專利名稱：液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒裝置及其控制方法，其通過檢測諧振脈沖數(shù)來判斷感應(yīng)鐵棒溫度高低的方法，從而達到防干燒的目的。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的防干燒方法是用熱敏電阻測量溫度的數(shù)值來判斷是否干燒，這種判斷方法的反應(yīng)速度不快，往往在熱敏電阻檢測到干燒狀態(tài)之前，加熱鐵棒就已經(jīng)把管道支架熔斷。 為了解決這一問題，本文提出了通過檢測諧振次數(shù)來檢測干燒的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能對液體管道加熱裝置快速、有效的檢測的液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒裝置及其控制方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒裝置的技術(shù)方案是包括金屬材質(zhì)的感應(yīng)加熱棒，其特征在于還包括中空非金屬材質(zhì)的液體管道、感應(yīng)線圈、諧振電容、比較器、單片機及若干分壓電阻，其中所述感應(yīng)加熱棒軸向安置于液體管道的內(nèi)部，所述感應(yīng)線圈繞制于液體管道的外表面，感應(yīng)線圈和諧振電容并聯(lián)形成一個諧振回路，諧振回路的兩端各自串聯(lián)若干個分壓電阻后分別連接比較器的兩輸入端，所述比較器的輸出端連接至單片機，所述單片機發(fā)送觸發(fā)脈沖的輸出端與諧振回路一端相連。本發(fā)明的防干燒控制方法的技術(shù)方案是通過以下步驟實現(xiàn)
步驟一、通電后先給感應(yīng)線圈預(yù)加熱一段時間，加熱時間達到第一設(shè)定時間Tl之后停止加熱，第一設(shè)定時間Tl不超過10秒；
步驟二、單片機給感應(yīng)線圈發(fā)送一個觸發(fā)脈沖信號；
步驟三、感應(yīng)線圈和諧振電容接收到該觸發(fā)脈沖信號后開始諧振，經(jīng)比較器翻轉(zhuǎn)后，輸出一個諧振脈沖信號；
步驟四、單片機檢測該諧振脈沖信號的個數(shù)，如果大于預(yù)定義閥值η則判斷為非干燒狀態(tài)，進入正常加熱程序；如果小于預(yù)定義閥值η，則判斷為干燒狀態(tài)，則直接返回步驟二。上述步驟四中，返回步驟二后可同時開始計時，如果干燒狀態(tài)時間超過第二設(shè)定時間Τ2時，則單片機發(fā)出關(guān)機指令。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是通過單片機檢測感應(yīng)線圈諧振過程中產(chǎn)生的脈沖個數(shù)變化來判斷干燒狀態(tài)，干燒保護靈敏，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，便于生產(chǎn)制造。


圖I是本發(fā)明的感應(yīng)加熱棒、液體管道及感應(yīng)線圈配合的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的控制方法的工作流程圖3是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。如圖1、3所示，一種液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒裝置，包括金屬材質(zhì)的感應(yīng)加熱棒3，本發(fā)明特點是還包括中空非金屬材質(zhì)的液體管道I、感應(yīng)線圈2、諧振電容 Cl、比較器U2、單片機Ul及若干分壓電阻，其中所述感應(yīng)加熱棒3軸向安置于液體管道I的內(nèi)部，所述感應(yīng)線圈2繞制于液體管道I的外表面，感應(yīng)線圈2和諧振電容Cl并聯(lián)形成一個諧振回路，諧振回路的兩端各自串聯(lián)若干個分壓電阻后分別連接比較器U2的兩輸入端， 所述比較器U2的輸出端連接至單片機U1，所述單片機Ul發(fā)送觸發(fā)脈沖的輸出端與諧振回路一端相連。在本實施例中有四個分壓電阻，它們分別是第一電阻RU第二電阻R2、第三電阻R3及第四電阻R4，第一電阻Rl與第三電阻R3串聯(lián)后一端接比較器U2的一輸入端，另一端接諧振回路的一端，第二電阻R2與第四電阻R4串聯(lián)后一端接比較器U2的另一輸入端， 另一端接諧振回路的另一端。本發(fā)明的工作原理是，在有水狀態(tài)下加熱，感應(yīng)加熱棒3的溫升變化不明顯，而在無水干燒狀態(tài)下，感應(yīng)加熱棒3則會急劇升溫，隨著溫度的升高，感應(yīng)加熱棒3的電阻增加， 在整個電路中感應(yīng)加熱棒3與感應(yīng)線圈2的耦合阻抗變大，這樣在諧振過程中消耗更多的能量，使諧振頻率降低，諧振脈沖的個數(shù)減少。因此可以通過諧振脈沖個數(shù)檢測出感應(yīng)加熱棒溫度的高低，進而判斷裝置是否處于干燒狀態(tài)。如圖2所示，本實施例還公開了一種液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒控制方法，通過以下步驟實現(xiàn)
