CN108135229A - 用于感测油的质量的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于测量深油炸锅中的烹饪油的退化的状态的系统。该系统包括具有过滤缸、过滤介质和过滤泵的过滤系统。传感器相对于与过滤系统关联的缸或管道设置，传感器被配置成测量指示烹饪油的总极性材料的电特性。

Description

用于感测油的质量的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年11月16日提交的美国非临时申请号14/942,497的优先权，在此结合其全部内容作为参考。

背景技术

本发明涉及用于测量与烹饪用具相关的油的质量的系统，该烹饪用具例如深油炸锅。

发明内容

提供了本发明的代表性实施例。该代表性实施例包括用于测量烹饪油的退化状态的系统。该系统包括具有接收空间的缸，其被配置成接收烹饪油，该缸包括过滤介质，该缸远离用于以烹饪油烹饪食品的装置。泵与缸流体连通，泵从接收空间抽吸气体。传感器被布置成与缸内流体连通，并且适于测量指示缸内烹饪油的质量的电特性。

根据以下对本发明的优选实施方式的说明以及示意的示出，本发明的优点对于本领域技术人员来说将变得更加明显。如将认识到的，所公开的主题能够具有其他和不同的实施例，并且其细节能够在各个方面进行修改。因此，附图和描述在本质上被认为是示意性的而不是限制性的。

附图说明

图1是油过滤系统的示意图；其中示出了在油过滤系统内的几个可能位置处的油感测系统。

图2是图1的油过滤系统的示意图，其被排列为以不同的方式操作。

图3是具有图1的油感测系统的油炸锅的示意图。

具体实施方式

现参考图1-3，提供了用于感测与烹饪用具1相关的油的质量的系统10。该系统可与烹饪用具流体连接，该烹饪用具例如深油炸锅(deep fat fryer)1，从而系统10可用于连续地、循环地或者手动地测量代表烹饪装置中的油的油质量。

在一些实施方式中，系统10可与用于烹饪用具(cooking appliance)的过滤系统相关联，该过滤系统例如便携过滤锅(filter pan)，如图中示意地示出的。该便携过滤锅2可包括缸(vat)12，其利用接收空间接收和容纳烹饪油以及支撑过滤材料14。过滤材料14被配置成从设置在缸中的通过过滤材料的油去除杂物，碎屑和/或其它杂质。过滤材料14可以是用于烹饪油的常规过滤器，例如一个或多个滤网、网格、纸或织物，其用于从缸12中的油(且具体地为通过该过滤材料的油)机械地和/或化学地除去颗粒和杂质(例如，由于氧化或水解引起)。

便携过滤器的缸12可接收从烹饪用具1排出的油，且具体地接收从将油容纳在烹饪装置中的容器排出的油，该容器例如用于常规深油炸锅的炸锅。该缸12可被配置成从用于相同设备的多个不同的烹饪装置接收烹饪油，例如用于一排深油炸锅中的一组炸锅。

该缸可刚性地固定至烹饪用具1，例如在炸锅3下方的空间800内的壳体内，以及用于加热炸锅3内的油的装置内，该装置例如是煤气灶系统(未示出)。在一些实施方式中，缸12可滑动地或滚动地设置在烹饪用具的壳体上，使得如在烹饪用具的烹饪操作过程中，缸通常设置在壳体内或者设置在壳体直接下方，并且可以从壳体移出至少一部分，以允许容易地接触到装置10的构件。图3示出了缸12从烹饪用具1的壳体滑出(或滚出)，并且本领域技术人员应理解缸12可移动(在X方向)至壳体内。在一些实施方式中，缸12搁置在多个轮或脚轮9上，而在其他实施方式中，缸12被可移动地支撑在与壳体关联的轨道上。该装置1可被配置成使得当缸12被设置在烹饪用具的壳体内时或者当缸被部分或完全地移动到烹饪用具的壳体的外侧时，缸12可从烹饪用具接收待过滤的油。

缸12可支撑泵20，该泵20与缸12流体连接或者具体地流体连接至位于缸12内的油。在一些实施方式中，泵的抽吸部20a(图1)与缸流体连接，诸如从缸进行抽吸，并且泵20的排出部20b远离缸12延伸，诸如将油引导排出系统10，且如果与烹饪用具对齐，则将烹饪油返回至烹饪装置，例如炸锅或者深油炸锅。如图3中示意地示出的，泵的排出部20b可流体连接至返回软管或管道19。在一些实施方式中，装置可被配置成使得泵20的排出部20b被对齐以将油引导至废弃容器或者与缸12接收油的炸锅不同的另一个炸锅。在图2所示的一些实施方式中，泵20可在相反的方向操作，例如泵20的排出部20b’被流体地连接(假设阀40被对齐以允许从第二端口42至第一端口43的流动)，从而油被泵送至缸12。本领域普通技术人员通过透彻理解本说明书和附图应理解，为了与过滤相关的不同操作需要，该装置10可被对齐(以不同的泵送方向和阀位置，如这里所述)，用于在不同方向流动，并且以不同的传感器60、60a等感测油质量。

在一些实施方式中，可提供相对于泵20和缸12设置的阀40。在一些实施方式中，阀40可被设置在泵20的上游，从而阀40流体地连接至泵20的抽吸部20a，而在其它实施方式中，阀可被设置成(如图1中的40a所示)使得其流体连接至泵20的排出部20b。在一些实施方式中，可设置阀40a以替代阀40，而在其他实施方式中，阀40和阀40a两者可被设置在泵20的相反侧。在一些实施方式中，阀40(40a)可以是具有单个入口和单个出口的阀。

在一些实施方式中，阀40可以是三通阀，其可被选择性地对齐以让期望的流动通过系统10。例如，阀40可以具有与接收管(pick up tube)16流体连接的第一端口41，该接收管16流体地连接至缸12，且具体地接收管16可流体地连接至过滤器14，使得流经接收管16的油通过过滤器14。阀40可具有与泵20的抽吸部20a流体连接的第二端口42。阀40可具有与将油引导至缸12的返回管17流体连接的第三端口43。在一些实施方式中，阀40(40a)被对齐，使得自第一端口40a的流动被引导至第二和第三端口40b、40c中的一个，但是不是同时引导至该两个端口。在其他实施方式中，阀40(40a)可被对齐，从而经由第一端口流入阀的一部分烹饪油流过各第二和第三端口40b、40c。

在当提供阀40a的实施方式中，阀40a可以是三通阀且可以与如上所述的阀40相似的方式被构造，然而阀40的多个端口被连接至系统10的不同部件。例如，阀40a可具有与泵20的排出部20b流体连接的第一端口41a，与返回管道19(如本说明书中另外地描述的)流体连接的第二端口42a，以及与将油引导至缸12的返回管17a流体连接的第三端口43a。

阀40、40a中的一个或二者可被手动地操作以允许阀被对齐从而允许在期望的方向流动，例如从第一端口41至第二端口42，或者从第一端口41至第三端口43。在一些实施方式中，三通阀40、40a中的一个或两个可自动地操作，例如经由与阀相关联的自动控制器，以允许控制器控制阀的位置(远程地或者在阀处)，而不需要使用者物理地重定位阀。在一些实施方式中，可提供控制器1000(图3中示意地示出)，其基于来自使用者的指令或者由控制器1000自动地生成的指令，而发送信号至待被重定位的阀40(40a)。尽管在图3中示意地示出控制器1000为烹饪用具1的一部分，然而控制器1000可以是装置10的一部分。

可在系统的操作过程中接收油的装置内的一个或多个位置处设置一个或多个传感器60。传感器60可设置在与缸12流体连通的位置处，从而传感器感测在缸12内(或者在通过过滤器14之后)的油的参数(如下文所述)。由于装置1被配置成过滤从诸如深油炸锅等烹饪装置接收的油，并且一旦过滤该油，则将新过滤的油返回至烹饪装置，由传感器60所测量的油的参数表示最终将返回至烹饪装置以用于烹饪食品的油的质量。

如上所述，传感器60可设置在装置内的多个不同位置。图1示出了在装置内的多个不同位置处的传感器60。用于传感器的可能位置中的一个以附图标记60表示，而用于传感器的其它可能位置以附图标记60和相应的字母(如60a、60b等)表示。这里公开了在附图中示出的传感器的特定位置。应理解，该装置可包括仅一个传感器，其可位于这里所述和附图中所示的可能位置中的任何期望位置处，或者在一些实施方式中，可在装置内设置多于一个传感器(在两个或更多位置处)。除非这里相反地描述，图中所示和这里所描述的各传感器应具有与下文所描述的传感器60相同的结构和操作。

传感器60可以是电传感器，其被配置成连续地测量油的一个或多个电参数，其直接指示或表示流经/流过该传感器60的油中的杂质的量。例如，烹饪油的已知属性是测量其中的总的极性材料或总的极性化合物，并且已知总的极性材料/化合物的量随着烹饪油的使用寿命的缩短而增加(即，总的极性材料/化合物的量随着油使用时间更长而增加)。传感器60可被配置成连续地测量流经/流过传感器的油的电容，由于已知在油中的总的极性材料/化合物与油的介电常数之间比值，所以该油的电容表示在油中的总的极性材料/化合物。仍另外地，传感器可被配置成测量油的电压、电阻、介电常数、导电率、或者电导系数，其中的一些或全部可指示总的极性材料或者油的与其总体质量相关的其他方面，并且在一些实施方式中，传感器可被配置成测量这些参数中的多于一个参数(或者全部参数)。

油传感器可以是共轴传感器，或者谐振传感器，或者本领域已知的能够感测油的一个或多个参数(如以上所列出的)的另一种传感器，以让传感器确定在油内的总的极性化合物/材料，从而允许对油的质量进行确定，例如通过控制器1000。

如图1所示，传感器60可包括天线(antenna)70，其被配置成将与传感器60所测量的油的参数成比例的信号发送至显示器999或控制器1000。该天线70可被配置成发送无线信号(例如经由WiFi，蓝牙，或者其它无线传输系统)和/或可经由有线接口发送信号。就传感器而言，天线70可设置有传感器而无论传感器60在装置内的位置，且为了清楚起见，在不同可能位置的各传感器(例如，60a、60b等)被设置有具有相应参考标记(例如，70a、70b等)的相应天线。对于传感器60、60a等，天线无论其位置可以如上所述的天线70相似的方式操作。

参考图1以及如上所述，传感器60(以及天线70，当提供时)可被设置在相对于装置10的多个不同位置处。例如，传感器60可被设置成与位于缸12中的油相互作用。可选地或另外地，传感器60a可被设置成在油到达第一阀40(当设置有该阀时)之前，或者在到达泵的抽吸部20a之前，与流经接收管(take up pipe)16的油相互作用，该接收管接收已经通过过滤器14的油。仍可选地或另外地，传感器60b可被设置在第一阀40与泵的抽吸部20a之间。

仍然另外地或可选地，传感器60c可被设置成与第一阀40的第三端口43流体连通，从而与传感器60c相互作用的油被引导返回至缸12。可选地或另外地，传感器60d可被设置成与第二阀40a的第三端口43a流体连通，从而与传感器60d相互作用的油被引导返回至缸12。最后，可选地或另外地，传感器60e可被设置成接近第二阀的第二端口42a(当设置有该端口时，或可选地设置在泵20的排出部20b的下游)，从而传感器60e与泵20所推动以返回至烹饪用具1，或者至另外的容器(例如不同的烹饪用具或者用于存储的容器(未示出))的油相互作用。

传感器60可被配置成随着油在泵20的推动下或在重力的作用下流经传感器，和/或当油相对于传感器静止时，测量油的参数。在后一种情况下(当油静止时测量油参数)，可提供传感器60b，且第一阀40可对齐以使得阀被设置端口从而在第二端口关闭的情况下在第一和第三端口41、43之间流体连通。第二阀与泵20的对齐与泵20的停机(secure)使得在管道18内的少量油保持静止。在一些实施方式中，当设置有第二阀40a时，该第二阀也可对齐以阻止经由第一端口41a的流动。

在一些实施方式中，传感器60可向显示器999提供指示测得的油的电特性的信号，使得显示器999可将测得的油的值提供给使用者以允许使用者采取行动，例如通过调节阀40(40a)的位置，如从而继续经由过滤材料14过滤油，例如通过将第二阀40a对齐以从第一端口41a流至第三端口43a，以返回至缸12从而再一次通过过滤器。

在一些实施方式中，传感器60(或多个传感器)可向显示器999提供信号(在一些实施方式中以天线的方式)，该信号表示所测得的参数的值的变动率，从而当使用者从显示器观看时可明白过滤材料14是否正确地工作以通过连续的过滤而改进油的质量(例如通过去除杂质或碎渣)，或者过滤材料是否需要被清洁，或者过滤材料是否到达其使用寿命的末端。

在一些实施方式中，传感器60可另外地或可选地提供信号至控制器1000，该信号表示油的测量参数，和/或表示所测得的参数的变动率。在这些实施方式中，控制器1000可将来自传感器(通过天线70的方式)的信号与所测得的参数的参考值(或范围)比较。如果控制器1000检测到所测得的特性被满足(例如其高于或低于设定值，或者其在预调的可接受范围内)，则控制器可向使用者提供指示，表示油的质量是可接受的，例如在于烹饪装置1关联的显示器999上，在装置1上，或者在远程的装置上提供指示。在一些实施方式中，当控制器确定所测得的参数在可接受的范围内时，控制器可引起第一和/或第二阀40、40a被设置成使得流动从第一端口41至第二端口42并且关闭第三端口43，而当控制器确定所测得的参数在可接受的范围以外时，控制器可使得第一和/或第二阀40、40a被设置成使得流动从第一端口41至第三端口43，从而油被返回至缸12以进行再一次过滤和/或被废弃。

现转向图3，提供了用于校正传感器60的系统。该系统可包括如上所述的装置10的所有构件，例如过滤盘80，泵20，阀40、40a，以及一个或多个传感器60。该系统还包括控制器1000，其如上所述可从传感器60接收信号1003，其指示所测得的油的电特性。在一些实施方式中，信号1003可以是原始数字或模拟信号(例如基于所测得的参数的大小而改变的电压)，其表示传感器60所取得的测量值，其中控制器1000接收该原始信号并将其转换为所测得的特性。在其他实施方式中，信号1003可以是被测量的实际参数的值的信号。换言之，在一些实施方式中，传感器60可提供信号1003，其必须被控制器处理和分析以确定被测量的参数的值(导电性，介电常数等)，且在一些实施方式中，被控制器1000评估以确定信号、指示或报警是否被提供至使用者(经由信号1001)。

在上述可能性的任一种中，必须进行传感器60的初始和/或周期性或例行校准，以确保所测得的电特性(通过传感器60)指示实际的油的相同电特性。本领域已知，传感器(和处理设备)的电特性可基于诸如改变的内部电阻，传感器的电极表面的污垢，或者其他原因而随着时间改变。由于在传感器的操作中的这些或任何其它改变(或者在发送至控制器的模拟信号的线路或路径中的可能改变)，很重要的是周期地评估传感器的适当操作并且根据需要校准传感器。

例如，在一些实施方式中，可提供便携传感器6000(在图3中示意地示出)，其测量由传感器所测量的油的相同电特性，例如在缸12或在炸锅内测量。传感器6000可包括探针6001，其用于测量油的电特性。便携传感器6000可通过其显示器提供所测得的电特性的直接读数。可选地或另外地，便携传感器6000可将表示所测得的电特性(无论该信号6004是所测得的电特性的实际值，或者表示所测得特征的测量值，与如上所述的传感器60相似)的信号6004提供至控制器1000。在使用便携传感器6000的实施方式中，假设便携传感器6000的校正最近被核实，则控制器1000经由信号6004接收所测得参数的值，并将来自便携传感器6000的该测得参数与由控制器1000接收的来自传感器60的测得参数的值进行比较。如果在来自便携传感器6000与传感器60的测得参数的值之间存在任何差别，则控制器1000可自动地调节传感器60的增益(或者其它可调节参数)以校正传感器60的输出(通过发送信号至天线以引起传感器60内的增益调节)，或者可选地或另外地调节从传感器60接收到的信号1003的控制器处理，从而使得传感器60的测得参数的值与传感器6000的测得值一致，以让传感器60所获取的测量值显示使用便携式传感器6000测得的相同参数的“精确”测量值。

本领域已知多种校正技术可应用于控制器1000以调节传感器60的校正(例如调节传感器60的增益，或者输入电压)，且这里为了简明的目的而不再重复。在一些实施方式中，可对传感器60的操作进行调节，例如调节传感器的增益，这可导致传感器60在调节之后发送不同的信号1003至控制器，而在其它实施方式中，可在控制器1000中进行校正，使得控制器改变从传感器60接收到的信号1003被处理以产生由控制器1000所计算的测得参数的值的方式。在一些实施方式中，其中直接对传感器60的操作进行校正改变，该改变(或者让传感器60改变的指令)经由信号路径1003被自动地发送至传感器。

可选地，控制器1000可产生且向使用者提供指令以手动地调节传感器60，从而适当地校正传感器。该指令可以由炸锅上的显示器999显示，或者可以经由无线通信、WiFi、蓝牙以及不同类型的信息交换方法(电子邮件、短信等等)传递至使用者。

在一些实施方式中，控制器1000可存储校正事件，且在一些实施方式中，可存储索引校正事件，例如包括数据/时间印记，用于将来参考。在一些实施方式中，当由传感器60测得的油的电参数的测量值在规格之外，或者控制器检测到传感器60的测得参数中的变化趋势时，控制器可参考传感器60的校正历史，且向使用者建议可在控制器1000对油采取措施之前或与其同时，需要进行校正(使用便携传感器6000)，对油采取的措施如自动地开始过滤事件，经由排出部4000排出油，或者进给和放出油等。

在其它实施方式中，除了与控制器1000通信之外或者替代与控制器1000通信，便携传感器6000可直接与传感器60通信(例如经由图3示意地示出的信号路径6005至天线70或直接至传感器60)。在这些实施方式中，传感器60可被编程以基于从便携传感器6000接收到的信号而自校准，而不是基于从控制器1000接收到的指令而进行校正。除了该差别以外，基于从便携传感器6000接收到的信号的传感器60的校正与以上所描述的实施方式一致。

在一些实施方式中，如图3所示，烹饪用具1可包括一个或多个油质量传感器7000，其可被设置成监测在炸锅3中的油的期望参数(或者在炸锅组的一个炸锅3中，其中多个相邻的炸锅3与过滤系统和相对于过滤系统设置的油传感器60流体连接)。该一个或多个油质量传感器7000可被配置成与被设置在过滤系统10的传感器60测量相同的参数，而在其它实施方式中，一个或多个传感器7000可被配置成测量与传感器60不同的参数。该一个或多个传感器7000可经由路径7001与控制器1000通信，该路径7001可以是硬线连接或者无线的。在其它实施方式中，除了与可刚性地安装至炸锅3以直接(或间接)测量炸锅内的油的一个或多个电特征的传感器7000之间的区别之外，传感器7000的操作和基于传感器7000的测量值校正传感器60的方法与基于以上所述的便携传感器6000的操作和校正的说明一致。在一些实施方式中，传感器7000向控制器提供油质量的电参数的测量值，其中包括来自控制器1000的对炸锅的任何自动操作，或者基于来自传感器7000的测量值而向使用者提供的与油质量相关的指示。在一些实施方式中，便携传感器6000(如本说明书中另外地描述的)可用于以这里所述的关于传感器60的校正相同的方式来校正传感器7000。

尽管已经描述了优选的实施方式，然而应理解本发明不应限于此，且可进行修改而不偏离本发明。本发明的范围由所附的权利要求限定，且在权利要求的意义内的所有装置，无论是字面的或者同等的，而旨在在此包括在内。

Claims (24)

1.一种用于测量烹饪油的退化状态的系统，包括：

具有被配置成用于接收烹饪油的接收空间的缸，该缸远离用于以烹饪油烹饪食品的烹饪用具；

与所述缸流体连通的泵，该泵从所述接收空间进行抽吸；

设置成与所述缸内流体连通的传感器，该传感器被配置成测量指示所述缸内的烹饪油的质量的电特性。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述缸相对于所述烹饪用具可移动。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述缸包括多个轮。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器被设置在过滤介质与所述泵之间。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器被设置在所述泵的排出侧的下游。

6.如权利要求1所述的系统，还包括设置在所述缸与所述泵之间的阀。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述阀是三通阀。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述传感器设置在连接至所述三通阀的第一出口的排出管内，其中所述接收空间与所述三通阀的第二出口流体连接，且所述泵连接至所述三通阀的第三出口。

9.如权利要求7所述的系统，其中排出管连接至所述三通阀的第一出口，其中所述接收空间与所述三通阀的第二出口流体连接，且所述传感器与所述三通阀的第三出口流体连接。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述传感器被设置在所述三通阀的第三出口与所述泵之间。

11.如权利要求9所述的系统，其中所述泵被设置在所述传感器与所述三通阀的第三出口之间。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述泵可操作以在第一操作模式从所述缸的接收空间进行抽吸，且所述泵可操作以在第二操作模式朝向所述缸的接收空间排出。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器被配置成测量指示烹饪油的总极性材料的电特性。

14.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器被配置成当烹饪油流经所述传感器时测量所述烹饪油的电特性。

15.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器被配置成当烹饪油在所述传感器邻近相对静止时测量所述烹饪油的电特性。

16.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器选自电容传感器、电压传感器、电阻传感器、介电传感器、电导率传感器或者电导系数传感器。

17.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器是共轴传感器。

18.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器被配置成测量与传感器接触的油的以下两个或更多个特征：电容、电压、电阻、介电常数、电导率或者电导系数。

19.如权利要求1所述的系统，其中所述传感器被配置成与显示器通信，其中传感器提供与接近传感器的油的测得油质量成比例的信号。

20.如权利要求1所述的系统，还包括第二传感器，该第二传感器被配置成与所述烹饪用具内的油相互作用，其中所述第二传感器被配置成测量烹饪油的由所述传感器测量的指示该烹饪油的质量的电特性，其中所述第二传感器被配置成发送表示由第二传感器测量的烹饪油的电特性的测量值的信号至控制器，并且该控制器被配置成将第二传感器的测量值与从所述传感器接收到的烹饪油的电特性的测量值进行比较，且所述控制器被配置成基于所确定的在所述传感器的测量值与所述第二传感器的测量值之间的差别而修改传感器的校正。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述控制器被配置成发送信号至所述传感器以修改所述传感器的设置，从而改变所述传感器的校正。

22.如权利要求20所述的系统，其中所述控制器被配置成调节其处理从传感器接收的指示管道回路内的烹饪油的质量的信号的设置，以修改传感器的校正。

23.如权利要求20所述的系统，其中所述第二传感器无线地发送信号至控制器。

24.如权利要求1所述的系统，所述缸包括过滤介质。