另一方面,用于廚房環(huán)境以及用于大眾市場的廚房灶具(如感應(yīng)灶具)必須是成本高效并且可靠的以確保廚房電器所期待的長期功能性。
文件EP 2020826 B1披露了一種感應(yīng)加熱炊具、一種感應(yīng)加熱烹飪方法以及一種感應(yīng)加熱烹飪程序。根據(jù)此文件,使用基于壓電陶瓷的振動(dòng)傳感器來檢測超聲頻率范圍內(nèi)(大約是感應(yīng)頻率的兩倍)的聲波導(dǎo)致的振動(dòng)。
圖11中示出的一個(gè)實(shí)施例示出了配備有單獨(dú)的熱敏電阻的兩個(gè)加熱區(qū)上的兩個(gè)深鍋檢測烹飪?nèi)萜鞯牡妆砻娴臏囟?。通常通過單個(gè)振動(dòng)傳感器來進(jìn)行振動(dòng)檢測。為了檢測圖11示出的兩個(gè)容器盛裝沸騰物質(zhì)的實(shí)例,根據(jù)模式來操縱向相應(yīng)的感應(yīng)線圈提供的感應(yīng)功率,并且如果振動(dòng)傳感器發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的振動(dòng)模式,則識(shí)別出相應(yīng)的沸騰物質(zhì)以及相關(guān)聯(lián)的烹飪區(qū)。
文件JP 2005129239 A討論了一種加熱炊具,在相應(yīng)地置于多個(gè)加熱裝置之上的任一容器達(dá)到煮沸的情況下,該加熱炊具易于識(shí)別該沸騰的加熱裝置。在設(shè)有能夠放置放入加熱材料的容器的頂板的加熱炊具中,以及由被相應(yīng)地安排并且安裝在這個(gè)頂板下部的至少一個(gè)感應(yīng)加熱線圈以及電加熱器組成的多個(gè)加熱裝置,這配備有通過頂板檢測容器振動(dòng)的振動(dòng)檢測裝置、通過這個(gè)振動(dòng)檢測裝置的輸出來檢測加熱材料的沸騰狀態(tài)的沸騰檢測裝置、以及通過加熱材料沸騰根據(jù)在加熱終止之后與相應(yīng)的加熱裝置對應(yīng)的容器的振動(dòng)阻尼比來識(shí)別沸騰加熱裝置的沸騰判斷裝置。
根據(jù)文件US 6236025 B,具有聲感測系統(tǒng)的、用于確定烹飪用具的內(nèi)容物的煮沸狀態(tài)的爐灶包括至少一個(gè)聲傳感器、被定位在烹飪器具上或中來檢測一個(gè)或多個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的聲發(fā)射,這些聲發(fā)射是產(chǎn)生于各種烹飪用具或容器中液體加熱以及沸騰的發(fā)射特點(diǎn)。
根據(jù)文件JP 2005019292,為了消除問題(如使用者的誤解),一種加熱炊具包括設(shè)有用于在上部安裝加熱容器的頂板的加熱炊具本體;用于在加熱容器中加熱并且烹飪加熱對象的加熱裝置;用于檢測傳輸至加熱炊具本體的振動(dòng)水平的振動(dòng)傳感器;用于檢測該頂板的溫度的溫度傳感器;以及沸騰檢測裝置,該沸騰檢測裝置基于該振動(dòng)傳感器的輸出來檢測該加熱容器中的加熱對象的沸騰狀態(tài)、并且在該溫度傳感器檢測的溫度是規(guī)定的溫度或更高的條件下最終決定該加熱對象的沸騰檢測。
根據(jù)EP 2590473 A,一種烹飪裝置具有加熱單元、控制單元以及傳感器單元。提供該控制單元用于基于通過傳感器單元測量的信號(hào)的時(shí)間曲線檢測加熱單元待烹飪食物的臨近的慢煮狀態(tài)。在傳感器單元中提供了加速度傳感器?;谶@些信號(hào)的相應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度來執(zhí)行對于加熱烹飪材料的位置確定。
文件US 6118104 A討論了一種根據(jù)聲傳感器所測量的確定液體沸騰狀態(tài)的方法,該聲傳感器在液體加熱時(shí)測量該液體產(chǎn)生的聲信號(hào)。該聲信號(hào)是光滑的并且計(jì)算該聲信號(hào)的一階導(dǎo)數(shù)。同樣,測量該聲信號(hào)的頻率。使用導(dǎo)數(shù)拐點(diǎn)、零坡度點(diǎn)以及聲信號(hào)頻率來確定液體的預(yù)慢煮、慢煮、煮沸前、煮沸、煮干、以及過沸騰狀態(tài)。
未獲知進(jìn)一步的現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明基于的問題是,在存在多于一個(gè)烹飪?nèi)萜鲿r(shí)改進(jìn)感應(yīng)灶具的沸騰檢測以及感應(yīng)灶具的后續(xù)能量控制。
