專利名稱：一種大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于豆?jié){機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種大的制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)及該豆 漿機(jī)的控制方法。
背景技術(shù)：
目前豆?jié){機(jī)的控制方法大體上可分為兩種， 一種是不帶感溫系統(tǒng)，整個(gè)制 漿過程用時(shí)間控制，當(dāng)漿液觸及到防溢電極時(shí)，就停止加熱或進(jìn)行攪打。另外 一種是帶感溫系統(tǒng)，首次將豆料加熱到一定溫度，然后用時(shí)間控制，后期的控 制過程與不帶感溫系統(tǒng)的一樣。豆?jié){機(jī)首次煮漿采用的是全功率加熱，后期熬 煮階段是按一定的加熱比加熱。豆?jié){機(jī)制漿時(shí)的攪打次數(shù)，每次攪打時(shí)間和加 熱比都是不變的，已經(jīng)固化在制漿程序中。
由于豆?jié){機(jī)沒有穩(wěn)壓系統(tǒng)，工作電壓波動(dòng)較大，如果擴(kuò)大豆?jié){機(jī)容量范圍， 在制漿過程中容易出現(xiàn)如下情況
1、 當(dāng)豆?jié){機(jī)工作電壓較低或豆?jié){機(jī)漿液處在大水位時(shí)，粉碎不充分，豆料 打不碎，豆?jié){沒有熟透等。
2、 當(dāng)工作電壓較高或豆?jié){機(jī)漿液處在小水位的時(shí)候，米糊、八寶過度粉碎， 容易糊底糊管，豆?jié){過熟，容易燒焦，煮漿過程溢出等。
因此，市場(chǎng)上的豆?jié){機(jī)制漿容量范圍太小，最大容量與最小容量之差只有
0.2升，消費(fèi)者使用很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能通過檢測(cè)制漿過程中相關(guān)參 數(shù)確定不同制漿容量范圍，從而確定不同制漿程序的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，本發(fā)明的目的還在于提供一種豆?jié){機(jī)制漿容量范圍擴(kuò)大的情況下的控制方法
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)特征 一種大制漿容量范圍
的豆?jié){機(jī)，包括加熱裝置、粉碎裝置、感溫裝置、防溢裝置，其特征在于還
包括一個(gè)能根據(jù)感溫裝置測(cè)得的工作溫度變化速度參數(shù)判斷制漿的容量和/或工
作電壓，進(jìn)而設(shè)定加熱裝置或粉碎裝置工作程序的控制裝置；所述控制裝置分
別與加熱裝置、粉碎裝置、感溫裝置和防溢裝置連接。
所述控制裝置還連接有能檢測(cè)電源輸入的電流大小的電流檢測(cè)單元。 所述電流檢測(cè)單元包括依次連接的電流互感器、二極管橋式整流電路和濾
波限流電路；所述電流互感器的輸入端串聯(lián)入主電路回路，濾波限流電路的輸
出端與控制裝置連接。
所述粉碎裝置包括電機(jī)和電機(jī)轉(zhuǎn)軸上連接的刀頭。
所述感溫裝置為探測(cè)杯內(nèi)漿液溫度、或杯內(nèi)空氣溫度、或杯體溫度、或加 熱裝置溫度的溫度傳感探頭。
所述防溢裝置為當(dāng)漿液觸及時(shí)向控制裝置輸出控制信號(hào)的防溢電極。 本發(fā)明還涉及一種大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)的控制方法，包括如下步驟
(1) 啟動(dòng)加熱裝置加熱至溫度T;
(2) 粉碎裝置攪打K秒，然后加熱裝置以加熱、停頓時(shí)間比為P對(duì)槳液進(jìn)行 加熱，直至漿液泡沬觸及防溢裝置；本步驟循環(huán)n次；
所述參數(shù)K或P或n為控制裝置根據(jù)感溫裝置測(cè)得的溫度變化速度參數(shù)， 判斷制漿的容量和/或工作電壓，進(jìn)而設(shè)定的變量參數(shù)；
(3) 加熱裝置以加熱、停頓時(shí)間比為e對(duì)漿液進(jìn)行加熱，直至槳液泡沫觸及 防溢裝置；本步驟循環(huán)m次；
所述P或m為控制裝置根據(jù)感溫裝置測(cè)得的溫度變化速度參數(shù)，判斷制的容量和/或工作電壓，進(jìn)而設(shè)定的變量參數(shù)；
更進(jìn)一步的，計(jì)算感溫裝置測(cè)得溫度從Tl到T2所需要的時(shí)間t，當(dāng)t《tl 時(shí)，控制裝置判斷制漿的容量低或工作電壓很高，此時(shí)e二Pl， n=nl， m=ml; 當(dāng)tKt《t2時(shí)，控制裝置判斷制槳的容量或工作電壓正常，此時(shí)P = P 2 ， n=n2， m=m2;當(dāng)t2<t時(shí)，控制裝置判斷制漿的容量高或工作電壓低，此時(shí)3 = 33， n=n3 ， m=m3 。
所述控制裝置通過電流檢測(cè)單元測(cè)得電源輸入電流I，以及控制裝置計(jì)得溫 度從Tl T2時(shí)所需要的時(shí)間t，計(jì)算漿液的質(zhì)量。
上述參數(shù)中，所述20《T1《50。C， 60《T2《100。C， (1:4)《P K(l:2)， (1:3) 《P2鄰:l)， (1:2) 。3鄰:0.5)， 3《n1《9， 5《n2《11， 7《n3《15， 0 《m1《7， 2《m2《9， 3《m3《11。
本發(fā)明通過監(jiān)測(cè)漿液溫度上升速度，綜合考慮了制漿容量及工作電壓對(duì)豆 漿機(jī)制漿效果的影響，智能優(yōu)化制漿參數(shù)，選擇較為合理的加熱比和刀片攪打 次數(shù)或每次攪打時(shí)間。同時(shí)也可以通過檢測(cè)電源輸入的電流大小結(jié)合溫升的速 度，精確判斷制漿容量及工作電壓的大小，實(shí)現(xiàn)上述的智能控制，本發(fā)明可以 將目前的水位容量范圍擴(kuò)大一倍甚至更多，是對(duì)原豆?jié){機(jī)性能上的一種突破。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3中電流檢測(cè)單元原理圖； 圖4是現(xiàn)有技術(shù)的制漿程序流程圖； 圖5是本發(fā)明中豆?jié){機(jī)制漿流程圖； 圖中省略了與本發(fā)明無關(guān)的部件。
具體實(shí)施例方式
一種大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，包括加熱裝置、粉碎裝置、感溫裝置、防 溢裝置，還包括一個(gè)能根據(jù)感溫裝置測(cè)得的溫度變化參數(shù)判斷制漿的容量，進(jìn) 而設(shè)定加熱裝置或粉碎裝置工作程序的控制裝置；所述控制裝置分別與加熱裝 置、粉碎裝置、感溫裝置和防溢裝置連接。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，包括機(jī)頭1和杯身2 (制槳容器)兩 部分組成，加熱裝置為機(jī)頭1下伸的發(fā)熱管6，粉碎裝置包括電機(jī)3、機(jī)頭1上 設(shè)置的刀頭5，刀頭5的旋轉(zhuǎn)軸4與電機(jī)3相連，防溢裝置采用防溢電極8，加 熱裝置是機(jī)頭1下伸的發(fā)熱管6，感溫裝置為溫度傳感探頭7，實(shí)施例1的溫度 傳感探頭7探測(cè)杯內(nèi)漿液溫度，溫度傳感探頭7伸到杯身2底端。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，與實(shí)施例1不同的地方是溫度傳感 探頭7探測(cè)杯內(nèi)空氣的溫度，溫度傳感探頭7并不是伸到杯體2底端，而是位 于杯體2上部，測(cè)量杯內(nèi)空氣的溫度，因此，判斷水溫的時(shí)候需要將空氣溫度 轉(zhuǎn)換為漿液的溫度。溫度傳感探頭也可以是杯體溫度、或加熱裝置溫度的溫度 傳感探頭，其傳感器探頭位置分別位于杯體或加熱裝置上。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3中電流檢測(cè)單元原理圖，在實(shí)施例1和實(shí)施例2的 基礎(chǔ)上，為了能準(zhǔn)確計(jì)算出漿液質(zhì)量，實(shí)施例3中的控制裝置連接有能檢測(cè)電 源輸入的電流大小的電流檢測(cè)單元。電流檢測(cè)單元包括依次連接的電流互感器 CT、 二極管橋式整流電路和濾波限流電路；所述電流互感器的輸入端串聯(lián)入主 電路回路，濾波限流電路的輸出端與控制裝置連接。