一种非接触式电磁感应测温微波炉及测温方法技术

本发明专利技术公开了一种非接触式电磁感应测温微波炉及测温方法，微波炉包括外壳、设于外壳内部的加热室、为加热室加热的磁电管、位于加热室内的转盘、带动转盘转动的电机及控制电路，转盘上设有用于盛放食物、微波能够穿透加热的器皿，转盘的下方设有测温元件，包括测温感应线圈和励磁线圈，器皿底部设有与励磁线圈对应的磁感应强度根据温度变化而变化的磁性感温元件，所述的励磁线圈对测温感应线圈进行励磁，在测温感应线圈和磁性感温元件之间形成一个感温检测磁场，用于将磁性感温元件在不同温度下产生的磁信号转换为电信号并输出，以检测器皿的温度。本发明专利技术能实现微波炉在烹饪过程中多点温度自动、灵活、准确的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微波炉及微波炉的测温方法，特别涉及ー种利用铁或亚铁磁体的磁导率温度特性，采用非接触式电磁感应测温的微波炉及测温方法。
技术介绍
微波炉是ー种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波是一种电磁波，这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，微波ー碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。现有技术中，对微波炉内的食物的温度控制基本无法实现或实现的成本很高，例如采用光纤测温和红外测温的方式成本极高。由于强电磁场的存在，在微波场下的温度測量依然是ー个技术难题。在强电磁场下，当用常规 温度传感器如热电偶、热电阻等测温时，金属材料制作的测温探头及导线在高频电磁场下产生感应电流，由于集肤效应和涡流效应，使其自身温度升高，对温度測量造成严重干扰，使温度示值产生很大误差或者无法进行稳定的温度測量。光纤测温目前仍处在研究发展阶段，在许多方面优于热电偶等常规测温传感器，但由于产品稳定性较差，造价高，限制了它在微波场测温中的推广应用。红外测温是ー种非接触测量仪表，用于对不同温度物体的表面温度測量。它根据被测物的红外辐射強度确定其温度。由于其非接触性，测量时不破坏被测物的温度測量，所以也可用于微波场温度測量。但自身的局限性也限制了它的应用范围，如，红外测温仪测温时要受物体发射率、气雾的影响，红外测温仪直接用于微波反应器测温受到视场小的局限，使用起来也不太便捷。在现有技术中，也有一些是采有非接触式測量温度的，如已公开的申请号为昭59-167637的日本专利申请，是通过安装在旋转平台上的温度测量单元装置以居里温度的快速消磁方法来实现温度測量的。此时，机体外的磁性传感器可以检测到机体内磁性的变化情况，而不受水雾或者其他因素的影响。其不足之处是由于微波炉工作时有强电磁场的存在，当微波炉工作时，其強大的磁场会干扰磁敏传感器对感温磁钢在设定的温度点上所发出的磁信号的检测，因此，让磁敏传感器在磁电管断电期间进行检测，检测工作完成后，磁电管再通电工作，这个过程一直循环下去，直到磁敏传感器检测到食物在某一设定的温度点所发生的信号为止。故该技术方案存在以下缺陷(I)为了保证磁敏传感器的正常检测，要经常断开磁电管的电源，不利于微波炉的正常加热工作；(2)在加热过程中设置首次断开磁电管的电源的时间会因加热食物的分量不同而有所不同，因此，难以针对所有的情况设置较为合适的时间点，对于断电时间点设定早了的情况，断电次数会增多且检测时间过长，会影响加热效率；(3)微波炉的大功率磁电管或功率模块频繁开关动作对控制系统带来冲击，会影响控制系统的使用寿命；(4)难以对多个的温度点进行检测由于不同的烹饪程序要求控制不同的温度点，即不是所有烹饪程序都要求达到居里点才工作，而此种检测方法只能检测到感温磁钢的居里点温度，而不能检测多点温度，因而无法对微波炉烹饪过程中所要求的多点温度进行灵活、准确地控制，温度检测仍然受到局限。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种非接触式电磁感应测温的微波炉，利用铁或亚铁磁体的磁导率温度特性，通过非接触的方法来检测微波炉内食物的温度，当测温装置对微波炉内食物的温度进行检测时无需断开磁电管的电源，并能对微波炉内食物多个设定的温度点进行检测，使控制程序作出相应的变换，可以实现微波炉在烹饪过程中多点温度自动、灵活、准确的控制。本专利技术的另一目的在于提供ー种利用铁或亚铁磁体的磁导率温度特性，实现非接触式的测温方法。本专利技术的目的可以通过以下的技术方案来实现ー种非接触式电磁感应测温微波炉，包括外壳、设于外壳内部的加热室、为加热室加热的磁电管、位于加热室内的转盘、带动转盘转动的电机及控制电路，转盘上设有用于盛放食物、微波能够穿透加热的器皿，转盘的下方设有测温元件，包括测温感应线圈和励磁线圈，器皿底部设有与励磁线圈对应的磁感应强度根据温度变化而变化的磁性感温元件，所述的励磁线圈对测温感应线圈进行励磁，在测温感应线圈和磁性感温元件之间形成ー个感温检测磁场，用于将磁性感温元件在不同温度下产生的磁信号转换为电信号并输出，以检测器皿的温度。所述的测温感应线圈、励磁线圈一起由支架固定在加热室的下方，对应器皿中心位置，支架为ー纵向截面为阶梯形的板架，测温感应线圈和励磁线圈同轴固定在板架上。或者所述的测温感应线圈与励磁线圈对应匹配，设于加热室内、转盘下方靠近器皿中心的位置，励磁线圈设置在测温感应线圈旁边，或与测温感应线圈同轴套在一起。所述的磁性感温元件同铸或镶嵌于能与食物直接接触的器皿底部内表面，位于靠近器皿中心位置，与测温感应线圈的位置相对应。所述的控制电路包括包括电源电路、与电源电路连接的输出控制电路、控制励磁线圈工作的励磁电路及输出显示信息的显示电路，还包括与输出控制电路连接的测温电路，所述的测温电路包括测温感应线圈和电信号判别电路，测温感应线圈与电信号判别电路相连，电信号判别电路再与输出控制电路连接。 所述的电信号判别电路为电压判别电路或电流判别电路，或脉冲宽度测量电路。所述的测温电路还包括整流滤波电路，测温感应线圈产生的交变电信号通过整流滤波电路之后变成直流电信号，输出到信号判别电路。所述的磁性感温元件是铁氧体材料的磁性感温元件,或是感温磁钢，或是合金材料的磁性感温元件，或者是稀土材料的磁性感温元件。所述的磁性感温元件为铁磁体或亚铁磁体,是指铁、镍、钴、礼、镝的任何ー种，或它们任意组合的合金，或铁氧体，任意组合包括任意两种、三种、四种组合及五种共同組合，例如，铁、镍组合；镍、钴、钆组合；铁、镍、钴、钆组合等等。上述微波炉的测温方法为微波炉工作时，励磁线圈通电，产生一定強度的感温检测磁场，同时微波炉的转盘转动，带动转盘上的器皿转动，当器皿上的磁性感温元件经过测温感应线圈时，感温检测磁场通过磁性感温元件和测温感应线圈，在测温感应线圈中产生交变电压、电流，即产生电信号，当磁性感温元件的温度随器皿内食物温度变化时，磁性感温元件的磁性強度发生变化，则测温感应线圈的磁通量就相应发生变化，进而导致测温感应线圈两端的电信号产生变化，由于磁性感温元件的不同温度点对应着不同強度的磁性，磁性强度变化，感温检测磁场产生的电信号变化，根据该电信号对应检测到器皿的温度。由于磁性感温元件的不同温度点对应着不同強度的磁性，同时测温感应线圈中会产生相应的电信号，根据微波炉的不同烹饪程序的要求设定多个温度点，通过检测测温感应线圈产生的电信号的大小判别出磁性感温元件的多点温度变化，实现微波炉的自动温度控制。本专利技术与现有技术相比具有以下的优点I.本专利技术的微波炉采用非接触式的测温装置检测温度，不同于现有技术中测温装置检测温度，采用励磁电路对测温感应线圈进行励磁，在测温感应线圈和磁性感温元件之间形成ー个检测磁场，用于将磁性感温元件在设定的温度点上产生的磁信号转换为电信号并输出该磁场，通过测温感应线圈时产生电信号，只需要对电信号进行检测即可，根据器 皿内的温度与电信号的对应关系可以间接实现对温度的检测，測量准确，简单实用、易于实现。2.本专利技术的微波炉采用非接触式测温装置不仅可以利用磁性感温元件的居里点温度作为检测温度点，而且还可以利用磁性感温元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式电磁感应测温微波炉,包括外壳、设于外壳内部的加热室、为加热室加热的磁电管、位于加热室内的转盘、带动转盘转动的电机及控制电路，其特征在于转盘上设有用于盛放食物、微波能够穿透加热的器皿，转盘的下方设有测温元件，包括测温感应线圈和励磁线圈，器皿底部设有与励磁线圈对应的磁感应强度根据温度变化而变化的磁性感温元件，所述的励磁线圈对测温感应线圈进行励磁，在测温感应线圈和磁性感温元件之间形成一个感温检测磁场，用于将磁性感温元件在不同温度下产生的磁信号转换为电信号并输出，以检测器皿的温度。2.根据权利要求I所述的一种非接触式电磁感应测温微波炉，其特征在于所述的测温感应线圈、励磁线圈一起由支架固定在加热室的下方，对应器皿中心位置，支架为一纵向截面为阶梯形的板架，测温感应线圈和励磁线圈同轴固定在板架上。3.根据权利要求I所述的一种非接触式电磁感应测温微波炉，其特征在于所述的测温感应线圈与励磁线圈对应匹配,设于加热室内、转盘下方靠近器皿中心的位置,励磁线圈设置在测温感应线圈旁边，或与测温感应线圈同轴套在一起。4.根据权利要求1-3任一所述的一种非接触式电磁感应测温微波炉，其特征在于所述的磁性感温元件同铸或镶嵌于能与食物直接接触的器皿底部内表面，位于靠近器皿中心位置，与测温感应线圈的位置相对应。5.根据权利要求I所述的一种非接触式电磁感应测温微波炉，其特征在于所述的控制电路包括包括电源电路、与电源电路连接的输出控制电路、控制励磁线圈工作的励磁电路及输出显示信息的显示电路，还包括与输出控制电路连接的测温电路，所述的测温电路包括测温感应线圈和电信号判别电路，测温感应线圈与电信号判别电路相连，电信号判...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶小舟，彭霭钳，刘劲旋，林卫文，武炜，
申请(专利权)人：叶小舟，林卫文，
类型：发明
国别省市：