本發明涉及具有烹飪容器、加熱裝置和溫度傳感器的烹飪裝置。本發明還涉及用于將溫度傳感器信號轉換為在烹飪裝置中的從屬的溫度的方法。
背景技術:
在多個不同的實施方案中能夠獲得用于加熱液體和用于烹調菜肴的烹飪裝置。例如,提供了多功能炊具,在其中,能夠從用于烹調菜肴的不同的烹飪和烹調程序中進行挑選。在這樣的器件中,當然也在其它的烹飪裝置中,需要溫度控制或調節,對其而言需要準確的溫度檢測作為基礎。
美國專利us9、191、998b2說明了烹飪裝置和方法,其中,所述烹飪裝置包括至少一個受溫度控制的加熱元件、使用者接口(該使用者接口實現了使用者挑選預限定的烹飪對象)和處理器模塊,該處理器模塊準備好用于烹飪所挑選的預限定的烹飪對象的烹調數據并且給使用者在烹飪期間提供顯示信息。所述烹調數據能夠說明烹飪過程或者流程。
技術實現要素:
因此本發明所針對的任務在于,借助于溫度傳感器,利用經改善的準確性來檢測在烹飪裝置中的溫度。此外本發明的任務是,這樣檢測在所述烹飪裝置中的溫度:使得所述溫度傳感器不必非要與含水的介質處于直接接觸中。此外本發明的任務是,實現在烹飪裝置中的溫度的確定,該溫度至少在很大程度上不依賴于所述溫度傳感器的相應的安裝情況、熱學的傳輸條件和在烹飪容器和溫度傳感器之間的熱傳輸。
根據本發明的解決方案
所提出的任務的解決方案通過提供一種烹飪裝置來實現,該烹飪裝置具有用于容納含水的介質的烹飪容器、用于加熱所述烹飪容器的加熱裝置和溫度傳感器,該溫度傳感器被構造用于:在所述烹飪容器的預先確定的位置處檢測溫度并且依賴于該溫度來產生溫度傳感器信號。所述烹飪裝置構造用于:在含水的介質沸騰時,檢測所述溫度傳感器信號的值并且基于所檢測到的值校準所述溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換。
所述含水的介質的沸點表現為對于將溫度信號轉換到從屬的溫度中的校準的穩定的基準。如果所述含水的介質沸騰,則檢測所述溫度傳感器信號的值。在不同的器件中,在含水的介質沸騰時獲得所述溫度傳感器信號的不同的值,因為所述溫度傳感器信號的所檢測到的值尤其依賴于該傳感器的不同的安裝情況、在烹飪容器和溫度傳感器之間的熱學的熱導率、該溫度傳感器與所述烹飪容器的內壁部的間距等。尤其,在間接的溫度測量中(在其中,所述溫度傳感器與所述含水的介質不處于直接接觸中),能夠注意到這些影響因子。所述沸騰溫度還依賴于相應支配的空氣壓力和由此也依賴于高度位置,其中,在空氣壓力較低時,得到了比在空氣壓力較高時的更低的沸騰溫度。所述溫度傳感器信號的所檢測到的值因此表征了對于溫度傳感器的安裝情況和熱傳輸性質并且還依賴于支配的空氣壓力。例如,在在所述烹飪容器的壁部和所述溫度傳感器之間的熱傳輸被良好構建時,相比于在較差的熱傳輸的情況中,所述溫度傳感器提供另外的值。此時目標是,如此地校準所述溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換:使得獲得在很大程度上不依賴于局部的影響因子的、所述溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換。在此,將校準理解為把初始參量轉換為目標參量的各種固設。尤其,把校準理解為這樣的固設:初始參量的值轉換為從屬的目標參量的方式。
就此而言建議的是,把在含水的介質沸騰時所檢測到的所述溫度傳感器信號的值,使用作為對于把溫度傳感器信號轉換到從屬的溫度中的校準的基礎。當溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換是基于溫度信號的所檢測到的值而被校準時,實現的是,局部的影響因子、例如對于所述溫度傳感器的安裝情況和熱傳輸性質不具有或者僅稍微具有對這樣所求取的溫度的影響。由此,這樣的溫度可供使用:該溫度在很大程度上不依賴于相應的結構上的安裝情況和熱學的傳遞特性。這也具有的優點是,在很大程度上不依賴于構件公差,并且例如也能夠使用較不準確配合地制造的構件。在此,把溫度傳感器信號校準到含水的介質的實際的沸騰溫度上,從而一同考慮所述沸騰溫度的壓力相關性并且獲得了匹配于支配的空氣壓力的校準。所求取的溫度能夠用作對于溫度控制或調節的基礎,尤其例如作為對于控制不同的溫度程序的基礎。以這種方式,獲得了相比目前更加準確的溫度控制或調節,這例如反映在所烹調的菜肴的經改善的品質中。
