摘要：本项目设计了一种基于电磁感应技术的安全节能型电饭煲。该电饭煲具有多种功能，是一款实用且具有实践意义的新型电饭煲。该电饭煲能实现自动报警功能，包括煮饭开关提示报警和蒸笼食物防浸湿报警，并且能在煮饭保温期间实现自动断电，达到节约电源和保护电路减少安全隐患的目的。电饭煲采用电磁感应加热技术，煮饭时可以让内胆均匀受热，从而使米饭具有更好的口感。该电饭煲从方便人们生活，提高人们生活品质方面看具有重大的意义，从节约能源，科学发展的角度看，顺应电器行业迅猛发展的趋势，拥有良好的市场前景。
关键词：电饭煲防浸湿安全节能
一、研究内容
1.1自动报警装置报警功能的实现
自动报警装置包括防浸湿报警和开关报警。煮饭过程中，当水位即将超过蒸笼底端水平面时，报警电路闭合，嗡鸣器正常工作，发出声响提醒用户切断电源，用户切断电源后，报警电路断开，嗡鸣器停止工作。从而实现水位不会超过蒸笼底端水平面浸湿食物的功能。同理，当煮饭开关未打开时，报警电路闭合，嗡鸣器工作实现报警提醒用户，防浸湿报警和开关报警电路互不影响，通过以下方案实现。
防浸湿自动报警系统的实现：该系统包括外壳、加热装置、锅体内胆，锅体内胆设在外壳内，锅体内胆上方设有蒸笼，锅体内胆的侧壁设有一安装腔，安装腔内设有报警装置，所述报警装置包括控制电路以及报警电路；所述控制电路包括金属块Ⅰ以及金属块Ⅱ，金属块Ⅰ和金属块Ⅱ呈上下分布，其中金属块Ⅰ位于安装腔的底部处，金属块Ⅱ位于锅体内胆与蒸笼的接触处，金属块Ⅰ和金属块Ⅱ之间通过导线串联有电磁继电器以及电源Ⅰ，所述报警电路包括电源Ⅱ以及嗡鸣器，电源Ⅱ、嗡鸣器以及电磁继电器的动、静触点串联；所述安装腔通过金属块Ⅰ、金属块Ⅱ密封，并且金属块Ⅰ以及金属块Ⅱ在朝向锅体内胆腔体的一侧与锅体内胆的内壁表面齐平，金属块Ⅰ以及金属块Ⅱ设在内胆侧壁内的部分包裹绝缘材料。在使用过程中，由于金属块Ⅱ的位置位于锅体内胆与蒸笼的接触处，因此当锅体内胆中的水沸腾时，并且当水位达到了金属块Ⅱ的位置时，金属块Ⅰ和金属块Ⅱ之间构成了闭合回路，电磁继电器的线圈通电工作，使动触点与静触点接触，当动触点与静触点接触后，报警电路构成了闭合回路进行工作，从而使嗡鸣器发出警报。当电饭煲的电源断开时，水位下降，金属块Ⅰ和金属块Ⅱ之间的电路回路断开，使报警电路也随着断开，从而使嗡鸣器停止工作。本项目结构简单，通过控制电路自动控制报警电路工作，实现嗡鸣器的自动报警，提醒用户拔除电饭煲电源，从而有效的避免了锅体内胆中的沸水浸湿蒸笼，提高了食物的口感。
自动断电系统的实现：包括一种定时插座，包括外壳，外壳上设有若干插孔，所述外壳内设有电源模块、控制模块、显示模块、交互模块；所述控制模块包括单片机以及电磁继电器，单片机控制电磁继电器的启闭，单片机与电源模块连接，所述电磁继电器设于插座端部的总线的火线上，总线的火线通过电磁继电器控制火线的连通或断开；所述显示模块包括LCD液晶显示屏，所述LCD液晶显示屏与单片机连接；所述交互模块包括输入按键，所述输入按键也与单片机连接，所述电磁继电器采用芯片化电磁继电器。在使用插座时，通过输入按键选择控制模式，即定时关或定时开，再选择定时时间。当时间到达时，单片机通电或断电，若单片机通电，则电磁继电器的线圈通电，其衔铁在弹簧作用下，使动触点与静触点连通，从而使插座的火线接通，使整个插座构成回路；若单片机断电，则电磁继电器的线圈失电，其衔铁在弹簧作用下，使动触点与静触点分离，从而使插座的火线断开，使整个插座回路断开。本项目结构简单，通过设定定时时间，即可自动控制插座的通电或断电，节约了电能，同时也避免电器长时间待机，提高插座以及电器的使用寿命。
1.2结合示意图对上述方案进行进一步阐述
包括外壳1、加热装置以及厚度为3-5mm的锅体内胆2，锅体内胆2设在外壳1内，锅体内胆2上方设有蒸笼6，锅体内胆2的侧壁设有一安装腔3，安装腔3内设有报警装置，所述报警装置包括控制电路和报警电路。控制电路包括金属块Ⅰ4以及金属块Ⅱ5，金属块Ⅰ4和金属块Ⅱ5呈上下分布，其中金属块Ⅰ4位于安装腔3的底部处，金属块Ⅰ4距离锅体内胆2的地面为5mm，金属块Ⅱ5位于锅体内胆2与蒸笼6的接触处，金属块Ⅰ4以及金属块Ⅱ5设在内胆2侧壁内的部分包裹绝缘材料。金属块Ⅰ4和金属块Ⅱ5之间通过导线串联有电磁继电器7以及电源Ⅰ8，报警电路包括电源Ⅱ9以及嗡鸣器10，电源Ⅱ9、嗡鸣器10以及电磁继电器7的动、静触点71、72串联；安装腔3通过金属块Ⅰ4、金属块Ⅱ5密封，将安装腔3与锅体内胆2的内腔隔绝，避免进水，金属块Ⅰ4以及金属块Ⅱ5在朝向锅体内胆2腔体的一侧与锅体内胆2的内壁表面齐平，金属块Ⅱ5朝向锅体内胆2一侧的表面设有水压传感器。
本项目为了便于安装以及适应锅体内胆的厚度，电源Ⅰ8、电源Ⅱ9分别采用芯片化电源，电磁继电器7、嗡鸣器10也分别采用芯片化电磁继电器、芯片化嗡鸣器。
本项目金属块Ⅰ4和金属块Ⅱ5的尺寸相同，并且由于金属块Ⅰ4在使用过程中始终浸泡在水中，因此将金属块Ⅰ4和金属块Ⅱ5采用不同金属制成，提高报警装置的使用寿命。
本项目在使用时，通过输入按键6选择控制模式，即定时关或定时开，再选择定时时间。当时间到达时，单片机3通电或断电，若单片机3通电，则电磁继电器4的线圈通电，其衔铁在弹簧作用下，使动触点与静触点连通，从而使插座的火线接通，使整个插座构成回路；若单片机3断电，则电磁继电器4的线圈失电，其衔铁在弹簧作用下，使动触点与静触点分离，从而使插座的火线断开，使整个插座回路断开。
二、项目研究特色
2.1科学发展、节约能源
本项目从科学发展观的要求出发，在设计时充分考虑到节约电能的重要性。电能是最重要的能源，又是消耗其他能源生产的能源产品。资料显示，我国电力消耗仅次于美国，居世界第二位，而由于节能、节电意识薄弱造成的电能浪费占相当大的比重。节约用电是国家发展经济的一项重要战略方针，是一项利国利民的事业，有利于提高资源利用率，减少环境污染，符合环保和社会可持续发展原则，有利于减轻电网负载压力，缓解能源短缺状况，有利于提高经济增长质量和取得较好地经济效益和社会效益。从小家小户的角度说，既省钱又可以养成良好的节约习惯。从可持续发展的角度说，我们必须要节约能源，尽可能通过节约用电，来减少我们对自然的不可再生能源的索取。自动断电可以达到节约能源保护环境的目的。
2.2自动断电，安全第一
本项目实现自动断电，电饭煲在使用过程中会产生大量的水蒸气，如果电饭煲和电饭煲的充电设备没有合理放置，那么高温的水蒸气长期与电源线接触会加速电源线路老化，会产生安全隐患，自动断电能较好地解决这一问题，使得电饭煲可以放心安全的使用。
三、研究局限
本次研究就以下几个方面仍待改进
3.1研究团队的理论水平与研究能力
首先，我们的研究团队的成员都是在校的本科大学生，对于我们的研究目标所涉及到的知识不可避免的就会有所漏洞。我们对于我们所研究的安全节能型的电饭煲的知识背景也不能做到真正的完美掌握，对研究问题时的经验也会有所欠缺，从而忽略了很多的有用信息，使得我们的研究走了不少弯路，不能够对问题进行化简，会忽略了重要的问题。
3.2数据误差问题
我们对该研究的实验都是在教研室的实验室里面进行的，所以难免会存在一些数据上的偏差，对于某些细微的实验数据就不会做到非常完美的情况。因此，我们所设计的这个安全节能型电饭煲在某些方面的数据就是有些许的误差，但是在总体上不会去影响我们设计的这个电饭煲的使用
四、总结
市场上的各种不同种类的电饭煲产品，不论是安全性还是节能方面，都存在着不同方面的问题，这对于电饭煲的节能方面和对使用者的安全保护方面以及对电饭煲自身的安全性能方面都是没有做到最好。我们经过各种难题的攻关，设计出了这款基于电磁感应技术设计的安全节能型电饭煲。这款基于电磁感应技术设计的安全节能型电饭煲拥有自动报警装置。在电饭煲内胆侧壁上设有一安装腔，安装腔内设有该自动报警装置。该自动报警装置包括防浸湿报警和开关报警两部分功能，并且拥有自动断电插座。自动断电的插座可以在煮饭和保温过程中保持对电饭煲的供电，在保温一段时间后自动断电，以保护电器与插座并达到节约电能和提高电器与插座的使用寿命的目的。而且这款基于电磁感应技术设计的安全节能型电饭煲严格按照国家节能减排标准设计的，比市场上的同类型的电饭煲节约电能百分之三十以上。这样的设计不但能够有效地节约电能，还能够减少碳的排放量，也是积极响应了国家关于节能减排的号召，对环境保护来说也是做出了一定的贡献。因此我们所设计的基于电磁感应技术设计的安全节能型电饭煲完全能够适应现在的市场环境的一个需求，满足社会家庭人群的需求。
参考文献
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论文作者:朱英健,储艳鹏,王涛,冉浩源,赵佳楠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/29
标签：电饭煲论文; 金属论文; 触点论文; 继电器论文; 体内论文; 插座论文; 电磁论文; 《基层建设》2019年第9期论文;