CN105768930A - 一种咖啡豆手工烘焙设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种咖啡豆手工烘焙设备，包括烘焙手网和智能记录仪，所述烘焙手网包括手网本体和与所述手网本体连接的手柄；所述手网本体容纳腔内安装至少一个温度传感器；所述温度传感器通过有线或无线方式与智能记录仪连接，所述智能记录仪集成在手柄中或者单独存在，所述温度传感器将检测的实时温度信号传输给智能记录仪，所述智能记录仪接收实时温度信号并显示。本发明通过烘焙手网和智能记录仪的配合，可实现极小批量的咖啡豆高质量手工烘焙，提升咖啡豆手工烘焙的质量和稳定性，节省咖啡烘培者累积经验的时间，且咖啡烘焙者通过历史数据快速总结和提升烘焙技巧；且本发明所述咖啡烘焙设备操作简便，成本低廉，适于个人或者家庭使用。

Description

一种咖啡豆手工烘焙设备

技术领域

本发明涉及咖啡豆烘焙技术领域，尤其涉及一种咖啡豆手工烘焙设备。

背景技术

现有技术中，比较常用的小批量手工烘焙工具有基于陶瓷的罐形烘焙器和咖啡烘焙手网。基于陶瓷的烘焙器由于其对温度的变化反应慢，即热惯性比较大，一方面带来了保温性好的优点，但同时也导致其在温度控制方面非常不容易，不能够根据具体的咖啡豆来灵活和精确调节烘焙过程中不同时刻的温度。咖啡手网由于只是一层金属网来隔离热源与咖啡豆，其自身的热惯性极小，可以实现非常精准和快速的温度控制，从而达到相对专业级别的烘焙。

咖啡烘焙手网构造简单，但对烘焙者的经验要求相对较高，由于其可以在短时间内实现温度的快速变化，因此烘焙者操作不当时极易将咖啡豆烘焙失败。并且由于不同热源和不同类型、批次的咖啡豆本身存在差异，烘焙过程中也需要对手网距离热源的位置进行适当调整以使其达到需要的烘焙温度，而这些调整则完全依赖烘焙者的不断试错和由此累积的经验。

自动烘焙设备由于其构造的原因，价格通常在几千到几万元不等，且其最经济的烘焙量一般也在几百到几千克，对于个人及家庭需要的极小批量(如十几到几十克左右)的烘焙需求并不是很理想的选择。

因此，亟需研发一种面向个人烘焙爱好者及家庭使用的小批量手工烘焙工具，使其在小批量烘焙时既具备自动烘焙设备的灵活和精准，在达到高质量烘焙的同时又能够满足烘焙爱好者学习和自身参与的成就感。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种手工咖啡烘焙设备。该烘焙设备包括烘焙手网和智能记录仪。所述烘焙手网可以测量手网单个或者多个点在不同烘焙时刻的温度值，经融合之后显示给烘焙者，烘焙者可以根据咖啡的烘焙曲线中相应时刻的温度来调节手网距离热源的位置或者热源的强度，从而调节手网内部的温度，达到与预先设定的咖啡烘焙曲线一致，从而克服了传统烘焙手网烘焙存在的对经验要求高和因热源和咖啡豆变化带来的差异问题。同时智能记录仪记录不同烘焙时刻烘焙手网的温度。烘焙者通过读取数据记录，可以比较实际烘焙曲线与预设烘焙曲线的差异，并且可以根据当前批次的咖啡豆来微调预先设定的烘焙曲线，达到更佳的烘焙质量。在此基础上，为了便于烘焙者使用，智能记录仪还包含无线数据传输装置，当烘焙者选择采用云端、本地计算机、手机或者平板等其它设备接收数据时，计算机、手机或者平板中相应的应用程序则可以实时地接收并显示数据。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种咖啡豆手工烘焙设备，包括烘焙手网和智能记录仪，所述烘焙手网包括手网本体和与所述手网本体连接的手柄；所述手网本体容纳腔内安装至少一个温度传感器；所述温度传感器通过有线或无线方式与智能记录仪连接，所述智能记录仪集成在手柄中或者单独存在，所述温度传感器将检测的实时温度信号传输给智能记录仪，所述智能记录仪接收实时温度信号并显示。

本发明的有益效果是：本发明烘焙手网上安装温度传感器，通过温度传感器实时采集烘焙手网内腔的温度，并通过有线或无线方式发送给智能记录仪，通过智能记录仪进行温度数据的实时显示，供烘焙者参考；烘焙者可以根据当前时刻的预期温度来调节手网距离热源的位置或者热源的强度，从而调节手网内部的温度，进而克服了传统烘焙手网存在的对经验要求高和因热源和咖啡豆变化带来的差异问题；该方案可以提升咖啡豆手工烘焙的质量及其稳定性，节省咖啡烘培者累积经验的时间，可以实现极小批量的咖啡豆的高质量烘焙；所述咖啡烘焙设备操作简便，成本低廉，适于个人烘焙爱好者或者家庭使用；所述智能记录仪可以集成在烘焙手网的手柄内，也可以单独存在，使设备存在形式多样化，为用户提供更多的选择，当智能记录仪单独存在时，可以通过有线方式或无线方式与温度传感器连接，有线方式连接可以降低设备成本，无线方式连接可以提高用户操作的灵活性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述智能记录仪包括温度调理装置、微电脑控制器、显示装置和电源接口；所述温度调理装置，通过有线或无线方式与温度传感器连接，用于接收温度信号，并将实时温度信号转换为温度值数据；所述微电脑控制器，与温度调理装置和显示装置连接，用于读取接收的温度值数据，经单位转换及数据融合处理后发送给显示装置；所述显示装置，与微电脑控制器连接，用于实时显示温度值数据及对应的时间信息；所述电源接口，用于连接电池或者外部电源为智能记录仪提供电能供应。

采用上述进一步方案的有益效果：智能记录仪将采集的实时温度信号转换为温度数据并显示，供操作者参考，提升咖啡的烘焙质量和稳定性，节省咖啡烘培者累积经验的时间。

进一步，所述智能记录仪还包括存储装置，其与所述微电脑控制器连接，所述微电脑控制器处理温度值数据并发送给存储装置，所述存储装置存储接收到的温度值数据及对应的时间。

采用上述进一步方案的有益效果：智能记录仪设置存储装置，存储接收到的温度值数据及对应的时间，实现在需要调用历史数据时能及时得到，或者需要将数据导出到其他设备时，能够通过存储装置将存储的数据导入其他设备；便于烘焙者对历史数据进行分析、总结和学习，为后续烘焙提供参照。

进一步，所述智能记录仪还包括输入装置，其与所述微电脑控制器连接，用于向微电脑控制器输入事件记录信号；所述微电脑控制器处理事件记录信号，并发送给显示装置和存储装置；所述显示装置实时显示温度值数据、时间以及烘焙过程中的事件记录信号；所述存储装置存储接收到的温度值数据、事件信号及各自对应的时间。

采用上述进一步方案的有益效果：所述智能记录仪设置输入装置，通过数据装置输入事件记录信号，记录相应事件对应的时间，方便操作者在操作过程中及时记录咖啡豆的变化状态，为后期分析总结以及调节烘焙曲线提供更加细致和有针对性的参考依据。

进一步，所述事件记录信号包括烘焙开始、咖啡豆第一次爆裂开始、咖啡豆第一次爆裂结束、咖啡豆第二次爆裂开始、咖啡豆第二次爆裂结束和烘焙结束。

采用上述进一步方案的有益效果：方便烘焙者记录烘焙开始、咖啡豆第一次爆裂开始、咖啡豆第一次爆裂结束、咖啡豆第二次爆裂开始、咖啡豆第二次爆裂结束和烘焙结束等烘焙过程中标志性的状态。

进一步，所述智能记录仪还包括无线通信装置，与所述微电脑控制器连接，所述无线通信装置用于与第三方设备建立无线连接，将实时温度值数据、时间和事件记录信号发送给第三方设备并显示。

采用上述进一步方案的有益效果：所述智能记录仪设置无线通信装置，通过无线通信装置将实时温度值数据、时间和事件记录信号等发送给第三方设备，方便用户在第三方设备上查看温度数据、时间和事件记录信号等，提高用户体验度。

进一步，所述智能记录仪和/或第三方设备中存储有预先设定的烘焙曲线，智能记录仪和/或第三方设备根据事实温度值数据生成实际温度曲线，将实际温度曲线和预先设定的烘焙曲线在智能记录仪和/或第三方设备中对比显示。

采用上述进一步方案的有益效果：将实际烘焙曲线与预存的标准烘焙曲线进行对比显示，以曲线的形式更加直观地显示实际烘焙过程和预设烘焙过程的差异，方便烘焙者了解当前的烘焙状态和调整烘焙手网，进一步提升用户体验度。

进一步，所述温度传感器采用热电偶温度传感器或热电阻温度传感器；所述温度调理装置采用MAX6675或者AD595集成电路芯片；所述微电脑控制器采用单片机、ARM、FPGA或DSP处理器；所述显示装置采用LED灯、数码管、LED显示屏或液晶屏；所述存储装置采用SD卡、MicroSD卡或U盘；所述无线通信装置为WiFi模块、蓝牙模块或ZigBee模块；所述第三方设备包括云端服务器、本地计算机、智能手机和平板电脑中的至少一种。

进一步，所述烘焙手网还包括手网盖体，所述手网盖体与所述手网本体盖合，所述温度传感器安装在手网本体容纳腔内壁或者手网盖体内表面。

采用上述进一步方案的有益效果：手网盖体防止烘焙过程中咖啡豆从手网中洒出；将温度传感器安装在手网本体容纳腔内壁或者手网盖体内表面，实现精准检测手网本体内腔的温度变化。

进一步，所述手网本体外壁与所述温度传感器对应的位置或者手网盖体外表面与所述温度传感器位置对应的位置安装保护套。

采用上述进一步方案的有益效果：防止温度传感器露在手网外部的部分受到损坏。

附图说明

图1为本发明实施例所述咖啡烘焙设备结构示意图；

图2为本发明实施例所述烘焙手网结构示意图；

图3为本发明实施例所述智能记录仪功能结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、烘焙手网，2、智能记录仪，1-1、手网本体，1-2、手柄，1-3、温度传感器，1-4、保护套,2-1、温度调理装置，2-2、微电脑控制器，2-3、显示装置，2-4、电源接口，2-5、存储装置，2-6、输入装置，2-7、无线通信装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、2所示，本发明提供一种手工咖啡豆手工烘焙设备，包括烘焙手网1和智能记录仪2，所述烘焙手网1包括手网本体1-1和与所述手网本体连接的手柄1-2；所述手网本体容纳腔内安装至少一个温度传感器1-3，所述温度传感器1-3通过有线或无线方式与智能记录仪2连接，所述智能记录仪2集成在手柄1-2中或者单独存在，所述温度传感器1-3将检测的实时温度信号传输给智能记录仪2，所述智能记录仪2接收实时温度信号并显示。所述烘焙手网还包括手网盖体，所述手网盖体与所述手网本体盖合，所述温度传感器安装在手网本体容纳腔内壁或者手网盖体内表面。本实施例中所述温度传感器1-3为K型热电偶温度传感器，热电偶数量可以单个或者多个；当安装多个热电偶时，彼此的位置相互分开。热电偶的引线通过适当的方式固定在手网上并引出。温度传感器1-3安装在手网本体容纳腔内壁，所述手网本体外壁与所述温度传感器1-3对应的位置安装保护套1-4。本实施例中所述智能记录仪2单独存在，且通过有线连接方式与手网本体内的温度传感器1-3连接。所述手网本体的形状可以为各种形状，如方形、圆形等。

如图3所示，所述智能记录仪包括温度调理装置2-1、微电脑控制器2-2、显示装置2-3和电源接口2-4；所述温度调理装置2-1，通过有线或无线方式与温度传感器1-3连接，用于接收温度信号，并将实时温度信号转换为温度值数据；所述微电脑控制器2-2，与温度调理装置和显示装置连接，用于读取接收的温度值数据，经单位转换及数据融合处理后(如果是单个温度传感器，直接将温度数值转换为需要的单位，如摄氏或者华氏,输出即可，如果是多个温度传感器，需要根据传感器的安装位置对各个温度信号进行融合之后，再按需要的单位输出)发送给显示装置2-3；所述显示装置2-3，与微电脑控制器连接，用于实时显示温度值数据及对应的时间信息；所述电源接口2-4，用于连接电池或者外部电源为智能记录仪2提供电能供应。

所述智能记录仪还包括存储装置2-5，其与所述微电脑控制器2-2连接，所述微电脑控制器2-2处理温度值数据并发送给存储装置2-5，所述存储装置2-5存储接收到的温度值数据及对应的时间。

所述智能记录仪2还包括输入装置2-6，其与所述微电脑控制器2-2连接，用于向微电脑控制器2-2输入事件记录信号；所述微电脑控制器2-2处理事件记录信号，并发送给显示装置2-3和存储装置2-5；所述显示装置2-3实时显示温度值数据、时间以及烘焙过程中的事件记录信号；所述存储装置2-5存储接收到的温度值数据、事件信号及各自对应的时间。所述事件记录信号包括烘焙开始、咖啡豆第一次爆裂开始、咖啡豆第一次爆裂结束、咖啡豆第二次爆裂开始、咖啡豆第二次爆裂结束和烘焙结束等。所述输入装置可以采用按键输入形式或触控输入形式。

所述智能记录仪2还包括无线通信装置2-7，与所述微电脑控制器2-2连接，所述无线通信装置2-7用于与第三方设备建立无线连接，将实时温度值数据、时间和事件记录信号发送给第三方设备。所述智能记录仪和/或第三方设备中存储有预先设定的烘焙曲线，智能记录仪和/或第三方设备根据事实温度值数据生成实际温度曲线，将实际温度曲线和预先设定的烘焙曲线在智能记录仪和/或第三方设备中对比显示。将实际烘焙曲线与预存的标准烘焙曲线进行对比显示，烘焙者可以根据咖啡的烘焙曲线中的相应时刻温度来调节手网距离热源的位置或者热源的强度，从而调节手网内部的温度，使实际烘焙曲线与标准烘焙曲线一致，从而克服了传统烘焙手网烘焙存在的对经验要求高和差异问题；咖啡烘焙者通过历史数据快速学习和调整烘焙技巧。

本发明实施例中，所述温度传感器1-3采用热电偶温度传感器或热电阻温度传感器等；所述温度调理装置2-1采用MAX6675、AD595集成电路芯片或者其他任何能实现温度调整功能的芯片；所述微电脑控制器2-2采用单片机、ARM、FPGA或DSP处理器等；所述显示装置2-3采用LED灯、数码管、LED显示屏或液晶屏等；所述存储装置2-5采用SD卡、MicroSD卡或U盘等；所述无线通信装置2-6为WiFi模块、蓝牙模块或ZigBee模块等；所述第三方设备包括云端服务器、本地计算机、智能手机或平板电脑等。

下面简要描述本发明所述咖啡豆手工烘焙设备烘焙咖啡豆的方法。

1.烘焙者将智能记录仪的电源线插入插座，智能记录仪上的显示器显示当前环境温度和初始时间，初始时间为00:00。将烘焙手网连接到智能记录仪；

2.打开燃气灶或者其它热源，将烘焙手网放置其上预热至温度读数400F为止(即华氏400度)；

3.打开烘焙手网的盖体，将生咖啡豆倒入手网本体容纳腔内，盖上手网盖体；

4.按下智能记录仪的开始按键，智能记录仪的显示器开始计时；同时存储装置开始记录数据，记录数据包括时间、各个传感器的温度、融合之后的温度、是否一爆、是否二爆。当烘焙者使用无线终端时，无线数据传输模块开始向第三方设备发送数据，数据内容与智能记录仪记录的内容一样；

5.烘焙者根据预设的标准烘焙曲线，即温度随时间的变化曲线，来调节热源的强度或者烘焙手网距离热源的高度，使智能记录仪的温度显示与标准烘焙曲线中的温度一致；

6.当咖啡豆出现第一次爆裂时，烘焙者按下相应按键，显示器以适当方式显示一爆开始，同时存储装置记录一爆开始；

7.当咖啡豆第一次爆裂结束时，烘焙者按下相应按键，显示器以适当方式显示一爆结束，同时存储装置记录一爆结束；

8.当咖啡豆出现第二次爆裂时，烘焙者按下相应按键，显示器以适当方式显示二爆开始，同时存储装置记录二爆开始；

9.当咖啡豆第二次爆裂结束时，烘焙者按下相应按键，显示器以适当方式显示二爆结束，同时存储装置记录二爆结束；

10.当烘焙者认为咖啡豆烘焙完成时(烘焙完成可以发生在咖啡豆第一次爆裂之前至第二次爆裂结束后的任意时间)，可以按下输入模块中的结束按键，时间显示归零，数据记录和发送均停止。烘焙者打开烘焙手网，将烘焙完成的咖啡豆倒出；

11.烘焙者可以取出存储装置的记录载体，如SD卡，将数据存入计算机，进行数据的分析与评价；

12.烘焙者也可以直接在第三方设备中显示和评价烘焙曲线。

本发明面向个人烘焙爱好者或者家用，使用时用户参与其中，其更偏重个人的体验和经验提升。本发明给烘焙者提供了实时的温度信息，供其调节温度使用。同时也存储了每次烘焙的温度曲线，供其对比和改进。

本发明和自动烘焙机相比，有下面几个特点：a.可以满足极小批量(如十几到几十克左右)的烘焙需求，商用烘焙机一般在几百克到几千克的量级，在小批量时经济性不是很好。b.本发明成本在200元以内，商用烘焙机一般都得在千元到万元的量级。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，包括烘焙手网和智能记录仪，所述烘焙手网包括手网本体和与所述手网本体连接的手柄；所述手网本体容纳腔内安装至少一个温度传感器；所述温度传感器通过有线或无线方式与智能记录仪连接，所述智能记录仪集成在手柄中或者单独存在，所述温度传感器将检测的实时温度信号传输给智能记录仪，所述智能记录仪接收实时温度信号并显示。

2.根据权利要求1所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述智能记录仪包括温度调理装置、微电脑控制器、显示装置和电源接口；

所述温度调理装置，通过有线或无线方式与温度传感器连接，用于接收温度信号，并将实时温度信号转换为温度值数据；

所述微电脑控制器，与温度调理装置和显示装置连接，用于读取接收的温度值数据，经单位转换及数据融合处理后发送给显示装置；

所述显示装置，与微电脑控制器连接，用于实时显示温度值数据及对应的时间信息；

所述电源接口，用于连接电池或者外部电源为智能记录仪提供电能供应。

3.根据权利要求2所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述智能记录仪还包括存储装置，其与所述微电脑控制器连接，所述微电脑控制器处理温度值数据并发送给存储装置，所述存储装置存储接收到的温度值数据及对应的时间。

4.根据权利要求3所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述智能记录仪还包括输入装置，其与所述微电脑控制器连接，用于向微电脑控制器输入事件记录信号；所述微电脑控制器处理事件记录信号，并发送给显示装置和存储装置；所述显示装置实时显示温度值数据、时间以及烘焙过程中的事件记录信号；所述存储装置存储接收到的温度值数据、事件信号及各自对应的时间。

5.根据权利要求4所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述事件记录信号包括烘焙开始、咖啡豆第一次爆裂开始、咖啡豆第一次爆裂结束、咖啡豆第二次爆裂开始、咖啡豆第二次爆裂结束和烘焙结束。

6.根据权利要求4所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述智能记录仪还包括无线通信装置，与所述微电脑控制器连接，所述无线通信装置用于与第三方设备建立无线连接，将实时温度值数据、时间和事件记录信号发送给第三方设备并显示。

7.根据权利要求6所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述智能记录仪和/或第三方设备中存储有预先设定的烘焙曲线，智能记录仪和/或第三方设备根据事实温度值数据生成实际温度曲线，将实际温度曲线和预先设定的烘焙曲线在智能记录仪和/或第三方设备中对比显示。

8.根据权利要求6所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述温度传感器采用热电偶温度传感器或热电阻温度传感器；所述温度调理装置采用MAX6675或者AD595集成电路芯片；所述微电脑控制器采用单片机、ARM、FPGA或DSP处理器；所述显示装置采用LED灯、数码管、LED显示屏或液晶屏；所述存储装置采用SD卡、MicroSD卡或U盘；所述无线通信装置为WiFi模块、蓝牙模块或ZigBee模块；所述第三方设备包括云端服务器、本地计算机、智能手机和平板电脑中的至少一种。

9.根据权利要求1-8任一项所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述烘焙手网还包括手网盖体，所述手网盖体与所述手网本体盖合，所述温度传感器安装在手网本体容纳腔内壁或者手网盖体内表面。

10.根据权利要求9所述一种咖啡豆手工烘焙设备，其特征在于，所述手网本体外壁与所述温度传感器对应的位置或者手网盖体外表面与所述温度传感器位置对应的位置安装保护套。