如圖3所示，電流檢測(cè)單 元原理包括電流互感器CT、 二極管D1、 D2、 D3、 D4以及電容C1、 C2，電阻 Rl、 R2。在豆?jié){機(jī)主電路回路中串聯(lián)電流互感器CT，串聯(lián)點(diǎn)為A、 B，在次回 路中可以得到感應(yīng)交流電壓，此電壓經(jīng)二極管D1 D4組成的二極管橋式整流器整流后，輸出半波直流電壓，再經(jīng)過C1、 C2平滑，就變成直流電壓I-AD, Rl 與R2起降壓限流的作用。I-AD送至控制裝置輸入端口，該電壓越高，表示電 源輸入的電流越大，控制裝置根據(jù)監(jiān)測(cè)該電壓的變化，就可以得到電源輸入電 流的大小。
根據(jù)能量守恒原理，可以得到下面物理公式，mC(T2-Tl^^Rtri，m表示漿 液質(zhì)量，C表示比熱容，T2-T1表示漿液加熱的溫升，1211表示發(fā)熱管實(shí)際加熱 功率，t表示加熱時(shí)間，i]表示加熱效率，通過上面的公式，測(cè)量工作電流I、 漿液加熱的溫升T2-T1、溫升時(shí)間t，即可以精確計(jì)算出漿液的質(zhì)量m，即可以 得到制漿容量大小，同時(shí)由于計(jì)算出了工作電流I，也可以得到工作電壓。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)的制漿程序流程圖；現(xiàn)有技術(shù)中，豆?jié){機(jī)首次煮漿采用的 是全功率加熱，后期熬煮階段是按一定的加熱比P加熱。豆?jié){機(jī)制漿時(shí)的攪打 次數(shù)，每次攪打時(shí)間和加熱比都是不變的，已經(jīng)固化在制漿程序中，即P、 n、 m等都為定值。本發(fā)明的創(chuàng)新在于，參數(shù)K、 P、 n、 m為控制裝置根據(jù)感溫裝 置測(cè)得的溫度變化速度參數(shù)，判斷制漿的容量和/或工作電壓，進(jìn)而設(shè)定的變量 參數(shù)；
圖5是本發(fā)明中豆?jié){機(jī)制漿流程圖，包括如下步驟 G)啟動(dòng)加熱裝置加熱；
豆?jié){機(jī)加熱裝置全功率對(duì)制漿物料與水的混合物預(yù)加熱至溫度T， T 一般 大于80° ，該階段主要是對(duì)制漿物料進(jìn)行預(yù)加熱，使物料軟化，更容易被粉碎。 (2)粉碎裝置電機(jī)攪打；
制漿物料與水的混合物加熱至溫度T后，系統(tǒng)就啟動(dòng)粉碎裝置電機(jī)攪打， 電機(jī)每次攪打K秒，然后加熱裝置以加熱比3對(duì)漿液進(jìn)行加熱，直至漿液泡沫 觸及防溢電極，加熱的目的是為了使物料處在一個(gè)最容易粉碎的狀態(tài)，這個(gè)粉碎過程一共循環(huán)n次。其中，攪打時(shí)間K與所攪打的物料有關(guān)，比如，干豆攪 打時(shí)間比米糊要長(zhǎng)一些，K一般大于10秒；加熱比e與制漿容量，發(fā)熱裝置的 額定功率，工作電壓和制漿物料有關(guān)，對(duì)于一臺(tái)豆?jié){機(jī)的某一固定程序，加熱 比P只與制漿容量與工作電壓有關(guān)，加熱比P設(shè)置過大，會(huì)發(fā)生煮漿溢出的情 況，加熱比e設(shè)置過小，會(huì)延長(zhǎng)制漿時(shí)間甚至漿液煮不熟。
在步驟(1)或步驟(2)中，控制裝置計(jì)算當(dāng)感溫裝置測(cè)得溫度從T1 T2 時(shí)所需要的時(shí)間t，其中2(KTK50， 60<T2<100，在溫度傳感器誤差容許的范圍 內(nèi)，T2-T1的值越大，整體上的誤差就越小，但T1一般不能小于室溫時(shí)水的溫 度，另外，Tl、 T2的選擇也與感溫裝置的溫度敏感區(qū)域有關(guān)，最好選擇感溫裝 置對(duì)溫度較為敏感的區(qū)域作為T1、 T2的選擇區(qū)間。在編制程序前，先要測(cè)得幾 個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值tl、 t2， lmin《tl《5min， 3min《t2《7min，并且tl< t2。當(dāng)t《tl 吋，控制裝置判斷制漿的容量低或工作電壓很高，加熱裝置以加熱、停頓時(shí)間 比為P 1的狀態(tài)加熱；當(dāng)tKt《t2時(shí)，控制裝置判斷制漿的容量或工作電壓正常，
