燃气灶智能控制器设计毕业设计
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家用煤气安全智能控制系统的设计摘要:当前由于燃气泄漏所引发的各种安全事件仍屡见不鲜,煤气安全一直是影响人们生命财产安全的重大隐患之一。
为此,本文介绍了一种基于单片机的家庭煤气安全智能控制系统,它可对煤气浓度和火焰进行实时检测、语音提示与报警并能自动关闭电磁阀和驱动排气扇,且能对煤气的使用时间进行设定,并详细地介绍了系统的设计,给出了系统的测试结果,实验结果表明,该方案完全符合设计要求。
关键词:单片机煤气浓度检测火焰检测语音报警气敏传感器火焰检测探头随着经济的高速发展和人民生活水平的提高,煤气作为方便、经济、洁净的燃料已普及到千家万户。
但由于管道漏气、开关不紧或烧煮中火焰被扑灭、用户在使用过程中的不当操作等原因导致煤气大量溢出,严重威胁到人们的生命财产安全。
而传统的煤气安全报警器不仅功能单一,稳定性差,而且还需专门的技术人员来维护,不适合家庭使用。
针对当今此类煤气使用安全和当前报警器的现状,为此,我们研究设计了一种基于单片机控制的煤气智能控制系统,该系统以功能强大的STC89C52单片机作为控制器,对室内空气中的CO、煤气灶的火焰进行实时监控,并快速做出反应,从而达到安全使用煤气、预防煤气事故发生之目的。
1 家庭煤气安全控制系统的工作原理与结构设计框图该家庭煤气安全控制系统,一是利用QM-10-+-6+型气敏传感器将检测到的室内空气中的煤气浓度转化成0-5V的模拟电压信号,经低通滤波器滤波后送到A/D芯片中进行A/D转化,再送至单片机;二是利用能检测波长在760nm~1100nm范围内的光源的探头对火焰进行检测,经过电压比较器再通过低通滤波器滤波输出,送入单片机。
单片机对二路信号进行综合分析后做出相应的反应。
用户若正常使用煤气,单片机控制语音模块定时播放煤气安全使用中的注意事项,提醒用户正确使用煤气;当煤气浓度达到设定的安全阈值最低时,语音开始报警同时驱动排气扇工作;超过最大安全阈值时,自动关闭电磁阀;当火焰熄灭后及时关闭电磁阀,防止由外部原因造成煤气炉火焰熄灭而导致煤气泄漏发生;同时系统提供用户定时使用功能,当用户离开现场时,可能自定义设置煤气的使用时间,时间到达后系统自动控制关电磁阀门,防止事故发生,同时节约能源。
本科毕业设计(论文)题目:基于单片机的厨用燃气炉灶控制器设计学号: 20114831595姓名:董磊班级: 11计科A2 专业:计算机科学与技术学院:工学部入学时间:2011级指导教师:日期:年月日毕业设计(论文)独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。
除文中已经注明的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:基于单片机的厨用燃气炉灶控制器设计摘要通过本课题的设计主要是面向家庭用户,对现代化的智能产品应用到生活中去,本文主要针对家庭的燃气灶系统进行全自动的控制,提出并设计出了一个能适应现代社会生活需要的现代化厨房用燃气灶系统。
本文主要通过STC12C5204AD单片机作为中央控制系统,并辅助各类传感器和风机电磁阀等器件进行传导和控制。
本设计的智能厨燥控制系统集成了多种功能,其中的防空烧功能,通过红外发射和接收装置炉灶的防空烧控制功能,这样人们在锅离开灶台时候,防空烧红外探测器开始工作,防止了燃气的浪费,节约了能源。
实现了锅在火开锅离火小的开关功能,还可以实现熄火保护的功能,熄火保护就是当火焰被风、汤水等原因意外熄灭时,熄火保护装置就会自动关闭气源,这样就不会通过燃气灶引起燃气泄漏的危险了。
本设计中设计了分为主火和明火两种电磁阀控制功能,能够更好的控制火源。
保证燃气灶的智能节能环保的目的。
同时本设计中还配有触摸按键功能,实现触摸式的燃气开启与关闭,与此同时,为了增加燃气的可利用率增加了风压的检查功能。
通过本设计可以为现代化的家庭提供一个功能强大的,省时、省力、经济实惠节能环保的高科技产品,方便人们的生活,提高人们的生活质量。
