[发明专利]一种电磁灶上测温目标体的测温装置及测温方法

权利要求书

1.一种电磁灶上测温目标体的测温装置，其特征在于：包括

红外探头(1)，内置有能够获取温度信号的温敏器件，所述红外探头(1)设置在电磁灶内并位于电磁灶面板(6)的下方；

红外光源(2)，设置在电磁灶内并位于电磁灶面板(6)的下方，所述红外光源(2)位于红外探头(1)旁；

温度检测元件(3)，设置在所述电磁灶面板(6)上并位于红外探头(1)在电磁灶面板(6)上的检测区域旁，用于检测电磁灶面板(6)的温度；

控制器(4)，分别与所述红外探头(1)、红外光源(2)、温度检测元件(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的电磁灶上测温目标体的测温装置，其特征在于：还包括能与所述控制器(4)电连接的备用红外探头(5)，所述备用红外探头(5)用于放置在电磁灶面板(6)上方与所述红外探头(1)呈镜像对称的位置使用。

3.根据权利要求1或2所述的电磁灶上测温目标体的测温装置，其特征在于：所述红外探头(1)、红外光源(2)集成设置在一块电路板(7)上。

4.根据权利要求3所述的电磁灶上测温目标体(8)的反射率测定装置，其特征在于：所述控制器(4)也集成设置在所述电路板(7)上。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的电磁灶上测温目标体的测温装置，其特征在于：所述红外光源(2)的设置位置与所述红外探头(1)在电磁灶面板(6)上的检测区域相匹配，以使得所述红外探头(1)能够检测到红外光源(2)经反射的红外光。

6.一种电磁灶上测温目标体的测温方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、获取控制器(4)中存储的电磁灶面板(6)的透射率τ₀、电磁灶面板(6)的反射率为ρ₀以及电磁灶面板(6)的发射率为ε₀，获取控制器(4)中存储的电路板(7)的发射率为ε₂，获取控制器(4)中存储的红外光源(2)可接收能量的总和Es，获取控制器(4)中存储的标准黑体辐射的红外能量中能够被红外探头(1)接收到部分的能量E与标准黑体温度T的函数关系E＝f(T)；

S2、在电磁灶面板(6)上未放置测温目标体(8)的前提下，控制器(4)控制打开和关闭红外光源(2)；

红外探头(1)检测红外光源(2)打开时获取的红外能量数据E1并传送至控制器(4)，红外探头(1)检测红外光源(2)关闭时获取的红外能量数据E2并传送至控制器(4)；

S3、在电磁灶面板(6)上放置测温目标体(8)，且将测温目标体(8)放置在红外探头(1)的检测区域内，控制器(4)控制打开和关闭红外光源(2)；

红外探头(1)检测红外光源(2)打开时获取的红外能量数据E5并传送至控制器(4)，红外探头(1)检测红外光源(2)关闭时获取的红外能量数据E6并传送至控制器(4)；

S4、控制器(4)计算红外光源(2)发射的红外能量经过电磁灶面板(6)透射后，进而经过待测目标体底面反射，再经过电磁灶面板(6)透射，最终被红外探头(1)接收到的红外能量Er；

Er＝(E5-E6)-(E1-E2)＝Es*τ₀*ρ₁*τ₀； (公式1)

其中ρ₁为测温目标体(8)的反射率；

根据公式1可得，

由于测温目标体(8)的透射率τ₁＝0，根据公式2计算测温目标体(8)的发射率ε₁；

S5、控制器(4)实时接收红外探头(1)获取的红外能量数据e；

e＝E_a+E_b+E_c+E_d； (公式4)

其中E_a表示红外探头(1)接收的电磁灶面板(6)的下表面辐射的红外能量；

E_a＝ε₀*f(T₀)； (公式5)

T₀表示电磁灶面板(6)的温度，T₀由温度检测元件(3)检测获取并传送给控制器(4)；

E_b表示电磁灶面板(6)的上表面辐射的红外能量经电磁灶上放置的测温目标体(8)底部反射后，再经过电磁灶面板(6)透射后而被红外探头(1)接收的红外能量；

E_b＝ε₀*f(T₀)*ρ₁*τ₀； (公式6)

E_c表示电磁灶上放置的测温目标体(8)底部辐射的红外能量经电磁灶面板(6)透射后而别红外探头(1)接收的红外能量；

E_c＝ε₁f(T₁)*τ₀； (公式7)

其中T₁表示电磁灶上放置的测温目标体(8)的温度；

E_d表示红外探头(1)附近电路板(7)辐射的红外能量经过电磁灶面板(6)的下表面反射后而被红外探头(1)接收的能量部分，以及电路板(7)辐射的红外能量透过电磁灶面板(6)后经测温目标体(8)底部反射再透过电磁灶面板(6)而被红外探头(1)接收的能量部分之和；

E_d＝ε₂*f(T₂)*(ρ₀+τ₀*ρ₁*τ₀； (公式8)

其中T₂表示电路板(7)的温度，T₂由红外探头(1)内的温敏器件检测获取并传送给控制器(4)；

根据公式4至公式8，可得：

e＝ε₀*f(T₀)+ε₀*f(T₀)*ρ₁*τ₀+ε₁f(T₁)*τ₀+ε₂*f(T₂)*(ρ₀+τ₀*ρ₁*τ₀)； (公式9)

S6、控制器(4)根据公式9计算获取电磁灶上放置的测温目标体(8)的温度T₁。