加熱裝置以加熱、停頓時(shí)間比為P2的狀態(tài)加熱；當(dāng)t2〈t時(shí)，控制裝置判斷制槳 的容量大或工作電壓低，加熱裝置以加熱、停頓時(shí)間比為P3的狀態(tài)加熱；其中， (1:4) 。l鄰:2)， (1:3)《P2鄰l)， (1:2)《P3鄰:0.5)。
比如，對(duì)于加熱功率為800W的發(fā)熱管，水位容積范圍為700ml 1200ml的 豆?jié){機(jī)，可以選取40。 80°作為溫度考察區(qū)域，測(cè)得經(jīng)驗(yàn)數(shù)值tl470s， t2=250s。
循環(huán)次數(shù)n與制漿容量，電機(jī)的額定功率，工作電壓和制槳物料有關(guān)，同 樣，對(duì)于一臺(tái)豆?jié){機(jī)的某一固定程序，循環(huán)次數(shù)n只與制漿容量與工作電壓有 關(guān)，在某一容量范圍內(nèi)，制漿容量越大就越不容易打碎，這時(shí)就必需增加循環(huán) 次數(shù)n，工作電壓較低，也必需增加循環(huán)次數(shù)n。當(dāng)t《tl時(shí)，控制裝置判斷制漿的容量低或工作電壓很高，循環(huán)次數(shù)n-nl; 當(dāng)tKt《t2時(shí)，循環(huán)次數(shù)11=112;當(dāng)t2〈t時(shí)，循環(huán)次數(shù)11=113。其中，3《n1《9， 5《n2《11， 7《n3《15。
在上述流程中，也可以讓循環(huán)次數(shù)n為一個(gè)定值而去變化每次攪打時(shí)間K 的值，其效果是一樣的，這里不再贅述。
(3)加熱裝置持續(xù)以加熱比P加熱，直到漿液觸及防溢裝置且觸及防溢裝置 的循環(huán)次數(shù)達(dá)到m次時(shí)，其中e值取值可以與歩驟2中的一樣，也可以不一樣， 本實(shí)施例取值一樣。循環(huán)次數(shù)m的取值也與前期檢測(cè)得到t有關(guān)，當(dāng)t《tl時(shí)， m=ml;當(dāng)tKt《t2時(shí)，m=m2，當(dāng)t2〈t時(shí)，m=m3，其中0《m1《7， 2《m2 《9， 3《m3《ll。
在上述流程中，所述步驟(2)的控制裝置通過電流檢測(cè)單元測(cè)得電源輸入電 流I，以及控制裝置計(jì)得溫度從T1 T2時(shí)所需要的時(shí)間t，根據(jù)公式，mC(T2-Tl)= 12Rtil計(jì)算出漿液的質(zhì)量，即漿液的容量，同時(shí)計(jì)算出來的電流I也可以綜合判 斷工作電壓。本發(fā)明的要點(diǎn)就是綜合考慮制漿漿液的容量和工作電壓，當(dāng)制槳 水位較低或工作電壓較高時(shí)，減小加熱比，減少刀片攪打次數(shù)或每次攪打時(shí)間， 當(dāng)制漿水位較高或工作電壓較低時(shí)，增大加熱比，增多刀片攪打次數(shù)或每次攪 打時(shí)間。根據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，定出制漿程序后期的加熱比與刀片攪打相關(guān)參數(shù)。 其方法與實(shí)施例1相似，這里不再贅述。
權(quán)利要求
1、一種大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，包括加熱裝置、粉碎裝置、感溫裝置、防溢裝置，其特征在于還包括一個(gè)能根據(jù)感溫裝置測(cè)得的工作溫度變化速度參數(shù)判斷制漿的容量和/或工作電壓，進(jìn)而設(shè)定加熱裝置或粉碎裝置工作程序的控制裝置；所述控制裝置分別與加熱裝置、粉碎裝置、感溫裝置和防溢裝置連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，其特征在于所述 控制裝置還連接有能檢測(cè)電源輸入的電流大小的電流檢測(cè)單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，其特征在于所述 電流檢測(cè)單元包括依次連接的電流互感器、二極管橋式整流電路和濾波限流 電路；所述電流互感器的輸入端串聯(lián)入主電路回路，濾波限流電路的輸出端 與控制裝置連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，其特征在 于所述粉碎裝置包括電機(jī)和電機(jī)轉(zhuǎn)軸上連接的刀頭。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，其特征在 于所述感溫裝置為探測(cè)杯內(nèi)漿液溫度、或杯內(nèi)空氣溫度、或杯體溫度、或 加熱裝置溫度的溫度傳感探頭。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)，其特征在 于所述防溢裝置為當(dāng)漿液觸及時(shí)向控制裝置輸出控制信號(hào)的防溢電極。