根據本發明的方法用于將溫度傳感器信號轉換為在烹飪裝置中的從屬的溫度。所述烹飪裝置包括用于容納含水的介質的烹飪容器、用于加熱所述烹飪容器的加熱裝置和溫度傳感器,該溫度傳感器被構造用于:在所述烹飪容器的預先確定的位置處檢測溫度并且依賴于該溫度來產生溫度傳感器信號。所述方法包括步驟:在含水的介質沸騰時檢測所述溫度傳感器信號的值,并且基于所檢測到的值來校準所述溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換。
相應于根據本發明的方法,在介質沸騰時首先檢測所述溫度傳感器信號的值。這種所檢測到的值在器件改變時改變并且表征了相應的安裝情況和熱學的周邊環境條件和在所述溫度傳感器的周圍區域中的傳遞特性。所述沸騰溫度此外也依賴于相應的空氣壓力并且由此也依賴于高度位置。然后,所述溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換會基于這種進行表征的、在介質沸騰時所檢測到的值來校準,從而獲得了在很大程度上不受局部安裝關系和傳遞特性約束的、溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換。尤其,由此依賴于構件公差,從而例如也能夠使用較不準確配合地制造的構件,因為相應的差異借助溫度傳感器信號的在介質沸騰時所檢測到的值能夠得以考慮。在此,把溫度傳感器信號校準到含水的介質的實際的沸騰溫度上,從而一同考慮所述沸騰溫度的壓力相關性并且獲得了對于支配的空氣壓力匹配的校準。以這種方式,能夠實現對于所述烹飪裝置的更加準確的溫度控制或者調節,從而例如能夠以較高的準確性執行不同的烹飪和烹調程序。
本發明的優選的構造方案
能夠單個地或在組合中彼此采用的有利的構造方案和改型方案是優選實施例和其它實施例的主題。
優選地,所述烹飪裝置構造用于,為了校準所述溫度傳感器信號而如此地控制加熱裝置:使得利用含水的介質所填充的烹飪容器被加熱,直到所述含水的介質沸騰,并且在含水的介質沸騰時檢測所述溫度傳感器信號的值。所述烹飪裝置因而控制加熱過程以及校準過程。以這種方式確保的是,所述含水的介質沸騰,當執行所述校準時。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:借助于所述溫度傳感器信號來檢測所述含水的介質何時沸騰,并且在含水的介質沸騰時檢測所述溫度傳感器信號的值。當溫度傳感器信號具有一種值(該值對應于所述含水的介質的沸騰溫度)并且溫度傳感器信號的這個值優選地在某個時段上一直保持穩定時,則所述烹飪裝置能夠認為:所述含水的介質沸騰了。在該情況中,所述烹飪裝置執行溫度傳感器信號的校準,其中,在含水的介質沸騰時檢測所述溫度傳感器信號的所述值并且基于該值執行所述校準。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:檢測是否所述溫度傳感器信號對于預先確定的時段保持穩定并且顯示了所述含水的介質的沸騰并且在經過所述時段之后檢測所述溫度傳感器信號的所述值。只要達到了所述含水的介質的沸點,則所述含水的介質的溫度保持恒定,因為所述溫度不能夠超過所述沸點而繼續提高。因此,所述含水的介質的溫度在達到沸點之后保持穩定。如果所述含水的介質沸騰并且所述溫度傳感器信號對于預先確定的時段保持穩定,則因而能夠認為的是,存在用于執行所述校準的經限定的初始條件。尤其,在經過所述預限定的時段之后,沸騰的介質的熱由于導熱而向著溫度傳感器傳播,從而所述溫度傳感器位于靠近于所述沸騰溫度的溫度上。在沸騰的起點和檢測由所述溫度傳感器提供的值之間的預限定的時段的引入,因而負責用于明確定義的和能夠再現地進行的校準。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:在經過所述時段之后,等待額外的等候時間,并且在經過所述額外的等候時間之后,檢測所述溫度傳感器信號的所述值。由此,進一步改善了熱平衡。
