豆浆机的工作原理及分析报告

课程设计报告
课程名称：电器产品质量检验
设计题目：豆浆机的工作原理及分析报告系别：机电工程系
专业班级：10级商检2班
学生姓名：吕莹雷
学号：09
指导老师：王庆志
设计时间：2010年5月15号
河南质量工程职业学院
河南质量工程职业学院
机电工程系课程设计任务书专
业班级
10级商检2
班
学
号
09
学生姓
名
吕莹雷
指导
教师
王庆志设计题目豆浆机的工作原理及分析报告
主要设计内容
随着人们健康认识的增强，为了卫生，喝的放心，纷纷选择家庭自制豆浆，从而拉动家用微电脑全自动豆浆机市场。

豆浆具有极高的营养价值，是一种非常理想的健康食品。

据专家介绍，在豆浆里含有多种优质蛋白、多种维生素、多种人体必须的氨基酸和多种微量元素等。

无论成年人、老年人和儿童，只要坚持饮用，对于提高体质、预防和治疗病症，都大有益处。

春秋饮豆浆，滋阴润燥，调和阴阳；夏饮豆浆，消热防暑，生津解渴；冬饮豆浆，祛寒暖胃，滋养进补。

2011年9月7日，豆浆机被曝光指出使用工业润滑油，而不是食品级润滑油。

豆浆机，采用微电脑控制，实现预热、打浆、煮浆和延时熬煮过程全自动化，特别是由于增设了“文火熬煮”处理程序，使豆浆营养更加丰富，口感更加香泽。

杯体像一个硕大的茶杯，有把手和流口，主要用于盛水或豆浆。

杯体有的用塑料制作，有的用不锈钢制作，但都是符合食品卫生标准的不锈钢或聚碳酸脂材质。

购机时以选择不锈钢杯体为宜，主要是便于清洁。

在杯体上标有“上水位”线和“下水位”线，以此规范对杯体的加水量。

杯体的上口沿恰好套住机头下盖，对机头起固定和支撑作用。

机头是豆浆机的总成，除杯体外，其余各部件都固定在机头上。

机头外壳分上盖和下盖。

上盖有提手、工作指示灯和电源插座。

下盖用于安装各主要部件，在下盖上部（也即机头内部）安装有电脑板、变压器和打浆电机。

伸出下盖的下部有电热器、刀片、网罩、防溢电极、温度传感器以及防干烧电极。

需要说明，下盖的材质同样需要符合食品卫生标准。

加热功率800 W，不锈钢材质；有加热管、加热盘等根据豆浆机的形状而定，用于加热豆浆。

用于检测豆浆沸腾，防止豆浆溢出。

它的外径5 mm，有效长度15 mm，处在杯体上方。

为保障防溢电极正常工作，必须及时对其清洗干净，同时豆浆不宜太稀，否则，防溢电极将失去防护作用，造成溢杯。

用于检测“预热”时杯体内的水温，当水温达到MCU（SH66P20A）设定温度（一般要求80 ℃左右）时，启动电机开始打浆。

豆浆机该电极并非独立部件，而是利用温度传感器的不锈钢外壳兼。

外壳外径6 mm，有效长度89mm，长度比防溢电极长很多，插入杯体底部。

杯体水位正常时，防干烧电极下端是应当被浸泡在水中。

当杯体中水位偏低或无水，或机头被提起，并使防干烧电极下端离开水面时，MCU(微控制器)通过防干烧电极检测到这种状态后，为保安全，将禁止豆浆机工作。

外形酷似船舶螺旋桨，高硬度不锈钢材质，用于粉碎豆粒。

有S型、X型、I型等等．用于盛豆子，过滤豆浆。

实际工作时，网罩通过扣合斜楞而与机头下盖是扣合在一起的。

清洗时会发现，因受热后网罩与机头下盖扣合出现过紧，因此拆卸网罩时应先用凉水将其
冷却，以免用力过大而划伤手或弄坏网罩。

特别是清洗网罩比较费事，往往让用户感到太辛苦，这一问题引起各厂家重视。

九阳公司经过技术创新，对网罩改进实现了重大突破，应用九阳专利导流技术的拉法尔网，匹配“X型旋风刀片”，经上万次全循环精细磨浆，不但大大地提高了豆浆营养质量，同时使网罩的清洗变得简便而轻松。

