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多段温度电热自动控制专利技术参数 测量方法的探讨 Study on automatic control method for measuring patent technology parameters of multi-section temperature electric heating Key word：The technical parameter measurement, electric rice cooker, multi-section temperature control,automatic control of water boiling time, the automatic procedure of ring 广州市海珠区穗诚家电技术推广服务部: 潘穗平 关键词：技术参数测量、电饭煲、多段温控、自动控制水沸腾时间、自动偱环 摘要：介绍“一种具有多段温度控制的多功能电饭煲”。专利号：200920052311.7（简称多段温控电饭煲）专利技术参数的测量方法。 増强自主创新能力已成为我国建设创新型国家的战略国策。因此如何才能增强自主创新的能力就成为一个引起社会各界高度关注的重大课题。本文就这一课题与各位读者共同探讨“一种具有多段温度控制的多功能电饭煲” 专利号：ZL200920052311.7的专利技术参数的测量方法。通过对其进行研究和测量验证,制定出产品技术标准并加以推广应用来增强自主创新能力，从而提高国家和企业的核心竞争能力，以应对全球化的激烈竞争。 通过对多段温控电热技术参数的测量统计分析，可对多段温控电饭煲的各温控器工作时单位时间内耗电量作出准确的科学理论计算结果，对多段温控电饭煲各温控器工作时单位时间内水的蒸发量作出科学的量化分析，并可为煮食功能的实现提供理论依据。 由于自已检测的设备和条件及环境条件较简单, 所测量出的数据还有待经过国家有关权威检测机构的第三方的检测认证。 前言 在全球化的大趋势下，西方美、英、日等发达国家早己把科技创新作为自已国家的战略国策，并为此投入了巨大的财力、物力、人力，从而大大地提升了这些国家在国际上的竞争力和市场地位。我们党和国家也己把增强自主创新能力确定为提升国家核心竞争力的国家战略国策。 因此在全球化激烈竞争的大环境下，如何增强我国的自主创新能力，大力推广应用我国原创的自主知识产权项目，提高科学技术成果转化为生产力的成功率，从而提升国家的核心竞争力，以应对全球化的激烈竞争，在国际市场占有重要的一席，增加话语权和定价权。就成为一个目前非常值得各方面高度关注和探索的重大课题。 下面以我发明的实用新型“多段温控电饭煲”专利新技术为实例与各位读者一起探讨其技术参数的测量方法。并敬请各位读者多提宝贵意见。共同把这一原创自主知识产权项目的技术标准体系建立和完善起来，尽快地转变为具有较强竞争能力的生产力，从而造福社会和人民群众，提高我国家电产品在国际市场上的竞争力，增加话语权和定价权。 该测量方法是针对应用实用新型专利技术（专利号：200920052311.7）开发出来的，专门为多段温控多功能电饭煲专利产品的主要技木参数的测量而设计的，它适用于对各种规格型号的多段温控电饭煲各温控器工作时技术参数的测量。 一.技术原理： 第1页∕共6页 1. 关键核心技术：是一种多段温度控制电路见图（1）它的实现方式是通过将多段温控器安装在电饭煲电发热板下面，.从而实现了多功能的目的。 （图1温控电路图） 注：温度熔断器1、磁钢按钮开关2、第一限流电阻3、第二限流电阻4、保温温控开关5、电热板6、保温指示灯7、加热指示灯8、选择开关9、第一温控开关10、第二温控开关11、第三温控开关12、第四温控开关13、第五温控开关14、第六温度开关15、定时器16、2.实施过程： 核心技术是一种多段温控电路，由（1）多个温控开关，（2）电发热板，（3）磁钢按钮开关，（4）加热，保温指示灯，（5）多段选择开关等组成。