優選地,所述預先確定的時段指的是在50秒至300秒的范圍中的時段。尤其,所述時段能夠計為例如80秒。在此時段內,在所述烹飪容器內的含水的介質和靠近所述烹飪容器的壁部進行布置的傳感器之間已經出現了溫度平衡。
優選地,所述溫度傳感器構造用于:執行間接的溫度測量。對于間接的溫度測量,溫度傳感器不與含水的介質處于直接接觸中,而是僅間接地經過能夠導熱的材料與所述含水的介質處于熱接觸中。間接的溫度測量的優點是,所述溫度傳感器不必安裝在所述烹飪容器內,并且因此在所述烹飪容器的內壁部中不需要用于容納所述溫度傳感器的缺口或口部。由此,能夠更加簡單地清潔所述烹飪容器的內壁部。就此而言,在烹飪裝置中的間接的溫度測量是有利的。但是因為所述溫度傳感器不與所述含水的介質處于直接接觸中,則由所述溫度傳感器所檢測到的溫度能夠不同于所述含水的介質的實際的溫度。例如,布置在所述烹飪容器以外的溫度傳感器會測量相比于所述含水的介質的溫度更低的溫度。
優選地,所述溫度傳感器與位于所述烹飪容器中的含水的介質不處于接觸中。這點是有利的,因為被布置在所述烹飪容器內的溫度傳感器會例如沉積污物,此外這樣的溫度傳感器尤其由于較高的溫度會經受腐蝕。
優選地,所述溫度傳感器與所述烹飪容器的內壁部間隔地布置。例如,所述溫度傳感器能夠通過所述烹飪容器的壁部與所述含水的介質進行分離。在此,在溫度傳感器和含水的介質(應該檢測該介質的溫度)之間的間距依賴于相應的安裝情況以及還有構件公差。
優選地,所述溫度傳感器檢測相對于在所述烹飪容器中的所述沸騰的含水的介質的溫度更低的溫度。例如,所述含水的介質的熱由于所述烹飪容器的壁部的導熱性而向著溫度傳感器推進。因為所述壁部與較冷的周邊環境熱連接,則在這里導致某種冷卻。就此而言,所述溫度傳感器檢測較低的溫度。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:如此地校準所述溫度傳感器信號,使得給所述溫度傳感器信號的所檢測到的值配設了在所述溫度傳感器的位置處的穩固預先給定的基準溫度。通過確定:所檢測到的值對應于固定地預先給定的基準溫度,則實現了溫度檢測與局部的影響因子例如所述溫度傳感器的安裝情況的無關性,與所述溫度傳感器的熱學的周邊環境條件的無關性,與從沸騰的介質向著所述溫度傳感器的熱傳輸等的無關性。
優選地,所述溫度傳感器信號的所檢測到的值對于溫度傳感器的安裝情況,對于溫度傳感器的熱學的周邊環境條件,對于從沸騰的介質向著所述溫度傳感器的熱傳輸是表征的。例如,在從所述沸騰的介質向著所述溫度傳感器的良好的熱傳輸的情況中和在帶有與含水的介質的較小的間距的安裝情況中,相比于在從沸騰的介質向著所述溫度傳感器的較差的熱傳輸的情況中和在與所述含水的介質的較大的間距的情況中,得到了溫度傳感器信號的另外的值。
優選地,所述校準構造用于:減小或者排除從所述溫度傳感器信號中獲得的溫度與下述至少之一的相關性:所述溫度傳感器的安裝情況,溫度傳感器的熱學的周邊環境條件,從沸騰的介質向著所述溫度傳感器的熱傳輸。由于這些相關性在所述溫度檢測時不再具有顯著的影響,則對于所述構件的配合準確性的要求也降低,并且能夠采用帶有較高的公差的在花費上更有利的構件,從而使得所述器件價格降低。
優選地,所述校準構造用于:如此地設定所述溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換:使得以溫度傳感器的安裝情況的影響、溫度傳感器的熱學的周邊環境條件的影響、從沸騰的介質向著溫度傳感器的熱傳輸的影響,完全地或部分地修正所獲得的溫度。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:基于所檢測到的值如此地執行所述溫度傳感器信號的校準,使得減小或者排除與所述溫度傳感器的安裝情況、溫度傳感器的熱學的周邊環境條件、從沸騰的介質向著所述溫度傳感器的熱傳輸中至少之一的相關性。
優選地,烹飪裝置構造用于:借助于溫度傳感器信號的所述所檢測到的值,從多個用于將所述溫度傳感器信號轉換到從屬的溫度中的轉換表格中,挑選合適的轉換表格。基于溫度傳感器信號的所檢測到的值的、溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換的校準在此示例中得以實現,辦法是:依賴于所檢測到的值從多個轉換表格挑選一個合適的轉換表格。經挑選的轉換表格提供了對于所檢測到的值和由此對于相應的局部的影響因子匹配的、溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:為了校準所述溫度傳感器信號,從所述溫度傳感器信號的所檢測到的值起,確定修正因數,其中,所述烹飪裝置被構造用于:相應于所述修正因數來改變所述溫度傳感器信號到從屬的溫度中的轉換。利用這個在校準時所確定的修正因數,能夠把溫度傳感器信號的相應的值直接換算到從屬的溫度中。
優選地,溫度傳感器信號的校準能夠由使用者執行,其中,所述烹飪裝置構造用于,在由使用者所執行的校準的情況中,如此地控制所述加熱裝置:使得利用含水的介質所填充的烹飪容器被加熱,直到所述含水的介質沸騰,并且在含水的介質沸騰時執行所述溫度傳感器信號的校準。在由使用者引起的校準中,首先所述含水的介質被加熱直到沸點,并且接下來執行所述校準。作為對此的備選方案,卻也能夠就制造而言進行所述校準。
優選地,所述溫度傳感器布置在所述烹飪容器的下側處。通過布置在所述烹飪容器的下側處,能夠直接檢測位于所述烹飪容器中的含水的介質的體積的溫度。優選地,所述烹飪裝置具有彈簧元件,該彈簧元件被構造用于:把溫度傳感器向著所述烹飪容器的下側進行擠壓。
優選地,所述烹飪裝置包括兩個溫度傳感器,也即布置在所述烹飪容器的下側處的溫度傳感器和一個另外的布置在所述烹飪容器的上部的區域中的溫度傳感器。通過兩個傳感器,實現了更加準確的測量,此外,通過比較所述兩個溫度值能夠識別誤差和工作故障。
優選地,所述溫度傳感器指的是電阻傳感器。在電阻傳感器中利用的是,不同材料的電阻具有溫度相關性。優選地,所述溫度傳感器指的是熱敏電阻。熱敏電阻在溫度低時具有高的電阻并且在溫度高時具有低的電阻。作為對此的備選方案,所述溫度傳感器優選指的是正溫度系數熱敏電阻。正溫度系數熱敏電阻在溫度低時具有小的電阻并且在溫度高時具有大的電阻。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:如此地控制所述加熱裝置,使得該加熱裝置要么在連續的運行中加熱要么在間歇的運行中加熱。優選地,所述加熱裝置在連續的運行中連續地接通并且在間歇的運行中交替地對于某些時段接通和斷開。在連續的運行中,所述加熱裝置常久地接通,并且就此而言給所述含水的介質提供最大可能的加熱功率。在此,所述連續的運行尤其適用于:在短時間中加熱液態的介質并且帶到沸騰溫度上。如果不同地,所述加熱裝置在間歇的運行中加熱,則給含水的介質提供相比于所述最大可能的加熱功率經減小的加熱功率,其中,所述所提供的加熱功率依賴于所述接通時段與斷開時段的比例,也即所謂的占空比。在間歇的運行中的加熱例如此時有利:即當已經達到了含水的介質的沸騰溫度時。在該情況中,僅需要給所述含水的介質提供對于維持住沸騰所需的加熱功率。通過間歇的加熱運行能夠在這里實現的是,避免過剩的加熱功率的供應,該過剩的加熱功率例如能夠導致沸溢并且可能導致燃燒。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:如此地控制所述加熱裝置,使得當所述含水的介質沸騰時該加熱裝置在間歇的運行中生熱。如果含水的介質已經沸騰,則對于維持住所述沸騰過程僅必要的是,給所述含水的介質提供經減小的加熱功率。這點能夠在間歇的加熱運行中出現。
優選地,所述烹飪裝置構造用于:如此地控制所述加熱裝置,使得在所述校準過程期間該加熱裝置在間歇的運行中運行。所述校準過程當含水的介質沸騰時才被執行。在該情況中,對于維持住沸騰過程足夠的是,在間歇的運行中使得所述加熱裝置生熱。