這個(gè)問題是通過本發(fā)明根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)灶具、根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于加熱食物的方法以及根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于感應(yīng)灶具的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來解決的。
在多項(xiàng)從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展。
有利地,根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)灶具使用微機(jī)電系統(tǒng)(又稱作MEMS)、相應(yīng)地加速度傳感器來檢測由在加熱物質(zhì)內(nèi)形成的氣泡所導(dǎo)致的振動(dòng),由此利用在移動(dòng)裝置中可以獲得的、大量廣泛分布的、并且已經(jīng)被證明是可靠的技術(shù)。其與相應(yīng)的溫度檢測器結(jié)合以確定在感應(yīng)灶具上加熱的哪一物質(zhì)正在沸騰并且控制向感應(yīng)線圈供應(yīng)的能量,該感應(yīng)線圈以此方式加熱相應(yīng)的識(shí)別的物質(zhì),避免了烹飪過度并且允許自動(dòng)過程中的持續(xù)慢煮。
有利地,根據(jù)本發(fā)明的廚房灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,微機(jī)電系統(tǒng)(例如,振動(dòng)傳感器)被放置在加熱區(qū)之間,并且以此方式由在圍繞振動(dòng)傳感器的任一加熱區(qū)上沸騰的物質(zhì)導(dǎo)致的振動(dòng)能夠以基本上相等的靈敏度被檢測,并且因此在中心僅有一個(gè)振動(dòng)傳感器能夠用于多個(gè)加熱區(qū)以有把握地檢測在相應(yīng)的加熱區(qū)上烹飪的沸騰物質(zhì)。
有益的是,根據(jù)本發(fā)明的廚房灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,微機(jī)電系統(tǒng)、相應(yīng)地振動(dòng)傳感器加速度傳感器被放置在烹飪區(qū)之間,因?yàn)橐源朔绞剑稍谙鄳?yīng)烹飪區(qū)上加熱的物質(zhì)引起的振動(dòng)必須行進(jìn)相同的距離到達(dá)振動(dòng)傳感器,并且因此無論涉及哪一個(gè)烹飪區(qū)都允許以相同的敏感度精確檢測振動(dòng)。以此方式,進(jìn)一步方便了并且改進(jìn)了烹飪物質(zhì)的檢測。這允許在確定所有烹飪區(qū)時(shí)中建立相同的準(zhǔn)確度。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的廚房灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,微機(jī)電系統(tǒng)、相應(yīng)地加速度傳感器、振動(dòng)傳感器附接至烹飪板,該烹飪板同樣容納感應(yīng)烹飪灶具的烹飪區(qū)。以此方式,方便了加速度傳感器的振動(dòng)分布,同時(shí)允許最小阻尼效應(yīng)并且因此改進(jìn)了準(zhǔn)確性。通過電介質(zhì)將微機(jī)電系統(tǒng)與由操作感應(yīng)烹飪灶具而存在或引起的磁波或電場進(jìn)行隔離來保護(hù)該裝置并且確保加速度傳感器的長期功能。有益的是,同時(shí)同樣提供了更好的隔熱。以此方式,在熱深鍋被放置在其附近的情況下,更好地保護(hù)微機(jī)電系統(tǒng)免受熱沖擊或過熱。
