[發(fā)明專利]一種監(jiān)測水沸騰和水燒干的裝置及其監(jiān)測方法

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• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106859321A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶鯤;韓曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 陶鯤
• 主分類號: A47J27/21
• 分類號: A47J27/21
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種監(jiān)測水沸騰和水燒干的裝置及其監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

每個人都需要飲水，在燒水或進行其他烹飪時，水沸騰之后沒有及時發(fā)現(xiàn)會對水和加熱的能源造成浪費，也很有可能引起沸水撲滅火苗導(dǎo)致煤氣泄漏的危險事故，也可能在水燒干之后引起火災(zāi)等事故，危險性非常大。現(xiàn)有技術(shù)的用于提醒或監(jiān)測水沸騰和燒干的裝置和方法主要包括：

1、通過水蒸汽吹哨提醒：市售的用于燃?xì)庠钌系臒畨乩盟序v時產(chǎn)生的大量水蒸汽吹過壺嘴或壺蓋上的哨子，產(chǎn)生尖銳的哨聲來提醒水燒開了。該方法中的燒水壺經(jīng)過特殊設(shè)計，基本只能用于純粹燒水的情況，而我們烹飪時大量使用的普通鍋，湯鍋，炒鍋等無法采用該方法來監(jiān)測鍋里的水是否燒開了。該方法燒水時，燒水壺必須處于密閉狀態(tài)以使水蒸氣只能從哨子吹出，蓋子打開狀態(tài)下該方法無法工作。

2、通過聲音監(jiān)測：水沸騰后會產(chǎn)生聲音，原則上可以通過直接監(jiān)測聲音來判斷水沸騰。但該方法在火力小，水輕微沸騰時，由于沸騰聲很不明顯，加上環(huán)境聲音的干擾，監(jiān)測的準(zhǔn)確度和可靠性很低。還有一種方法是在鍋里加入特殊的珠子。水沸騰時，珠子會被劇烈的水流帶動，與鍋底和鍋壁劇烈碰撞，產(chǎn)生很大的聲響來提醒水沸騰了，這個方法只能用于單純燒水的情況，如果鍋里有水和食物，則無法很好工作。同時珠子在起鍋時也很難分離出來，給烹飪帶來很多麻煩。

3、通過溫度監(jiān)測：水在沸騰前溫度低于沸點，沸騰后溫度穩(wěn)定在沸點，水燒干后容器的溫度會繼續(xù)上升高于水的沸點，所以通過檢測水或容器的溫度可以監(jiān)測水燒開或水燒干的情況。溫度監(jiān)測分為接觸式和非接觸式。接觸式溫度監(jiān)測大量用于電水壺、飲水機等專業(yè)設(shè)計的專用燒水裝置中，而非燃?xì)庠钌系腻伨摺Ｈ绻糜阱伨撸瑒t需要在鍋具里或鍋內(nèi)壁上放置測溫探頭，信號經(jīng)導(dǎo)線引到鍋柄或更外面的低溫處，再通過處理器進行信號處理得到溫度信息。整個鍋具要經(jīng)過特殊設(shè)計，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂。非接觸式溫度監(jiān)測就是紅外測溫，紅外測溫目前已廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中，例如測額頭體溫等等。但由于紅外測溫的原理，應(yīng)用于該烹飪場景中有很大的局限性。紅外測溫只能測物體表面溫度，所以在鍋蓋蓋上的情況下只能測到鍋蓋或鍋壁外表面的溫度，而鍋蓋鍋壁外表面的溫度和鍋里水的溫度是存在一定差別的，所以這種方法并不及時可靠。紅外測溫在測光滑表面、金屬表面時準(zhǔn)確度不高，灶具的火苗、水蒸汽等也有可能對紅外測溫產(chǎn)生影響。總的來說，通過溫度監(jiān)測水沸騰和燒干的情況，在原理上是可行的，但是由于種種限制，目前并沒有一個可以在日常烹飪時監(jiān)測燃?xì)庠钌系腻伬锼疁氐暮唵伪阋恕?zhǔn)確可靠、實用性和適用性都很強的技術(shù)方法。

4、通過振動信號監(jiān)測：水沸騰時會產(chǎn)生氣泡和對流，會引起鍋具的振動，在燃?xì)庠罹叩呐_面上安裝振動傳感器監(jiān)測振動也是一種可能的方法。但是由于這種振動在火力很小、水輕微沸騰時的幅度非常小，振動傳遞到灶具臺面后已經(jīng)不容易被監(jiān)測到，這種通過振動來監(jiān)測水沸騰的方法的準(zhǔn)確度和可靠性是非常低的。由于高溫和信號引出的限制，振動傳感器也很難放置于鍋具里或鍋具支架上來提高監(jiān)測的靈敏度和準(zhǔn)確性。

5、通過視頻圖像監(jiān)測：在鍋具上方放置攝像頭，通過對采集到的視頻圖像的實時分析來對鍋里水的情況進行監(jiān)測，就像有個人在盯著看一樣。該方法的難點主要是圖像實時分析，要針對各種不同的鍋、不同的水量、不同的烹飪條件下(例如：蒸汽很多看不清楚時，鍋蓋上有水霧時，水里有食物時)，開發(fā)出穩(wěn)定可靠的圖像分析算法來實時判斷水是否沸騰或燒干，這個難度非常之大，是屬于人工智能、機器學(xué)習(xí)的技術(shù)，目前還沒有任何技術(shù)嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：提供一種監(jiān)測水沸騰和水燒干的裝置及其監(jiān)測方法，能監(jiān)測容器中水沸騰或水燒干的情況，主要應(yīng)用于烹飪時對灶上的容器中的水的情況進行監(jiān)測，進而對水沸騰或水燒干的情況進行提醒，也可對水的狀態(tài)進行自動計時。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種監(jiān)測水沸騰和水燒干的裝置，包括電磁波發(fā)射和接收裝置，安放在被監(jiān)測的水的上方，向被監(jiān)測的水的水面發(fā)射電磁波，并接收由被監(jiān)測的水的水面反射回的電磁波，產(chǎn)生信號。

上述的監(jiān)測水沸騰和水燒干的裝置，進一步包括處理單元，用來對所述信號進行處理和分析。

上述的監(jiān)測水沸騰和水燒干的裝置，進一步包括提醒裝置，用來對水沸騰或水燒干的情況發(fā)出提醒。

上述的監(jiān)測水沸騰和水燒干的裝置，其中，所述處理單元與所述電磁波發(fā)射和接收裝置通過有線或無線的方式連接；所述提醒裝置與所述處理單元通過有線或無線的方式連接。