微波加热设备的制作方法

本实用新型涉及电器领域，具体地涉及一种微波加热设备。

背景技术：

当前，微波加热技术广泛应用于食品等相关领域，微波加热技术是通过微波与食物内部的极性分子或带电粒子相互作用，推动其剧烈运动，使极性分子或带电粒子相互碰撞和摩擦而生热。微波加热从原理上决定了其具有高效加热、瞬时性以及热惯性小的特点，能够达到远超传统加热的效率，并且在停止微波后加热过程也立即停止，从而可以进行精准加热控制。

由于微波加热物体时的效率直接受到被加热物体的复介电特性影响，再加上微波本身具有高效、瞬时的特点，所以在加热过程中很容易发生加热不均匀和热失控等现象。因此，微波加热设备中往往搭载有各种类型的传感器，以实时检测被加热物体的状态，从而协助微波加热过程的控制。当前微波加热相关的控制技术中，常用的传感器有湿度传感器、温度传感器、氧传感器以及基于可见光的图形捕捉类传感器等，通过这些传感器采集反馈的信息，可以协助控制整个微波加热过程，从而实现精准的加热控制。

当被加热物体为液体时，往往需要对液体的沸腾状态进行检测。目前，一般通过红外温度传感器检测液体的温度，以确定液体是否沸腾。然而，由于不同种类的液体之间的沸点差距较大，因此需要提前确定液体类型并针对不同液体分别设置沸点温度，才能进行沸腾状态的检测，而一些混合物液体的沸点难以准确确定，从而导致检测过程繁琐复杂，检测精度低。另外，在液体沸腾情况下，当前常用的光学类温度探测器的探测精度也较差，从而对沸点的检测精度也难以保证。

技术实现要素：

为至少部分地解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型实施方式的目的是提供一种微波加热设备。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供一种微波加热设备，所述微波加热设备包括：壳体，包括烹饪容腔和位于所述烹饪容腔顶部的顶板；测距传感器，安装于所述顶板上，用于检测所述烹饪容腔内位于该测距传感器下方的被加热物体与该测距传感器之间的距离；以及控制装置，与所述测距传感器通信，用于根据所述距离确定所述被加热物体的沸腾状态。

可选地，所述测距传感器为超声波测距传感器。

可选地，所述超声波测距传感器包括：外壳，安装于所述顶板上，用于承载换能器探头和信号处理装置；所述换能器探头，安装于所述外壳上，用于发射超声波信号和接收超声波反射信号，并将接收的所述超声波反射信号转换为电信号；所述信号处理装置，安装于所述外壳上，与所述换能器探头电性连接，用于根据所述电信号确定所述距离。

可选地，所述超声波测距传感器还包括：第一金属屏蔽罩，罩设于所述信号处理装置的外周，用于屏蔽电磁波。

可选地，所述超声波测距传感器还包括：第二金属屏蔽罩，环绕所述换能器探头的周壁设置，用于屏蔽电磁波。

可选地，所述超声波测距传感器还包括：硅胶密封套，设置于所述换能器探头与所述第二金属屏蔽罩之间。

可选地，所述硅胶密封套包裹所述换能器探头的周壁和所述换能器探头的收发面的边沿。

可选地，所述超声波测距传感器设置于所述顶板上侧，所述顶板设置有开孔，所述换能器探头穿过所述开孔向所述烹饪容腔内延伸。

可选地，所述测距传感器为激光测距传感器。

可选地，所述微波加热设备为微波炉、光波炉、微波反应釜或微波马弗炉。

在上述技术方案中，通过检测被加热物体与测距传感器之间的距离来确定被加热物体是否沸腾，可以无需考虑被加热物体的温度和沸点，因此检测过程更加简便且具有通用性，检测精度也有所提高。

本实用新型实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施方式，但并不构成对本实用新型实施方式的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种实施方式提供的微波加热设备的示意图；

图2是本实用新型一种实施方式提供的微波加热设备的电控系统的框图；

图3是本实用新型一种实施方式提供的超声波测距传感器的结构爆炸图；

图4和图5是本实用新型一种实施方式提供的超声波测距传感器与微波加热设备之间的安装位置示意图。

附图标记说明

10壳体20测距传感器

30控制装置11顶板

21外壳22第一金属屏蔽罩

23信号处理装置24第二金属屏蔽罩

25硅胶密封套26换能器探头

211卡接件212卡接槽

213卡固件214连接扣

215连接孔

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

需要说明，若本实用新型实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图5所示，本实用新型实施方式提供一种微波加热设备，该微波加热设备可以包括壳体10、测距传感器20和控制装置30。壳体10可以包括烹饪容腔和位于烹饪容腔顶部的顶板11。测距传感器20可以安装于顶板11上，该测距传感器20用于检测烹饪容腔内位于该测距传感器20下方的被加热物体与该测距传感器20之间的距离。控制装置30与测距传感器20通信，该控制装置30用于根据测距传感器20检测到的距离确定被加热物体的沸腾状态。其中，控制装置30可以例如为芯片、单片机、处理器或微控制器等，测距传感器20可以例如为超声波测距传感器或激光测距传感器等，微波加热设备可以例如为微波炉、光波炉、微波反应釜或微波马弗炉等。

可以理解的是，当被加热物体为液体时，在液体发生沸腾的情况下，其液面会产生波动，甚至会出现不同程度的上升，从而引起被加热物体与测距传感器20之间的距离变化，而当被加热物体为固体或被加热物体为液体但未发生沸腾时，则不会引起被加热物体与测距传感器20之间的距离变化，因此可以通过在烹饪容腔顶部设置测距传感器20检测被加热物体与该测距传感器20之间的距离，以确定被加热物体是否沸腾。

如此，通过检测被加热物体与测距传感器之间的距离来确定被加热物体是否沸腾，可以无需考虑被加热物体的温度和沸点，因此检测过程更加简便且具有通用性，检测精度也有所提高。

在本实用新型一种可选实施方式中，该测距传感器20可以为超声波测距传感器。该超声波测距传感器可以安装在烹饪容腔顶部的顶板11上，并位于烹饪容腔的加热区域的上方，从而保证超声波信号能够更好地覆盖到被加热物体的上表面。超声波测距传感器可以通过向加热区域发射超声波信号来检测位于加热区域的被加热物体的上表面距其的距离，从而可以确定被加热物体的上表面是否发生波动，进而确定被加热物体是否沸腾。可以理解的是，超声波信号具有指向性强、能量消耗缓慢等优点，因此利用超声波测距能够快速精确地得到距离数据，并且运算过程简单，易于进行实时控制。

具体地，如图3和图4所示，该超声波测距传感器可以包括外壳21，换能器探头26和信号处理装置23。外壳21主要用于承载换能器探头26和信号处理装置23。该外壳21可以为塑料材质并包括上、下两部分，其中外壳21的上侧部分可以设有卡接槽212，外壳21的下侧部分对应设有卡接件211，从而外壳21的上、下两部分可以卡扣连接，以便于拆解维修。外壳21的下侧部分两端可以分别设置有连接扣214和连接孔215，其中连接扣214用于与顶板11上的对应开孔连接以实现一端的固定，连接孔215用于与顶板11上的法兰连接以实现另一端的固定，从而将外壳21安装至顶板11上。换能器探头26和信号处理装置23至少部分固定于外壳21的容腔中。其中，换能器探头26可以包括发射换能器探头和接收换能器探头，两个换能器探头分别固定于外壳21下侧部分的柱形孔中。发射换能器探头用于向被加热物体发射超声波信号，接收换能器探头用于接收经被加热物体反射的超声波反射信号，并将接收的超声波反射信号转换为电信号。在一些情况下，发射换能器探头和接收换能器探头也可以集成为一个同时具有收发超声波信号的换能器探头。信号处理装置23安装于外壳21上，并通过卡固件213进行固定。信号处理装置23可以与换能器探头26电性连接，用于对换能器探头26进行控制并处理从换能器探头26获取的电信号以确定被加热物体与换能器探头26之间的距离。其中该信号处理装置23的相关元件可以集成在印刷电路板上。

在使用微波加热食物时，位于顶板11上的换能器探头26可以产生超声波信号，信号处理装置23可以根据超声波信号的发射时间与返回时间之间的时间差确定被加热物体的上表面与换能器探头26之间的距离，控制装置30可以获取该距离，并根据该距离的变化情况确定被加热物体是否沸腾，进而根据被加热物体的沸腾情况进行相应控制，以实现更好的烹饪效果，避免发生意外事故。

在本实用新型的一种可选实施方式中，超声波测距传感器还可以包括屏蔽组件，该屏蔽结构组件部分或完全地包裹会受微波干扰的电子元器件，并能够部分或完全的反射微波，以避免微波加热设备产生的微波对超声波测距传感器产生影响，保证相应电子元器件在微波加热设备的微波功能启动时依然能够正常工作，从而保证检测精度。

具体地，该屏蔽组件可以包括第一金属屏蔽罩22和第二金属屏蔽罩24。第一金属屏蔽罩22可以包括上、下两部分，当两部分扣合时能够罩设住信号处理装置23的外周，以保护信号处理装置23不受微波加热设备产生的电磁波的干扰。该第一金属屏蔽罩22可以直接焊接在信号处理装置23的印刷电路板上或通过在印刷电路板上预先焊接的屏蔽夹结构进行固定。第二金属屏蔽罩24至少环绕换能器探头26的周壁设置，还可以覆盖除超声波信号的收发面(即接收面和发射面)的其他部分，从而保护换能器探头26不受微波加热设备产生的电磁波的干扰。其中，该第二金属屏蔽罩24可以设置两个，以分别对发射换能器探头和接收换能器探头进行保护。

在本实用新型一种可选实施方式中，在换能器探头26与第二金属屏蔽罩24之间可以设置有硅胶密封套25，该硅胶密封套25包裹换能器探头26，以避免换能器探头26直接接触第二金属屏蔽罩24和其他物体，从而保证换能器探头26的振动性能。在装配时，换能器探头26可以先包裹在硅胶密封套25中，再整体包裹在第二金属屏蔽罩24中，以共同组成探头组件。其中，该硅胶密封套25的硬度可以为邵氏20度至50度之间，以实现较好的保护效果。

在本实用新型一种可选实施方式中，如图4所示，超声波测距传感器可以设置于顶板11上侧，顶板11可以设置有开孔，该开孔的尺寸略大于换能器探头26，换能器探头26可以穿过该开孔向烹饪容腔内延伸，以保证换能器探头26产生的超声波信号无阻碍的进入烹饪容腔中。硅胶密封套25包裹换能器探头26的周壁，且硅胶密封套25的底部通过顶板11的开孔后延伸进入烹饪容腔中，以包裹换能器探头26的收发面的边沿，从而避免烹饪容腔内产生的水蒸气、油污等进入换能器探头26与硅胶密封套25之间的空隙，影响换能器探头26振动。

以上结合附图详细描述了本实用新型的可选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施方式的技术构思范围内，可以对本实用新型实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施方式的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。