【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于家用电冰箱制冷，特别涉及一种冰箱内待冰冻物体的温度测量及估计技术。
技术介绍
1、随着市场消费水平和人们对生活质量要求的提升，人们对家庭中贮藏食品的主要电器——冰箱提出了更高的功能要求。目前消费者对家用电冰箱的要求趋于低噪音、高能效、高品质，因而风冷冰箱相对于直冷冰箱更加受到消费者的青睐。常见的风冷冰箱通过压缩机带动冰箱系统的中的制冷剂循环，通过节流阀控制制冷剂的流量，从而制造低温的空气，通过风扇将低温空气强制吹向冷冻室和冷藏室来实现强制对流制冷，然后通过设置的温度传感器采集的温度进行温度信息反馈来进行制冷控制。
2、为了提高食品在冰箱中的保鲜性能，人们针对常见的果蔬肉蛋奶等容易腐烂变质的食物进行了食品变质因素的分析，主要是营养物质被微生物消耗或者被酶降解过程中的一系列生化反应导致的变质。针对其变质影响因素，人们提出了一系列新型储藏方式，如微冻保鲜技术、气调贮藏方式、辐射杀菌技术、乙醇熏蒸、天然保鲜剂等方法，其中微冻保鲜技术具有安全、高效、无污染、实现简单、技术成熟等特点在实际应用中应用广泛。
3、微冻保鲜技术就是针对微观角度下食品中的水分在冷冻与解冻过程中的变化规律提出的一种保鲜方法，即在保鲜容器中，通过将温度迅速降到食品冰点以下的过冷温度，使食品中的水分以大量、小体积的冰晶体形式存在，尽可能地保证食品本身的细胞结构完整，避免细胞中营养物质因为细胞结构受到破坏而流失。所以在冰箱内部实现微冻保鲜技术需要对食品的温度进行准确测量或推测，而在实际应用中根据测量方式可以分为接触式测量和非接触式测量
4、如图1所示，现有技术一是公开号为：cn104990326a的专利申请，通过使用红外传感器对预设区域内的温度进行感测；每间隔预定时间采集一次红外传感器的感测结果,得到温度采样值；获取连续预定数量的温度采样值，并从获取到的温度采样值中筛除最大采样值和最小采样值；以及计算筛除最大采样值和最小采样值后的温度采样值的平均值，并将平均值作为红外传感器的温度测量值。
5、红外线测温方法在实际使用时容易受到很多因素干扰，如被测物体反射光谱影响，空气折射影响，准确度较低，误差大，并且红外测温传感器的感应距离有其最佳测温距离，而冰箱内部的食品堆积很可能会使食品表面与红外测温传感器距离过近导致测量温度不准确，而高精度红外测温传感器往往价格很高，高达上百元，使得在应用红外测温方法时的冰箱性价比下降。
6、如图2所示为现有技术二的控制流程图，其基于热传导的温度测量方法，对具有暴露面以及产生热量的隐蔽面不易测量温度的被测物，通将多个测温传感器均匀密集的布置在所述的暴露平面上，通过对测温阵列所反馈的温度信息进行实时处理，根据热传导系数合热传导时间来获得隐蔽面的温度分布信息。
7、现有技术二中基于热传导的温度测量系统的结构示意图如下图3所示。现有技术二虽然能够获得大量相关的温度数据，但是实际使用中大量密集式放置温度传感器在产品商品化过程中会导致商品成本的上升，而且根据实际使用场景和传热分析可知在实际测量过程中可以仅通过有限个特征点位来反映实际的温度变化，不必密集式放置。
技术实现思路
1、为解决现有冰箱温度控制系统中对物体温度估计精度不够的问题，本专利技术提出一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，采用仿真结合实验的方式对冰箱系统的温度测量方式进行改进，从而实现更加精准的对物体的温度控制。
2、本专利技术采用的技术方案为：一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，包括：
3、s1、对冰箱结构进行抽象建模，设置好相应的边界条件后对制冷过程进行数值模拟，从而得到不同时刻下的间室所有点位的温度数据；
4、s2、根据不同时刻下的间室所有点位的温度数据，得到不同时刻的温度云图；
5、s3、对壁面的温度区域进行划分，根据不同时刻的温度云图确定壁面特征区域的数量和位置；
6、s4、根据仿真过程中的温度数据构建函数关系确定各位置对应的相关系数，从而建立壁面特征点与壁面平均温度之间的函数关系；
7、s5、建立物体的温度函数关系；
8、s6、根据冰箱间室各壁面对应的壁面特征点与壁面平均温度之间的函数关系、以及物体的温度函数关系；得到物体表面温度与壁面特征点之间的函数关系。
9、本专利技术的有益效果：本专利技术的方法通过对冰箱结构简写抽象建模，设置相应的边界条件后对制冷过程进行数值模拟，得到不同时刻下的间室所有点位的温度数据，从而得到温度云图；根据温度云图通过对壁面的温度区域进行划分并用函数关系式总结变化趋势，得到当前壁面平均值与特征值之间的数学关系；根据仿真过程中的温度云图确定壁面特征区域的数量和位置，再根据仿真过程中的温度数据构建函数关系确定相关系数，从而确定壁面特征点与壁面平均温度之间的函数关系；采用相同方法得到物体表面特征点与物体表面平均温度之间的函数关系；最终得到物体与壁面特征值之间的函数关系；冰箱根据物体与壁面特征值之间的函数关系来对冰箱温度进行控制。
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1.一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，步骤S4具体为：
3.根据权利要求2所述的一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，根据仿真过程中的云图可以确定壁面特征区域的数量和位置，再根据仿真过程中的温度数据构建函数关系确定相关系数ai。
4.根据权利要求3所述的一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，步骤S5具体为：根据确定相关系数ai后的f(x)，得到物体表面温度的计算式：f物体表面温度＝∑aif壁面温度。
5.根据权利要求4所述的一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，实体冰箱基于f物体表面温度＝∑aif壁面温度，对存放于实体冰箱中的物体表面温度进行逻辑控制。
【技术特征摘要】
1.一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，步骤s4具体为：
3.根据权利要求2所述的一种冷冻设备内区域与待冻物体温度测量及估计方法，其特征在于，根据仿真过程中的云图可以确定壁面特征区域的数量和位置，再根据仿真过程中的温度数据构建函数关系确定相关系数ai。
【专利技术属性】
技术研发人员：孙佳宁，范俊飞，侯全河，熊静琪，高翔，宋媛媛，邓幸妮，韦丽荷，
申请(专利权)人：广西成电智能制造产业技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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