步驟一、通電后先給感應(yīng)線圈2預(yù)加熱一段時間，加熱時間達到第一設(shè)定時間Tl之后停止加熱，第一設(shè)定時間Tl不超過10秒；
步驟二、單片機Ul給感應(yīng)線圈2發(fā)送一個觸發(fā)脈沖信號；
步驟三、感應(yīng)線圈2和諧振電容Cl接收到該觸發(fā)脈沖信號后開始諧振，經(jīng)比較器U2翻轉(zhuǎn)后，輸出一個諧振脈沖信號；
步驟四、單片機Ul檢測該諧振脈沖信號的個數(shù)，如果大于預(yù)定義閥值η則判斷為非干燒狀態(tài)，進入正常加熱程序；如果小于預(yù)定義閥值η，則判斷為干燒狀態(tài)，則直接返回步驟二。η為本裝置干燒測試得出，與感應(yīng)加熱裝置的具體電感量參數(shù)有關(guān)。上述步驟四中，返回步驟二后可同時開始計時，如果干燒狀態(tài)時間超過第二設(shè)定時間Τ2時，則單片機發(fā)出關(guān)機指令。第二設(shè)定時間Τ2僅為防止用戶離開或長時間無人操作加水、導(dǎo)致裝置重復(fù)干燒檢測所設(shè)定的時間。在本實施例中，感應(yīng)線圈2的電感量大概為100Η，諧振電容Cl大概為O. 6uF，觸發(fā)脈沖寬度大概為13uS，為防止預(yù)熱時間過長可能導(dǎo)致干燒將感應(yīng)線圈2的支架融化，第一設(shè)定時間Tl=6秒；為防止長時間無人操作加水、導(dǎo)致裝置重復(fù)預(yù)熱檢測干燒狀態(tài)，第二設(shè)定時間Τ2=60秒；當(dāng)脈沖數(shù)的閥值η > 2個時，判斷為正常加熱情況。
權(quán)利要求
1.一種液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒裝置，包括金屬材質(zhì)的感應(yīng)加熱棒(3)， 其特征在于還包括中空非金屬材質(zhì)的液體管道(I)、感應(yīng)線圈(2)、諧振電容(Cl)、比較器 (U2)、單片機(Ul)及若干分壓電阻，其中所述感應(yīng)加熱棒(3)軸向安置于液體管道(I)的內(nèi)部，所述感應(yīng)線圈(2)繞制于液體管道(I)的外表面，感應(yīng)線圈(2)和諧振電容(Cl)并聯(lián)形成一個諧振回路，諧振回路的兩端各自串聯(lián)若干個分壓電阻后分別連接比較器(U2)的兩輸入端，所述比較器(U2)的輸出端連接至單片機(Ul )，所述單片機(Ul)發(fā)送觸發(fā)脈沖的輸出端與諧振回路一端相連。
2.一種液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒控制方法，其特征在于基于權(quán)利要求I所述的防干燒保護裝置，通過以下步驟實現(xiàn)步驟一、通電后先給感應(yīng)線圈(2)預(yù)加熱一段時間，加熱時間達到第一設(shè)定時間Tl之后停止加熱，第一設(shè)定時間Tl不超過IOs秒；步驟二、單片機(Ul)給感應(yīng)線圈(2)發(fā)送一個觸發(fā)脈沖信號；步驟三、感應(yīng)線圈(2)和諧振電容(Cl)接收到該觸發(fā)脈沖信號后開始諧振，經(jīng)比較器 (U2)翻轉(zhuǎn)后,輸出一個諧振脈沖信號；步驟四、單片機(Ul)檢測該諧振脈沖信號的個數(shù)，如果大于預(yù)定義閥值η則判斷為非干燒狀態(tài)，進入正常加熱程序；如果小于預(yù)定義閥值η，則判斷為干燒狀態(tài)，則直接返回步驟二。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的所述的液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒控制方法，其特征在于上述步驟四中，返回步驟二后可同時開始計時，如果干燒狀態(tài)時間超過第二設(shè)定時間Τ2 時，則單片機發(fā)出關(guān)機指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體管道電磁感應(yīng)加熱裝置的防干燒裝置及其控制方法，包括金屬材質(zhì)的感應(yīng)加熱棒，其特征在于還包括中空非金屬材質(zhì)的液體管道、感應(yīng)線圈、諧振電容、比較器、單片機及若干分壓電阻，其中所述感應(yīng)加熱棒軸向安置于液體管道的內(nèi)部，所述感應(yīng)線圈繞制于液體管道的外表面，感應(yīng)線圈和諧振電容并聯(lián)形成一個諧振回路，諧振回路的兩端各自串聯(lián)若干個分壓電阻后分別連接比較器的兩輸入端，所述比較器的輸出端連接至單片機，所述單片機發(fā)送觸發(fā)脈沖的輸出端與諧振回路一端相連。其通過單片機檢測感應(yīng)線圈諧振過程中產(chǎn)生的脈沖個數(shù)變化來判斷干燒狀態(tài)，干燒保護靈敏，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，便于生產(chǎn)制造。
文檔編號F24H9/20GK102589142SQ20121006543
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者陳殊 申請人:美的集團有限公司