用于温度确定的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确定感应炉中的温度的方法。为在包括可单独驱动并且在共同加热模式中形成烹饪点的多个感应加热线圈的感应炉中确定沸水的温度，将烹饪器皿定位在至少两个感应加热线圈上方。操作感应加热线圈以使水沸腾，并每个感应加热线圈加热烹饪器皿基部的布置在其上方的区域。使用每个感应加热线圈处的振荡响应来检测烹饪器皿基部位于该感应加热线圈上方的区域的温度是否升高。操作感应加热线圈至少直到一个感应加热线圈检测到位于感应加热线圈上方的烹饪器皿基部的温度梯度达到零。所述感应加热线圈然后被确定为测量线圈并且按测量模式操作。在感应加热线圈的温度梯度的时间分布达到零的情况下将水确定为沸腾。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在包括多个感应加热线圈的感应炉中的温度确定的方法。
技术介绍
US2011/120989A1公开在感应加热线圈的加热模式期间检测感应加热线圈处烹饪器皿基部的温度用于容纳水的烹饪器皿的烹饪点，主要以便确定该烹饪器皿中的水何时沸腾。为此检测并估计感应加热线圈的振荡响应。EP1463383B1公开在感应炉中在共同加热模式中通过可每个单独地驱动的多个感应加热线圈形成用于烹饪器皿的烹饪点。在此情况下，可使用感应加热线圈自身或其它确定装置来确定在每种情况下烹饪器皿覆盖这些感应加热线圈到足够程度。因此，可使烹饪点的大小与由其加热的烹饪器皿的大小匹配到一定程度。
技术实现思路
本专利技术基于提供一种采用其可解决现有技术中遇到的问题的在引言部分中引用的种类的方法的问题，并且特定来说可以以有利且精确的方式在烹饪器皿中执行温度确定，特定来说确定该烹饪器皿中的水何时沸腾。该问题通过具有权利要求1的特征的方法解决。本专利技术的有利且优选改进是其它权利要求的主题并且将在以下文本中更详细地解释。权利要求的措词通过明确引用并入说明书的内容中。在包括可单独地驱动的多个感应加热线圈的感应炉中执行的方法中执行以下步骤：将容纳水或主要包含水的液体的烹饪器皿定位在感应炉上以使其覆盖至少两个感应加热线圈。所述烹饪器皿有利地覆盖三至五个感应加热线圈，所述感应加热线圈在此情况下被设计成相应较小，例如具有在6cm和18cm之间的范围中的直径或宽度。这些感应加热线圈确定烹饪器皿的覆盖范围，尤其到先前限定的程度或以预定覆盖度，例如感应加热线圈的表面积的至少50%。相应被覆盖的这些感应加热线圈然后共同充当共同烹饪点，尤其在加热模式中或用于烹饪过程，以便通过加热使所述烹饪器皿中的水沸腾。根据本专利技术，水的该沸腾旨在被检测为温度确定。在然后随后的加热模式期间，每个感应加热线圈按已知方式加热烹饪器皿基部的布置在其上方的区域。在此情况下，能量输入到烹饪器皿基部的最低区域中，通常最低1mm至2mm。从那里，热向上扩散到烹饪器皿基部的顶面并且从那里传递到水。在此情况下，烹饪点的感应加热线圈有利地以相同功率电平或传输到器皿中的功率的所产生表面积功率密度来操作。在加热模式期间，使用至少一个感应加热线圈处的振荡响应来检测位于该感应加热线圈上方的烹饪器皿基部的温度是否改变或此温度是否升高。因此，烹饪器皿基部的温度梯度可由感应加热线圈检测，此优选地根据如在引言部分中引用的US2011/120989A1中所述的方法实施。所述文献的内容在此方面通过明确引用因此包含在本申请的内容中。如果振荡响应的该确定仅周期性地发生，则其应每秒（有利地每0.1秒至2秒）执行大约一次。一般来说，感应加热线圈的振荡响应可理解为谐振电路参数由于烹饪器皿基部的温度的改变（尤其改变电感）的改变估计。可优选地检测每个感应加热线圈的振荡响应。这些感应加热线圈按加热模式操作，至少直到感应加热线圈检测到位于其上方的烹饪器皿基部的温度梯度接近于零或已达到零。有利地在加热模式中确定通过感应加热线圈加热的烹饪器皿基部的温度。该方法包括以下步骤：至少临时根据单相或多相（尤其三相）供电系统AC电压生成中间电路电压；从该中间电路电压生成高频驱动电压或驱动电流，例如以在从20kHz至70kHz的范围中的频率；以及将所述驱动电压或所述驱动电流施加到包括感应加热线圈的谐振电路。烹饪器皿基部通常以该方式感应加热。以下步骤出于温度测量的目的执行：以恒定电压电平在预定时间时段期间（尤其周期性地）生成中间电路电压，其中所述中间电路电压优选地在所述时间时段期间独立于供电系统AC电压生成；通过谐振电路按大体上衰减方式以其固有谐振频率振荡来在预定时间时段期间生成驱动电压；在预定时间时段期间测量振荡的至少一个振荡参数；以及估计该至少一个所测量的振荡参数以便确定温度。由于中间电路电压在温度测量操作期间保持恒定，因此可消除由于可变中间电路电压的信号影响，因此，可以可靠并且无干扰地确定温度。在一个开发中，该方法包括以下步骤：确定供电系统AC电压的零交叉并在零交叉的区域中选择时间时段。在单相供电系统AC电压的情况下，中间电路电压在零交叉的区域中通常严重下降。恒定电压电平优选地以其大于在零交叉的区域中通常建立的电压电平的方式加以选择，以使中间电路电压在零交叉的区域中在该恒定电压电平处被固定（clamp）。实现可靠温度测量的恒定电压条件然后在零交叉的区域中占优势。感应加热线圈全部都按加热模式操作，至少直到第一感应加热线圈检测到所述烹饪器皿基部的位于该感应加热线圈上方的区域的温度梯度已达到零。所有感应加热线圈还可都按加热模式操作，直到定位在所述感应加热线圈中的每个上方的所述烹饪器皿基部的温度梯度已达到零。当温度梯度已达到零时，这意味着烹饪器皿基部的温度不再进一步升高，这继而意味着烹饪器皿中直接位于该烹饪器皿基部区域上方或位于水和烹饪器皿基部之间的界面处的水正沸腾，即温度并不进一步升高。然而，在本专利技术的范围内已发现，尤其当以引入到烹饪器皿基部中的极高功率感应加热容纳水的烹饪器皿（这目的是导致水的极快速沸腾）时，直接位于烹饪器皿基部处的水的温度可至少在若干区域中极快速升高到100℃。在所述区域中，有时还已释放很大的蒸汽泡，这是沸腾的典型特征，即水在所述区域中正沸腾或冒泡。然而，并非所述烹饪器皿中的所有水都已必然达到100℃的温度，但实际上期望此情形。另外，由于可采用已知升压功能对感应炉中的初始沸腾建立极高功率，因此当远离水和烹饪器皿基部之间的界面的上部区域中的水的温度仅为大约80℃至90℃（即仍明显远不到沸腾和对应的100℃）时，蒸汽泡已形成并释放。因此，水温和壶基部内面之间大约10℃至40℃的温度差在高加热电流（例如大约10W/m2）下产生。另外，烹饪器皿基部在内面和外面之间具有大约10℃的进一步温度差。因此，本专利技术将感应加热线圈中的至少一个确定为测量线圈。可为此使用下文将更详细论述的多种方法。该测量线圈然后按测量模式并且不再按加热模式操作，其中在将线圈确定为测量线圈之后不必绝对地立即改变或停止加热模式。在测量模式自身中，该测量线圈以为最大功率的10%或20%（有利地至多50%）的所谓测量功率在短时间内（尤其仅在半个周期内）操作，并且相应地传输很少或更少能量到烹饪器皿基部的定位在该测量线圈上方的区域中。测量功率的高达20%可视为低功率。该测量线圈然后按上述方式检测反馈的振荡响应。然后在低能量的若干耦合输入（coupling-in）操作之后估计该振荡响应的时间分布，即大体应用在检测每个感应加热线圈处的振荡响应时已经先前应用的类似方法。在此时间分布的梯度已达到零的情况下，所述烹饪器皿中的水（尤其所有水）然后确定为沸腾。在此情况下，在每个感应加热线圈处实际检测振荡响应不是绝对必要的。尤其，在某些情况下，测量线圈可已经提前确定（例如）为具有最低覆盖度或到烹饪器皿基部中的最差功率输入的感应加热线圈。在此情况下，仅需要估计所述感应加热线圈的振荡响应。尤其，本专利技术大体具有如下效果：测量线圈不再加热烹饪器皿基部并且因此可以说更容易可能在烹饪器皿基部的位于测量线圈上方的区域中检测所述烹饪器皿中的水的真实温度，并且通过壶基部的加热电流以及壶基部和水之间的过渡处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定感应炉中的温度的方法，所述感应炉包括多个感应加热线圈，其中所述感应加热线圈可单独地驱动并且在共同加热模式中形成烹饪点用于容纳水的烹饪器皿，其中所述方法具有以下步骤：‑ 定位容纳水的烹饪器皿使得其通过烹饪器皿基部覆盖至少两个感应加热线圈，‑ 所述感应加热线圈以所述共同加热模式操作以便使所述烹饪器皿中的水沸腾，这旨在被检测为温度确定，‑ 在所述共同加热模式期间，每个感应加热线圈加热所述烹饪器皿基部的布置在其上方的区域，‑ 在所述共同加热模式期间，使用在至少一个感应加热线圈处的振荡响应来检测所述烹饪器皿基部的位于该感应加热线圈上方的区域的温度是否改变或升高，‑ 所述感应加热线圈以所述共同加热模式操作至少直到一个感应加热线圈检测到所述烹饪器皿基部的位于该感应加热线圈上方的温度梯度正接近零或已达到零，‑ 将所述感应加热线圈中的至少一个确定为测量线圈，‑ 所述测量线圈以测量模式并且不再以所述共同加热模式操作，其中所述测量线圈在所述测量模式中采用高达所述感应加热线圈的最大功率的50%的最大值的测量功率在一短时间内将能量传递到所述烹饪器皿基部中并且然后检测反馈振荡响应，其中在所述测量功率的若干耦合输入操作后估计该振荡响应的时间分布，其中在该时间分布的梯度正接近零或已达到零的情况下所述烹饪器皿中的水确定为沸腾。...

【技术特征摘要】
2015.08.27 DE 102015216455.11.一种用于确定感应炉中的温度的方法，所述感应炉包括多个感应加热线圈，其中所述感应加热线圈可单独地驱动并且在共同加热模式中形成烹饪点用于容纳水的烹饪器皿，其中所述方法具有以下步骤：-定位容纳水的烹饪器皿使得其通过烹饪器皿基部覆盖至少两个感应加热线圈，-所述感应加热线圈以所述共同加热模式操作以便使所述烹饪器皿中的水沸腾，这旨在被检测为温度确定，-在所述共同加热模式期间，每个感应加热线圈加热所述烹饪器皿基部的布置在其上方的区域，-在所述共同加热模式期间，使用在至少一个感应加热线圈处的振荡响应来检测所述烹饪器皿基部的位于该感应加热线圈上方的区域的温度是否改变或升高，-所述感应加热线圈以所述共同加热模式操作至少直到一个感应加热线圈检测到所述烹饪器皿基部的位于该感应加热线圈上方的温度梯度正接近零或已达到零，-将所述感应加热线圈中的至少一个确定为测量线圈，-所述测量线圈以测量模式并且不再以所述共同加热模式操作，其中所述测量线圈在所述测量模式中采用高达所述感应加热线圈的最大功率的50%的最大值的测量功率在一短时间内将能量传递到所述烹饪器皿基部中并且然后检测反馈振荡响应，其中在所述测量功率的若干耦合输入操作后估计该振荡响应的时间分布，其中在该时间分布的梯度正接近零或已达到零的情况下所述烹饪器皿中的水确定为沸腾。2.如权利要求1所述的方法，其中，将在所述共同加热模式期间首先具有达到零的温度梯度的感应加热线圈确定为所述测量线圈。3.如权利要求1所述的方法，其中，将具有到所述烹饪器皿中的最低功率输入的感应加热线圈确定为所述测量线圈。4.如权利要求1所述的方法，其中，将具有由所述烹饪器皿覆盖的最低覆盖度的感应加热线圈确定为所述测量线圈。5.如权利要求1所述的方法，其中，所有所述感应加热线圈都以所述共同加热模式操作至少直到所述烹饪器皿...

【专利技术属性】
技术研发人员：M弗兰克，E赫韦格，M莱纳，M施托贝尔，
申请(专利权)人：EGO电气设备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE