從電飯鍋的傳感器設在哪里談起

王永光

電飯鍋及類似器具的傳感器，歷經半個世紀的產品實踐，已經有磁鋼溫控器和熱敏電阻兩種，形成了磁鋼溫控電飯鍋和電子溫控電飯鍋兩大類產品，目前磁鋼溫控電飯鍋仍然占據著國內主流市場。筆者認為磁鋼溫控電飯鍋是個優秀的機電一體化之作，而歷經四十余年的電子溫控電飯鍋，尚未實現機電一體化設計，形成了典型的“林黛玉式”產品。本文從傳感器角度分析這兩類產品的特征。

磁鋼溫控器是在米飯烹煮過程中，水被大米吸干后鍋底溫度驟升，致使磁鋼溫控器斷電，此后利用電熱盤的余熱把米飯燜熟。磁鋼溫控器屬于01判別式傳感器，可靠程度高。而電熱盤的余熱，則是彌補磁鋼溫控器不能自復致熟米飯的重要環節。以上，磁鋼溫控器對鍋底有水、無水實施有無判別，是很高明的設計手法，而利用電熱盤的余熱致熟米飯，則顯現出優秀的機電一體化設計水平。

電子溫控電飯鍋的傳感器以熱敏電阻為主流，通過傳感器隨時調節加熱功率，似乎是合理的，然而，首先，它失去了01判別的優勢。其次，對鍋內溫度超過90℃后，就難以實施有效的調節加熱功率，即無法在沸點溫度附近實施控制。也就是說電子溫控電飯鍋，在適應相關標準中“2000米海拔以下適用”的要求上，是無能為力的！這一點顯然是烹飪控制上的軟肋。第三，電子線路通過傳感器控制器具的形式，是機電一體化設計要求的倒退。第四，在鍋蓋部件上設置溫度傳感器，給鍋蓋部件的拆卸清洗帶來不便，讓其產品止步于高檔系列。該類產品中的立體加熱、厚釜均溫等蹩腳的補丁技術，被認為是林黛玉的丫環……

在以米飯為主要烹飪形式的電熱鍋具中，由于米飯烹煮的特殊需求涉及鍋內傳熱狀況等要素，米飯的烹飪效果一直是業內關注的技術焦點，致使一度在很長的時間內，掩蓋了電飯鍋向多功能化的發展需求。對現有國內外市場最高檔的電飯鍋產品，在多功能發展史上的考量，除了煮各種米飯外，就只有半鍋泡粥（因為它沒有經過沸騰翻滾式的熬煮）。

電飯鍋的發展，受限于溫度傳感器，在溫度傳感器的精度提高、設置數量和位置上徘徊了四十幾年，是什么原因致使國內外業內眾多工程技術人員，執著在溫度傳感器上而不能自解……

筆者提出一個全新的理念——把“鍋”作為傳感器。

傳感器的作用可以理解為：將一個物理量轉換為另一個物理量。把鍋作為傳感器指的是利用水達沸點溫度時，水變汽體積驟增致使驅動鍋蓋的熱物理特征，實現“水達沸點時鍋蓋動”的物理量轉換，鍋就成為了傳感器，鍋蓋還能驅動開關實施控制，能把食物放在傳感器內是一種突破性嘗試。筆者稱其為：汽動傳感器。

磁鋼傳感器與汽動傳感器對比，有以下幾個特征：前者是抓住烹煮米飯時鍋底有水、無水的熱物理特征，而后者是抓住烹飪時鍋內水的汽化體積驟增的熱物理特征；前者只能適應米飯，而后者是能適應鍋內有水的烹飪，試制的幾種產品都能夠把“鍋內有水”擴展到鍋巴飯、烙餅等極少水的烹飪。前者是個獨立的傳感器，而后者已經把傳感器與鍋一體化了；前者只能一次性斷電，而后者可以在汽化與冷凝之間反復運作……可見，把鍋作為傳感器，作為鍋內水的汽化與冷凝的傳感器，使得電飯鍋產品有了更加廣闊的發展前景。現有產品表明，汽動結構可以把鍋內壓力，準確而穩定地控制在1.0kPa左右，其控制誤差不過十幾個百分點。

鍋內表計壓力1kPa時，折合溫度是比沸點溫度高出約0.3℃，基于這0.3℃所帶來的烹飪功能與口感的特征，我們稱作“黃金烹飪溫區”。示意圖說明：橫坐標為烹飪時間，縱坐標為烹飪溫度，縱坐標的起始值為使用地水的沸點溫度，鑒于水的沸點溫度受多種因素影響，因此這一起始值是以波動的曲線示意。縱坐標的0.3℃的橫線，示意鍋內溫度比使用地水的沸點溫度高出的數值，鋸齒形曲線示意實際工作的控制過程。

汽動結構的應用可以概括為：有汽化現象存在的器具及烹飪可適用。用蒸汽驅動鍋蓋帶動開關來取代磁鋼溫控器，除了省去獨立的傳感器外，還使得器具不再受限于鑄鋁電熱盤和鋁內鍋，僅就其內鍋的材質就有了更加豐富地選擇，汽動結構可以適應現有常見的內鍋，如不銹鋼鍋、搪瓷鍋、陶鍋、瓷鍋、玻璃鍋等。

汽動結構的誕生，為拓展電飯鍋及類似器具的功能、為豐富電熱器具的品類、為豐富電熱烹飪的沸騰烹飪方式，為產品帶來更多的設計和發展空間，也為業內一直困惑在電子溫控中的工程技術人員，帶來新的發展方向。有理由相信，隨著汽動結構產品的不斷開發，我國仍沿用半個世紀前日本人發明的電飯鍋的局面，會得到根本的改變。