CN105531571A - 冷点肉探头 - Google Patents

Abstract

一种食物温度探头，其具有用于插入到食品中的扦、检测食品的各个温度传感器位置处的温度的扦内的多个温度传感器，以及通信地耦合于多个温度传感器的单个连接器。

Description

冷点肉探头

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2013年5月14日提交的美国临时专利申请序列第61/823,118号的权益，并且在这一点上通过引用将此类临时申请如同完全陈述那样并入到本公开中。

技术领域

本发明大体上涉及肉制备的领域，并且更具体地涉及确定肉的一部分的内部温度。

背景技术

确定肉的一部分的内部温度是否为消费而准备出于许多原因为重要的。除安全问题之外，肉的一部分所加热至的温度可改变其风味概况。各种调味品和添加剂可具有的嫩度和效果还可由烹饪温度严重影响。

在过去，单个温度探头在烹饪程序期间在一些点处插入到肉中。关于先前的解决方案，使用者必须尝试找出肉的最厚部分的位置，以便尝试计量最冷位置。肉的外部温度通常将远高于内部温度，但必须监测肉的最冷部分的温度。大体上，肉的整个部分必须在肉适于消费之前加热至最低安全温度。然而，确定探头正在读取最冷位置的温度可成问题。肉的切块通常不规则地成形，并且可并未如预期地均匀加热。即使探头准确地放置在肉的最厚部分的中心，该中心可取决于肉如何烹饪和如何关于热源定位而不是最冷位置。

所需的是一种用于解决以上和相关问题的系统及方法。

发明内容

本公开的发明在其一方面中包括一种食物温度探头，其具有用于插入到食品中的扦、检测食品的各个温度传感器位置处的温度的扦内的多个温度传感器，以及通信地耦合于多个温度传感器的单个连接器。

在一些实施例中，单个连接器将温度数据传输至显示装置。多个温度传感器可包括在扦内等距间隔的至少三个温度传感器。在其它实施例中，多个温度传感器包括在扦内等距间隔的至少五个温度传感器。多个温度传感器中的至少一个可邻近扦的末端。扦可包括成角部分。

连接器可为同轴连接器或通用串行总线连接器。编织线覆盖物可包绕置于多个温度传感器和连接器之间的多个通信耦合件。

本公开的发明在其另一方面中包括一种食物温度探头，其具有刚性扦，以及扦内的多个温度传感器，多个温度传感器在扦内等距间隔开，并且多个扦中的第一个定位成邻近扦的末端。多个通信链路耦合于多个温度传感器，并且单个数据连接器耦合于多个通信链路。单个数据连接器提供来自多个温度传感器的数据，其对应于扦内的多个温度传感器中的各个的位置处感测到的温度。

编织金属覆盖物可包绕多个通信链路。数据连接器可为同轴连接器或通用串行总线连接器。在一些实施例中，扦可为弯曲的。

本公开的发明在其另一方面中包括一种用于感测食品内的多个位置处的温度的系统。系统包括刚性扦、扦内的多个温度传感器、耦合于多个温度传感器的多个通信链路，以及耦合于多个通信链路的单个数据连接器，该单个数据连接器提供来自多个温度传感器的数据，其对应于扦内的多个温度传感器中的各个的位置处感测到的温度。系统包括显示装置，其具有与单个数据连接器的接口，并且接收和显示来自多个温度传感器的温度数据。

显示装置可接收来自多个温度传感器的温度数据作为电压，并且视觉地显示温度数据。系统可包括微控制器，其编程成至少确定来自多个温度探头的温度值的平均值和来自多个温度探头的温度值的最低值。显示装置可包括用于选定数据来显示在显示装置上的用户输入。电源可经由单个数据连接器对多个温度传感器供能。编织金属覆盖物可包绕多个通信链路，同时置于扦和单个数据连接器之间。

附图说明

图1为被探测温度的包括代表性内部骨结构的禽肉的一部分的截面图。

图2为具有插入其中的根据本公开的探头的包括代表性内部骨结构的禽肉的一部分的截面图。

图3(A)、3(B)和3(C)示出了根据本公开的方面的温度信息显示屏特征。

图4示出了根据本公开的方面的用于温度探头的测试程序的侧视断面视图。

图5为示例性控制和显示装置的框图。

图6为示例性控制和显示装置的平面图。

图7为根据本公开的温度探头的示意图。

图8为根据本公开的另一个温度探头的示意图。

图9为根据本公开的方面的温度探头的内部连接的简图。

具体实施方式

现在参照图1，示出了被探测温度的包括肉部分102和代表性内部骨结构104的禽肉100的一部分的截面图。确定在烹饪装置如燃气、电或炭烤架、烤箱或烤炉中烹饪的肉的温度通常涉及使用温度探头110，其可包括具有尖端的中空金属杆，用于将热转换成电信号的温度换能器装置112嵌入在该中空金属杆中。该换能器典型地置于杆的端部处或附近，并且在探头110中存在单个此类装置。换能器112可为热电偶(TC)、电阻温度检测器(RTD)或热敏电阻。如果利用热敏电阻，则其可为负温度系数(NTC)类型。

关于现有温度探头的一个局限性为由探头感测和报告的温度在探头上的一点且唯一一点处。如图1中所示，该单点将典型地在远端附近。将探头刚好置于正确位置以获得烹饪最慢并且因此最后达到对于人消费的安全温度(例如，如由USDA准则规定的)的肉的区段需要许多技术。通常，取决于探头所放置的位置将发现在肉的单个部分内的5℉到10℉的温度变化。这在具有其复杂几何形状和骨结构的禽肉中特别成问题。对熟悉本领域的人员而言将显而易见的是，由于不同厚度和具有不同于肉的热传递特征的骨的存在，故禽肉肉块将在各个点处具有各种温度。肉的各种部分的相对加热还可由肉暴露于热的位置和时间影响。前文示出了单点测量可给出熟度的令人误解的图象，因为使用者不是立即清楚探头的单个温度感测部分是否正确地置于肉的最冷位置处。

图2为具有插入其中的根据本公开的探头200的包括肉部分102和代表性内部骨结构104的禽肉100的一部分的截面图。虽然为了示出目的使用了禽肉100的一部分，但理解的是，本公开的实施例可在测量任何类型的食品的内部温度方面为有用的。根据本公开的各种实施例，刚性扦201用作探头200的可插入部分，并且包含沿其长度在内部的一系列多个温度测量装置或换能器(例如，上文所述类型)。在本实施例中，示出了三个温度测量或换能器装置202,204,206，但更多或更少的温度测量或换能器装置可取决于实施例来提供。各个换能器装置202,204,206可接线成将该点处的温度报告至显示和控制装置(如下文进一步论述的)。

图3(A),3(B)和3(C)示出了用于在单个显示屏300上显示从探头200和多个温度传感器202,204,206获得的数据的一定数量的任选方案。一定数量的任选方案可在显示器300上呈现，并且显示器300可包括如下文进一步阐释的控制和显示装置(见例如图6)的一部分。如图3(A)中所示，显示器300可构造成仅显示由探头200感测到的最低温度。如图3(B)中所示，所有温度可按顺序显示。此处，温度302,304,306对应于分别由换能器202,204,206检测到的温度。图3(B)示出了用以显示由所有传感器202,204,206感测到的温度的平均值的任选方案。图3(A),3(B)和3(C)中所示的构造仅为示例性的，并且其它显示模式为可能的。在一个实施例中，显示装置300能够由使用者选定来显示由温度换能器202确定的扦201的末端的温度。换言之，温度对应于探头200中的最远侧温度换能器。多个数据模式也可同时地显示。显示器300可能够由使用者选定，从而允许使用者选择数据来显示。

现在参照图4，示出了根据本公开的方面的用于温度探头400的测试程序的侧视断面图。探头400根据本公开构造。探头包括用作扦201的直径5mm的不锈钢管。在本实施例中，五个换能器(302,304,306,307,308)放置成在扦201内分开大约22.5mm。扦201置于冬瓜410中，其接着置于100℃的油浴412中。在开始时，在十分钟处和在30分钟处的来自温度探头的结果在以下的表1中以摄氏度归纳。该表示出了多个和变化的温度可由同一探头内的多个换能器感测到。其还示出了一定时间内的温度变化可利用装置400准确地跟踪。

时间	0	10分钟	30分钟
				传感器302	29.5	51.5	95.0
传感器304	29.6	45.2	90.9
				传感器306	29.4	40.2	87.5
传感器307	29.3	38.4	85.2
				传感器308	29.5	34.4	81.5

表1

现在参照图5，示出了示例性控制和显示装置的框图。装置500可包括控制器502。控制器502可包括微控制器、FPGA、ASIC，或能够执行与读取温度探头、确定高读数和低读数、平均值等相关联的必需功能的其它装置。在一些情况中，控制器502可包括片上系统装置，其包含所有必要的输入/输出端口和控制器，以及A/D和/或D/A转换器。可附接显示装置300。在各种实施例中，显示装置300可包括基于LED或LCD技术的分段显示器。呈旋钮或按钮506形式的用户输入装置也可通信地耦合于控制器502。

在一些实施例中，温度探头(例如，200,400)以单个接口连接于控制器502。然而，可提供多种类型的连接器。例如，除同轴输入端510之外，可提供USB输入端508。在一些实施例中，可提供蜂鸣器或警报器512。本实施例从机载电源514获取功率，机载电源514在本实施例中为电池。

一些实施例提供将温度数据传送至次级装置(未示出)如计算机、平板计算机或智能电话的能力。控制和显示装置500可经由有线连接传送此类信息，但在本实施例中，利用了无线模块520。无线模块520可与控制和显示装置500的内部构件的其余部分一起封装，并且可从机载电源514获取功率。无线模块520可通信地耦合于微控制器502。在其它实施例中，无线模块520可与微控制器502集成(例如，在其中使用"片上系统"装置的情况下)。无线模块可实施Bluetooth?802.11或其它无线协议来与次级装置通信。各种应用和程序可在次级装置上实施以利用或跟踪接收到的温度数据。

图6为根据本公开的示例性温度探头系统600的平面图。提供了各种按钮506用于使用者调用各种模式和显示器300上的读数。在一些情况下，控制和显示装置500将提供附加的功能性(例如，经由微控制器502)。例如，目标温度可由使用者利用控制器506设定。控制和显示装置500将监测由探头200报告的温度，直到达到目标温度。使用者接着可由声音或视觉队列告知烹饪完成。

显示和控制装置500还可收纳内部电源(例如，电池)，或者可连接于外部电源。物理外壳可制造成防风雨、防水、防冲击和/或防雾。这将允许系统600在各种天气条件下利用，并且能够幸免于意外暴露于雨、阳光、极端热和其它危险。

图7为根据本公开的温度探头400的示意图。在该实施例中，五个传感器设在直的不锈钢扦201内。扦201可为中空的，以允许温度传感器302,304,306,307,308的插入。温度传感器302,304,306,307,308可在扦201内等距间隔开，其中最远侧温度传感器302大致在扦201的末端或远端处或附近。在一个实施例中，温度传感器302,304,306,307,308放置成分开大约22.5mm。这允许了使用者感测横跨90mm的区域的温度，从而使探头准确放置在食品内的临界性最小化。

扦201可为具有良好导热性的不锈钢或任何适合刚性材料，以允许传感器302,304,306,307,308可靠地读取食品的相邻部分的温度。扦的总长度应当足以收纳以本实施例的数量和间距的温度传感器302,304,306,307,308，同时提供进一步足够的长度来允许使用者将扦201充分地插入到食品中(例如，确保扦201的末端在食品的中心处或超过该中心)。柔性编织金属线覆盖物702包含从探头经由同轴连接器710至控制和显示装置的电连接。

图8为根据本公开的温度探头800的另一个实施例的示意图。该实施例再次提供沿不锈钢扦802的五个温度换能器302,304,306,307,308。扦802弯曲或具有成角部分用于易于使用。理解的是，在其它实施例中，扦802可不同地弯曲，或者包含换能器的扦802的部分还可具有曲线、弯曲或其它形状，这可使得其更容易穿过和围绕骨或其它结构插入，以确保测量最冷的温度。

图8的实施例也保护在柔性编织金属线702内延伸至换能器302,304,306,307,308的电接触。然而，在本实施例中，与显示和控制装置的对接经由通用串行总线连接808。理解的是，各种其它物理连接和协议可用于允许显示和控制装置(例如，500)充分地记录或查询探头(例如，200,400或800)内的多个换能器。

现在参照图9，示出了根据本公开的方面的温度探头402的内部连接的简化示意图900。单条电压或功率引线910可由多个温度传感器共用。该单条电压或功率引线可连接于相关联的控制和显示装置500的电池或其它内部电源。扦402内的温度传感器302,304,306,307,308中的各个可分别提供输出引线902,904,906,907,908上的电压，其根据传感器的温度变化。在大多数情况中，当使用时，温度传感器302,304,306,307,308将均报告对应于扦402中的其位置处或附近的温度的不同电压。微控制器502可处理必要的A/D转换用于确定温度，或者可使用单独的A/D装置。

功率引线910和输出引线902,904,906,907,908(以及如本领域技术人员已知的任何其它必要的接地或其它引线)可在它们行进至连接器710时捆扎在覆盖物702内。同轴连接器710提供了在其输出端上的一系列电隔离触头，其对应于引线902,904,906,907,908,910，并且用于由控制和显示装置500发送和接收功率和信号电压。

虽然关于用于确定肉的一部分的温度示出和描述了本公开的各种实施例，但理解的是，本公开的各种实施例可用于收集任何食品的温度信息。出于安全、风味或其它原因，肉糜糕、焙盘以及其它菜肴通常需要烹饪至最低温度。本公开的实施例关于这些和许多其它食品为有用的。

因此，本发明良好适于执行目的和达到上文提到的目标和优点以及本文中固有的那些。尽管出于本公开的目的描述了当前优选的实施例，但许多变化和改型将对本领域技术人员而言为显而易见的。此类变化和改型包含在如由权利要求限定的本发明内。

Claims (20)

1.一种食物温度探头，包括：

用于插入到食品中的扦；

所述扦内的多个温度传感器，其检测所述食品的各个温度传感器位置处的温度；以及

通信地耦合于所述多个温度传感器的单个连接器。

2.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述单个连接器将温度数据传输至显示装置。

3.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述多个温度传感器包括在所述扦内等距间隔的至少三个温度传感器。

4.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述多个温度传感器包括在所述扦内等距间隔的至少五个温度传感器。

5.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述多个温度传感器中的至少一个邻近所述扦的末端。

6.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述食物温度探头还包括包绕置于所述多个温度传感器和所述连接器之间的多个通信耦合件的编织线覆盖物。

7.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述连接器为同轴连接器。

8.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述连接器为通用串行总线连接器。

9.根据权利要求1所述的食物温度探头，其特征在于，所述扦包括成角部分。

10.一种食物温度探头，包括：

刚性扦；

所述扦内的多个温度传感器，所述多个扦在所述扦内等距间隔开，并且所述多个温度传感器中的第一个定位成邻近所述扦的末端；

耦合于所述多个温度传感器的多个通信链路；以及

耦合于所述多个通信链路的单个数据连接器，所述单个数据连接器提供来自所述多个温度传感器的数据，所述数据对应于在所述扦内的所述多个温度传感器中的各个的位置处感测到的温度。

11.根据权利要求10所述的食物温度探头，其特征在于，所述食物温度探头还包括包绕所述多个通信链路的编织金属覆盖物。

12.根据权利要求10所述的食物温度探头，其特征在于，所述数据连接器包括同轴连接器。

13.根据权利要求10所述的食物温度探头，其特征在于，所述数据连接器包括通用串行总线连接器。

14.根据权利要求10所述的食物温度探头，其特征在于，所述扦为弯曲的。

15.一种用于感测食品内的多个位置处的温度的系统，包括：

刚性扦；

所述扦内的多个温度传感器，多个通信链路耦合于所述多个温度传感器；

耦合于所述多个通信链路的单个数据连接器，所述单个数据连接器提供来自所述多个温度传感器的数据，所述数据对应于在所述扦内的所述多个温度传感器中的各个的位置处感测到的温度；以及

显示装置，其具有与所述单个数据连接器的接口，并且接收和显示来自所述多个温度传感器的温度数据。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述显示装置从所述多个温度传感器接收温度数据作为电压，并且视觉地显示所述温度数据。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统还包括微控制器，其编程成至少确定来自所述多个温度探头的温度值的平均值和来自所述多个温度探头的所述温度值的最低值。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述显示装置包括用于选定数据来显示在所述显示装置上的用户输入。

19.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电源，其经由所述单个数据连接器对所述多个温度传感器供能。

20.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括包绕所述多个通路链路并且置于所述扦和所述单个数据连接器之间的编织金属覆盖物。