具有自动沸腾检测的电磁烹饪装置和控制电磁烹饪装置中的烹饪的方法制造方法及图纸

本文提供了一种电磁烹饪装置及其控制方法。该电磁烹饪装置包括其中放置液体的腔室和被配置为将电磁辐射引入该腔室以加热液体的多个射频馈源。提供控制器，其被配置为：分析多个射频馈源处的正向功率和反向功率以计算效率；确定并监视效率的变化系数；基于变化系数的改变来检测液体的加热状态；并响应于加热状态的检测来调节电磁辐射的功率电平。

Electromagnetic Cooking Device with Automatic Boiling Detection and Cooking Method of Controlling Electromagnetic Cooking Device

This paper provides an electromagnetic cooking device and its control method. The electromagnetic cooking device comprises a chamber in which a liquid is placed and a plurality of radio frequency feeds configured to introduce electromagnetic radiation into the chamber to heat the liquid. A controller is provided, which is configured to analyze the forward and reverse power at multiple RF feeders to calculate efficiency, determine and monitor the coefficient of change of efficiency, detect the heating state of liquid based on the change of coefficient of change, and adjust the power level of electromagnetic radiation in response to the detection of heating state.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自动沸腾检测的电磁烹饪装置和控制电磁烹饪装置中的烹饪的方法
技术介绍
本装置总体上涉及一种用于电磁烹饪的方法和装置，更具体地，涉及一种用于确定和控制微波炉内的谐振模式的方法和装置。传统的微波炉通过介电加热的过程烹饪食物，其中高频交变电磁场分布在整个封闭腔室中。射频频谱的子带(在2.45GHz或其附近的微波频率)主要通过吸收水中的能量而引起介电加热。为了在常规微波中产生微波频率辐射，施加到高压变压器的电压产生高压功率，其施加到产生微波频率辐射的磁控管。然后，微波通过波导传输到包含食物的封闭腔室。在具有单个非相干源(例如磁控管)的封闭腔室中烹饪食物可能导致食物的非均匀加热。为了更均匀地加热食物，微波炉除其它之外还包括机械解决方案，例如微波搅拌器和用于旋转食物的转盘。普通的基于磁控管的微波源不是窄带的并且不可调谐(即以随时间变化且不可选择的频率发射微波)。作为这种普通的基于磁控管的微波源的替代物，可调谐并相干的固态源可以包括在微波炉中。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种电磁烹饪装置。该电磁烹饪装置包括其中放置液体的腔室和被配置为将电磁辐射引入腔室以加热液体的多个射频馈源。提供控制器，其被配置为：分析多个射频馈源处的正向功率和反向功率以计算效率；确定并监视效率的变化系数；基于变化系数的改变来检测液体的加热状态；并响应于加热状态的检测来调节电磁辐射的功率电平。根据本专利技术的另一方面，提供了一种控制电磁烹饪装置中的烹饪的方法。该电磁烹饪装置具有其中放置液体的腔室和被配置为将电磁辐射引入腔室以加热液体的多个射频馈源。该方法包括以下步骤：分析多个射频馈源处的正向功率和反向功率以计算效率；确定效率的变化系数；基于变化系数的改变来检测液体的加热状态；以及响应于加热状态的检测来调节电磁辐射的功率电平。