優選地,烹飪裝置構造用于:如此地控制所述加熱裝置,使得該加熱裝置首先在連續的運行中加熱所述含水的介質,并且在達到預先給定的切換溫度時從連續的運行切換到間歇的運行上。在起始加熱期間,有利的是,通過提供最大的加熱功率而使得所述含水的介質盡可能快速地被帶到沸騰溫度上。但是只要達到了所述沸騰溫度,就僅必須給所述含水的介質提供對于維持住所述沸騰過程必要的加熱功率。就此而言有意義的是,在達到預先給定的切換溫度時(該切換溫度優選地基本上對應于所述含水的介質的沸騰溫度),從所述連續的加熱運行切換到所述間歇的加熱運行上。
優選地,所述烹飪裝置指的是下述之一:多功能炊具、電的廚鍋、快速烹飪炊具、飯鍋、蒸汽烹飪鍋。在這樣的烹飪裝置中,準確的溫度檢測(優選借助于間接的溫度檢測)對于溫度控制或者調節而言是必要的。
優選地,所述含水的介質指的是水。水的使用實現了能夠再現的校準。
優選地,所述方法包括下述步驟:加熱利用含水的介質填充的烹飪容器,直到所述含水的介質沸騰,并且在含水的介質沸騰時檢測所述溫度傳感器信號的值。
優選地,所述方法包括下述步驟:求取:溫度傳感器信號在含水的介質沸騰時對于預先確定的時段是穩定的,并且檢測溫度傳感器信號的值。
優選地,所述方法構造用于:基于所檢測到的值如此地執行所述溫度傳感器信號的校準,使得減小或者排除與所述溫度傳感器的安裝情況、溫度傳感器的熱學的周邊環境條件、從沸騰的介質向著所述溫度傳感器的熱傳輸中的至少一個的相關性。
附圖說明
其它有利的構造方案在下文借助于多個在附圖中所示出的實施例來更加詳細地說明,但是本發明不局限于所述實施例。
示意示出了:
圖1:圖1示出烹飪裝置的透視圖,
圖2:圖2示出了關于所述烹飪裝置的組件的示意總覽,
圖3:圖3示出了被布置在金屬的罩部中的溫度傳感器是如何借助于彈簧元件向著所述烹飪容器的下側進行擠壓的,
圖4a:圖4a示出了作為時間函數的在烹飪容器中的含水的介質的加熱,
圖4b:圖4b示出了作為時間函數的加熱元件的加熱功率,
圖5:圖5示出了在校準時所檢測到的溫度傳感器的電阻是如何用于從多個用于將所述電阻轉換到溫度中的轉換表格中挑選一個合適的轉換表格的。
具體實施方式
在本發明的優選的實施方式的下述說明中,相同的附圖標記指代相同的或者可與對比的組件。
在圖1中示出了烹飪裝置1。所述烹飪裝置1能夠例如指的是一種多用炊具,其對于烹調不同的菜肴提供了多個不同的程序。例如,這樣的多用炊具提供了用于烹飪米、烤、燉、蒸、炒的程序,以用于烹調湯、粥、酸奶、果醬等。所述烹飪裝置1卻也能夠指的是電的廚鍋、飯鍋、快速烹飪鍋或者蒸汽炊具等。在所有的所提到的示例中,所述烹飪裝置1具有烹飪容器2以及用于加熱所述烹飪容器2的加熱元件3,該烹飪容器用于容納烹飪物或有待烹調的菜肴。所述加熱元件3能夠例如按照感應加熱的原理工作。在所述烹飪容器2的下側處設置有溫度傳感器4,以用于檢測和監控所述烹飪容器2的溫度。如果所述烹飪裝置1指的是多用炊具,則在操作前面板處設置有多個操作元件5,以用于挑選合適的烹調程序以及用于挑選對于該烹調合適的程序。此外,在所述操作前面板處布置有至少一個顯示元件6,該顯示元件顯示經挑選的烹調程序、經挑選的參數以及程序完成的狀態。
在圖2中示意展示了烹飪裝置1的單個的組件。在圖2中可見所述烹飪容器2,該烹飪容器能夠利用含水的介質7、例如利用烹飪物、利用液體、利用水等來填充。此外,可見所述加熱元件3,該加熱元件被構造用于:加熱位于所述烹飪容器2中的含水的介質7。在此,加熱元件3的操作由控制單元8控制,該控制單元給加熱元件3提供相應的控制信號9。所述加熱元件3能夠例如在連續的持續運行中運行,在其中,所述加熱元件3常久地接通。所述加熱元件3卻也能夠例如在間歇的運行或脈動的運行中生熱,其中,所述加熱元件3受到控制單元8控制地、交替地對于特定的時段接通和斷開。
