本發(fā)明涉及燃氣灶或其他燃料灶具上使用安全領域，具體來說，是一種防止鍋具干燒的控制系統(tǒng)及其安裝方法。

背景技術：

現(xiàn)代家庭通常使用燃氣灶(也有使用煤炭、木材等燃料的灶具)燒水或者烹飪，使用時將食材、水等放入炒鍋或煮鍋等容器中，再將容器放置在燃氣灶上加熱，但是當容器內(nèi)水分完全蒸發(fā)后容器會干燒，容器內(nèi)食物被燒焦不能食用了，容易引發(fā)火災等事故。

有相關專利文件披露了能夠在干燒時自動熄火的燃氣灶或水干后報警的鍋具等，其結構主要是采用了類似電飯煲的溫度感應機構，通過在灶臺中心設置通孔，通孔內(nèi)設置溫度傳感器，當溫度傳感器檢測到溫度高出設定值時，控制機構從而關閉燃氣灶氣源，燃氣灶自動熄火；或者鍋具上安裝溫度傳感器，檢測到溫度超過設定值就報警。

上述方案的缺點在于：灶具中心安裝溫度傳感器的，實際監(jiān)測到鍋具內(nèi)的溫度偏差太大，這是因為與鍋具材料或厚度不同、或鍋底是否結碳、或鍋內(nèi)水垢厚度等因素有關；或者在鍋具上安裝的溫度傳感器和報警裝置，需要安裝電池，鍋具在水清洗時很容易短路，使報警裝置失效。因此采用上述2種方法都無法精確地在干燒開始時就控制燃料開關量或報警。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是旨在提供了一種可在干燒開始時就自動控制燃料開關量、報警，防止出現(xiàn)火災事故的防止鍋具干燒的控制系統(tǒng)，以及這種控制系統(tǒng)的安裝方法。引申內(nèi)容

為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

防止鍋具干燒的控制系統(tǒng)，包括鍋具，包括電源無線發(fā)射模塊，和位于所述鍋具上的電源無線接收模塊、測溫模塊、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊，以及溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊、灶具控制模塊；所述電源無線接收模塊分別與所述測溫模塊、所述溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊電連，通過所述電源無線發(fā)射模塊和所述電源無線接收模塊給所述測溫模塊、所述溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊供電；所述溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊與所述灶具控制模塊電連。

采用上述技術方案的發(fā)明，通過電源無線發(fā)射模塊和位于鍋具上的電源無線接收模塊給鍋具上的測溫模塊、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊供電，該無線供電技術可以讓電源無線接收模塊隔著空氣、紙張或者塑料外殼等就能實現(xiàn)電能的傳輸，從而解決了電源問題，即使在對鍋具進行沖洗的時候，也不會出現(xiàn)短路、系統(tǒng)失效的情況發(fā)生，進而使得使用更加的方便。該無線供電技術采用“磁耦合共振”原理進行供電，該技術所消耗的電能只有傳統(tǒng)電磁感應供電技術的百萬分之一，當電源無線發(fā)射模塊通電時，它并不會向外發(fā)射電磁波，而只是在周圍形成一個非輻射的磁場。這個磁場用來和電源無線接收模塊聯(lián)絡，激發(fā)電源無線接收模塊的共振，從而以很小的消耗為代價來傳輸能量。其中產(chǎn)生的磁場的強度和地球磁場強度相似，不會對人體和其他設備產(chǎn)生任何不良影響。

直接將測溫模塊、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊安裝在鍋具上，可以直接準確的測得鍋內(nèi)溫度，若超過設定值，及時將此信號傳遞給溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊和灶具控制模塊，灶具模塊及時控制燃料供給，控制火量，避免出現(xiàn)長時間的干燒而引發(fā)火災。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，所述電源無線發(fā)射模塊包括電源無線發(fā)射電路、與所述電源無線發(fā)射電路電連的電源無線發(fā)射線圈。

作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選，所述電源無線接收模塊包括電源無線接收電路、與所述電源無線接收電路電連的電源無線接收線圈。

由電源無線發(fā)射電路、電源無線發(fā)射線圈構成的電源無線發(fā)射模塊，由電源無線接收電路、電源無線接收線圈構成的電源無線接收模塊，當給電源無線發(fā)射模塊通電后，電源無線發(fā)射線圈周圍會產(chǎn)生磁場強度近似于地球磁場強度的磁場，激發(fā)電源無線接收線圈產(chǎn)生磁共振，從而將能量傳輸?shù)诫娫礋o線接收線圈中。還可以對電源無線接收線圈的線圈匝數(shù)進行調(diào)整來改變電流的強度、以及磁場輻射距離，從而適應不同的灶臺的寬度。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選，所述電源無線接收線圈安裝在所述鍋具的外側(cè)壁，所述無線接收線圈與所述鍋具之間設置有一塊隔磁片，所述電源無線接收線圈與所述隔磁片通過耐高溫塑料注塑成一體后安裝于所述鍋具上。

將電源無線接收線圈安裝在鍋具的外側(cè)壁上，使得電源無線接收線圈和電源無線發(fā)射線圈之間沒有其他遮擋物，將能量在傳輸中的能耗減低到最小，提高供電的效率。使用時，將電源無線接收線圈正對著電源無線發(fā)射線圈，可提高其效率。隔磁片可以防止不銹鋼鍋具對磁場的干擾，通過耐高溫的塑料注塑成一體后，耐高溫塑料還可以對電源無線接收線圈起到一定的隔熱效果。

作為本發(fā)明的再一種優(yōu)選，所述測溫模塊包括單片機、與所述單片機電連的溫度傳感器。

作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選，所述溫度傳感器鑲嵌在所述鍋具底部內(nèi)壁，所述溫度傳感器外包裹著半圓弧型的不銹鋼。

將溫度傳感器鑲嵌在鍋底底部，可以準確的測得鍋底的溫度，可以及時準確的判斷出是否已達到干燒的溫度，或者鍋底的溫度是否過高，避免出現(xiàn)干燒而引發(fā)火災的危險情況發(fā)生，以及浪費燃料的情況發(fā)生。將溫度傳感器用半圓弧型的不銹鋼包裹后再鑲嵌到鍋底內(nèi)壁，可以對溫度傳感器進行保護，延長使用壽命。

作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選，所述溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊包括編碼器、數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊，所述編碼器、所述數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊分別與所述單片機電連。

分別跟單片機相連的編碼器和數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊，單片機將處理溫度信號后輸出數(shù)字信號給編碼器，經(jīng)編碼后的信號通過數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊將該信號無線發(fā)射給溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊。因為不同材質(zhì)、不同大小的鍋具，干燒的溫度不一樣，可以根據(jù)鍋具的大小以及材質(zhì)，設置成不同的溫度信號編碼，如此就可以區(qū)分出正在使用的鍋具信息，能更加準確的判斷出是否已經(jīng)出現(xiàn)干燒的狀態(tài)。

作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選，所述電源無線接收電路、所述單片機、所述溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊集成后，通過耐高溫塑料進行注塑安裝到所述鍋具的手柄上。

通過耐高溫塑料將集成后的電源無線接收電路、單片機、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊注塑到鍋具的手柄上，可以避免因水的原因引起的系統(tǒng)故障，安裝方便，成本低，維修更換方便，經(jīng)久耐用。同時耐高溫的塑料將其包裹，還可以對電路元器件起到保護作用。耐高溫塑料可以是PC、PPO、PSF、PPS等中的一種。

作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選，所述灶具控制模塊包括控制器、電磁閥、報警器，所述電磁閥、所述報警器分別與所述控制器電連；所述溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊包括譯碼器、數(shù)據(jù)無線接收模塊，所述譯碼器、所述數(shù)據(jù)無線接收模塊分別與所述控制器電連。

數(shù)據(jù)無線接收模塊接收到溫度信號，控制器將該信號傳送給譯碼器，譯碼器解碼后，反饋給控制器，控制器判斷是否需要控制電磁閥關閉來切斷燃料供給，當然也可以控制空氣的進入量來控制煤炭等燃料的燃具。

本發(fā)明還提供這種防止鍋具干燒的控制系統(tǒng)的安裝方法，包括如下步驟，

第一步，將電源無線發(fā)射線圈和電源無線發(fā)射電路安裝在灶臺后面的墻上，讓電源無線發(fā)射線圈的位置正對著放置在灶具上的鍋具的位置；

第二步，將包裹著不銹鋼的溫度傳感器鑲嵌于鍋具內(nèi)壁底部，將電源無線接收電路、單片機、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊集成后，通過耐高溫塑料進行注塑安裝到鍋具的手柄上，將通過耐高溫塑料注塑成一體的電源無線接收線圈與隔磁片安裝在鍋具外側(cè)壁上；

第三步，將灶具控制模塊和溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊安裝在灶臺下方，并將電磁閥安裝在燃料的供給管路上；

第四步，將鍋具安裝有電源無線接收線圈的那一面正對電源無線發(fā)射線圈；

第五步，給電源無線發(fā)射模塊、溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊、灶具控制模塊通電后即可開始使用。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術，能對鍋具上的測溫模塊進行無線供電，解決了因鍋具清洗而使系統(tǒng)失效的問題；同時可以直接且準確的測得鍋底內(nèi)部的溫度，提高判斷鍋具是否出現(xiàn)干燒的準確性，進而避免因鍋具干燒而發(fā)生火災的情況發(fā)生，進而使得本系統(tǒng)更加的安全可靠。

附圖說明

本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；

圖1為本發(fā)明的原理圖；

圖2為本發(fā)明的使用時的結構示意圖；

圖3為圖2中鍋具的右視圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為本發(fā)明電流走向圖；

圖6為本發(fā)明信號傳遞走向圖；

主要元件符號說明如下：

鍋具1，手柄11，灶臺2，電源無線發(fā)射模塊3，電源無線發(fā)射電路31，電源無線發(fā)射線圈32，電源無線接收模塊4，電源無線接收電路41，電源無線接收線圈42，測溫模塊5，單片機51，溫度傳感器52，溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6，編碼器61，數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊62，溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7，譯碼器71，數(shù)據(jù)無線接收模塊72，灶具控制模塊8，控制器81，電磁閥82，報警器83。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員可以更好地理解本發(fā)明，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明技術方案進一步說明。

實施例1

如圖1、圖2所示，防止鍋具干燒的控制系統(tǒng)，包括鍋具1，還包括安裝在灶臺2后面墻上的電源無線發(fā)射模塊3，位于鍋具1上的電源無線接收模塊4、測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6，溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7，灶具控制模塊8；電源無線接收模塊4分別與測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6電連，通過電源無線發(fā)射模塊3和電源無線接收模塊4給測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6供電；溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7與灶具控制模塊8電連。

電源無線發(fā)射模塊3包括電源無線發(fā)射電路31、與電源無線發(fā)射電路31電連的電源無線發(fā)射線圈32。電源發(fā)射電路31內(nèi)部集成了振蕩電路、整形電路、檢測電路、頻率干擾抑制電路、電流自動控制、無線功率發(fā)射電路等元器件，整個電路已是比較成熟的技術，在這里就不再贅述其具體連接關系。

電源無線接收模塊4包括電源無線接收電路41、與電源無線接收電路41電連的電源無線接收線圈42。電源無線接收電路41是由肖特基二極管高頻整流、濾波、升壓穩(wěn)壓電路等電路元器件組成，該電路已是在現(xiàn)有技術中比較成熟的電路，在此就不再贅述其連接關系和工作原理。電源無線接收電路41很小，效率高。電源無線發(fā)射線圈32與電源無線接收線圈42可在30毫米至180毫米距離之間讓電源無線接收模塊4穩(wěn)定輸出直流電壓5伏。

測溫模塊5包括單片機51、與單片機51電連的溫度傳感器52。單片機51與電源無線接收電路41連接。

溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6包括編碼器61、數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊62，編碼器61、數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊62分別與單片機51電連。

灶具控制模塊8包括控制器81、電磁閥82、報警器83，電磁閥82、報警器83分別與控制器81電連；溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7包括譯碼器71、數(shù)據(jù)無線接收模塊72，譯碼器71、數(shù)據(jù)無線接收模塊72分別與控制器81電連。

如圖5、圖6所示，使用時，先給電源無線發(fā)射模塊3通電、灶具控制模塊8供電，電源無線發(fā)射線圈32產(chǎn)生磁場，通過磁耦合共振的原理，電源無線接收模塊4穩(wěn)定輸出直流電壓5伏，測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6開始工作。溫度傳感器52將測得鍋具1內(nèi)部的溫度，并將此溫度信號傳遞給單片機51，單片機51將此溫度信號處理后輸出數(shù)據(jù)信號給編碼器61，編碼器61編碼后，將此編碼信號反饋給單片機51，單片機51控制數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊62將此編碼信號發(fā)送到數(shù)據(jù)無線接收模塊72中，數(shù)據(jù)無線接收模塊72將此編碼信號反饋給控制器81，控制器81控制譯碼器71將此編碼信號進行譯碼，譯碼器71再將譯碼后的數(shù)據(jù)信號傳遞給控制器81，控制器81將該數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化為溫度信號后，再判斷該溫度信號是否達到設定值，若達到，將控制電磁閥82關閉燃料開關，控制報警器83發(fā)出警報；若沒有達到，控制器81將不發(fā)出指令。

實施例2

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本實施例提供的防止鍋具干燒的控制系統(tǒng)，包括不銹鋼的鍋具1，還包括安裝在灶臺2后面墻上的電源無線發(fā)射模塊3，位于鍋具1上的電源無線接收模塊4、測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6，溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7，灶具控制模塊8；電源無線接收模塊4分別與測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6電連，通過電源無線發(fā)射模塊3和電源無線接收模塊4給測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6供電；溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7與灶具控制模塊8電連。

電源無線發(fā)射模塊3包括電源無線發(fā)射電路31、與電源無線發(fā)射電路31電連的電源無線發(fā)射線圈32。整個電路體積為16mm×24mm，靜態(tài)耗電很少100毫安左右。電源無限發(fā)射線圈32外徑200毫米，線經(jīng)1毫米6匝。在本實施例中，為了方便安裝，將電源無線發(fā)射線圈32注塑在一個塑料板內(nèi)，然后再安裝到灶臺2背后的腔體上；為了提高無線供電的效率，在安裝時，將電源無線發(fā)射線圈32的位置正對灶臺2上鍋具1的位置。

電源無線接收模塊4包括電源無線接收電路41、與電源無線接收電路41電連的電源無線接收線圈42。電源無線接收模塊4很小，效率高。電源無線發(fā)射線圈32與電源無線接收線圈42可在30毫米至180毫米距離之間讓電源無線接收模塊4穩(wěn)定輸出直流電壓5伏。在本實施例中，電源無線發(fā)射線圈32與電源無線接收線圈42之間的距離為100毫米。電源無線接收線圈42外徑38毫米，線經(jīng)0.35毫米20匝，當電流不足時還可以增加線圈的匝數(shù)。在本實施例中，為了方便接收電源無線發(fā)射線圈32發(fā)送的能量，提高效率，在安裝時，將電源無線接收線圈42安裝在鍋具1的外側(cè)壁。為了防止不銹鋼鍋具1對磁場干擾，本實施例中，在線圈后面加一塊隔磁片(圖未示出)如鐵氧體材料，并將電源無線接收線圈42與隔磁片用耐高溫塑料注塑成一體安裝于鍋具1上邊緣處。為了確認電源無線接收模塊4是否在正常的給測溫模塊5等供電，本實施例還在電源無線接收模塊4的電路中串聯(lián)一個工作指示燈(圖未示出)，用戶可以根據(jù)工作指示燈來調(diào)整電源無線發(fā)射線圈32和電源無線接收線圈42的位置。

測溫模塊5包括單片機51、與單片機51電連的溫度傳感器52。單片機51與電源無線接收電路41連接。在本實施例中，為了更加準確的測得鍋具1內(nèi)溫度，準確判斷是否需要關火，安裝時，在溫度傳感器52外包裹著半圓弧型的不銹鋼，并鑲嵌在鍋具1的內(nèi)壁底部。

溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6包括編碼器61、數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊62，編碼器61、數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊62分別與單片機51電連。

在本實施例中，安裝時，將電源無線接收電路41、單片機51、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6集成后，通過PC進行注塑安裝到所述鍋具1的手柄11上。

灶具控制模塊8包括控制器81、電磁閥82、報警器83，電磁閥82、報警器83分別與控制器81電連；溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7包括譯碼器71、數(shù)據(jù)無線接收模塊72，譯碼器71、數(shù)據(jù)無線接收模塊72分別與控制器81電連。本實施例中，安裝時，將控制器81、報警器83、溫度數(shù)據(jù)譯碼無線接收模塊7集成后安裝在灶臺2下方，并將電磁閥82安裝在燃氣的供給管路上，通過控制燃氣的供給來實現(xiàn)對火的控制。需要說明的是電磁閥82也可以安裝在像煤炭燃燒爐的空氣進入管道上，通過控制空氣的進入量來控制火的大小以及是否熄滅。

在上述實施例中，通過電源無線發(fā)射模塊3和電源無線接收模塊4，實現(xiàn)對測溫模塊5、溫度數(shù)據(jù)編碼無線發(fā)射模塊6無線供電，避免了因進水而導致系統(tǒng)失靈的情況發(fā)生，給準確判斷鍋具是否出現(xiàn)干燒避免火災提供了保證。同時將測溫模塊5安裝在鍋具1內(nèi)部，可以準確及時的測得鍋具1內(nèi)部溫度，避免出現(xiàn)判斷失誤、發(fā)生火災的情況發(fā)生，從而使得本系統(tǒng)使用更加安全可靠。

雖然不同材質(zhì)的鍋具，出現(xiàn)干燒時，鍋底的溫度不一致，但是根據(jù)多次實驗得知，鍋底溫度達到103℃時，任何材質(zhì)的鍋具內(nèi)的液體所剩不多，所以在本實施例中，預先給控制器81設定，超過溫度103℃，將控制電磁閥82關閉燃料供給。

需要說明的是，還可以經(jīng)過對單片機和控制器內(nèi)部的程序進行重新設定，實現(xiàn)當鍋具內(nèi)水燒開即可關閉火或者調(diào)整火的大小的功能。

以上對本發(fā)明提供的防止鍋具干燒的控制系統(tǒng)及其安裝方法進行了詳細介紹。具體實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。