根据本专利技术的又一方面，提供了一种电磁烹饪装置。该电磁烹饪装置包括其中放置液体的腔室、被配置为将电磁辐射引入腔室以加热液体的多个射频馈源以及用于指定液体的加热过程的用户接口。提供控制器，其被配置为：分析多个射频馈源处的正向功率和反向功率以计算效率；确定并且监视效率的变化系数，变化系数与液体的沸腾水平成比例；基于变化系数的改变来检测液体的加热状态，加热状态由经由用户接口指定的加热过程确定；并响应于加热状态的检测来调节电磁辐射的功率电平。附图说明在附图中：图1是根据本文描述的各个方面的具有多个相干射频馈源的电磁烹饪装置的框图；图2是图1的射频信号发生器的框图；图3是示出根据本文描述的各个方面的联接到波导的高功率射频放大器的示意图；图4是示出根据本文描述的各个方面的用于高功率射频放大器的集成循环器的截面图；图5是示出图1的集成循环器的顶视图；图6是示出根据本文描述的各个方面的联接到具有集成测量系统的波导的高功率射频放大器的示意图；图7是示出根据本文描述的各个方面的联接到具有包括反射计的集成测量系统的波导的高功率射频放大器的示意图；图8是示出用于控制高功率放大器的输出功率的二进制控制程序的流程图；图9是示出根据本文描述的各个方面的联接到两个射频波导的谐振腔室的示意图；图10是示出图8的谐振腔室的同相和反相激励的效率对频率的图示；图11是示出根据本文描述的各个方面的用于确定谐振腔室的谐振模式的分析方法的特征的示意图；图12是示出根据本文描述的各个方面的用于表征谐振腔室的谐振模式的方法的特征的示意图；图13A和图13B是示出根据本文描述的各个方面的用于定位和分类位于谐振腔室内的食物的方法的特征的示意图；图14是示出图8的谐振腔室的同相激励的效率对频率的图示，其示出了品质因数(品质因数)；图15是示出根据本文描述的各个方面的用于表征谐振腔室的不平衡谐振模式的方法的特征的示意图；图16是示出根据本文描述的各个方面的用于表征谐振腔室的平衡谐振模式的方法的特征的示意图；图17是示出根据本文描述的各个方面的利用射频辐射激励封闭腔室的方法的流程图；图18是示出根据本文描述的各个方面的用于当存在非中心食物负载时表征谐振腔室的不平衡谐振模式的方法的特征的示意图；图19是示出了根据本文描述的各个方面的用于当存在非中心食物负载时表征谐振腔室的平衡谐振模式的方法的特征的示意图；图20是两种对称的一个示例的相位对效率曲线的图示；图21是两种对称的另一示例的相位对效率曲线的图示；图22是示出加热策略合成的开环调节的框图；图23是示出加热策略合成的闭环调节的框图；图24是展示加热腔室的效率响应和电子搅拌操作的搅拌路径的相位和频率图示；图25A是其中烹饪器具包括两个端口的封闭腔室中的食物负载的一个示例的效率图；图25B是其中烹饪器具包括四个端口的封闭腔室中的食物负载的一个示例的效率图；图26A是其中系统大部分是对称的并且大部分谐振没有旋转的示例的效率图；图26B是其中系统大部分是不对称的并且大部分谐振被旋转的示例的效率图；图27是示出根据本文描述的各个方面的利用射频辐射激励封闭腔室的替代方法的流程图；图28是示出烹饪腔室内的谐振模式的光谱模态识别方法的流程图；图29A是展示具有偶对称性的相移的加热腔室的示意图；图29B是展示具有奇对称性的相移的加热腔室的示意图；图30是示出自适应滤波的示例的图形图示；图31是示出使用效率的变化系数监视食物负载的方法的流程图；图32A示出了在平静阶段、弱沸腾状态和强沸腾状态期间在烹饪腔室中加热的液体的效率的样本数据；图32B示出了根据图32A所示的效率确定的变化系数的样本数据；图33是示出基于图31B所示的效率的变化系数和阈值来加热液体的方法的流程图；图34是示出基于图31C所示的效率的变化系数和掩模来加热液体的替代方法的流程图；图35示出了在烹饪腔室中加热的牛奶的效率的变化系数的样本数据；图36是示出基于效率的变化系数和表示用户指定温度的阈值来加热牛奶的方法的流程图；图37是示出基于谐振变化和效率的变化系数来融化食物负载的方法的流程图；图38示出了在烹饪腔室中加热的酱汁的效率的变化系数的样本数据；图39是示出基于效率的变化系数和表示酱汁的沸腾状态的阈值来加热酱汁的方法的流程图；图40示出了在烹饪腔室中爆裂的爆米花的效率的变化系数的样本数据；图41和图42是示出基于效率的变化系数和表示爆米花的爆裂状态的阈值来爆裂爆米花的方法的流程图；图43是示出使用品质因数监视食物负载的方法的流程图；图44A是展示基于面包的食物负载的相对介电常数的图示；图44B是展示基于面包的食物负载的损耗因数的图示；图44C是展示基于面包的食物负载的品质因数的图示；图45A是展示基于马铃薯的食物负载的相对介电常数的图示；图45B是展示基于马铃薯的食物负载的损耗因数的图示；图45C是展示基于马铃薯的食物负载的品质因数的图示；图46A是展示基于肉的食物负载的相对介电常数的图示；图46B是展示基于肉的食物负载的损耗因数的图示；图46C是展示基于肉的食物负载的品质因数的图示；以及图47是根据本公开的基于品质因数来识别煮熟程度的方法的流程图。