木颗粒的对应PID的控温参数为P2、I2和D2，山核桃木颗粒的对应PID的控温参数为P3、I3和D3…以此类推，单片机里的控温程序可以有若干个，当识别到木颗粒的参数信息后，单片机就会调用对应的PID参数，执行对应参数的PID控温程序，从而保证了控温的精准度。

具体地，以苹果木为木颗粒原料为例，当进行料箱11识别后，单片机知晓为苹果木颗粒，启动苹果木颗粒控温程序：在颗粒烤炉开始运行，此时先进行的是点火模式，开启点火棒13，开启送风风扇12，送料电机14以送料15秒停45秒的频率送料，点火期间，温度检测单元实时检测烧烤炉体1的温度，当温度检测单元检测到烧烤炉体1的温度升高了T1时，T1取值在30-60F之间，如40F，程序默认点火成功，进入升温模式。

进入升温模式后，关闭点火棒13，送风风扇12继续开启，送料电机14以：送料12秒和停止送料时间t1的周期来进行送料，其中，t1为PID算法程序根据设定温度和当前温度计算出来的，由于此时默认的是苹果木的木颗粒，PID的控温参数为P1为1.4、I1为0.01和D1为0.5，在温度检测单元检测到烧烤炉体11达到设定温度T2时，T2取值在200F到600F之间，如300F、400F、450F等，此时的升温时间在5分钟左右，此时升温模式完成，控温程序退出升温模式。

退出升温模式后，进入控温模式，在控温模式下，送料电机14以：送料12秒+停止送料时间t2的周期来进行送料，其中，t2为PID算法程序根据设定温度和当前温度计算出来的，由于默认的是苹果木的木颗粒，PID的控温参数为P1为1.6、I1为0.02和D1为0.4，这样就保证了实际温度曲线在300F的偏差10F范围内波动，保证了烧烤腔体的温场精准度，PID的参数是预先进行调试，但根据不同的食材具有不同的PID参数；当食材烧烤完成后，退出控温模式，关闭各个电器，使得炉体1逐渐冷却。

当从苹果木的木颗粒更换成橡木的木颗粒时，当进行料箱11识别后，单片机知晓为橡木木颗粒，启动橡木木颗粒控温程序：在颗粒烤炉开始运行，此时先进行的是点火模式，开启点火棒13，开启送风风扇12，由于橡木的热值比苹果木的热值高，导致两者的控制程序数值是不同的，送料电机14不再以送料15秒停45秒的频率送料，而是以送料12秒停48秒的频率送料，防止橡木的木颗粒送料过多，导致温度上冲过高，超过设定温度；点火期间，温度检测单元实时检测烧烤炉体1的温度，当温度检测单元检测到烧烤炉体1的温度升高了T1时，程序默认点火成功，进入升温模式。

进入升温模式后，关闭点火棒13，送风风扇12继续开启，送料电机14以：送料10秒和停止送料时间t3的周期来进行送料，其中，t3为PID算法程序根据设定温度和当前温度计算出来的，由于识别的是橡木的木颗粒，PID的控温参数变为P2为1.3、I1为0.02和D1为0.4，在温度检测单元检测到烧烤炉体1达到设定温度T3时，T3取值在200F到600F之间，如300F、400F、450F等，此时的升温时间在4分钟左右，控温程序退出升温模式。

退出升温模式后，进入控温模式，在控温模式下，送料电机14以：送料10秒和停止送料时间t4的周期来进行送料，其中，t4为PID算法程序根据设定温度和当前温度计算出来的，由于识别的是橡木的木颗粒，PID的参数不同于苹果木颗粒的参数，此时，PID的控温参数变为P2为1.5、I2为0.01和D2为0.5，这样在更换了木颗粒的情况下也能保证实际温度曲线在300F的偏差10F范围内波动，保证了烧烤腔体的温场精准度。

PID参数是在不同木颗粒下的参数，由于不同品类的木颗粒的热值不同，使得在风扇12和送料电机14运行的时间和频率不同，使得在烧烤同一种食物时，不同品类的木颗粒要具有相近的烧烤温度曲线，以满足食物的烧烤效果和口味。因此，需要通过确定合适的PID参数进行调节风扇12和送料电机14。在调节的过程中，按控制变量法进行多个PID参数的确定，如先确定风扇12的功率，以确定风扇12的送风量，或者在某个时间段的送风量。即风扇12在点火模式时，需要较小的送风量，以免风扇12会带走点火棒13产生的热量，进而避免了降低点火速度，此时风扇12的功率较低；进入升温模式后，木颗粒开始燃烧，为了保证燃烧的充分性，需要总够的进氧量，增大风扇12的功率，以增大进氧量；当进入控温模式后，需要稳定整个炉体1的温度，此时风扇12的进风量需稳定，当温度检测单元检测的炉体1的温度略高于设定温度时，稍微降低进风量，当温度检测单元检测的炉体1的温度略低于设定温度时，稍微增大进风量，以将炉体1的温度稳定在适合烧烤特定食物的范围内；当完成烧烤时，关闭风扇12。然后，确定送料电机14的功率，以确定木颗粒的送量，或者在一定时间段内木颗粒进入炉体1燃烧室内的多少。即送料电机14在点火模式时，采用间歇性送料的方式，如送料电机14持续运转15停止45秒的方式，目的是快速积攒一定量的木颗粒，提高了点火效率；当进入升温模式后，由于需要快速到达指定的烧烤温度，此时需要一定量的木颗粒，需稍微加速送料电机14的送料速度，如送料电机14持续运转15停止30秒的方式，目的是快速提供木颗粒和炉体1升温；当进入控温模式时，需要稳定整个炉体1的温度，此时送料电机14的送料量需稳定，当温度检测单元检测的炉体1的温度略高于设定温度时，稍微降低送料量，当温度检测单元检测的炉体1的温度略低于设定温度时，稍微增大送料量，以将炉体1的温度稳定在适合烧烤特定食物的范围内；当完成烧烤时，关闭送料电机14，停止送料。可以理解的是在同一种食物下的程序，不同的电器是由多个不同的PID算法程序控制，不同的电器PID控制数值也是不同的。

