一种吸油烟机、介质高度检测方法及其控制方法与流程

本发明涉及油烟净化装置，尤其是一种吸油烟机，以及该吸油烟机的介质高度检测方法和控制方法。

背景技术：

1、吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一。吸油烟机是利用流体动力学原理进行工作，通过安装在吸油烟机内部的风机系统吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。

2、如申请号为201821585923.8的中国实用新型专利公开了一种顶吸式吸油烟机，包括机体、集烟罩，集烟罩内限定出集烟腔，集烟腔的顶部设有进口，集烟腔通过进口与油烟流道连通，集烟腔的底壁上设有敞开口，敞开口位于集烟罩的底壁的中部且与进口相对，吸油烟机还包括冷凝板，冷凝板被构成为平滑的板体结构，冷凝板设在集烟罩的底壁下方且冷凝板的水平投影与敞开口的水平投影具有重合的区域，冷凝板与集烟罩的底壁之间具有预定距离，吸油烟机还包括集油杯，集油杯用于收集冷凝油。

3、家用吸油烟机的用途是吸排室内烹饪产生的油烟，吸排过程中吸油烟机通过惯性碰撞等物理学原理拦截油烟，将收集下来的油污导入到油杯中。煎炒炸烹饪时所产生的油污量有限，一般油杯容积可够正常使用吸油烟机一两个月不需要倾倒油杯。但当用户进行炖煮烹饪时，锅内汤煮沸产生的大量蒸汽进入到吸油烟机中，在吸油烟机内冷凝后被导入油杯，会出现油杯几天就装满冷凝水的情况。

4、一方面，水的存在使得油杯的倾倒频次增加，而对于隐藏式油杯用户容易忘记，因而需要增加相应提醒，最好能尽可能减少倾倒次数；另一方面因为水结冰时候体积会膨胀，而一般厨房通风条件好，且少布置空调，天冷时烹饪结束后的油和水流入油杯后遇到低温可能导致油液溢出，进而损坏机器或造成污染。

5、因此，还有待进一步改进。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种吸油烟机，能够方便地检测油杯内的含水量，以便后续的除水，减少用户倾倒油液的频次。

2、本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述吸油烟机的介质高度检测方法。

3、本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种上述吸油烟机的控制方法。

4、本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，包括集油组件，所述集油组件包括油杯；其特征在于：所述集油组件还包括：

5、伸缩杆，能沿着油杯的高度方向进行伸缩运动；以及

6、声波收发模块，用于向油杯内发出声波和接收油杯内的介质返回的声波，设置在伸缩杆上；所述介质至少包括空气、油、水和冰中的一种；

7、所述吸油烟机还包括处理器，用于根据声波收发模块接收到的声波数量和伸缩杆的位移量计算油杯内分层的不同介质的高度。

8、利用水、冰油密度不同重力分层且声阻抗随着不同，进而可以识别分层及不同层高度，一次性检测油和水的高度或体积，以便判断是否需要除水，在除水后也能减少用户倾倒油液的频次，减少溢出风险；而且声波收发模块无需深入介质内部，对发射端和接收端无污染，相对于普通直接收发测量光强度变化的传感器更稳定，也不容易损坏，且可以同时兼顾结冰层检测，解决了其他测量方法无法穿透或测量冰的问题。

9、优选的，为便于驱动伸缩杆伸缩进而带动声波收发模块，所述集油组件还包括用于驱动伸缩杆伸缩的驱动机构，所述驱动机构与处理器电连接。

10、本发明解决上述第二个技术问题所采用的第一个技术方案为：一种如上所述的吸油烟机的介质高度检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

11、1)执行液位分析；

12、2)伸缩杆移动一个单位量，所述声波收发模块的发射模块按一定频率发射声波，然后采集声波收发模块的接收模块接收到的数据；

13、3)去除声波收发模块的接收模块接收到的数据中的噪声；

14、4)计算当前位置的有效回波数k；

15、5)将k和第一介质回波阈值k1、第二介质回波阈值k2和第三介质回波阈值k3进行比较，其中，第一介质回波阈值k1为空气层和油层交界处的回波数，第二介质回波阈值k2为油层和水层交界处的回波数，第三介质阈值k3为水层和冰层交界处的回波数，并且k1＜k2＜k3：

16、5.1)首先，比较k和k1，如果k＜k1，则判断当前位置对应为空气层，进入步骤6)；如果k≥k1，则进入步骤5.2)；

17、5.2)然后，比较k和k2，如果k＜k2，则判断当前位置对应为油层，进入步骤6)；如果k≥k2，则进入步骤5.3)；

18、5.3)最后，比较k和k3，如果k＜k3，则判断当前位置对应为水层，则控制伸缩杆停止伸出，改为缩回，然后进入步骤7)；如果k≥k3，则判断当前位置对应为冰层，进入步骤6)；

19、6)将伸缩杆当前的伸缩位移值l与l1、l2比较后进入步骤7)，其中，l1为伸缩杆伸出的下限阈值，l2为伸缩杆伸出的上限阈值：

20、6.1)如果l＜l1，则伸缩杆停止缩回，改为伸出；

21、6.2)如果l1≤l≤l2，则伸缩杆按当前运动方式继续移动；

22、6.3)如果l＞l2，则伸缩杆停止伸出，改为缩回；

23、7)判断伸缩杆是否回到初始位，如果是，进入步骤8)，如果否，则回到步骤2)；

24、8)根据伸缩杆的位移值和声波收发模块移动到各分界点时的位置计算各层高度，返回数值h油、h水和h冰，并且计算油杯内的液体和固体介质的总高度h液＝h水+h油+h冰。

25、优选的，在步骤5)中，各介质回波阈值满足如下关系：k1,k2,k3∈[1，1000]。

26、本发明解决上述第二个技术问题所采用的第二个技术方案为：一种如上所述的吸油烟机的介质高度检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

27、1)执行液位分析；

28、2)伸缩杆移动一个单位量，所述声波收发模块的发射模块按一定频率发射声波，然后采集声波收发模块的接收模块接收到的数据；

29、3)判断是否向下第一次突变并且为增大，如果是，判断为从空气层进入油层，进入步骤7)，如果否，则进入步骤4)；

30、4)判断是否向下第二次突变并且为增大，如果是，判断为从油层进入水层或冰层，进入步骤5)，如果否，则判断当前为空气层，进入步骤7)；

31、5)判断是否向下突变并且为减小，如果是，判断由冰层进入水层，此前所处位置为冰层，进入步骤7)，如果否，则读取当前回波强度i；

32、6)判断i＞ia是否成立，其中ia为预设的冰和水分界处的回波强度阈值，如果是，判断当前为冰层，如果否，则判断当前为水层，进入步骤7.3)；

33、7)将伸缩杆当前的伸缩位移值l与l1、l2比较后进入步骤8)，其中，l1为伸缩杆伸出的下限阈值，l2为伸缩杆伸出的上限阈值：

34、7.1)如果l＜l1，则伸缩杆停止缩回，改为伸出；

35、7.2)如果l1≤l≤l2，则伸缩杆按当前运动方式继续移动；

36、7.3)如果l＞l2，则伸缩杆停止伸出，改为缩回；

37、8)判断伸缩杆是否回到初始位，如果是，进入步骤8)，如果否，则回到步骤2)；

38、9)根据伸缩杆的位移值和声波收发模块移动到各分界点时的位置计算各层高度，返回数值h油、h水和h冰，并且计算油杯内的液体和固体介质的总高度h液＝h水+h油+h冰。

39、本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

40、1)吸油烟机启动；

41、2)确定声波收发模块和处理器的工作模式和检测频次，然后进入步骤3)；

42、3)采用如上所述的检测方法检测集油组件的油杯内的介质高度，将检测到的高度与预设值进行比较，其中ha为预设的油杯的液体和固体高度下限阈值：

43、3.1)如果h液＜ha，则判断当前为空油杯，忽视本轮检测，回到步骤2)；

44、3.2)如果h液≥ha，则再判断h冰＞0是否成立，如果是，则进入步骤4)，如果否，则进入步骤9)；

45、4)根据h油、h水、h冰得到油杯内油的体积v油、水的体积v水和已结冰的冰的v冰已；

46、7)计算剩余的水结冰膨胀后冰的体积v冰新＝v水/0.9，然后进入步骤8)；

47、8)计算膨胀后的新总体积预测v预＝v油+v冰已+v冰新，然后进入步骤14)；

48、9)获取当前环境温度t1；

49、10)判断t1＞ta是否成立，如果是，进入步骤15)，如果否，则表进入步骤11)，其中ta为预设的结冰温度阈值；

50、11)根据h油、h水得到油杯内油的体积v油、水的体积v水；

51、12)计算剩余的水结冰膨胀后冰的体积v冰新＝v水/0.9，然后进入步骤13)；

52、13)计算膨胀后的新总体积预测v预＝v油+v冰；

53、14)反查表或计算在水结冰膨胀后，总液位升高后的总体高度h液’；

54、15)判断h液’＞hb是否成立，如果是，忽视本轮检测，回到步骤2)，如果否，则进入步骤16)，其中hb为预设的油杯的液体和固体高度上限阈值；

55、16)进入除水模式；

56、17)持续监测h水，直至满足h水＜hm，其中hm为预设的油杯内允许的水含量；

57、18)再得到当前的h液，判断h液＞hb是否成立，如果是，则提示用户倾倒油杯，回到步骤2)，如果否，则忽视本轮检测，然后回到步骤2)。

58、为便于除水，所述集油组件还包括设置在油杯底部的振动或加热模块，在步骤11)中，通过加热或振动模块对油杯除水。

59、为使得声波收发模块的检测和控制适配吸油烟机的工作状态，所述吸油烟机包括风机，在步骤2)中，通过如下方式确定：

60、2.1)判断风机是否启动，如果是，则采用正常功耗模式，正常频次检测，进入步骤3)；如果否，则进入步骤2.2)；

61、2.2)计算距最近关机时间的时间间隔tg，并且判断tg＞tg0是否成立，tg0为预设的关机时间阈值，如果是，则采用正常功耗模式，正常频次检测，进入步骤3)；如果否，则采用低功耗模式，降低检测频次，进入步骤3)。

62、优选的，在步骤10)中，ta∈[0，4℃]。

63、优选的，所述油杯内部高度为ht，并且满足ha/ht∈(0，0.3]和hb/ht∈[0.7，1)。

64、与现有技术相比，本发明的优点在于：利用水、冰油密度不同重力分层且声阻抗随着不同，进而可以识别分层及不同层高度，一次性检测油和水的高度或体积，以便判断是否需要除水，在除水后也能减少用户倾倒油液的频次，减少溢出风险；而且声波收发模块无需深入介质内部，对发射端和接收端无污染，相对于普通直接收发测量光强度变化的传感器更稳定，也不容易损坏，且可以同时兼顾结冰层检测，解决了其他测量方法无法穿透或测量冰的问题。