[发明专利]一种基于温度反馈和相控阵的实现微波加热曲线的方法及设备

说明书

本发明涉及微波加热领域，是一种基于温度反馈和相控阵的实现微波加热曲线的方法及设备，解决了现有技术中加热均匀性差和食品品质差的问题。本发明包括微波馈入源，还包括用于调整微波辐射方向的天线装置、用于反馈加热腔体内温度的红外温度热像反馈装置和用于预设加热温度曲线、控制微波辐射方向和强度的智能控制模块；所述智能控制模块连接红外温度热像反馈装置和微波源；天线装置通过同轴电缆连接微波馈入源；智能控制模块包括预设加热温度曲线的加热曲线存储单元。本发明在保证加热均匀性的前提下，可根据食材或者菜单都进行不同的加热曲线加热，提高食物口感，保持营养成分。

技术领域

本发明涉及微波加热领域，特别是指一种基于温度反馈和相控阵的实现微波加热曲线的方法及设备。

背景技术

随着现代科技的飞速发展，微波能作为一种新型的高效率、清洁能源，已广泛应用于工业生产、日常生活等各个领域。

但微波加热的应用中存在被加热物的加热均匀性差和加热食材的品质差的问题；对于同时均匀加热不同被加热物的需求更加难以解决。

亟待出现一种可解决上述问题的新型的可预设加热温度曲线的均匀加热的方法。

发明内容

本发明提出一种基于温度反馈和相控阵的实现微波加热曲线的方法及设备，解决了现有技术中加热均匀性差和食品品质差的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于温度反馈和相控阵的实现微波加热曲线的设备，包括微波源，还包括用于调整微波辐射方向的天线装置、用于反馈加热腔体内温度的红外温度热像反馈装置和用于预设加热温度曲线、控制微波辐射方向和强度的智能控制模块；所述智能控制模块连接红外温度热像反馈装置和微波源；所述天线装置通过同轴电缆连接微波源；所述智能控制模块包括预设加热温度曲线的加热曲线存储单元。

所述微波源为六路以上输出、相位和功率可控的固态源。

进一步地，所述智能控制模块包括：用于存储训练后的深层神经网络数据的数据存储单元；控制加热时间、微波源功率和相位输出的加热单元；用于实时采集红外温度热像反馈数据的温度检测单元。

进一步地，所述天线装置为能够形成相控阵波束的4×4贴片天线阵列；所述贴片天线阵列在2.41GHz～2.49GHz频率范围内，S11<-10dB。

一种基于温度反馈和相控阵的实现微波加热曲线的方法，包括以下步骤：A、通过16单元天线阵列作为馈源对加热腔体进行馈电，将加热空间分成四个区域，仿真采集关于16个天线单元相位和对应四个区域加热温度效果的数据，通过 FEM算法和相控阵理论建立指向性和多源相位值的对应关系，并将结果存储于智能控制模块的存储单元；B、给定一个短时间和功率对四个区域分别进行加热，采集实时温度数据；C、对采集的数据和预设数据进行分析，智能控制模块的加热单元分别对四个区域进行加热时间、微波源功率和相位进行控制，并对温度进行实时监控；D、根据实时采集的温度数据，即当前温度反馈的数据T_c与温升曲线函数T(t)在当前时刻下的温度T′_c做对比将温差ΔT＝T′_c-T_c加入到四个区域的CNN算法中，作为输入温度T_i＝ΔT+T_p，T_p为前一时刻的采集温度；E、动态输出，调整还需加热的时间、功率，以及相位。

进一步地，所述步骤B和C之间还包括步骤E：改变加热的时间和功率分别对四个区域进行加热，对于温度数据进行实时反馈，通过卷积神经网络对数据进行学习。

本发明公开的一种基于温度反馈和相控阵的实现微波加热曲线的方法及设备，在保证加热均匀性的前提下，可根据食材或者菜单都进行不同的加热曲线加热，提高食物口感，保持营养成分。

附图说明