关键词:单片机;红外发射;电磁阀Design of the controller based on the kitchen gas stoveABSTRACTThrough this topic design is mainly for home users, to the modern intelligent products applied to life to,this paper mainly for household gas stove system were fully automatic control,is proposed and designed which can adapt to the needs of the modern social life of a modern kitchen with gas stove system.This paper mainly through stc12c5204ad microcontroller as the central control system, and to assist all kinds of sensors and the fan solenoid valve device to transmission and control.The design of the intelligent dry kitchen control system is integrated with multiple functions,the air burning function,through infrared emitting and receiving device of stove air defense fire control of the function,so that people in the pot leave hearth, antiaircraft firing infrared detector to work,to prevent the waste of gas,saving energy. he realization of the pot on the fire to boil away from the fire small switch function, also can realize the function of flameout protection,flameout protection is when the fire from being extinguished by wind,soup and the cause of the accident,the flameout protection device will gas source can be automatically closed,so as not to the gas stove caused the danger of gas leakage.The design of the mainfire and fire two solenoid valve control function,can better control the fire.Ensure the gas stove intelligent energy-saving and environmental protection purposes.Also the design is also equipped with touch buttons, touch type gas opening and closing. At the same time,in order to increase gas utilization rate increased by wind pressure check function.Through this design can be for the modernization of the family to provide a powerful,time-saving,labor-saving, affordable energy saving and environmental protection high-tech products, to facilitate people's lives,improve people's quality of life.Key words: MCM; infrared emission; electromagnetic valve目录1绪论 (1)2控制系统方案分析 (1)2.1控制系统简介 (1)2.2控制系统方案分析 (1)2.3本章小结 (1)3硬件电路设计 (2)3.1概述 (1)3.2单片机系统 (1)3.2.1单片机简介 (1)3.2.2单片机最小系统 (1)3.2.3单片机引脚分配 (1)3.3电源系统 (1)3.4按键系统 (1)3.5防空烧系统 (1)3.6电磁阀系统 (1)3.7风压探测系统 (1)3.8熄火保护系统 (1)3.9本章小结 (1)4软件设计 (2)4.1概述 (1)4.2软件的位定义 (1)4.3延时函数 (1)4.4按键检查函数 (1)4.5点火函数 (1)4.6防空烧函数 (1)4.7熄火保护函数 (1)4.8本章小结 (1)5 Keil uVision4介绍 (1)5.1 Keil uVision4简介 (1)5.2 Keil uVision4软件操作流程 (1)6结论 (2)致谢 (3)参考文献 (4)附录 (5)1 绪论燃气灶,是指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具。