為了檢測在所述烹飪容器2中的含水的介質7的溫度,設置了兩個溫度傳感器,也即下部的溫度傳感器10以及上部的溫度傳感器11。下部的溫度傳感器10構造用于:檢測在所述烹飪容器2的底部處的溫度。下部的溫度傳感器10能夠例如在所述烹飪容器2的底部的下側處布置在中部。上部的溫度傳感器11構造用于:檢測在所述烹飪容器2的上部區域中的含水的介質7的溫度。所述上部的溫度傳感器11能夠例如布置在所述烹飪容器2的上部區域中或者在所述烹飪容器2的上方,例如在所述烹飪容器2的蓋部處。所述上部的溫度傳感器能夠例如被設置用于:檢測在所述烹飪容器2的上部區域中的汽相的溫度。所述下部的溫度傳感器10和所述上部的溫度傳感器11能夠例如構造為電阻傳感器,例如構造為也被稱為ntc(負溫度系數)的熱敏電阻,或者構造為也被稱為ptc(正溫度系數)的正溫度系數熱敏電阻。在所述熱敏電阻中,所述溫度傳感器的電阻隨著溫度的增大而減小,而在正溫度系數熱敏電阻中,所述溫度傳感器的電阻隨著溫度的增大而增大。正如在圖2中示出的那樣,所述下部的溫度傳感器10和所述上部的溫度傳感器11聯接至所述控制單元8,其中,所述下部的溫度傳感器10給所述控制單元8提供了第一溫度傳感器信號12,并且其中,所述上部的溫度傳感器11給所述控制單元8提供了第二溫度傳感器信號13。所述控制單元8構造用于:相應于所述經挑選的程序并且相應于由所述溫度傳感器10和11提供的溫度傳感器信號12、13來控制或調節所述加熱元件3。
為了能夠盡可能準確地檢測在所述烹飪容器2內的含水的介質的溫度,所述溫度傳感器10和11能夠如此安裝在所述烹飪容器中:使得它們與所述液態的介質處于直接接觸中。通過這樣的直接的溫度測量,能夠以較高的準確性檢測所述溫度。但是,溫度傳感器10和11必須對此直接安裝在所述烹飪容器2的內壁部中。但是,在衛生方面下,有利的是烹飪容器2的平整的內壁部,該內壁部實現了簡單的清潔。為了達到這一點,能夠借助于間接的溫度測量來檢測所述烹飪容器2的溫度,在其中,相應的溫度傳感器不與所述含水的介質7處于直接接觸中,而是例如在所述烹飪容器2的外側處安裝在所述壁部處。在所述間接的溫度測量中,所述溫度傳感器10因而僅間接地經過導熱的材料與所述含水的介質7處于接觸中。
在圖3中,對于所述下部的溫度傳感器10示出的是,間接的溫度測量是如何實現的。所述下部的溫度傳感器10從下部起彈動地向著所述烹飪容器2的底部擠壓。所述溫度傳感器10布置在金屬的罩部14中,其中,為了改善所述導熱,能夠把硅層、硅覆層、硅墊或導熱膏例如硅基的膏設置在所述下部的溫度傳感器10和金屬的罩部14之間。所述金屬的罩部14與所述溫度傳感器10安裝在彈簧元件15處。如果把烹飪容器2裝入到烹飪裝置1中,則所述金屬的罩部14通過所述彈簧元件15從下部彈動地向著所述烹飪容器2的下側擠壓,以便以這種方式建立與所述烹飪容器2的壁部的熱接觸。
在間接的溫度測量中,熱量從含水的介質7中通過導熱從所述烹飪容器2的內壁部16向著所述下部的溫度傳感器10傳輸。因此,在所述下部的溫度傳感器10的位置處的溫度依賴于多個影響因子。例如,由所述下部的溫度傳感器10所檢測到的溫度值依賴于在烹飪容器2和金屬的罩部14之間的熱過渡并且由此也依賴于表面的性態和依賴于按壓力,利用該按壓力使得所述金屬的罩部14通過所述彈簧元件15向著所述烹飪容器2的下側擠壓。此外,從含水的介質7向著下部的溫度傳感器10的所述熱傳輸取決于下部的溫度傳感器10的安裝情況,尤其取決于,在金屬的罩部14和所述下部的溫度傳感器10之間的導熱是多么好或多么差。由此,借助于間接的溫度測量所檢測到的溫度值強烈地取決于制造誤差和構件公差。甚至,在下部的溫度傳感器10和烹飪容器2之間的導熱中的比較小的波動導致在所測量的溫度中的比較強的差異。就此而言,所述下部的溫度傳感器10對于每個器件提供了各自不同的溫度測量值,因為在每個器件中,所述溫度傳感器10的安裝情況和導熱性質稍微不同。從所述下部的溫度傳感器所檢測到的測量值到溫度中的固定的轉換(例如借助于轉換表格)因此不提供實際準確的溫度值。為了實現更加準確的溫度測量,因此建議的是,執行所述下部的溫度傳感器10的校準。在下文中說明的是,所述下部的溫度傳感器10的這樣的校準能夠如何來執行。
為了執行所述校準,把特定量的水填入到烹飪容器2中并且接下來借助于所述加熱元件3加熱直到沸點。在圖4a中展示了相應的加熱曲線,其中,沿著所述豎軸線在攝氏度中說明了水的溫度并且沿著右軸線在秒中說明了時間。在圖4a的下方在圖4b中繪出了所述加熱元件3的從屬的加熱功率,其中,在圖4b中沿著所述豎軸線繪出了加熱功率p,并且沿著所述右軸線再次在秒中繪出了時間。首先,在連續的加熱模式中加熱所述水,由此,通過連續的能量提供,實現了把水盡可能快速地加熱到沸騰溫度上。正如在圖4b中可見那樣,所述加熱功率首先恒定,并且在加熱曲線17中所述溫度因此首先持續增大。只要水沸騰,所述控制單元8就從連續的加熱模式切換到間歇的加熱模式或者說脈動的加熱模式中。這在在圖4a和圖4b中所示的加熱過程中在時刻18處是該情況。借助于圖4b可見的是,在所述時刻18之后,所述加熱元件3的加熱功率交替地對于某個時段接通并且然后再次對于某個時段斷開,從而得到了間歇的或者說脈動的加熱功率。因此,在間歇的模式中,相比于在連續的加熱模式中,在每時間單位中更少的熱能傳輸到水上。在所述間歇的或脈動的加熱模式中如此地選擇所述加熱元件3的接通間隔和斷開間隔:使得在平均時間中傳輸到所述水上的加熱功率足以維持住所述沸騰過程。正如借助于所述在圖4a中所示的加熱曲線17可見的是,所述水的溫度在所述時刻18之后移動到沸騰溫度上。
為了控制在持續加熱模式和間歇的加熱模式之間的切換,詢問是否由下部的溫度傳感器10和由上部的溫度傳感器11所檢測到的溫度傳感器信號12、13超過了預先給定的閾值。例如,從所述連續的加熱模式向著間歇的加熱模式的切換能夠此時實現:即當下部的溫度傳感器10檢測到97°c的溫度,也即在沸點附近的溫度,而所述上部的溫度傳感器11顯示了大于87°c的溫度時。為了切換所述加熱模式,由所述溫度傳感器10和11所檢測到的溫度傳感器信號12和13被提供給所述控制單元8并且在那里與相應的閾值相比較,其中,在超過所述相應的閾值時,所述控制單元8相應地切換所述加熱元件3的加熱模式。通過在達到所述沸騰溫度時從連續的加熱模式向著間歇的加熱模式進行切換,尤其實現的是,不給沸騰的水提供過多的熱能。
只要所述水已經達到了沸騰溫度,水的溫度就穩定地保持在沸騰溫度上,正如這點在圖4a中可見的那樣。超過沸騰溫度的進一步的溫度升高實際上不可能。
就此而言,所述沸騰溫度tsiede適合作為用于校準由所述下部的溫度傳感器10所產生的第一溫度傳感器信號12的基準點。
為了執行所述校準而必要的是,所述水在預先給定的時間間隔期間穩定地位于所述沸騰溫度tsiede上。在所述沸騰過程的起點處,由所述溫度傳感器10所檢測到的溫度通常還不穩定。例如,能夠通過形成沸騰小泡和由此促成的水循環,首先在所述烹飪容器的底部出現了冷卻效果。因此應該等待,直到沸騰過程已經導致了在下部的溫度傳感器10處的穩定的溫度。因此,通過評估由所述下部的溫度傳感器10所提供的第一溫度傳感器信號12,由所述控制單元8確定的是,是否在所述烹飪容器2中的水在預先給定的時間間隔19期間穩定地位于所述沸騰溫度tsiede上。額外于所述下部的溫度傳感器10的第一溫度傳感器信號12,上部的溫度傳感器11的所述第二溫度傳感器信號13也能夠被一同評估,以便檢測,是否在所述烹飪容器2中的水穩定地位于所述沸騰溫度tsiede上。所述時間間隔19能夠例如計為在50s和300s之間、優選80s。當在時間間隔19期間由所述溫度傳感器10和11所檢測到的溫度穩定時,則還等待一個另外的時間間隔20。接下來,在測量窗21期間或者在測量點處,檢測由所述下部的溫度傳感器10提供的第一溫度傳感器信號12的值。此值于是用作用于校準的初始點。
所述第一溫度傳感器信號12的所檢測到的值依賴于不同的影響因子。如果所述下部的溫度傳感器10例如指的是熱敏電阻或ntc,則在烹飪容器之間的熱接觸良好時,在按壓力較高時(利用該按壓力使得在圖3中所示的金屬的罩部14向著所述烹飪容器2的下側擠壓),在所述金屬的罩部14和所述下部的溫度傳感器10之間的熱連接良好時,并且在所述下部的溫度傳感器10和所述烹飪容器2的壁部之間的間距較小時,在所述測量窗21期間或者在所述測量點處,得到了所述下部的溫度傳感器10的電阻的比較低的值,因為所述下部的溫度傳感器10比較熱。不同地,如果在所述烹飪容器2的壁部、金屬的罩部14和所述下部的溫度傳感器10之間的熱耦合確實較差時,則得到了所述下部的溫度傳感器10的電阻的比較高的值,因為所述下部的溫度傳感器10在此情況中保持比較冷。
