本發明涉及家用電器技術領域,更具體地,涉及一種壓力傳感器和具有其的烹飪器具。
背景技術:
目前,壓力鍋上產用的壓力傳感器為電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器等,這些壓力傳感器線路連接復雜,影響了壓力鍋鍋蓋和鍋體的裝配。
技術實現要素:
本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。
為此,本發明提出一種壓力傳感器,該壓力傳感器的結構簡單、緊湊,線路簡單,裝拆方便,特別適用于鍋蓋與鍋體可分離的烹飪器具,有利于簡化烹飪器具鍋蓋與鍋體的裝配。
本發明還提出一種具有上述壓力傳感器的烹飪器具,
根據本發明第一方面實施例的壓力傳感器,包括:傳感器本體,所述傳感器本體內限定有一端開口的壓力腔,所述傳感器本體上設有與所述壓力腔導通的氣孔;柔性密封片,所述柔性密封片設在所述傳感器本體的開口端以封閉所述開口端,所述柔性密封片被構造成當所述開口端外側氣壓大于所述壓力腔內氣壓時朝向所述壓力腔內發生形變;活動件,所述活動件設在所述柔性密封片上且根據所述柔性密封片的形變發生移動;感應件,所述感應件與所述活動件間隔開設置,所述感應件被構造成適于感應所述活動件的位移;控制器,所述控制器與所述感應件相連以根據所述感應件感應到的位移信息計算所述開口端外側的氣壓。
根據本發明實施例的壓力傳感器,結構簡單、緊湊,線路簡單,裝拆方便,有利于簡化其安裝載體的結構和裝配工序,并且可以檢測到應用工況的壓力值,從而保證系統的正常工作,使用安全、可靠,用戶體驗更好。
另外,根據本發明實施例的壓力傳感器,還可以具有如下附加的技術特征:
根據本發明的一個實施例,所述傳感器本體的下端開口,所述柔性密封片沿上下方向可發生形變。
根據本發明的一個實施例,所述活動件形成為移動磁芯,所述感應件形成為感應線圈,所述感應線圈根據所述移動磁芯的位移變化產生電感變化并引起傳感電路的諧振頻率變化,所述控制器內預存有所述諧振頻率變化對應的所述開口端外側的氣壓值,所述控制器根據所述諧振頻率變化計算所述開口端外側的氣壓。
根據本發明的一個實施例,所述感應線圈繞設在所述壓力腔的外周。
根據本發明的一個實施例,所述移動磁芯的上端位于所述感應線圈內,且所述移動磁芯的上端在豎直方向上的位移距離小于所述感應線圈的軸向長度。
根據本發明的一個實施例,所述氣孔設在所述壓力腔頂部,所述移動磁芯與所述壓力腔頂部之間設有彈性件,所述彈性件的兩端分別與所述移動磁芯的頂部和所述壓力腔的頂壁相連。
根據本發明的一個實施例,所述彈性件為彈簧。
根據本發明的一個實施例,所述壓力腔的頂部設有過載保護電極,所述過載保護電極被構造成當所述移動磁芯的頂部止抵所述過載保護電極時切斷用于增加所述開口端外側氣壓的裝置的電源。
根據本發明的一個實施例,所述傳感器本體大致形成為下端開口的柱狀,所述傳感器本體的內壁限定出所述壓力腔,所述傳感器本體的外壁與所述內壁間隔開限定出容納腔,所述感應線圈繞設在所述內壁上且位于所述容納腔內。
根據本發明的一個實施例,所述移動磁芯的外周面與所述內壁的內周面之間限定出適于所述移動磁芯上下移動的導向槽。
根據本發明的一個實施例,所述傳感器本體形成為塑料模塊。
根據本發明的一個實施例,所述傳感器本體的所述開口端的徑向尺寸大于所述壓力腔的徑向尺寸。
根據本發明的一個實施例,所述活動件形成為設在所述柔性密封片上的密封電極,所述感應件為設在所述壓力腔頂部的固定電極。
根據本發明的一個實施例,所述氣孔包括兩個,兩個所述氣孔間隔開設在所述傳感器本體的頂部。