具体实施方式应当理解，在附图中示出并且在以下说明书中描述的特定装置和过程仅是在所附权利要求中限定的专利技术构思的示例性实施方式。因此，除非权利要求另有明确说明，否则与本文公开的实施方式相关的其它物理特性不应被认为是限制性的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁烹饪装置，所述电磁烹饪装置包括：放置液体的腔室；多个射频馈源，所述多个射频馈源被配置为将电磁辐射引入所述腔室中以加热所述液体；以及控制器，所述控制器被配置为：分析所述多个射频馈源处的正向功率和反向功率以计算效率；确定并监视所述效率的变化系数；基于所述变化系数的改变来检测所述液体的加热状态；并且响应于所述加热状态的检测来调节所述电磁辐射的功率电平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电磁烹饪装置，所述电磁烹饪装置包括：放置液体的腔室；多个射频馈源，所述多个射频馈源被配置为将电磁辐射引入所述腔室中以加热所述液体；以及控制器，所述控制器被配置为：分析所述多个射频馈源处的正向功率和反向功率以计算效率；确定并监视所述效率的变化系数；基于所述变化系数的改变来检测所述液体的加热状态；并且响应于所述加热状态的检测来调节所述电磁辐射的功率电平。2.根据权利要求1所述的电磁烹饪装置，其中，所述变化系数基于预定时间段内所述效率的标准偏差和平均值。3.根据权利要求2所述的电磁烹饪装置，其中，所述变化系数是通过计算所述标准偏差与所述平均值之间的商来确定的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁烹饪装置，其中，所述加热状态包括强沸腾状态或弱沸腾状态。5.根据权利要求4所述的电磁烹饪装置，其中，通过将所述变化系数与阈值进行比较来检测所述加热状态，所述阈值是利用在所述液体的初始加热时段内确定的变化系数来预先确定或定义的。6.根据权利要求4所述的电磁烹饪装置，其中，通过将所述变化系数与掩模进行比较来检测所述加热状态，所述掩模包括上升函数，所述上升函数是利用在所述液体的初始加热时段内确定的变化系数来预先确定或定义的。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电磁烹饪装置，其中，所述控制器通过增大所述功率电平、减小所述功率电平或停止加热所述液体来调节所述功率电平。8.一种控制电磁烹饪装置中的烹饪的方法，所述电磁烹饪装置具有放置液体的腔室和被配置为将电磁辐射引入所述腔室中以加热所述液体的多个射频馈源，所述方法包括以下步骤：分析所述多个射频馈源处的正向功率和反向功率以计算效率；确定所述效率的变化系数；基于所述变化系数的改变来检测所述液体的加热状态；以及响应于所述加热状态的检测来调节所述电磁辐射的功率电平。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述变化系数是通过计算在预定时间段内所述效率的标准偏差与平均值之间的商来确定的。10.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，该方法还包括在检测到所述加热状态后输出通知的步骤。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述加热状态包括强沸腾状态或弱...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·古阿塔，V·诺切拉，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP