DE102017100810A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld Download PDF

Info

Publication number
DE102017100810A1
DE102017100810A1 DE102017100810.1A DE102017100810A DE102017100810A1 DE 102017100810 A1 DE102017100810 A1 DE 102017100810A1 DE 102017100810 A DE102017100810 A DE 102017100810A DE 102017100810 A1 DE102017100810 A1 DE 102017100810A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
cooking vessel
sensor signal
cooking
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017100810.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Volker Ennen
Maxim Schönbeck
Thomas Metz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Priority to DE102017100810.1A priority Critical patent/DE102017100810A1/de
Publication of DE102017100810A1 publication Critical patent/DE102017100810A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F24C7/083Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on tops, hot plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes (104) und eines zweiten Kochgefäßes (108) auf einem Kochfeld (100). Das Kochfeld (100) umfasst zumindest einen ersten Sensor (110) und einen zweiten Sensor (112) zum Erfassen von beim Erwärmen verursachten Schallwellen. Bei dem Verfahren werden ein erstes Sensorsignal (114), das von dem ersten Sensor (110) erfasste Schallwellen repräsentiert, ein zweites Sensorsignal (116), das von dem zweiten Sensor (112) erfasste Schallwellen repräsentiert, und eine Lageinformation eingelesen, wobei die Lageinformation eine Lage des ersten Sensors (110) relativ zu dem ersten Kochgefäß (104) und/oder dem zweiten Kochgefäß (108) und/oder eine Lage des zweiten Sensors (112) relativ zu dem ersten Kochgefäß (104) und/oder dem zweiten Kochgefäß (108) repräsentiert. In einem weiteren Schritt werden das erste Sensorsignal (114), das zweite Sensorsignal (116) und die Lageinformation verarbeitet, um zumindest ein korrigiertes Sensorsignal zu erhalten. Schließlich erfolgt eine Analyse des korrigierten Sensorsignals, um den Siedervorgang zu erkennen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm und ein Kochfeld.
  • Zur Regelung einer Temperatur eines Topfes auf einem Kochfeld kann beispielsweise mittels eines Infrarotsensors die Topfbodentemperatur gemessen werden.
  • Vor diesem Hintergrund stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld sowie ein verbessertes Kochfeld zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Kochfeld mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
  • Es wird ein Verfahren zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld vorgestellt, wobei das Kochfeld zumindest einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor zum Erfassen von beim Erwärmen verursachten Schallwellen aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
  • Einlesen eines ersten Sensorsignals, das von dem ersten Sensor erfasste Schallwellen repräsentiert, eines zweiten Sensorsignals, das von dem zweiten Sensor erfasste Schallwellen repräsentiert, und einer Lageinformation, die eine Lage des ersten Sensors relativ zu dem ersten Kochgefäß und/oder dem zweiten Kochgefäß und/oder eine Lage des zweiten Sensors relativ zu dem ersten Kochgefäß und/oder dem zweiten Kochgefäß repräsentiert;
  • Verarbeiten des ersten Sensorsignals, des zweiten Sensorsignals und der Lageinformation, um zumindest ein korrigiertes Sensorsignal zu erhalten; und
  • Analysieren des korrigierten Sensorsignals, um den Siedervorgang zu erkennen.
  • Unter einem Kochgefäß kann etwa ein Topf, ein Bräter, eine Pfanne oder sonstiges Kochgeschirr verstanden werden. Bei dem Kochfeld kann es sich etwa um ein Ceranfeld oder ein Flächeninduktionsfeld handeln. Unter einem Sensor kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor verstanden werden. Beispielsweise können das erste Kochgefäß und das zweite Kochgefäß zwischen den beiden Sensoren auf dem Kochfeld angeordnet sein. Bei der Lageinformation kann es sich etwa um eine von einem Topferkennungssystem des Kochfelds bereitgestellte Information handeln. Das Verarbeiten kann beispielsweise unter Verwendung eines Gleichungssystems erfolgen. Unter einem korrigierten Sensorsignal kann ein von Störeinflüssen bereinigtes Sensorsignal verstanden werden. Beispielsweise kann im Schritt des Verarbeitens für das erste Kochgefäß und das zweite Kochgefäß je ein separates korrigiertes Sensorsignal erzeugt werden.
  • Der hier beschriebene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine Siedepunkterkennung beim gleichzeitigen Erwärmen von zwei oder mehr Töpfen auf einem Kochfeld zuverlässig über eine Messung von Siedegeräuschen durchgeführt werden kann, wenn das Kochfeld mindestens ebenso viele Sensoren zum Erfassen der Siedegeräusche wie Töpfe bzw. Kochstellen zum Erwärmen der Töpfe aufweist. Die Siedegeräusche der Töpfe sind hörbar und so kann anhand der Siedegeräusche detektiert werden, ob eine in den Töpfen erwärmte Flüssigkeit siedet. Dadurch, dass die Messung ortsunabhängig auf dem gesamten Kochfeld durchgeführt werden kann, kann das Anbringen mobiler Sensoren am Kochgeschirr selbst entfallen. Insbesondere kann die Unterscheidung der Töpfe beispielsweise mittels eines linearen Gleichungssystems erfolgen. Beispielsweise können die jeweiligen Siedezeitpunkte der in den Töpfen erwärmten Flüssigkeiten mittels Schallwellen erkannt werden, um die Leistung des Kochfelds automatisch zu reduzieren, ohne dass der Benutzer eingreift.
  • Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Verarbeitens das erste Sensorsignal, das zweite Sensorsignal und die Lageinformation unter Verwendung eines Gleichungssystems, insbesondere eines linearen Gleichungssystems, verarbeitet werden. Dadurch wird eine genaue und effiziente Korrektur des Sensorsignals oder der Sensorsignale ermöglicht.
  • Des Weiteren kann im Schritt des Analysierens das korrigierte Sensorsignal analysiert werden, um einen den Siedevorgang repräsentierenden Siedezeitpunkt oder, zusätzlich oder alternativ, ein den Siedevorgang repräsentierendes Siedeintervall zu erkennen. Durch diese Ausführungsform kann der Siedervorgang sehr zuverlässig erkannt werden.
  • Von Vorteil ist ferner, wenn im Schritt des Analysierens das korrigierte Sensorsignal mit zumindest einem Schwellenwert vergleichen wird, um den Siedevorgang zu erkennen. Auch durch diese Ausführungsform kann die Erkennung des Siedevorgangs mit geringem Rechenaufwand durchgeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform können im Schritt des Verarbeitens das erste Sensorsignal, das zweite Sensorsignal und die Lageinformation verarbeitet werden, um entweder ein korrigiertes erstes Sensorsignal, das dem ersten Kochgefäß zugeordnet ist, oder ein korrigiertes zweites Sensorsignal, das dem zweiten Kochgefäß zugeordnet ist, oder sowohl das erste korrigierte Sensorsignal als auch das zweite korrigierte Sensorsignal zu erhalten. Dabei kann im Schritt des Analysierens das erste korrigierte Sensorsignal analysiert werden, um den Siedevorgang in dem ersten Kochgefäß zu erkennen. Zusätzlich oder alternativ kann das zweite korrigierte Sensorsignal analysiert werden, um den Siedevorgang in dem zweiten Kochgefäß zu erkennen. Dadurch wird eine separate Erkennung des Siedervorgangs im ersten Kochgefäß und im zweiten Kochgefäß ermöglicht.
  • Es ist vorteilhaft, wenn im Schritt des Einlesens eine Information als die Lageinformation eingelesen wird, die einen ersten Abstand zwischen dem ersten Sensor und dem ersten Kochgefäß, einen zweiten Abstand zwischen dem ersten Sensor und dem zweiten Kochgefäß, einen dritten Abstand zwischen dem zweiten Sensor und dem ersten Kochgefäß, einen vierten Abstand zwischen dem zweiten Sensor und dem zweiten Kochgefäß oder zumindest zwei der genannten Abstände repräsentiert. Eine solche Lageinformation kann mit verhältnismäßig geringem Aufwand bereitgestellt werden, etwa über eine Topferkennung. Ferner wird dadurch eine genaue, lageabhängige Korrektur des Sensorsignals oder der Sensorsignale ermöglicht.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Verarbeitens folgendes lineares Gleichungssystem verwendet werden: { f 1 = A 2 π x 1 + B 2 π x 2 f 2 = A 2 π x 3 + B 2 π x 4 ,
    Figure DE102017100810A1_0001
    wobei A ein vom ersten Kochgefäß ausgehendes Schallsignal repräsentiert, B ein vom zweiten Kochgefäß ausgehendes Schallsignal repräsentiert, f1 ein vom ersten Sensor empfangenes Schallsignal repräsentiert und f2 ein vom zweiten Sensor empfangenes Schallsignal repräsentiert. Bei den Schallsignalen kann es sich um Signale handeln, die die beim Erwärmen verursachten Schallwellen repräsentieren. Dadurch kann eine hohe Robustheit des Verfahrens gegenüber Störeinflüssen erreicht werden.
  • Ferner kann in einem Schritt des Erzeugens ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Kochfelds abhängig von einem Ergebnis des Analysierens erzeugt werden. Dadurch wird eine automatische Steuerung des Kochfelds in Abhängigkeit vom Siedevorgang im ersten oder zweiten Kochgefäß ermöglicht.
  • Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.
  • Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
  • Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
  • Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
  • Ferner schafft der hier vorgestellte Ansatz ein Kochfeld mit folgenden Merkmalen:
    • einer Vorrichtung gemäß einer vorstehenden Ausführungsform; und
    • zumindest einem ersten Sensor und einem zweiten Sensor zum Erfassen der beim Erwärmen verursachten Schallwellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Kochfeld eine erste Kochstelle zum Erwärmen des ersten Kochgefäßes und eine zweite Kochstelle zum Erwärmen des zweiten Kochgefäßes aufweisen, wobei die erste Kochstelle und die zweite Kochstelle zwischen dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor angeordnet sein können. Dadurch wird eine besonders zuverlässige Erkennung des Siedevorgangs ermöglicht.
  • Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • 1 eine schematische Darstellung eines Kochfelds gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 2 eine schematische Darstellung einer Kochstelle aus 1;
    • 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
    • 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kochfelds 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In das Kochfeld 100, hier beispielhaft ein Kochfeld mit einer ersten Kochstelle 102 zum Erwärmen eines ersten Kochgefäßes 104 und einer zweiten Kochstelle 106 zum Erwärmen eines zweiten Kochgefäßes 108, sind ein erster Sensor 110 und ein zweiter Sensor 112 zum Erfassen von beim Erwärmen der Kochgefäße 104, 108 erzeugten Schallwellen integriert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Kochstellen 102, 106 und die beiden Sensoren 110, 112 entlang einer gemeinsamen Achse 114 an dem Kochfeld 100 positioniert, wobei sich die beiden Kochstellen 102, 106, und somit die darauf befindlichen Kochgefäße 104, 108, zwischen den beiden Sensoren 110, 112 befinden. Dabei ist der erste Sensor 110 benachbart zum ersten Kochgefäß 104 angeordnet, um die beim Erwärmen des ersten Kochgefäßes 104 erzeugten Schallwellen zu erfassen und ein entsprechendes erstes Sensorsignal 116 zu erzeugen, während der zweite Sensor 112 benachbart zum zweiten Kochgefäß 108 angeordnet ist, um die beim Erwärmen des zweiten Kochgefäßes 108 erzeugten Schallwellen zu erfassen und ein entsprechendes zweites Sensorsignal 118 zu erzeugen. Das Kochfeld 100 weist zudem eine Vorrichtung 120 auf, die ausgebildet ist, um die beiden Sensorsignale 116, 118 von den Sensoren 110, 112 zu empfangen und diese unter Berücksichtigung einer jeweiligen Lage des ersten Sensors 110 und des zweiten Sensors 112 relativ zu den beiden Kochgefäßen 104, 108 zu verarbeiten. Dabei wird zumindest eines der beiden Sensorsignale 114, 116 durch die Vorrichtung 120 korrigiert. Durch Analyse zumindest eines entsprechend korrigierten Sensorsignals erkennt die Vorrichtung 120, in welchem der beiden Kochgefäße 104, 106 eine siedende Flüssigkeit enthalten ist.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die relative Lage des ersten Sensors 110 durch einen ersten Abstand x1 zwischen dem ersten Sensor 110 und dem ersten Kochgefäß 104 und einen zweiten Abstand x2 zwischen dem ersten Sensor 110 und dem zweiten Kochgefäß 108 definiert, während die relative Lage des zweiten Sensors 112 durch einen dritten Abstand x3 zwischen dem zweiten Sensor 112 und dem ersten Kochgefäß 104 und einen vierten Abstand x4 zwischen dem zweiten Sensor 112 und dem zweiten Kochgefäß 108 definiert ist.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung 120 die Sensorsignale 114, 116 und die durch die vier Abstände x1, x2, x3, x4 definierte jeweilige Lage der beiden Sensoren 110, 112 in einem Gleichungssystem verarbeitet. Für das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel mit zwei Kochgefäßen und zwei Sensoren verwendet die Vorrichtung 120 beispielsweise folgendes lineares Gleichungssystem, um den Siedevorgang in zumindest einem der beiden Kochgefäße 104, 108 zu erkennen: { f 1 = A 2 π x 1 + B 2 π x 2 f 2 = A 2 π x 3 + B 2 π x 4
    Figure DE102017100810A1_0002
  • Dabei steht A für ein vom ersten Kochgefäß 104 ausgehendes Schallsignal, B für ein vom zweiten Kochgefäß 108 ausgehendes Schallsignal, f1 für ein vom ersten Sensor 110 empfangenes Schallsignal und f2 für ein vom zweiten Sensor 112 empfangenes Schallsignal.
  • Je nach Anzahl der Kochstellen bzw. der zu erkennenden Kochgefäße umfasst das Kochfeld 100 alternativ mehr als zwei Sensoren, beispielsweise drei Sensoren bei drei Kochstellen bzw. drei zu erkennenden Kochgefäßen oder vier Sensoren bei vier Kochstellen bzw. vier zu erkennenden Kochgefäßen.
  • Je nach Ausführungsbeispiel können die beiden Sensoren 110, 112 jeweils auch an einer anderen als der in 1 gezeigten Stelle am Kochfeld 100 platziert sein.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Kochstelle 102 aus 1. In 2 wird der einer Siedepunkterkennung gemäß 1 zugrunde liegende Ansatz verdeutlicht, wonach die Signalstärke der beim Erwärmen erzeugten Schallwellen mit dem Abstand zur Schallquelle linear abnimmt, wobei gilt: f 1 = A 2 π x 1 .
    Figure DE102017100810A1_0003
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa einer Vorrichtung, wie sie vorangehend anhand der 1 und 2 beschrieben ist. Die Vorrichtung 120 umfasst eine Einleseeinheit 310 zum Einlesen der beiden Sensorsignale 114, 116 sowie einer Lageinformation 312, die etwa die vier Abstände x1, x2, x3, x4 repräsentiert. Beispielsweise wird die Lageinformation 312 von einem Topferkennungssystem des Kochfelds bereitgestellt. Eine Verarbeitungseinheit 320 der Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um die Sensorsignale 114, 116 und die Lageinformation 312 zu verarbeiten. Als Ergebnis des Verarbeitens gibt die Verarbeitungseinheit 320 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein erstes korrigiertes Sensorsignal 314 und ein zweites korrigierte Sensorsignal 316 aus, wobei das erste korrigierte Sensorsignal 314 dem ersten Kochgefäß zugeordnet ist und das zweite korrigierte Sensorsignal 116 dem zweiten Kochgefäß zugeordnet ist. Eine Analyseeinheit 330 empfängt die beiden korrigierten Sensorsignale 314, 316 von der Verarbeitungseinheit 320 und analysiert diese, um einen Siedevorgang in zumindest einem der beiden Kochgefäße zu erkennen. Als Ergebnis dieser Analyse gibt die Analyseeinheit 330 ein einen erkannten Siedevorgang repräsentierendes Erkennungssignal 332 aus.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Erkennungssignal 332 von einer optionalen Ansteuerungseinheit 340 der Vorrichtung 120 verwendet, um ein Ansteuersignal 342 zum Ansteuern des Kochfelds in Abhängigkeit von dem erkannten Siedevorgang auszugeben.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 400 kann beispielsweise unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie vorangehend anhand der 1 bis 3 beschrieben ist, durchgeführt werden. Dabei werden in einem Schritt 410 die Sensorsignale der beiden Sensoren des Kochfelds sowie die Lageinformation bezüglich der relativen Lage der Sensoren und der Kochgefäße eingelesen. In einem zweiten Schritt 420 werden die beiden Sensorsignale unter Verwendung der Lageinformation bereinigt, insbesondere beispielsweise unter Verwendung eines linearen Gleichungssystems. Die derart korrigierten Sensorsignale werden in einem dritten Schritt 430 analysiert, um einen Siedevorgang in zumindest einem der beiden Kochgefäß zu erkennen.
  • Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes nochmals mit anderen Worten beschrieben.
  • Es sind Siedepunkterkennungsverfahren bekannt, bei denen beispielsweise eine Topfbodentemperatur berührungslos durch eine Ceranscheibe gemessen wird. Die Temperatur des Topfbodens wird durch die Temperatur des Lebensmittels im Topf beeinflusst, aber auch durch Wärmeleitung in horizontaler Richtung durch den Topfboden durch die eingebrachte Leistung. Da Wasser beim Sieden unter Atmosphärendruck ca. 100 °C unabhängig von der eingebrachten Leistung hat, führt eine Leistungssteigerung zu mehr Dampfblasen und auch zu erhöhten Temperaturen im Topfboden durch Querwärmeleitung, aber nicht zu einer Erhöhung der Lebensmitteltemperatur. Außerdem wird eine Wärmesenke im Topf, etwa in Form von noch nicht durchgewärmten Kartoffeln oder Eiern, nicht berücksichtigt. Am Topfboden entstehende Dampfblasen steigen auf und kondensieren an den noch nicht durchgewärmten Kartoffeln oder Eiern. Da der Benutzer die Leistung des Kochfelds subjektiv über die Menge der austretenden Blasen regelt, kann diese Wärmesenke als eine nicht zu erfassende Störgröße in dem Regelkreis angesehen werden. Eine derartige Messung kann nur auf einem Induktionskochfeld zuverlässig durchgeführt werden, da Gas- oder Strahlungsbeheizung die Messung der niedrigen Temperaturen am Topfboden stark erschweren oder gar unmöglich machen. Auf einer Flächeninduktion kann die Infrarotmessung ebenfalls nur unter starken Einschränkungen durchgeführt werden, da der zu überwachende Topf immer über der Sensorposition platziert werden sollte.
  • Demgegenüber können Siedegeräusche von zwei oder mehr Kochstellen mithilfe des hier vorgestellten Ansatzes zuverlässig auseinandergehalten werden. Dabei wird je nach Ausführungsbeispiel etwa ein Siedezeitpunkt einer in zwei oder mehreren Töpfen siedenden Flüssigkeit sensiert. Insbesondere ist es dadurch möglich, das Siedegeräusch auf einem Flächeninduktionskochfeld zu erkennen und unterschiedlichen Kochgefäßen zuzuordnen.
  • Beispielsweise entstehen im Fall von Wasser die lautesten Geräusche durch Kavitation zu einem Zeitpunkt, an dem das Wasser noch nicht siedet, d. h. bei 60 °C bis 80 °C. So ist es möglich, dass das zweite Kochgefäß lautere Geräusche erzeugt als das erste Kochgefäß, in dem sich die siedende Flüssigkeit befindet. Mittels eines einzigen Sensors für beide Kochgefäße kann also keine zuverlässige Siedepunkterkennung durchgeführt werden, da die Signalquellen auf diese Weise nicht zuverlässig unterschieden werden können.
  • Um nun auch beim Erwärmen von zwei oder mehr Kochgefäßen eine zuverlässige Erkennung eines Siedevorgangs auf dem Kochfeld zu ermöglichen, werden beispielsweise mindestens zwei Sensoren 110, 112 beabstandet voneinander an dem Kochfeld 100 befestigt, wie dies beispielhaft in 1 gezeigt ist. Bevorzugt werden die Sensoren 110, 112 so platziert, dass die Kochgefäße 104, 108 als Schwingungsdämpfungselemente zwischen den Sensoren 110, 112 fungieren können. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Signalintensität linear mit dem Abstand der Schallquelle zu den Sensoren abnimmt. Bei zwei Kochgefäßen und zwei Sensoren kann damit ein lineares Gleichungssystem aus zwei Gleichungen und zwei unbekannten Schallquellen aufgestellt werden. So kann aus den zwei Sensorsignalen 114, 116 ein für jedes Kochgefäß bereinigtes Signal erzeugt werden. Beim gleichzeitigen Betrieb von drei Kochgefäßen sind dementsprechend drei Sensoren erforderlich usw. Bei einem herkömmlichen Kochfeld sind die Abstände zwischen den Kochstellen in der Regel fest vorgegeben. Bei einer Flächeninduktion können die Abstände in der oben genannten Formel situativ angepasst werden. Die Informationen über die jeweilige Position der Kochgefäße 104, 108 liegen beispielsweise aus einer Topferkennung vor, die Teil des Kochfelds 100 ist.
  • Bei den beiden Sensoren 110, 112 handelt es sich etwa um zwei Beschleunigungssensoren, die über Elektronik und einen M-Bus an ein Leistungsteil des Kochfelds 100 angeschlossen sind. Die Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um Software zum Auswerten von Schwingungsverläufen beim Erwärmen der Kochgefäße auszuführen. Die Auswertung erfolgt beispielsweise unter Verwendung von Frequenzbandfiltern, durch Integration der gemessenen Schwingungen im Frequenzband (Effektivwertbildung) und durch Aneinanderreihung der gemessenen Werte in zeitlicher Abhängigkeit. Die Kurvenverläufe können mittels geeigneter Filter geglättet werden. Ein Statusmanager ist beispielsweise ausgebildet, um anhand von Schwellenwerten zu ermitteln, ob eine Phase des Siedevorgangs beendet oder erreicht wurde, etwa ob Kavitationsbildung einsetzt oder ob die Kavitation abnimmt. Als Schwellenwert eignet sich beispielsweise die Steigung einer Kurve, durch die festgestellt werden kann, ob der Siedepunkt erreicht ist.

Claims (13)

  1. Verfahren (400) zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes (104) und eines zweiten Kochgefäßes (108) auf einem Kochfeld (100), wobei das Kochfeld (100) zumindest einen ersten Sensor (110) und einen zweiten Sensor (112) zum Erfassen von beim Erwärmen verursachten Schallwellen aufweist, wobei das Verfahren (400) folgende Schritte umfasst: Einlesen (410) eines ersten Sensorsignals (114), das von dem ersten Sensor (110) erfasste Schallwellen repräsentiert, eines zweiten Sensorsignals (116), das von dem zweiten Sensor (112) erfasste Schallwellen repräsentiert, und einer Lageinformation (312), die eine Lage des ersten Sensors (110) relativ zu dem ersten Kochgefäß (104) und/oder dem zweiten Kochgefäß (108) und/oder eine Lage des zweiten Sensors (112) relativ zu dem ersten Kochgefäß (104) und/oder dem zweiten Kochgefäß (108) repräsentiert; Verarbeiten (420) des ersten Sensorsignals (114), des zweiten Sensorsignals (116) und der Lageinformation (312), um zumindest ein korrigiertes Sensorsignal (314, 316) zu erhalten; und Analysieren (430) des korrigierten Sensorsignals (314, 316), um den Siedervorgang zu erkennen.
  2. Verfahren (400) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Verarbeitens (420) das erste Sensorsignal (114), das zweite Sensorsignal (116) und die Lageinformation (312) unter Verwendung eines Gleichungssystems, insbesondere eines linearen Gleichungssystems, verarbeitet werden.
  3. Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Analysierens (430) das korrigierte Sensorsignal (314, 316) analysiert wird, um einen den Siedevorgang repräsentierenden Siedezeitpunkt und/oder ein den Siedevorgang repräsentierendes Siedeintervall zu erkennen.
  4. Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Analysierens (430) das korrigierte Sensorsignal (314, 316) mit zumindest einem Schwellenwert vergleichen wird, um den Siedevorgang zu erkennen.
  5. Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Verarbeitens (420) das erste Sensorsignal (114), das zweite Sensorsignal (116) und die Lageinformation (312) verarbeitet werden, um ein korrigiertes erstes Sensorsignal (314), das dem ersten Kochgefäß (104) zugeordnet ist, und/oder ein korrigiertes zweites Sensorsignal (316), das dem zweiten Kochgefäß (108) zugeordnet ist, zu erhalten, wobei im Schritt des Analysierens (430) das erste korrigierte Sensorsignal (314) analysiert wird, um den Siedevorgang in dem ersten Kochgefäß (104) zu erkennen, und/oder das zweite korrigierte Sensorsignal (316) analysiert wird, um den Siedevorgang in dem zweiten Kochgefäß (108) zu erkennen.
  6. Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (410) eine Information als die Lageinformation (312) eingelesen wird, die einen ersten Abstand (x1) zwischen dem ersten Sensor (110) und dem ersten Kochgefäß (104) und/oder einen zweiten Abstand (x2) zwischen dem ersten Sensor (110) und dem zweiten Kochgefäß (108) und/oder einen dritten Abstand (x3) zwischen dem zweiten Sensor (112) und dem ersten Kochgefäß (104) und/oder einen vierten Abstand (x4) zwischen dem zweiten Sensor (112) und dem zweiten Kochgefäß (108) repräsentiert.
  7. Verfahren (400) gemäß Anspruch 6, bei dem im Schritt des Verarbeitens (420) folgendes lineares Gleichungssystem verwendet wird: { f 1 = A 2 π x 1 + B 2 π x 2 f 2 = A 2 π x 3 + B 2 π x 4 ,
    Figure DE102017100810A1_0004
    wobei A ein vom ersten Kochgefäß (104) ausgehendes Schallsignal repräsentiert, B ein vom zweiten Kochgefäß (108) ausgehendes Schallsignal repräsentiert, f1 ein vom ersten Sensor (110) empfangenes Schallsignal repräsentiert und f2 ein vom zweiten Sensor (112) empfangenes Schallsignal repräsentiert.
  8. Verfahren (400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Erzeugens eines Ansteuersignals (342) zum Ansteuern des Kochfelds (100) abhängig von einem Ergebnis des Analysierens (430).
  9. Vorrichtung (120) mit Einheiten (310, 320, 330, 340), die ausgebildet sind, um das Verfahren (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen und/oder anzusteuern.
  10. Kochfeld (100) mit folgenden Merkmalen: einer Vorrichtung (120) gemäß Anspruch 9; und zumindest einem ersten Sensor (110) und einem zweiten Sensor (112) zum Erfassen der beim Erwärmen verursachten Schallwellen.
  11. Kochfeld (100) gemäß Anspruch 10, mit einer ersten Kochstelle (104) zum Erwärmen des ersten Kochgefäßes (104) und einer zweiten Kochstelle (106) zum Erwärmen des zweiten Kochgefäßes (108), wobei die erste Kochstelle (104) und die zweite Kochstelle (106) zwischen dem ersten Sensor (110) und dem zweiten Sensor (112) angeordnet sind.
  12. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen und/oder anzusteuern.
  13. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.
DE102017100810.1A 2017-01-17 2017-01-17 Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld Withdrawn DE102017100810A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017100810.1A DE102017100810A1 (de) 2017-01-17 2017-01-17 Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017100810.1A DE102017100810A1 (de) 2017-01-17 2017-01-17 Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017100810A1 true DE102017100810A1 (de) 2018-07-19

Family

ID=62716251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017100810.1A Withdrawn DE102017100810A1 (de) 2017-01-17 2017-01-17 Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017100810A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019124199A1 (de) * 2019-09-10 2021-03-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung eines Siedezeitpunktes einer Flüssigkeit in einem Kühler sowie ein Kühler

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004008739A1 (de) 2004-02-23 2005-09-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Sensoreinrichtung für ein Haushaltsgerät
EP2590473A1 (de) 2011-11-04 2013-05-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargerätevorrichtung
EP2801884A2 (de) 2013-05-08 2014-11-12 V-Zug AG Automatische Regelung von Kochprozessen
DE102015105452A1 (de) 2015-04-10 2016-10-13 Miele & Cie. Kg Verfahren zum Betrieb eines Kochfeldes sowie ein Kochfeld

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004008739A1 (de) 2004-02-23 2005-09-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Sensoreinrichtung für ein Haushaltsgerät
EP2590473A1 (de) 2011-11-04 2013-05-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargerätevorrichtung
EP2801884A2 (de) 2013-05-08 2014-11-12 V-Zug AG Automatische Regelung von Kochprozessen
DE102015105452A1 (de) 2015-04-10 2016-10-13 Miele & Cie. Kg Verfahren zum Betrieb eines Kochfeldes sowie ein Kochfeld

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019124199A1 (de) * 2019-09-10 2021-03-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung eines Siedezeitpunktes einer Flüssigkeit in einem Kühler sowie ein Kühler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19837910B4 (de) Verfahren, Vorrichtung und Programmspeichermedium für eine verbesserte Integration von Signalen
EP2211591B2 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kochfelds mit einer Mehrzahl von Heizelementen
EP1865754B1 (de) Induktionskochmulde und Verfahren zur Ermittlung einer Temperatur eines Bodens eines Zubereitungsbehälters
EP2988573A1 (de) Kochfeldeinrichtung und verfahren zum betreiben
EP2833697B1 (de) Kochfeldvorrichtung
EP3111723A1 (de) Kochfeld mit einer mehrzahl von heizelementen
EP2590473B1 (de) Gargerätevorrichtung
EP2801884A2 (de) Automatische Regelung von Kochprozessen
EP2713107A1 (de) Gargerät
DE102015201079A1 (de) Verfahren zur Temperaturregelung eines Kochfeldes
DE3304949A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung eines glasschmelzofens
DE102017100810A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedevorgangs beim Erwärmen zumindest eines ersten Kochgefäßes und eines zweiten Kochgefäßes auf einem Kochfeld
DE102019127449A1 (de) Schwingungsspektrenfensterverbesserung
DE102019000959A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Siedezustandes einer Flüssigkeit
DE102014216709A1 (de) Kochfeldvorrichtung
DE102012222151A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer effektiven Kerntemperatur eines Garguts
DE102013205312A1 (de) Funktionsprüfung eines Ultraschallsensors
EP3079444A1 (de) Verfahren zum betrieb eines kochfeldes sowie ein kochfeld
DE102014111830A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Einstellen der Lautstärke eines Signaltons zum Signalisieren eines Zustands eines Haushaltsgeräts und Haushaltsgerät
EP1768461A1 (de) Verfahren zum Erzeugen, Verarbeiten und Auswerten eines mit der Temperatur korrelierten Signals und entsprechende Vorrichtung
Taylor et al. Evidence for adjustable bandwidth orientation channels
RU2565993C1 (ru) Способ выделения веретеноподобных паттернов по временным данным электроэнцефалограмм
DE102014219838A1 (de) Rauchdetektionsvorrichtung sowie Verfahren zur Detektion von Rauch eines Brandes und Computerprogramm
DE102018203249A1 (de) Kochfeldvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Kochfeldvorrichtung
DE102017130332A1 (de) Gargerät zum Garen eines Garguts, Verfahren für ein Gargerät, System mit einem Gargerät und Verfahren für ein System mit einem Gargerät

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R084 Declaration of willingness to licence
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination