CN101444138B - 沸腾检测方法和计算机程序 - Google Patents
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Abstract
一种用于检测液体沸腾的方法、计算机程序和烹饪设备。本发明可由诸如感应炉架之类的烹饪单元的处理器或其他计算设备执行的计算机程序所实现。该计算机程序包含用于接收器皿连续温度的指示及用于计算表示连续温度相对于时间的曲线的斜率的代码段;基于上述曲线的斜率检测液体沸腾的代码段;以及提供可用来指示该沸腾的输出的代码段。该计算机程序还包括用于与烹饪器皿的参数和/或特性有关的变量以精确该沸腾检测的代码段。
Description
发明背景
1.发明领域
本发明涉及烹饪设备和方法。更具体地说,本发明涉及一种用于检测液体沸腾的方法、计算机程序和烹饪设备。
2.现有技术描述
食物料理机通常期望检测诸如水或混有食材的水之类的液体何时最初开始沸腾并在随后的一段烹饪时间内保持其受控或“软沸腾”。这些步骤通常是手动完成的。例如,食物料理机通常将装满水的壶或其他烹饪器皿放置在加热元件上,以高功率加热该壶,视觉观察水沸腾的迹象,并在随后手动调节加热元件的功率或加热水平以保持其后的软沸腾。虽然这些手动沸腾检测方法通常是有效的,但是它们需要大量的手动管理和控制,因此对诸如餐馆或食品处理机之类需要准备大量食物的情况而言是效率低下的。这些手动方法还通常会造成过热并导致液体的沸溢。
食物温度计和其他温度传感器当然可用于监控液体温度并检测沸腾,但是这些传感器还是需要手动的管理和监控。此外,这些传感器因为必需放置成与液体相接触,而必需频繁进行清洗。这些传感器还会经常落入烹饪器皿中或者掉落、被放错等。
已经开发出用于自动监视并控制烹饪器皿内液体温度的多种系统和方法来减轻上述的部分问题。例如,美国专利No.5,951,900、No.4,587,406以及No.3,742,187公开了使用射频传输在烹饪器皿和感应加热用具之间通信温度信息的非接触式温度调节设备和方法。
然而,在这些专利中描述的各系统从未被开发出来并且在许多方面受到限制。已经开发出使用基于从烹饪器皿中采集的温度信息的温度反馈来改变对器皿的功率输出并由此控制其温度的炉灶和烹饪器皿。一种这样的系统采用红外线传感器作为烹饪炉架的整体部分。红外线传感器安装于圆柱状外壳上,它被设计成将红外线感应束引导到烹饪器皿的特定部分。从红外线传感器束采集的温度信息用于改变炉架的功率输出。不幸地,这一系统受到许多限制,例如包括所不期望的对于红外线传感器束引导于其上的器皿区域的辐射率变化的过分灵敏。如果器皿表面变脏或涂覆了油剂或油脂,则辐射率变化以及感知或感测的温度就不是实际温度。
而另一种这类烹饪系统使用搁在烹饪器皿的把手上并将红外线传感器光束向下引导到器皿内的食物上以检测食物温度的感测单元。温度信息随后被转换成射频信号,该射频消耗被发送到感应炉灶内的射频接收单元。该射频温度信息用于改变炉架的功率输出,以控制器皿的温度。不幸地是,该系统也受到许多限制,例如包括对锅内食物表面的辐射率的过分灵敏。
此外,所有这些现有技术的系统和方法都无法精确检测液体的沸腾并提供沸腾警报或其他指示。因此就需要一种能够精确并快速地检测烹饪器皿内的液体何时开始沸腾的改进型方法或系统。
发明概述
本发明通过提供一种用于检测液体沸腾的改进型方法、计算机程序和烹饪设备来解决上述问题。
本发明的一个实施例可由诸如感应炉架之类的烹饪单元的处理器或其他计算设备执行的计算机程序来实现。该计算机程序包括:用于接收器皿连续温度的指示及用于计算表示连续温度相对于时间的曲线斜率的代码段;基于上述曲线斜率检测液体沸腾的代码段;以及提供可用来指示该沸腾的输出的代码段。该计算机程序还包括用于接收与烹饪器皿的参数和/或特征有关的变量以精确该沸腾检测的代码段。
本发明的另一个实施例由一种烹饪设备实现,该设备包括:用于加热器皿的加热元件;用于接收表示该器皿随时间的连续温度的数据输入;以及基于上述数据检测液体沸腾并提供可将该液体沸腾通知用户的输出的计算设备。该数据输入还可以接收与烹饪器皿的参数和/或特征有关的变量用以沸腾检测。本发明的另一个实施例可由一种方法实现,该方法包括如下步骤:将器皿放置在烹饪单元的加热元件上;测量该器皿随时间的连续温度;基于该随时间的连续温度检测器皿内的液体沸腾;以及提供该液体正沸腾的指示。
将在如下的详细描述中更完全地描述本发明的这些和其他重要方面。
附图简述
以下参考附图详细描述本发明的较佳实施例,其中:
图1是放置在烹饪设备上用于实现本发明实施例的烹饪器皿的示意图。
图2是示出了示例性的锅温相对于时间的曲线以及示例性的液体温度相对于时间的曲线的图示。
图3是示出了另一示例性的锅温相对于时间的曲线以及另一示例性的液体温度相对于时间的曲线的图示。
图4是示出了另一示例性的锅温相对于时间的曲线以及另一示例性的液体温度相对于时间的曲线的图示。
图5是示出了另一示例性的锅温相对于时间的曲线以及另一示例性的液体温度相对于时间的曲线的图示。
图6是广义地描绘本发明较佳实施方式的功能和操作的流程图。
这些附图并不将本发明限制于在此公开并描述的特定实施例。各附图无需按比例绘出,而是将重点放置在清楚地示出本发明的原理。
较佳实施例的详细描述
本发明可以由硬件、软件、固件或其组合实现。本发明的一个实施例可由烹饪单元内的处理器或其他计算设备执行的计算机程序来实现。然而,在此示出并描述的计算机程序和烹饪器皿只是实现本发明的实例方法并且可由其他的计算机程序和装置代替而不背离本发明的范围。
图1示出了烹饪设备10和烹饪器皿12。较佳的烹饪设备是也被称作“炉灶面”或“炉灶”的感应烹饪用具。炉灶10适于使用公知的感应加热来加热器皿12,籍此自在器皿内感应出电加热电流。炉灶10广泛地包括:整流器14;固态变换器(inverter)16;至少一个炉架,所述炉架包括感应工作线圈18;微处理器20;器皿支承机构22;RFID读取器/写入器24;一个或多个RFID天线26;可选实时时钟28;可选存储器30;基于微处理器的控制电路(未示出);以及包括显示器34或其他指示器以及输入机构36的用户接口32。
炉灶10按基本常规的方式实现感应加热。简要地说,整流器14首先将交流电转换成直流电。固态变换器16接着将该直流电转换成超声流,其频率优选大致在20kHz和100kHz之间。该超声频率流通过工作线圈18以形成变化的磁场。控制电路控制变换器16,还可控制炉灶10的各种其它内部或用户接口功能,并且包括用于提供有关输入的合适传感器。器皿支承机构22被置于工作线圈18附近,以使搁在器皿支承机构22上的器皿12暴露于变化的磁场。
RFID读取器/写入器24帮助微处理器20和烹饪器皿12之间的通信和信息交换。连接RFID读取器/写入器以便与微处理器通信。优选的RFID读取器/写入器24允许RS-232、RS485和TTL通信协议并可以高达26kb/s的速率传送数据。本发明中使用的合适RFID读取器/写入器例如可从Tagsys获得,其型号为Medio P031。应该注意到,因为RFID读取器/写入器24是基于微处理器的,所以可对单个微处理器进行编程以服务RFID读取器/写入器和炉灶的控制电路是在本发明的预期范围之内的。
烹饪器皿12可以是锅、烤盆、碗或者能够装有液体的任何其他设备。RFID标签38和温度传感器40被附于、嵌入或以其它方式连接至烹饪器皿。RFID标签38可经由RFID读取器/写入器24与微处理器20通信并交换数据。更具体地说,RFID标签38存储有关器皿身份、容量和加热历史的信息,并且能够向RFID读取器/写入器24发送信息并从中接收信息。该信息包括用以量化烹饪器皿沸腾特征的多个锅的常数或变量。这些常数在每个加热周期开始时由RFID读取器24下载至微处理器,以作为下述沸腾检测计算机程序的输入。这些常数为特定烹饪器皿定制计算机程序。锅常数的完整列表在后附的附录A中提供。RFID标签38还具有足够大的存储器来存储食谱信息。
RFID标签38构造成能够经受极端温度、湿度和压力。本发明中使用的合适RFID标签是Tagsys型号Ario C330。该具体RFID标签在其存储器的块0和1中具有8字节的标识码。它还具有2Kb的EEPROM存储器,在其中可由Tagsys MedioP031RFID读取器/写入器写入超过1500比特的信息。
温度传感器40连接到或耦合至RFID标签38并可采集有关器皿12的温度的信息。诸如热敏电阻器或电阻式温度装置(RTD)的任何温度传感器或换能器都可用于本发明中。较佳的传感器有相对于温度的近线性电压输出以提供模拟信号,在该模拟信号由RFID标签转换成数字信号时,可按常规通信协议发送到RFID读取器/写入器。合适但不必优选的,申请序列号10/355,989的申请中公开了RFID读取器/写入器24和被动RFID温度感测标签,该申请文本通过参见方式结合于此。为了将复杂度和成本降到最低,本发明可以仅利用一个RFID标签38来进行温度感测和其它反馈通信并处理信息存储。然而,诸如Tagsys Ario C330标签的某些RFID标签是多读取标签,因此在本发明中也可使用多个标签/传感器的组合。
温度传感器40优选地附于或嵌入器皿12的底壁,而其传感器头部优选地定位在该器皿的几何中心。也可以使用陶瓷粘合剂粘至该器皿外表面上该器皿把手附至器皿主体的位置处。或者,温度传感器40可使用任何其它合适机构进行附着,诸如机械紧固件、支架或其它粘合剂,只要该附着机构确保在其使用寿命中温度传感器40维持与器皿的充分热接触。
温度传感器40优选地附至器皿12最为导热的一层。对于多层器皿而言,诸如那些最常用于感应烹饪的器皿,优选的附着层是铝层。此外,优选的是,附着点置于器皿的感应加热表面上方不超过一英寸处。
优选隐藏将温度传感器40连接到RFID标签38的任何线路,例如隐藏在器皿的把手中。如果器皿12的把手在感应加热表面上方超过1英寸,则温度传感器和线路可以隐藏于金属通道内,以使RFID标签38可以保持于把手中。虽然不是必需的,但是RFID标签38优选密封于把手内,从而在清洗时水不会进入把手。
图2至图5示出了在由上述感应炉灶加热时锅或其他烹饪器皿以及锅内所含液体的若干温度特性曲线。这些温度特性曲线在温度传感器位于锅壁内底面几何中心处时最为显著。计算机程序在检测液体沸腾时会考虑这些温度特性曲线,这将在下文中得到更为详细地描述。例如,图2示出了示例性的锅温对时间(PTT)的曲线A以及示例性液体温度对时间(LTT)的曲线B。PTT曲线A示出了在从对器皿最初加热之时开始的一段时段内所标绘出的由感应炉灶10加热的烹饪器皿12的温度。LTT曲线B示出了在相同时段内所标绘出的烹饪器皿12内所含水或其他液体的温度。LTT曲线B示出了水温的稳步上升直到到达其沸点,这时曲线的斜率开始快速下降并且最终到达并保持在接近零的数值上。沸点出现在“水沸腾拐点”B1附近,该拐点B1标记出LTT曲线何时首次到达接近零斜率。于是,水沸腾拐点B1将LTT曲线B分成两个部分:期间水温持续快速增加并且该曲线呈现出一陡峭斜率的“水升温斜率”部分B2;以及期间水温停止明显上升由此该曲线呈现出很小或无斜率的“水沸腾斜率”部分B3。
PTT曲线A呈现出许多类似的特征。例如,PTT曲线A具有就在LTT曲线B的水沸腾拐点B1前出现的“接近沸腾锅拐点”A1。接近沸腾锅拐点A1将PTT曲线A分成两个部分:期间锅温持续快速增加并且该曲线呈现出一陡峭斜率的“锅升温斜率”部分A2;以及期间水温停止明显上升由此该曲线呈现出很小或无斜率的“锅沸腾斜率”部分A3。
PTT曲线A还在接近沸腾锅拐点A1之前相当长时间处呈现出“预沸腾拐点”A4。该预沸腾拐点A4对应于锅内液体开始完全对流的时刻。在低于该预沸腾拐点A4的温度下,来自炉灶感应场的能量主要由锅吸收,由此引起锅的快速升温。在高于该预沸腾拐点A4的温度下,锅内的液体由于对流活动变为主要的吸能源。于是,PTT曲线A的斜率在预沸腾拐点A4之前总是要大于PTT曲线A在预沸腾拐点A4之上的温度下的斜率。PTT曲线A在某些变量改变时还呈现出多种可预测的特征。例如,因为来自于感应炉灶的更高功率水平,PTT曲线A在水沸腾点之前具有更大的斜率。相反地,因为来自于感应炉灶的更低功率水平,PTT曲线A在沸点之前呈现出更低的斜率值。这一特性特征显示了在以更高功率水平加热烹饪器皿12时烹饪器皿12内的液体会更快到达其沸点。
PTT曲线A的另一特性是在接近沸腾锅拐点A1之前它的斜率在烹饪器皿内有大量液体时较小,而在烹饪器皿内有少量液体时较大。这一特性显示了在以相同功率水平加热的情况下大量液体沸腾所需的时间要长于少量液体的沸腾时间。PTT曲线A的另一特性是预沸腾拐点A4在烹饪器皿内有大量液体时更为显著,而在烹饪器皿内有少量液体时则不那么显著。换句话说,PTT曲线A的斜率在烹饪器皿内有少量液体时不会在预沸腾拐点A4附近大幅改变。这一特性显示了工作器皿内液体的对流加热对少量液体而言更快出现。
PTT曲线A的另一特性是对于烹饪器皿内给定量的液体而言,预沸腾拐点A4出现处的温度在来自感应单元的输出功率更高的情况下升高。PTT曲线A的另一特性是在A4和A1之间具有其瞬时斜率接近常数的区域。每种不同的锅在A4和A1之间具有一具体的温度子集区,在这些点之间的平均斜率基本上等于A4和A1之间PTT曲线上每个点的瞬时斜率。所述独特区域的开始温度作为称为“BoilSlopeStart(沸腾斜率起点)”的锅常数被存储在每个锅的RFID锅标签上。所述区域的结束温度类似地作为“BoilSlopeEnd(沸腾斜率终点)”值被永久地存储在锅标签上。在每个沸腾检测过程中计算被存储的起始和结束温度之间的平均斜率(在其中该斜率被定义为(“BoilSlopeStart”-“BoilSlopeEnd”)除以这两个温度之间所经过时间)并且该值被存储在微处理器存储器内,或者可由控制微处理器访问的某些存储器位置中,并被称为“BoilSlope(沸腾斜率)”。“BoilSlope”与沸腾出现处的锅温直接相关。下文将更为详尽地讨论沸腾斜率的重要性及其与沸腾温度的精确相关性。
PTT曲线A的另一特性是用预沸腾拐点A4之下的曲线斜率(被称为“OffsetBoilSlope(偏移沸腾斜率)”)除以预沸腾拐点A4之上的PTT曲线斜率(被称为“BoilSlope”)所得的比或商与沸腾出现处的锅温直接相关。如下将详述,这两个斜率之间的商可用于确定在检测到接近沸腾锅拐点以发信号通知沸腾已在何时出现之后应该等待多少个Trigger 3计数。如下将详述,该比或商的值越大,计数也将越长。