在（5）接通相应的温控开关时（2）的加热温度就受该温控开关的控制，当（2）的温度高于温控开关的断开温度时，该温控开关会自动断开而停止加热。随后（2）的温度低于温控开关的断开温度时，该温控开关会自动接通又开始加热，这样反复进行直到煮好食物提起磁钢开关为止。当操作者忘记提起磁钢开关，煮干煲内的水时磁钢开关会自动跳开，进入自动保温状态，确保了安全。可为家庭提供煮饭、煮粥、煲汤、焖肉等多种煮食方法选择，大大方便了消费者。目前已有少量样品在小范围市场内试用。 二. 专利主要特点及功能 它具有以下特点： 1.用多段温度自动控制技术来对电加热体进行可调节的自动温度控制加热。 2. 实现通电加时热水处于沸腾状态、停止通电时水处于微微沸腾或停止沸腾状态的不断偱环过程, 从而能灵活地控制水的沸腾时间和停止沸腾的时间及水温。 3. 由于煮食过程中电发热板不是连续地通电加热，而是根据所设定的温度来自动通电升温、断电保温，实现了煮食智能化的目的，从而节省了大量的电热能和水资源。其待机功耗几乎为零（只有一盏保温指示灯的功耗）。 4. 同时具有中国传统烹任技术（可大、中、小火自由选择）的多种煮食功能，水煮干时能自动进入低温保温状态，确保了使用安全且易于清洗。 。 三.选择开关接通各温控器工作时的主要技术参数及测量方法 3.1主要技术参数 3.1.1 T为温控器工作时，一个导通→断开→再导通的循环周期时间值。 3.3.2 TC为温控器工作时，水温度达到100℃-90℃并开始沸腾→温度低于100℃-90℃并停止沸腾→又升到100℃-90℃且又开始沸腾的一个循环周期时间值。 第2页∕共6页 3.1.3 T1为T周期内温控器从导通到断开瞬间的通电时间值。 3.1.4 T2为T周期内温控器，从断开到再导通瞬间的断电时间值。 3.1.5 Ta为TC周期内煲内的工作水温处于100℃-90℃时水沸腾的时间值。 (图2) 3.1.6 Tb为TC周期内煲内水温低于100℃-90℃时水不沸腾的时间值。 3.1.7 C1为T周期内温控器瞬间导通时煲内的水温。 3.1.8 C2为T周期内温控器瞬间断开时煲内的水温。 3.1.9 Ca为TC周期内煲内的水刚开始沸腾时的水温。 3.1.10 Cb为TC周期内煲内的水处于刚停止沸腾时的水温。 上述参数中，有如下关系式 T1+T2=T Ta+Tb=TC 3.2 测量检验方法 技术参数测量检验方法见(图2)，按《“穗捷” 牌多段温控多功能电饭煲各温控器作时技术参数的测量标准》（穗标一）版权登记号：2013-A-00083523。的企业标准文件执行。 四.测量各温控器技术参数的目的 由于各温控器工作时其技术参数T1、T2、Ta、Tb、C1、C2、Ca、Cb的值是不一样的，从而决定了某一温控器工作时的煮食功能和单位时间的用电量及水的蒸发量。因此可以通过选用某一断开温度的温控器来改变T1、T2、Ta、Tb、C1、C2、Ca、Cb的值，从而达到改变其煮食功能和控制用电、用水量的目的。这就是设计该测量方法的用意。 通过对T周期内T1、T2参数值的分析可对多段温控电饭煲的各温控器工作时单位时间耗电量作出准确的科学的理论计算结果。 通过对TC周期内Ta、Tb参数值的分析可对多段温控电饭煲各温控器工作时水的蒸发量作出科学的量化分析，并可为煮食功能的实现提供理论依据。 五．初歩自测结果 以产品DCFXB-50A(容积3L, 电功率500W)为例,按《“穗捷” 牌多段温控多功能电饭煲各温控器作时技术参数的测量标准》上介绍的方法在室温为30℃的环境下,多次自测，当选择开关接通各温控器工作时的主要技术参数指标测量的结果范围如下。 1. 第一温控器: T1=30±15 s T2=5±2 min C1=75±3℃ C2=77±3℃ 2. 第二温控器： T1=3±1 min T2=19±2 min C1=90±2℃ C2=94±2℃ Ta=3±2 min Tb=19±2 min Ca=90±1℃ Cb=94±2℃ 3. 