【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波烹饪，尤其涉及一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法。
技术介绍
1、相比传统的烹饪方式，微波炉加热速度更快，可以最大程度地保留食物中的营养成分，同时能够实现相对均匀的加热效果。现有的微波炉通常在炉腔中设有非接触式温度传感器，以便于在微波炉加热的过程中对炉腔内的温度进行实时测量。然而使用非接触式温度传感器测温由于照射位置散发的水蒸气会改变目标食物表面的辐射特性从而可能导致温度测量的偏差；非接触式温度传感器照射固定位置，无法准确测量物体整体温度分布，只能获得照射温度的估计；非接触式温度传感器照射位置受到容器的材质、形状和表面状态的影响。由此，依靠非接触式传感器测温结果的控温算法在加热食物时控制效果不佳，智能化识别食物份量和种类存在着很多困难，至今还没有十分有效的智能化控温方法。
2、自适应算法的发展始于20世纪中期，最初用于解决工程和军事领域中的复杂控制问题。随着计算技术的进步，这些算法逐渐被引入到家用电器领域，尤其是在微波炉加热控制中，旨在提升加热效率和食品质量。
3、在应用领域，自适应算法在食品加热过程中能够实时监测和分析食物的温度变化，这对于处理食材的非线性加热特性和不同微波炉机型之间的差异尤为重要。传统的加热控制方法通常依赖于固定时间或功率设置，无法动态调整以适应不同的食材和加热条件。这种方法虽然简单易实现，但往往导致加热效果的不一致性，特别是在处理多样化的食品时。
4、相比之下，自适应算法通过实时采集温度数据并动态调整加热时间，能够更精确地控制加热过程。其主要优势在
5、专利cn 108506975a提出一种微波炉加热温度控制方法，其利用烹饪食物的预设温度和实时温度的差值，确定差值的所处的范围，微波发生装置根据差值所处数值范围对食物进行微波加热，差值越大对应的加热功率越大。这种方法属于自适应控制算法的一种，可以根据实际温差进行自适应加热，但是该方法太过依赖非接触式传感器的测温结果，同时难以满足不可变功率微波炉加热的要求。
6、专利cn 111237823b提出一种基于可变功率加热的微波炉控温方法，利用不同功率加热同一食物获取食物的微波特性图，通过对比不同功率下食物的微波特性图确定食材种类和体积。这种方法解决了确定食材的种类和体积的问题，并未解决非接触式不可变功率微波炉的准确控温问题。
7、为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法以解决
技术介绍
中所提出的问题：
2、传统的加热控制方法依赖于微波炉内置传感器的测温结果，但由于传感器误差和装机误差，导致加热控制的准确性难以保证，无法动态调整以适应不同的食材和加热条件。现有自适应算法存在一定的实现复杂性和成本挑战，且需要高精度的温度传感器和实时数据处理能力。
3、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
4、一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，包括如下步骤：
5、s1：利用非接触式温度传感器实时记录食材在微波炉加热过程中不同时间点的温度变化数据，包括初始温度和时间点的温度值；
6、s2：计算不同时间点间隔的时间段内的温度变化率，并利用30秒内的温度变化率来判断食材的加热份量；
7、s3：计算各时间点的温度变化比值，以评估食材的加热特性；
8、s4：根据不同份量的加热特性，使用预设的计算模型计算剩余加热时间并相应的加热时间调整。
9、优选地，所述食材包括液体、米饭、便当、肉类、叶菜和根菜。
10、优选地，所述s2中温度变化率α计算如下：
11、
12、其中，δt为ti秒内的温度变化值；和分别为第ti秒和加热开始时对应的温度值；
13、基于上式计算30秒内的温度变化率α，当α≥1.7时，则判断食材份量为一份；否则判断为两份。
14、优选地，所述s3中，首先计算相邻时间点间的温度变化值：
15、
16、其中，δt1为第i个时间点和第i+1个时间点间的温度变化；δt2为第i+1个时间点和第i+2个时间点间的温度变化；
17、再进一步计算温度变化比值：
18、
19、其中，β为温度变化比值。
20、优选地，所述s4具体如下：
21、s4.1：计算初始阶段到特定时间点的温度变化率和温度变化比值；
22、s4.2：使用计算出的温度变化率和温度变化比值来预测剩余加热时间；
23、s4.3：结合实际加热数据进行补偿，以修正估算结果。
24、优选地，所述s4.2具体如下：
25、根据计算出的温度变化率和比值，结合预先设定的剩余时间计算模型，预测剩余时间：
26、当α≥1.7时，则使用公式预测剩余时间，其中，testimate_left_time1表示当α≥1.7时的预测剩余时间；表示当α≥1.7时的微波炉搭载温度传感器在第i时刻采集的实时温度；
27、当α<1.7时，则使用公式预测剩余时间，其中，testimate_left_time2表示当α<1.7时的预测剩余时间；表示当α<1.7时的微波炉搭载温度传感器在第i时刻采集的实时温度。
28、优选地，所述s4.3中，通过对不同温度变化率α对应的中间标定温度进行补偿，具体如下：
29、当α≥1.7时，则对此时的中间标定温度的补偿时间为其中，taward_time1表示当α≥1.7时的预测剩余时间；
30、当α<1.7时，则对此时的中间标定温度的补偿时间为其中，taward_time2表示当α≥1.7时的预测剩余时间；
31、最终加热时间为tleft_time＝testimate_left_time+taward_time，其中，testimate_left_time为最终预测剩余时间；taward_time为最终补偿时间。
32、与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，具备以下有益效果：
33、本专利技术通过实时监测和分析食材在加热过程中的温度变化率，以此进行动态调整加热时间，自适应不同微波炉机型和功率的差异；适应不同设备的性能差异，从而提升加热过程的一致性和可靠性。还能够有效区分不同类型和体积的食材，进而提供针对性的加热时间，从而提高了微波炉的多功能性和使用便捷性。还能够还能够有效减少因设备误差或传感器不准确性引起的影响。本专利技术在加热过程中进行实时反馈和调整，有助于提升本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述食材包括液体、米饭、便当、肉类、叶菜和根菜。
3.根据权利要求1所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述S2中温度变化率α计算如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述S3中，首先计算相邻时间点间的温度变化值：
5.根据权利要求4所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述S4具体如下：
6.根据权利要求5所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述S4.2具体如下：
7.根据权利要求6所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述S4.3中，通过对不同温度变化率α对应的中间标定温度进行补偿，具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述食材包括液体、米饭、便当、肉类、叶菜和根菜。
3.根据权利要求1所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述s2中温度变化率α计算如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于比热容特性的自适应微波炉控温方法，其特征在于，所述s...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝矿荣，程艳，孟晨阳，许金海，刘兴华，李亮，韩邦强，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。