PTT曲线A的另一特性是如果在初始沸腾之后向烹饪器皿12中加入液体,则烹饪器皿12到达第二次沸腾时的温度通常将超过初始沸腾时烹饪器皿12的温度。例如,如果该烹饪器皿12最初充满水并在随后由感应炉灶加热,水将在T1的锅温处沸腾。在该第一次沸腾之后,向锅内添加额外的水并在随后形成第二次沸腾。在第二次沸腾时,烹饪器皿的温度将会是T2。T1将通常比T2略高。类似地,如果在第二次沸腾之后向烹饪器皿添加更多的水,水会在T3的锅温处到达第三次沸腾。T3将总是比T2略高,而T2则比T1略高。
PTT曲线A还在液体沸点处或其附近呈现出若干可辨别形状,这些形状如下所述可由本发明的计算机程序用于检测沸腾。该计算机程序随后开始递减计数并在经过递减计数之后提供沸腾的指示。
第一个特征形状是最佳地由图2和图3示出的“平台”,并且由字母X标识。平台X在上述从PTT曲线的锅升温斜率部分A2转变至锅沸腾斜率部分A3的接近沸腾锅拐点A1处开始。PTT曲线的锅沸腾斜率部分A3的斜率,并因而平台X的斜率接近为零。该平台形状是最为常见的PTT曲线形状并且会在所有感应炉灶功率水平下呈现,并且在烹饪器皿内有少量液体的情况下最容易看见。
对于平台X曲线形状而言,总是在接近沸腾锅拐点A1和水沸腾拐点B1之间存在有限的经过时间。接近沸腾锅拐点A1通常首先出现。锅斜率值越大,A1和B1之间的经过时间就越短。在某些锅内水位极低且感应炉灶功率极高的情况下,B1可能会在A1之前出现。这一特性由计算机程序用于Trigger 3,如将在下文更详尽地讨论的。
“倾斜坪(dip plateau)”Y是下一个最为常见的PTT曲线形状。如图4所示,由字母Y标识的倾斜坪通过随后成向下斜坡至平台X的锅温短暂升高来识别。倾斜幅度在感应炉灶功率水平较高及液体量较少的情况下较大而在感应炉灶功率水平较低及液体量较多的情况下通常难以察觉。如图4中PTT曲线A的第二次沸腾部分所示,倾斜状态在向大量已沸腾液体中加入非常少量液体时的后续沸腾中最为常见。对于倾斜坪Y曲线形状而言,液体的沸点通常大约在该曲线从倾斜转变成平台5部分时出现。
“急剧上升“是最后的常见PTT曲线特征。如图3所示,由字母Z标识的“急剧上升”Z应该总是在“平台”X区域之后出现,并且通常恰好在沸点B1处或紧接其出现。急剧上升Z被定义为持续时间至少为10秒并且在平台区X之后平均斜率比沸腾斜率值大于20%的PTT曲线区域。急剧上升Z通常会在高感应单元功率水平且有大量水的情况下出现。同时业已确定该急剧上升Z在软水的情况下更常出现。
如图5所示,平台X和倾斜坪Y的PTT曲线形状都可在液体被多次沸腾时出现。最为常见的情况是,第一次沸腾呈现出平台X形状,有时候会带有略微增加的斜率。后续的沸腾则通常呈现出倾斜坪形状Y。
本发明的计算机程序基于随时间测量的烹饪器皿12温度以及至少某些上述的曲线特性和形状来检测该器皿内的液体何时开始沸腾。计算机程序还会考虑其他信息,诸如以上讨论的锅常数或变量以及感应炉灶10或其他烹饪设备的功率输出。
图6的流程图示出了本发明较佳实施例的功能和操作。在这点上,该流程图的某些块可以表示该计算机程序代码的模块段或部分。在某些替代的实施方式中,在各块中提及的功能可以不按图6中描绘的次序出现。例如,在图6中相继示出的两个块实际上可以被基本同时执行,或者这些块有时候可以依据所涉及的功能以相反的次序执行。
首先如框60中所述,将锅或其他烹饪器皿12中充满水或其他液体或者液体/食物的混合物并将其放置在烹饪设备10上。随后按常规方式打开烹饪设备10。一旦烹饪器皿12被放置在烹饪设备10上,就如框62中所述,烹饪设备10上的RFID读取器24读取存储在嵌入或附至该器皿的RFID标签38中的锅常数。这些锅常数随后被存储到图1所示的存储器30内或被存储到处理器20自己的存储器中以供该处理器20随后的检索和使用。锅常数优选地以此方式自动下载,但是也可以通过键盘或其他输入设备以手动的方式将这些常数输入存储器。如框64中所述,本发明的软件也可使用烹饪设备10的功率输出指示。功率输出信息没有必要是烹饪设备输出的实际功率,而可以是在存储器内存储为功率水平的函数的该炉灶的近似功率输出。例如,用于本发明的较佳感应炉灶具有36个离散的功率水平,每个水平都对应于一个已知的以瓦特为单位的功率输出。于是,如果处理器20引起感应炉灶输出例如功率水平32的功率,该软件随后例如将使用该值32以及可能使用来自存储在微处理器存储器内的查找表中的以瓦特为单位的对应输出功率。
如框66中所述,器皿中的温度传感器40在烹饪器皿在烹饪设备之上的整个时间内测量该器皿的温度。该RFID读取器24优选地每秒读取一次来自RFID标签38的温度测量结果,并且在存储器30或者可由处理器20中可访问的其他存储器中存储这些测量结果中的至少一部分以及记录它们的时间。某一温度的记录时间可简单地反映在它在被存储的存储器内的顺序位置。例如,在该软件的较佳实施例中,最后四个温度测量结果(例如,3秒之前、2秒之前、1秒之前和当前值)被存储在存储器中,于是我们就知道每次存储的时间。
如框68中所述,处理器定期地计算该PTT曲线的当前斜率和二次导数。框66和68内的测量和计算可以以每秒或某种其他的时间间隔重复,从而创建所计算的斜率和二次导数值的存储序列。
在第一PTT曲线拐点A4之前的预定开始和停止温度处,微处理器计算OffsetBoilSlope(偏移沸腾斜率)的值,该值是开始和停止温度之间的平均斜率。对于我们处于全感应输出功率的较佳实施例而言,开始温度是45摄氏度,而停止温度是50摄氏度。如框70中所述,处理器20在每次沸腾检测过程中仅计算一次OffsetBoilSlope的值。
随后,当锅底温度超过第一PTT曲线的拐点A4并且位于在锅标签内存储为值“BOILSLOPESTART”和BOELSLOPEEND”的两温度之间时,处理器20计算BOILSLOPE(沸腾斜率)的值,该值优选地是存储在锅标签上的两个温度之间的平均斜率。该步骤在框72中描述。在本发明的源代码中可见,如果软件确定拐点A4出现在作为常数存储在该锅标签上的该温度区间之内,则规定对在其上计算BOILSLOPE的该区域进行修改。典型地,如果使用冷水开始一沸腾操作,则将BOILSLOPE计算为锅底温度BOILSLOPESTART和BOILSLOPEEND之间的区间内的平均斜率。然而,如果沸腾过程从热水和/或热锅开始,则软件可以移动在其上计算BOILSLOPE的这一区间,从而在接近常数瞬时倾斜值的区域上作出这一计算。
接下来,处理器20依据存储在锅标签内的锅常数、算出的BoilSlope值以及可能依据OffsetBoilSlope的值来计算若干沸腾检测触发器阈值的可变部分。因为这些可变沸腾检测触发器阈值是依据BoilSlope而定的值,所以它们反映锅内的水量和/或由加热单元施加给锅的功率的量。这些沸腾检测触发器阈值的可变部分随后与同样存储在RFID锅标签内的对应沸腾检测触发器阈值的固定部分相加,从而如框74中所述获得总的沸腾检测触发器阈值。这些总的沸腾检测触发器阈值基本上是在其中检测到锅内水正在沸腾的诸如平台X、倾斜坪Y或急剧上升Z之类的特定PTT曲线A形状之后的时间延迟。例如,如果算出的BoilSlope值非常大,随后该处理器将计算非常小的可变触发器阈值,并由此得到一较小的总触发器阈值。这就意味着例如一旦检测到平台X,就存在一个非常小的延迟直到锅内的水沸腾。可选地,较大的总触发器阈值意味着该平台X例如将在锅内水沸腾的相当长时间之前出现。