第一溫度傳感器信號12的所檢測到的值因此反映了所述下部的溫度傳感器10的安裝情況和熱學的周邊環境條件。所檢測到的值例如反映的是,從所述烹飪容器2的壁部向著所述下部的溫度傳感器10的熱傳輸是多么好或多么差。因此,所述所檢測到的值反映了相應的器件的下部的溫度傳感器10的熱學的條件、熱學的傳導率、安裝關系和安裝條件,并且因此很好地適合作為用于校準從所述下部的溫度傳感器10所提供的第一溫度傳感器信號12的初始點,由此,在所述校準后,獲得了不依賴于所述各自的安裝情況不確定性的第一溫度傳感器信號12。
在圖5中示出了一個示例,從第一溫度傳感器信號12的所檢測到的值22起是如何能夠執行校準的。在圖5中把所述第一溫度傳感器信號12的所檢測到的值22用于:從多個不同的轉換表格23a至23d中,挑選一個合適的轉換表格,以用于把所述第一溫度傳感器信號12換算到相應的溫度中。正如在圖5中表明的那樣,對此,在所述控制單元8的存儲器中,存儲有多個不同的轉換表格23a至23d,以用于把第一溫度傳感器信號12的所檢測到的值22轉換到從屬的溫度中。所述第一溫度傳感器信號12的所檢測到的值能夠例如指的是電阻傳感器的電阻值或電壓值。在該情況中,轉換表格23a至23d中的每個均能夠分別包含多個電阻值和多個所配設的溫度值。例如能夠設置一種轉換表格,在通過良好的導熱所標識的安裝情況中并且在使用熱敏電阻時,該轉換表格相應于較低的電阻值而實現將電阻換算為溫度,而在通過較差的熱導率所標識的安裝情況中,對于把電阻值換算到從屬的溫度中,使用一個完全另外的轉換表格。因為所述第一溫度傳感器信號12的所檢測到的值22表征了所述下部的溫度傳感器10的安裝條件和熱學的周邊環境條件,則所檢測到的值22能夠被考慮用于挑選對于相應的安裝條件匹配的轉換表格。在在圖5中所示的示例中,借助于所述所檢測到的電阻值,相應于箭頭24也即例如會挑選第三轉換表格23c,該轉換表格然后從此以后被用于將電阻轉換到溫度中。
作為備選方案,從第一溫度傳感器信號12的所檢測到的溫度起,能夠確定一種修正因數,借助于該修正因數,能夠如此地更改在唯一的轉換表格中所存放的在電阻值和溫度值之間的關系:使得得到一個轉換表格。因而也能夠實現校準,利用該校準使得所檢測到的溫度不依賴于所述下部的溫度傳感器10的相應的安裝情況。
在任何情況中,在所述校準之后,所檢測到的值例如電阻值或者電壓值能夠直接轉換為從屬的溫度。在此,通過所述校準會實現不依賴于相應的安裝情況和波動的熱學的周邊環境條件的溫度確定。在所述烹飪容器2中的含水的介質7的溫度的準確的可確定性,實現了所存儲的烹飪和烹調程序的準確的實施,其保證了所烹調的菜肴的品質。在此,能夠使用間接的溫度測量,在其中,所述溫度傳感器10、11不必與所述含水的介質7處于直接接觸中。因為所說明的校準辦法不依賴于各自的安裝情況和熱學的周邊環境條件而導致正確的結果,則也能夠使用這樣的構件和材料:其滿足了對配合準確性和對制造公差的較不高的要求。由此,總體上使得所述器件價格降低。通過把沸點使用作為基準,在所述校準時,在相應支配的空氣壓力中,適應于實際的沸騰溫度,從而獲得了對于支配的空氣壓力匹配的校準。
在前述的說明、權利要求以及附圖中所公開的特征,不僅能夠單個地也能夠在任意的組合中,對于本發明在其不同的構造方案中的實現而言是重要的。
附圖標記單
1烹飪裝置
2烹飪容器
3加熱元件
4溫度傳感器
5操作元件
6顯示元件
7含水的介質
8控制單元
9控制信號
10下部的溫度傳感器
11上部的溫度傳感器
12第一溫度傳感器信號
13第二溫度傳感器信號
14金屬的罩部
15彈簧元件
16內壁部
17加熱曲線
18切換時刻
19時間間隔
20另外的時間間隔
21測量窗
22第一溫度傳感器信號的所檢測到的值
23a至23d轉換表格
24箭頭