CN106895451B - 用于操作电磁炉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于操作电磁炉的方法。在用于操作电磁炉的方法中,该电磁炉包括控制器以及包括感应加热线圈的烹饪点,在烹饪器具温度和加热功率之间的关系作为面积功率存储在控制器中,在长期操作中该面积功率引导至恒定的烹饪器具温度。在高加热功率下的加热时间之后,当第一相对低加热功率被设定时,通过监测所述烹饪器具温度是否保持恒定、升高或下降,能够设定对应于第一相对低加热功率的目标温度,用于煎制过程。
Description
技术领域
本发明涉及用于操作电磁炉的方法,其中,旨在实现温度设定或者旨在达到或设定作为目标温度的特定烹饪器具温度并且使其保持恒定。本方法的独特特征是没有使用检测绝对烹饪器具温度的温度测量装置。仅借助于烹饪器具的其它属性(诸如例如磁导率的温度相关的变化)间接地判定烹饪器具温度。在这种情况下,仅能够检测温度的相对变化,而不能够检测绝对温度。该测量方法从US 2011/120989 A1中已知。
背景技术
US 2013/087553 A1公开了能够将通常略微高于200℃的煎制温度保持恒定。在这种情况下,可以说需要确认所达到的目标温度。
发明内容
本发明基于下述问题:该问题提供在介绍部分中提及的类型的方法,利用该方法能够避免现有技术的问题,并且特别地可能的是,优选地在电磁炉中,可以说能够以有利的方式自动控制并维持用于烹饪器具的预先指定的或输入的目标温度。
这个问题由具有权利要求1的特征的方法解决。本发明的有利的且优选的改进方案是其他权利要求的主题,并且将在接下来的文本中更详细地解释。权利要求的措辞通过明确引用结合在说明书中。
电磁炉具有控制器和包括至少一个感应加热线圈的烹饪点。在烹饪器具温度和感应加热线圈的加热功率之间的关系有利地存储在控制器中,该加热功率作为面积功率或单位面积的功率密度,该控制器设定或提供在稳态或稳定状态中的或者在长期操作期间的所述和期望的特定烹饪器具温度。
所提供的是,在用于操作这个电磁炉的方法中,烹饪器具放置在烹饪点上并且由感应加热线圈感应加热。在烹饪器具的加热过程之前,用于烹饪器具的目标温度或用于表明特定的目标温度的应用(例如“煎制牛排”)的目标温度被输入至电磁炉的控制器中。在加热过程开始时,在作为面积功率的第一相对高加热功率下加热烹饪器具持续第一加热时间,从而以这种方式主要地实现温度的升高,其尽可能地迅速从而快速接近目标温度。
在第一加热时间之后,感应加热线圈的加热功率减小直至第一相对低加热功率,长期来看其将引导至目标温度。这能够对应于上面提及的在烹饪器具温度和加热功率之间的关系,如果这个关系被存储的话。这个第一低加热功率显著地低于上面提及的高加热功率,并且优选地仅为所述高加热功率的近似1%至20%或者仅高达10%。然后,有利地在从一秒至三十秒的短的检查时间之后,进行检查以判定在第一相对低加热功率下烹饪器具温度是否保持恒定、升高或下降。用于这个目的的方法将在接下来的文本中被进一步解释。
在第一种情况下,当在第一相对低加热功率下加热烹饪器具持续上面提及的短的检查时间时,有利地至少在数秒的短的检查时间之后,烹饪器具温度保持恒定并且相当于目标温度。在这种情况下认为已经实现目标温度并且优选地进一步维持该目标温度,例如然后能够开始实际的煎制过程。为了维持该煎制温度,如在现有技术中有利地使用连续调节或两点式调节(two-point regulation)。在这种情况下,通常能够保持近似恒定的温度,在某些情况下由于待煎制的食品因而略微增加加热功率。
在另外的情况下,其中,通过所设定的第一相对低加热功率,在短的检查时间内或者在短的检查时间之后,烹饪器具温度还没有达到目标温度或者甚至还没有达到恒定的温度,则通过控制器调整或改变相对低加热功率的大小。以此方式,尝试找出在短的检查时间期间引导至恒定温度的其他加热功率是可能的。这个其他加热功率有利地还仍然是相对低加热功率。这还能够被用于大体上确定当前存在的温度值,从而能够在所述当前温度值的基础上以针对性和/或更迅速的方式接近目标温度。
在已经在足够准确的程度上找出在加热功率和烹饪器具温度之间的对应关联之后,控制器优选地认为加热过程结束,并且继续烹饪或煎炸或煨。这有利地被指示给操作者,并且还能够开始任何其他方法步骤。
在本发明的改进方案中,在另外的情况(如第二种情况)下,当在第一相对低加热功率下加热烹饪器具时,在短的检查时间之后烹饪器具温度继续升高。在某些情况下,首先可以存在用于判定温度的信号的短暂下降,但此处这不具有破坏性效应。由于烹饪器具温度仍然处于目标温度以下,所以然后在中间加热功率下更强烈地再次加热或进一步加热烹饪器具持续中间加热时间,使得所述烹饪器具的温度再次升高。中间加热功率有利地大于第一相对低加热功率,但也能够与所述第一相对低加热功率相同。然后,在中间加热时间之后,通过重新设定相对低加热功率而进行检查,以判定在短的检查时间期间(在某些情况下在一秒至半分钟或一分钟的短的检查时间之后),烹饪器具温度是否仍然升高或保持恒定。然后,如果烹饪器具温度保持恒定,则不仅恒定温度被设定而且适用第一种情况(特别地已经达到目标温度的第一种情况)。
在下述情况下,其中,当在第一相对低加热功率下加热所述烹饪器具时,在中间加热时间之后以及在短的检查时间之后,烹饪器具温度仍然升高,则能够有利地再次确定处于目标温度以下的烹饪器具温度。然后,能够在中间加热功率下再次更加强烈地加热烹饪器具持续中间加热时间。在中间加热时间之后,能够通过设定相对低加热功率持续短的检查时间而再次进行检查,以判定在这个短的检查时间之后烹饪器具温度是否仍然升高或保持恒定,其中,当烹饪器具温度保持恒定时,适用已经达到目标温度的第一种情况。
在第三种情况下,当在第一相对低加热功率下加热烹饪器具时,当即使在检查时间之后烹饪器具温度继续下降时,确定处于目标温度以上的烹饪器具温度。然后,能够以不同的方式达到目标温度,并且这将更详细地被进一步解释。以最简单的方式,仅仅在相对低加热功率下继续加热并且目标温度将在若干时间或数分钟之后被设定。作为替代方案,能够暂停加热操作持续短的时间,例如5秒至30秒或一分钟。
尽管本发明的实质仅包括第一种情况和另外的情况,但是第二种情况以及甚至第三种情况也有利地被共同地实现在控制方法中。
因此,本发明,特别地还连同上面提及的可选的改进方案,能够主要地被用于实现下述知识:在实际应用的方法中,作为面积功率的特定的加热功率引导至特定的最终温度或者长期维持的烹饪器具温度,特别地很大程度上独立于所使用的烹饪器具的类型。这主要地应用在150℃和250℃之间的范围中,主要地从200℃至250℃,其对于煎制过程是有利的。为此目的,应该注意的是,上面提及的在烹饪器具温度和作为面积功率的加热功率之间的关系可以说要求关于下述内容的信息:哪个功率由感应加热线圈或者在烹饪点处互连的多个感应加热线圈产生(即,哪个功率被引入至烹饪器具中)。另外,需要烹饪器具或烹饪器具基底的近似表面积,使得也能够判定面积功率。然而,由于烹饪点通常被设计用于特定尺寸的烹饪器具,所以这特别地还由在炉灶板的顶部侧上的标记指示,对于限定的烹饪点而言,用于烹饪器具尺寸的近似预期范围是已知的。另外,特别地通过监测感应加热线圈的操作参数而确定烹饪器具对感应加热线圈的覆盖度是可能的,特别地确定感应加热线圈的效率度。当已知感应加热线圈的尺寸时,然后得出关于烹饪器具或烹饪器具基底的近似表面积的近似结论是可能的。在另一个方面这对于本领域技术人员是已知的。该方法假设:在根据本发明的加热过程和判定烹饪器具温度的过程期间,在烹饪用具中没有食物。这将使温度的上述设定过程变样。然而,该变样将是明显的使得控制器能够识别这个情况并且可以将这个情况指示给操作者。
操作者能够借助于操作者控制元件将目标温度输入至控制器中。作为替代方案,能够通过在控制器中自动运行的自动烹饪程序输入所述目标温度。重要的是目标温度被提供。
所述第一加热时间能够相对短。特别地,由于旨在实现相对高的目标温度,所以尝试将第一相对高加热功率选择得非常高,有利地选择最大值。例如,所述第一相对高加热功率能够从3 W/cm2至12 W/cm2或者甚至14 W/cm2,特别地从6 W/cm2 至10 W/cm2。在这种情况下,这个第一加热时间能够处于一分钟和五分钟或甚至八分钟之间。取决于所述烹饪点或感应加热线圈的尺寸以及因此预计的烹饪器具尺寸,通过存储在控制器的表中的经验值,对于特定的烹饪点或感应加热线圈还能够预先指定所述第一加热时间,例如,对于小的感应加热线圈为2分钟,对于中等尺寸的感应加热线圈为5分钟,以及对于大的感应加热线圈为8分钟。这些经验值基于下述事实:当把对应尺寸的烹饪器具(特别是平底锅)放置在烹饪点上时,这个时间经过直至利用第一相对高加热功率达到200℃和250℃之间的温度。作为替代方案,借助于烹饪用具的热容量、单位面积的功率密度以及期望的温度升高也能够在控制器中从理论上计算出加热时间。
第一相对低加热功率能够显著地处于第一高加热功率以下。特别地,所述第一相对低加热功率能够处于0.3 W/cm2和2 W/cm2之间。所述第一相对低加热功率特别有利地处于0.6 W/cm2和0.8 W/cm2之间。在本发明的范围内,已经发现的是,利用这个类型的相对低加热功率,长期来看能够维持在200℃和250℃之间的烹饪器具温度。不言而喻的是,这个类型的烹饪器具温度也可以仅通过设定作为面积功率的这个类型的相对低加热功率而实现,但是然后这将可预测地持续非常长的时间。
在预期烹饪器具温度保持恒定之前,第一相对低加热功率被有利地设定或引入烹饪器具持续至少一秒至30秒或甚至一分钟,即上面提及的作为检查时间的短的时间。温度补偿过程通常持续数秒,特别是在上面提及的第一或第二种情况下,直至第一低加热功率限定能量的引入。检查时间有利地持续5秒至20 秒。
上面提及的中间加热时间能够处于类似于检查时间的范围内,例如在5秒和60秒之间,优选地在10秒和20秒之间。中间加热功率应该有利地高于第一相对低加热功率,并且也能够显著地更高,但不必必须如此。选择略微较高的中间加热功率的优点是:当烹饪器具温度仍然明显地低于目标温度时,能够更迅速地达到目标温度。例如,中间加热功率能够处于1 W/cm2和12 W/cm2之间,特别地处于1.5 W/cm2和8 W/cm2之间,或者能够比第一相对低加热功率高出5%至100%。
在本发明的一个有利的改进方案中,能够提供的是,在第三种情况下,如上所述,在过高的烹饪器具温度被确定之后,仅仅在中间加热功率下加热烹饪器具。当烹饪器具温度然后变得恒定时,该温度相当于目标温度。然而,这导致烹饪器具温度的略微较慢的下降,这意味着仅可能的是,过一段时间(特别地在数分钟之后)确定作为实际的煎制温度的特定的烹饪器具温度,并且因此操作者也仅能够在时间延迟的情况下开始煎制炸过程。
作为替代方案并且更迅速地,能够在第二中间加热功率下执行加热,此处该第二中间加热功率然后能够略微在第一相对低加热功率以上,有利地在所述第一相对低加热功率的105%和200%之间。控制器等待直至这个第二中间加热功率引导至恒定的烹饪器具温度。然后,通过存储于控制器中的烹饪器具温度和加热功率之间的关系来判定烹饪器具温度将是可能的。因此,控制器不仅能够识别出烹饪器具温度处于目标温度以上,而且能够识别出所述烹饪器具温度处于所述目标温度以上多少。在这种情况下,烹饪器具温度没有处于目标温度处,而是处于所述目标温度以上,然而控制器能够在给定恒定的烹饪器具温度的情况下在第二中间加热功率的基础上再次确定所述烹饪器具温度的绝对值。然后,加热功率能够再次减小。替代地,能够断开所述加热功率持续短的时间,从而引起温度更迅速地下降至目标温度。由于烹饪器具温度和目标温度是已知的,所以控制器能够在所存储的经验值的基础上估计所述时间。然后,能够设定引导至目标温度的第一相对低加热功率。作为替代方案,操作者也能够等同地提供用于开始煎制过程的信号。然后,由于食物被放入,所以烹饪器具能够相对迅速地冷却至目标温度。然后,控制器能够假定用于已经描述的温度调节的实际期望的目标温度,即使这预先没有明确地被设定。
有利地借助于无传感器的方法或者在没有特定提供的温度传感器的情况下,检查烹饪器具温度或对烹饪器具温度进行检查,以判定该烹饪器具温度是否变化或者其是否保持恒定。在加热操作期间,使用对至少一个感应加热线圈的振荡响应来检测在所述感应加热线圈上方的烹饪器具或烹饪器具基底的温度是否变化或者所述温度是否升高。以此方式,能够通过感应加热线圈来检测烹饪器具的温度梯度,这优选地根据如在US 2011/120989 A1中描述的方法而完成。所述文件的内容以明确参考的方式并入本申请中。如果这个振荡响应的判定仅周期地进行,则该周期有利地应该是每0.01毫秒至一秒,有利地至1毫秒。通常地,感应加热线圈的振荡响应能够被理解成意味着在烹饪器具或烹饪器具基底的温度的变化(特别是变化的磁导率)的基础上评估谐振电路参数的变化。在操作位于烹饪点处的或者用于这个烹饪器具的多个感应加热线圈期间,能够优选地在每一个感应加热线圈处检测振荡响应。
这个方法有利地包括下述步骤:取决于单相或多相(特别是三相)供电***AC电压,至少暂时地产生中间电路电压;从该中间电路电压中产生高频驱动电压或驱动电流,例如具有在20 kHz至70 kHz的范围内的频率;以及,施加驱动电压或驱动电流至包括感应加热线圈的谐振电路。以此方式,以常规的方式感应加热烹饪器具。然后,执行下述步骤从而测量温度:在预先指定的时间段期间(特别是周期地)产生具有恒定的电压水平的中间电路电压,其中,在该时间段期间,该中间电路电压优选地独立于供电***AC电压而产生;在预先指定的时间段期间,以这样的方式产生驱动电压:谐振电路在其固有的谐振频率下以基本上衰减的方式振荡;随预先限定的时间段推移,测量振荡的至少一个振荡参数;以及,评估至少一个已测量的振荡参数从而确定温度。由于在温度测量操作期间中间电路电压保持恒定,所以能够排除由于可变的中间电路电压而对信号的影响,作为其结果,能够以可靠的方式且在没有干扰的情况下确定温度或者确定温度的变化。
在一个改进方案中,所述方法包括下述步骤:判定供电***AC电压的零点交叉,并且在零点交叉的区域中选择时间段。在单相供电***AC电压的情况下,中间电路电压通常在零点交叉的区域中严重地下降。优选地以这样的方式选择恒定的电压水平:该电压水平大于通常在零点交叉的区域中所确定的电压水平,使得中间电路电压被定(clamped)在零点交叉的区域中的恒定的电压水平处。然后,能够实现可靠的温度测量的恒定的电压条件在零点交叉的区域中占优势。因此,此处不需要额外的温度传感器,即使它们恰巧存在。
在本发明的一个改进方案中,可能的是,在用于烹饪器具的烹饪点处不是仅存在单个感应加热线圈,而是存在多个感应加热线圈。然而,原则上对应的情况适用于此处,并且所述功率值然后同样地基于全部感应加热线圈,这些感应加热线圈存在于烹饪点处并且用以加热烹饪器具。然后,为了温度测量的目的,如上所述,对所述感应加热线圈的功率或面积功率或加热功率共同地加以考虑。
在本发明的有利的改进方案中,随时间推移检测并监测被引入的能量的量或感应加热线圈的加热功率是可能的。因此,还能够对所达到的温度进行估计。在所述估计的基础上,控制器能够略微地改变加热功率或者主要地设定第一加热时间、检查时间、中间加热时间或断开时间。在各种情况下,上面提及的检查时间能够是相同的或相似的,但并非必须如此。当然,所述检查时间还能够相差1至5倍。
这些和其它特征不仅能够从权利要求书中获取而且能够从说明书和附图中获取,其中,在本发明的实施例中以及在其它领域中,各个特征能够在每种情况下独自实现或者以子组合的形式作为多个实现,并且能够构成有利实施例以及本质上可保护的实施例,并且此处要求对这些实施例进行保护。将本申请细分成各个段落和副标题不限制在其下所作的在它们的一般有效性方面的陈述。
附图说明
本发明的示例性实施例被示意性地图示在附图中,并且在接下来的文本中将被更详细地解释。在附图中:
图1示出作为用于多个不同烹饪器具的面积功率的函数的烹饪器具温度的分布图,长期来看该温度保持稳定;
图2示出电磁炉的侧视图,该电磁炉包括感应加热线圈和放置在所述电磁炉上的烹饪器具;
图3至图6示出在用于空的烹饪器具(即,在没有添加食物的情况下)的各种驱动情况下,随时间推移的烹饪器具温度和面积功率的不同分布图。
具体实施方式
图1示出用于四个不同的烹饪器具的经验确定值是如何指出下述关系的,该关系反映长期来看达到或设定的烹饪器具温度是如何依相应的面积功率而定的。所述附图示出,首先该关系在某些程度上是线性的,即能够非常容易地通过计算来判定。其次,在特定面积功率下的多个温度彼此不同,至多仅差30℃至35℃。因此,给定特定的面积功率Q*/A,则在特定的相对长时间的操作(例如10分钟至30分钟)之后,相对准确地判定在烹饪器具处确定了哪个烹饪器具温度是可能的。
图2示出包括炉灶板12的电磁炉11,烹饪点13形成在炉灶板12中。感应加热线圈15布置在炉灶板12的下面,所述感应加热线圈限定并且还加热烹饪点13。所述烹饪点也可以由多个感应加热线圈组成,这在本发明中没有影响。感应加热线圈15被供电并且由控制器17驱动,其中,该控制器17能够监测被馈给至感应加热线圈15中的功率。另外,控制器17具有存储器(未图示),其中存储有烹饪器具温度和面积功率之间的关系,如其根据图1所示。在这种情况下,当图1中的温度曲线被近似地认为是直线时,存储计算的关系是可能的。作为替代方案,在每种情况下,能够以足够高的分辨率存储逐步增加的用于面积功率的温度值。
在本发明的进一步改进方案中,将其存储在用于多个烹饪器具的控制器17中是可能的,使得控制器17可以说准确地知道在相应的情况下使用图1中的四个或甚至更多曲线中的哪个曲线。作为替代方案,还可以由操作者将特定参数输入至控制器17中或从外部编程至所述控制器中,所述特定参数,独立于特定存在的烹饪器具,告知控制器17哪个烹饪器具正在被使用或者所存储的曲线的哪个适用。在某些情况下,控制器17然后还能够识别放置在其上方的烹饪点13上的烹饪器具的尺寸范围。
不言而喻的是,感应加热线圈15的表面积是已知的。然而,所述面积功率有利地没有基于感应加热线圈15的表面积,而是基于烹饪器具19的表面积。以对烹饪点13适合的方式,烹饪器具19的表面积或基底面积在相对窄的区域中移动,因为适合的烹饪器具通常在特定的直径等级内仅具有多至3 cm的直径变化。显著地过大或者显著地过小的烹饪器具很少被放置在烹饪点上,并且这也可以由控制器17所识别并且作为错误指示给操作者。
图3示出在时间t=0处在恒定的高加热功率(这里为7 W/cm2)下如何执行加热。加热持续直至作为加热时间的时间t1,该加热时间能够被预先限定。
预先由目标人或者由自动控制器等输入200℃的目标温度。长期来看应该在烹饪器具19(在这种情况下是平底锅)处维持这个温度。这个温度有利地适用于烹饪器具基底的顶部侧,即在食物(例如待煎制的牛排)与烹饪器具19接触的点处。图1中的最上面的曲线适用于烹饪器具19。
在加热时间t1过去之后,加热功率被极大地减小并且设定至0.68 W/cm2。这对应于图1中的最上面的曲线,并且在这个面积功率下长期地维持200℃的温度。
根据第一种情况,图3示出温度T仅轻微地下降并且然后相对迅速地变得恒定,例如在作为调整时间的5秒至20或30秒内。小的温度下降以及还有恒定的温度都能够通过上面提及的方法被识别或者根据US 2011/120989 A1或US 2013/087553 A1被识别。
由于烹饪器具温度现在在0.68 W/cm2的面积功率下长期地保持恒定,所以根据图1该温度被固定在200℃,并且因此能够长期地维持。
在根据图4的下一种情况下,在7 W/cm2的较高的面积功率下执行加热直至作为加热时间的时间t1',其中,温度T再次升高。在时间t1'处,根据200℃的目标温度(此处这个温度也是期望的)功率被减小至0.68 W/cm2。控制器17或者温度检测机构现在能够确定的是,在现在设定的这个面积功率下,烹饪器具温度继续升高,虽然可能比之前更弱地升高。因此,这意味着在时间t2'处,烹饪器具温度仍然处于200℃的目标温度以下。在t1'和t2'之间的时间是上面提及的检查时间。因此,在时间t2'处再次设定7 W/cm2 的高的多的功率(并且特别是之前设定的高功率),该时间t2'例如在时间t1'之后的数秒至一分钟或两分钟之后。然后,温度T再次强烈地升高。在t2'和t3'之间的作为中间加热时间的某个时间(例如数秒至一分钟至三分钟)之后,功率再次减小至根据目标温度的功率,即再次减小至0.68 W/cm2的第一低加热功率。温度检测机构现在识别到的是,烹饪器具温度T首先下降至一定程度,然而,并且然后相对迅速地(例如在作为调整时间的一分钟或甚至仅数秒内)展现出仅小的下降或变得恒定。因此,再次是下述情况:在0.68 W/cm2的面积功率下达到恒定的烹饪器具温度。然后,根据图1或者如上面关于图3所描述的,这个温度只得是目标温度200℃。在这种情况下,由于烹饪器具需要比控制器所假定的能量更多的能量从而达到特定温度,所以要求在较高的加热功率下再继续随后的加热。因此,该烹饪器具的热容量不同于存储在控制器中的数值。
在t2'和t3'之间的在图4中的高加热功率下的第二时间或中间加热时间也可以具有与直至时间t1'的加热时间不同的面积功率。然而,此处该加热过程应该相对迅速地进行,并且因此应该选择至少接近最大面积功率的高面积功率。
在图5中示出在加热时间期间的过热的情况。此处,还是在7 W/cm2的高功率下、在200℃的期望目标温度下执行加热持续直至时间t1''的加热时间,于是温度T升高。然后,从时间t1''开始,在0.68 W/cm2的低面积功率下执行加热持续检查时间,即持续数秒至半分钟,从而查看此处烹饪器具温度是否相对迅速地变得恒定,该温度将被评估作为已经达到的目标温度。然而,控制器17借助于上面提及的温度监测而确定的是,在检查时间过去之后,甚至在作为调整时间的一分钟或两分钟之后,烹饪器具温度还持续地下降。这意味着烹饪器具温度显著地在目标温度以上因此占优势。现在,能够完全地断开该功率持续短的时间(例如10 秒至30 秒),从而使所述烹饪器具迅速地冷却至目标温度或接近于所述目标温度。然后,可以在0.68 W/cm2的低加热功率下重新开始操作,并且如由经验所示,然后温度将相对迅速地变得恒定,并且然后甚至达到200℃的目标温度。
替代地,根据另一种可能性,进行尝试以近似地判定该优势温度。因此,比中间加热功率略高的加热功率(此处特定地为0.8 W/cm2)被馈给至感应加热线圈15持续在t2''和t3''之间的中间加热时间。在该过程中,相对迅速地确定根据图1的处于近似230℃的恒定温度。因此,控制器17知道温度仍然过高近似30℃。然后,为了略微更迅速地冷却的目的,如上所述,所述控制器能够再次完全地断开感应加热线圈15持续短的时间,例如持续10秒至30秒,其中,为了达到并维持目标温度的目的,然后再次设定低加热功率。作为替代方案,能够从时间t3''开始设定对应于目标温度的0.68 W/cm2的面积功率,使得烹饪器具温度T略微更慢地下降至该目标温度,但是然后最终达到并维持该目标温度。还能够通过放入待烹饪的食物而实现相对迅速的冷却。然后,在放入食物之后,将对应于200℃的测量值(而不是对应于230℃的测量值)有利地用作用于温度调节的设定点数值。
图6示出用于以限定的方式达到特定烹饪器具温度的方法的另外的有利改进方案。如果在短时间段之后没有达到恒定的稳态温度,则不论信号是否正在下降或正在上升,在t2'''和t3''' 之间随后没有用离散的功率级进行处理。相反,在固定时间之后(此处在t2'''处),温度信号的设定点数值TS被确定为230℃。然后,控制器调整所述温度信号至该设定点数值TS,例如使用比例控制器,该比例控制器还能够具有积分或微分分量。因此,在t3'''处相对迅速地达到恒定温度,其比利用离散温度级所可能的更加迅速。根据图1,0.8W/cm2的面积功率对应于230℃的烹饪器具温度。因此,在这个面积功率密度下维持230℃的烹饪器具温度。以此方式,再次找出功率和恒定温度的对应关联,其中,允许判定温度并且因此设定温度的功率是已知的。通过从已知温度开始的减小功率,例如在同时放入待烹饪的食品的情况下,现在能够在已知的关系的基础上接近200℃的特定烹饪器具温度。
因此,通过本发明,在没有绝对的温度测定以及仅通过相对的温度测定的情况下(即通过监测温度是否正在升高、下降或是恒定),以及通过在温度和长期设定的面积功率密度之间的已知关系,能够在烹饪器具上控制温度并且能够接近并维持特定温度。
另外,本发明利用下述事实:在稳态中,即在长期占优势的状态中,热阻与并联电路串联连接,作为辐射热阻和对流热阻。其结果为能够在图1中识别的关系。
因此,本发明利用能量平衡从而解决存在于开始部分的问题。通过寻求稳态,即没有烹饪器具温度变化的状态,烹饪器具的固有能量保持恒定。因此,已知的是,由加热器引入烹饪器具中的能量通过对流、热辐射或热传导再次完全地输出至炉灶表面。然而,所引入的能量能够由加热器测量。由于该关系从图1中是已知的,所以给定某个边界条件,能够借助于测量单位时间或功率的能量而得出关于绝对温度的结论。
Claims (20)
1.用于操作电磁炉的方法,所述方法用于以限定的方式达到特定的烹饪器具温度,其中,所述电磁炉具有控制器和包括至少一个感应加热线圈的烹饪点,所述方法包括下述步骤:
—将烹饪器具放置在所述烹饪点上,并且通过所述感应加热线圈感应加热所述烹饪器具;
—在所述烹饪器具的加热过程之前,将用于所述烹饪器具的目标温度或者用于指示特定目标温度的应用的目标温度输入至所述电磁炉的所述控制器中;
—在所述加热过程开始时,在作为面积功率的第一相对高加热功率下加热所述烹饪器具持续第一加热时间,其中,使用所述第一相对高加热功率的所述第一加热时间被预先限定;
—在所述第一加热时间之后,将所述感应加热线圈的加热功率减小至第一相对低加热功率,其中所述第一相对低加热功率处于0.3 W/cm2和2 W/cm2之间,在所述第一相对低加热功率被用于10分钟至30分钟的持续时间的加热过程之后,所述第一相对低加热功率将引导至目标温度;
—进行检查以判定在短的检查时间之后,在所述第一相对低加热功率下,所述烹饪器具温度是否保持恒定、升高或下降;
—其中,在第一种情况下,其中当在所述第一相对低加热功率下加热所述烹饪器具时,在所述短的检查时间之后,所述烹饪器具温度保持恒定并且相当于所述目标温度,则认为已经达到所述目标温度;
—其中,在其他情况下,其中通过设定所述第一相对低加热功率,在所述短的检查时间之后,所述烹饪器具温度还没有达到所述目标温度,则通过所述控制器增加所述第一相对低加热功率从而找出在所述短的检查时间的重新加热期间引导至恒定温度的加热功率;
所述目标温度处于200℃和250℃之间。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在已经在足够准确的程度上找出加热功率和烹饪器具温度的对应关联之后,所述控制器认为所述加热过程完成并且将此指示给操作者或者开始其他方法步骤。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在作为第二种情况的其他情况下,当在所述第一相对低加热功率下加热所述烹饪器具时,在所述短的检查时间之后所述烹饪器具温度继续升高,处于所述目标温度以下的烹饪器具温度被确定,并且在中间加热功率下更强烈地再次加热所述烹饪器具持续中间加热时间,以及然后,在所述中间加热时间之后,通过设定所述相对低加热功率而再次进行检查,以判定在短的检查时间之后所述烹饪器具温度是否仍然升高或保持恒定,其中,当所述烹饪器具温度保持不变时,适用已经达到所述目标温度的第一种情况,其中,所述中间加热功率处于1 W/cm2和12 W/cm2之间。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,在下述情况下:其中在所述中间加热时间之后并且在所述短的检查时间之后,所述烹饪器具温度仍然升高,处于所述目标温度以下的烹饪器具温度被再次确定,并且在中间加热功率下更强烈地再次加热所述烹饪器具持续中间加热时间,以及然后,在所述中间加热时间之后,通过设定所述相对低加热功率再次进行检查持续短的检查时间,以判定在所述短的检查时间之后所述烹饪器具温度是否仍然升高或保持恒定,其中,当所述烹饪器具温度保持恒定时,适用已经达到所述目标温度的第一种情况。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,在作为第三种情况的其他情况下,当在所述第一相对低加热功率下加热所述烹饪器具时,在所述短的检查时间之后所述烹饪器具温度下降,并且处于所述目标温度以上的烹饪器具温度被确定。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,在这个第三种情况下,在中间加热功率下加热所述烹饪器具,所述中间加热功率在所述相对低加热功率的105%和200%之间,并且检查在所述短的检查时间之后设定为恒定值的所述烹饪温度,并且通过在所述控制器中已知的烹饪器具温度和作为面积功率的加热功率之间的关系,从所述检查中判定所述烹饪器具温度,其中,在此基础上,将所述加热功率再次减小至在10分钟至30分钟的持续时间之后将引导至所述目标温度的加热功率。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述中间加热功率大于所述第一相对低加热功率。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述中间加热功率比所述第一相对低加热功率大10%至100%。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述短的检查时间持续1秒至30秒。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述短的检查时间持续5秒至20秒。
11.根据权利要求3所述的方法,其中,所述中间加热时间持续5秒至60秒。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述中间加热时间持续10秒至30秒。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述加热功率被减小至对应于所述目标温度的低加热功率,并且当所述烹饪器具温度恒定时并且因此相当于所述目标温度时进行检查。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,在包括一个或多个感应加热线圈的烹饪点处操作所述烹饪器具,并且将所述多个感应加热线圈的功率作为面积功率或加热功率共同地加以考虑。
15.根据权利要求1所述的方法,其中,随时间推移监测被引入的能量的数量或所述感应加热线圈的加热功率。
16.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一相对高加热功率为3 W/cm2至12 W/cm2。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述第一相对高加热功率为6 W/cm2至10 W/cm2。
18.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一相对低加热功率为0.6 W/cm2至0.8 W/cm2。
19.根据权利要求3所述的方法,其中,所述中间加热功率为1.5 W/cm2至8 W/cm2。
20.根据权利要求1所述的方法,其中,由于已经放置在烹饪点上的所述烹饪器对所述感应加热线圈的覆盖,所以通过考虑所述感应加热装置的效率度而确定烹饪器具尺寸。
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