如框76中所述,处理器20监控温度、斜率、二次导数以及上述的所有这些的存储值,由此尝试检测沸腾水的特性曲线状态中的一种。
如框78中所述,一旦检测到一个或多个特性曲线状态,处理器20开始递增被分配给每个沸腾触发器的计数器。所述计数器只要在分配给每个曲线状态的标准达到时就递增,并且这些计数器一直向着更大值递增,最终达到它们各自的总触发器阈值。
如框80中所述,每秒都将被分配给一特定沸腾触发器(并指示一特定PTT曲线状态)的各计数器的值与其各自的总触发器阈值相比。一旦一触发器的计数超过其总的触发器阈值,处理器20就确定已经出现沸腾。这一确定导致如框88中所述的沸腾通知以及加热单元功率的降低以如框90中所述地保持软沸腾。
处理器20还如框82中所述检测沸溢。为了实现这一检测,处理器20首先必须已经记录到非常小的BOILSLOP值,这表示锅内的水量很多。随后,该处理器20估计算出的PTT曲线斜率并且查找在非常大的倾斜值之后紧接着的其斜率基本上等于零的区域。申请人已经被发现这一状态30指示快速沸腾,如果该快速沸腾未受制止则会导致液体的沸溢。如果在框82中检测到沸溢,则如框84中所述的那样处理器20发信号给烹饪设备10以降低烹饪功率。处理器20随后如框86和88中所述的那样将触发器计数之一设置为立刻触发沸腾通知装置的水平。该处理器20随后发信号给烹饪设备10以调整该烹饪设备的功率水平以如框90中所述地保持软沸腾。
计算机程序(在此也可被称为“算法”)被存储在驻留在炉灶10的处理器20上或可由其访问的计算机可读介质之中或之上。例如,计算机程序可被存储在存储器30上。该计算机程序优选地包括用于在处理器内执行逻辑功能的可执行指令的有序列表。
该计算机程序可以嵌入任何计算机可读介质以供指令执行系统、装置或设备(诸如,基于计算机的系统,含处理器的系统,或者能够从指令执行系统、装置或设备中读取指令并执行这些指令的其他系统)使用或与其一起使用。在该申请的上下文中,“计算机可读介质”可以是含有、存储、通信、传播或传送程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其一起使用的任何装置。计算机可读介质例如可以是但不限于电子、磁、光学、电磁、红外线或半导体系统、装置、设备或传播介质。更具体地,虽然没有包括在内,但是计算机可读介质的实例可以包括如下各项:具有一根或多根导线的电连接、便携式计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读ROM(EPROM或闪存)、光纤以及便携式压密盘只读存储器(CDROM)。计算机可读介质甚至还可以是其上印有程序的纸张或者其他合适的介质,因为该程序可以经由例如对纸张或其他介质的光学扫描而被电子捕捉,随后以合适的方式被编译、解释或以合适的方式进行其他处理,并在需要时被存储在计算机存储器内。
在该沸腾检测计算机程序中存在11种主要功能:RecordNewTemperature(记录新温度);ComputeBoilSlope(计算沸腾效率);BoilMonitor(沸腾监控);ComputeTrigger2AddCounts(计算触发器2加法计数);BoilDetectionTriggers1-5(沸腾检测触发器1至5);ResetBoilVariables(重设沸腾变量);以及InitializeBoilMX(初始化沸腾MX)。如下将讨论上述的每一个功能。
RecordNewTemperature功能被设计用于存储所有的原始信息以及用于其他功能的许多算出值。例如,该RecordNewTemperature功能存储和/或计算最后七个锅温度值、最后四个加热设备功率水平(随后从查找表中确定以瓦特为单位的功率)、最后七个斜率值以及最后四个二次导数。ComputeBoilSlope功能就执行它名称所包含的内容,即它计算BoilSlope的值并将其存储以供随后在计算触发器阈值的可变部分时使用。Boil Monitor功能监视用于检测沸腾的临界因素,执行沸腾通知,计算Offset Boil Slope,检查沸溢、比较触发器计数和触发器阈值,并且调用五个沸腾检测触发器。Compute Trigger2AddCounts功能计算用于沸腾触发器2的最终的触发器阈值。Boil Trigger 1功能主要查找在沸腾检测点之前加入锅内的食物。其他四个沸腾检测触发器中的每一个都确定特定PTT曲线特征何时出现,计算该特定的最终触发器阈值,并且确定何时递增该特定触发器计数器。Boil Trigger 2功能被设计用于检测倾斜坪Y曲线状态并随后在其已被检测到时开始计数。Boil Trigger 2不使用它计算的任何BoilSlope的值。Boil Trigger 4功能被设计用于在不使用BoilSlope的值的情况下来确定平台X。在上述两种情况下,成功测得的BoilSlope的值(在“预沸腾”拐点之后的PTT曲线的值)对于它们成功检测水的沸点而言不是至关重要的。
两个触发器,即Trigger 3和Trigger 5被设计用于检测平台X曲线状态并随后在其已被检测到时开始计数。Boil Trigger 3被设计用于使用该平台信息以供最为精确地检测该沸点,而Trigger 5的功能则被设计成“失败-安全”检测方法。在上述两种情况下,成功测得的BoilSlope的值(在预沸腾拐点之后锅温相对于时间的值)对于它们精度的成功性而言至关重要。
在关于Triggers 3至Trigger 5的所有情况下,Pan Tag(锅标签)的值都用作计数器阈值的固定部分,该固定部分在与可变部分相加之后变为总触发器阈值计数,而处理器20会在超过该阈值时通知一沸腾指示。同样地,在每种情况下,还可以使用被称为“TriggerXAddCount(触发器X加法计数)”(其中“X”可以是3、4或5)的计数器阈值的可变部分。该可变阈值通常取决于BoilSlope的值并且有时候取决于被称为OffsetBoilSlope的值。
以下各段将更为详尽地描述该计算机程序的11个功能。
Record New Temperature功能
RecordNewTemperature功能存储所有的原始信息以及用于其他功能的许多算出值。例如,该RecordNewTemperature功能存储和/或计算最后七个锅温值、最后四个加热设备功率水平(随后从查找表中确定以瓦特为单位的功率)、最后七个斜率值以及最后四个二次导数。
Compute Boil Slope功能
Compute Boil Slope功能的目的是计算BoilSlope的值并将其存储以供随后在计算触发器阈值的可变部分时使用。因为大多数食谱要求将没有配料的冷水加热至沸腾,所以默认初始条件是水从接近室温状态开始加热。当处于此种情况下时,BoilSlope就被简单地将计算为在一固定时间间隔内锅标签温度的差值除以锅经历所述温度区间所经过的时间。被称为BoilSlopeStart和BoilSlopeEnd的Pan Tag常数是该固定温度区间的限值。于是,一旦确定该Pan Tag温度已首次升至BoilSlopeStart之上,则该功能就确定PTT曲线的斜率是稳定的正值,该Pan Tag温度的精确值被存储并且定时计数器开始计时。一旦确定该Pan Tag温度已首次超过BoilSlopeEnd,该功能就存储此温度并停止定时计数器。BoilSlope等于温度差除以定时计数器的量值。
当然,在必需检测沸点的沸腾食谱步骤中液体也不总是从冷态开始的。于是就在此功能中规定尝试确定在PTT曲线上BoilSlopeStart的Pan Tag Value(锅标签值)和拐点A1之间的一合适稳定温度范围内的BoilSlope。例如,如果PTT曲线的斜率在锅标签温度经过BoilSlopeStart的值时不稳定,定时计数器就不会开始计数而会等待这一稳定的斜率区。此外,如果当该定时计数器最终开始计数时BoilSlopeStop的值被过快的超过(使得在计算BoilSlope的值的过程中出现的经过时间不多),则将允许该定时计数器继续直到该Pan Tag温度经过被称为BoilTriggerTemp(沸腾触发器温度)的另一个Pan Tag常数。这一扩展允许经过足够多的时间间隔,从而能够获取拐点A4和A1之间平均斜率的更为精确的测量结果,而这也是计算BoilSlope的真正目的。
当然,用户也可以在实现并检测到第一次沸腾之后添加更多的食物配料(包括更多的液体)。于是,该功能Compute Boil Slope就规定在所述食物添加之后计算值BoilSlope以供后续的沸腾检测使用。在此情况下,该功能规定直到其确定一稳定的PTT斜率区域出现才开始该定时间隔。此外。定时停止(并且计算完成)不晚于就在前检测到沸腾的温度并且不晚于第二拐点A1(对后续的沸腾PTT曲线而言)。
Boil Monitor功能
Boil Monitor功能监视用于检测沸腾的临界因素,计算Offset Boil Slope,检查沸溢、比较触发器计数和触发器阈值,调用五个沸腾检测触发器,并执行沸腾通知。该Boil Monitor功能还计算“Offset Boil Slope”,这是预沸腾拐点之前锅温相对于时间的曲线的斜率。该值将在Trigger 2中用于计算Trigger 2 Add Counts的值。该OffsetBoilSlope的值还将用于Boil Trigger 3功能中以在锅没有被居中放置在炉灶加热元件上的情况下计算变量Trigger 3 Count Threshold(触发器3计数阈值)。已经发现在这些偏移锅的情况下,OffsetBoilSlope的值明显大于其在锅居中置于炉灶上时的值。于是,OffsetBoilSlope/BoilSlope之比就给出了有关锅何时偏离中心的指示。对于这些偏移锅的情况而言,阈值计数的Trigger3可变部分可由被称为OffsetBoilMultipler(偏移沸腾乘数)的Pan Tag常数乘以OffsetBoilSlope与BoilSlope之比而算出。
Boil Monitor功能调用所有5个Boil Trigger功能。这些Boil Trigger功能都用于检测沸点并将在如下详述。Trigger 1用于其他4个Trigger内,但其本身无法引起沸腾检测系统报告液体已沸腾。对于每个Trigger 2至Trigger 5的条件语句而言,Trigger功能内被计数的这些计数本身必需超过下列各项的和:1)用于沸腾出现的固定值的锅标签值,以及2)根据锅内液体量及所加功率改变的被称为“TriggerXAddCounts”的变量值(它们都由在预沸腾拐点之上计算的BoilSlope所反映并且也可在OffsetBoilSlope与BoilSlope之比中被反映)。
Boil Monitor功能还连续地将来自Triggers 2、3、4和5的触发器计数与每个触发器各相应总触发器阈值计数相比较。一旦任何一个Boil Trigger的增量计数超过相应的总阈值,该Boil Monitor功能就引起沸腾通知及功率降低以实现软沸腾。在检测到一沸腾之后,Boil Monitor功能触发一通知器或指示器。该警报或指示器在性质上可以是可见、可听或振动的,但是优选地是诸如闪烁红灯或文本消息的可视指示器。
Boil Monitor功能还监控Pan Temperature(锅温)以检测一或向锅内添加食物。该第一条件查找与向锅内添加极少量的食物或液体相对应的极小温度下降(3摄氏度或更大)。在此情况下,不重新计算BoilSlope的值。
第二条件则查找非常大的温度下降或非常大的负斜率,这指示液体或食物的大量添加。在此情况下,重新计算BoilSlope的值。在这些后续沸腾的情形中,如果因为在Boil Monitor功能内已检测到“大幅下降”而已要求计算新的沸腾斜率,则将等待计算这一沸腾斜率的新值直到该沸腾斜率恰好已稳定之后。该稳定出现在因向锅内添加食物或水而导致的扰动已停止之后。这在锅温相对于时间曲线的斜率稳定在小于在前计算的BoilSlope(作为值LastBoilSlope(上次沸腾斜率)而被存储)的值处。如果锅温相对于时间曲线的斜率在到达等于LastBoilTemperature(上次沸腾温度)减去3℃的温度值之前一直没有稳定,则存储的该LastBoilSlope的值将用于Trigger功能。
Boil Monitor功能还查找如此有力沸腾以致使液体溢出没盖锅盖的锅外或者引起盖了锅盖的锅涌出液体的迹象。这一条件通常只会在某些锅内的液位超过锅容量的90%时出现。被称为PanTag.STOPBOILOVERFLOWSLOPEf(锅标签.停止沸溢斜率f)的Pan Tag的值是如被计算则告知系统注意该条件的最小BoilSlope值。例如一个4夸脱的锅会有这样的问题,而一个2夸脱的锅则较少遇到这一问题。于是,该Pan Tag的值可以被设为零以去除该功能。如果系统检测到液体溢出锅外,则该系统就降低功率并将Trigger 4的计数设置在总Trigger 4计数器阈值之上,从而引发该系统检测沸腾条件并打开沸腾通知器。
Compute Trigger2AddCount功能
Compute Trigger2AddCounts功能简单地计算用于沸腾触发器2的总触发器阈值。在此情况下,Trigger 2不具有与固定触发器阈值相对应的Pan Tag的值,所以该计算的是可变部分并且等于一常数乘以OffsetBoilSlope与BoilSlope之比。该常数是有关初始沸腾的值2以及有关后续沸腾的值4(在向水或其他液体沸腾的锅内添加食物之后)。
Boil Trigger 1功能
Boil Trigger 1不能因为某些Trigger 1计数器超过触发器1阈值而引起沸腾通知。所述Trigger 1计数器和阈值不存在。Boil Trigger 1功能的主要目的是确定PTT曲线何时到达Boil Inflection Point A1。它要求连续的Pan Temperature斜率的两个值比算出的BoilSlope的一个百分数要小以确定该拐点。这一百分数因锅而异并且是被称为PanTag.BOILTRIGGER1PCTf(锅标签.沸腾触发器1百分数f)的Pan Tag变量。一旦找出拐点,用于Trigger 5的临界标签(平台曲线特征的较不敏感的检测器)。该标签随后被设为真以允许Trigger 5开始计数以检测沸腾。
Boil Trigger 1的另一个功能是确定在首次沸腾指示之前液体或食物是何时已添加的。在此情况下,该沸腾变量被重置(以包括所有的Boil Trigger增量计数值),并且再次开始一新的加热循环以尝试达到一沸腾温度。
Boil Trigger 2功能
Boil Trigger 2功能是检测“倾斜”坪曲线形状并在随后检测位于平台部分开始处的该“倾斜”坪的倾斜部分基部附近出现的水沸点的最为灵敏和精确的方法。该功能首先必需将真的“倾斜”坪状态与噪声区分开来。于是,它要求适当形状的锅外降落:足够长的持续时间和足够深的温度下降。三个Pan Tag变量用于确保特征化每个锅的“倾斜”坪的唯一长度和深度。这些值被称为:PanTag.BOILTRIGGER2DIPVALUEf(锅标签.沸腾触发器2倾斜值f)(恰好开始考虑将该现象作为一倾斜而非只是噪声的最小倾斜深度阈值)、PanTag.BOILTRIGGER2RISESf(锅标签.沸腾触发器2上升值f)(DIP(倾斜)的最小深度和持续时间阈值)、以及PanTag.BUMPSIZEMINMUMf(锅标签.最小凸起尺寸f)(DIP的最小LENGTH(长度)阈值)。
用于确定温度下降深度的测得参数是前7个温度的平均值减去最后测得的锅温。计算机程序引用该数作为由引用句表达的“量”(AverageLast7Temperatures(最后7个温度的平均值)-BoilData.LastMeasuredTemperatures[0](沸腾数据.最后测得的温度[0]))。一旦将真的“倾斜”坪状态与噪声温度读数区分开来,随后就通过查找该降落后的平台部分来计算沿着“Dip”结构的水沸点的位置。在这一点上,Trigger2DelayCounter(触发器2延迟计数器)就被启动并且运行直到其值高于在Boil Monitor功能内设置的Trigger 2的阈值。当已经找到真的DIP时,被称为“Trigger2DipSuccess(触发器2倾斜成功)”的标志就被设为真。Boil Trigger2功能现在查找降落部分之后的平台部分。一旦在倾斜段(dip)上找出该点,就把被称为Trigger2TotalSuccess(触发器2总成功)的标志设为真。
在这一点上,已经检测到真的倾斜段以及该降落部分之后的平台部分。于是就启动被称为Trigger2DelayCounter的计数器。一旦该值超过在Boil Monitor功能内设置的所要求的计数阈值,Trigger 2就已经检测到该沸点。Boil Trigger 2功能还将真的倾斜段与噪声温度读数区分开来。它通过查找(AverageLast7Temperatures-BoilData.LastMeasuredTemperatures[0])的值的适当量级、该值超过该适当阈值的倍数以及倾斜段的形状来实现上述区分。
Boil Trigger 3功能
Boil Trigger 3功能是检测“平”台曲线特征最灵敏的检测器还是该现象沸腾温度最精确的预报器。该功能还检测“急剧上升Z”曲线特征。
Boil Trigger 3的三个主要目的是:计算总Trigger 3 Threshold Counts(触发器3阈值计数)(通过将固定Pan Tag的值与其依据BoilSlope和/或OffsetBoilSlope算出的可变值相加),确定何时递增Trigger 3计数器以及确定Steep Rise何时出现。
对于第一个目的而言,存在两种方法来计算被称为“Trigger3AddCounts”的Trigger 3 Threshold Counts的可变部分。比较各种方法的结果并将最大值用作Trigger 3阈值的可变分量。第一种方法涉及用被称为PanTag.BOILTRIG3ADDCTNUMBER(锅标签.沸腾触发器3加法计数)的Pan Tag的值除以算出的BoilSlope的值。第二种方法涉及将被称为PanTag.OFFSETBOILMULTIPLIER(锅标签.偏移沸腾乘数)的Pan Tag的值与OffsetBoilSlope和BoilSlope之比相乘。如果后值更大,则该算法就得知锅已被放置于加热元件的偏离位置上。
对第二个目的而言,该功能本质上查找Pan Temperature Near-Boil InflectionPoint(锅温接近沸腾拐点)并在随后开始计数并保持计数只要PTT曲线斜率仍小于某一阈值。(由于噪声)使用两个测得参数来确定平台是否存在及何时存在:1)前7个温度的平均值减去最近测得的锅温的“量”(这与在Boil Trigger 2功能中使用的量相同)、以及2)PTT曲线“Slope(斜率)”,其中该“Slope”是测得的锅温最后四个值(包括当前测得的锅温)的平均值减去先前四个测得的锅温(不包括当前测得的锅温但包括在它之前的四个在前温度)的平均值。
该功能还设置允许计数器BoilData.Trigger3Count递增的最小锅温。对于初始沸腾而言,Trigger 3功能激活处的该最小温度是被称为PanTag..BOILTRIGTEMPf(锅标签.沸腾触发温度f)的Pan Tag的值。对于后续沸腾而言,该最小温度是最后检测的沸腾温度(内部传感器测得的锅温)减去2℃,其中最后测得的沸腾温度作为LastBoilTemp(最后沸腾温度)被存储在存储器中。
Boil Trigger 3功能还将上述测得的参数与各阈值相比较以确定锅正经历“FLAT”Plateau(平台)并由此递增被称为“BoilData.Trigger3Count(沸腾数据.触发器3计数)”的Trigger 3计数器。该有关Slope的阈值与Trigger 1中用于确定拐点的Boil Slope的百分数相同,即该百分数是被称为PanTag.BOILTRIGGER1PCTf(锅标签.沸腾触发器1百分数f)的Pan Tag的值。用于该量(AverageLast7Temperatures-BoilData.LastMeasuredTemperatures[0])的阈值还是被称为PanTag.BOILTRIGGER3DELTAf(锅标签.沸腾触发器3增量f)的Pan Tag的值的测得Boil Slope的一百分数。
Trigger 3功能还查找急剧上升Z区域。它通过查看该Trigger 3计数器的值何时在其总Trigger 3阈值的高百分数处停止来实现这一查找。如果的确在那里停止,则意味着平台已经存在并且随后一稳定陡峭爬升出现(因为Trigger 3的计数由于具有比在Pan Tag中阐明的阈值还要大的斜率值而无法再递增下去)。当检测到Steep Rise时,就在基于被称为PanTag.TRIG5NOISECOUNTER(锅标签.触发器5噪声计数器)的Pan Tag的值的短暂间隔之后初始一沸腾通知。
Boil Trigger 4功能
Boil Trigger 4功能具有3个主要功能。第一个是计算Trigger 4阈值的变量和总值。第二个是确定PTT曲线“Flat Plateau”的确切起始点。第三个是只要“FlatPlateau”继续存在就递增Trigger 4计数器并且在不以任何方式依赖该BoilSlope的值的情况下执行所述递增。
Boil Trigger 4总阈值是常量值加上取决于BoilSlope的可变值的和。该常量值是被称为PanTag.TRIGGER4VALUE(锅标签.触发器4的值)的Pan Tag的值。该可变值通过用被称为PanTag.TRIGGER4ADDCOUNTS(锅标签.触发器4加法计数)的Pan Tag的值除以算出的BoilSlope的值而找出。
该功能的第二个目的是确定递增Trigger 4计数的最低锅温要求。首先必需超过等于被称为PanTag.BOILTEMPf(锅标签.沸腾温度f)的Pan Tag的值的锅温。接下来,必需确定Pan Temperature″Near-Boiling″Inflection Point(锅温“接近沸腾”拐点),而这在将被称为“BeginTrigger5Look(开始触发器5查看)”的标签设为真时已在BOIL TRIGGER 1(沸腾触发器1)内完成。当达到这些条件时,将被称为“ArrivedAtPeak(达到峰值)”的标志设置为真。在已经设置了标志“ArrivedAtPeak”之后,该算法开始计数PTT曲线的Flat Plateau部分何时存在。
该功能还设置有关Trigger 4开始为后续沸腾进行检测的最低锅温要求。该锅温必需超过LastBoilTemp减去2C。
一旦已经检测到所述“Flat Plateau”的开始,就可以在该功能中阐明的某些条件下递增Boil Trigger 4计数器。每次当最后七个温度的当前平均值低于过去平均值时,该算法就开始一被称为BoilData.Trigger4Count(沸腾数据.触发器4计数)的计数器。该计数器的值在每次温度到达新峰值时被重置。在Trigger 4内使用的最后七个温度平均值的量是被称为“AverageLast7Temperatures”的值,该值简单的是最后七个测得锅温的平均值。
Boil Trigger 5功能
Boil Trigger 5功能是确定以“FLAT”Plateau曲线状态为特征的水沸点的最不灵敏和最不精确的方法。该Trigger 5本质上是“最后机会”触发器,它仅仅应该在所有其他触发器动作失败时引起沸腾检测。该触发器是每次在PTT曲线的Slope值小于一阈值水平时递增的被称为“Trigger5Count(触发器5计数)”的计数器,其中所述阈值水平对应于在Boil Trigger 1功能内使用以确定Pan Temperature″Near-Boiling″Inflection Point的相同条件。只要该PTT曲线保持“平”台状态,该计数器就递增。于是,在Trigger 5内使用的测得参数是PTT曲线Slope。然而,由于噪声温度读数,所以内建于Trigger 5的噪声检测系统将在该PTT曲线的Slope在多于固定秒数的时间内连续超过拐点斜率阈值时重置该Trigger5Count的值。这一固定秒数是被称为PanTag.TRIG5NOISECOUNTERf(锅标签.触发器5噪声计数器f)的Pan Tag的值。
该功能将PTT曲线与测得Boil Slope的一百分数相比较,其中该百分数是被被称为“PanTag.BOILTRIGGER1PCTf(锅标签.沸腾触发器1百分数f)”的Pan Tag的值。如果该Slope的值小于该BoilSlope的百分数,则递增被称为Trigger5Count的计数器。而如果Slope在多于给定秒数的时间内连续超过阈值,则递减该Trigger5Count。该给定秒数是被称为PanTag.TRIG5NOISECOUNTERf(锅标签.触发器5噪声计数器f)的Pan Tag的值。
Reset Boil Variables功能
Reset Boil Variables功能用于在每次该功能被调用时(在首次沸腾起始处或在已经检测到大幅下降时)简单地初始化用于Boiling Detection Algorithm(沸腾检测算法)中的各变量、标志及计数器。
Initialize Boil MX功能
该功能的目的是将加热单元的功率输出降低到适当的值从而保持一个适当的沸腾水平,尤其是软沸腾。
本发明提供了现有技术尚未实现的多种优点。例如,本发明的计算机程序、方法和烹饪设备能够快速且精确地检测烹饪器皿内的液体沸腾。本发明还允许保持软沸腾并防止沸溢。本发明可在任何烹饪器皿、器皿内任何量或类型的液体以及由烹饪设备输送的任何量的烹饪能量的情况下实现前述功能。本发明的一个重要方面是根据锅相对于温度(PTT)曲线A的斜率来检测沸腾。通过用斜率值而不是绝对温度值来检测沸腾,无论液体的具体沸腾温度以及不同烹饪器皿的加热特性如何,本发明都是精确的。
虽然已经参考了在附图中示出的较佳实施例对本发明进行了描述,但是应该注意到还可以利用各等效技术方案并在此做出各种替代而不背离权利要求书中所述的本发明的范围。例如,虽然本发明的计算机程序优选地使用感应炉灶,但是它还适于其他的烹饪设备。于2004年4月22日提交的题为BOIL DETECTIONSOFTWARE FOR RFID-CONTROLLED SMART INDUCTION RANGE、申请号为S/N 60/564,111的美国临时专利申请以及于2003年1月31日提交的题为RFID-CONTROLLED SMART INDUCTION RANGE AND METHOD OFCOOKINGAND HEATING、申请号为S/N 10/355,989的美国专利申请以参见方式结合于次。
业已描述了本发明的较佳实施例,作为新颖的并希望由专利证书保护的权利要求书如下:
附录A
锅标签常数
1.PanTag.BOILTRIGTEMP:在其下所有的Trigger功能都不允许TriggerCounts(触发器计数)递增的锅温。
2.PanTag.BOILSET:在使用“BOIL”Recipe Step(食谱步骤)时的系统控制温度。
3.PanTag.BOILSLOPESTART:在此温度下系统能够开始计算初始沸腾时BOILSLOPE的值的最低锅温。
4.PanTag.BOILSLOPEEND:在此温度下系统能够结束对初始沸腾时BOILSLOPE的值的计算的最低锅温。
5.PanTag.MAXBOILWATTS:在使用“BOIL(沸腾)”的Recipe Step时所允许的最大瓦特。
6.PanTag.BOILTRIGGER1PCT:在其下会在Trigger 1和Trigger 3中采取行动的BOILSLOPE的值的百分数。
7.PanTag.MAXLS:在不考虑一给定锅噪声的情况下水沸腾期间的最大斜率。
8.PanTag.BOILTRIGGER2DIPVALUE:在其之上并且在某些其他条件出现之后从而认为PTT曲线已经开始经历一“Dip Plateau(倾斜坪)”的该斜率值的测量。
9.PanTag.BOELTRIGGER2RISES:对PTT曲线斜率必需超过PanTag.BOILTRIGGER2DIPVALUE的值并且业已达到某些其他条件从而能够认为该PTT曲线已经历一“Dip Plateau”的秒数的测量。
10.PanTag.BUMPSIZEMINIMUM:将真正的“Dip Plateau”与噪声区分开来的“Dip Plateau”的最小总深度的测量。
11.PanTag.MINDELTA[4]:在Trigger 2 Counts和总Trigger 2阈值之间的比较中所使用的值。
12.PanTag.BOILTRIGGER3DELTA:认为Trigger 3 Counts的值在其下递增的BOILSLOPE的一百分数。
13.PanTag.BOILTRIGGER3VALUE:总Trigger 3 Threshold Value(触发器3阈值)的固定部分。.
14.PanTag.BOILTRIG3ADDCTNUMBER:在计算总Trigger 3 Threshold Value的可变部分中使用的常数。
15.PanTag.T3RISEPCT:要求认为PTT曲线的一段已经达到“急剧上升”特征的陡峭斜率(在一段“Flat Plateau”之后)的最少秒数的测量。
16.PanTag.MINDELTA[3]:算出的Trigger 3可变阈值的最小数值,在该数值以下会自动将可变Trigger 3 Threshold Value设置为零。
17.PanTag.TRIG3MEDDROPMULTI:与已把中等量的食物加入已经沸腾的液体量中的二次沸腾有关的总Trigger 3阈值的乘数值。
18.PanTag.TRIG3LGDROPMULTI:与已把大量的食物加入已经沸腾的液体量中的二次沸腾有关的总Trigger 3阈值的乘数值。
19.PanTag.OFFSETBOILMULTIPLIER:在使算法能确定锅是否偏离加热元件中心的总Trigger 3阈值的可变部分的计算中使用的常数。
20.PanTag.BOILTRIGGER4VALUE:总Trigger 4阈值的固定部分。
21.PanTag.TRIGGER4ADDCOUNTS:在计算总Trigger 4阈值的可变部分中使用的常数。
22.PanTag.MINDELTA[6]:当已经检测到锅在加热元件上偏离时使用的总Trigger 4和Trigger 5阈值的乘数。
23.PanTag.BOILTRIGGER5VALUE:总Trigger 5阈值的固定部分。
24.PanTag.TRIGGER5ADDCOUNTS:在计算总Trigger 54阈值的可变部分中使用的常数。
25.PanTag.TRIG5NOISECOUNTER:在各类Trigger功能中用来确定何时重置计数器并采取其他行动的噪声秒数。
26.PanTag.STOPBOILOVERFLOWSLOPE:在算法考虑执行行动以防止由于锅内水量过多而引起的Boil Over(沸溢)之前必需存在的BOELSLOPE的最小值。
27.PanTag.LIDOFFSOFTWATTS:保持没盖锅盖的锅内软沸腾所使用的输出功率值。
28.PanTag.LIDOFFHARDDELTA:当加入PanTag.LIDOFFSOFTWATTS时将保持装有约60%的总容量的液体且没盖锅盖的锅内快速沸腾的输出功率值。
29.PanTag.LIDOFFLEVELCORRECTION:在没盖锅盖时用于保持锅内少量水快速沸腾而降低所用总瓦数的值。
30.PanTag.LIDONSOFTWATTS:用于保持盖上锅盖的锅内软沸腾的输出功率值。
31.PanTag.LIDONHARDDELTA:当加入PanTag.LIDONSOFTWATTS时将保持装有约60%总容量的液体且盖上锅盖的锅内快速沸的输出功率值。
32.PanTag.LIDONLEVELCORRECTIO:在盖上锅盖时用于保持锅内少量水快速沸腾而降低所用总瓦数的值。
Claims (9)
1.一种用于加热器皿内液体的烹饪设备,所述设备包含:
用于加热所述器皿的加热元件,所述器皿包括存储器和适用于收集表示所述器皿随时间连续温度的数据的温度传感器,所述存储器存储包括量化所述器皿沸腾特征的锅的常数或变量的信息;
数据输入,用于从所述器皿的存储器接收所述包括量化所述器皿沸腾特征的锅的常数或变量的信息以及接收表示所述器皿随时间的连续温度的所述数据;以及
计算设备,适用于同所述数据输入耦合以使用所述包括量化所述器皿沸腾特征的锅的常数或变量的信息和表示所述器皿随时间的连续温度的所述数据来检测所述液体的沸腾以及提供可用于向用户通知液体沸腾的输出,
所述计算设备具有沸腾检测程序,由所述数据输入接收的包括量化所述器皿沸腾特征的锅的常数或变量的信息被用作定制所述器皿的所述沸腾检测程序。
2.如权利要求1所述的烹饪设备,其特征在于,所述加热元件是感应炉灶的感应工作线圈。
3.如权利要求1所述的烹饪设备,其特征在于,所述数据输入包含RFID读取器/写入器,所述RFID读取器/写入器从与所述器皿相连的RFID标签中读取有关所述器皿的所述变量以及表示所述器皿随时间的连续温度的所述数据。
4.一种用于检测由加热单元加热的器皿内的液体沸腾的方法,所述加热单元包括数据输入和具有沸腾检测程序的计算设备,所述方法包括如下步骤:
将所述器皿放置在所述加热单元的加热元件上,所述器皿包括存储包括量化所述器皿沸腾特征的锅的常数或变量的信息的存储器和适用于收集表示所述器皿随时间连续温度的数据的温度传感器;
使所述数据输入接收所述包括量化所述器皿沸腾特征的锅的常数或变量的信息,以及使用所述包括量化所述器皿沸腾特征的锅的常数或变量的信息定制所述沸腾检测程序;
使用所述温度传感器来测量所述器皿随时间的连续温度,以及使所述数据输入接收所述器皿的所述连续测量温度;
使用所述定制的沸腾检测程序检测所述器皿内的所述液体的沸腾和所述器皿随时间的连续温度;以及
提供所述液体正在沸腾的指示。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述加热单元是感应炉灶并且所述加热元件是感应工作线圈。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述器皿温度测量步骤是由附于或嵌入所述器皿的所述温度传感器来执行的。
7.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述沸腾指示呈现在一指示器上,所述指示器是从由可视指示器、可听指示器和振动指示器组成的组中选出的。
8.如权利要求4所述的方法,其特征在于,包括在所述器皿所包含的存储器中存储有关所述器皿的所述变量的步骤。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述存储器适用于和固定到所述器皿的RFID标签耦合,所述数据输入包括RFID读取器/写入器,所述RFID读取器/写入器从所述RFID标签中读取有关所述器皿的所述变量以及表示所述器皿随时间的连续温度的所述数据。
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