根据微波发生器温度运行微波家用器具的制作方法

1.本发明涉及一种用于根据微波发生器的温度运行微波家用器具的方法。本发明也涉及一种微波家用器具，其具有烹饪室、微波发生器、用于确定微波发生器的温度的温度确定装置、至少一个微波分配装置和控制装置，其中，控制装置设置用于，执行按照前述权利要求中任一项所述的方法。本发明尤其能有利地用于独立的微波器具或带有微波功能的组合式器具（炉、特别是烤炉），或者带有附加的热辐射器的微波器具。


背景技术：

2.到目前为止公知的是，测量磁控管温度，以便确认烹饪器具的空转或者磁控管冷却的故障并且避免磁控管的由此产生的过热。当达到预定的温度阈值时，关断磁控管。
3.因此gb 2321764 a公开了一种温度传感器，其固定在由导热的材料制成的支架处，该支架能取下地安装在微波炉的磁控管的冷却肋处，以便测量能代表磁控管的阳极块的温度。当这个温度上升到过高的值并且这表明了不正常的条件、如缺少负载（空转）或冷却故障时，中断对磁控管的供电。
4.在ep 2 993 961 a1中说明了空转识别，其同样基于对磁控管温度的测量。空转借助温度曲线的斜率或达到最大温度加以识别，并且作为结果降低或完全关断功率。ep 2 378 204 a1和ep 1 594 345 a1同样涉及磁控管温度的测量，以避免烹饪器具的空转。
5.de 10 2016 117 922 a1公开了一种用于运行烹饪器具的具有阴极的磁控管的方法。根据安全状态来控制或调节磁控管的功率输入、特别是高压供应。此外还说明了一种微波源和一种烹饪器具。
6.de 10 2004 015 993 a1公开了一种微波器具或伴随微波运行的组合式器具。这种器具包括：a）用于烹饪物的至少一个烹饪室；b）用于产生微波的至少一个装置；c）一个或多个温度传感器，其特别是用于检测烹饪室温度和/或用于检测产生微波的装置的温度，其中，每个温度传感器产生测量信号；和d）至少一个评估装置，用该评估装置能借助微波运行中至少一个温度传感器的测量信号的时间发展求出烹饪室的装载状态、特别是微波器具的空转运行。此外还说明了一种用于运行微波器具的方法，在该方法中，在微波运行中使用至少一个温度传感器的测量信号的时间发展来求出烹饪室的装载状态、特别是求出微波器具的空转运行。
7.ep 2 194 758 b1公开了一种用于检测高频加热装置的运行状态的状态检测装置，高频加热装置具有用于产生微波的磁控管，其中，所述状态检测装置包括：用于确定运动位置的区段，用该区段确定无线电波搅拌元件的运动位置，无线电波搅拌元件周期性地工作，以便相对所加热的对象搅拌由磁控管产生的微波；阳极电流输入区段，用其输入磁控管的所检测到的阳极电流；和确定区段，用其借助以用于确定运动位置的区段确定的运动位置的信息来确定无线电波搅拌元件的周期性运动的周期，并且然后多次在所述一个周期期间读取对应通过阳极电流输入区段输入的阳极电流的相应的值以及基于所述一个周期期间的多个相应的值确定高频加热装置的运行状态。


技术实现要素：

8.本发明的任务是，至少部分克服现有技术的缺点并且特别是提供用于根据微波发生器的温度运行微波家用器具的更好的可能性。
9.该任务按照独立权利要求的特征解决。有利的实施方式是从属权利要求、说明书和附图的主题。
10.该任务通过一种用于运行微波家用器具的方法解决，在该方法中，根据微波发生器的温度控制微波处理运行。
11.这种方法产生的优点是，现在与现有技术相反地将微波发生器的温度用于控制微波处理运行本身，例如以便获得改进的烹饪结果、减少处理持续时间和/或获得能量节省。换句话说，所述方法并不考虑用于，借助微波发生器的温度针对微波发生器的运行识别关键的状态，如空转或冷却失效，以便然后能采取对策。更确切地说，所述方法考虑用于，改进地驱控物体的按规定进行的（不受微波发生器的关键的状态影响的）微波处理运行。在按规定进行的微波处理运行中，物体或者吸收微波的负载处在烹饪室中。另一个优点是，可以用技术上能简单地实现的并且价廉的器件来实施这种控制。
