沸腾检测和预防系统技术方案

描述了一种用于烹饪器具的沸腾检测和预防的系统及方法。该系统包括非接触式的温度传感器和飞行时间传感器，温度传感器用于检测器具上的器皿中烹饪的液体的温度，飞行时间传感器用于检测容纳在器皿内的液体的液位。确定液体液位的变化率，并且基于液体温度、液体液位以及液体液位的变化率形成沸腾概况。在预防某些沸腾状况或概况的同时，还可以提供烹饪方面的帮助。的帮助。的帮助。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沸腾检测和预防系统


[0001]本公开涉及沸腾概况或状况(下文中为概况)检测和预防装置，以及其在控制热量生成和菜单制备方面的应用。炉灶是众所周知的用于烹饪食品的器具，炉灶具有可以由一个或更多个加热元件产生热量的表面，并且在这些表面上可以放置容纳食品的器皿，以用于将热量传递给这些器皿，从而对器皿中的食品进行烹饪。

技术介绍

[0002]食品可以包括其中具有或不具有固体食品的液体。例如，液体可以包括用于沸腾的水或油。烹饪油的众所周知的用途是用于制备油炸食品、比如炸薯条，而水的众所周知的用途是用于制备面食。制备炸薯条需要首先对烹饪油进行加热，直到油达到一定的所需温度为止，并且然后将切片的马铃薯部分放入油中，使得加热的油可以将马铃薯部分油炸成众所周知的炸薯条。将马铃薯部分放入油中可能会使油起泡，从而产生紊乱的表面。在油可能太热或太少的情况下，可能会出现不期望的效果，包括：热油从器皿中溅出，可能会溅到器具和/或使用者身上；马铃薯部分的烹饪不充分；器皿损坏；油沸溢或干锅等等。同样，面食的制备需要将未煮过的面食放入沸水中，根据沸腾的程度，沸水可能已经呈现出紊乱的表面，这是由水中产生的气泡上升到表面并在表面处破裂造成的。将面食放入水中一开始可能会使水平静下来(部分由于放入面食所导致的引起的温差)，并且然后不仅会导致紊乱的水表面，而且还会产生泡沫，从而导致器皿中的液体液位上升并且出现沸溢状况。相反地，水可能减少、例如通过蒸发减少，从而导致干锅。如果不控制沸腾、即热量生成，则液体液位可能超过器皿的极限，从而导致沸溢、即液体溢出到器具上，并且相反地，液体液位可能减少到点燃的程度、如干锅。其他涉及在器皿中加热液体的应用包括通过煨炖减少酱汁、以及还通过煨炖制备汤。其他应用还包括真空低温烹饪法，其中，水被加热到特定的温度并且在该特定的温度下保持特定的时间。将真空包装的食品放入水中，并且通过加热的水慢慢煮熟，其中，液体表面几乎没有任何可察觉的紊乱，如果存在紊乱的话。
[0003]除了上述缺点之外，烹饪操作可能对任何技能组合和水平的厨师来说都是繁重的，厨师会受到许多干扰和压力，这可能导致较差的烹饪效果、危险的状况等。因此，当液体在器皿中被烹饪时，需要对液体的沸腾进行支持、监测和控制。这种需求在扩展到不同的烹饪器具和热量生成方法方面将是强烈的，包括炉灶、顶部具有炉灶的独立式灶台、抽油烟机、微波炉等，以及来自感应、辐射和气体的热量生成。
[0004]在器皿中烹饪的液体的沸腾概况可以包括以下内容。沸腾的液体可以是翻滚的或硬煮沸的液体，其中，在液体中形成的大气泡快速上升到液体表面，从而产生具有快速变化的表面液位的紊乱液体表面；或者可以是相反的、即软煮沸的水，其中，小气泡缓慢上升到液体表面，在液位变化较慢的情况下对液体表面产生很小或非紊乱影响。此外，沸腾的液体可能溢出器皿的边缘，从而导致潜在的溢出或沸溢状况，或者降低到明显的干锅点。现有技术中已知的其它沸腾概况也是可用的
[0005]经由器具的炉灶表面向器皿施加热量的现有技术需要依赖于器具的控制机构。达
到一定的沸腾概况是由用户的观察和评估决定的，用户的任务是调整控制机制，以便手动影响所选沸腾概况的变化或实现。达到一定的沸腾概况是由用户的观察和评估决定的，其中，用户的任务是调整控制机构，以便手动影响所选沸腾概况的变化或实现。关于上述内容，有效的烹饪包括依赖于不一致的用户观察、解释能力以及对相应菜单和液体液位表面状况或沸腾状况的理解，以及它们如何能够相互适用以适当地确定针对器具的适当的热量设置，以及任何后续的烹饪步骤，比如在任何特定时间和对于当前正在进行的相应菜单的任何程序步骤将食品放入液体中。另外，并且如上所述，用户不会得到下述分散注意力的机会和好处：即至少出现对菜单制备的干扰和/或出现危险状况等，从而导致不言而喻的不期望的结果。因此，在本领域中存在的需要是对用户进行食品制备提供支持，其中，涉及沸腾概况。
[0006]在现有技术中已提出多种解决方案来影响上述问题。例如，Bach在美国专利9,109,805中提出了一种包括多个温度传感器120的抽油烟机115，所述多个温度传感器120布置在抽油烟机中，并且定位成与炉灶表面110上的加热元件105成一对一的关系(参见图1)，或者对于整个炉灶表面成一对所有的单个传感器140的关系(参见图2)。温度传感器可以用于检测加热元件的温度和/或炉灶表面其整体的温度和/或正在加热元件上进行烹饪的对象的温度。照明警告装置125可以布置成在特定的危险高温加热元件上(参见图3)或者一般在表面本身上并且针对表面本身(参见图4)发出警告信息。Bach并不关注沸腾概况检测本身。
[0007]Kamei在美国专利申请15/477,192中提出了一种烹饪支持系统100，该烹饪支持系统100借助于控制装置110、处理单元190、光发射器191、相机192和头顶红外传感器193来监测烹饪表面温度；所有这些均定位在炉灶300的上方。在操作中，Kamei使用相机192来捕捉烹饪表面的图像，该烹饪表面包括可能定位在其上的任何炊具400。然后，红外传感器用于检测每个烹饪表面的温度，包括位于烹饪表面上的任何炊具的温度。温度和温度的位置被馈送到处理单元，该处理单元接着被用于识别炊具的部分何时可能过热。当检测到危险状况时，经由光发射器向炉灶发射特定的警告光来触发对炉灶操作者的警告。Kamei并不关注沸腾概况检测本身。
[0008]Johnson在美国专利申请14/924,900中提出了一种炉灶器具12，该炉灶器具12包括带有加热元件16的烹饪表面14，加热元件16布置成对烹饪器皿18进行加热。还包括与炊具相关联的炊具温度传感器28和食物传感器30，由此食物传感器是物理地定位在器皿18内以与器皿中的食品物理地接合的探针。因此，传感器确定食物的温度。与前面提到的参考文献一样，Johnson关注的是危险的情况，所述危险的情况在此处可能是会导致食物烧焦的情况。因此，对食物和器皿两者的不同温度进行测量，并与阈值进行比较。超过阈值被理解为需要预防或补救措施的警告情况，比如减少特定食物和器皿产生的热量。Johnson并不关注沸腾概况检测本身。

技术实现思路

[0009]因此，提供本公开的实施方式，以基本避免由相关技术的限制和缺点引起的问题中的一个或更多个问题，本公开的实施方式提供了一种沸腾检测系统和解决方案，该沸腾检测系统和解决方案针对器具并用于检测沸腾概况或状况(下文中为概况)以对食品的制
备提供支持，该沸腾检测系统包括下述设置：远程且非接触式的温度传感器，使得器具处于传感器的视场内，温度传感器配置成对器皿中的液体的温度进行检测，该器皿在器具的炉灶表面上接收热量；飞行时间传感器，其中，器具也处于该传感器的视场中，该飞行时间传感器配置成对液体液位及液体液位的变化率进行检测；以及处理器，处理器被恰当地布置和配置成基于温度、紊乱水平和液体液位来确定沸腾概况。
[0010]本公开的其他实施方式旨在将检测到的温度、液体液位及液体液位的变化率与特定阈值进行比较，以确定特定的沸腾概本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种沸腾检测系统，所述沸腾检测系统用于对器具上的器皿中的液体的沸腾概况进行检测，所述器具对所述器皿产生热量，所述系统包括：
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非接触式的温度传感器，所述温度传感器布置成使得所述器具处于所述温度传感器的视场内，所述温度传感器配置成生成包括所述液体温度的第一输出；
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飞行时间传感器，所述飞行时间传感器布置成使得所述器具处于所述飞行时间传感器的视场内，所述飞行时间传感器配置成检测液体液位并生成包括所述液体液位的第二输出；以及
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处理器，所述处理器布置成与所述温度传感器和所述飞行时间传感器通信，所述处理器配置成接收所述第一输出和所述第二输出、确定所述第二输出的变化率并且基于所述第一输出、所述第二输出和所述第二输出的所述变化率来确定所述沸腾概况。2.根据权利要求1所述的沸腾检测系统，其中，所述处理器还配置成：
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确定所述第一输出是否超过所述液体的沸点；
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确定所述第二输出的所述变化率是否超过5毫米；
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当所述第一输出超过所述沸点且所述变化率超过5毫米时，确定为硬煮沸的沸腾概况；并且
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当所述第一输出超过所述沸点且所述变化率不超过5毫米时，确定为软煮沸的沸腾概况。3.根据权利要求1所述的沸腾检测系统，其中，所述处理器还配置成：
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确定所述第一输出是否超过所述液体的沸点；
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确定所述第二输出的所述变化率是否超过所述器皿的液体容纳部分的深度；
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当超过所述沸点并超过所述深度时，确定为沸溢的沸腾概况；并且
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当超过所述沸点而未超过所述深度时，确定为显著沸溢的沸腾概况。4.根据权利要求3所述的沸腾检测系统，还包括与所述处理器通信的通信模块，所述通信模块配置成使能够在所述处理器与所述器具和外部通信装置中的至少一者之间进行有线通信和无线通信中的至少一者。5.根据权利要求4所述的沸腾检测系统，其中，所述处理器还配置成根据食品制备菜单的至少一个步骤来确定和存储用于食品制备的当前的烹饪概况，所述烹饪概况包括所述第一输出、所述第二输出和所述第二输出的所述变化率中的至少一者。6.根据权利要求5所述的沸腾检测系统，其中，所述处理器还配置成：
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进行下述确定中的至少一者：确定所述第一输出与根据所述至少一个步骤的温度之间的差异；确定所述第二输出与根据所述至少一个步骤的液体液位之间的差异；以及确定所述第二输出的所述变化率与根据所述至少一个步骤的变化率之间的差异；并且
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调整生成的热量，以减小所述差异。7.根据权利要求6所述的沸腾检测系统，其中，所述处理器还配置成：
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确定所述第二输出是否下降为低于阈值，其中，所述阈值包括安全烹饪水平；并且
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当所述输出下降为低于所述安全水平时，产生警报，其中，所述警报包括声音警报、视觉警报、器具安全关闭以及影响加热元件处的热量生成中的至少一者，影响加热元件处的热量生成通过指示所述器具炉灶开始、减少或停止所述加热元件处的热量生成来进行。8.根据权利要求7所述的沸腾检测系统，其中，所述处理器还配置成基于所述第二输出
的所述变化率来检测所述液体内的食品的存在。9.根据权利要求1所述的沸腾检测系统，还包括数字光处理器，所述数字光处理器与所述处理器通...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：伊莱克斯家用产品公司，
类型：发明
国别省市：