7、 一種大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)的控制方法，包括如下步驟(1) 啟動(dòng)加熱裝置加熱至溫度T;(2) 粉碎裝置攪打K秒，然后加熱裝置以加熱、停頓時(shí)間比為e對(duì)漿液進(jìn) 行加熱，直至漿液泡沫觸及防溢裝置；本步驟循環(huán)n次；所述參數(shù)K或P或n為控制裝置根據(jù)感溫裝置測(cè)得的溫度變化速度參數(shù)， 判斷制漿的容量和/或工作電壓，進(jìn)而設(shè)定的變量參數(shù)；(3)加熱裝置以加熱、停頓時(shí)間比為P對(duì)漿液進(jìn)行加熱，直至漿液泡沫觸 及防溢裝置；本步驟循環(huán)m次；所述fi或m為控制裝置根據(jù)感溫裝置測(cè)得的溫度變化速度參數(shù)，判斷制 漿的容量和/或工作電壓，進(jìn)而設(shè)定的變量參數(shù)；
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)的控制方法，其特征 在于計(jì)算感溫裝置測(cè)得溫度從Tl到T2所需要的時(shí)間t，當(dāng)t《tl時(shí)，控制 裝置判斷制漿的容量低或工作電壓很高，此時(shí)P二P1， n=nl， m=ml;當(dāng)tl<t 《t2時(shí)，控制裝置判斷制漿的容量或工作電壓正常，此時(shí)3=32 ， n=n2， m=m2;當(dāng)t2〈t時(shí)，控制裝置判斷制漿的容量高或工作電壓低，此時(shí)3 = 03, n=n3 ， m=m3 。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)的控制方法，其特征在于控制裝置通過電流檢測(cè)單元測(cè)得電源輸入電流I，以及控制裝置計(jì)得溫度從T1 T2時(shí)所需要的時(shí)間t，計(jì)算漿液的質(zhì)量。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8 9任一項(xiàng)所述的大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)的控制方 法，其特征在于所述20《T1《50。C， 60《T2《100。C， (1:4)《Pl《(l:2)， (1:3)《P2鄰l)， (1:2)《P3鄰:0.5)， 3《n1《9， 5《n2《11， 7《n3 《15， 0《mK7， 2《m2《9， 3《m3《11。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大制漿容量范圍的豆?jié){機(jī)及其控制方法，包括加熱裝置、粉碎裝置、感溫裝置、防溢裝置，還包括一個(gè)能根據(jù)感溫裝置測(cè)得的溫度變化參數(shù)判斷制漿的容量和/或工作電壓，進(jìn)而設(shè)定加熱裝置或粉碎裝置工作程序的控制裝置。本發(fā)明的控制方法通過監(jiān)測(cè)漿液溫度上升速度，綜合考慮了制漿容量及工作電壓對(duì)豆?jié){機(jī)制漿效果的影響，智能優(yōu)化制漿參數(shù)，選擇較為合理的加熱比和刀片攪打次數(shù)或每次攪打時(shí)間，使得制漿容量范圍比現(xiàn)有技術(shù)的制漿容量范圍大。
文檔編號(hào)A47J31/56GK101554215SQ200910039549
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者盧檢兵, 李前榮, 王曉華 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)有限公司