12.这种方法利用的是，在微波耦合输入到烹饪室中时一定份额的微波又被再次反射回到微波发生器并且由此导致了微波发生器的温度的提高。反射回的微波的功率越大，温度提高就典型地越大。在典型的微波处理运行期间，经常有针对性地改变烹饪室中的场分布，以避免静态的热点。也已知的是，这样来控制微波处理运行，使得在烹饪室中出现了特别高的微波吸收/出现了到微波发生器的很小的反射，以便获得高效。通过确定在微波发生器处的温度（例如作为绝对温度、温度提高等加以测量），当前可以至少粗略地推断出针对一个或多个场分布的反射回的微波功率。这又可以用于有针对性地调设场分布，所述场分布具有对当前处理在烹饪室中的物体的目的有利的特性、特别是吸收/反射份额。例如可以针对到物体中的能量引入而识别不利的场分布或所属的运行参数并且针对微波处理流程的进一步的变化走向而排除它们。
13.所述方法的再一个优点在于，微波发生器的温度实现了对微波处理运行的时间上快速的控制。
14.微波家用器具可以是独立的微波器具或带有微波功能的组合式器具，如炉、特别是烤炉或者带有诸如电阻式加热体之类的附加的热辐射器的微波器具等。
15.微波发生器可以是磁控管或基于半导体的微波发生器。微波发生器可以是经逆变器控制的微波发生器。微波发生器在一种扩展设计方案中可以具有多个用于将微波馈入或耦合输入到烹饪室中的馈入点。在不同的馈入点处馈入的微波尤其可以具有彼此间的相位差或相移。这种相移在一种扩展设计方案中可以通过所述器具有针对性地调设。
16.也可能的是，微波家用器具具有多个微波发生器，所述微波发生器具有用于将微波馈入或耦合输入到烹饪室中的不同的馈入点。在不同的馈入点处馈入的微波尤其可以具有彼此间的相移。这种相移在一种扩展设计方案中可以通过所述器具有针对性地调设。
17.微波处理运行尤其指的是微波家用器具的运行流程，此时物体通过用微波加载而进行处理，例如用于烹饪、煮沸、解冻等。所述物体可以是诸如食品、水等的烹饪物。
18.根据微波发生器的温度进行的控制尤其包括通过为微波处理运行所设的调设参数的正常的或按规定的改变来改变微波到处理物上的加载。基于紧急措施改变通过微波的
加载尤其没有被当前的方法所涵盖。但并不排除，也随着达到关键性的温度阈值而规定微波发生器的功率降低。
19.根据微波发生器的温度对微波处理运行的控制可以包括根据绝对温度、温度差和/或温度改变等的控制。
20.微波发生器的温度可以例如通过至少一个温度传感器测量或通过其它测量值推导出。微波发生器的温度可以直接在微波发生器处或者间接地在其它部位处测得。温度传感器可以例如在冷却条之间直接固定在微波发生器的阳极块处。直接在磁控管的阳极块处的固定特别有利，因为在这个地方存在系统的最小的热惯性。通过微波的加载的改变并且随之而来的反射情况的改变因此可以用特别高的温度冲程和特别小的时间延迟加以测量。
21.间接测量的一个例子包括在冷却空气扫过微波发生器之后测量空气温度，例如器具的空气出口温度。间接测量微波发生器的温度的另一个例子包括测量或确定在空气入口和空气出口之间的温度差，以便有利地淡化前置的构件的可变的预热效应。
22.还可以考虑的是，间接地通过所属的逆变器的（这就是说用于驱控微波发生器的高压开关网络部分的）运行参数求出微波发生器的温度，因为加热电流、阳极电流以及阳极电压均与微波发生器的温度相关。
23.一种设计方案是，在微波处理运行期间，在微波家用器具的烹饪室中的场分布发生改变并且根据由场分布的改变促成的微波发生器的温度改变来控制微波处理运行。由此达到的优点是，借助温度改变在不同的场分布之间过度或变换时能确认特定的场分布的特性并且针对微波处理运行然后能挑出或调设对达到特定的目的或场景有利的特定的场分布。场分布的改变有针对性地通过微波家用器具的至少一个运行参数的改变完成。场分布也可以称为“模式图像”。