在一些实施例中，料箱11在安装前可以用户主动的进行在识别模块处扫码，当料箱11的NFC标签信息被识别模块识别后，温控***同样执行相关木颗粒操作，记录即将投放的是哪种木颗粒，然后温控***内部调出适合此木颗粒燃烧的控温参数，无需在料箱11安装后要求NFC标签和识别模块必须相对，提升了安装的多样化和便捷性。

料箱11也可以是不可拆卸连接，当料箱11内的木颗粒消耗完成时，可打开木颗粒包装袋，向料箱11内添加木颗粒，在添加至料箱11前，木颗粒也可以先进行扫码识别，将木颗粒信息通过识别模块输入至温控***内，记录即将投放的是哪种木颗粒，然后温控***内部调出适合此木颗粒燃烧的控温参数，提升了识别方式的多样性，进而提高了用户使用的便捷性。

当料箱11或者包装式的木颗粒上无NFC标签或者NFC标签损坏时，用户可根据料箱11或者包装上的信息获知是何种木颗粒材料，然后在温控***的交互界面手动输入相关信息，使得温控***记录即将投放的是哪种木颗粒，然后温控***内部调出适合此木颗粒燃烧的控温参数。手动输入相关信息使得用户有更多的可操作空间，且识别更准确，用户体验更好。

以上多种识别方式可以选择其中的一种，也可以选择多种识别方式共同识别，即通过NFC标签扫码识别，交互界面输入等方式共同确定木颗粒的品种。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种颗粒烤炉的木颗粒自动识别***，包括炉体和料箱，所述料箱与所述炉体相连，其特征在于：所述炉体还包括温控***和识别模块，所述温控***与所述识别模块电连接，所述料箱上设有NFC标签，所述NFC标签记录所述料箱的木颗粒种类，所述识别模块与所述NFC标签相适配。

2.根据权利要求1所述的自动识别***，其特征在于，所述温控***包括控制单元，所述控制单元与所述识别模块电连接，所述控制单元内储存多个控温曲线，所述料箱的木颗粒种类具有多个，所述控制单元的控温曲线与所述料箱的木颗粒种类一一对应。

3.根据权利要求2所述的自动识别***，其特征在于，所述识别模块识别所述NFC标签以调用与所述料箱的木颗粒对应的控温曲线。

4.根据权利要求3所述的自动识别***，其特征在于，还包括风扇、点火棒和送料电机，所述风扇，所述点火棒和所述送料电机均固定于所述炉体，所述控制单元分别与所述风扇，所述点火棒和所述送料电机电连接。

5.根据权利要求4所述的自动识别***，其特征在于，所述控制单元内设有PID控温参数，所述PID控温参数具有多组，每组所述PID控温参数不同。

6.根据权利要求5所述的自动识别***，其特征在于，同种木颗粒下，所述风扇，所述点火棒和所述送料电机均具有多组所述PID控温参数；或者，多种木颗粒下，所述送料电机具有多种所述PID控温参数。

7.根据权利要求5所述的自动识别***，其特征在于，所述控制单元还包括控温程序，所述控温程序具有点火模式、升温模式和控温模式，同种木颗粒且所述控温程序的不同模式下，所述PID控温参数不同。

8.根据权利要求7所述的自动识别***，其特征在于，所述木颗粒为苹果木，所述升温模式下，所述PID控温参数的范围为P为1.4至1.6、I为0.01至0.02和D为0.4至0.5；所述控温模式下，所述PID控温参数为P为1.6、I为0.02和D为0.4。

9.根据权利要求2所述的自动识别***，其特征在于，所述温控***还包括交互界面，所述交互界面与所述控制单元电连接。

10.根据权利要求1所述的自动识别***，其特征在于，所述炉体与所述料箱可拆卸连接，所述识别模块位于所述炉体的侧壁，所述识别模块与所述NFC标签相对设置。