[发明专利]一种分体式电热器具沸腾检测系统及方法

权利要求书

1.一种分体式电热器具沸腾检测系统，包括：分体式电热器具的内胆，其特征在于，还包括振动传感器、超声波发射模块、超声波获取模块及处理器，所述内胆的底部设置所述振动传感器，所述内胆的外部一侧设置所述超声波发射模块，另一侧设置所述超声波获取模块，所述振动传感器、超声波发射模块及超声波获取模块均电性连接所述处理器；

所述振动传感器用于采集内胆的振动信号，并将其发送至处理器；

所述超声波发射模块用于向内胆的内部发射超声波信号；

所述超声波获取模块用于接收经过内胆内部后的超声波信号；

所述处理器用于对振动信号进行处理，并根据处理后的振动信号判断内胆内部液体的沸腾状态，以及根据发射的超声波信号及经过内胆内部后的超声波信号对判断得到的内胆内部液体的沸腾状态进行验证。

2.一种分体式电热器具沸腾检测方法，应用于权利要求1所述的分体式电热器具沸腾检测系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取振动传感器的振动信号；

步骤2：对获取的振动信号进行处理，根据处理后的振动信号判断内胆内部液体的沸腾状态，得到第一判断结果；

步骤3：处理器控制超声波发射模块向内胆内部发射超声波信号，超声波获取模块接收经过内胆内部的超声波信号；

步骤4：处理器根据发射的超声波信号以及经过内胆内部后的超声波信号判断内胆内部液体的沸腾状态，得到第二判断结果，并根据第一判断结果及第二判断结果，得到最终结果。

3.根据权利要求1所述的分体式电热器具沸腾检测方法，其特征在于，步骤2中，对获取的振动信号进行处理，具体为：

处理器对获取的振动信号进行低通滤波，其中，低通滤波器的截止频率为30Hz，用于过滤干扰，通过互相关运算对低通滤波后的振动信号进行低频周期性信号提取，其中，互相关运算的表达式为：

设置采样率为100Hz，相关长度为4秒，样点数为400，将样点分为2组，即x及y，其中，x为原信号，样点数为400，y取x前一半的数据，样点数为200，根据互相关运算的表达式进行互相关运算，同时采用分段运算，即采集4秒，获取400个样点，进行一次互相关运算，以此类推，得到相关系数R(m)的波形，通过检测尖峰之间的间隔时间，即可测定周期信号的频率。

4.根据权利要求3所述的分体式电热器具沸腾检测方法，其特征在于，步骤2中，根据处理后的振动信号判断内胆内部液体的沸腾状态，具体为：

若测定得到周期信号的频率，则判断产生周期性振动，则判定内胆内部的液体处于沸腾状态，否则，继续进行振动信号的采集及处理，直至测定得到周期信号的频率。

5.根据权利要求4所述的分体式电热器具沸腾检测方法，其特征在于，步骤3中，处理器控制超声波发射模块向内胆内部发射超声波信号，超声波获取模块接收经过内胆内部的超声波信号，具体为：

若处理器判定内胆内部的液体处于沸腾状态时，处理器控制超声波发射模块向内胆的内部发射第一超声波信号，第一超声波信号穿过内胆内部的液体后变为第二超声波信号，超声波获取模块接收第二超声波信号，超声波发射模块及超声波获取模块分别将所述第一超声波信号及第二超声波信号发送至处理器。

6.根据权利要求5所述的分体式电热器具沸腾检测方法，其特征在于，步骤4中，处理器根据发射的超声波信号以及经过内胆内部后的超声波信号判断内胆内部液体的沸腾状态，得到第二判断结果，并根据第一判断结果及第二判断结果，得到最终结果，具体为：

处理器根据第一超声波信号及第二超声波信号计算回波损耗，并根据回波损耗判断内胆内部液体的沸腾状态，得到第二判断结果，若第一判断结果与第二判断结果相同，则判断内胆内部液体为沸腾状态，否则，为不沸腾状态。

7.根据权利要求6所述的分体式电热器具沸腾检测方法，其特征在于，处理器根据第一超声波信号及第二超声波信号计算回波损耗，具体为：

处理器获取第一超声波信号中的第一功率P_i以及第二超声波信号中的第二功率P_r，计算回波损耗为：