24.另一个优点是，在微波发生器处的温度改变在场分布改变之后较快地出现或伴随仅很小的时间延迟出现。与之相反的是，可以仅通过烹饪物的温度改变求出场分布的改变的到目前为止的影响，例如借助烘焙温度计或红外图像。但烹饪物的温度改变可以仅用大幅延迟确认，因为烹饪物具有很高的热惯性。与之相反的是，用本方法能够在很少几秒之后就达到可靠的测量结果。
25.一种扩展设计方案是，在微波发生器的输出功率保持不变的情况下改变场分布。因此产生的优点是，可以特别明显地识别场分布或模式图像的改变的影响。但也可能的是，根据在微波发生器处的温度或温度改变使微波发生器的输出功率与诸如尽可能保持不变的吸收的或反射的微波功率之类的特定的目标参量相适配。
26.一种设计方案是，通过至少一个改变场分布的微波分配装置的至少一个运行参数的调设值的改变来改变场分布。因而可以特别目标准确地改变场分布。
27.一种扩展设计方案是，微波分配装置具有至少一个能调设的运行参数，该运行参数可以占据至少两个值（调设值）。若调设值发生改变，那么场分布通常也发生改变。在此，在两个调设值之间转换时的改变可能很大或者也仅很小。微波分配装置可以具有一个或多个这种运行参数。
28.一种设计方案是，改变来自下列运行参数组中的至少一个调设值：
‑ꢀ
转动天线的转动角；
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转动天线的高度位置；
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在转动天线的两个翼之间的相对角；
‑ꢀ
模式搅拌器的转动角；
‑ꢀ
模式搅拌器的高度位置；
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转盘的转动角；
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微波频率；
‑ꢀ
在不同的馈入点之间的相移；
‑ꢀ
激活或去除激活微波通过多个馈入点的馈入；
‑ꢀ
改变在多个馈入点之间的功率分配。
29.转动天线通常用于将微波特别是从与微波发生器连接的微波导引装置耦合输入到烹饪室中。所述转动天线经常具有一个或多个侧向从转动轴线突出的翼并且例如可以借助步进马达转动。转动天线具有转动角作为运行参数，转动角例如可以具有[0
°
;180
°
]的值域，或者倘若转动天线完全能围绕自己转动的话，那么就可以具有[0
°
;360
°
]的值域，例如以1
°
、5
°
、10
°
等的间距。转动角的调整通常用于改变烹饪室中的场分布，例如以避免静态的热点。
[0030]
转动天线可以附加地是能调整高度的，其中，转动天线然后可以具有高度位置作为另外的运行参数。高度位置也可以用于改变烹饪室中的场分布。
[0031]
倘若转动天线具有两个或两个以上的翼，那么在一种扩展设计方案中，所述翼中的至少两个翼能围绕天线的转动轴线相对彼此调整，例如以1
°
、5
°
、10
°
等的间距。所述相对角也可以用于改变烹饪室中的场分布。
[0032]
也可以由此改变烹饪室中的场分布，即，改变烹饪室中转动角和倘若可能的话模式搅拌器的或“搅拌器”的高度位置。模式搅拌器主要设置用于改变场分布。
[0033]
也可以通过调设转盘的转动角来改变场分布，特别是倘若该转盘上有非对称成形的处理物时。
[0034]
因为烹饪室形成了微波的共振体，所以还可以通过调设微波频率来改变场分布。微波例如可以在[2.4ghz; 2.5 ghz]的范围内改变，例如以0.001 ghz或1 mhz的间距。
[0035]