根據本發明的一個實施例,所述固定電極的下表面設有過載保護電極,所述過載保護電極被構造成當所述密封電極的至少一部分止抵所述過載保護電極時切斷用于增加所述開口端外側氣壓的裝置的電源。
根據本發明第二方面實施例的烹飪器具,包括:鍋體,所述鍋體內限定有腔體;鍋蓋,所述鍋蓋可活動地設在所述鍋體上以打開和關閉所述腔體;根據上述實施例所述的壓力傳感器,所述傳感器本體、所述柔性密封片、所述活動件和所述感應件設在所述鍋蓋上,所述控制器設在所述鍋體上。
根據本發明的一個實施例,所述鍋蓋可翻轉地與所述鍋體相連,所述控制器與所述感應件通過線路連接或無線連接。
根據本發明的一個實施例,所述鍋蓋可拆卸地與所述鍋體相連,所述控制器與所述感應件無線連接。
根據本發明的一個實施例,所述鍋蓋上設有柱狀把手,所述柱狀把手形成為所述傳感器本體。
根據本發明的一個實施例,所述傳感器本體與所述鍋蓋一體成型。
根據本發明的一個實施例,所述鍋蓋上設有條形把手,所述條形把手橫跨所述鍋蓋的兩側,所述壓力傳感器設在所述條形把手的一側。
根據本發明的一個實施例,所述傳感器本體與所述鍋蓋通過螺釘連接。
根據本發明的一個實施例,所述傳感器本體的所述開口端的兩側分別設有向下向外傾斜延伸的連接塊,所述連接塊的上端與所述傳感器本體相連,所述連接塊的外側與所述鍋蓋相連。
根據本發明的一個實施例,所述連接塊之間限定出與所述開口端連通的通道,所述通道的下端的徑向尺寸大于上端的徑向尺寸,所述通道的上端的徑向尺寸大于所述開口端的徑向尺寸。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是根據本發明一個實施例的壓力傳感器在一種工作狀態下的結構示意圖;
圖2是圖1中所示的壓力傳感器在另一種工作狀態下的結構示意圖;
圖3是根據本發明又一個實施例的壓力傳感器在一種工作狀態下的結構示意圖;
圖4是圖3中所示的壓力傳感器在另一種工作狀態下的結構示意圖;
圖5是根據本發明另一個實施例的壓力傳感器在一種工作狀態下的結構示意圖;
圖6是圖5中所示的壓力傳感器在另一種工作狀態下的結構示意圖;
圖7是圖5中所示的壓力傳感器與鍋蓋的組裝圖;
圖8是根據本發明又一個實施例的壓力傳感器的結構示意圖;
圖9是根據本發明一個實施例的壓力鍋的結構示意圖;
圖10是圖9中所示的結構的爆炸圖;
圖11是根據本發明又一個實施例的壓力鍋的結構示意圖;
圖12是根據本發明實施例的壓力鍋鍋體內的氣壓與傳感電路的諧振頻率變化曲線圖。
附圖標記:
A:壓力鍋;
10:壓力傳感器;10a:開口端;
11:傳感器本體;111:壓力腔;112:氣孔;113:連接塊;114:容納腔;
12:柔性密封片;
13:活動件;14:感應件;
15:彈性件;16:過載保護電極;
20:鍋體;
30:鍋蓋。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
下面結合附圖1至圖8具體描述根據本發明第一方面實施例的壓力傳感器10。
根據本發明實施例的壓力傳感器10包括傳感器本體11、柔性密封片12、活動件13、感應件14和控制器(未示出)。具體而言,傳感器本體11內限定有一端開口的壓力腔111,傳感器本體11上設有與壓力腔111導通的氣孔112,柔性密封片12設在傳感器本體11的開口端10a以封閉開口端10a,柔性密封片12被構造成當開口端10a外側氣壓大于壓力腔111內氣壓時朝向壓力腔111內發生形變,活動件13設在柔性密封片12上且根據柔性密封片12的形變發生移動,感應件14與活動件13間隔開設置,感應件14被構造成適于感應活動件13的位移,控制器與感應件14相連以根據感應件14感應到的位移信息計算開口端10a外側的氣壓。