有益的是,根據(jù)本發(fā)明的廚房灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,電介質(zhì)是云母,該云母是一種硬的物質(zhì)并且因此允許分布聲音以及振動(dòng)能量,而同時(shí)保護(hù)微機(jī)電系統(tǒng)免受在烹飪灶具存在的電場或磁波相應(yīng)地輻射引起的損壞。有利地,云母還具有隔熱特性并且因此能夠提供對微機(jī)電系統(tǒng)的雙重保護(hù)。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的廚房灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,用戶界面設(shè)置在廚房灶具處,該廚房灶具連接至控制單元并且被適配成向使用者指示任一烹飪區(qū)的物質(zhì)的沸騰狀態(tài)。以此方式,能夠觸發(fā)使用者的快速響應(yīng),相應(yīng)地能夠吸引操作者的意識(shí)以提供對烹飪過程更緊密的控制并且最終采取不能經(jīng)受感應(yīng)烹飪灶具的自動(dòng)功能的糾正措施。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的廚房灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,該控制器被適配成控制供應(yīng)給感應(yīng)加熱區(qū)的能量以保持沸騰物質(zhì)的慢煮。這意味著將會(huì)減少向與支撐沸騰物質(zhì)的、識(shí)別的加熱區(qū)相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)感應(yīng)線圈供應(yīng)的能量,而同時(shí)將沸騰物質(zhì)保持在與預(yù)定烹飪溫度相關(guān)聯(lián)的慢煮狀態(tài)。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,該控制器被適配成基于與振動(dòng)-相對應(yīng)地初始烹飪狀態(tài)時(shí)的聲音水平以及最大聲音水平來控制向所識(shí)別的加熱區(qū)供應(yīng)的功率。以此方式,考慮到總功率,能夠計(jì)算功率水平與某一溫度以及總音量與慢煮狀態(tài)下音量的關(guān)系相對應(yīng)。同此,提供了一種容易并且簡單的方法以計(jì)算在慢煮狀態(tài)下保持之前沸騰物質(zhì)所需的功率。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,基于待煮沸物質(zhì)的加熱行為確定向識(shí)別的加熱區(qū)供應(yīng)的功率。基于向加熱區(qū)供應(yīng)的功率以及煮沸物質(zhì)所需要的時(shí)間,以水作為基礎(chǔ)能夠粗略計(jì)算物質(zhì)的質(zhì)量。以此方式,通過考慮根據(jù)不同質(zhì)量所做的任一之前的觀察并且例如在例如控制器中存儲(chǔ)的質(zhì)量/功率表中查找慢煮所需的功率能夠很好地估計(jì)將加熱區(qū)上的物質(zhì)保持在慢煮狀態(tài)下所需的功率。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)灶具的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展,用戶界面設(shè)有用于涉及到檢測加熱區(qū)上的深鍋、使在加熱區(qū)上檢測到的深鍋中的物質(zhì)沸騰以及后續(xù)慢煮加熱物質(zhì)的自動(dòng)過程的啟動(dòng)按鈕。以此方式,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)灶具上的各種深鍋中的物質(zhì)能夠根據(jù)預(yù)定的烹飪完成狀態(tài)被煮沸以及后續(xù)慢煮,并且所需的使用者交互最少。有益的是,這樣的過程能夠與用于相應(yīng)的加熱區(qū)的預(yù)定定時(shí)相結(jié)合。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的用于加熱食物的方法,能夠測量在感應(yīng)灶具的不同加熱區(qū)上的加熱物質(zhì)的加熱過程中可聽聲音引起的振動(dòng),并且能夠?qū)﹄S時(shí)間推移的聲音信號(hào)進(jìn)行分析一般一旦到達(dá)沸騰狀態(tài)就有把握地確定。隨后,能夠控制(例如慢煮沸騰之后的物質(zhì))向支撐沸騰物質(zhì)的加熱區(qū)供應(yīng)的功率,或者可以提供指示以允許使用者采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?或者例如將面條放入沸騰的水中)對物質(zhì)沸騰做出響應(yīng)。
