[发明专利]超声检测米饭软硬可自动滤水的双层电饭锅及其工作方法

权利要求书

1.一种超声检测米饭软硬可自动滤水的双层电饭锅，其特征在于包括外锅体、内锅、电磁阀控制模块、加热模块、温度采集模块、超声波探测模块、信号处理模块、存储器模块、控制模块、人机交互模块和电源接口；

所述外锅体是电饭锅的外部形体，是整个电饭锅的载体，承载内锅，并集成所述加热模块、控制模块、电磁阀控制模块、信号处理模块、存储器模块与人机交互模块；外锅体还包含一个连体的锅盖，锅盖上安装所述温度采集模块和超声波探测模块；所述控制模块控制整个电饭锅除控制模块外的其他模块的工作；

所述内锅采用双锅结构，双锅结构包括内腔锅与外腔锅，内腔锅与外腔锅成同心圆结构，内腔锅为现有电饭锅的内锅材质制作，内腔锅主要是盛装米和水的容器，内腔锅靠近底面的下部壁设有阀门孔，该阀门孔处于常闭的状态，阀门孔内置有电磁铁；外腔锅作为存储从内腔锅滤出的米汤的容器，外腔锅与内腔锅呈嵌套关系；内腔锅的阀门孔通过电磁阀模块的控制实现阀门孔的打开和关闭；

所述加热模块由控制模块控制火力强弱，加热模块正放于内腔锅底部，只对内腔锅加热；所述温度采集模块对电饭锅进行温度采集；所述超声波探测模块包括超声发送阵列和超声接收阵列；超声发送阵列由多个超声发射探头组成；超声接收阵列由多个接收探头组成，围绕在超声发射探头周围，即使每个超声发射探头周围都围绕一圈超声接收探头；所述信号处理模块，负责产生要发送的超声波信号和对接收的超声回波信号进行分析处理，计算出超声在米水混合物中的声速，然后和存储器中存储的声速训练数据进行对比分析，给控制模块提供打开内腔锅阀门孔、关闭内腔锅阀门孔或停止加热控制信息；所述存储器模块存储已经训练好的声速训练数据；

所述人机交互模块是电饭锅的信息显示与用户操作端，用户通过人机交互模块对电饭锅进行操控，也能通过显示屏幕读取相关状态信息；所述电源接口为所有模块提供电力支持。

2.根据权利要求1所述的一种超声检测米饭软硬可自动滤水的双层电饭锅，其特征在于

阀门孔采用错层三层设计，内层中间开孔，中层是由电磁铁制作的电磁铁薄片，外层也是中间开孔的；当电饭锅不工作时阀门孔是关闭的；当工作时需要打开阀门孔，则电磁阀控制模块产生与电磁铁薄片极性相同的磁场，使得电磁铁薄片被从下往上推开，从而内层中间开孔与外层中间开孔对齐贯通，内腔锅内的米汤经由阀门孔流出；当工作时需要关闭阀门孔，则电磁阀控制模块产生与电磁铁薄片极性相反的磁场，使得电磁铁薄片被吸引从上往下移动，使得内层中间开孔与外层中间开孔被电磁铁薄片挡住，从而使得阀门孔被关闭；阀门孔设置一个以上。

3.根据权利要求2所述的一种超声检测米饭软硬可自动滤水的双层电饭锅，其特征在于所述电磁阀控制模块主要产生一个与阀门孔的电磁铁薄片相同极性或者相反极性的磁场来控制电磁铁薄片的机械运动，磁场由金属导体来产生或由线圈来产生，电磁阀控制模块的个数和阀门孔的个数一致；金属导体或者线圈位于内腔锅底部内腔锅的阀门孔的正下方。

4.根据权利要求2所述的一种超声检测米饭软硬可自动滤水的双层电饭锅，其特征在于所述超声波探测模块、温度采集模块、信号处理模块和存储器模块一起工作完成米粒的浓度检测，控制模块根据检测结果完成相应的操作；对于浓度检测，由于超声波在介质中的传播特性与介质的特性有关，对于不同浓度的米水混合物以及软硬不同的米粒中，超声波传播速度是不一样的，故通过测量超声在沸腾的米水混合物中的声速来比拟此时米水混合物的浓度，以及滤出米汤后测量超声在米饭基本吸水成型后的声速来比拟此时米粒的浓度；另外超声的传播速度与温度也有关系，因此监测煮饭过程中的声速和温度就能实时获取当前的米粒浓度信息，从而在煮饭过程中智能判断何时滤出米汤，滤出的米汤量，何时停止加热，停止工作。