基于厨房调料的智能多用途液体混合装置

来源 :中学生数理化·教与学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sophiayingfeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  科技在发展,人们的生活水平不断提高.可目前大多数家庭使用的调料瓶还是传统的外观和工艺,很少顾及人们取用调料时是否便捷、简约.于是,提出《基于厨房调料的智能多用途液体混合装置》这一课题,旨在利用我们所学的物理知识推进厨房调料装置的智能化,提高厨房调料瓶的性能及品质,实现方便取用、省时快捷,提升烹饪的幸福感.

一、课题缘起


  每周日,是我最期待最幸福的时光.因为这一天,可以吃到爸爸亲手烹制的美味佳肴.出于馋嘴和好奇,我常跟在爸爸身旁问这问那,从中也发现一个小问题:煮一顿饭,爸爸要在花生油、酱油、香油等调味瓶上耗不少时间,光是“拿起——拧开——倒料——盖上——放回”,少说也得重复好几回.于是,我在心里盘算着:要是有一种合体瓶,能把各种调料组装在一起,又能快速取用,那就太完美了.

二、研究背景及目的


  目前大多数家庭使用的调料瓶还是传统的外观和工藝,很少顾及人们取用调料是否便捷.厨房智能调料装置在目前国内的厨房用具市场还处于一个空白.在大力推进产业融合的时代背景下,研究厨房智能调料装置,不仅可以使同一系列产业之间产生叠加效应,促进产业减耗增收,而且为人们追求新鲜、安全品质和简约、快捷的现代生活提供相应的保障.
  1.实地调查.周末,我到各大超市和调味品批发市场调查,还浏览了购物网站,发现目前市面上销售的厨房用料瓶都是单一个体,且大小规格不一,很难统一规划放置.而从目前市场所见的传统的厨房用料瓶看,生产厂家考虑更多的是用料的存放方式、存放量等,几乎没关注消费者取用轻便、放置空间合理等方面的问题.
  2.问卷调查.为了进一步了解改进和提升厨卫调料瓶的性能及品质的必要性,我们又进行厨卫用料瓶使用情况问卷调查,并对最能反映情况的取料方式、每次取用时间、对现有用料瓶的满意度、取料时遇到哪些问题、购买时要考虑的因素等进行分析,了解到大部分人对创制出一种新型厨房用料瓶的期望是:性价比高、智能型自动化、能把握用量、便于区别、体积小、环保、不易变质等.
  3.研究目的.可见,研制厨房智能型调料装置是人心所向,生活所趋.由此制定以下研究目标:统筹设计,提高厨房调料瓶的性能及品质,实现方便取用,减少空间占用;推进厨房调料装置的智能化,增进美观舒适度;力求把厨房智能调料装置的工作原理进一步拓展,努力发挥更广泛的作用.

三、研究内容及方法


  1.研究内容.通过材质选择和结构优化,现有厨房单一用料瓶进行改进,设计一种可以同时容纳3种及以上调料的厨房调料智能装置.做饭时,根据需要从智能装置中取用调料,方便快捷.这种大中型的厨房智能调料装置可用于饭店、餐馆、酒家,小型的适合家庭厨房.技术更为成熟时,可以把本装置的工作原理进一步拓展应用渠道:如用于改进卫浴瓶装洗用液装置,达到减少频繁按压或“掀盖——挤料——合盖”等动作,简化操作,使人用得更舒心,小型号卫浴用料智能装置特别适用于出差、旅游频繁的现代生活;也可用于酒家鸡尾酒或饮料的调配,甚至化工厂化工原料调配方面等,努力让科技融入生活,服务生活,助力生活简约畅快.
  2.研究方法.通过文献归纳、调查问卷、比较研究、实验分析等方法,为设计多尺寸、多型号的调料智能装置提供有力参考.

四、设计思路及原理


  1.设计思路.生活节奏快速运转的今天,如果能有一套厨房调料智能装置,煮饭调料速度快,麻烦少,吃得就更舒心,饮食质量更好,健康指数就更有保障了.因此,厨房调料智能装置要追求简约、美丽的外观,占用空间小等特点,而且调料取用时必须能避免烦琐的工序的重复,通过智能型自动化地定量取用,从而实现减少操作时间,提高工作效率和舒适度.
  2.工作原理.在一个密闭的容器中,容器底部盛有一定量的液体,气泵开关打开,气泵将外面的气体通过管道压入密闭的容器的顶部,密闭容器顶部的气体瞬间增大,这部分气体对容器底部的液体产生较大的压强,压强通过液体传递,把容器里面的液体通过另外一个管道压出容器外.
  3.制作过程.
  步骤1:预定适量尺寸导管、电线,卡槽,开关,气泵,电源,PVC环保食用导管,制作PC ABS固定外箱等材料;
  步骤2:用导线把1、2、3号泵体分别与电源线、开关相连接;先把装有1、2、3号开关的导线的一端分别与1、2、3号泵体连接,另一端与电源线相连接;然后再接通电源逐个按动开关按钮,初步调试泵体是否正常工作.
  步骤3:把1、2、3号PVC环保食用导管固定在三个密闭容器底部,另一端留出较长;同时把1、2、3号细管一端分别引进三个物料瓶,细管另一端与泵体连接,按动开关,即可利用大气压强让调料通过导管流进杯子或汤勺.
  步骤4:按比例制作外箱.
  步骤5:把步骤2和步骤3制作好的核心装置部分小心地移进外箱里,放好密闭容器、泵体、蓄电池,保证各部分稳定不被碰翻或因故断开电路;再把1、2、3号开关按钮固定在外箱正面适当的位置;为了避免混淆取用调料,还要在相应物料开关的上方贴上如花生油、酱油、醋等的小标签,整套调料装置就大功告成啦.
  4.方案测试.试验为3种物料的调料装置.第一步:在每个密闭容器里加入适量净水,启动开关,装置进入工作状态,3个密闭容器里的水能通畅流出,松开开关,装置停止工作,与预期基本相符.第二步:在三个密闭容器里分别加入适量花生油、酱油、醋,启动开关,装置进入工作状态,密闭容器里的酱油和醋能流出,花生油的出料量大概只有水的四分之三,与预期有一定差别.第三步:在三个密闭容器里分别加入适量洗发水、沐浴露、洗手液,启动开关,密闭容器里的洗发水、沐浴露和洗手液醋的出料量大概是同等条件下出水量的十分之一,与预期相差甚远.

五、改进方案


  1.改进思路.
  有了第一次实践经验,智能调料装置的二度设计需得考虑更全面,更细致:(1)对于每个密闭容器容纳的液体而言,既是独立的,又是关联的.单个容器的液体与其他容器的液体密度不尽相同,故而不能用单一功率的泵体,而要在以上对相关数据的分析的基础上,根据不同用途配备相应的泵体.如此,整个装置才能适应不同密度或浓度的用料取用.(2)添加技术参数.在原有材料的基础上加入单片机装置.单片机要配三个外接线来分别接三个电机,使整个装置可以按编程逐个连续工作.通过添加技术参数,努力促进二次试验成功,在增加整个装置智能化的同时,进一步提高科技含量,真正有效地服务于日常生活.
  2.二次综合调试.
  方案一:独立输出.
  用杯子或勺子对准出料口,按下开关,泵体带动整个装置进入工作状态,相应调料的出料管阀门自动打开,密闭容器底部的液体(调料)在容器顶部的气体和液体压强的作用下自然流出,杯子或勺子接收适量液体(调料).若干秒后,单片机读取时间结束,装置停止工作,导管回收出料口处少许液体使之自然回流,阀门自动关闭,使用料处于密封状态,有效防止受污染或变质.
  条件设定:测试花生油、酱油、醋的流量時,使用的是电压为DC6V的泵体,导管为4mm的PVC环保食用管;而洗发水、沐浴露、洗手液的密度和稠度都比较大,因此改用迷你微型单螺杆泵体,导管为6mm的PVC环保管.
  调试结果:根据单片机事先设定的1、2、3秒的工作时间,智能装置按预期进入正常工作状态.通过三次测验,抽取的花生油、酱油、醋三种用料的平均值基本与根据公式推算的结果相符合;抽取洗发水、沐浴露、洗手液三种液体,通过更换适合的泵体和导管,并相应设定3、5、8秒的工作时间,三次测验的结果也基本达到预期的效果.
  方案二:混合输出
  把杯子等容器对准出料口,选择所需调料比例,按下总开关指示键,泵体带动整个装置进入工作状态,每种调料出料管阀门同时自动打开,杯子等容器接收所需适量液体(调料).若干秒后,单片机结束所有读取时间,装置停止工作,导管回收出料口处少许液体使之自然回流,出料管阀门自动关闭,密封好调料出口,有效防止调料变质.(方案二特别适于调制饮料、鸡尾酒或工业原料等.)
  条件设定:此次要求多种调料同时输出.因为香麻油、酱油、醋的密度基本相近,雪碧、二锅头的密度也相接近,所以照常使用电压为DC6V泵体,导管为6mm的PVC环保食用管测试.
  调试结果:单片机根据生活中各种用料的取用量事先设定相应的工作时间,智能装置按预期进入正常工作状态.因为三种用料同时输出,所以导管的流量明显增大.通过三次测验,抽取的香麻油、酱油、醋三种混合用料的平均值与预期的实际情况是相吻合的;而自制(雪碧、二锅头)鸡尾酒的三次测验的结果也基本达到预期的效果.
  3.结论
  智能调料装置的设计理念,总体上是符合厨房、卫浴间等场所的用料提取要求的.但必须说明的是,因为不同场所的用料取量各不相同,所以智能装置在进入实际生产时,要相应配备不同泵体等技术参数.比如厨房、饮料店、酒家,配备的泵体大致可以统一,而酱油、醋的用量一般比花生油少,所以输出酱油、醋的导管最好配备同种口径的螺旋食用管,这样能在单位时间里有效减少用料的输出,恰到好处地给予用料.总之,智能装置省去了人工操作的烦琐,提升了用料取量的准确度,可谓“一套装置方便千万家”.
其他文献
目的:探讨剖宫产的现状及其对母儿的影响.方法:通过在护理过程中对自然分娩和剖宫产的对比分析,分析致使剖宫产率居高不下的原因,以及对母儿的影响.结果:通过对比、分析的方
长期以来,肝炎、肝硬化犹如高悬在人们头顶的死亡之剑,令所有人闻之心惊,谈之色变.据统计,我国目前有一亿七千万人感染了乙肝病毒,每年都有数十万人死于由乙肝引起的肝硬化或
本文列举了高职会计专业核心课程体系存在的一些问题,通过对会计岗位群、工作任务和职业能力的分析,对会计专业核心课程的设置、课时分配、计划进程、内容选择、课程标准等进
在新高考的形势下,教育部门对高中历史教学提出了新的要求,旨在能帮助学生们提前适应高考模式.而课堂教学的有效性直接决定着教学效果,那么如何提升高中历史课堂教学的有效性
从绘画发展历史角度来看,画家在作品创作过程中通过自然世界、新天地、人间尘世等的描绘,实现了对实际生活信息的传递,同时引导欣赏者在艺术作品的导向下,想象实际生活,感悟
报告14例大面积烧伤病人尿溶菌酶水平与预后关系分析.休克期除1例尿溶菌酶阳性外余均阴性;感染期患者尿溶菌酶均为阳性,平均16.9±18.0μg/ml;4例尿溶菌酶明显升高者中,3例(
每个生命都很平凡,但每个生命都不卑微,都可以用多彩多姿的形态展现各自的意义和价值。  有这样一个寓言:一只老鼠掉进了一只桶里,怎么也出不来,老鼠吱吱地叫着,它发出了哀鸣,可是谁也听不见。可怜的老鼠心想,这只桶大概就是自己的坟墓了。正在这时,一头大象经过桶边,用鼻子把老鼠搭救了出来。  “谢谢你,大象。你救了我的命,我希望能报答你。”  大象笑着说:“你准备怎么报答我呢?你不过是一只小小的老鼠。” 
期刊
目的:分析在小肠吸收不良综合征中予以健脾止泻汤的疗效.方法:本医院选自2016年1月至2017年1月间所收治的小肠吸收不良综合征患者共58例作为分析的对象,将计算机表法作为分组
1.下列图形中可通过平移基本图形得到的是( )  2.下列现象中不属于平移的是( )  A.滑雪运动员在平坦的雪地上滑行  B.风车在旋转  C.电梯在上下运动  D.火车在笔直的铁轨上行驶  3.要想通过平移图1(1)中的图形N得到图1(2)所示的情况,以下平移方法中正确的是( )
期刊
近年来,随着人们对职业教育和职业技能培养的重视,高职院校的实训基地建设取得了长足发展,规模和数量都有显著提高.在量变基础上如何提质,是摆在高职院校发展面前的新课题.在