基于凌阳单片机的声控智能化燃气灶设计摘要:文章以凌阳公司16位单片机SPCE061A为核心,与传统电子燃气灶结合,设计出家庭厨房应用的声控智能化燃气灶。
该燃气灶是用语音控制点火、火力大小调节以及熄火。
在硬、软件设计中,系统采用SPCE061A型单片机为控制核心,使用C语言为编程语言,提高了系统整体的稳定性。
关键词:普通燃气灶;SPCE061A;步进电机;脉冲点火器,光耦隔离器;声控燃气灶是家庭普及率非常高的厨房电器,科技在不断发展,燃气灶也在不断更新换代,百姓的生活逐步走向自动化、完美化。
电子燃气灶正在朝着自动化、智能化方向发展。
本文设计的智能燃气灶实现了语音控制燃气灶的电火、火力大小以及熄火等功能。
设计并实现智能燃气灶,对于实现厨房智能化、自动化有着重要的现实意义。
一、工作原理该燃气灶系统由普通燃气灶、SPCE061A单片机、步进电机、脉冲点火器,光耦隔离器、51单片机等组成。
图片1:普通燃气灶图片2:SPCE061A单片机图片3:步进电机图片4:光耦隔离器图片5:脉冲点火器智能燃气灶系统的工作原理:1.系统接收来自使用者的“点火”语音信号,由单片机给出相关信号控制步进电机打开燃气阀给燃气灶通天然气,同时控制脉冲点火器点火;2.当系统接收到来自使用者的“右转”(大火)语音信号时,由单片机给出相应信号控制步进电机正转合适角度调节燃气阀增大燃气进气量,来达到增加火力的目的;3.当系统接收到来自使用者的“左转”(小火)语音信号时,由单片机给出相应信号控制步进电机调节反转合适角度燃气器阀减小燃气进气量,从而实现减小火力;4.当系统接收到来自使用者的“熄火”语音信号时,由单片机给出相应信号控制步进电机调节燃气阀停止供气,以达到熄火目的。
二、硬件设计我们选择凌阳公司(Sunplus)开发的16位SPCE061A,它的突出优点是低功耗和功能集成,内部的语音资源可实现语音控制功能,并适合于自动信号采集、自动控制电机、点火器等领域应用。
智能燃气灶具控制系统的设计摘要介绍以单片机作为核心控制器件,实现燃气灶具的按键控制、火力调节、熄火保护、安全闭气等功能。
使燃气灶具安全性更高,操作更方便。
关键词单片机;智能燃气灶具;离子探火随着人们生活水平的提高和家用电器的数字化自动化发展,家用灶具成为每个家庭必有的生活品。
但消费者对家用灶具的安全性、耐用性、美观性、方便性等方面也提出了越来越高的要求,而且我国在家用燃气灶具新标准中规定,自2008年5月1日起,家用燃气灶具每一个燃烧器均应设有熄火保护装置。
随着电子技术引入灶具领域,使得灶具的自动化和智能化程度都有所提高。
而基于单片机的燃气灶具智能控制器的开发,正是顺应了这种时代发展潮流。
1 系统结构及硬件设计由于工作环境的特殊性,要求能在高温以及脉冲点火时产生的强干扰下可靠工作。
本系统由一块抗干扰能力强、功能强大的微控制器为核心,以及实现各功能的电路模块组成。
实现自动点火、火力控制、熄火保护、声光报警等功能。
本系统采用市电供电,由一块微型高频开关电源为电路供电。
以单片机为核心元件,能在十分苛刻的环境下工作,运行可靠,容易实现复杂的控制。
系统硬件结构如图1所示,它主要由微控制器、感应按钮、火焰传感器、火力控制、脉冲点火和显示部分组成。
为了提高安全性,加装了电磁阀,在意外熄火和停电时,可闭气保护。
图1 系统结构1.1 微控制器的选取微控制器选用Atmle公司的Atmega16,它有16KB Flash和521B的RAM,8路10位A/D,工作温度-55℃—125℃,支持ISP在线下载,方便产品现场升级。
1.2 感应按钮的设计感应按钮为电容感应式,电路原理图如图2所示。
图2 感应按钮其工作原理为:高频电压由开关电源的次级线圈引入,当高频电压由C2耦合进来,再经D2半波整流,给C3充电,C3电压为Uc3,Uc3经单片机内部A/D转换后进行数据比较。
当手指触到触摸金属片时,由于人体分布电容的存在,会有一部分高频电压从人体流过,从而使得C3电压下降,即A/D输入电压下降。