有利地,一旦峰值聲音水平與當(dāng)前聲音水平的關(guān)系為0.4,能夠給出沸騰指示。
有利地,根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展能夠提供另一種對于沸騰狀態(tài)的確定,通過確定平坡聲音水平高于初始聲音水平持續(xù)30秒鐘。
有利地,根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步發(fā)展,對應(yīng)于待加熱物質(zhì)的質(zhì)量,基于最大聲音水平與期望在慢煮狀態(tài)下發(fā)生的、并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)該功率或者在加熱過程中確定溫度梯度的聲音水平之間的關(guān)系減少向加熱區(qū)供應(yīng)的功率。這允許確定將物質(zhì)保持在慢煮狀態(tài)所需的功率,有利地通過在列出質(zhì)量以及慢煮所需的加熱功率的表中查找功率。
有利地,根據(jù)本發(fā)明的用于感應(yīng)灶具的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器上的計(jì)算接可讀指令,當(dāng)這些計(jì)算接可讀指令被感應(yīng)灶具的控制器讀取時(shí)使得控制器將根據(jù)本發(fā)明的方法步驟作為過程步驟來執(zhí)行。以此方式,方便了大批量生產(chǎn)并且可以以無線方式或者每當(dāng)在顧客允許的情況下閱讀器將指令從維護(hù)終端等等轉(zhuǎn)移至控制器時(shí)在顧客現(xiàn)場容易更新控制器。
隨后,將基于附圖中示出的多個(gè)實(shí)例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明,在附圖中:
圖1示出了廚房灶具的示例性俯視圖;
圖2示出了廚房灶具的構(gòu)型;
圖3示出了隨時(shí)間推移的振動(dòng)曲線;并且
圖4示出了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
如圖1所示,例如,感應(yīng)灶具1000具有四個(gè)加熱區(qū)1100、1200、1300和1400。作為例如加速度計(jì)構(gòu)建的振動(dòng)傳感器、相應(yīng)地微機(jī)電系統(tǒng)1500位于這些加熱區(qū)之間并且優(yōu)選地位于這些加熱區(qū)的中間以便當(dāng)物質(zhì)以相同的準(zhǔn)確度在相應(yīng)的加熱區(qū)上沸騰時(shí)檢測由可聽聲音引起的振動(dòng)。
為了更好的保護(hù),該微機(jī)電系統(tǒng)可以被安裝在印刷線路板上。以此方式,該微機(jī)電系統(tǒng)可以更好地受到保護(hù)免受熱量以及過大振動(dòng)的影響。進(jìn)一步地,如果安裝位置更接近電磁線圈時(shí),可以優(yōu)選地提供磁屏蔽,有益的是,金屬屏蔽。有益的是,印刷線路板可以通過機(jī)械裝置(諸如銷釘或多個(gè)墻壁)聯(lián)接至玻璃陶瓷。另一方面,有益的是,該印刷線路板可以被安裝在例如硅膠的柔軟材料上,將其固定在灶臺(tái)上以限制從玻璃陶瓷傳輸至微機(jī)電系統(tǒng)的振動(dòng)。以此方式,可以延長該微機(jī)電系統(tǒng)的使用壽命。
進(jìn)一步地,示出了人機(jī)接口1600通過對應(yīng)的開關(guān)1660至1630允許相應(yīng)地選擇加熱區(qū)1100至1400。進(jìn)一步地,提供了on/off開關(guān)1670以及自動(dòng)功能的指示1680與按鈕1610。進(jìn)一步地,+/-開關(guān)被示出為1620以便例如當(dāng)沒有運(yùn)行自動(dòng)功能時(shí)調(diào)節(jié)向相應(yīng)的加熱區(qū)1100至1400提供的功率,或者以便在自動(dòng)過程中校正功率。例如,如果通過感應(yīng)灶具上的物質(zhì)實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)需要使用者的注意,該指示器1680可以是文本顯示、諸如發(fā)光二極管的光顯示或包含揚(yáng)聲器以便提聽供可聲音,用于進(jìn)一步輸入或執(zhí)行伴有烹飪物質(zhì)的活動(dòng)。例如,可以在指示器1680上指示加熱區(qū)1100至1400中的任一者上的烹飪物質(zhì)的沸騰狀態(tài)。使用者可以使用例如可以是傳感器場或者觸屏輸入的自動(dòng)功能按鈕來在感應(yīng)灶具1000的任何加熱區(qū)上啟動(dòng)自動(dòng)沸騰功能。比如,使用者可以將諸如深鍋的烹飪?nèi)萜鞣胖迷谝粋€(gè)加熱區(qū)上,該加熱區(qū)將通過感應(yīng)灶具的深鍋檢測(未示出)而被識(shí)別并且引起該物質(zhì)的后續(xù)沸騰中,其中,使用微機(jī)電系統(tǒng)1500檢測沸騰狀態(tài),并且在已經(jīng)達(dá)到該沸騰狀態(tài)后可以開始對該物質(zhì)后續(xù)的慢煮。
進(jìn)一步地,一旦達(dá)到沸騰狀態(tài),通過呈現(xiàn)閃光、文本消息或可聽聲音或其組合來通過指示器1680給出指示??梢韵氲接糜诒环胖迷诓煌訜釁^(qū)上的多個(gè)深鍋的相同自動(dòng)功能。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的廚房灶具的基本構(gòu)型。在這種情況下,這可以被認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在廚房灶具上存在多種沸騰物質(zhì)時(shí),通過熱傳感器以及微機(jī)電系統(tǒng)(例如,相應(yīng)地加速度傳感器)的結(jié)合可以有把握能夠識(shí)別出沸騰物質(zhì)。這里,示出了包含烹飪物質(zhì)2110(例如,水或湯或其他任何菜肴)的深鍋2100。還示出了在加熱區(qū)上支撐深鍋2100的灶臺(tái)2250。該加熱區(qū)暴露于位于灶臺(tái)2250下面的感應(yīng)線圈2200所發(fā)出的磁波下。在感應(yīng)灶具運(yùn)行的過程中可以建立多個(gè)電場。熱傳感器2220可以位于烹飪區(qū)的區(qū)域,諸如提供其區(qū)域的溫度信息的恒溫器。進(jìn)一步地,示出了磁波的發(fā)生器2300連接至控制器2400,該控制器控制發(fā)生器2300產(chǎn)生的信號(hào)和信號(hào)的能量。
進(jìn)一步地,示出了用戶界面控制器2600,該用戶界面控制器通過線2410連接至該控制器并且連接至振動(dòng)傳感器2500、相應(yīng)地微機(jī)電系統(tǒng)、通過線2510連接至相應(yīng)的加速度計(jì)2500。一旦向感應(yīng)線圈2200供給來自發(fā)生器2300的磁能,在烹飪?nèi)萜?100內(nèi)產(chǎn)生渦電流,并且通過加熱容器加熱物質(zhì)2110。此外,可以建立可能對諸如MEMS的敏感電部件造成損壞的電場。
在特定的時(shí)間點(diǎn),氣泡開始在物質(zhì)2110的內(nèi)部形成并且再次破裂,引起振動(dòng)與可聽聲音。通過微機(jī)電系統(tǒng)2500檢測到這個(gè)聲音。這里,示出了微機(jī)電系統(tǒng)2500通過介質(zhì)屏蔽2505間接附接至灶臺(tái)2250,該介質(zhì)屏蔽由云母制成,由于云母是硬的物質(zhì)并且基本上不會(huì)大幅度減弱振動(dòng)、而同時(shí)保護(hù)該微機(jī)電系統(tǒng)免受感應(yīng)線圈2200發(fā)出的電磁波或者在運(yùn)行過程中或在感應(yīng)灶具處建立或存在的電場的影響。有益的是,該云母還同時(shí)提供良好的隔熱來抵抗從例如熱深鍋透過例如由玻璃陶瓷制成的灶臺(tái)2250傳輸?shù)臒崃俊?/p>
代替云母或除了云母之外,為了更好的保護(hù),該微機(jī)電系統(tǒng)可以被安裝在印刷線路板上。以此方式,該微機(jī)電系統(tǒng)可以更好地受到保護(hù)免受熱量以及過大振動(dòng)的影響。進(jìn)一步地,如果安裝位置更接近電磁線圈時(shí),可以優(yōu)選地提供磁屏蔽,有益的是,金屬屏蔽。有益的是,這些感應(yīng)線圈還可以被設(shè)計(jì)成引導(dǎo)電磁波遠(yuǎn)離該微機(jī)電系統(tǒng)。有益的是,該印刷線路板可以通過機(jī)械裝置(諸如銷釘或墻壁)聯(lián)接至灶臺(tái)2250。另一方面,有益的是,該印刷線路板可以被安裝在例如硅膠的柔軟材料上以限制從玻璃陶瓷傳輸至微機(jī)電系統(tǒng)的振動(dòng)能量。以此方式,可以延長該微機(jī)電系統(tǒng)的使用壽命。
根據(jù)本實(shí)施例的感應(yīng)灶具可以被以如下方式配置:多種物質(zhì)可以在灶臺(tái)2250上被同步加熱并且每一個(gè)加熱區(qū)設(shè)有熱傳感器2220,同時(shí)優(yōu)選地僅有一個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)例如需要被提供為檢測從圖1中1100至1400指示的全部加熱區(qū)加熱的所有物質(zhì)中發(fā)出的可聽聲音引起的振動(dòng)。
一旦檢測到相應(yīng)的物質(zhì)沸騰,查詢指示最高溫度的相應(yīng)溫度傳感器,可以識(shí)別相應(yīng)的加熱區(qū)以及校正措施以便控制向感應(yīng)線圈2200供應(yīng)的功率,優(yōu)選地其方式為降低向感應(yīng)線圈2200供應(yīng)的功率以便允許慢煮之前沸騰的物質(zhì)預(yù)定時(shí)間。
通常,微機(jī)電系統(tǒng)是也在移動(dòng)電話使用的且廣泛可用并且可靠、并且可以被成本高效地作為用于家用電器的大眾市場裝置而使用的裝置。
另一方面,可以想到的是,通過將移動(dòng)電話放置在灶臺(tái)2250上并允許其與控制器2400或2600通過近場通信或任何其他合適的無線通信來進(jìn)行通信從而直接使用微機(jī)電系統(tǒng)作為移動(dòng)裝置的一部分。在這種情況下,將不會(huì)需要微機(jī)電系統(tǒng)2500。另一方面,如果是這樣的情況,指示器將會(huì)警示使用者將其移動(dòng)電話放在灶臺(tái)上以便允許待執(zhí)行自動(dòng)功能。微機(jī)電系統(tǒng)2500可以是加速度計(jì)子系統(tǒng)的一部分,該加速度計(jì)子系統(tǒng)為與控制器2400的通信準(zhǔn)備微機(jī)電系統(tǒng)檢測的多個(gè)信號(hào)。
有益的是,該加速度計(jì)系統(tǒng)被放置為與灶臺(tái)相接觸并且通過有益地由1mm的云母制成的介電層屏蔽來保護(hù)以便檢測由于深鍋2100的可聽聲音引起的振動(dòng)造成的加速度變化,該屏蔽可以充分地延長跨越該微機(jī)電系統(tǒng)以便保護(hù)其免受電場或由磁波導(dǎo)致的干擾的影響。有益的是,可以將該加速度子系統(tǒng)從下面膠合于灶臺(tái)2250。替代地或此外,如上所述,能夠?qū)⒂∷⒕€路板用于安裝以及更好地保護(hù)微機(jī)電系統(tǒng)。
有益的是,根據(jù)本發(fā)明,例如通過圖1所示的按鈕1610啟動(dòng)的自動(dòng)功能檢測或啟動(dòng)任何深鍋以及感應(yīng)灶具上的包含沸騰物質(zhì)的相關(guān)加熱區(qū)并且通過圖1所示的人機(jī)接口1600向使用者指示沸騰檢測;并且在合適的時(shí)間量之后減少向相應(yīng)的加熱區(qū)供應(yīng)的功率來使該物質(zhì)保持慢煮。微機(jī)電系統(tǒng)具有的優(yōu)勢是該微機(jī)電系統(tǒng)不具有慣性,由于沸騰物質(zhì)以及深鍋2110、2100中產(chǎn)生的熱量需要從深鍋透過灶臺(tái)2250被傳輸至溫度傳感器2220,因此較溫度傳感器提供了速度優(yōu)勢。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在感應(yīng)灶具上對物質(zhì)加熱過程中的隨時(shí)間推移的振動(dòng)曲線,例如,可以使用根據(jù)圖2的構(gòu)型來產(chǎn)生這個(gè)圖。
向上指示了聲音水平3200,向左指示了時(shí)間3100。在初始狀態(tài)下,例如通過將深鍋放置在感應(yīng)灶具上、檢測深鍋的存在以及推動(dòng)灶具上的自動(dòng)按鈕1610來接通能量。然后,功率被供應(yīng)至感應(yīng)線圈以便通過在深鍋的導(dǎo)電材料內(nèi)產(chǎn)生渦電流來加熱深鍋以及深鍋內(nèi)的物質(zhì)。在此階段3150,幾乎沒有產(chǎn)生可聽聲音并且與可聽聲音相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)通常保持在較低水平。在此背景下則認(rèn)為向感應(yīng)線圈供應(yīng)的能量是恒定的。其可以被認(rèn)為是最大功率或其可以是特殊加熱配置功率,或者其可以是與烹飪過程相關(guān)聯(lián)并且相適合的任何所需要的能量水平。
在特定的時(shí)間點(diǎn),可以確定正梯度,在3250指示煮沸前階段。接著,將會(huì)經(jīng)過最大值并且能夠檢測到振動(dòng)曲線的負(fù)梯度。在3250指示了煮沸開始階段。3500指的是過濾后的曲線,而3600指的是測量的曲線。例如,通過微機(jī)電系統(tǒng)測量的信號(hào)可以經(jīng)受快速傅里葉變換來將其變換至頻功率譜并且過濾不想要的、在烹飪過程中沒有原點(diǎn)的多個(gè)頻率。同樣,可以過濾掉源自電源諧波的多個(gè)頻率。
進(jìn)一步地,為了提高信號(hào)質(zhì)量,可以使用低通濾波器以便進(jìn)一步挑選出與烹飪過程不相關(guān)的信號(hào)。在3500示出了過濾后的曲線。
有益的是,根據(jù)本發(fā)明的方法,可以對信號(hào)執(zhí)行多個(gè)并行算法,該信號(hào)提高了有把握地檢測各種條件下(不同的深鍋、不同的物質(zhì)水平以及不同的功率水平)的沸騰階段的可能性與可能。
有益的是,對于每一個(gè)信號(hào),以例如不同步驟的形式檢測并且儲(chǔ)存信號(hào)歷史記錄:檢測正斜率、負(fù)斜率、峰、初始水平以及對條件的后續(xù)評估并且細(xì)化用于決策的獲得信息來有把握地分配烹飪階段(諸如尤其是沸騰和慢煮)。這里,例如,這意味著確定并且儲(chǔ)存特定時(shí)間的特定條件用于進(jìn)一步評估。
有利地,能夠執(zhí)行多個(gè)算法,例如
1)可以執(zhí)行對最大峰值以及后續(xù)下降的檢測。例如,已知的是,在理想的情況下沸騰發(fā)生在峰的下降邊。因此,如果能夠檢測到具有后續(xù)信號(hào)下降的峰,則有把握能夠簡單地檢測到沸騰。能夠產(chǎn)生煮沸檢測信號(hào),例如當(dāng)獲得最大信號(hào)強(qiáng)度與后續(xù)信號(hào)之間的特定關(guān)系時(shí),例如,優(yōu)選地0.4的關(guān)系足夠指示發(fā)生了沸騰。在這種情況下,能夠使用信號(hào)來產(chǎn)生文本形式的信息作為人機(jī)接口處指示的可見或可聽的信息。
如果不能根據(jù)1)有把握地確定,可以執(zhí)行進(jìn)一步的步驟。在這種情況下,有益的是,能夠執(zhí)行另一個(gè)確定
可以執(zhí)行2),其中,檢測到平坡振動(dòng)水平,然而,該振動(dòng)水平被確定為高于振動(dòng)的初始水平。平緩意味著水平在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)基本上保持相同并且僅相差例如5%或10%。這些狀態(tài)對應(yīng)于在初始階段針對高水平的3450以及針對低水平的3150。通過將這樣的檢測與之前對小峰的檢測、相應(yīng)地負(fù)斜率相結(jié)合能夠進(jìn)一步改善該檢測。
另一方面,如果根據(jù)1)和2)的方法不能導(dǎo)致有把握的檢測,可以執(zhí)行進(jìn)一步檢測
可以執(zhí)行3),其僅僅基于對最終較高水平的平坡以及初始狀態(tài)3150的較低水平的檢測。在這種情況下,可能有益的是使用較長觀察期(例如優(yōu)選地20秒或更優(yōu)選地30秒)直到產(chǎn)生沸騰檢測信號(hào)來提高檢測的確保性。
有益的是,根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例,振動(dòng)檢測與溫度檢測相結(jié)合。多個(gè)感應(yīng)灶具通常配備有區(qū)溫度傳感器,該區(qū)溫度傳感器通常測量包括低溫、玻璃/深鍋溫度以及感應(yīng)磁場的混合的溫度。由于這種測量混合,單獨(dú)這樣的溫度的傳感器信息通常不適于給出關(guān)于沸點(diǎn)的精確指示。
有益的是,基于振動(dòng)和微機(jī)電系統(tǒng)確定物質(zhì)的沸騰相比于基于溫度傳感器的確定具有較高的優(yōu)先級。然而,在多種流體或物質(zhì)在不同的加熱區(qū)沸騰的情況下并且如果通過發(fā)生器、相應(yīng)的用戶界面控制器產(chǎn)生沸騰指示信號(hào),能夠使用溫度傳感器以便分配適當(dāng)?shù)募訜釁^(qū)。在這種情況下,確定具有相關(guān)聯(lián)的、指示較高溫度的熱傳感器的加熱區(qū)以支撐盛裝沸騰物質(zhì)的深鍋,并且指示器1650上給出了對應(yīng)的指示。
有益的是,一旦烹飪區(qū)已經(jīng)達(dá)到某一溫度,相應(yīng)的多個(gè)溫度傳感器2220能夠進(jìn)一步用于僅通過例如啟動(dòng)評估算法而可靠地增加檢測。進(jìn)一步地,例如,如果不平常的意外溫度通過與加熱區(qū)相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器來指示,可以停止檢測。
在根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)施例的自動(dòng)烹飪過程中,并且繼檢測加熱區(qū)上的深鍋中盛裝的物質(zhì)的沸騰狀態(tài)之后,能夠減少向與該加熱區(qū)相關(guān)聯(lián)的感應(yīng)線圈供應(yīng)的能量,以一種方式將深鍋中的食物保持在慢煮狀態(tài)。用各種方式能夠確定在這種狀態(tài)下向感應(yīng)線圈適當(dāng)?shù)毓?yīng)的功率水平。例如,圖3中初始水平3150處記錄的振動(dòng)水平能夠與例如圖3示出的3450處的強(qiáng)勁沸騰的振動(dòng)水平相比較。
例如,慢煮功率水平能夠相對于這兩個(gè)水平調(diào)節(jié)以便獲得與這兩個(gè)水平之間按比例的振動(dòng)水平相對應(yīng)的慢煮水平。成比例地,相關(guān)的多個(gè)功率水平將會(huì)用于確定對應(yīng)的慢煮水平。另一方面,在溫度傳感器指示沸騰檢測已經(jīng)基于從冷態(tài)開始的烹飪的情況下,能夠從冷態(tài)測量時(shí)間并且能夠從通過測量直到沸騰發(fā)生的持續(xù)相應(yīng)的功率導(dǎo)出的時(shí)間以及綜合功率估算出水、相應(yīng)地烹飪物質(zhì)的量。這允許確定水的量并且相應(yīng)地允許將待提供的能量的量與此物質(zhì)相關(guān)聯(lián)以便通過例如提供將特定能量分配至特定待烹飪的物質(zhì)質(zhì)量的表以及在該表中查找相應(yīng)質(zhì)量所需要的所需能量來將其保持在慢煮狀態(tài)下。
如圖4所示,計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品4000包括例如數(shù)據(jù)載體,諸如儲(chǔ)存卡4100以及被儲(chǔ)存在該儲(chǔ)存卡4100中的多個(gè)指令4200相應(yīng)地4300。例如,這些指令能夠在感應(yīng)灶具中被控制器2400讀取并且致使其如以上所解釋地執(zhí)行沸騰檢測、計(jì)算慢煮所需能量并且控制烹飪區(qū)。
參考數(shù)字清單
1000:感應(yīng)灶具;
1100、1200,1300、1400:加熱區(qū)
1500:振動(dòng)傳感器、加速度計(jì)、微機(jī)電系統(tǒng);
1600:人機(jī)接口;
1630、1640,1650、1660:用于加熱區(qū)的選擇器;
1670:on/off開關(guān);
1610:自動(dòng)功能開關(guān);
1680:指示器;
2000:感應(yīng)灶具構(gòu)型;
2100:深鍋;
2110:烹飪物質(zhì);
2250:灶臺(tái);
2200:感應(yīng)線圈;
2300:感應(yīng)發(fā)生器;
2400:控制器;
2410:連接線;
2600:用戶界面控制器;
2510:連接線;
2220:熱傳感器;
2230:連接線;
2210、2220:用于向感應(yīng)線圈饋給功率的線;
2500:加速度計(jì)子系統(tǒng)、相應(yīng)地微機(jī)電子系統(tǒng);
2505:電介質(zhì)屏蔽材料;
3000:隨時(shí)間推移的振動(dòng)圖;
2200:振動(dòng);
3100:時(shí)間;
1330:初始狀態(tài);
3250:煮沸前階段;
3350:煮沸開始階段;
3450:更高振動(dòng)水平3150的沸騰階段;
4000:計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品;
4200、4300:計(jì)算機(jī)可讀指令;
4100:數(shù)據(jù)載體。