ES2544503B1 - Procedure for regulating the temperature of a cooking field - Google Patents
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Abstract
La invención hace referencia a un procedimiento para la puesta en funcionamiento de un campo de cocción con una pluralidad de elementos de calentamiento. El procedimiento comprende detectar un elemento de batería de cocción a través de una disposición de detección, formar una zona de calentamiento, adaptada al elemento de batería de cocción detectado, de un elemento de calentamiento o de varios elementos de calentamiento, ajustar al menos una temperatura teórica de la zona de calentamiento mediante una interfaz de usuario, y regular una potencia de calentamiento de la zona de calentamiento dependiendo de la temperatura teórica ajustada y de una temperatura real determinada.#Se propone que la regulación de la potencia de calentamiento se efectúe siendo parámetro de regulación un tamaño del elemento de batería de cocción detectado.The invention refers to a process for putting into operation a cooking field with a plurality of heating elements. The method comprises detecting a cooking battery element through a detection arrangement, forming a heating zone, adapted to the detected cooking battery element, a heating element or several heating elements, adjusting at least one temperature Theoretical heating zone by means of a user interface, and regulating a heating power of the heating zone depending on the set theoretical temperature and a determined real temperature. # It is proposed that the regulation of the heating power be carried out by being regulation parameter a size of the cooking battery element detected.
Description
La invención hace referencia a un procedimiento para la puesta en funcionamiento de un campo de cocción según el preámbulo de la reivindicación 1. The invention refers to a method for putting into operation a cooking field according to the preamble of claim 1.
Son conocidos procedimientos para la puesta en funcionamiento de campos de cocción en los que una potencia de calentamiento es regulada de conformidad con una temperatura predeterminada. Methods for the operation of cooking fields in which a heating power is regulated in accordance with a predetermined temperature are known.
La invención resuelve el problema técnico de proporcionar un procedimiento genérico con propiedades mejoradas en lo referente a una regulación mejorada de la temperatura. The invention solves the technical problem of providing a generic process with improved properties in relation to improved temperature regulation.
Este problema técnico se resuelve mediante un procedimiento para la puesta en funcionamiento de un campo de cocción y mediante un campo de cocción con las características de las reivindicaciones 1 y 6. De las reivindicaciones secundarias se pueden extraer realizaciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención. This technical problem is solved by means of a procedure for putting into operation a cooking field and by means of a cooking field with the characteristics of claims 1 and 6. Advantageous embodiments and improvements of the invention can be extracted from the secondary claims.
La invención hace referencia a un procedimiento para la puesta en funcionamiento de un campo de cocción con una pluralidad de elementos de calentamiento. El procedimiento comprende detectar un elemento de batería de cocción a través de una disposición de detección, formar a través de una unidad de mando una zona de calentamiento, adaptada al elemento de batería de cocción detectado, de un elemento de calentamiento o de varios elementos de calentamiento, ajustar al menos una temperatura teórica de la zona de calentamiento mediante una interfaz de usuario, y regular mediante una unidad reguladora una potencia de calentamiento de la zona de calentamiento dependiendo de la temperatura teórica ajustada y de una temperatura real determinada, donde la regulación de la potencia de calentamiento se efectúe siendo parámetro de regulación un tamaño del elemento de batería de cocción detectado. La temperatura real es una temperatura del producto de cocción, y para determinarla, el campo de cocción presenta unidades sensibles con al menos un sensor de temperatura. Por lo general, el sensor de temperatura sólo puede determinar la temperatura del producto de cocción de manera indirecta, ya que está dispuesto fuera del espacio de cocción del elemento de batería de cocción. A modo de ejemplo, el sensor de temperatura está dispuesto en una retícula regular debajo de la placa de campo de cocción, o está configurado como unidad sensible móvil que esté fijada The invention refers to a process for putting into operation a cooking field with a plurality of heating elements. The method comprises detecting a cooking battery element through a detection arrangement, forming through a control unit a heating zone, adapted to the detected cooking battery element, a heating element or several heating elements. heating, adjust at least one theoretical temperature of the heating zone by means of a user interface, and regulate by means of a regulating unit a heating power of the heating zone depending on the set theoretical temperature and a determined real temperature, where the regulation of the heating power is carried out as a regulation parameter a size of the detected cooking battery element. The actual temperature is a temperature of the cooking product, and to determine it, the cooking field has sensitive units with at least one temperature sensor. In general, the temperature sensor can only determine the temperature of the cooking product indirectly, since it is arranged outside the cooking space of the cooking battery element. As an example, the temperature sensor is arranged in a regular grid under the cooking field plate, or is configured as a mobile sensitive unit that is fixed
magnética o mecánicamente al borde exterior del elemento de batería de cocción. Por lo tanto, la unidad reguladora presenta una unidad de estimación de la temperatura, la cual determina la temperatura real a partir del valor de medición del sensor de temperatura, para lo cual la unidad de estimación de la temperatura requiere otros parámetros de regulación, como por ejemplo una posición relativa del sensor de temperatura con respecto al elemento de batería de cocción, o el tipo de programa de cocción seleccionado (asar, estofar, freír,…). Asimismo, la unidad reguladora presenta una unidad de control que ajusta la potencia de calentamiento dependiendo de una desviación de regulación. También esta unidad de control requiere otros parámetros de regulación para una regulación de la temperatura lo más rápida y precisa posible. Según la invención, para mejorar en mayor medida la regulación de la temperatura, como otro parámetro de regulación se recurre al tamaño del elemento de batería de cocción utilizado. magnetically or mechanically at the outer edge of the cooking battery element. Therefore, the regulatory unit has a temperature estimation unit, which determines the actual temperature from the measurement value of the temperature sensor, for which the temperature estimation unit requires other regulation parameters, such as for example a relative position of the temperature sensor with respect to the cooking battery element, or the type of cooking program selected (roasting, braising, frying, ...). Also, the regulator unit has a control unit that adjusts the heating power depending on a regulation deviation. This control unit also requires other regulation parameters for the fastest and most accurate temperature regulation possible. According to the invention, to further improve temperature regulation, as another regulation parameter, the size of the cooking battery element used is used.
En un perfeccionamiento de la invención, la temperatura real es determinada mediante un sensor de infrarrojos. In an improvement of the invention, the actual temperature is determined by an infrared sensor.
En otra forma de realización de la invención, el tamaño del elemento de batería de cocción es determinado a través de uno o varios elementos de calentamiento mediante la medición de la menos una variable eléctrica. La expresión “tamaño del elemento de batería de cocción” incluye el concepto del diámetro de una base del elemento de batería de cocción. También para determinar el tamaño del elemento de batería de cocción, se puede utilizar información que se obtenga al detectar el elemento de batería de cocción. In another embodiment of the invention, the size of the cooking battery element is determined through one or more heating elements by measuring at least one electrical variable. The expression "size of the cooking battery element" includes the concept of the diameter of a base of the cooking battery element. Also to determine the size of the cooking battery element, information obtained by detecting the cooking battery element can be used.
Según otro perfeccionamiento de la invención, el tamaño del elemento de batería de cocción es determinado mediante la evaluación de una imagen almacenada del campo de cocción desde una vista superior. La expresión “tamaño del elemento de batería de cocción” incluye el concepto del diámetro de una base del elemento de batería de cocción. De manera preferida, una cámara está prevista encima del campo de cocción, por ejemplo, en una campana extractora de humos, con la que se hacen fotografías del campo de cocción desde una vista superior. Mediante un procedimiento de reconocimiento de imágenes, a partir de la al menos una fotografía se extrae información geométrica acerca de los elementos de batería de cocción colocados sobre el campo de cocción. Esta información geométrica comprende, por ejemplo, la posición del elemento de batería de cocción sobre el campo de cocción o el diámetro del elemento de batería de cocción. According to another improvement of the invention, the size of the cooking battery element is determined by evaluating a stored image of the cooking field from a top view. The expression "size of the cooking battery element" includes the concept of the diameter of a base of the cooking battery element. Preferably, a chamber is provided above the cooking range, for example, in a fume hood, with which photographs of the cooking field are taken from a top view. By means of an image recognition procedure, geometric information about the cooking battery elements placed on the cooking field is extracted from the at least one photograph. This geometric information comprises, for example, the position of the cooking battery element on the cooking field or the diameter of the cooking battery element.
Asimismo, se propone que el tamaño del elemento de batería de cocción sea introducido por un usuario. La expresión “tamaño del elemento de batería de cocción” incluye el concepto del diámetro de una base del elemento de batería de cocción. De manera preferida, si se ha seleccionado una función del campo de cocción con regulación de temperatura, se requiere a un usuario que introduzca un diámetro del elemento de batería de cocción. La información relativa al diámetro y al elemento de batería de cocción respectivo también puede estar almacenada en una unidad de almacenamiento del campo de cocción prevista para ello, una vez que el usuario haya introducido tal información. En caso de necesidad, el usuario selecciona entonces, por ejemplo, únicamente el elemento de batería de cocción correspondiente a través de una interfaz de usuario del campo de cocción. It is also proposed that the size of the cooking battery element be entered by a user. The expression "size of the cooking battery element" includes the concept of the diameter of a base of the cooking battery element. Preferably, if a function of the cooking range with temperature regulation has been selected, a user is required to enter a diameter of the cooking battery element. Information regarding the diameter and the respective cooking battery element can also be stored in a storage unit of the cooking field provided for this, once the user has entered such information. If necessary, the user then selects, for example, only the corresponding cooking battery element through a user interface of the cooking field.
Otro aspecto hace referencia a un campo de cocción sobre el cual se efectúe el procedimiento según la invención. El campo de cocción comprende una pluralidad de elementos de calentamiento, una disposición de detección, una unidad de mando, una interfaz de usuario, y una unidad reguladora. Another aspect refers to a cooking field on which the process according to the invention is carried out. The cooking field comprises a plurality of heating elements, a detection arrangement, a control unit, a user interface, and a regulator unit.
Otras ventajas se extraen de la siguiente descripción de los dibujos. En los dibujos están representados ejemplos de realización de la invención. Los dibujos, la descripción y las reivindicaciones contienen características numerosas en combinación. El experto en la materia considerará las características ventajosamente también por separado, y las reunirá en otras combinaciones razonables. Other advantages are taken from the following description of the drawings. Examples of embodiment of the invention are shown in the drawings. The drawings, description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will consider the characteristics advantageously also separately, and will gather them in other reasonable combinations.
Muestran: They show:
- Figura 1 Figure 1
- una representación esquemática de un dispositivo de campo de cocción con una pluralidad de elementos de calentamiento, una unidad de mando, una interfaz de usuario, y una unidad reguladora, a schematic representation of a cooking field device with a plurality of heating elements, a control unit, a user interface, and a regulator unit,
- Figura 2 Figure 2
- una representación esquemática del transcurso de un procedimiento para la regulación de la temperatura. a schematic representation of the course of a temperature regulation procedure.
La figura 1 muestra un campo de cocción por inducción con una pluralidad de elementos de calentamiento configurados como inductores 10. Los inductores 10 están dispuestos en una retícula uniforme, son de igual construcción, y pueden ser accionados por una unidad de mando 18 esencialmente de manera independiente unos de otros. La unidad de mando 18 es una unidad de cálculo universalmente programable, que genera señales de mando para poner en funcionamiento uno o varios grupos constructivos de la electrónica de potencia 28, los cuales comprenden varios inversores 40, un filtro 42 y un rectificador 44. Una disposición de conexión 48 conecta los inversores 40 con diferentes inductores 10. Los inversores 40 generan una corriente de calentamiento de alta frecuencia, que fluye a través de los inductores 10 y genera un campo magnético de alta frecuencia, el cual genera en una base de un elemento de batería de cocción 12 colocado sobre el campo de cocción corrientes en remolino, que calientan el elemento de batería de cocción 12. La potencia de calentamiento generada por los inductores 10 puede ser ajustada mediante la variación de una frecuencia y/o amplitud de la corriente de calentamiento generada por los inversores 40. Figure 1 shows an induction cooking field with a plurality of heating elements configured as inductors 10. The inductors 10 are arranged in a uniform grid, are of the same construction, and can be operated by a control unit 18 essentially in a manner independent of each other. The control unit 18 is a universally programmable calculation unit, which generates control signals to put into operation one or more construction groups of the power electronics 28, which comprise several inverters 40, a filter 42 and a rectifier 44. A connection arrangement 48 connects the inverters 40 with different inductors 10. The inverters 40 generate a high frequency heating current, which flows through the inductors 10 and generates a high frequency magnetic field, which generates on a base of a cooking battery element 12 placed on the cooking field eddy currents, which heat the cooking battery element 12. The heating power generated by the inductors 10 can be adjusted by varying a frequency and / or amplitude of the heating current generated by inverters 40.
La unidad de mando 18 utiliza los inductores 10 como una disposición de detección 14 para detectar los elementos de batería de cocción 12 colocados sobre el campo de cocción. Para ello, la unidad de mando 18 mide la influencia de los elementos de batería de cocción 12 sobre la inductancia de los inductores 10, o bien, del sistema completo compuesto por los inductores 10 y la base del elemento de batería de cocción 12. Asimismo, las pérdidas eléctricas en la base del elemento de batería de cocción 12 conducen a una resistencia, o bien, ángulo de pérdidas, dependiente de la frecuencia en los inductores 10. Estos ángulos de pérdidas pueden utilizarse de manera complementaria para la detección del elemento de batería de cocción 12, o bien, para medir propiedades del material de su base ferromagnética. The control unit 18 uses the inductors 10 as a detection arrangement 14 to detect the cooking battery elements 12 placed on the cooking field. For this, the control unit 18 measures the influence of the cooking battery elements 12 on the inductance of the inductors 10, or of the complete system consisting of the inductors 10 and the base of the cooking battery element 12. Likewise , the electrical losses at the base of the cooking battery element 12 lead to a resistance, or angle of loss, dependent on the frequency in the inductors 10. These loss angles can be used in addition to the detection of the element of cooking battery 12, or, to measure material properties of its ferromagnetic base.
Dependiendo de estas magnitudes de medición, la unidad de mando 18 puede determinar un grado de solapamiento entre la base del elemento de batería de cocción 12 y cada uno de los inductores 10, y averiguar a partir de estas magnitudes de medición la posición, tamaño y forma de la base del elemento de batería de cocción 12. En función de estos datos, la unidad de mando 18 forma para cada elemento de batería de cocción 12 una zona de calentamiento 16, que está adaptada en su tamaño, forma y posición al tamaño, forma y posición del elemento de batería de cocción 12 detectado. La unidad de mando 18 reúne aquellos inductores 10 que estén cubiertos por la base del elemento de batería de cocción 12 en más de una fracción predeterminada en la zona de calentamiento 16, que es asignada al elemento de batería de cocción 12 en cuestión. Depending on these measurement quantities, the control unit 18 can determine a degree of overlap between the base of the cooking battery element 12 and each of the inductors 10, and find out from these measurement quantities the position, size and shape of the base of the cooking battery element 12. Depending on this data, the control unit 18 forms for each cooking battery element 12 a heating zone 16, which is adapted in size, shape and position to size , shape and position of the cooking battery element 12 detected. The control unit 18 gathers those inductors 10 that are covered by the base of the cooking battery element 12 in more than a predetermined fraction in the heating zone 16, which is assigned to the cooking battery element 12 in question.
En un borde delantero del campo de cocción, éste comprende una interfaz de usuario 26, en la que la unidad de mando 18 visualiza las zonas de calentamiento 16 adaptadas a los elementos de batería de cocción 12 detectados. El usuario puede ajustar a través de la interfaz de usuario 26 para cada zona de calentamiento 16 una temperatura teórica y otros parámetros de funcionamiento, por ejemplo, un tiempo de funcionamiento de temporizador, At a leading edge of the cooking field, it comprises a user interface 26, in which the control unit 18 displays the heating zones 16 adapted to the detected cooking battery elements 12. The user can set through the user interface 26 for each heating zone 16 a theoretical temperature and other operating parameters, for example, a timer operating time,
o un tiempo para desconectar automáticamente la zona de calentamiento 16. or a time to automatically disconnect the heating zone 16.
Para la regulación de la temperatura, el campo de cocción determina una temperatura real, la cual se forma por una temperatura de cocción captada, es decir, por una temperatura de la batería de cocción. Para la captación de la temperatura real, el campo de cocción presenta unidades sensibles con al menos un sensor de temperatura dispuestas debajo de la placa de campo de cocción. De manera alternativa o adicional, también podría estar prevista una unidad sensible dispuesta al menos parcialmente por encima de la placa de campo de cocción, la cual captase la temperatura real mediante infrarrojos. Una unidad reguladora 20 está prevista para regular la temperatura real en la temperatura teórica. For temperature regulation, the cooking field determines a real temperature, which is formed by a captured cooking temperature, that is, by a cooking battery temperature. To capture the actual temperature, the cooking range has sensitive units with at least one temperature sensor arranged under the cooking field plate. Alternatively or additionally, a sensitive unit arranged at least partially above the cooking field plate could be provided, which captures the actual temperature by infrared. A regulator unit 20 is provided to regulate the actual temperature at the theoretical temperature.
La figura 2 muestra esquemáticamente un transcurso de un procedimiento para una unidad reguladora para la regulación de la temperatura. El usuario ajusta a través de una interfaz de usuario una temperatura teórica deseada, la cual es comparada con la temperatura real a través de un diferenciador 30. De este modo, se determina una desviación de regulación, aquí, temperatura delta = temperatura teórica – temperatura real. Una unidad de control 32 determina la potencia de calentamiento necesaria para conseguir la temperatura delta, y activa la zona de calentamiento de manera correspondiente. En un bucle de retroalimentación 38 se determina una temperatura de la batería de cocción mediante un sensor de temperatura 34. Por lo general, el sensor de temperatura sólo puede determinar la temperatura del producto de cocción de manera indirecta, ya que está dispuesto fuera del espacio de cocción del elemento de batería de cocción. A modo de ejemplo, el sensor de temperatura está dispuesto en una retícula regular debajo de la placa de campo de cocción, Figure 2 schematically shows a course of a procedure for a regulating unit for temperature regulation. The user sets a desired theoretical temperature through a user interface, which is compared to the actual temperature through a differentiator 30. In this way, a regulation deviation is determined, here, delta temperature = theoretical temperature - temperature real. A control unit 32 determines the heating power necessary to achieve the delta temperature, and activates the heating zone accordingly. In a feedback loop 38, a cooking battery temperature is determined by a temperature sensor 34. In general, the temperature sensor can only determine the temperature of the cooking product indirectly, since it is arranged outside the space of cooking of the cooking battery element. By way of example, the temperature sensor is arranged in a regular grid under the cooking field plate,
o está configurado como unidad sensible móvil que esté fijada magnética o mecánicamente al borde exterior del elemento de batería de cocción. Por lo tanto, la unidad reguladora presenta una unidad de estimación de la temperatura 36, la cual determina la temperatura del producto de cocción a partir del valor de medición del sensor de temperatura. Dicha temperatura del producto de cocción es la temperatura real, y es suministrada al diferenciador 30. Este bucle de regulación se repite en un ciclo temporal predeterminado hasta que se finaliza el calentamiento de la zona de calentamiento. or is configured as a mobile sensitive unit that is magnetically or mechanically fixed to the outer edge of the cooking battery element. Therefore, the regulator unit has a temperature estimation unit 36, which determines the temperature of the cooking product from the measurement value of the temperature sensor. Said temperature of the cooking product is the actual temperature, and is supplied to the differentiator 30. This regulation loop is repeated in a predetermined time cycle until the heating of the heating zone is finished.
Para una regulación de la temperatura lo más precisa posible, la unidad de control 32 y/o la unidad de estimación de la temperatura 36 requieren otros parámetros de regulación, los cuales son, por ejemplo, información relativa a una posición relativa del sensor de temperatura con respecto al elemento de batería de cocción, o el tipo de programa de cocción seleccionado (asar, estofar, freír,…). También se incluye la información relativa al tipo empleado de sensor, por ejemplo, un sensor de asado con un rango de temperaturas por encima de 120º Celsius, o un sensor de cocción para un rango de temperaturas de hasta 120º Celsius. Según la invención, el tamaño del elemento de batería de cocción empleado se utiliza como parámetro de regulación. La información acerca del tamaño del elemento de batería de cocción se determina, por ejemplo, tal y como se describe en relación a la figura For the most precise temperature regulation possible, the control unit 32 and / or the temperature estimation unit 36 require other regulation parameters, which are, for example, information relating to a relative position of the temperature sensor. with respect to the cooking battery element, or the type of cooking program selected (broil, stew, fry, ...). Information on the type of sensor used is also included, for example, a roast sensor with a temperature range above 120º Celsius, or a cooking sensor for a temperature range of up to 120º Celsius. According to the invention, the size of the cooking battery element used is used as a regulation parameter. Information about the size of the cooking battery element is determined, for example, as described in relation to the figure
1. Los parámetros de regulación se utilizan para la calibración de la unidad reguladora, en concreto, de una unidad de estimación de la temperatura y/o de una unidad de control. 1. The regulation parameters are used for the calibration of the regulatory unit, in particular, of a temperature estimation unit and / or of a control unit.
- Símbolos de referencia Reference symbols
- 10 10
- Elemento de calentamiento Heating element
- 12 12
- Elemento de batería de cocción Cooking battery element
- 14 14
- Disposición de detección Detection arrangement
- 16 16
- Zona de calentamiento Heating zone
- 18 18
- Unidad de mando Control unit
- 20 twenty
- Unidad reguladora Regulatory unit
- 26 26
- Interfaz de usuario User interface
- 28 28
- Grupo constructivo de la electrónica de potencia Building group of power electronics
- 3030
- Diferenciador Differentiator
- 32 32
- Unidad de control Control unit
- 34 3. 4
- Sensor de temperatura Temperature sensor
- 36 36
- Unidad de estimación de la temperatura Temperature estimation unit
- 38 38
- Bucle de retroalimentación Feedback Loop
- 40 40
- Inversor Investor
- 42 42
- Filtro Filter
- 44 44
- Rectificador Rectifier
- 48 48
- Disposición de conexión Connection layout
Claims (6)
- 2. 2.
- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la temperatura real es determinada mediante un sensor de infrarrojos. Method according to claim 1, characterized in that the actual temperature is determined by an infrared sensor.
- 3. 3.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el tamaño del elemento de batería de cocción es determinado a través de uno o varios elementos de calentamiento mediante la medición de la menos una variable eléctrica. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the size of the cooking battery element is determined through one or more heating elements by measuring at least one electric variable.
- 4. Four.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el tamaño del elemento de batería de cocción es determinado mediante la evaluación de una imagen almacenada del campo de cocción desde una vista superior. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the size of the cooking battery element is determined by evaluating a stored image of the cooking field from a top view.
- 5. 5.
- Procedimiento según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque el tamaño del elemento de batería de cocción es introducido por un usuario. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the size of the cooking battery element is entered by a user.
- 6. 6.
- Campo de cocción con una pluralidad de elementos de calentamiento (10), el cual comprende: Cooking field with a plurality of heating elements (10), which comprises:
- - -
- una disposición de detección (14) para detectar un elemento de batería de cocción (12), a detection arrangement (14) for detecting a cooking battery element (12),
- - -
- una unidad de mando (18) que está configurada para formar una zona de a control unit (18) that is configured to form a zone of
- - -
- una interfaz de usuario (26) para ajustar al menos una temperatura teórica de la zona de calentamiento (16), y a user interface (26) to adjust at least one theoretical temperature of the heating zone (16), and
- - -
- una unidad reguladora (20) para regular una potencia de calentamiento de la a regulator unit (20) to regulate a heating power of the
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