換言之,壓力傳感器10主要由傳感器本體11、柔性密封片12、活動件13、感應件14和控制器組成,其中,傳感器本體11沿豎直方向(如圖1所示的上下方向)延伸,傳感器本體11內限定有一端敞開(如圖1所示的下端)敞開的壓力腔111,傳感器本體11上設有氣孔112,氣孔112與壓力腔111導通。
柔性密封片12設在傳感器本體11的敞口端以封閉壓力腔111的開口,當壓力腔111內腔與外側氣壓存在壓差時,柔性密封片12可以發生形變。具體地,若壓力傳感器10開口端10a的外側氣壓大于壓力腔111內腔氣壓,柔性密封片12朝向壓力腔111移動,即向壓力腔111一側變形;若壓力傳感器10的開口端10a的外側氣壓小于壓力腔111內腔氣壓,柔性密封片12朝向遠離壓力腔111的方向移動,即背向壓力腔111變形。
進一步地,柔性密封片12上設有活動件13,活動件13可以根據柔性密封片12的形變而朝向壓力腔111或者背向壓力腔111移動,傳感器本體11上或者鄰近傳感器本體11的位置設有感應件14,當活動件13發生位移時,可以感應到活動件13的位移信息,然后將感應到的位移信息反饋至控制器,然后控制器根據接收到的位移信息可以獲得壓力傳感器10外側氣壓的準確值。
由此,根據本發明實施例的壓力傳感器10,結構簡單、緊湊,線路簡單,裝拆方便,有利于簡化其安裝載體的結構和裝配工序,并且可以檢測到應用工況的壓力值,從而保證系統的正常工作,使用安全、可靠,用戶體驗更好。
可選地,傳感器本體11的下端開口,柔性密封片12沿上下方向可發生形變。參照圖1和圖2,傳感器本體11沿上下方向延伸,傳感器本體11內限定有沿其軸向延伸的壓力腔111,傳感器本體11的上端設有與壓力腔111導通的氣孔112,傳感器本體11的下端形成敞口端,柔性密封片12設在傳感器本體11的下端以封閉壓力腔111的開口,且柔性密封片12可以根據壓力腔111與壓力傳感器10的開口端10a的外側氣壓的壓差發生相應的形變,從而帶動活動件13活動。
可選地,活動件13形成為移動磁芯,感應件14形成為感應線圈,感應線圈根據移動磁芯的位移變化產生電感變化并引起傳感電路的諧振頻率變化,控制器內預存有諧振頻率變化對應的開口端10a外側的氣壓值,控制器根據諧振頻率變化計算開口端10a外側的氣壓。
具體地,移動鐵芯形成沿傳感器本體11的軸向延伸的柱狀,移動鐵芯設在柔性密封片12上以隨柔性密封片12的形變而活動,感應線圈可以設在傳感器本體11上或者鄰近傳感器本體11設置,其中,柔性密封片12的彈性系數為k,壓力傳感面積為A,壓力傳感器10的開口端10a外側氣壓壓強為P,當移動鐵芯活動時,感應線圈可以感應到移動鐵芯的位移,壓力傳感器10的柔性密封片12受到壓力傳感器10的開口端10a的外側氣壓向外的推力為F=PA,柔性密封片12在開口端10a外側氣壓的作用下產生形變,并帶動移動鐵芯向上移動的位置x=F/k=PA/k;移動鐵芯位移x導致感應線圈的電感變化L,感應線圈的電感變化L又會引起傳感電路的諧振頻率變化f,這樣壓力傳感器10的開口端10a外側壓強P與傳感電路的諧振頻率變化f存在如圖12所示的曲線關系,該種對應關系預存儲在壓力傳感器10的控制器(例如控制單片機)內。在實際應用時,控制系統通過互感原理測出傳感電路的諧振頻率變化f,控制器可根據上述關系推算出烹飪器具(例如壓力鍋)的鍋體20內氣壓。
因此,該壓力傳感器10的結構簡單、緊湊,線路簡單,裝拆方便,反應靈敏,有利于簡化系統的結構以及安裝工序。
在本發明的一些具體實施方式中,感應線圈繞設在壓力腔111的外周,即感應線圈設在壓力腔111的外側且沿壓力腔111的周向延伸,也可以理解為感應線圈設在移動鐵芯的外周且與移動鐵芯間隔開布置,從而保障感應線圈與移動鐵芯之間可以發生電磁感應,進而保證壓力傳感器10測得的壓力傳感器10的開口端10a氣壓值的準確性和靈敏性。
有利地,移動磁芯的上端位于感應線圈內,且移動磁芯的上端在豎直方向上的位移距離小于感應線圈的軸向長度。
參照圖1和圖2,壓力傳感器10的開口端10a外側氣壓發生變化時,由于壓力腔111與壓力腔111的開口端10a外側氣壓存在壓差,使柔性密封片12發生形變,而移動鐵芯可以隨著柔性密封片12的形變而上下移動。具體地,移動鐵芯設在壓力腔111內且移動鐵芯的下端與柔性密封片12相連,移動鐵芯的上端伸入感應線圈內,移動鐵芯可以在第一位置至第二位置之間上下移動,并且第一位置與第二位置在移動鐵芯的軸向上的距離小于感應線圈的軸向長度,保證移動鐵芯在上下移動過程中始終有至少一部分位于感應線圈內,從而保證壓力傳感器10的正常工作,進而保證壓力傳感器10可以實時地檢測到系統的氣壓值(壓力傳感器10的開口端10a氣壓值)。
這里需要說明的是,第一位置和第二位置可以理解為移動鐵芯在壓力腔111內移動的兩個極限位置,例如,第一位置為移動鐵芯朝向壓力腔111內移動的極限位置(如圖2所示的移動鐵芯所在的位置),第二位置為移動鐵芯朝向遠離壓力腔111的方向移動的極限位置(如圖1所示的移動鐵芯所在的位置)。
有利地,氣孔112設在壓力腔111頂部,移動磁芯與壓力腔111頂部之間設有彈性件15,彈性件15的兩端分別與移動磁芯的頂部和壓力腔111的頂壁相連。
具體地,如圖3和圖4所示,傳感器本體11沿豎直方向(如圖3所示的上下方向)延伸的柱狀,傳感器本體11內限定有下端敞口的壓力腔111,柔性密封片12設在傳感器本體11的下端以封閉壓力腔111的下端開口,移動鐵芯設在壓力腔111內且移動鐵芯的下端與柔性密封片12相連,壓力腔111內還設有彈性件15,且彈性件15的上端與傳感器本體11的頂壁的內壁相連,彈性件15的下端與移動鐵芯的上端相連。
當壓力腔111開口端10a外側氣壓大于壓力腔111內腔氣壓時,移動鐵芯隨著柔性密封片12的形變向上移動,彈性件15可以起到緩沖的作用,避免因移動鐵芯沖太大而與傳感器本體11發生碰撞;當壓力腔111的開口端10a外側氣壓逐漸下降,直至壓力腔111的開口端10a外側的氣壓與壓力腔111開口端10a外側氣壓平衡時,移動鐵芯在彈性件15的恢復力、自重的作用下向下移動,從而回至初始位置。
由此,通過在壓力腔111內設置彈性件15,使彈性件15位于移動鐵芯與壓力腔111的頂壁之間,保證移動鐵芯移動的穩定性,從而延長壓力傳感器10的使用壽命。
可選地,彈性件15為彈簧。具體地,彈簧的兩端分別與移動鐵芯的上端以及傳感器本體11的頂壁的內壁相連,彈簧的結構簡單,成本低,有利于降低壓力傳感器10的成本,并且彈簧在外界作用力下反應靈敏,可以提高壓力傳感器10的感應靈敏性,保證壓力傳感器10可以實時且準確地測的壓力傳感器10的開口端10a氣壓值,并且可以保證壓力傳感器10測得開口端10a氣壓值的準確性。
其中,如圖5和圖6所示,壓力腔111的頂部設有過載保護電極16,過載保護電極16被構造成當移動磁芯的頂部止抵過載保護電極16時切斷用于增加開口端10a外側氣壓的裝置的電源。
具體地,若壓力腔111的開口端10a外側氣壓大于壓力腔111內腔氣壓時,柔性密封片12在壓差的作用下向壓力腔111內變形,而移動鐵芯隨著柔性密封片12的變形朝向壓力腔111內移動,然后感應線圈根據移動磁芯的位移變化產生電感變化并引起傳感電路的諧振頻率變化,控制器內預存有諧振頻率變化對應的開口端10a外側的氣壓值,控制器根據諧振頻率變化計算開口端10a外側的氣壓;當壓力傳感器10的開口端10a的外側氣壓超載時,移動鐵芯繼續向上移動以使其止抵至壓力腔111頂部的過載保護電極16,然后系統的加熱電源關閉,使得壓力腔111的開口端10a外側氣壓不至于過高或者下降,從對系統形成過載保護,保證系統的安全工作。
在本發明的另一些具體實施方式中,傳感器本體11大致形成為下端開口的柱狀,傳感器本體11的內壁限定出壓力腔111,傳感器本體11的外壁與內壁間隔開限定出容納腔114,感應線圈繞設在內壁上且位于容納腔114內。
參照圖5,傳感器本體11形成沿豎直方向(如圖5所示的上下方向)延伸柱狀,傳感器本體11內限定有壓力腔111和容納腔114,其中壓力腔111位于傳感器本體11的中部,容納腔114形成環形且外套在壓力腔111外側,即壓力腔111設在容納腔114所圍成的區域的中部,感應線圈設在容納腔114內且位于壓力腔111的外周,移動鐵芯設在壓力腔111內,且移動鐵芯在移動過程中、至少一部分位于感應線圈內。
也就是說,在本實施例中,感應線圈設在傳感器本體11內,移動鐵芯和感應線圈具有獨立的安裝空間,方便移動鐵芯和感應線圈的分別安裝,避免移動鐵芯與感應線圈裸露在外,對其形成保護,并且壓力傳感器10整個結構均位于壓力傳感器10外壁內,實現壓力傳感器10的模塊化,裝拆方便,簡化了壓力傳感器10在使用工況中的安裝工序。
其中,移動磁芯的外周面與內壁的內周面之間限定出適于移動磁芯上下移動的導向槽。保證移動鐵芯的移動路徑,從而保證壓力傳感器10的正常工作,使其可以實時且準確地測的壓力傳感器10的開口端10a壓力值。
可選地,傳感器本體11形成為塑料模塊,例如,傳感器本體11可以通過注塑工藝成型,加工、制造容易,成型方便,且加工成本低,重量輕,并且傳感器本體11為塑料材質,不會對感應線圈與移動鐵芯的感應造成干涉,保證壓力傳感器10的正常工作。
有利地,傳感器本體11的開口端10a的徑向尺寸大于壓力腔111的徑向尺寸,從而方便壓力腔111的開口端10a外側氣流的導入,進而使柔性密封片12可以根據壓力腔111的開口端10a外側氣壓及時發生形變,保證壓力傳感器10的工作靈敏性。
可選地,活動件13形成為設在柔性密封片12上的密封電極,感應件14為設在壓力腔111頂部的固定電極。
具體地,如圖8所示,壓力傳感器10主要由傳感器本體11、密封電極、固定電極和控制器組成,其中傳感器本體11內限定有沿其軸向(如圖8所示的上下方向)延伸的壓力腔111,壓力腔111的一端(如圖8所示的下端)形成敞口端,傳感器本體11的另一端設有與壓力腔111導通的氣孔112,氣孔112與外界空氣導通,壓力腔111的頂壁設有固定電極,壓力腔111的開口端10a設有密封電極以封閉壓力腔111的開口,當壓力腔111開口端10a外側氣壓升高時,設在壓力腔111開口端10a的密封電極發生形變,與固定電極發生電磁感應,固定電極將感應到的密封電極的形變量反饋至控制器,控制器內預存有諧振頻率變化對應的開口端10a外側的氣壓值,控制器根據諧振頻率變化計算開口端10a外側的氣壓。因此,本實施例的壓力傳感器10的結構更簡單,部件數量少,生產成本低。
在本發明的具體示例中,氣孔112包括兩個,兩個氣孔112間隔開設在傳感器本體11的頂部。參照8,傳感器本體11的頂部設有兩個間隔開布置的氣孔112,每個氣孔112與壓力腔111導通,當壓力腔111的開口端10a外側氣壓與壓力腔111內腔氣壓形成壓差時,例如壓力腔111的開口端10a外側氣壓大于壓力腔111內腔氣壓,密封電極發生形變而至少一部分向上移動,通過在傳感器本體11的頂部設置兩個氣孔112,使得系統外界氣流可以快速地進入壓力腔111內,從而保證外界氣壓可以與壓力腔111內腔氣壓相等,保證壓力傳感器10的正常工作,進一步保證壓力傳感器10測得的壓力值的準確度。
這里需要說明的是,壓力腔111的開口端10a外側氣壓指的是系統的氣壓,即壓力傳感器10在使用時的工況氣壓,外界氣壓指的是壓力傳感器10的外界氣壓,即可以理解成大氣氣壓。
有利地,固定電極的下表面設有過載保護電極16,過載保護電極16被構造成當密封電極的至少一部分止抵過載保護電極16時切斷用于增加開口端10a外側氣壓的裝置的電源。
具體地,當移動鐵芯向上移動止抵至壓力腔111頂部的過載保護電極16時,系統的電源關閉,使得壓力腔111的開口端10a外側氣壓不至于過高,從對系統形成過載保護,從而有利于保證系統的安全工作。
下面結合具體描述根據本發明第二方面實施例的烹飪器具。
根據本發明實施例的烹飪器具包括鍋體20、鍋蓋30和根據上述實施例的壓力傳感器10,鍋體20內限定有腔體,鍋蓋30可活動地設在鍋體20上以打開和關閉腔體,傳感器本體11、柔性密封片12、活動件13和感應件14設在鍋蓋30上,控制器設在鍋體20上。
由此,通過在烹飪器具上設置壓力傳感器10,使得烹飪器具在工作時,壓力傳感器10可以實時且準確地檢測到烹飪器具的鍋體20內腔的氣壓,實現對烹飪器具工作狀態的檢測,保證烹飪器具的正常工作。并且該壓力傳感器10的結構簡單、緊湊,線路簡單,有利于簡化烹飪器具的結構和線路安裝工序,即簡化烹飪器具的鍋體20和鍋蓋30的裝配,從而降低烹飪器具的生產難度,進而提高烹飪器具的生產效率。
下面以壓力鍋為例,并結合附圖至圖1至圖12具體描述根據本發明實施例的壓力鍋A。
根據本發明實施例的壓力鍋A包括鍋體20、鍋蓋30和根據上述實施例的壓力傳感器10,鍋體20內限定有腔體,鍋蓋30可活動地設在鍋體20上以打開和關閉腔體,傳感器本體11、柔性密封片12、活動件13和感應件14設在鍋蓋30上,控制器設在鍋體20上。
換言之,該壓力鍋A主要由鍋體20、鍋蓋30和壓力傳感器10組成,其中鍋體20內限定有上端敞開的腔體,腔體內設有內鍋,用戶可以通過鍋體20的敞口端取放內鍋,鍋蓋30可活動地設在鍋體20的上端以打開和關閉腔體,壓力傳感器10的傳感器本體11、柔性密封片12、活動件13和感應件14設在壓力鍋A的鍋蓋30上,壓力傳感器10的控制器設在壓力鍋A的鍋體20上。
壓力鍋A在工作時,壓力鍋A的腔體內腔壓力逐漸升高,當壓力鍋A的腔體內腔氣壓大于壓力傳感器10的傳感器本體11的壓力腔111內腔氣壓時,由于傳感器本體11上的柔性密封片12兩側存在壓差,使其發生形變,并帶動活動件13向壓力腔111內腔移動,在此過程中,感應件14可以感應到活動件13的位移信息,然后將感應到的位移信息反饋至控制器,然后控制器根據接收到的位移信息獲得壓力傳感器10外側氣壓,即控制器根據接收到的位移信息獲得壓力鍋A的腔體內腔氣壓。
例如,如圖5至圖7所示,若壓力傳感器10的活動件13形成移動鐵芯,感應件14為感應線圈,柔性密封片12形成密封彈簧片,其中,密封彈簧片的彈性系數為k,壓力傳感面積為A,壓力鍋A的鍋體20腔體內產生的氣壓壓強為P,壓力傳感器10的密封彈簧片受到鍋體20腔體內的氣壓向外的推力為F=PA,密封彈簧片在鍋體20腔體氣壓的作用下產生形變,并帶動移動鐵芯向上移動的位置x=F/k=PA/k;移動鐵芯位移x導致感應線圈的電感變化L,感應線圈的電感變化L又會引起傳感電路的諧振頻率變化f,這樣鍋體20內的氣壓壓強P與傳感電路的諧振頻率變化f存在如圖12所示的曲線關系,該種對應關系預存儲在壓力傳感器10的控制器(例如控制單片機)內。在實際應用時,控制系統通過互感原理測出傳感電路的諧振頻率變化f,控制器可根據上述關系推算出壓力鍋A的鍋體20內氣壓,測得的壓力值的準確度高。
由此,通過在壓力鍋A上設置壓力傳感器10,使得壓力鍋A在工作時,壓力傳感器10可以實時且準確地檢測到壓力鍋A的鍋體20內腔的氣壓,實現對壓力鍋A工作狀態的檢測,保證壓力鍋A的正常工作。并且該壓力傳感器10的結構簡單、緊湊,線路簡單,有利于簡化壓力鍋A的結構和線路安裝工序,即簡化壓力鍋A的鍋體20和鍋蓋30的裝配,從而降低壓力鍋A的生產難度,進而提高壓力鍋A的生產效率。
可選地,鍋蓋30可翻轉地與鍋體20相連,控制器與感應件14通過線路連接或無線連接。具體地,如圖9和圖10所示,在本實施例中,鍋蓋30與鍋體20的一側可樞轉地相連,從而打開和關閉腔體的敞開端。
壓力傳感器10的控制器設在鍋體20內,而壓力傳感器10的感應件14設在壓力鍋A的鍋蓋30內,感應件14與控制器可以通過線路連接,例如,在鍋蓋30與鍋體20的樞轉位置處設有線路,線路的兩端分別與感應件14和控制器相連,保證感應件14與控制器之間的信號傳遞。由于該壓力傳感器10的結構簡單,線路簡單,因此有利于簡化壓力鍋A的結構和線路安裝工序,從而降低壓力鍋A的生產難度,進而提高壓力鍋A的生產效率。
當然,本發明并不限于此,壓力傳感器10的控制器與感應件14也可以通過無線連接,保證控制器與感應件14之間的信號傳遞,通過將控制器與感應件14進行無線連接,在保證二者信號傳遞的基礎上,可以簡化壓力鍋A的鍋蓋30與鍋體20之間的連接方式,即壓力鍋A的鍋體20與鍋蓋30的安裝位置和連接方式不會影響到壓力傳感器10的內部結構的電磁感應,即不會影響到壓力傳感器10的正常工作,在保證壓力傳感器10正常工作的基礎上,降低壓力鍋A的鍋蓋30與鍋體20之間的連接工序,進而提高壓力鍋A的生產效率。
可選地,鍋蓋30可拆卸地與鍋體20相連,控制器與感應件14無線連接。具體地,如圖11所示,壓力鍋A的鍋蓋30與鍋體20可拆卸地連接,當壓力鍋A在使用時,可以將鍋蓋30扣合在鍋體20上以封閉鍋體20的腔體的敞口端,保證壓力鍋A的正常工作;當壓力鍋A使用后,可以將鍋蓋30從鍋體20上取下,此時壓力傳感器10不工作,方便對鍋體20和鍋蓋30分開清洗,保證對壓力鍋A的清洗效果。
優選地,鍋蓋30上設有柱狀把手,柱狀把手形成為傳感器本體11,有效地利用了鍋蓋30的內部空間。參照圖11,鍋蓋30的中部設有凸出于鍋蓋30外表面的柱狀把手,柱狀把手大致沿鍋蓋30的軸向(如圖11所示的上下方向)延伸,柱狀把手內限定有下端敞開的壓力腔111,柱狀把手的下端設有柔性密封片12以封閉壓力腔111的下端開口,柱狀把手的上端設有與連通壓力腔111和外界大氣的氣孔112。
當壓力鍋A的腔體內腔壓力大于壓力腔111內腔壓力,即壓力鍋A的腔體內腔壓力大于外界大氣壓時,柔性密封片12發生形變并帶動設在柔性密封片12上的活動件13向上活動,感應件14感應到活動件13的移動,并將感應到的活動件13的位移信息反饋至控制器,控制器根據接收到的位移信息計算出壓力鍋A的鍋體20的腔體氣壓。
當然,本發明的壓力傳感器10的設置位置并不限于此,壓力傳感器10還可以設在壓力鍋A的鍋蓋30的偏離中心的位置,避免柔性密封片發生損壞時,因鍋體20內的高溫蒸汽泄漏而燙傷用戶的手。
進一步地,柱狀把手的壓力腔111頂部還設有過載保護電極16,當活動件13的至少一部分止抵到過載保護電極16上時,切斷用于增加壓力鍋A的鍋體20的腔體氣壓的電源,使壓力鍋A的腔體氣壓維持在恒定氣壓或者下降,對壓力鍋A起到過載保護的作用,保證壓力鍋A的正常工作,避免因工作壓力太高而發生損壞,使用安全、可靠。
可選地,傳感器本體11與鍋蓋30一體成型。由此,一體形成的結構不僅可以保證壓力鍋A的結構、性能穩定性,并且方便成型、制造簡單,而且省去了多余的裝配件以及連接工序,大大提高了壓力鍋A的裝配效率,保證傳感器本體11與鍋蓋30的連接可靠性,再者,一體形成的結構的整體強度和穩定性較高,組裝更方便,壽命更長。
在本發明的一些具體示例中,鍋蓋30設有條形把手(未示出),條形把手橫跨30的兩側,壓力傳感器10設在條形把手內的一側。
具體地,條形把手可以沿鍋蓋30的徑向延伸,其中,條形把手的兩端分別與鍋蓋30的上表面相連,且條形把手的一端位于鍋蓋30的中心的一側,條形把手的另一端位于鍋蓋30的中心的另一側。
進一步地,條形把手內限定有用于安裝壓力傳感器10的腔室,壓力傳感器10設在腔室內,且位于條形把手內的一側,例如,壓力傳感器10可以鄰近條形把手的端部設置,結構簡單,裝配方便,有效地利用了條形把手內的空間,提升空間利用率。
在本發明的另一些具體實施方式中,傳感器本體11與鍋蓋30通過螺釘連接。具體地,可以根據壓力鍋A的功率、型號等選用合適的壓力傳感器10,更換方便,裝拆容易,維修方便。
其中,傳感器本體11的開口端10a的兩側分別設有向下向外傾斜延伸的連接塊113,連接塊113的上端與傳感器本體11相連,連接塊113的外側與鍋蓋30相連。
參照圖9,傳感器本體11形成沿豎直方向延伸的柱狀,傳感器本體11的下端形成開口端10a,其中傳感器本體11的下端設有相對布置的連接塊113,壓力傳感器10與壓力鍋A的鍋蓋30組裝時,傳感器本體11上的連接塊113與鍋蓋30連接,從而實現壓力傳感器10與壓力鍋A的鍋蓋30的組裝。
有利地,連接塊113之間限定出與開口端10a連通的通道,通道的下端的徑向尺寸大于上端的徑向尺寸,通道的上端的徑向尺寸大于開口端10a的徑向尺寸。
具體地,如圖5和圖6所示,并結合圖7,傳感器本體11的下端設有連接塊113,壓力鍋A的鍋蓋30上設有安裝口,連接塊113可以通過螺紋連接的方式與壓力鍋A的鍋蓋30實現組裝,其中,連接塊113之間限定出通道,且通道分別與壓力腔111的開口端10a的外側以及壓力鍋A的鍋體20內腔導通,保證壓力鍋A的鍋體20內腔的氣流可以通過通道流動至壓力傳感器10的開口端10a外側,從而有利于壓力傳感器10實現對壓力鍋A的鍋體20內腔氣壓的檢測。
進一步地,在壓力傳感器10的軸向上、通道的下端的徑向尺寸大于通道的上端的徑向尺寸,而通道的上端的徑向尺寸大于壓力腔111的開口端10a的徑向尺寸,可以對壓力鍋A的鍋體20內腔的氣流流動起到導向的作用,保證鍋體20內腔的氣流可以快速地作用在壓力傳感器10的柔性密封片12上,進而保證壓力傳感器10可以實時且快速地檢測到壓力鍋A的鍋體20內腔的氣壓值,安全、可靠。
由此,該壓力鍋A的結構簡單、緊湊,鍋蓋30與鍋體20的連接結構和連接工序簡單,壓力鍋A工作時,壓力傳感器10可以實時且準確地檢測到壓力鍋A的鍋體20內腔的氣壓,對壓力鍋A的工作起到過載保護的作用,從而保證壓力鍋A的正常工作,使用安全、用戶體驗好。
根據本發明實施例的烹飪器具(例如壓力鍋A)的其他構成以及操作對于本領域普通技術人員而言都是已知的,這里不再詳細描述。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。