第三温控器： T1=3±2 min T2=10±2min C1=96±2℃ C2=99±1℃ Ta=5±1 min Tb=9±2 min Ca=97±1℃ Cb=98±1℃ 4. 第四温控器： T1=3min±1 T2=6±2 min C1=97±2℃ C2=99±1℃ Ta=6±2 min Tb=6±2 min Ca=98±1℃ Cb=99±1℃ 第3页∕共6页 5. 第五温控器： T1=6±2 min T2=6±2 min C1=99±2℃ C2=99±1℃ Ta=8±2 min Tb=4±2 min Ca=99±1℃ Cb=99±1℃ 6. 第六温控器： 由于该温控器的动作温度高达165℃以上，工作时基本上一直处于导通状态，所以不用测定，T1、T2、C1、C2、Ta、Tb、 Ca、Cb的值。当由于水连续沸腾水温达100℃,只要煮干煲内的水时磁钢按键开关能自动跳起使电饭煲进入自动低温保温(50℃-70℃) 状态下就可以了。 六. 各温控器测量数据统计分析及可实现的煮食功能 1. 第一温控器自动控制的水温在72℃-80℃范围, 水不会沸腾, 它可用来煲白米粥, 加热牛奶、饭菜等熟食物。 在每约5分钟的一个通断电偱环周期内, 用电时间约20秒、不用电时间约5分钟。即电饭煲在该温控器控制时,每约50分钟时间内有10次的通断电循环周期,所煮食物的温度保持在72℃-80℃范围内, 其用电时间只要约2分钟就可以.了。 2. 第二温控器自动控制的水温在88℃-98℃范围, 在每约在22分钟的循环周期内,水不沸腾的时间约19分钟,沸腾时间约3分钟(水温在90℃-96℃之间), 它可用来长时间的自动煲老火汤。而不用人去照看。 在每约22分钟的一个通断电循环周期内, 用电时间约3分钟、不用电时间约19分钟。即电饭煲在该温控器控制时,每约220分钟时间有10次的通断电循环周期,所煮食物的温度保持在88℃-98℃范围内, 其用电时间只要约30分钟就可以.了。同时在约230分钟内煲内的水每隔约23分钟沸腾一次,共10次，每次约3分钟, 一共沸腾的时间为30分钟。 3. 第三温控器自动控制的水温在94℃-100℃范围, 在每约在14分钟的循环周期内,水不沸腾的时间约9分钟、沸腾时间约5分钟(水温在97℃-99℃之间), 它可用来慢槾地煲骨头汤, 焖肉和油炸食物。 在每约12分钟的一个通断电循环周期内, 用电时间约3分钟、不用电时间约9分钟。即电饭煲在该温控器控制时,每约120分钟时间内有10次的通断电循环周期,所煮食物的温度保持在90℃-98℃范围内, 其用电时间只要约30分钟就可以.了。同时在约140分钟内煲内的水每隔约14分钟沸腾一次,共10次，每次约5分钟,一共沸腾的时间为50分钟。 4. 第四温控器自动控制的水温在95℃-100℃范围, 在每约在9分钟的偱环周期内,水不沸腾的时间约3分钟、沸腾时间约6分钟(水温在99℃-100℃之间), 它可用来较槾时间地煲汤, 煮饭,焖煮肉和蒸炖食物。 在每约9分钟的一个通断电偱环周期内, 用电时间约3分钟、不用电时间约6分钟。即电饭煲在该温控器控制时,每约90分钟时间内有10次的通断电循环周期,所煮食物的温度保持在95℃-100℃范围内, 其用电时间只要约30分钟就可以.了。同时在约90分钟内煲内的水每隔约9分钟沸腾一次,共10次，每次约3分钟,一共沸腾的时间为30分钟。 第4页∕共6页 5. 第五温控器自动控制的水温在96℃-100℃范围, 在每约在9分钟的偱环周期内,水不沸腾的时间约5分钟、沸腾时间约4分钟(水温在99℃-100℃之间), 它可用来较快地煲汤, 煮饭、焖煮肉和蒸炖食物。 在每约6分钟的一个通断电偱环周期内, 用电时间约3分钟、不用电时间约3分钟。即电饭煲在该温控器控制时每约60分钟时间内有10次的通断电循环周期,所煮食物的温度保持在96℃-100℃范围内, 其用电时间只要约30分钟就可以.了。同时在约90分钟内煲内的水每隔约9分钟沸腾一次共10次，每次约5分钟,一共沸腾的时间为50分钟。 6. 第6温控器由于断开温度高达165℃，基本上处于连续接通加热状态，所以一般不用测定其T1、T2、 C1、C2、T a、Tb、Ca、Cb的值。可以连续通电加热来煮食物,这时水是一直沸腾水温达100℃,当由于水续沸腾煮干了煲内的水时，煮饭按键会自动跳起，而进入低温自动保温55℃-70℃状态，从而自动地确保安全。 七. 结论 通过用各温控器工作时的主要技术参数的测量方法来对各温控器工作时的主要技术参数进行测量并对测量出来的数据进行初步的统计分析可以得出以下结果: 1. 当电饭煲选择不同的温控器进行煮食时, 就可得到稳定的在一定范围内的煮食温度及水的沸腾和停止沸腾的循环时间周期, 再不需要人工去干预, 节省了人们的精力和时间，节约了用电量。 2. 使用者可根据自己的煮食要求和时间快慢去选择相应的温控器来煮食, 中途还可根据需要灵活地转换到其它温控器上来继续煮食。 3. 当选用动作温度不同的温控器来控制时,其主要技术参数的指标就有所不同, 从而为煮食功能的改变提供了方便灵活的选择。并可对其工作时，每小时用的电量和水的沸腾时间作出统计和分析。从而指导产品的功能设计。 4. 由于能通过选用不同的温控器来有效地改变技术参数的指标.煮食过程中水不是连续不断地沸腾，而是由所设定的温控器来自动控制水的沸腾时间及水温。即通电升温时沸腾，断电保温时减少或停止沸腾，实现了对水的沸腾状态及水温的可调节自动控制。因此减少了大量不断冒出的热水蒸废气。从而节约了用电用水量，减少了热废气的排放量，实现了节能环保的目的。用一个煲为家庭提供多种煮食方法选择。大大方便了消费者，已有产品在使用，现正在进行产业化的实施工作。它也可广泛应用应用于其它需要进行电热自动控制的领域上。 5. 在测量各温控器主要技术参数的过程中发现两个有关水的沸腾过程中温度变化的热物理现象。一是在测量第二温控器时水温在约88℃且处于热平衡状态，当温控器导通电热板通电发热时水温升到90℃就开始作微小的沸腾，水温在上升，沸腾速度加快，直到水温达到约96℃，温控器断开电热板停止发热后，水才停止沸腾。二是在测量第五温控器工作参数时发现水温在100℃—99℃且处于热平衡状态时当温控器 断开，电热板停止发热时，水的沸腾速度开始减慢，一直到停止沸腾，这时水温还是保持在100℃—99℃度之间但并不沸腾。这两种现像好像与水在一个大气压下的沸点是100℃的观点有所不符。这有待今后作进一步的检测验证和分析其原因。 由于自已检测的设备和条件及环境条件较简单, 所测量出的数据还有待经过国家有关权威检测机构的第三方的检测认证。在条件成熟时,将完成这方面的检测认证工作,并作进一步的完善和修改, 形成多段温控电饭煲的产品技术标准, 以便用来指导日后产品的大规模的产业化生产。 参考文献: 1. 《多段温控多功能电饭煲各温控器工作时技术参数的测量标准》,作者:潘穗平,2012年1月,著作权 第5页∕共6页 版权登记号：2013-A-00083523。 2. 《多段温控多功能电饭煲技术》作者:潘穗平,.《 家电科技》杂志社,,2013年第五期(创新科技前沿栏目) P35。 3. 《流程工业中的重要标准案例》作者：王平，[J] 标准科学 2013(03) 。 4. 中华人民共和国国家标准《自动电饭锅》GB 8968-88 1988-07-01 广州市海珠区穗诚家电技术推广服务部 地址：广州市海珠区细岗路东四街7号152房， 联系电话：020-84029245，***(微信同号),电子邮箱：pansuiping@126.com。通信地址: 广州市晓港西马路168号801房 邮编:510260 供稿：潘穗平 2018年11月18日 
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