注：“拉法尔技术”是通过对流体力学中著名的“拉法尔管”原理的大量研究，采用大网孔，无底网的拉法尔网，匹配X型强力旋风刀片，豆浆在经过拉法尔网收缩颈时，流速骤然增强加快，五谷配料在立体空间高速剪切、碰撞，经过上万次精细研磨，各种植物蛋白、碳水化合物、膳食纤维、维生素、微量元素等营养精华充分融入豆浆中，豆浆营养均衡全面，机器更易清洗。

豆浆机的原理
电路特点
一般豆浆机的预热、打浆、煮浆等全自动化过程，都是通过MCU有关脚控制，相应三极管驱动，再由多个继电器组成的继电器组实施电路转换来完成。

只要掌握这一条基本规律，就可对所有机型的豆浆机进行电路检查，排除各类故障。

但是，有些机型电路板的制作有点问题，它是将元件的编号压在元件下面的，因此在电路板上只能看到元件，而看不到元件编号，这样对于电路的检测极不方便。

但是，有些机型电路板的制作有点问题，它是将元件的编号压在元件下面的，因此在电路板上只能看到元件，而看不到元件编号，这样对于电路的检测极不方便。

工作流程加入适量的水，温水或者凉水都可以，通电后启动“制浆”功能，电热管开始加热，
25 分钟后水温达
到设定的稳定，预
打浆功能，当水温
达到设定的温度时
候，电机开始工作，
进行第一次预打
浆，然后持续加热
碰及防溢电机后到
达打浆温度，打浆/
加热，在该阶段不
停的打浆和加热，
使得豆子彻底的被
粉碎，豆浆初步煮沸，熬煮，豆浆煮沸后，进入熬煮阶段，发热管反复的间隙加热，使豆浆充分煮熟，完全乳化。

元件检测电源变压器、电阻、电容及二极管、三极管的基本检测方法：这几种元件的检测大都可在路测量，必要时可取下来单独测试，方法很简单。

A、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象：如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁心紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。

B、绝缘性测试：用万用表R×10k 挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。

否则，说明变压器绝缘性能不良。

C、线圈通断的检测：将万用表置于R×1 挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。

D、判别初、次级线圈：电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并
且初级绕组多标有220V 字样，次级绕组则标出额定电压值，如9V 等。

再根据这些标记进行识别。

E、空载电流的检测：(a)直接测量法：将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(500mA，串入初级绕组。

当初级绕组的插头插入220V 交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。

此值不应大于变压器满载电流的10%～20%。

一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在25mA 以下。

如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。

(b)间接测量法：在变压器的初级绕组中串联一个10?/5W 的电阻，次级仍全部空载。

把万用表拨至交流电压挡。

加电后，用两表笔测出电阻R 两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I 空，即I 空=U/R。

F、空载电压的检测：将电源变压器的初级接220V 市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(一般为之间)应符合要求值，允许误差范围一般为：低压绕组≤±5%，。

G、一般小功率电源变压器允许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。

H、电源变压器短路性故障的综合检测判别：电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。

通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。

检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。

存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10%。

当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手的感觉。

此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。

独测试，方法很简单。

独测试，方法很简单。

MCU 芯片的基本检测，由于电路板安装在机头内，检测十分不便，即使想法可以检测，然而在机头内带电测试风险较大，为此利用检测MCU 各脚对地阻值来判断。

由MCU 引脚对地阻值可以看出，MCU 引脚对地阻值有明显的规律性，4 个控制引脚和两个检测引脚，红笔测皆为k?，黑笔测控制脚皆为?，检测脚皆为k?。

如果所测阻值偏离表中数据，表明所测引脚不是内部击穿或开路，就是外围元件有问题。

继电器基本检测方法，由于豆浆机工作时离不开水和蒸汽，所以机头进水，部件受潮、发霉，用户稍不注意就会发生，对继电器造成威胁。

而且继电器自身电流负载很大、转换频繁，因此很容易将触点烧坏，使豆浆机无法工作。

同样，在整机带电条件下，对继电器检测很困难，为此采取对继电器单独通电法进行检测。

外加一个DC12V 电源，注意将该电源正极接在续流二极管负极上，负极接在续流二极管正极上，接通或断开外加电源，应该听到继电器吸合与释放动作发出的声响，而且测量常开或常闭触点，应该有接通或断开相应的反映。