一种设计方案是，由温度改变确定了辐射到烹饪室中的微波功率的从烹饪室反射回到微波发生器的份额的改变的大小。能特别简单和快速地执行这种确定。因此可以针对两种连续的不同的场分布或模式图像粗略地比较它们的反射回的微波功率，例如第二种场分布可以具有比第一种场分布更大的、约一样大的或更小的反射回的微波功率份额。这与在烹饪室中吸收的或消散的微波功率的份额在第二种场分布时比在第一种场分布时更小、约一样大或更大的陈述类似。在这种设计方案中，因此借助温度改变确定了，微波功率的反射回微波发生器的份额针对在不同的调设值之间的转换时间点之前的场分布或针对在这个转换时间点之后的场分布是更高、一样高还是更低。相应地可以视当前的处理流程的资格而定，保持在转换时间点后存在的场分布或者将调设值复位到在转换时间点之前存在的值。
[0036]
一种设计方案是，
‑ꢀ
记录微波处理运行期间的温度曲线，
‑ꢀ
确定转换时间点之前或之后的曲线斜率，在转换时间点处烹饪室中的场分布发生了改变，和
‑ꢀ
由斜率的差确定，微波功率的所反射回的份额针对转换时间点之前的场分布或转换时间点之后的场分布是更高还是更低。
[0037]
这产生了用很低的计算耗费可靠地估算所反射的微波功率的优点。曲线斜率可以例如通过合适的曲线段的曲线拟合确定。
[0038]
一种扩展设计方案是，斜率假定为是线性的或实际上线性的曲线段的斜率（“线性的斜率”）。这实现了特别简单的评估。对用于确定斜率的曲线段的线性的假定，尤其对微波发生器在转换时间点之前还没有处在热平衡中或还处在变热阶段内的情形而言是一种良好的假定。这种扩展设计方案产生的进一步的优点是，它特别良好地适用于场分布较为频繁地（例如每5至30秒）改变的处理流程。
[0039]
曲线段可以为了确定斜率而例如变得平整。
[0040]
一种设计方案是，在延伸至转换时间点前不久的曲线段中确定转换时间点前的曲线斜率。这实现了与转换时间点后的斜率的特别可靠的比较。如果因此例如用tp来标注转换时间点，那么可以在曲线段中确定之前曲线的斜率，其中，δt1是这个曲线段的持续时间。
[0041]
一种扩展设计方案是，从转换时间点起确定曲线斜率，例如在曲线段中。在此。
[0042]
一种设计方案是，确定从转换时间点起、连同预定的延迟时间δtd的曲线斜率。由此达到的优点是，在延迟时间δtd期间由于场分布的转换而暂时出现的效应并不会影响斜率的确定。转换时间点后的曲线斜率因此在曲线段中确定。延迟时间δtd可以例如是0.5至3秒、特别是1至2秒。
[0043]
一种设计方案是，在微波处理运行期间基于微波功率的相属的反射回的份额的强度调设至少一个微波分配装置的至少一个运行参数。因此可以在微波处理流程期间特别简单地采纳有利的场分布的调设。能在共同的时间点上调设的调设值的组合，也可以称为调设值组、值元组或微波参数组合（mpk）。
[0044]
例如可以使用仅场分布或至少一个运行参数的所属的调设值来加热液体，此时出现了很小的微波反射。在此利用的是，在加热液体时希望的是，尽可能快地将高的微波功率引入到这个液体中。为了达到这一点，避免所有会反射很多微波功率的mpk，因而达到更短的烹饪过程。
[0045]
相反情形的一个例子则是解冻过程，此时并不希望继续加热已经解冻的区域，只要在烹饪物的其它部位处还存在冰冻区域。一旦生成了带有液体的已解冻的区域，那么就出现了所谓的“不均匀效应（runaway-effekt）”，因为融化的（液态的）区域明显比冰冻的区域更快地将微波能转化成热能。通过避免导致了有很小反射的场分布的调设值，可以支持均匀的解冻。
[0046]
一种扩展设计方案是，所述方法用于，将处理过程或处理流程期间在烹饪物中吸收的微波功率尽可能保持恒定不变。若在此识别到强烈反射的状态，那么可以提高磁控管的输出功率，或者反过来在从烹饪室的反射减少时，可以降低输出功率。由此可以在处理流程期间总是用至少大约相同的功率加载烹饪物，更确切地说，当场分布为了避免烹饪物中静态的热点而例如有针对性地或随机地定期改变时。
[0047]
因此通常一种设计方案是，这样来调设至少一个调设值，使得产生了微波功率的较低的反射回的份额。
[0048]
通常一种设计方案也在于，这样来调设至少一个调设值，使得产生了微波功率的较高的反射回的份额。
[0049]
在处理流程期间，可以改变规定目标（例如微波功率的高的或低的反射回的份额）。因此可以先在避免导致有很小反射的场分布的调设值的情况下均匀地解冻速冻汤，并且然后通过调设有很小的反射的场分布快速加热所述速冻汤。
[0050]
所述任务也通过一种微波家用器具解决，其具有烹饪室、微波发生器、用于确定微波发生器的温度的温度确定装置、至少一个微波分配装置和控制装置，其中，控制装置设置用于执行上述方法。所述微波家用器具可以与所述方法类似地构造并且具有相同的优点。
附图说明
[0051]
本发明的上述特性、特征和优点以及如何达到这些特性、特征和优点的方式方法，结合对借助附图更为详细地阐释的实施例的下列示意性说明变得能更为清楚和明晰地理解：图1作为剖面图在侧视图中示出了家用微波器具的草图；图2示出了家用微波器具的微波发生器的温度针对微波分配装置的不同的调设值的变化走向；图3示出了微波发生器直至达到平衡温度的温度针对微波分配装置的不同的调设值的变化走向；图4示出了在达到平衡温度后在微波分配装置的调设值变换时微波发生器的温度的变化走向；和图5示出了在达到相应的平衡温度之前在微波分配装置的调设值多次变换时微波发生器的温度的变化走向。
具体实施方式
[0052]
图1示出了一种微波家用器具1，其具有烹饪室2，该烹饪室具有能借助门3封闭的给料开口4。物体g可以通过给料开口4进入到烹饪室2。所述微波家用器具1还具有形式为例如磁控管5的微波发生器。从磁控管5辐射出的微波通过构造成空心导体的微波导引装置6导送给烹饪室2并且在那里借助转动天线7耦合输入到烹饪室2中。转动天线7在烹饪室2内具有天线翼8并且能围绕转动轴线d转动（例如被未示出的步进马达驱动）。天线翼8设置用于，在转动天线7转动时改变微波在烹饪室2中的场分布。转动天线7因此也用作微波分配装置。在磁控管5处安装有温度传感器9，以便测量磁控管5的温度tm（“磁控管温度”）。此外，微波家用器具1还具有控制装置10，该控制装置还设置用于，驱控磁控管5（例如调设其输出功率）、读出温度传感器9的测量值和调设转动天线7围绕转动轴线d的角位置或转动角。
[0053]
控制装置10还设置用于（例如编程用于），根据磁控管温度tm控制伴随处在烹饪室2中的烹饪物g和正常工作的部件的微波处理运行。
[0054]
图2示出了两条变化走向作为单位为℃的磁控管温度tm关于单位为秒的时间t的图形，更确切地说，针对在馈入到烹饪室2中的微波功率相同和否则的话试验设计一致时转
动天线7的不同的转动角1和2。在所述试验设计下，根据用于测量微波器具的实际的功率输出的常用办法确定了作为吸收微波的负载的一升水的温度改变。由垂直的虚线限定的在t = 20 s和t = 80 s之间的时间范围对应磁控管5的60 s的接通时间或激活时间段。
[0055]
与温度曲线同时地也确定了引入到水负载中的微波功率。将转动角1调设为运行参数的调设值在此在一分钟的处理或烹饪时间之后导致了比在调设转动角2时明显更小的磁控管温度tm和水负载（未示出）的更大的温度提升。因此在转动角1下，更少的功率被反射回磁控管5，因而有较大份额的所馈入的微波功率可供用于加热水负载。
[0056]
在此处所示的例子中，针对转动角1确认了在水负载中11.9℃的温度冲程，这对应大约870 w的功率输入。在转动角2时，温度冲程则仅为9.8℃，这对应约710 w的功率输入（根据iec 60705计算）。在转动角2时，反射回磁控管5的微波功率因此大约比在转动角1下高160 w。这促成了在转动角2下的更高的磁控管温度tm。因此磁控管温度tm在接近磁控管5的接通时间的结束时在转动角1下约为76℃，在转动角2下则约为86℃。虽然存在诸如烹饪室内的元件（壁（筒）、门的玻璃板等）的不同的变热之类的边缘效应，但这并不具有决定意义。
[0057]
图3示出了在磁控管5持久地接通时直至达到平衡温度的磁控管温度tm针对转动天线7的不同的转动角1、2和mult的变化走向。在此，mult指的是测量时间期间转动角的多个值的调设，特别是转动天线7的持久的转动。
[0058]
在较长的加热过程中，基于磁控管5的冷却而在这个磁控管处产生了热平衡，从所述热平衡起，磁控管温度恒定地对应相应的平衡温度。平衡温度取决于所选择的转动角（通常取决于所选择的那组调设值）。微波的大的反射份额在冷却功率保持不变时导致了较高的平衡温度。若转动角对应用mult标注的场景在处理流程期间例如由于天线转动而连续地改变，那么通过磁控管5的热惯性产生了通过所有所使用的转动角取平均的平衡温度。
[0059]
图4示出了在达到平衡温度后在转动天线7的转动角变换时磁控管温度tm的变化走向。
[0060]
若在平衡状态下转动角发生了改变（在此在t = 215 s后从转动角1至转动角2），基于新的反射份额产生了温度曲线的不同于零的斜率。正的斜率意味着，在新的转动角下更多的功率被反射回磁控管5，在负的斜率下则有比在之前的转动角下更少的功率被反射。在所示的图表中示出了在温度曲线中的正的斜率。因此在转动角2下有比在转动角1更多的功率被反射回去。在磁控管5处的温度改变已经可以在转动角改变后的约一秒之后观察到，亦即可以非常快地观察到。
[0061]
通常可以要么借助对相应的平衡状态的比较和/或通过观察离开平衡状态时斜率的值和必要时符号来陈述所反射的微波功率的份额。实际上观察斜率特别有利，因为这可以明显更快地被观察到。
[0062]
图5示出了在达到相应的平衡温度之前在转动天线7的转动角多次变换时磁控管温度的变化走向。
[0063]
若针对当前调设的转动角磁控管5还没有处在其热平衡状态中，那么在转动角变换时无法借助曲线变化走向的斜率的符号作出陈述。在最低的平衡温度下方的温度区域中，转动角的每个改变例如导致了磁控管温度tm的升高并且因此导致了正的斜率。不过
转动角的改变在大部分情况下导致了斜率的跳跃的改变，这表现为曲线或温度变化走向中的弯折。
[0064]
为了能够陈述当前的场分布的被反射的功率的份额，可以将转动角改变之前曲线的斜率m1与转动角改变之后的斜率m2进行对比。若斜率m2大于之前的转动角的斜率m1，那么被反射的功率的份额也就更大。
[0065]
图5尤其示出了在天线位置多次变换时磁控管温度tm的变化走向。转换时间点tp用tp-1至tp-4标注。至少针对tp-2至tp-4可以分别看到曲线的弯折。
[0066]
为了评估温度曲线，可以例如确定在相应的转换时间点tp-1至tp-4之前和之后斜率m1和m2的差δm。因为与达到平衡温度相比，短暂连续地进行转动角的转换，所以曲线段在转换时间点tp-1至tp-4外被视作良好地接近线性。
[0067]
斜率差δm可以例如计算为：这就是说，由斜率m2和斜率m1的差计算得出，斜率m2由在转换时间点tp后方的和持续时间δt2的曲线段确定，其中，这个曲线段延迟了延迟时间δtd地在tp后方开始，斜率m1则由持续时间δt1的曲线段确定，该曲线段在转换时间点tp前不久结束。通过延迟时间δtd考虑到了所述系统的热惯性。这通常仅为1至2秒。
[0068]
当在新的转动角下更少的功率被反射回去时，那么δm＜0。当在新的转动角下一样多的功率被反射回去时，那么δm=0，并且当在新的转动角下更多的功率被反射回去时，那么δm＞0。
[0069]
本发明当然并不限于所示的实施例。
[0070]“一种”、“一个”等通常可以指单数或复数，特别是按照“至少一种”或“一种或多种”等的意义，只要没有例如通过“正好一种”等表达明确排除这一点。
[0071]
数目说明也可以既正好包括所说明的数据又包括常见的公差范围，只要没有明确排除这一点。
[0072]
附图标记列表1微波家用器具2烹饪室3门4给料开口5磁控管6微波导引装置7转动天线8天线翼9温度传感器10控制装置d转动轴线g烹饪物m1转换时间点之前的斜率
m2转换时间点之后的斜率t时间tp-1
–
tp4转换时间点tm磁控管温度转动角mult转动角序列1转动角2转动角。