SE470120B - Förfarande för styrning av mikrovågsenergin i en mikrovågsugn och mikrovågsugn för genomförande av förfarandet - Google Patents

Description

Äf7Û 128 10 15 20 25 30 35 2 av olika fasta apparatparametrar och opåverkbara drifts- parametrar och kan därför avvika från den nominella ut- effekten. Under olyckliga omständigheter kan uteffekten avvika 10% och ännu mera från den nominella. Om den verkliga uteffekten från magnetronen är avsevärt lägre än den nominella uteffekten kan detta leda till att en känslig matvara, t.e.x. kyckling, inte får önskad total energimängd under tillagningsförloppet och ej når till- räcklig sluttemperatur för att bakterierna skall dödas. I motsatt fall med alltför hög uteffekt skulle detta kunna leda till kantbränning.

Uppfinningen avser närmare bestämt ett förfarande av beskrivet slag för styrning av den mikrovågsenergi som av en mikrovågskälla, såsom en magnetron, matas till ugns- kaviteten i en mikrovågsugn under ett tillagningsförlopp, vid vilket mikrovàgskällan genom till- och frånkoppling av en effektmatningskrets ställs om mellan uteffekten noll och full uteffekt, som är bestämd av uppträdande drifts- och apparatparametrar i ugnens mikrovågskälla, effektmatningskrets och ugnskavitet, varvid mikrovågs- källan under ett tillagningsförlopp antingen är tillkopp- lad med full uteffekt under hela tillagningstiden eller pulsas med given periodicitet mellan full uteffekt och uteffekten noll för att ge en önskad medeleffekt, som är lägre än full uteffekt, och varvid tillagningstid och effektnivå ställes in på värden som ger en total till- kopplingstid för mikrovàgskällan under tillagningsför- loppet, vilken är anpassad till en i ugnskaviteten införd matvara. Ändamålet med uppfinningen är att vid ett sådant tillagningsförlopp, där mikrovàgskällan bara kan ställas om mellan full uteffekt och uteffekten noll, styra för- loppet på sådant sätt att värmningsresultatet blir i huvudsak oberoende av variationer i olika driftspara- metrar. n!! 10 15 20 25 30 35 “XWÉÅ J> ~<1 co -à ro co 3 Detta löses enligt uppfinningen därigenom, att minst en av nämda parametrar uppmätes och jämföres med ett ref- erensvärde, som är relaterat till parameterns nominella värde, och att resultatet av jämförelsen utnyttjas för att alstra en effektiv tillkopplingstid för mikrovàgskällan, som är modifierad relativt nämnda inställda totala till- kopplingstid vid avvikelse mellan det nominella para- metervärdet och det uppmätta, varigenom denna avvikelses inverkan på den inmatade mikrovågsenergin under tillag- ningsförloppet i huvudsak elimineras.

Det observeras att det enligt SE 8803663-7 redan tidigare har föreslagits att mäta upp en driftsparameter, nämligen strömmen genom magnetronen, och låta den uppmätta parametern påverka kraftaggregatet som driver magnetronen.

Här är det emellertid fråga om en helt annan typ av kraft- aggregat, närmare bestämt ett s.k. switchat nätaggregat (switch mode unit). En fördel med ett kraftaggregat av detta slag är att den momentana uteffekten från magnetron- en lätt kan styras genom att variera switchfrekvensen i kraftaggregatet. Enligt nämda SE patentskrift mäts magne- tronströmmen upp'med hjälp av en strömtransformator och den uppmätta strömmen får påverka switchfrekvensen så att en sluten reglerkrets bildas, i vilken strömmen genom magnetronen och därigenom magnetronens uteffekt hålles på ett i huvudsak konstant värde. Denna effektiva kontroll av magnetronens uteffekt i en sluten reglerkrets förutsätter således att man använder ett kraftaggregat där uteffekten lätt kan styras kontinuerligt, såsom i det beskrivna switchade nätaggregatet. Genom uppfinningen löses prob- lemet med varierande uteffekt från magnetronen till följd av varierande driftsparametrar på enkelt sätt vid den betydligt enklare och billigare ugnskonstruktion, där kraftaggregatet bara kan kopplas till och från.

Om mikrovågskällan pulsas under tillagningsförloppet, varvid mikrovàgskällan är tillkopplad under ett tillkopp- lingsintervall av en arbetsperiod och frånkopplad under resten av arbetsperioden för att ge en önskad medelut- Jb. 10 15 20 25 30 35 ~<1 c: .må m c:> 4 effekt, som är lägre än max-effekt, kan enligt en ut- föringsform av uppfinningen resultatet av jämförelsen utnyttjas för att modifiera den inställda längden av varje tillkopplingsintervall. Fördelen med detta är att den verkliga effekt som matas in i kaviteten under tillag- ningsförloppet, d.v.s. medeleffekten av pulserna från mikrovàgskällan, därvid kommer att bättre överensstämma med den inställda effektnivàn än om pulslängden skulle ha bibehållits och hela tillagningstiden i stället korriger- ats. Härigenom kan exempelvis förhindras att en matvara som inte tål kraftig uppvärmning blir utsatt för alltför hög mikrovågseffekt under tillagningsförloppet.

Alternativt är det enligt uppfinningen möjligt att utnyttja resultatet av jämförelsen mellan uppmätt och nominellt parametervärde för att modifiera den inställda tillagningstiden. I det fall då den inställda effekten är lägre än max-effekten och mikrovàgskällan således pulsas innebär detta att extra mikrovågspulser läggs till vid slutet av den inställda tillagningstiden. I det fall då den inställda effekten motsvarar max-effekten och mikro- vàgskällan således drivs kontinuerligt är tillagningstiden den enda styrstorhet som finns att tillgå för att reglera den inmatade energimängden.

Det är även möjligt att modifiera både tillagnings- tiden och längden av varje tillkopplingsintervall relativt sina respektive inställda värden.

Uppmätning av en driftsparameter och modifiering eller korrigering av inställd tillagningstid och/eller inställd effektnivå (tillkopplingsintervallets längd) vid pulsad mikrovågskälla sker lämpligen fortlöpande under själva tillagningsförloppet. Härigenom uppnås korrektion för variationer i den aktuella parametern under värm- ningen. När det gäller nätspänningen, som vanligen används för att driva mikrovàgskällans effektmatningskrets, finns det dock en ytterligare möjlighet. Nätspänningen varierar normalt mycket långsamt och finns dessutom tillgänglig för uppmätning oberoende av om mikrovàgskällan är tillkopplad 10 15 20 25 30 35 472- \'l CD ...s FJ CD 5 eller inte. Enligt en utföringsform av uppfinningen mäts nätspänningen upp under ett särskilt mätintervall före start av ugnen, varvid resultatet av jämförelsen mellan det uppmätta och nominella värdet av nätspänningen utnytt- jas för att modifiera den inställda tillkopplingstiden för mikrovågskällan redan vid start av ugnen. Detta har spe- ciell betydelse om man modifierar eller korrigerar hela tillagningstiden i beroende av den uppmätta nätspänningen, eftersom den tidindikator som anger resterande tillag- ningstid då kan ställas in på det korrigerade värdet av tillagningstiden redan vid start av ugnen. Om mätning och korrektion sker under tillagningsförloppet skulle detta kunna resultera i att tidindikatorn för resterande tillagningstid plötsligt börjar gå åt "fel" håll, vilket kan verka förvirrande på användaren.

Den beskrivna momentana modifieringen eller korrekt- ionen av tillkopplingstiden vid start av ugnen kan även kombineras med en fortlöpande ytterligare korrektion under tillagningsförloppet genom att uppmätning av en drifts- parameter även sker efter start av ugnen. Den uppmätta parametern kan då vara vilken som helst av parametrarna,' t.e.x. magnetronströmmen.

Vid mikroprocessorstyrt förlopp kan jämförelsen mellan uppmätt och nominellt parametervärde lämpligen ske genom att det uppmätta parametervärdet används som pekare i en korrektionstabell med korrektionsfaktorer för korrek- ton av den inställda tillkopplingstiden.

En mikrovågsugn för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen innefattande en ugnskavitet, en mikro- vågskälla, såsom en magnetron, för inmatning av mikrovågs- energi i kaviteten, en effektmatningskrets för att avge drivspänning till mikrovågskällan, till-frånkopplingsorgan som påverkar effektmatningskretsen för att ställa om mikrovågskällan mellan ett inaktivt tillstånd med uteffek- ten noll och ett aktivt tillstånd med full uteffekt, som är bestämd av i ugnen uppträdande drifts-och apparatpara~ metrar, samt en tidkrets med tid- och effektinställnings- 470 ”'20 10 15 20 25 30 35 u.. 6 organ för att genom till- och frànkoppling av mikrovågs- källan bestämma en tillagningstid och en effektnivå under tillagningstiden, vilka är anpassade till en i ugnskavi- teten införd matvara, varvid den inmatade mikrovågsenergin blir bestämd av mikrovàgskällans inställda totala till- kopplingstid under tillagningsförloppet, kännetecknas därav att den vidare innefattar organ för att mäta upp minst en av nämda parametrar samt organ för att jämföra det uppmätta parametervärdet med ett referensvärde, som är relaterat till den aktuella parameterns nominella värde, och att vid avvikelse mellan uppmätt och nominellt para- metervärde modifiera den inställda tillkopplingstiden för mikrovågskällan enligt ett givet samband mellan aktuellt parametervärde och uteffekt från mikrovàgskällan, så att inverkan av denna avvikelse på den inmatade mikrovågs- energin under tillagningsförloppet i huvudsak elimineras.

Eftersom kraftaggregatatet enligt förutsättningarna i föreliggande fall bara kan kopplas till och från kan den inmatade energimängden bara regleras genom att ändra läng- den av hela tillagningstiden eller längden av varje till- kopplingsintervall. Detta innebär att regleringen måste ske i en öppen reglerkrets eftersom resultatet av regle- ringen, tidskorrigeringen, inte kan àterföras som en styr- storhet för att styra förloppet. Regleringen måste därför ske enligt ett känt samband mellan en avvikelse i varje parametervärde och den därav resulterande avvikelsen i ut- effekten från mikrovàgskällan. Det ingår således i upp- finningen att noggrant bestämma detta samband för varje parameter och programmera in sambandet i jämförelseorga- nen, t.ex. i form av en tabell som anger avvikelsen i ut- effekt för varje avvikelse i parametervärdet.

Vid användning av en magnetron som mikrovågskälla kan mätorganen i en utföringsform av mikrovàgsugnen enligt uppfinningen innefatta en strömmätanordning som mäter upp ~strömmen genom magnetronen. Denna ström är direkt repre- sentativ för den momentana uteffekten från magnetronen och därför särskilt lämplig att övervaka, förutsatt att man 10 15 20 25 30 35 470 128 7 kan erhålla ett noggrant mätvärde på denna ström som i princip är en pulsad likström av speciell kurvform.

I SE 8803663-7 beskrivs hur en strömtransformator kan användas för att mäta upp strömmen genom magnetronen.

Detta är möjligt genom att växelströmskomponenten vid den speciella strömkurvformen i detta fall blir ett bra mätt på likströmsinnehållet. Ett enklare sätt att mäta upp magnetronströmmen, som är användbart i föreliggande fall, är att som strömmätanordning använda en krets som jämför det momentana strömvärdet genom magnetronen med ett refe- rensströmvärde och mäta upp längden av det tidsintervall då magnetronströmmen överstiger referensströmnivån. Denna längd ger ett bra mått på den resulterande likströmmen och kan lätt uttryckas i digital form.

Alternativt kan en strömtransformator användas för att mäta upp strömmen genom magnetronen även i före- liggande fall.

I en annan utföringsform av ugnen enligt uppfinningen innefattar mätorganen en spänningsmätanordning som mäter upp nätspänningen. Variationer i nätspänningen påverkar i första hand magnetronströmmen men har även en stark in- verkan på uppstartningstiden för magnetronen vid varje tillkoppling, d.v.s. den tid det tar mellan den tidpunkt då tillkoppling initieras och den tidpunkt då tillkopp- lingen verkligen sker. Denna variation av uppstartnings- tiden kan ha stor betydelse vid pulsad drivning av magne- tronen. Även nätspänningen kan mätas upp genom att jämföra den momentana spänningen med en referensnivå och bestämma längden av det tidsintervall då nätspänningen överstiger referensspänningsniván.

Uteffekten från magnetronen är maximal när magnetro- nen är kall och avtar allt eftersom magnetronen närmar sig driftstemperatur. För att kompensera för detta kan mätor- ganen i ugnen enligt uppfinningen innefatta en tempe- ratursensor som mäter upp magnetrontemperaturen. Denna temperaturmätning kan vara kombinerad med uppmätning av 10 15 20 25 30 35 478 120 8 magnetronströmmen och nätspänningen men skulle eventuellt enbart i kombination med uppmätning av nätspänningen kunna ersätta uppmätning av magnetronströmmen.

Ventilering av ugnskaviteten har en kylande effekt på den mat som värmes. Ju varmare kylluften blir desto mindre blir behovet av tillförd energimängd under ett tillag- ningsförlopp för uppnàende av en önskad sluttemperatur. I ett utförande av ugnen enligt uppfinningen kan mätorganen därför även innefatta en temperatursensor för uppmätning av temperaturen i kaviteten.

Uppfinningen åskådliggöres genom exempel med hänvis- ning till bifogade ritningar, där figur l visar ett kopp- lingschema, delvis i blockchematisk form, av en mikrovågs- ugn där regleringen av mikrovàgsenergin sker genom uppmät- ning av nätspänningen, figur 2 visar ett tidsdiagram för att åskådliggöra hur den uppmätta nätspänningen i figur l omvandlas till en pulstid som kan mätas upp av en mikro- processor, figur 3 visar en tabell över avvikelsen i mag- netronens uteffekt för olika nätspänninsvariationer, figgr g visar en mätkrets för uppmätning av magnetronströmmen och omvandling av mätvärdet till en pulstid, figur 5 visar en mätkrets innefattande en temperatursensor för uppmät- ning av magnetronremperaturen eller temperaturen i kavi- teten, figur 6 visar ett flödeschema för en utföringsform av uppfinningen, där en mikroprocessor användes för reg- lering av i första hand magnetronens pulstid (tillkopp- lingsintervallet) i beroende av en uppmätt parameter, så som nätspänningen, figur 7 visar ett motsvarande flödes- chema för en utföringsform med mikroprocessor för regler- ing av i första hand hela tillagningstiden, där nätspänn- ingen mäts upp i ett särskilt mätintervall före tillag- ningsförloppet, figur 8 visar ett flödeschema, liknande flödeschemat i figur 7, för en utföringsform där reglering av mikrovàgsenergin sker genom påverkan av både magnetron- ens pulstid och hela tillagningstiden. 10 15 20 25 30 35 470 120 9 I figur 1 betecknar 10 ett kraftaggregat som drivs av nätspänningen V och avger drivspänning till en magnetron 11. Kraftaggregatet är av konventionellt utförande och består i huvudsak av en transformator 12, en kondensator 13, och en diod 14. En sekundärlindning 12a på transfor- matorn avger via kondensatorn 13 och dioden 14 likriktade högspänningspulser till magnetronen och en andra sekundär- lindning 12b avger glödsröm till magneronens glödkatod.

Vidare ingår i krafaggregatet en strömbrytaranordning 15, såsom t.e.x. en triac eller ett relä. Med hjälp av ström- brytaranordningen 15 ställs magnetronen om mellan full ut- effekt och uteffekten noll. Via en styringång 15a är strömbrytaranordningen styrd av en tidanordning eller timer 16. De av timern avgivna tiderna bestäms av en tid- och effektinställningsanordning 17. Inställingsan- ordningen 17 innehåller på vanligt sätt inställningsorgan för att i första hand bestämma en total tillagningstid T.

Vidare finns inställningsorgan för att bestämma en önskad effektnivâ P under tillagningsförloppet. Om den inställda effektnivån är den maximala får magnetronen vara tillkopp- lad för att avge full uteffekt under hela tillagnings- tiden. Om den inställda effekten är lägre än den maximala pulsas magnetronen, d.v.s. ställs om periodiskt mellan full uteffekt och uteffekten noll, varvid förhållandet mellan tillkopplingsintervallet och frànkopplingsinter- vallet i varje arbetsperiod bestämmer den erhållna medel- uteffekten. Varje inställd effektnivå kommer härvid att -\motsvaras av en given längd hos tillkopplingsintervallet.

I det visade kraftaggregatet bildar kondensatorn en serieresonanskrets med transformatorns sekundärlindning.

Denna krets levererar en driftström till magnetronen, vilken ström är beroende av olika fasta apparatparametrar, såsom kondensatorns kapacitans, transformatorns induktans i sekundärlindningen, men även av olika variabla drifts- parametrar, såsom nätspänning, magnetronström, magnetron- temperatur, temperatur i kaviteten. Av dessa parametrar är nätspänningen en huvudparameter, eftersom den direkt på- 10 l5 20 25 30 35 w c.) ...à N» co 10 verkar magnetronströmmen och därigenom uteffekten. Efter- som samma nätspänningsdrivna kraftaggregat som avger driv- spänning till magnetronen även levererar glödström till magnetronens glödkatod kommer en ändring av nätspänningen vidare att påverka hastigheten för uppvärmning av katoden och därigenom magnetronens starttid, d.v.s tiden mellan initiering av start och den verkliga starttidpunkten.

Variation i denna starttid kan ha stor inverkan på medel- uteffekten vid pulsad magnetron och låg effektnivå. I SE 8800323-l beskrivs hur det fel i medeluteffekten som beror på variationer i starttiden kan kompenseras genom avkänn- ing av den verkliga starttidpunkten.

Enligt den i figur 1 visade utföringsformen av en mikrovågsugn enligt uppfinningen mäts nätspänningen upp av en spänningsmätanordning 20, som i detta exempel består av en tröskelkrets 21 och en källa 22 som avger en referens- spänning Vref. I tröskelkretsen 21 jämförs nätspänningen V med referensspänningen Vref och utspänning från kretsen erhålls under det intervall då nätspänningen överstiger referensspänningen. I figur 2 visar den översta kurvan a) nätspänningen V som funktion av tiden t och den understa kurvan b) utspänningen Vm från tröskelkretsen. Denna ut- signal är en pulssignal, där pulsernas längd tm beror på den valda referensspänningen och nätspänningens amplitud.

Pulslängden tm är således den storhet som representerar nätspänningens amplitud vid mättillfället. Pulssignalen Vm innehållande mätstorheten tm leds till en jämförare 23. som m är lika med det värde tm har när nätspänningen överens- Här jämförs storheten tm med ett nominellt värde tno stämmer med sitt nominella värde. Resultatet av jämför- elsen i jämföraren 23 får påverka timern så att de verk- liga tider som avges av timern avviker från de inställda då tm avviker från tnom. Ändringen eller korrektionen av de inställda tiderna sker enligt en i förväg noggrannt bestämd funktion som representerar sambandet mellan mag- netronens uteffekt och nätspänningen. Ett exempel på ett sådant samband visas i figur 3, där den vänstra kolumnen cv 10 l5 20 25 30 35 470 120 ll anger nätspänningens avvikelse AV från det nominella värdet och den högra kolumnen anger den därav följande avvikelsen APO i magnetronens uteffekt. Den av jämförelse- kretsen utförda korrektionen av de i timern inställda tid- erna genomföres nu på sådant sätt att den totala till- kopplingstiden för magnetronen under ett tillagningsför- lopp, d.v.s. vid kontinuerligt arbetande magnetron hela tillagningstiden och vid pulsad magnetron summan av till- kopplingsintervallen, ändras i enlighet med den högra kol- umnen i figur 3 men med motsatt tecken vid nätspännings- variationer enligt den vänstra kolumnen. Effekten av nät- spänningsvariationerna på den under ett tillagningsförlopp totalt inmatade energimängden kommer härigenom att eli- mineras. Uppmätning av nätspänningen kan ske både i ett intervall före start av ugnen och under själva tillag- ningsförloppet.

Figur 4 visar en enkel mätkrets 30 för uppmätning av magnetronströmmen, som är ett direkt mått på den momentana uteffekten. Uppmätning av magnetronströmmen kan bara ske under själva tillagningsförloppet. Mätkretsen 30 består enligt figur 4 av ett litet mätmotstånd 31 i serie med transformatorns 12 sekundärlindning l2a, en tröskelkrets 32 och en källa 33 för en referensspänning V'ref. Till tröskelkretsen 32 matas dels spänningen över motståndet 31 och dels referensspänningen V'ref och tröskelkretsen 32 avger på samma sätt som tröskelkretsen 21 i figur l utpuls när mätspänningen överstiger referensspänningen. Längden t'm på utpulsarna från tröskelkretsen 32 blir då ett mått på magnetronströmmen. Utpulserna från kretsen 32 matas till en jämförare 34 där pulslängden t'm jämförs med det nominella värdet t' d.v.s. den längd mätpulsen skulle ha vid nominellt vägg: på magnetronströmmen. Resultatet av jämförelsen i kretsen 34 används på samma sätt som tidi- gare beskrivits för att korrigera de av timern avgivna verkliga tiderna relativt de inställda enligt ett i förväg bestämt samband mellan avvikelsen i uteffekt och avvikel- sen i den mätstorhet t'm som representerar magnetron- 10 l5 20 25 30 35 12 strömmen.

Figur 5 visar en mätkrets 40 för uppmätnig av magnet- rontemperaturen eller temperaturen i kaviteten. Mätkretsen 40 består enligt figur 5 av en halvledarsensor eller ter- mistor 41, en stabiliserad spänningskälla 42, ett linjä- riseringsnät bestående av motstånden 43, 44 samt en analogdigitalomvandlare 45. Spänningskällan 42 driver en ström genom linjäriseringsnätet 43, 44, där termistorn 41 är inkopplad som ett parallellmotstånd till motståndet 44.

Spänningen i förbindningspunkten 0 blir således beroende av termistorns värde och därmed av den avkända temperatu- ren. Spänningen i punkten 0 digitaliseras i omvandlaren 45 och ut från omvandlaren 45 erhàlls en signal innehållande binärtal n T hos magnetronen eller i kaviteten. Dessa binärtal leds som representerar den momentana temperaturen till jämföraren 46, där de jämförs med ett tal nnøm som representerat ett nominellt värde på den aktuella parame- tern. Korrektion av de inställda tiderna sker sedan på tidigare beskrivet sätt.

Figur 6 visar ett flödeschema för ett mikroprocessor- styrt utförande av mikrovågsugnen enligt uppfinningen, där reglering av inmatad energimängd sker genom korrektion av magnetronens tillkopplingsintervall (längden av magnetron- pulserna) vid pulsad magnetron. Uppmätning av den valda parametern kan i detta fall tänkas ske upprepat under själva tillagningförloppet och vilken som helst parameter kan mätas upp.

Förloppet startas i blocket 100. I blocket 101 sker uppmätning av den valda parametern, t.ex. bestämning av pulstiden tm för nätspänningen. I blocket 102 beräknas medelvärdet Tm av de tio senaste mätvärdena. Detta * medelvärde Tm användes sedan i blocket 103 som pekare (adress) i en korrektionstabell 104 som är antydd till ß höger om blocket 103 i figur 6. Korrektionstabellen har en kolumn för mätstorheten, d.v.s. medelvärdet Tm, och en kolumn för den korrektionsfaktor k som gäller för varje mätvärde. Det nominella värdet tno är i korrektions- III 10 15 20 25 30 35 mlmsm; 470 120 13 tabellen lagrat mitt för korrektionsfaktorn 1,00. Vid varje medelvärdesbildning av mätvärdena användes det er- hållna medelvärdet som adress i korrektionstabellen och den motsvarande korrektionsfaktorn läses ut ur tabellen.

Blocket 103 med korrektionstabellen 104 motsvarar den jämförelsekrets, där mätvärdet jämförs med nominella vär- det i de föregående utföringsexemplen. I blocket 105 mul- tipliceras den inställda magnetronpulstiden med den ut- lästa korrektionsfaktorn och i blocket 106 användes den nya korrigerade tiden för omställning av timern. Förloppet avslutas i blocket 107.

Figur 7 visar ett flödeschema för ett mikroprocessor- styrt förlopp i ugnen enligt uppfinningen, där nätspän- ningen mäts upp under ett särskilt mätintervall före start av ugnen och tillförd energimängd regleras genom korrek- tion av hela tillagningstiden. I blocket 200 i figur 7 påbörjas uppmätning av nätspänningen. I blocken 201 och 202 sker uppmätning och medelvärdesbildning på tidigare beskrivet sätt och i blocket 203 används det erhållna mät- medelvärdet som pekare för att ta fram en korrektions- faktor ur en korrektionstabell 204. I detta stadium av förloppet har mikroprocessorn nu i en speciell minnespos- ition lagrat en korrektionsfaktor, som kan uppdateras allt eftersom mätningen fortskrider. I rutan 205 ställs nu frågan "har värmningen påbörjats?". Är svaret "nej" fort- sätter uppmätning av nätspänningen för att erhålla ett allt bättre värde på korrektionsfaktorn. Är svaret "ja" tas den senast utlästa och lagrade korrektionsfakorn ut och multipliceras i blocket 206 med den inställda tillag- ningstiden. I blocket 207 används sedan den nya korrige- rade tillagningstiden för att ställa om timern och förlop- pet avslutas i blocket 208. Korrektionen av den inställda tillagningstiden sker således i detta fall momentant redan vid start av ugnen.

Figur 8 visar ett liknande flödeschema som i figur 7 men för det fall då regleringen av tillförd energimängd sker genom korrektion av både magnetronens pulstid vid 10 15 20 25 30 35 14 pulsad magnetron och hela tillagningstiden. Uppmätning av nätspänningen antas ske i ett särskilt mätintervall före igångsättning av magnetronen. Mätstart, uppmätning och medelvärdesbildning sker liksom tidigare i blocken 200, 201 och 202. I blocket 210 används det erhållna mätmedel- värdet som pekare i en korrektionstabell 211 och i blocket 212 multipliceras den inställda pulstiden för magnetronen (inställd magnetronmedeleffekt) med den ur tabellen 211 utlästa korrektionsfaktorn. Samma mätmedelvärde som erhölls i blocket 202 används i blocket 213 som pekare i en andra korrektionstabell 214 för utläsning och lagring av en andra korrektionsfaktor. I detta stadium av förlop- pet föreligger nu således en korrigerad pulstid för magne- tronen och en korrektionsfaktor (för tillagningstiden). I blocket 205 ställs liksom i tidigare exempel frågan “har värmningen påbörjats?". Om svaret är "nej" fortsätter mätförloppet. Om svaret är "ja" multipliceras den utlästa korrektionsfaktorn med den inställda tillagningstiden, blocket 206. Den nya tillagningstiden används eller lagras i blocket 207 och förloppet avslutas i blocket 208.

I exemplet enligt figur 8 korrigeras således magne- tronens pulstid med hjälp av en korrektionsfaktor som är utläst ur tabellen 211 och hela tillagningstiden med hjälp av en korrektionsfaktor som är utläst ur tabellen 214. De båda tabellerna 211 och 214 är därvid så utförda att de bàda utlästa korrektionsfaktorerna tillsammans ger en önskad resulterande korrektion av tillförd energimängd under tillagningsförloppet, d.v.s. samma resulterande korrektion som den ur tabellen 204 utlästa korrektions- faktorn ensam gjorde i figur 7.

En fördelaktig variant av det sist beskrivna exemplet med korrektion i två steg kan vara att mäta upp nätspän- ningen under ett särskilt mätintervall före start av ugnen och göra en bästa möjliga korrektion av den inställda til- lagningstiden med hjälp av det erhållna mätvärdet vid" start av ugnen. Eftersom variation i nätspänningen är en av huvudorsakerna till varierande uteffekt från magnetron- 10 15 20 25 30 35 Ib. -a ca -A m c: 15 en är huvuddelen av erforderlig korrektion nu gjord redan vid start. Men i stället för att avsluta förloppet vid start av ugnen kan mätningen fortsätta och smärre korrek- tioner genomföras under själva tillagningsförloppet, vilka korrektioner kan vara erforderliga till följd av varieran- de driftsförhållanden under tillagningsförloppet. I stäl- let för nätspänningen kan man därvid mäta upp en para- meter, som ger ett ännu bättre mått på magnetronens ut- effekt och erforderlig korrektion än nätspänningen, t.ex. magnetronströmmen, eventuellt i kombination med uppmätning av temperaturen hos magnetronen och i kaviteten- I fallet med pulsad magnetron kan det därvid vara lämpligt att istället för tillagningstiden korrigera magnetronens puls- tid med hjälp av de mätresultat som erhålls under tillag- ningsförloppet.

Claims (13)

470 120 10. 15 20 25 30 35 16 PATENTKRAV

1. Förfarande för styrning av den mikrovågsenergi som av en mikrovàgskälla, sàsom en magnetron, matas till ugns- GI kaviteten i en mikrovågsugn under ett tillagningsförlopp, vid vilket mikrovàgskällan genom till- och frànkoppling av en effektmatningskrets ställs om mellan uteffekten noll ocu full uteffekt, som är bestämd av uppträdande drifts- och apparatparametrar i ugnens mikrovågskälla, effektmat- ningskrets och ugnskavitet, varvid mikrovàgskällan under ett tillagningsförlopp antingen är tillkopplad med full uteffekt under hela tillagningstiden eller pulsas med given periodicitet mellan full uteffekt och uteffekten noll för att ge en önskad medeleffekt, som är lägre än full uteffekt, och varvid tillagningstid och effektnivå ställes in pà värden som ger en total tillkopplingstid för mikrovàgskällan under tillagningsförloppet, vilken är anpassad till en i ugnskaviteten införd matvara, k ä n- n e t e c k n a t av att minst en av nämnda parametrar uppmätes och jämföres med ett referensvärde, som är rela- terat till parameterns nominella värde, och att resultatet av jämförelsen utnyttjas för att alstra en effektiv till- kopplingstid för mikrovàgskällan, som är modifierad rela- tivt nämnda inställda totala tillkopplingstid vid avvi- kelse mellan det nominella parametervärdet och det upp- mätta, varigenom denna avvikelses inverkan på den inmatade mikrovågsenergin under tillagningsförloppet i huvudsak elimineras.

2. Förfarande enligt patentkravet 1 vid pulsning av mik- rovàgskällan under tillagningsförloppet som därvid är 5 uppdelat i ett antal arbetsperioder, varvid mikrovågs- källan är tillkopplad under ett tillkopplingsintervall av en arbetsperiod och frånkopplad under resten av arbets- perioden för att ge en önskad medeleffekt, k ä n n e- t e c k n a d av att resultatet av jämförelsen utnyttjas för att modifiera den genom vald effektnivå inställda 10 15 20 25 30 35 4» w :a _35 m 'ä 17 längden av varje tillkopplingsintervall.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att resultatet av jämförelsen utnyttjas för att modifiera den inställda tillagningstiden.

4. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat av att resultatet av jämförelsen utnyttjas för att modifiera både tillagningstiden och längden av varje tillkopplingsinter- vall relativt sina inställda värden.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1-4 vid an- vändning av en effektmatningskrets som drivs av nätspän- ning, k ä n n e t e c k n a t av att nätspänningen mäts upp under ett särskilt mätintervall före start av ugnen och att resultatet av jämförelsen mellan det uppmätta och nominella värdet av nätspänningen utnyttjas för att modifiera den inställda tillkopplingstiden för mikrovågs- källan redan vid start av ugnen.

6. Förfarande enligt något av patentkraven 1-5 vid"mikro-“ processorstyrt förlopp, k ä n n e t e c k n a t av att jämförelsen mellan uppmätt och nominellt parametervärde sker genom att det uppmätta parametervärdet används som pekare i en korrektionstabell med korrektionsfaktorer för korrektion av den inställda tillkopplingstiden.

7. Mikrovågsugn innefattande en ugnskavitet, en mikrovågs- källa, såsom en magnetron, för inmatning av mikrovågs- energi i kaviteten, en effektmatningskrets för att avge drivspänning till mikrovågskällan, till-fránkopplingsorgan som påverkar effektmatningskretsen för att ställa om mikrovågskällan mellan ett inaktivt tillstånd med ut- effekten noll och ett aktivt tillstånd med full uteffekt, som är bestämd av i ugnen upträdande drifts= och apparat- parametrar, samt en tidkrets med tid- och effektinställ- ninsorgan för att genom till- och fránkoppling av mikro- 10 15 20 25 30 35 _t e c k n a d 18 vágskällan bestämma en tillagningstid och effektnivà under tillagningstiden, vilka är anpassade till en i ugnskavite- ten införd matvara, varvid den inmatade mikrovàgsenergin blir bestämd av mikrovàgskällans inställda totala till- K kopplingstid under tillagningsförloppet, k ä n n e- k t e c k n a d av organ för att mäta upp minst en av nämda parametrar samt organ för att jämföra det uppmätta para- metervärdet med ett referensvärde, som är relaterat till den aktuella parameterns nominella värde, och att vid av- vikelse mellan uppmätt och nominellt parametervärde modi- fiera den inställda tillkopplingstiden för mikrovàgskällan enligt ett givet samband mellan aktuellt parametervärde och uteffekt från mikrovågskällan, så att inverkan av denna avvikelse på den inmatade mikrovågsenergin under tillagningsförloppet i huvudsak elimineras.

8. Mikrovågsugn enligt patentkravet 7 vid användning av en magnetron som mikrovågskälla, k ä n n e t e c k n a d av att mätorganen innefattar en strömmätanordning som mäter upp strömmen genom magnetronen.

9. Mikrovågsugn enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k- n a d av att strömmätanordningen är utförd att mäta upp längden av det tidsintervall då magnetronströmmen över- stiger en referensströmnivå.

10. Mikrovågsugn enligt något av patentkraven 7-9 vid användning av en effektmatningskrets som drivs av nätspän- ningen, k ä n n e t e o k n a d av att mätorganen inne- fattar en spänningsmätanordning som mäter upp nätspän- ^'.'1" ningen.

11. Mikrovågsugn enligt patentkravet 10, k ä n n e- ß av att spänningsmätanordningen är utförd att mäta upp längden av det tidsintervall, under vilket nätspänningen överstiger en referensspänningsnivà. 10 15 20 25 30 35« .lå »u co A w c: 19

12. Mikrovågsugn enligt något av patentkraven 7-11 vid användning av en magnetron som mikrovágskälla, k ä n- n e t e c k n a d av att mätorganen innefattar en temperatursensor som känner av magnetronens temperatur.

13. Mikrovågsugn enligt något av patentkraven 7-12, k ä n n e t e c k n a d av att mätorganen innefattar en temperatursensor som känner av temperaturen i kaviteten.