一种蒸发器的缺水检测方法及缺水检测电路与流程

本发明涉及烹饪设备技术领域，尤其涉及一种用于烹饪设备的蒸发器的缺水检测技术。

背景技术：

目前，蒸箱、蒸烤箱等产品在蒸发器没有水时，需及时通知控制系统缺水以免蒸发器长期干烧超温。现有通常的做法是使用探针或液位传感器组件来检测水位。探针在长期使用后会有水垢附着，影响检测准确性；传感器组件虽然检测准确，但是成本较高，并且受水质影响较大。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种蒸发器的缺水检测方法，其通过在蒸发器实时温度大于或等于设定温度时，其通过根据蒸发器在设定时间t1内产生的振动变化值，判断蒸发器中是否为小水量沸腾或缺水，检测准确度更高，避免出现误判。

本发明还提供了一种蒸发器的缺水检测电路，实现了精准检测蒸发器是否缺水，同时可避免出现误判，有效解决了现有缺水检测的缺点。

根据上述提供的一种蒸发器的缺水检测方法，其通过如下技术方案来实现：

一种蒸发器的缺水检测方法，在所述蒸发器上设有振动检测单元和温度检测单元，所述蒸发器连通水泵，所述振动检测单元、所述温度检测单元和所述水泵分别电连接控制器，所述缺水检测方法包括步骤：

s1：控制蒸发器开始工作；

s2：获取并判断蒸发器的实时温度是否大于或等于设定温度，如是则进入下一步；

s3：获取蒸发器在设定时间t1内的振动变化值；

s4：判断所获取的振动变化值是否小于目标值，如否则判断蒸发器有水并返回步骤s2，如是则判断蒸发器为小水量沸腾或缺水。

在一些实施方式中，在步骤s1中，所述控制蒸发器开始工作，包括：

s11：开启水泵以向蒸发器注水，同时开始计时；

s12：持续判断水泵工作时长是否达到预设关泵时间，如是则关闭水泵并进入下一步；

s13：控制蒸发器开始工作。

在一些实施方式中，还包括步骤：

s5：控制蒸发器停止工作，或者降低蒸发器的工作功率；

s6：启动水泵向蒸发器补水。

根据上述提供的一种蒸发器的缺水检测电路，其通过如下技术方案来实现：

一种蒸发器的缺水检测电路，包括蒸发器驱动单元和控制器，其中还包括振动检测单元和温度检测单元，所述振动检测单元用于监测蒸发器在设定时间t1内产生的振动变化值，所述温度检测单元用于监测蒸发器的实时温度，所述控制器分别连接所述蒸发器驱动单元、所述振动检测单元和所述温度检测单元。

在一些实施方式中，所述振动检测单元包括压电陶瓷片y1、三极管q4和二极管d3，所述压电陶瓷片y1的两端分别连接所述三极管q4的基极和发射极，所述三极管q4的集电极分别连接所述控制器和供电电压，所述二极管d3并联所述压电陶瓷片y1。

在一些实施方式中，所述振动检测单元还包括电阻r8，所述电阻r8并联所述压电陶瓷片y1。

在一些实施方式中，所述振动检测单元还包括电阻r9，所述三极管q4的集电极通过所述电阻r9连接供电电压。

在一些实施方式中，所述蒸发器驱动单元包括蒸发器cn2、继电器rel1、二极管d2、三极管q3和电阻r7，所述蒸发器cn2分别连接交流电的零线和所述继电器rel1的常开静触点，所述继电器rel1的动触点连接交流电的火线，且所述继电器rel1分别连接电源12v和所述三极管q3的集电极，所述二极管d2并联所述继电器rel1，所述三极管q3的发射极接地，基极通过所述电阻r7连接所述控制器。

在一些实施方式中，所述温度检测单元还包括热敏电阻rt和电阻r6，所述热敏电阻rt的一端接地，另一端连接控制器，所述电阻r6的两端分别连接所述热敏电阻rt和供电电压。

在一些实施方式中，所述温度检测单元还包括电容c2，所述电容c2并联所述热敏电阻rt。

在一些实施方式中，还包括水泵驱动单元，所述水泵驱动单元包括水泵cn1、二极管d1、三极管q1、电阻r1、电阻r2、三极管q2和电阻r3，所述水泵cn1的一端接地、另一端连接所述三极管q1的集电极，所述二极管d1并联所述水泵cn1，所述三极管q1的发射极连接电源12v，基极通过所述电阻r2连接所述三极管q2的集电极，所述电阻r1的两端分别连接所述三极管q1的基极和发射极，所述三极管q2的发射极接地，基极通过所述电阻r3连接所述控制器。

与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：

1、本发明的缺水检测电路，其通过温度检测单元和振动检测单元配合，实现了精准检测蒸发器是否缺水，有效解决了现有缺水检测的缺点；

2、本发明的缺水检测方法，其通过先判断蒸发器的实时温度是否大于或等于设定温度，并且在实时温度大于或等于设定温度时，再根据蒸发器在设定时间内产生的振动变化值与目标值的大小关系，判断蒸发器是否为小水量沸腾或缺水，检测准确度更高，有效避免出现误判。

附图说明

图1是本发明实施例1中蒸发器的缺水检测电路的电路图；

图2是本发明实施例2中蒸发器的连接框图；

图3是本发明实施例2中蒸发器的缺水检测方法的流程图；

图4是图3中步骤s1的子流程图；

图5是本发明实施例3中蒸发器的缺水检测方法的流程图；

图6是图5中步骤s6的子流程图。

具体实施方式

以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

实施例1

参见图1，本实施例提供了一种蒸发器的缺水检测电路，包括蒸发器驱动单元1、控制器2、振动检测单元3和温度检测单元5，蒸发器驱动单元1分别连接蒸发器(图中未示出)和控制器2，用于控制蒸发器10的工作状态。振动检测单元3设置于蒸发器上并与控制器2连接，用于监测蒸发器在设定时间t1内产生的振动变化值。温度检测单元5设置于蒸发器上并与控制器2连接，用于监测蒸发器10的实时温度。控制器2的一端接电源、另一端接地，并且分别连接蒸发器驱动单元1、振动检测单元3和温度检测单元5，该控制器2用于判断蒸发器的实时温度是否大于或等于设定温度，还用于在实时温度大于或等于设定温度时，根据监测到的振动变化值，判断蒸发器10是否为小水量沸腾或缺水。

在本实施例中，当蒸发器10中有水沸腾时，会产生振动。蒸发器10以相同加热功率工作时，蒸发器10内部的水越多，沸腾越厉害，产生的振动就越强烈；反之，当蒸发10器内部的水变少时,水沸腾产生的振动就越弱。根据这一原理，通过在蒸发器10设置与控制器2连接的振动检测单元3，可实现根据蒸发器10的振动强弱情况来检测出蒸发器10是否为小水量沸腾或缺水。

由此可见，本实施例的一种蒸发器的缺水检测电路，其通过温度检测单元5和振动检测单元3配合，实现了精准检测蒸发器10是否缺水，同时可避免控制器2误判，有效解决了现有缺水检测的缺点。

参见图1，具体地，振动检测单元3包括压电陶瓷片y1、三极管q4和二极管d3，其中压电陶瓷片y1设置于蒸发器上，用于检测蒸发器的机械振动情况，还用于将振动机械能转化为电能。压电陶瓷片y1的两端分别连接三极管q4的基极和发射极，三极管q4的集电极分别连接控制器2和供电电压，这样，在蒸发器中水沸腾发生振动时，压电陶瓷片y1将振动机械能转化为电能，进而自动控制三极管q4导通，控制器2检测到低电平；反之，控制器2检测到高电平时，表明蒸发器没有发生振动。二极管d3并联压电陶瓷片y1，以使振动机械能更好地转化为电能，使得脉冲回路更快，提高电信号检测效率。

优选地，振动检测单元3还包括电阻r8，电阻r8并联压电陶瓷片y1，这样，通过将电阻r8并联压电陶瓷片y1的两端，降低振动检测单元3的脉冲回路速度，以避免脉冲回路过快而影响检测准确性，从而实现了通过电阻r8和二极管d3配合，调整振动检测单元3的整个脉冲回路，保证检测效率的同时，提高检测精准度和使用寿命。

更优选地，振动检测单元3还包括电阻r9，三极管q4的集电极通过电阻r9连接供电电压，这样，通过电阻r9可起到分压作用，以更好地满足电陶瓷片y1工作所需的工作电压，保证电陶瓷片y1的使用性能。

参见图1，具体地，蒸发器驱动单元1包括蒸发器cn2、继电器rel1、二极管d2、三极管q3和电阻r7，蒸发器连接蒸发器cn2，蒸发器cn2分别连接交流电的零线和继电器rel1的常开静触点，继电器rel1的动触点连接交流电的火线，且继电器rel1分别连接电源12v和三极管q3的集电极，二极管d2并联继电器rel1，三极管q3的发射极接地，基极通过电阻r7连接控制器2。当控制器2输出高电平时，三极管q3导通，继电器rel1吸合，蒸发器工作；反之，控制器2输出低电平时，三极管q3截止，rel1断开，蒸发器停止工作。由此，便于控制器2通过蒸发器驱动单元1，自动控制蒸发器的工作状态。

参见图1，具体地，温度检测单元5还包括热敏电阻rt和电阻r6，其中热敏电阻rt设置于蒸发器10上，且热敏电阻rt的一端接地，另一端连接控制器2，电阻r6的两端分别连接热敏电阻rt和供电电压。由此，热敏电阻rt和电阻r6组成分压电路，通过控制器2对分压值采样计算出对应的温度值，从而实现精准检测蒸发器10的实时温度。

优选地，温度检测单元5还包括电容c2，电容c2并联热敏电阻rt，这样，通过电容c2旁路去耦，不仅能够滤除该器件产生的高频噪声，切断其通过供电回路进行传播的通路，还可以防止供电电压携带的噪声对温度检测单元5构成干扰。

参见图1，进一步地，还包括水泵驱动单元4，水泵驱动单元4包括水泵cn1、二极管d1、三极管q1、电阻r1、电阻r2、三极管q2和电阻r3，水泵连接水泵cn1并用于向蒸发器注水，水泵cn1的一端接地、另一端连接三极管q1的集电极，二极管d1并联水泵cn1，三极管q1的发射极连接电源12v，基极通过电阻r2连接三极管q2的集电极，电阻r1的两端分别连接三极管q1的基极和发射极，三极管q2的发射极接地，基极通过电阻r3连接控制器2。当控制器2输出高电平时，三极管q2和三极管q1导通，水泵工作；反之，控制器2输出低电平时，三极管q2截止，三极管q1也截止，水泵停止工作。由此，便于控制器2通过水泵驱动单元4，自动控制水泵的工作状态，进而实现自动控制水泵是否向蒸发器注水。

实施例2

参见图2-3，本实施例提供了一种蒸发器的缺水检测方法，在蒸发器10上设有振动检测单元3和温度检测单元5，振动检测单元3用于监测蒸发器10在设定时间t1内产生的振动变化值，温度检测单元5用于监测蒸发器10的实时温度。蒸发器10连通水泵40，以实现通过水泵40向蒸发器10注水或补水。振动检测单元3、温度检测单元5和水泵40分别电连接控制器2。所述缺水检测方法包括步骤：

s1：控制蒸发器10开始工作；

具体地，控制器2控制蒸发器10开始工作，以将蒸发器10内的水加热至沸腾并产出蒸汽。当蒸发器10中有水沸腾时，蒸发器10会产生振动。并且在蒸发器10加热功率保持不变时，蒸发器10内的水越多，沸腾越厉害，产生的振动就越强烈；反之，当蒸发器10内的水变少时,水沸腾产生的振动就越弱。由此，控制器2可根据振动检测单元3获取蒸发器10工作时产生的振动情况。

s2：获取并判断蒸发器10的实时温度是否大于或等于设定温度，如是则进入下一步，如否则返回上一步；

具体地，所述设定温度为100～120℃。温度检测单元5实时监测蒸发器10工作时的实时温度，并将监测到的实时温度发送至控制器2，控制器2判断所监测到的实时温度是否大于或等于设定温度，如果实时温度≥设定温度，则表明蒸发器10内部的水减少，可以初步判断蒸发器10为小水量沸腾或缺水；如果实时温度＜设定温度，则表明蒸发器10内部有水，此时不对蒸发器10的振动情况进行检测，并且继续执行本步骤，直至蒸发器10停止工作。

s3：获取蒸发器10在设定时间t1内的振动变化值；

具体地，所述设定时间t1为5～20秒。控制器2连接有计时器5，该计时器5用于记录蒸发器10内水沸腾产生振动的时间。所述振动变化值为振动检测单元3的振动电平计数值或者电压变化值。通过振动检测单元3监测蒸发器10在设定时间t1内产生的振动变化值，并将监测到的振动变化值发送至控制器2，以便于控制器2根据在设定时间t1内产生的振动变化值，发出相应的控制指令。

s4：判断所获取的振动变化值是否小于目标值，如否则判断蒸发器10有水并返回步骤s2，如是则判断蒸发器10为小水量沸腾或缺水。

具体地，所述目标值为蒸发器10在相同加热功率下，其内部呈小水量沸腾或缺水时所对应的振动电平计数阈值或电压阈值。在本实施例中，所述目标值为振动电平计数阈值，该振动电平计数阈值为5～20次。

控制器2根据蒸发器10在设定时间t1内产生的振动变化值是否小于目标值，如果振动变化值≥目标值，则表明蒸发器10内部有水，此时蒸发器10维持当前工作状态以持续产出蒸汽，并且返回步骤s2，继续获取并判断蒸发器10是否为小水量沸腾或缺水，直至蒸发器10停止工作。如果振动变化值＜目标值，则表明蒸发器10内的水变少，水沸腾产生的振动变弱，并且进一步判断蒸发器10为小水量沸腾或缺水。

由此可见，本实施例的一种蒸发器的缺水检测方法，其通过先判断蒸发器的实时温度是否大于或等于设定温度，并且在实时温度大于或等于设定温度时，再判断蒸发器10在设定时间t1内产生的振动变化值与目标值的大小关系，并基于判断结果来判断蒸发器中是否为小水量沸腾或缺水，检测准确度更高，有效避免出现误判，同时解决了现有缺水检测存在的缺点。

参见图4，优选地，在步骤s1中，所述控制蒸发器10开始工作，包括：

s11：开启水泵40以向蒸发器10注水，同时开始计时；

具体地，在蒸发器10开始工作之前，控制器2控制水泵40启动，以实现通过水泵40向蒸发器10注水，同时，计时器5开始记录水泵40的工作时间。

s12：持续判断水泵40工作时长是否达到预设关泵时间，如是则关闭水泵40并进入下一步；

具体地，预设关泵时间为5～15秒，控制器2判断水泵40的工作时长是否达到预设关泵时间，如果是则控制水泵40关闭并将计时清零；如果没有达到预设关泵时间，则水泵40继续向蒸发器10注水。

s13：控制蒸发器10开始工作。

由此，通过先控制水泵40向蒸发器10注水，再控制蒸发器10开始工作，保证蒸发器10开始工作时，其内部具有较多的水量，减少了因蒸发器10缺水为造成蒸汽产出中断的概率，提升蒸汽持续产出效果，同时可减少蒸发器10工作过程中的补水次数，利于提高蒸发器10的使用寿命。

实施例3

参考图5，本实施例与实施例2的不同点在于，还包括步骤：

s5：控制蒸发器10停止工作，或者降低蒸发器10的工作功率；

具体地，在判断出蒸发器10为小水量沸腾或缺水后，控制器2控制蒸发器10停止工作或者降低蒸发器10的工作功率，以避免蒸发器10发生干烧和浪费电能，利于延长蒸发器10的使用寿命。

s6：启动水泵40向蒸发器10补水。

具体地，参见图6，所述启动水泵40向蒸发器10补水，其具体包括：

s61：启动水泵40向蒸发器10补水，同时开始计时；s62：在水泵40持续工作达到预设时间t2后，控制蒸发器10恢复正常工作，并且返回步骤s2。优选地，所述预设时间t2为5～15秒。

由此，可见，通过在蒸发器10工作至小水量或缺水时，先控制蒸发器10停止工作或者降低蒸发器10的工作功率，再启动水泵40向蒸发器10补水，在补水完成后控制蒸发器10恢复正常，这样，可以避免蒸发器10干烧和浪费电能，利于延长蒸发器10的使用寿命，并且省电的效果更好。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

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