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 毕业设计说明书题目:油烟机智能控制系统的设计题目类型:☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它摘要油烟机是一种净化厨房环境的设备,主要是将对人体有害的油烟迅速抽走,排出室外,减少污染,净化空气,还有防毒、防爆的安全保障作用。
智能燃气灶具控制系统设计分析孙飞发布时间:2023-05-31T05:18:41.397Z 来源:《中国电业与能源》2023年6期作者:孙飞[导读] 传统燃气灶具结构较为简单,在实际应用中存在突出缺陷,即智能化水平较低。
所以在新时期,为满足时代要求,对传统燃气灶具进行优化设计。
本文在分析智能燃气灶具控制系统总体结构的基础上,重点探究智能燃气灶具控制系统模块电路和软件的设计,系统以微处理器为核心,共包括五大模块,即气阀控制模块、燃气成分检测模块、燃气灶具点火控制模块、摄像头模块以及无线网络模块。
通过物联网技术手段,用户可对燃气灶具运行予以控制。
广东美的集团股份有限公司 528000摘要:传统燃气灶具结构较为简单,在实际应用中存在突出缺陷,即智能化水平较低。
所以在新时期,为满足时代要求,对传统燃气灶具进行优化设计。
本文在分析智能燃气灶具控制系统总体结构的基础上,重点探究智能燃气灶具控制系统模块电路和软件的设计,系统以微处理器为核心,共包括五大模块,即气阀控制模块、燃气成分检测模块、燃气灶具点火控制模块、摄像头模块以及无线网络模块。
通过物联网技术手段,用户可对燃气灶具运行予以控制。
关键词:智能;燃气灶具;控制系统引言:在日常生活中,燃气灶具不可或缺。
现阶段,家庭使用的燃气灶具多以传统机械式燃气灶具为主。
传统燃气灶具在应用过程中,虽具有操作简便、成本较低的优势,但其智能化水平不足,无法对燃气泄漏现象予以自动检测,且需要人工方式进行控制,不具备预定义功能。
所以,行业人员应以解决传统燃气灶具应用缺陷为目的,设计智能燃气灶具控制系统,以实现燃气泄露自动报警、自动关断燃气阀门、智能控制燃气灶具运行等功能。
1智能燃气灶具控制系统总体结构智能燃气灶具控制系统的核心为微处理器,外接模块主要包括气阀控制、气体检测、点火控制以及摄像头、无线网络。
控制系统可通过无线网络模块或通过互联网与智能手机直接连接。
其中,系统气体检测模块的作用在于对附近空气中的燃气成分予以检测;微处理器的作用在于分析判断采集的燃气数据,在发生燃气泄漏的情况下,可使燃气灶具的电子阀门自动关闭,将燃气源切断;摄像头模块的作用在于采集燃气灶具处于运行状态的图像信息,进而向用户端软件发送;点火控制模块的作用在于通过继电器对脉冲点火器电源予以控制,自动控制燃气灶具点火。
常州信息职业技术学院学生毕业设计(毕业论文)系别:机电工程系专业:机电一体化班级:机电051学生姓名:吴兴海学生学号:0504053148设计(论文)题目:智能可燃气体探测控制器设计指导教师:朱江设计地点:常州信息职业技术学院起迄日期:8月1 日~ 8月22 日目录1.毕业设计(论文)任务书---------------------------------------------------3 2.毕业设计(论文)开题报告------------------------------------------------4 3.摘要关键字------------------------------------------------------------------6 4.前言---------------------------------------------------------------------------6 5.智能可燃气体探测控制器的发展-------------------------------------66.智能可燃气体探测控制器的工作原理---------------------------------117.硬件结构--------------------------------------------------------------------138.元气件选择------------------------------------------------------------------139.软件设计------------------------------------------------------------------18 8.软件仿真----------------------------------------------------------------------24 9.结束语-------------------------------------------------------------------------24 10.答谢词---------------------------------------------------------------------24 11.毕业设计(论文)成绩评定表------------------------------------------25毕业设计(论文)任务书专业:机电一体化班级:机电051姓名:吴兴海一、课题名称:智能可燃气体(天然气、煤气、液化气、氢气)探测控制器设计二、主要技术指标:1.MCS-51系列单片机2.三菱PLC交流电源、24V直流输入类型3. FX2N-32MR-001 32 16 漏型 16 继电器 150*87*904、探测器参数指标:(1)能设定可燃气体(天然气、煤气、液化气、氢气)浓度报警值,范围在(1%~25%LEL)查阅国家推荐标准GT/T12474-90《空气中可燃气体爆炸极限测定方法》爆炸极限大于4%LEL(2)探测器的报警动作值与可燃气体浓度报警设定值之差不应超过±3%LEL(3)在报警范围内,实行声、光(红色指示灯)报警;从报警区移到干净空气区,30秒内应正常显示。
毕业设计(论文)题目:基于单片机智能燃气灶控制系统设计系别信息工程系专业名称自动化班级学号108202207学生姓名程建凯指导教师杨谊华二O一四年五月毕业设计(论文)任务书I、毕业设计(论文)题目:基于单片机智能燃气灶控制系统设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:1、翻译英文相关资料一篇。
2、利用C语言编写控制软件。
3、熟悉单片机AT89C51的性能。
4、提出硬件选型方案及电路设计图。
5、系统的硬件实现。
III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间:1、第1周—第3周查阅资料、翻译英文资料并撰写开题报告2、第4周—第7周方案论证,元件选择,硬件电路部分设计3、第8周—第12周软件部分设计4、第13周—第15周软硬件运行并调试5、第16周—第17周撰写论文6、第18周总结,准备答辩Ⅳ、主要参考资料:1、易家言.家用燃气灶的发展及展望[J].现代家电第11卷第24期,2005。
2、吴锦跃.智能燃气灶具控制系统的设计与实现.杭州电子科技大学学报第27卷第4期,2007。
3、张方遒.家用燃气灶具的节能设计与改进.运行管理第30卷第1期,2000。
4、刘瑞新.单片机原理及应用教程.机械工业出版社,2003.7。
5、张毅刚. MCS-51单片机应用设计.哈工大出版社,2004年第2版。
信息工程系自动化专业类1082022 班学生(签名):填写日期:2014年1月10 日指导教师(签名):助理指导教师(并指出所负责的部分):信息工程系(室)主任(签名):学士学位论文原创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
燃气灶智能控制器设计毕业设计目录摘要 (I)Abstract ....................................................................................................I I 第一章绪论.. (1)1.1燃气灶的现状 (1)1.2燃气灶的系统构成 (1)1.3燃气灶的控制方法 (3)1.4智能燃气灶具的发展和展望 (4)第二章总体设计方案 (6)2.1总体设计 (6)2.2单片机的选择 (6)2.3 功能设计 (7)2.4热电偶及转换模块 (8)2.4.1 K型热电偶工作原理 (8)2.4.2 K型热电偶参数 (8)2.4.3 MAX6675参数及工作原理 (9)2.4.4 测温应用 (11)2.5计时模块 (12)2.5.1 DS1302 简介 (12)2.5.2 读写时序说明 (15)2.6显示模块 (16)2.6.1 1602字符型LCD简介 (16)2.6.2 1602液晶模块内部控制说明 (18)2.7 熄火保护装置 (19)第三章燃气灶智能控制器的硬件接口电路设计 (21)3.1 硬件接线总图 (21)3.2 温度采集模块接口电路设计 (21)3.3 按键接口电路设计 (22)3.4 状态指示灯灯接口电路设计 (23)3.5 显示器接口电路设计 (23)13.6 计时器接口电路设计 (24)第四章燃气灶智能控制器的软件设计 (26)4.1 主程序设计 (26)4.1.1 主程序流程框图 (26)4.1.2 主程序 (26)4.2 显示程序设计 (29)4.2.1 显示流程框图 (29)4.2.2 显示程序 (29)4.3 温度采集程序设计 (30)4.3.1 温度采集流程框图 (30)4.3.2 温度采集程序 (31)4.4 温度数据处理程序设计 (33)4.4.1 温度数据处理流程框图 (33)4.4.2 温度数据处理程序 (34)4.5 按键功能处理程序设计 (35)4.5.1 按键界面操作说明 (35)4.5.2 按键功能处理流程框图 (36)4.5.1 按键功能处理程序 (36)4.6 时间设定程序设计 (37)4.6.1 时间设定流程框图 (37)4.6.2 时间设定程序 (39)4.7 定时程序设计 (40)4.7.1 定时流程框图 (40)4.6.2 定时程序 (41)4.8 火力调节程序 (43)4.8.1 火力调节流程框图 (43)4.8.2 火力调节程序 (43)4.9 煮饭程序设计 (45)4.9.1 煮饭流程框图 (45)4.9.2 煮饭程序 (46)4.10 煲汤程序设计 (47)4.10.1 煲汤流程框图 (47)24.10.2 煲汤程序 (48)结论 (50)参考文献 (51)致谢 (52)附录 (53)3燃气灶智能控制器设计摘要:本次设计是围绕燃气灶智能控制器为中心设计的,以AT89C51单片机作为处理中心集成了硬件定时模块、温度采集模块、显示模块;软件方面集成了燃气灶的基本功能外还增加了煮饭、煲汤等特色功能,程序全程使用汇编语言编写,这种语言的优势在于内存占用小执行速度与效率高,在论文的开头,介绍了燃气灶的现状、种类以及现阶段主要控制方法,另外还阐述了智能燃气灶未来的发展与展望。
关键词:燃气灶;单片机;软硬件设计;温度采集IIntelligent controller design of gas stoveAbstract:This design is design as the center around the intelligent controller for gas cooker, with AT89C51 microcontroller as a processing center integrated with hardware timing module, the temperature acquisition module, display module; software integrated the basic function of gas stoves and cooking, soup and other characteristics of the function, process, the use of assembly language, the advantages of the language is memory footprint small execution speed and high efficiency. In the beginning, the gas stoves in the current situation, classification and main control method, also described the development and Prospect of intelligent gas stove..Keywords: Gas stove; SCM; hardware design; temperature samplingII第一章绪论所谓燃气灶,系指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具。
燃气灶又叫炉盘,其大众化程度无人不知,但又很难见到一个通行的概念。
一如柴禾灶、煤油炉、煤球炉等等。
按气源讲,燃气灶主要分为液化气灶、煤气灶、天然气灶。
按灶眼讲,分为单灶、双灶和多眼灶。
1.1燃气灶的现状家用燃气灶目前已成为我国城镇居民家中的主要灶具,其社会总拥有量已经超过1795万台,因其使用方便、安全卫生等优点而深受欢迎。
生产厂家也有几十个之多[4]。
气体燃料的使用促进了灶具市场的繁荣,在火爆的灶具市场上,尽管品牌种类繁多,价格各异,其区别仅反映在外观和制造质量上,而产品的结构和使用功能等则差别不大[10]。
燃气灶市场在经历了近两年的炒作和喧闹之后,逐渐趋于平静。
在2007年中国五金厨卫家电展上,各个品牌燃具产品基本上都以老面孔的形式出现。
方太燃气灶仍是以五腔驱动作为主打产品;帅康仍是以“人字火”、偏心炉头和定时控制作为产品主流;老板则将所有配套产品围绕其“双效内焰火”展开;华帝、樱花、万和也基本维持原有产品线[5]。
目前我国的家用燃气灶具产品的技术含量普遍不高,自动化和智能化程度较低,因此它的节能性、安全性、工艺性还有较大的提升空间[1]。
我国在2000年8月出台了新的家用燃气灶具安全标准,规定自2001年2月1日起,家用嵌入式燃气灶具必须安装熄火安全保护装置力[2]。
因此带有安全熄火保护装置的家用燃气灶具将成为今后燃气灶具的发展趋势,同时也是亟待解决的一个技术关。
另外,随着人们生活水平的日益提高,对家用燃气灶具的安全性、节能性、美观性、操作方便性、智能化等有了更高的要求。
所以基于单片机的智能控制器的燃气灶具的开发,正是顺应了时代发展的潮流和趋势[3]。
1.2燃气灶的系统构成按气源讲,燃气灶主要分为液化气灶,煤气灶,天然气灶。
按灶眼讲,燃气灶又分为单灶,双灶和多眼灶[6]。
市场上燃气灶的进风方式大体为上进风、下进风、侧进风和全进风四种。
(1)下进风型:这种灶具是照抄进口灶具而来,为符合国人猛火爆炒的烹调习惯1而增大了热负荷及燃烧器,国外这种产品是要求橱柜开孔,或依靠较大的橱柜缝隙来补充燃烧所需的二次空气,同时用于泄漏燃气趁点火时不可避免的排出,且小热负荷设计。
而国内用户很少知道将橱柜开孔,因而造成燃烧不充分,黄焰、一氧化碳浓度高,且一旦燃气泄漏量较大,就可能造成点火爆燃,导致玻璃面板爆裂。
(2)上进风型:这种灶具改进了第一种灶具的缺点,将炉头抬高超过台面,希望从炉头与承液盘的缝隙进入空气。
但燃烧时该部位已形成了高温区,冷空气受热膨胀上升,不能由此进入炉头,于是二次空气仍然得不到有效补充,根本上也解决不了黄焰及一氧化碳浓度偏高的问题。
这种结构设计,热负荷也不能设计过大大于3.06千瓦时黄焰很厉害,热效率较低,不太符合国人对猛火的需求,且高高的炉头使灶具的美观大打折扣,但能降低玻璃面板爆裂率。
(3)侧进风型:这种灶具在面板相对低温区安上一个进风器,当燃烧使壳体内的空气减少形成负压时,冷空气会顺着进风器的入口被吸入壳体,不但提供了充足的一次空气和燃烧时所需的二次空气,解决了黄焰的问题,一氧化碳浓度也大大降低,而且泄漏的燃气也可以从这个进气口排出去,即使燃气泄漏出现点火爆燃,气流也可以从进风器尽快地排放出去,迅速降低内压,避免了玻璃面板爆裂。
同时,冷空气通过进风器进入炉体,也极大地降低了台面玻璃的温度。
该种灶具热负荷可达3.8千瓦。
(4)全进风型:这种灶具不仅在底盘上有进风口,而且在炉头与承液盘之间也留有进风口,这样,不但提供了充分的一次空气和燃烧时所需的二次空气,解决了黄焰的问题,使一氧化碳含量也大大降低,而且避免了一下子开关橱门所引起的回火,因而降低了玻璃面板爆裂的概率。
由于该类灶具采纳了上进风型和下进风型灶具的特点,因此不仅保持了灶具热负荷高、火焰调节范围大,符合国人烹调习惯的优点,同时也大大降低了灶具体内和玻璃面板的温度,有效地避免玻璃面板爆裂现象的发生。
玻璃面板。
目前市面上嵌入式玻璃面板灶具大多为前两种形式,如果产品质量不过关或安装不当,较易出现燃烧不充分、黄焰、壳体及面板温度高、火力不猛、玻璃面板爆炸等现象。
因而消费者一定要选购名牌产品,安装时切记在橱柜上打孔以确保气流畅通[7]。
现在燃气灶流行的点火方式有电子脉冲点火和压电陶瓷点火两种。
(1)电子脉冲点火:就是一般煤气灶上采用的点火装置,扭到某个位置就点着火了,非常简单方便,点火成功率接近100%,但这种方式需要换电池。
(2)压电陶瓷点火:最大优点是不需要电池。
不过点火的成功率与环境湿度有关,湿度大时不易点着。
此外,点火的时候需要按住开关才能打着火,没有电子脉冲点火那2么快[8]。
燃气灶的熄火保护装置是非常必须的,相关国家标准对此也有强制性规定。
目前市场上常用的熄火保护方式有三种:热敏式、热电式和光电式。
(1)热敏式:又称双金属片式。
双金属片是由两种不同膨胀系数的金属制合而成,在温度的作用下,膨胀系数大的金属一面会向膨胀系数小的金属一面弯曲,当失去温度时,原已膨胀弯曲的金属又会慢慢恢复到原来的状态,因此双金属片又称为记忆合金。
将双金属片用作安全保护装置的传感器,正是利用了双金属片在温度作用下膨胀弯曲的特性。
(2)热电式:该装置也是利用了燃气燃烧时产生的热能。
热电式熄火安全保护装置由热电偶和电磁阀两部分所组成,热电偶是由两种不同的合金材料组合而成。