液体管道电磁感应加热装置的防干烧装置及其控制方法

1.一种液体管道电磁感应加热装置的防干烧装置，包括金属材质的感应加热棒(3) ，其特征在于还包括中空非金属材质的液体管道(1)、感应线圈(2) 、谐振电容（C1）、比较器（U2）、单片机（U1）及若干分压电阻，其中所述感应加热棒(3)轴向安置于液体管道(1)的内部，所述感应线圈(2)绕制于液体管道(1)的外表面，感应线圈（2）和谐振电容（C1）并联形成一个谐振回路，谐振回路的两端各自串联若干个分压电阻后分别连接比较器（U2）的两输入端，所述比较器（U2）的输出端连接至单片机（U1），所述单片机（U1）发送触发脉冲的输出端与谐振回路一端相连。
2.一种液体管道电磁感应加热装置的防干烧控制方法，其特征在于基于权利要求1所述的防干烧装置，通过以下步骤实现：
步骤一、通电后先给感应线圈(2)预加热一段时间，加热时间达到第一设定时间T1之后停止加热，第一设定时间T1不超过10秒；
步骤二、单片机（U1）给感应线圈(2)发送一个触发脉冲信号；
步骤三、感应线圈(2)和谐振电容（C1）接收到该触发脉冲信号后开始谐振，经比较器（U2）翻转后，输出一个谐振脉冲信号；
步骤四、单片机（U1）检测该谐振脉冲信号的个数，如果大于预定义阀值n则判断为非干烧状态，进入正常加热程序；如果小于预定义阀值n，则判断为干烧状态，则直接返回步骤二。
3.根据权利要求2的所述的液体管道电磁感应加热装置的防干烧控制方法，其特征在于上述步骤四中，返回步骤二后可同时开始计时，如果干烧状态时间超过第二设定时间T2时，则单片机发出关机指令。

液体管道电磁感应加热装置的防干烧装置及其控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种液体管道电磁感应加热装置的防干烧装置及其控制方法，其通过检测谐振脉冲数来判断感应铁棒温度高低的方法，从而达到防干烧的目的。\n背景技术\n[0002] 传统的防干烧方法是用热敏电阻测量温度的数值来判断是否干烧，这种判断方法的反应速度不快，往往在热敏电阻检测到干烧状态之前，加热铁棒就已经把管道支架熔断。\n为了解决这一问题，本文提出了通过检测谐振次数来检测干烧的方法。\n发明内容\n[0003] 本发明的目在于克服现有技术的不足而提供一种能对液体管道加热装置快速、有效的检测的液体管道电磁感应加热装置的防干烧装置及其控制方法。 \n[0004] 实现本发明目的液体管道电磁感应加热装置的防干烧装置的技术方案是：包括金属材质的感应加热棒，其特征在于还包括中空非金属材质的液体管道、感应线圈、谐振电容、比较器、单片机及若干分压电阻，其中所述感应加热棒轴向安置于液体管道的内部，所述感应线圈绕制于液体管道的外表面，感应线圈和谐振电容并联形成一个谐振回路，谐振回路的两端各自串联若干个分压电阻后分别连接比较器的两输入端，所述比较器的输出端连接至单片机，所述单片机发送触发脉冲的输出端与谐振回路一端相连。\n[0005] 本发明的防干烧控制方法的技术方案是通过以下步骤实现：\n[0006] 步骤一、通电后先给感应线圈预加热一段时间，加热时间达到第一设定时间T1之后停止加热，第一设定时间T1不超过10秒；\n[0007] 步骤二、单片机给感应线圈发送一个触发脉冲信号；\n[0008] 步骤三、感应线圈和谐振电容接收到该触发脉冲信号后开始谐振，经比较器翻转后，输出一个谐振脉冲信号；\n[0009] 步骤四、单片机检测该谐振脉冲信号的个数，如果大于预定义阀值n则判断为非干烧状态，进入正常加热程序；如果小于预定义阀值n，则判断为干烧状态，则直接返回步骤二。