專(zhuān)利名稱：一種敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體溫度自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，往往需要敞開(kāi)式容器內(nèi)的液體加熱到沸點(diǎn)后即停止加熱，如現(xiàn)有的容積式開(kāi)水器，就要求把儲(chǔ)水箱內(nèi)的水煮沸后不再繼續(xù)沸騰，它只是采用單純的溫控器控制到某點(diǎn)溫度即停止加熱。
采用單純的溫控器控制水溫及沸點(diǎn)的辦法，會(huì)出現(xiàn)一些難以克服的缺陷由于水的沸點(diǎn)會(huì)隨海拔高度的不同或水質(zhì)的變化而改變沸點(diǎn)，或由于溫控器溫控點(diǎn)的漂移而造成當(dāng)溫控點(diǎn)低于沸點(diǎn)時(shí)水未煮沸即停止加熱，當(dāng)溫控點(diǎn)高于沸點(diǎn)則會(huì)沸騰不止。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于尋求一種敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)自動(dòng)檢測(cè)方法，它既能不受海拔高度、液體成份、濃度等客觀環(huán)境因素影響，又能簡(jiǎn)便可靠地檢測(cè)出被加熱液體的沸騰狀態(tài)并使其維持一段時(shí)間。
本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)檢測(cè)方法，包括由溫度傳感器、溫度檢測(cè)器、計(jì)時(shí)器、用于溫度時(shí)間比較的控制器組成的溫度梯度檢測(cè)及控制電路以及由發(fā)熱體及其驅(qū)動(dòng)電路組成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述被加熱液體從常溫加熱至沸騰狀態(tài)要經(jīng)歷四個(gè)階段(1)低溫段，溫度梯度大；(2)高溫段，溫度梯度變??；(3)近沸點(diǎn)段，溫度梯度趨于零；(4)沸騰段，溫度梯度為零；所述控制器通過(guò)從溫度檢測(cè)器輸入的被加熱液體溫度信號(hào)和從計(jì)時(shí)器輸入的檢測(cè)單位時(shí)間進(jìn)行比較運(yùn)算，獲得實(shí)時(shí)溫度梯度，當(dāng)該溫度梯度從大至小直至趨于零時(shí)，啟動(dòng)控制器內(nèi)延時(shí)電路，按預(yù)設(shè)值延時(shí)后控制發(fā)熱體驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉發(fā)熱體停止加熱。所述發(fā)熱體為電發(fā)熱體。所述電發(fā)熱體為電發(fā)熱管。所述發(fā)熱體為燃?xì)馊紵鳌?br> 附圖1顯示了敞開(kāi)式容器內(nèi)液體在一定容積一定功率的加熱狀態(tài)下被加熱液體溫度隨加熱時(shí)間上升的溫度時(shí)間曲線，其中，Y軸代表液體溫度，X軸代表加熱時(shí)間。當(dāng)上述曲線在0-1時(shí)間段范圍內(nèi)，被加熱液體溫度遠(yuǎn)離沸點(diǎn)，其溫度的上升與時(shí)間成線性關(guān)系，此段即為低溫段；在1-2時(shí)間段范圍內(nèi)，被加熱液體溫度慢慢接近沸點(diǎn)，即為高溫段，開(kāi)始產(chǎn)生蒸汽，由于蒸汽會(huì)帶走部分熱量，因而在這一時(shí)間區(qū)間內(nèi)，液體溫度上升速率逐漸變緩，到達(dá)時(shí)間坐標(biāo)2點(diǎn)即近沸點(diǎn)后，繼續(xù)加熱液體使其溫度到達(dá)沸點(diǎn)，即圖1中的3點(diǎn)，在2-3時(shí)間段范圍內(nèi)，曲線為近沸點(diǎn)段，往后一段延時(shí)時(shí)間3-4內(nèi)即為沸騰段，該液體溫度不會(huì)再升高。圖1中曲線的低溫段溫度梯度為Δ1，高溫段溫度梯度為Δ2，近沸點(diǎn)段溫度梯度為Δ3，沸騰段溫度梯度為Δ4，Δ1＞Δ2＞Δ3＞Δ4，Δ4＝0。
與上述方法等同的另一種檢測(cè)方式是，在遠(yuǎn)離該液體沸點(diǎn)溫度時(shí)，檢測(cè)出每增加一個(gè)單位溫度所需時(shí)間的平均值，并以此作為參照物，在加熱過(guò)程中，在每個(gè)單位溫度段的起點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)并進(jìn)行溫度-時(shí)間比較，當(dāng)檢測(cè)到每增加一個(gè)單位溫度段所需時(shí)間不斷增加時(shí)，被加熱液體溫度接近沸點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)到被加熱液體到達(dá)某個(gè)溫度后一段時(shí)間內(nèi)都不會(huì)繼續(xù)上升，就可以確定該液體已進(jìn)入沸騰狀態(tài)階段。用來(lái)表示被加熱液體溫度的單位可以是攝氏或華氏。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下顯著效果由于本方法是依據(jù)被加熱液體從常溫加熱到沸騰狀態(tài)過(guò)程中，其溫度梯度是從大至小直至趨于零這樣一個(gè)物理特性去檢測(cè)和控制被加熱液體的沸騰狀態(tài)，因而這種檢測(cè)方法與被加熱液體所處的海拔高度等環(huán)境因素?zé)o關(guān)，也與被加熱液體本身組份、比重等物理化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)；同時(shí)，這種檢測(cè)和控制方法能使被加熱液體既實(shí)現(xiàn)完全沸騰，也不會(huì)沸騰不止；此外，這種檢測(cè)及控制方法簡(jiǎn)便可靠，易于實(shí)施。


圖1是敞開(kāi)式容器內(nèi)液體從常溫加熱至沸騰狀態(tài)過(guò)程的溫度時(shí)間曲線圖。
圖2是本發(fā)明應(yīng)用于電開(kāi)水器時(shí)的液體沸點(diǎn)檢測(cè)及控制電路方框結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例通過(guò)下面應(yīng)用實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參照?qǐng)D2所示，本例電開(kāi)水器要求其儲(chǔ)水箱1內(nèi)的水煮沸后在1-2分鐘內(nèi)自動(dòng)停止加熱。儲(chǔ)水箱1為敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)，工作時(shí)，當(dāng)電發(fā)熱管驅(qū)動(dòng)電路3驅(qū)動(dòng)電發(fā)熱管2加熱時(shí)，溫度檢測(cè)器6通過(guò)一端置于儲(chǔ)水箱1內(nèi)水中的溫度傳感器7檢測(cè)其水溫，選取單位溫度為1攝氏度。在水溫遠(yuǎn)離沸點(diǎn)的低溫段內(nèi)，例如25℃-60℃范圍內(nèi)，計(jì)時(shí)器5、溫度檢測(cè)器6輸出相關(guān)信號(hào)至控制器4，通過(guò)控制器4計(jì)算出儲(chǔ)水箱1內(nèi)水溫每上升1攝氏度所需平均時(shí)間，從而獲得實(shí)時(shí)溫度時(shí)間比值，即實(shí)時(shí)溫度梯度。設(shè)定該水溫每上升1攝氏度所需時(shí)間為上述平均時(shí)間的1.5-3倍時(shí)為接近沸點(diǎn)段，控制器4記憶該沸點(diǎn)溫度后，通過(guò)定時(shí)器進(jìn)行一段延時(shí)，保持完全沸騰，延時(shí)結(jié)束后，通過(guò)電發(fā)熱管驅(qū)動(dòng)電路3停止電加熱管2加熱。
本實(shí)施例測(cè)得的平均時(shí)間為30秒，沸騰時(shí)間設(shè)定為80秒。保證達(dá)到飲用水的衛(wèi)生指標(biāo)。
本實(shí)施例的電開(kāi)水器可以在不同海拔或其他各種不同使用條件下都能方便可靠地檢測(cè)到沸點(diǎn)溫度，并保證其儲(chǔ)水箱1內(nèi)的水既可以沸騰，又不會(huì)沸騰不止。
權(quán)利要求
1.一種敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)檢測(cè)方法，包括由溫度傳感器、溫度檢測(cè)器、計(jì)時(shí)器、用于溫度時(shí)間比較的控制器組成的溫度梯度檢測(cè)及控制電路以及由發(fā)熱體及其驅(qū)動(dòng)電路組成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述被加熱液體從常溫加熱至沸騰狀態(tài)要經(jīng)歷四個(gè)階段(1)低溫段，溫度梯度大；(2)高溫段，溫度梯度變??；(3)近沸點(diǎn)段，溫度梯度趨于零；(4)沸騰段，溫度梯度為零；其特征在于所述控制器通過(guò)從溫度檢測(cè)器輸入的被加熱液體溫度信號(hào)和從計(jì)時(shí)器輸入的檢測(cè)單位時(shí)間進(jìn)行比較運(yùn)算，獲得實(shí)時(shí)溫度梯度，當(dāng)該溫度梯度從大至小直至趨于零時(shí)，啟動(dòng)控制器內(nèi)延時(shí)電路，按預(yù)設(shè)值延時(shí)后控制發(fā)熱體驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉發(fā)熱體停止加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)檢測(cè)方法，其特征在于所述發(fā)熱體為電發(fā)熱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)檢測(cè)方法，其特征在于所述電發(fā)熱體為電發(fā)熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)檢測(cè)方法，其特征在于所述發(fā)熱體為燃?xì)馊紵鳌?br> 全文摘要
一種敞開(kāi)式容器內(nèi)液體沸點(diǎn)檢測(cè)方法，屬于液體溫度自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。用于溫度時(shí)間比較的控制器通過(guò)從置于該液體內(nèi)的溫度傳感器及其溫度檢測(cè)器輸入的被加熱液體溫度信號(hào)和從計(jì)時(shí)器輸入的檢測(cè)單位時(shí)間進(jìn)行比較運(yùn)算，獲得實(shí)時(shí)溫度梯度，當(dāng)該溫度梯度從大至小直至趨于零時(shí)，啟動(dòng)控制器內(nèi)延時(shí)電路，按預(yù)設(shè)值延時(shí)后控制發(fā)熱體驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉發(fā)熱體停止加熱。本方法適用于任何海拔高度的任何液體的沸點(diǎn)檢測(cè)及既可充分沸騰又不會(huì)沸騰不止。
文檔編號(hào)G01N25/02GK1414379SQ0213473
公開(kāi)日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月10日
發(fā)明者潘兆鏗 申請(qǐng)人:潘兆鏗