本发明涉及日用电器领域，尤其涉及一种煮饭设备及煮饭控制方法。

目前的煮饭设备通常采用对其内锅进行加热，以使得内锅内部的米和水受热，从而实现煮饭过程；同时，煮饭设备通常会采用温控器实现对煮饭过程的控制：在内锅的加热过程中，内锅内部的水没有蒸发完全时，由于水沸点恒定，内锅的温度会维持在一定范围内，温控器会继续实现对内锅的加热；当内锅内部的水快要蒸发完全时，内锅的温度会迅速升高以突破预设温度阈值，温控器会停止对内锅的加热，此时，煮饭过程终止。这种煮饭设备无法精确控制煮饭过程，无法控制煮饭过程水的蒸发量，内锅底部还会因局部过热而形成锅巴，影响饭食的品质。

本发明的目的是针对上述技术问题，提出了一种煮饭设备及煮饭控制方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

本发明提出了一种煮饭设备，包括煲体，煲体内部形成有用于容纳内锅的容纳空间；煮饭设备还包括安装在煲体上、用于加热容纳于容纳空间中的内锅的加热装置；煮饭设备还包括用于接触内锅以感测内锅温度的测温结构；煲体上开设有用于打开容纳空间的门体；煲体上开设有用于连通容纳空间和外界环境的通气孔；煮饭设备还包括设置在通气孔中、用于感测蒸汽的气敏传感器。

本发明上述的煮饭设备中，加热装置包括设置在煲体底壁上、用于加热内锅的电磁感应加热线圈组件，以及用于控制给电磁感应加热线圈组件供电的电磁感应加热控制器。

本发明上述的煮饭设备中，电磁感应加热线圈组件顶部设置有用于支撑内锅的隔离板；当内锅支撑在隔离板上时，电磁感应加热线圈组件与内锅之间形成6mm-15mm的间隙。

本发明还提出了一种基于上述煮饭设备的煮饭控制方法，包括如下步骤：

步骤s1、预设糊化时间t2；获取内锅的质量m锅；

步骤s2、将大米倒入到内锅中，再向内锅中倒入水，以使得水位淹没大米并超过2mm-1.5cm；接着将内锅放置在容纳空间中，关闭门体；然后通过加热装置对内锅加热以使内锅的温度达到t0，并持续一段时间；其中，t0取值于30℃-55℃；

获取加热装置在内锅温度恒定于t0期间时的平均输出功率w0；再计算内锅的热量耗散平均功率w放：

步骤s3、通过加热装置继续对内锅加热以使得内锅的温度达到t1，并获取加热装置在内锅温度由t0上升到t1期间所输出的能量q升，获取内锅温度由t0上升到t1所耗费的时间t1；其中，t1取值于60℃-85℃；

计算步骤s2中倒入内锅中的大米质量m米和水质量m水：

其中，c锅表示内锅的比热容；

c米表示大米的比热容；

再通过加热装置继续对内锅加热，直至气敏传感器所探测到的蒸汽浓度达到γ，接着通过加热装置以w糊的输出功率对内锅加热t2的时间；这里，γ取值于70％-100％；

λ表示水在一个大气压下100℃时的汽化潜热；

步骤s4、加热装置停止对内锅加热，直到气敏传感器所探测到的蒸汽浓度降低到92％γ-98％γ；再启动加热装置对内锅加热，直到气敏传感器所探测到的蒸汽浓度达到γ-1.5γ并维持一段时间；然后终止加热装置对内锅加热。

本发明上述的煮饭控制方法中，获取加热装置在内锅温度恒定于t0期间时的平均输出功率w0包括如下步骤：

获取加热装置在内锅温度恒定于t0期间所输出的能量以及输出能量所持续的时间，然后依据其计算得到平均输出功率w0。

本发明的煮饭设备及煮饭控制方法因为采用电加热方式，使得烹饪过程消耗的能量能够精确度量，从而可以更精细地计算出实际烹饪的米水质量，最终实现蒸发量的精确控制。保证烹饪的准确性与一致性，避免了内锅底部形成锅巴的情况，设计巧妙，实用性强。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1示出了本发明的优选实施例的煮饭设备的结构结构示意图。

为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，图1示出了本发明的优选实施例的煮饭设备的结构结构示意图。该煮饭设备包括煲体100，煲体100内部形成有用于容纳内锅200的容纳空间；煮饭设备还包括安装在煲体100上、用于加热容纳于容纳空间中的内锅200的加热装置300；煲体100上开设有用于打开容纳空间的门体110，在这里，门体110可以开设于煲体100的顶部或侧面。煮饭设备还包括用于接触内锅200以感测内锅200温度的测温结构400。在本实施例中，测温结构400设置在煲体100的朝向门体110的内壁上。

进一步地，在本实施例中，如图1所示，煲体100上开设有用于连通容纳空间和外界环境的通气孔120；煮饭设备还包括设置在通气孔120中、用于感测蒸汽的气敏传感器500。气敏传感器500通过感测蒸汽的浓度，而根据感测到的蒸汽浓度能够获知内锅内的煮饭情况；而通过相应的控制电路并根据感测到的蒸汽浓度能够实现煮饭过程的自动控制。

进一步地，如图1所示，加热装置300包括设置在煲体100底壁上、用于加热内锅200的电磁感应加热线圈组件310，以及用于控制给电磁感应加热线圈组件310供电的电磁感应加热控制器320。当内锅200设置在容纳空间中时，内锅200与电磁感应加热线圈组件310之间具有一定的间隙。也就是说，所述内锅200与电磁感应加热线圈组件310不接触。如此，防止所述内锅200被反复地推入或拉出的过程中与所述电磁感应加热线圈组件310频繁的摩擦而对电磁感应加热线圈组件310造成磨损。优选地，在本实施例中，电磁感应加热线圈组件310顶部设置有用于支撑内锅200的隔离板330。当内锅200支撑在隔离板330上时，电磁感应加热线圈组件310与内锅200之间形成6mm-15mm的间隙，能保证所述电磁感应加热线圈组件对内锅200的加热效果达到最佳。隔离板由绝缘材料制成，本实施例中，所述隔离板采用微晶玻璃。可以理解，加热装置300还可以采用热盘加热装置。

进一步地，本发明提出了一种基于上述煮饭设备的煮饭控制方法，包括如下步骤：

步骤s1、预设糊化时间t2；获取内锅200的质量m锅；

步骤s2、将大米倒入到内锅200中，再向内锅200中倒入水，以使得水位淹没大米并超过2mm-1.5cm；接着将内锅200放置在容纳空间中，关闭门体110；然后通过加热装置300对内锅200加热以使内锅200的温度达到t0，并持续一段时间；其中，t0取值于30℃-55℃；

获取加热装置300在内锅200温度恒定于t0期间时的平均输出功率w0；再计算内锅200的热量耗散平均功率w放：

在本步骤中，获取加热装置300在内锅200温度恒定于t0期间时的平均输出功率w0包括如下步骤：

获取加热装置300在内锅200温度恒定于t0期间所输出的能量以及输出能量所持续的时间，然后依据其计算得到平均输出功率w0。

当内锅200温度恒定于t0期间时，加热装置300给内锅200输送的能量与内锅200耗散的热量达到平衡，于是，就有w放＝w0。

步骤s3、通过加热装置300继续对内锅200加热以使得内锅200的温度达到t1，并获取加热装置300在内锅200温度由t0上升到t1期间所输出的能量q升，获取内锅200温度由t0上升到t1所耗费的时间t1；其中，t1取值于60℃-85℃；

计算步骤s2中倒入内锅200中的大米质量m米和水质量m水：

其中，c锅表示内锅200的比热容；

c米表示大米的比热容；

再通过加热装置300继续对内锅200加热，直至气敏传感器500所探测到的蒸汽浓度达到γ，接着通过加热装置300以w糊的输出功率对内锅200加热t2的时间；这里，γ取值于70％-100％；

λ表示水在一个大气压下100℃时的汽化潜热；

在本步骤中，在内锅200温度由t0上升到t1期间，内锅200所吸收的热量q锅有：

其中，c锅表示内锅200的比热容；

m锅表示内锅200的质量；

δt表示内锅200温度由t0上升到t1期间的温度差；

在内锅200温度由t0上升到t1期间，内锅200的耗散热量q放1为：

将内锅200内部大米和水的总质量记为m总，则有：

其中，α为米水比，取值于1-1.4；

于是，在内锅200温度由t0上升到t1期间，大米所吸收的热量q米有：

在内锅200温度由t0上升到t1期间，水所吸收的热量q水有：

联立计算式(1)-(5)，有：

当气敏传感器500所探测到的蒸汽浓度达到γ时，内锅200内的大米转入糊化阶段，内锅200内的水温仍然为沸点温度；糊化阶段持续t2时间，于是，糊化阶段内锅200的耗散热量q放2为：

从开始加热到糊化阶段结束时，水的蒸发量m汽化为：

其中，β生表示生大米的含水量，取值于0.1-0.15；

β熟表示熟大米的含水量，取值于0.55-0.70；

于是，水在糊化阶段的汽化热q汽化为：

其中，λ表示水在一个大气压下100℃时的汽化潜热，具体为2257.2kj/kg；

δ表示糊化阶段，水在糊化阶段占整个加热过程的蒸发量占比，δ取值于0.7-0.9；

于是，加热装置300在糊化阶段的输出总能量q糊化为：

步骤s4、加热装置300停止对内锅200加热，直到气敏传感器500所探测到的蒸汽浓度降低到92％γ-98％γ；再启动加热装置300对内锅200加热，直到气敏传感器500所探测到的蒸汽浓度达到γ-1.5γ并维持一段时间；然后终止加热装置300对内锅200加热。

本发明的煮饭设备及煮饭控制方法因为采用电加热方式，使得烹饪过程消耗的能量能够精确度量，从而可以更精细地计算出实际烹饪的米水质量，最终实现蒸发量的精确控制。保证烹饪的准确性与一致性，避免了内锅底部形成锅巴的情况，设计巧妙，实用性强。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

1、探究物质的吸热本领

不同物质，在质量相等，升高的温度相同时，吸收的热量不同；物体吸收热量的多少与物质的种类有关。

①比热容的定义：单位质量（1kg）的某种物质在温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量叫做这种

②比热容单位：焦/ （千克·摄氏度），符号：J/（kg·℃）

3、对比热容的正确理解

①物质的比热容跟密度相似，也是物质的特性之一。由实验可知，同种物质比热容是一定的，不同物质比热容

②对某种确定的物质来讲，比热容是一个确定的数值，跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、

位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。

③可以用比热容来鉴别物质的种类。

④一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。

水的比热容的物理意义：1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。

4、学会查物质的比热容表

从物质的比热容表可知：

①物质不变，比热容不变；物质不同，比热容一般不同。

②水的比热容最大；水和冰的比热容不同。一般情况下，液体的比热容比固体大（水银例外）。

③泥、砂石、金属的比热容较小。

5、利用比热容的知识解释一些现象

（1）不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？

用水的效果比用油的效果要好一些，因为水的比热容比油大。

（2）吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开。

＝0.1013MPa的焓湿图，确定该湿空气的露点、湿球温度、相对湿度、水蒸气分压力。 解：露点19℃ 湿球温度20.8℃ 相对湿度69％

8-7 在容积V＝60℃的房间内，空气的温度和相对湿度分别为21℃及70％。问空气的总质量及焓kg值各为多少？设当地大气压为B＝0.1013MPa。 解：空气21℃对应的饱和压力：水蒸气的分压力：

查图得湿空气相对湿度：

空气的总质量：m空气的焓值：

8-9某空调系统每小时需要t＝21℃，?c＝60％的

湿空气12000m。已知新空气的温度t1＝5℃，?1新空气与循环空气混合后送入空调系统。设当时的大气压力为0.1013MPa。试求（1）需预先将新空气加热到多少度？（2）新空气与循环空气的流量各为多少（kg/h）？

解：已知：t1＝5℃，?1＝80％，

热到t2＝35℃，然后送入到干燥器。空气在干燥器总与外界绝热的情况下吸收物料总的水份，离开干燥器的相对湿度增至?3＝90％。设当地大气压力B＝0.1013MPa。试求(1)空气在加热器中的吸热量；（2）空气在干燥器中吸收的水份。

＝80％，循环空气的温度t2＝25℃，?2＝70％。

处理过程除去的水分mwkg/h

（2）将35℃的纯干空气4500 kg冷却到21℃，放出热量

8－12已知湿空气的温度t＝18℃，露点t＝8℃,

d试求相对湿度、绝对湿度及含湿量。如将上述湿空气加热至40℃，其相对湿度、绝对湿度有何变化？如将其冷却至饱和状态，求其相对湿度与绝对湿度。当时大气压力为0.1013MPa。 解：(1)查图得：

根据混合空气的焓和含湿量计算公式可得：

8-10为满足某车间对空气温度及相对湿度的要求，需将t1＝10℃，?1＝30％的空气加热加湿后再送入车间，设加热后空气的温度t2＝21℃，处理空气的热湿比?＝3500。试求空气终了时的状态参数d2、h2、?2。

8-11某空调系统每小时需要t2＝21℃，?2＝60％的湿空气若干（其中干空气质量ma?1?52％

(3) 冷却至饱和状态?3=100％ 饱和温度为8℃

现将室外温度t1＝35℃，?1＝70％的空气经处理后达到上述要求。（1）求在处理过程中所除去的水分及放热量；（2）如将35℃的纯干空气4500 kg冷却到21℃，应放出多少热量。设大气压力B＝101325Pa。 解：（1）查h-d图

8-13冷却塔中水的温度由38℃被冷却至23℃，水流量100×103kg/h。从塔底进入的湿空气参数为温度15℃，相对湿度50％,塔顶排出的是温度为30℃的饱和空气。求需要送入冷却塔的湿空气质量流量和蒸发的水量。若欲将热水（38℃）冷却到进口空气的湿球温度，其他参数不变，则送入的湿空气质量流量又为多少？设大气压力B＝101325Pa。 解：查h-d图

7000。为保持室内温度t2＝27℃及相对湿度?2＝40％的要求，向厂房送入湿空气的温度t1＝19℃，求每小时的送风量为多少千克及厂房的产湿量。大气压力B＝101325Pa。 解

送干空气量ma送风量m

?9-2质量流量m?1kg/s的空气在喷管内作定熵流

采用渐缩喷管。 c1=20m/s较小忽略。 因此2-2截面处是临界点

由定熵过程方程可得：（按c1＝0处理）

9-5空气流经喷管作定熵流动，已知进口截面上空气参数p1= 0.7MPa，t1＝947℃，c1=0m/s。喷管出口处的压力p2分别为0.5 MPa及0.12 MPa，质量

??0.5kg/s。试选择喷管类型，计算喷流量均为m管出口截面处的流速及出口截面积。 解：（1）p2＝0.5MPa

未到临界，选用渐缩喷管。

没有到临界。 滞止温度：

9-4如上题喷管背压pb= 0.1MPa。求喷管出口的气流速度及质量流量？ 解：

所以渐缩喷管进口截面压力p2＝pc＝1.33 MPa

9-6空气流经一断面为0.1m2的等截面通道，在截面1-1处测得c1=100m/s，p1= 0.15MPa，t1＝100℃；在截面2-2处，测得 c2=171.4m/s，p2＝0.14MPa。若流动无摩擦损失，求（1）质量流量；（2）截面2-2处的空气温度；（3）截面1-1与截面2-2之间的传热量。

喷管效率η＝0.95，则喷管气体出口速度及出口截面积各为多少？ 解：

所以应采用缩放喷管。 (1)出口流速：

9-7有p1= 0.18MPa，t1＝300℃的氧气通过渐缩喷管，已知背压pb= 0.1MPa。喷管出口直径d2=10mm。如不考虑进口流速的影响，求氧气通过喷管的出口流速及质量流量。 解： p2＝0.1 MPa

k＝1.36，定压质量

比热cp＝1kJ/(kg.K)。求喷管的喉部截面积和出口截解：进口流速c1＝200m/s

9－8空气通过一喷管，进口压力p1= 0.5MPa，t1＝

处压力为p2= 0.1MPa，问应采用什么型式的喷管？如不考虑进口流速影响，求定熵膨胀过程中喷管出口气流流速及出口截面积。如为不可逆绝热流动，