\n[0010] 上述步骤四中，返回步骤二后可同时开始计时，如果干烧状态时间超过第二设定时间T2时，则单片机发出关机指令。\n[0011] 本发明与现有技术相比的有益效果是：通过单片机检测感应线圈谐振过程中产生的脉冲个数变化来判断干烧状态，干烧保护灵敏，结构简单、成本低廉，便于生产制造。\n附图说明\n[0012] 图1是本发明的感应加热棒、液体管道及感应线圈配合的结构示意图；\n[0013] 图2是本发明的控制方法的工作流程图；\n[0014] 图3是本发明的电路原理图。\n[0015] 具体实施方式\n[0016] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。\n[0017] 如图1、3所示，一种液体管道电磁感应加热装置的防干烧装置，包括金属材质的感应加热棒3，本发明特点是还包括中空非金属材质的液体管道1、感应线圈2、谐振电容C1、比较器U2、单片机U1及若干分压电阻，其中所述感应加热棒3轴向安置于液体管道1的内部，所述感应线圈2绕制于液体管道1的外表面，感应线圈2和谐振电容C1并联形成一个谐振回路，谐振回路的两端各自串联若干个分压电阻后分别连接比较器U2的两输入端，所述比较器U2的输出端连接至单片机U1，所述单片机U1发送触发脉冲的输出端与谐振回路一端相连。在本实施例中有四个分压电阻，它们分别是第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4，第一电阻R1与第三电阻R3串联后一端接比较器U2的一输入端，另一端接谐振回路的一端，第二电阻R2与第四电阻R4串联后一端接比较器U2的另一输入端，另一端接谐振回路的另一端。\n[0018] 本发明的工作原理是，在有水状态下加热，感应加热棒3的温升变化不明显，而在无水干烧状态下，感应加热棒3则会急剧升温，随着温度的升高，感应加热棒3的电阻增加，在整个电路中感应加热棒3与感应线圈2的耦合阻抗变大，这样在谐振过程中消耗更多的能量，使谐振频率降低，谐振脉冲的个数减少。因此可以通过谐振脉冲个数检测出感应加热棒温度的高低，进而判断装置是否处于干烧状态。\n[0019] 如图2所示，本实施例还公开了一种液体管道电磁感应加热装置的防干烧控制方法，通过以下步骤实现：\n[0020] 步骤一、通电后先给感应线圈2预加热一段时间，加热时间达到第一设定时间T1之后停止加热，第一设定时间T1不超过10秒；\n[0021] 步骤二、单片机U1给感应线圈2发送一个触发脉冲信号；\n[0022] 步骤三、感应线圈2和谐振电容C1接收到该触发脉冲信号后开始谐振，经比较器U2翻转后，输出一个谐振脉冲信号；\n[0023] 步骤四、单片机U1检测该谐振脉冲信号的个数，如果大于预定义阀值n则判断为非干烧状态，进入正常加热程序；如果小于预定义阀值n，则判断为干烧状态，则直接返回步骤二。n为本装置干烧测试得出，与感应加热装置的具体电感量参数有关。\n[0024] 上述步骤四中，返回步骤二后可同时开始计时，如果干烧状态时间超过第二设定时间T2时，则单片机发出关机指令。第二设定时间T2仅为防止用户离开或长时间无人操作加水、导致装置重复干烧检测所设定的时间。\n[0025] 在本实施例中，感应线圈2的电感量大概为100H，谐振电容C1大概为0.6uF，触发脉冲宽度大概为13uS，为防止预热时间过长可能导致干烧将感应线圈2的支架融化，第一设定时间T1=6秒；为防止长时间无人操作加水、导致装置重复预热检测干烧状态，第二设定时间T2=60秒；当脉冲数的阀值n≥2个时，判断为正常加热情况。