[發明專利]一種電磁灶上測溫目標體的測溫裝置及測溫方法

在審

• 申請號: 201711487693.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109990900A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李元秋;嚴力峰;鐘健
• 申請（專利權）人: 寧波方太廚具有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 徐雪波;王瑩

1.一種電磁灶上測溫目標體的測溫裝置，其特征在于：包括

紅外探頭(1)，內置有能夠獲取溫度信號的溫敏器件，所述紅外探頭(1)設置在電磁灶內并位于電磁灶面板(6)的下方；

紅外光源(2)，設置在電磁灶內并位于電磁灶面板(6)的下方，所述紅外光源(2)位于紅外探頭(1)旁；

溫度檢測元件(3)，設置在所述電磁灶面板(6)上并位于紅外探頭(1)在電磁灶面板(6)上的檢測區域旁，用于檢測電磁灶面板(6)的溫度；

控制器(4)，分別與所述紅外探頭(1)、紅外光源(2)、溫度檢測元件(3)電連接。

2.根據權利要求1所述的電磁灶上測溫目標體的測溫裝置，其特征在于：還包括能與所述控制器(4)電連接的備用紅外探頭(5)，所述備用紅外探頭(5)用于放置在電磁灶面板(6)上方與所述紅外探頭(1)呈鏡像對稱的位置使用。

3.根據權利要求1或2所述的電磁灶上測溫目標體的測溫裝置，其特征在于：所述紅外探頭(1)、紅外光源(2)集成設置在一塊電路板(7)上。

4.根據權利要求3所述的電磁灶上測溫目標體(8)的反射率測定裝置，其特征在于：所述控制器(4)也集成設置在所述電路板(7)上。

5.根據權利要求1至4任一權利要求所述的電磁灶上測溫目標體的測溫裝置，其特征在于：所述紅外光源(2)的設置位置與所述紅外探頭(1)在電磁灶面板(6)上的檢測區域相匹配，以使得所述紅外探頭(1)能夠檢測到紅外光源(2)經反射的紅外光。

6.一種電磁灶上測溫目標體的測溫方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、獲取控制器(4)中存儲的電磁灶面板(6)的透射率τ₀、電磁灶面板(6)的反射率為ρ₀以及電磁灶面板(6)的發射率為ε₀，獲取控制器(4)中存儲的電路板(7)的發射率為ε₂，獲取控制器(4)中存儲的紅外光源(2)可接收能量的總和Es，獲取控制器(4)中存儲的標準黑體輻射的紅外能量中能夠被紅外探頭(1)接收到部分的能量E與標準黑體溫度T的函數關系E＝f(T)；

S2、在電磁灶面板(6)上未放置測溫目標體(8)的前提下，控制器(4)控制打開和關閉紅外光源(2)；

紅外探頭(1)檢測紅外光源(2)打開時獲取的紅外能量數據E1并傳送至控制器(4)，紅外探頭(1)檢測紅外光源(2)關閉時獲取的紅外能量數據E2并傳送至控制器(4)；

S3、在電磁灶面板(6)上放置測溫目標體(8)，且將測溫目標體(8)放置在紅外探頭(1)的檢測區域內，控制器(4)控制打開和關閉紅外光源(2)；

紅外探頭(1)檢測紅外光源(2)打開時獲取的紅外能量數據E5并傳送至控制器(4)，紅外探頭(1)檢測紅外光源(2)關閉時獲取的紅外能量數據E6并傳送至控制器(4)；

S4、控制器(4)計算紅外光源(2)發射的紅外能量經過電磁灶面板(6)透射后，進而經過待測目標體底面反射，再經過電磁灶面板(6)透射，最終被紅外探頭(1)接收到的紅外能量Er；

Er＝(E5-E6)-(E1-E2)＝Es*τ₀*ρ₁*τ₀； (公式1)

其中ρ₁為測溫目標體(8)的反射率；

根據公式1可得，

由于測溫目標體(8)的透射率τ₁＝0，根據公式2計算測溫目標體(8)的發射率ε₁；

S5、控制器(4)實時接收紅外探頭(1)獲取的紅外能量數據e；

e＝E_a+E_b+E_c+E_d； (公式4)

其中E_a表示紅外探頭(1)接收的電磁灶面板(6)的下表面輻射的紅外能量；

E_a＝ε₀*f(T₀)； (公式5)

T₀表示電磁灶面板(6)的溫度，T₀由溫度檢測元件(3)檢測獲取并傳送給控制器(4)；

E_b表示電磁灶面板(6)的上表面輻射的紅外能量經電磁灶上放置的測溫目標體(8)底部反射后，再經過電磁灶面板(6)透射后而被紅外探頭(1)接收的紅外能量；

E_b＝ε₀*f(T₀)*ρ₁*τ₀； (公式6)

E_c表示電磁灶上放置的測溫目標體(8)底部輻射的紅外能量經電磁灶面板(6)透射后而別紅外探頭(1)接收的紅外能量；

E_c＝ε₁f(T₁)*τ₀； (公式7)

其中T₁表示電磁灶上放置的測溫目標體(8)的溫度；

E_d表示紅外探頭(1)附近電路板(7)輻射的紅外能量經過電磁灶面板(6)的下表面反射后而被紅外探頭(1)接收的能量部分，以及電路板(7)輻射的紅外能量透過電磁灶面板(6)后經測溫目標體(8)底部反射再透過電磁灶面板(6)而被紅外探頭(1)接收的能量部分之和；

E_d＝ε₂*f(T₂)*(ρ₀+τ₀*ρ₁*τ₀； (公式8)

其中T₂表示電路板(7)的溫度，T₂由紅外探頭(1)內的溫敏器件檢測獲取并傳送給控制器(4)；

根據公式4至公式8，可得：

e＝ε₀*f(T₀)+ε₀*f(T₀)*ρ₁*τ₀+ε₁f(T₁)*τ₀+ε₂*f(T₂)*(ρ₀+τ₀*ρ₁*τ₀)； (公式9)

S6、控制器(4)根據公式9計算獲取電磁灶上放置的測溫目標體(8)的溫度T₁。