如果继电器无动作反映，表明继电器电磁线圈有问题，正常情况电磁线圈阻值为380?，K2 为190 ?。

如果无相应的接通或断开反映，说明这是触点己被烧坏的缘故。

豆浆机所用继电器，工作电压多为DC12 V，触点负载额定电流多为10 A(28VDC)。

由于豆浆机工作条件的特殊需要，继电器的代换，应当选择知名品牌的优质继电器。

打浆电机基本检测方法，有相当一部分豆浆机电机功率余量太小，因功率不足，温升过高，再加上进水、受潮等客观因素而烧坏电机，几乎是各机型的一种通病。

对电机应首先直观检查，看电机各绕组是否有烧焦、短路和断路等现象，换向片和碳刷是否损坏，电机上及其周围是否有黑色粉末，用手转动电机是否灵活。

电机工作不正常或不转，而直观检查未见异常，那么就要对电机绕组进行检测。

对电机绕组检测可用多种手段。

在此介绍一种最简单、最方便的检测方法。

断开电机与外部连线，将表笔夹分别夹在碳刷后面的引线上，用手转动电机轴，逐次测出每对换向片之间电阻值，正常阻值约为540 ? 左右，如果阻值降为50 ? 以下，说明连接在这一对换向片之间的绕组己被烧毁或己被击穿，出
现匝间短路。

用此法检测，不需要拆开电机，就能够迅速判断电机是否损坏。

工作流程
加入适量的水，温水或者凉水都可以，通电后启动“制浆”功能，电热管开始加热，25分钟后水温达到设定的稳定，预打浆功能，当水温达到设定的温度时候，电机开始工作，进行第一次预打浆，然后持续加热碰及防溢电机后到达打浆温度，打浆/加热，在该阶段不停的打浆和加热，使得豆子彻底的被粉碎，豆浆初步煮沸，熬煮，豆浆煮沸后，进入熬煮阶段，发热管反复的间隙加热，使豆浆充分煮熟，完全乳化。

元件检测
电源变压器、电阻、电容及二极管、三极管的基本检测方法：这几种元件的检测大都可在路测量，必要时可取下来单独测试，方法很简单。

A、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象：如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有中山市东凤镇金彩电子厂电源变压器烧焦痕迹，铁心紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外
露等。

B、绝缘性测试：用万用表R×10k 挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁
心与各次级、静电屏蔽
层与衩次级、次级各绕
组间的电阻值，万用表
指针均应指在无穷大
位置不动。

否则，说明
变压器绝缘性能不良。

C、线圈通断的检测：将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。

D、判别初、次级线圈：电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如9V等。

再根据这些标记进行识别。

E、空载电流的检测：(a)直接测量法：将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(500mA，串入初级绕组。

当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。

此值不应大于变压器满载电流的10%～20%。

一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在25mA以下。

如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。

(b)间接测量法：在变压器的初级绕组中串联一个10?/5W的电阻，次级仍全部空载。

把万用表拨至交流电压挡。

加电后，用两表笔测出电阻R两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空=U/R。

F、空载电压的检测：将电源变压器的初级接220V 市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(一般为之间)应符合要求值，允许误差范围一般为：低压绕组≤±5%，。

G、一般小功率电源变压器允许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。

H、电源变压器短路性故障的综合检测判别：电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。

通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。

检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。

存在短路故障的变压器，其空载电流值将
远大于满载电流的10%。

当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手的感觉。

此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。

独测试，方法很简单。

独测试，方法很简单。

MCU芯片的基本检测，由于电路板安装在机头内，检测十分不便，即使想法可以检测，然而在机头内带电测试风险较大，为此利用检测MCU各脚对地阻值来判断。

由MCU引脚对地阻值可以看出，MCU引脚对地阻值有明显的规律性，4个控制引脚和两个检测引脚，红笔测皆为kΩ，黑笔测控制脚皆为Ω，检测脚皆为kΩ。

如果所测阻值偏离表中数据，表明所测引脚不是内部击穿或开路，就是外围元件有问题。

继电器基本检测方法，由于豆浆机工作时离不开水和蒸汽，所以机头进水，部件受潮、发霉，用户稍不注意就会发生，对继电器造成威胁。

而且继电器自身电流负载很大、转换频繁，因此很容易将触点烧坏，使豆浆机无法工作。

同样，在整机带电条件下，对继电器检测很困难，为此采取对继电器单独通电法进行检测。

外加一个DC12V电源，注意将该电源正极接在续流二极管负极上，负极接在续流二极管正极上，接通或断开外加电源，应该听到继电器吸合与释放动作发出的声响，而且测量常开或常闭触点，应该有接通或断开相应的反映。

如果继电器无动作反映，表明继电器电磁线圈有问题，正常情况电磁线圈阻值为380Ω，K2为190 Ω。

如果无相应的接通或断开反映，说明这是触点己被烧坏的缘故。

豆浆机所用继电器，工作电压多为DC12 V，触点负载额定电流多为10 A(28VDC)。

由于豆浆机工作条件的特殊需要，继电器的代换，应当选择知名品牌的优质继电器。

打浆电机基本检测方法，有相当一部分豆浆机电机功率余量太小，因功率不足，温升过高，再加上进水、受潮等客观因素而烧坏电机，几乎是各机型的一种通病。

对电机应首先直观检查，看电机各绕组是否有烧焦、短路和断路等现象，换向片和碳刷是否损坏，电机上及其周围是否有黑色粉末，用手转动电机是否灵活。

电机工作不正常或不转，而直观检查未见异常，那么就要对电机绕组进行检测。

对电机绕组检测可用多种手段。

在此介绍一种最简单、最方便的检测方法。

断开电机与外部连线，将表笔夹分别夹在碳刷后面的引线上，用手转动电机轴，逐次测出每对换向片之间电阻值，正常阻值约为540 Ω左右，如果阻值降为50 Ω以下，说明连接在这一对换向片之间的绕组己被烧毁或己被击穿，出现匝间短路。

用此法检测，不需要拆开电机，就能够迅速判断电机是否损坏。

注意事项
1. 机头内请
勿进水。

2. 拿
出或放入机头部分
前，请先切断电源。

3. 煮浆时请将机器
置于儿童不易触摸
的地方。

美的豆
浆机 4. 制作豆
浆时，请先将豆或其
它原料加入杯体内，
然后再加水至上下
水位线之间。

5. 拉法尔网及时清
洗干净。

6. 电热器、防溢电极和温度传感器请及时清洗干净。

7. 拆卸拉法尔网时请注意使用正确方法，以免伤人。

8. 若机器采用高速电机，粉碎时出现间歇性忽快忽慢的声音属正常现象。

9. 机器工作时，与插座等保持一定的距离，使插头处于可触及范围，并远离易燃易爆物品，同时电源插座接地线必须保持良好接地。

10.按键时请按照使用说明按压功能键，选择相应的工作程序，否则制作的豆浆不能满足要求。

11.机器工作后期或工作完成后，请勿拔、插电源线插头并重新按键执行工作程序，否则可能造成豆浆溢出或长鸣报警。

12.机器工作时，请不要忘记安装拉法尔网，否则机器在打浆过程中会有溢出，以免溅出烫伤。

13.豆子，米类等放入杯体内时，注意尽量均匀平放在杯体底部。

14.如果在机器工作过程中停电（尤其是打浆后期至工作完成期间）请不要再按下功能键进行工作，否则会造成加热器糊管，打浆时豆浆溅出或机器长鸣报警故障。

15.如果电源线损坏，必须到公司售后服务部门购买专用电源线来更换。

16.随机附送的过滤杯是过滤豆浆用的，制作豆浆时一定要从杯体内取出。

17.制浆完成后，尤其全营养豆浆和绿豆豆浆冷却后，请不要再二次加热、打浆，否则会造成糊管。

主要技术指标
家用电动器具包括了家庭及类似条件下使用，以电动机或电磁铁为动力，通过传动机构或其它转换机构而工作的全部电气与电子器具。

由于家用电动器具品种繁多，款式和规格各异，因此对其具体分类，目前世界各国尚未统一。

例如美国对家用电动器具产品基本是以复杂程度，按大小件来分类，德国和法国也是按大小件分类；日本则是按用途来分类，我国基本上按用途分类，一般分为制冷器具、空气调节器具、清洁器具、厨房器具、美容器具、保健器具和其他器具七大类。

1豆浆机的性能指标
按功能分类
a)单功能豆浆机;
b)多功能豆浆机。

2型号命名方式
其中:
—额定容量代号，用两位阿拉伯数字表示，单位是百毫升;
—功能代号，按4. 1分类，用一位汉语拼音字母表示，单功能豆浆机，用“A”
表示;多功能豆浆机，用“B'，表示;
—设计代号和附加代码，用不多于六位的汉语拼音字母和阿拉伯数字组合表示。

示例1 : DJ15 A-O1，表示单功能豆浆机，额定容量为1 500 mL，第一款产品设计。

示例2:DJ12B-02A，表示多功能豆浆机，额定容量为1 200 mL，第二款产品第一次改进设计。

3技术要求
正常工作环境要求
豆浆机在下列室内环境条件下应能正常工作:
a)周围空气温度(0^40) 0C ;
b)空气的相对湿度不大于9000;
c)海拔高度不超过1 000 m;
d)电源:交流电压单相(220士22)V，频率(50士1)Hz;
e)无显著振动、腐蚀性气体、易燃性气体的场所。

4安全要求
豆浆机应满足GB 4706. 1,GB 4706. 19-2008和GB 4706. 30-2008的适用要求对于采用电磁加热方式的豆浆机还应满足GB 4706. 29的适用要求。

5性能要求
容量偏差
实测制浆容器的上标注线容量与额定容量的偏差应在士5%范围内。

实测制浆容器的下标注线容量与最小制浆容量的偏差应在士5%范围内。

6粉碎装置硬度
粉碎装置刃口部分的金属洛氏硬度应达到33 HRC~44 HRC
7防焦糊
豆浆机应具有足够的防焦糊能力，冲洗后的电热元件表面或制浆容器表面所粘附物质的颜色判定应不超过PANTONE 7508C的色泽深度。

8噪声
豆浆机正常工作时产生的噪声A计权声功率级应不大于80 dB
9制浆时间偏差
纯豆浆的制浆时间应在使用说明中明示，实测的纯豆浆制浆时间与所明示的制浆时间的偏差不应超过5%
10防溢
豆浆机在制浆过程中不应有溢出现象。

11升耗电量
豆浆机制作纯豆浆的升耗电量不应超过170 W " h/Lo
豆浆机主要性能分级的升耗电量项目按照附录C表C. 1的规定进行。

12煮熟度
豆浆机所制作的豆浆中的脉酶活性应为阴性。

13出渣率
豆浆机制作纯豆浆时的出渣率应不高于30%
14可洗净性
与饮品接触的表面应能拆卸清洗或使用随机提供的工具进行清洁，清洁后不应残留有可见物质。

具有自清洗功能的豆浆机在执行一次自清洗功能后，与饮品接触的部件表面不应残留有可见物质。

15正常工作寿命
豆浆机的正常工作寿命应不低于600个工作循环。

豆浆机经受600个工作循环后，应至少能正常工作一次，并把制作出的豆浆、
豆渣混合液经50目标准
筛网(方形孔边长0. 3 mm、直径200 mm的圆形筛网)自然过滤，过滤时距离网面(15 ^-20 ) cm并沿网面均
匀过滤，过滤后的纯豆浆的总固形物含量不应低于2. 7 g/100 mL，豆浆机的出渣率不应高于35;不得出
现电机不工作、不加热或其固定件开裂现象;刀片不得出现断裂现象;杯体、壳体不得出现开裂现象。

工作计划及安排一：检验项目：
外观结构、电气性能、安全项目
二：抽样标准：
严格按GB2828-87 一般检查水平Ⅱ进行抽样,合格质量水平为:A 类缺陷;B 类缺陷;C 类缺陷。

三：试验的一般要求
1试验环境
—在无强制空气对流的环境中进行试验;
—周围空气温度(20士5)0C;
—空气的相对湿度(45^-75)00;
—大气压力不低于89. 9 kpa对应海拔1 000 m)的场所进行;
—电源:交流电压单相(220士2. 2 ) V，频率(50士1) Hz;
—试验用水:生活饮用水。

2试验用仪器、仪表
三：检验方法：
1、包装检验
1）检查印刷是否清晰、正确，与生产单是否对应。

每批抽一台做跌落检验，检验包装的防震能力（从60cm 自由落体到木板上，落地点为一角两边三面）2）检查电脑条形码是否清晰无破损、正确无误。

2、外观
1）检查塑料外壳是否有划花、损伤、披锋、或者不可抹去的污渍。

2）检查是否有多放、漏放任一部件或者配件。

3）检查是否有装错任一部件或者配件。

4）捧起豆浆机，用手摇晃检查机内是否有杂物。

5）检查所有标志是否明显，用湿布擦拭3 次，标志是否依然清晰可见。

6）检查电源线是否有损伤，电线长度是否有180mm。

GB/T 26176-2010
4安全试验
本部分涉及单相器具额定电压不超过250 V，其他器具额定电压不超过480 V。