ES2339087B1 - Campo de coccion por induccion con al menos un elemento de calentamiento por induccion y al menos un sensor de temperatura. - Google Patents
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Abstract
Campo de cocción por inducción con al menos un
elemento de calentamiento por inducción y al menos un sensor de
temperatura.
La invención parte de un campo de cocción por
inducción con al menos un elemento de calentamiento por inducción
(10) y al menos un sensor de temperatura (12) para la determinación
de una temperatura de sensor (14), así como con una unidad de mando
(16) para la identificación de un elemento de batería de cocción
(18) mediante al menos un parámetro eléctrico (R, L, RF) del
elemento de batería de cocción (18), en lo que la unidad de mando
(16) utiliza para la determinación de una temperatura de batería de
cocción (20) del elemento de batería de cocción (18) una función
(26) que depende al menos de la temperatura de sensor (14) y de al
menos un parámetro térmico (Tpot, TGlass) específico para el
elemento de batería de cocción (18).
Para posibilitar una determinación segura de la
temperatura de batería de cocción (20) también para elementos de
batería de cocción (18) con propiedades térmicas desconocidas sin
tecnología de sensores compleja, se propone que la unidad de mando
(16) esté configurada para la ejecución de un programa de
calibración (22) automatizado al menos parcialmente para la
determinación del parámetro térmico (Tpot, TGlass) y para la
asignación del parámetro térmico (Tpot, TGlass) al parámetro
eléctrico (R, L, RF).
Description
Campo de cocción por inducción con al menos un
elemento de calentamiento por inducción y al menos un sensor de
temperatura.
La invención parte de un campo de cocción por
inducción con al menos un elemento de calentamiento por inducción y
al menos un sensor de temperatura según el concepto general de la
reivindicación 1 y de un procedimiento para el accionamiento de un
campo de cocción por inducción de tal tipo según el concepto general
de la reivindicación 15.
De la EP 1 708 545 A2 es conocido un campo de
cocción por inducción con un elemento de calentamiento por
inducción y un sensor de temperatura. El campo de cocción por
inducción comprende además una unidad de mando que utiliza señales
de información transmitidas a través del elemento de calentamiento
por inducción a un elemento de batería de cocción o recibidas por el
elemento de batería de cocción mediante el elemento de calentamiento
por inducción utilizado como antena para la identificación del
elemento de batería de cocción. Asimismo, es conocido para el
calentamiento de llamadas ollas de cocción del sistema con
propiedades térmicas conocidas, a partir de la temperatura de sensor
captada por un sensor de temperatura dispuesto debajo de una placa
de cubierta de vitrocerámica del campo de cocción por inducción y
con utilización de los parámetros que describen las propiedades
térmicas del elemento de batería de cocción, determinar la
temperatura efectiva del elemento de batería de cocción, y
utilizarla como magnitud de regulación para el ajuste de la
temperatura de batería de cocción. De este modo, por ejemplo para el
freído la temperatura del elemento de batería de cocción, o sea, de
un contenido del elemento de batería de cocción, puede ser regulada
en un valor teórico dependiente de un grado de calentamiento
ajustado.
La invención se basa en especial en la tarea de
posibilitar una determinación segura de la temperatura de batería de
cocción también para elementos de batería de cocción con propiedades
térmicas desconocidas sin tecnología de sensores compleja.
La tarea se resuelve en especial mediante las
características de las reivindicaciones independientes, mientras que
de las reivindicaciones secundarias se extraen configuraciones y
perfeccionamientos ventajosos de la invención.
La invención parte en especial de un campo de
cocción por inducción con al menos un elemento de calentamiento por
inducción y con al menos un sensor de temperatura para la
determinación de una temperatura de sensor, así como con una unidad
de mando para la identificación de un elemento de batería de cocción
mediante al menos un parámetro eléctrico del elemento de batería de
cocción. La unidad de mando utiliza para la determinación de una
temperatura de batería de cocción del elemento de batería de cocción
una función que depende al menos de la temperatura de sensor y de al
menos un parámetro térmico específico para el elemento de batería de
cocción.
Se propone que la unidad de mando esté
configurada para la ejecución de un programa de calibración al menos
automatizado parcialmente para la determinación del parámetro
térmico y para la asignación del parámetro térmico al parámetro
eléctrico. Mediante el programa de calibración pueden ser calibrados
elementos de batería de cocción cualesquiera con propiedades
térmicas primero desconocidas para el campo de cocción por inducción
de tal modo que pueden ser utilizados como ollas de cocción del
sistema conocidas y, en especial, también en un funcionamiento de
temperatura regulada. La asignación o vinculación entre las
propiedades térmicas, por un lado, y los parámetros eléctricos, por
otro lado, puede utilizarse para posibilitar en utilizaciones
posteriores del elemento de batería de cocción calibrado una
identificación rápida y sencilla mediante las propiedades eléctricas
y leer los parámetros térmicos de una unidad de almacenamiento del
campo de cocción por inducción, o sea, de la unidad de mando.
Como parámetros eléctricos deben denominarse en
este contexto también parámetros electromagnéticos o magnéticos, por
ejemplo un coeficiente de inducción del elemento de batería de
cocción y/o una impedancia del elemento de batería de cocción. La
unidad de mando puede estar configurada mediante un software
apropiado o también mediante un hardware especial para la ejecución
del programa de calibración. Como parámetros térmicos se consideran
en especial parámetros para propiedades térmicas del elemento de
batería de cocción que describan una reacción del elemento de
batería de cocción a calor generado por el elemento de calentamiento
por inducción en el elemento de batería de cocción, o sea, en su
base, y/o un acoplamiento entre el elemento de batería de cocción y
el sensor de temperatura.
En un perfeccionamiento de la invención, se
propone que la unidad de mando esté configurada para utilizar para
la identificación del elemento de batería de cocción al menos dos
parámetros eléctricos independientes del elemento de batería de
cocción. A través de esto, se puede conseguir una identificación
segura y, en especial, inequívoca, del elemento de batería de
cocción que pueda ser más mejorada mediante la utilización de tres o
más parámetros eléctricos o mediante la captación de dependencias de
la frecuencia de los parámetros eléctricos. Un vector captado de
parámetros eléctricos puede utilizarse como una impresión dactilar
para la identificación del elemento de batería de cocción.
Si la unidad de mando ejecuta el programa de
calibración automatizado parcialmente al menos entonces si el
parámetro eléctrico no puede ser asignado a ningún conjunto de datos
almacenado en una unidad de almacenamiento para un elemento de
batería de cocción, se puede evitar una calibración innecesaria de
elementos de batería de cocción ya almacenados y no puede tener
lugar un funcionamiento de calentamiento incontrolado con elementos
de batería de cocción no calibrados.
Una modelación o simulación suficientemente
exacta del comportamiento térmico del elemento de batería de cocción
se puede conseguir si la función para la determinación del elemento
de batería de cocción depende de al menos dos parámetros térmicos.
Como parámetros térmicos se consideran por ejemplo tiempos de
reacción que describan un retardo de la transmisión térmica entre el
elemento de calentamiento por inducción y el elemento de batería de
cocción o entre el elemento de batería de cocción y el sensor de
temperatura. Asimismo, se pueden utilizar capacidades térmicas o
similares como parámetros térmicos.
Si la unidad de mando está configurada para
determinar en el programa de calibración automáticamente el al menos
un parámetro eléctrico del elemento de batería de cocción y generar
una secuencia de grados de potencia de calentamiento
predeterminados, hasta que un usuario señalice a través de una
interfaz de usuario la consecución de un valor teórico de la
temperatura de batería de cocción, el programa de calibración puede
ser ejecutado sin tecnología de sensores compleja. Mediante la
interacción del usuario se puede evitar un sensor para la detección
directa de la temperatura de batería de cocción que sea leído
automáticamente por la unidad de mando.
Para posibilitar al usuario la determinación de
la temperatura de batería de cocción de manera confortable, el campo
de cocción por inducción puede estar provisto de un elemento sensor
de temperatura para la determinación directa de la temperatura de
batería de cocción en el programa de calibración. El elemento sensor
de temperatura puede estar configurado por ejemplo como elemento
termocrómico que cambie su color al alcanzarse el valor teórico de
la temperatura de batería de cocción. Tales etiquetas adhesivas
termocrómicas, que pueden ser llevadas a contacto directo con una
superficie del elemento de batería de cocción, están disponibles de
manera económica y son aplicables con facilidad.
Se pueden evitar inseguridades a través de la
intervención del usuario si la unidad de mando está configurada para
la ejecución completamente automática del programa de calibración.
Para la determinación del parámetro térmico, la unidad de mando
puede determinar al menos un parámetro de la evolución temporal de
la temperatura de sensor, por ejemplo un valor asintótico de la
temperatura de sensor y/o un gradiente de la temperatura de sensor.
El gradiente puede formar un parámetro para una velocidad de un
aumento de la temperatura de sensor. Como parámetros eléctricos se
consideran una inductividad del elemento de batería de cocción, una
resistencia del elemento de batería de cocción o un factor de
potencia del elemento de batería de cocción compuesto de la
inductividad y la resistencia.
En un perfeccionamiento de la invención, se
propone que la unidad de mando esté configurada para, entonces si el
parámetro eléctrico no puede ser asignado a ningún conjunto de datos
almacenado en una unidad de almacenamiento para un elemento de
batería de cocción, accionar el elemento de calentamiento por
inducción en un modo de seguridad con una potencia de calentamiento
escasa.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
procedimiento para el accionamiento de un campo de cocción por
inducción con al menos un elemento de calentamiento por inducción y
al menos un sensor de temperatura para la determinación de una
temperatura de sensor. Para ello, un elemento de batería de cocción
es identificado mediante al menos un parámetro eléctrico del
elemento de batería de cocción. Una temperatura de batería de
cocción del elemento de batería de cocción es determinada en el
funcionamiento normal de manera dependiente de al menos la
temperatura de sensor y al menos un parámetro térmico específico
para el elemento de batería de cocción.
Para posibilitar una determinación de la
temperatura de batería de cocción también para elementos de batería
de cocción con parámetros térmicos desconocidos, se propone que el
procedimiento para la determinación del parámetro térmico y para la
asignación del parámetro térmico al parámetro eléctrico comprenda un
programa de calibración al menos automatizado parcialmente.
Otras ventajas se extraen de la siguiente
descripción del dibujo. En el dibujo están representados ejemplos de
realización de la invención. El dibujo, la descripción y las
reivindicaciones contienen características numerosas en combinación.
El experto considerará las características ventajosamente también
por separado y las reunirá en otras combinaciones razonables.
Aquí muestran:
Fig. 1 un campo de cocción por inducción con una
bobina de inducción, un sensor de temperatura y un elemento de
batería de cocción,
Fig. 2 un diagrama de flujo de un programa de
funcionamiento implementado en una unidad de mando del campo de
cocción por inducción de la figura 1,
Fig. 3 una evolución temporal de una potencia de
calentamiento para la calibración térmica del elemento de batería de
cocción,
Fig. 4 una evolución temporal de una temperatura
de sensor y una temperatura de batería de cocción durante una
calibración térmica,
Fig. 5 un sistema de coordenadas bidimensional
con dos parámetros térmicos e isolíneas de la temperatura de batería
de cocción,
Fig. 6 un diagrama bidimensional con dos
parámetros térmicos e isolíneas de la temperatura de sensor,
Fig. 7 un esquema de conexiones equivalente del
campo de cocción por inducción para la identificación eléctrica del
elemento de batería de cocción,
Fig. 8 evoluciones de temperatura de una
temperatura de batería de cocción para diferentes elementos de
batería de cocción y
Fig. 9 una representación de coordenadas
bidimensional para la identificación de un elemento de batería de
cocción de manera dependiente de dos parámetros eléctricos del
elemento de batería de cocción.
La figura 1 muestra un campo de cocción por
inducción con un elemento de calentamiento por inducción 10, que
está dispuesto debajo de una placa de cubierta 32 del campo de
cocción por inducción. La placa de cubierta 32 está realizada de
vidrio o vitrocerámica. Debajo de la placa de cubierta 32 está
dispuesto en el área del elemento de calentamiento por inducción 10
un sensor de temperatura 12 para la medición indirecta de una
temperatura de batería de cocción 20 (figura 4). El sensor de
temperatura 12 mide directamente una temperatura de sensor 14
(figura 4) del sensor de temperatura 12 verdadero, que a través del
contacto térmico directo inexistente entre el sensor de temperatura
12 y un elemento de batería de cocción 18 colocado sobre la placa de
cubierta 32 del campo de cocción por inducción, en especial en caso
de temperaturas de batería de cocción 20 cambiantes rápidamente,
puede ser diferente de la temperatura de batería de cocción 20.
El elemento de calentamiento por inducción 10 y
el sensor de temperatura 12 están conectados con una unidad de mando
16 del campo de cocción por inducción que acciona el elemento de
calentamiento por inducción 10 y puede leer los datos de medición
del sensor de temperatura 12. La unidad de mando 16 puede almacenar
datos en una unidad de almacenamiento 24 del campo de cocción por
inducción, así como extraer por lectura datos de la unidad de
almacenamiento 24. El usuario puede accionar el campo de cocción por
inducción a través de una interfaz de usuario 28 puesta en
funcionamiento por la unidad de mando 16, que aquí sólo está
representada esquemáticamente y puede estar configurada por ejemplo
como pantalla táctil o como disposición convencional de manillas de
mando.
Si el elemento de batería de cocción 18 está
colocado en el área del elemento de calentamiento por inducción 10
sobre la placa de cubierta 32, el elemento de batería de cocción 18
influye sobre las propiedades eléctricas y electromagnéticas del
sistema completo compuesto por el elemento de calentamiento por
inducción 10 y el elemento de batería de cocción 18. En especial,
una inductividad del elemento de batería de cocción 18 influye sobre
una inductividad L del elemento de calentamiento por inducción 10
configurado como bobina de inducción y la potencia disipada mediante
corrientes en remolino en la base del elemento de batería de cocción
18 aumenta un ángulo de pérdidas del elemento de calentamiento por
inducción 10 o una resistencia R aparente del elemento de
calentamiento por inducción 10.
Una función de autocalibración eléctrica de la
unidad de mando 16 sirve para la determinación de un par de
parámetros eléctricos, en especial para la determinación de la
inductividad L y de la resistencia R del elemento de batería de
cocción 18, o sea, del sistema completo. La unidad de mando 16
utiliza el par de parámetros eléctricos L, R determinado de tal
forma para la identificación del elemento de batería de cocción 18,
que está colocado sobre la placa de cubierta 32.
Si el elemento de batería de cocción 18, como se
describe más abajo, pudo ser identificado, la unidad de mando 16 lee
de la unidad de almacenamiento 24 un parámetro térmico Tpot, TGlass
específico para el elemento de batería de cocción 18 identificado, y
utiliza este parámetro térmico Tpot, TGlass como parámetro de una
función, mediante la cual la unidad de mando 16 determina un valor
estimado para la temperatura de batería de cocción 20 a partir de la
temperatura de sensor 14. La función es un modelo numérico o una
simulación del comportamiento dinámico del sistema completo que
comprende el elemento de batería de cocción 18 y el elemento de
calentamiento por inducción 10, el cual tiene en cuenta en especial
el comportamiento térmico de las partes participantes. El modelo
numérico depende en especial de dos parámetros, y de hecho del
primer parámetro Tpot, que describe la transmisión de energía entre
la bobina de inducción del elemento de calentamiento por inducción
10 y el elemento de batería de cocción 18, o sea, un retardo de esta
transmisión de energía, y de un segundo parámetro TGlass, que
describe una transmisión térmica entre el elemento de batería de
cocción 18 y el sensor de temperatura 12. Si estos parámetros Tpot,
TGlass son conocidos, la unidad de mando 16 puede determinar la
temperatura de batería de cocción 20 a partir de la evolución de la
temperatura de sensor y/o a partir de un funcional de la potencia de
calentamiento alimentada por el elemento de calentamiento por
inducción 10.
La figura 2 muestra esquemáticamente el
desarrollo de un programa de funcionamiento ejecutado por la unidad
de mando 16. En un primer paso 34 se comprueba si el modo de
calibración automática está conectado. En caso afirmativo, en un
paso 36 comienza una calibración eléctrica, en la cual primero en un
paso 38 son determinados los valores de los parámetros eléctricos L,
R a partir de una impedancia del sistema completo compuesto por el
elemento de batería de cocción 18 y el elemento de calentamiento por
inducción 10. En un paso 40, la unidad de mando 16 verifica si el
par de valores de los parámetros L, R dentro de una tolerancia
predeterminada coincide con un par de valores L_{i}, R_{i}
correspondiente de un elemento de batería de cocción almacenado en
la unidad de
almacenamiento 24.
almacenamiento 24.
Si esto es el caso, el elemento de batería de
cocción 18 es identificado como uno de los elementos de batería de
cocción ya almacenados en la unidad de almacenamiento 24 y la unidad
de mando 16 lee el parámetro térmico Tpot_{i} asignado a este
elemento de batería de cocción de la unidad de almacenamiento 24.
Durante el funcionamiento del elemento de calentamiento por
inducción 10l o sea, durante el calentamiento del elemento de
batería de cocción 18, la unidad de mando 16 determina además el
segundo parámetro térmico TGlass del elemento de batería de cocción
18, que es más dependiente que el primer parámetro térmico Tpot de
una posición del elemento de batería de cocción 18 con respecto al
elemento de calentamiento por inducción 10 y de un abombamiento de
una base del elemento de batería de cocción 18.
Si en el paso 40 no se encuentra ninguna
coincidencia entre el par de valores L, R y uno de los pares de
valores L_{i}, R_{i} (i = 1 ... n) almacenados, la unidad de
mando 16 inicia en un paso 42 un programa de calibración 22, en el
cual es determinado el parámetro térmico Tpot, como se describe más
detalladamente más abajo. Tras una determinación exitosa del
parámetro térmico Tpot, el primer parámetro térmico Tpot es
almacenado junto con los parámetros eléctricos L, R como nueva
estructura de datos, asignada al elemento de batería de cocción 18
calibrado nuevamente, en un paso 44 en la unidad de almacenamiento
24.
Si el usuario señaliza a través de la interfaz
de usuario 28 que no desea la ejecución del programa de calibración
22, la unidad de mando 16 conecta automáticamente en un modo de
seguridad en el cual el elemento de calentamiento por inducción 10
es accionado con una potencia de calentamiento escasa, para evitar
un sobrecalentamiento. Lo mismo es aplicable entonces si la
calibración falla.
Las figuras 3 y 4 muestran la evolución temporal
de una potencia de calentamiento del elemento de calentamiento por
inducción 10, así como de una temperatura de sensor 14, de un valor
de la temperatura de batería de cocción 20 resultante del modelo
dinámico para el comportamiento térmico del elemento de batería de
cocción 18 y de un valor 46 efectivo de la temperatura de batería de
cocción. La potencia de calentamiento es fijada en el programa de
calibración 22 en una primera fase 48 por la unidad de mando 16 en
un valor muy elevado y luego, tras aproximadamente 2 minutos, es
reducida a un grado de potencia de calentamiento 50 inferior. La
potencia de calentamiento elevada en la primera fase 48 tiene como
consecuencia un rápido aumento de la temperatura de batería de
cocción 20, a la que con cierto retardo sigue un aumento de la
temperatura de sensor 14. Tras la reducción de la potencia de
calentamiento al grado de potencia de calentamiento 50 inferior, la
temperatura de batería de cocción 20 se acerca a un valor límite
asintótico y se adapta a la temperatura de sensor 14.
Cuantitativamente, este comportamiento se diferencia en diferentes
elementos de batería de cocción. En especial, el gradiente del
primer, rápido aumento de la temperatura de batería de cocción 20 es
dependiente principalmente del primer parámetro térmico Tpot,
mientras que el valor asintótico de la temperatura de batería de
cocción o de la temperatura de sensor depende principalmente del
segundo parámetro térmico TGlass.
La unidad de mando 16 simula la evolución de la
temperatura de sensor 14 para diferentes pares de valores de
parámetros térmicos Tpot, TGlass, compara el resultado de la
simulación con la evolución medida efectivamente de la temperatura
de sensor 14 y selecciona aquel par de valores Tpot, TGlass en el
que el resultado de la simulación presente la menor desviación de la
evolución temporal medida efectivamente de la temperatura de sensor
14. La determinación de los valores óptimos para los parámetros
térmicos Tpot, TGlass puede producirse en un procedimiento de
optimación pluridimensional cualquiera, por ejemplo también mediante
la valoración de pares de valores que, en una representación
bidimensional en la que los valores de los parámetros individuales
se correspondan con los ejes de coordenadas respectivos, estén
dispuestos en una matriz rectangular de por ejemplo 6 x 6 u 8 x 8 o
también 4 x 6 puntos (compárense las figuras 5 y 6).
La unidad de mando 16 calcula para cada uno de
los modelos representados mediante un par de valores de los
parámetros térmicos Tpot, TGlass la evolución de la temperatura de
batería de cocción 20 y la evolución de la temperatura de sensor 14,
y compara la evolución calculada de este modo de la temperatura de
sensor 14 con el valor de medición del sensor de temperatura 12. El
programa de calibración 22 determina aquel modelo que posibilita el
error mínimo de la temperatura de sensor y, por consiguiente, la
mejor estimación de la temperatura.
La figura 5 muestra las isolíneas de la
temperatura de batería de cocción 20, que discurren esencialmente de
manera horizontal, mientras que las isolíneas cambiantes
temporalmente de la temperatura de sensor 14 se inclinan durante el
transcurso del programa de calibración 22, o sea, durante el proceso
de cocción, con respecto al eje X. En un estado estacionario, las
isolíneas de la temperatura de sensor están por lo tanto
determinadas sólo mediante el valor del parámetro TGlass. La
calibración térmica completamente automatizada determina por lo
tanto el modelo discretizado correctamente de manera dependiente de
la evolución temporal de la medición de la temperatura de
sensor 14.
sensor 14.
Primero, la unidad de mando 16 determina en cuál
de las columnas de la matriz modelo en las representaciones en las
figuras 5 y 6 se consigue el menor error de la temperatura de
sensor.
Después, la unidad de mando 16 determina la fila
correcta de manera dependiente de la evolución temporal de las
isolíneas de la temperatura de sensor. Si tanto las filas correctas
como las columnas correctas de la matriz modelo son conocidas, el
valor del parámetro térmico Tpot puede ser determinado
fácilmente.
\newpage
En las figuras 5 y 6 están representados modelos
calculados por la unidad de mando 16 como círculos con líneas de
borde delgadas, los parámetros del elemento de batería de cocción 18
efectivo mediante un círculo relleno y el modelo con el mínimo error
de la temperatura de sensor como círculo con línea de borde
gruesa.
La figura 7 muestra un esquema de conexiones
equivalente del campo de cocción por inducción con el sistema
completo 52 que comprende el elemento de calentamiento por inducción
10 y el elemento de batería de cocción 18, que puede representarse
mediante una conexión en serie de una resistencia R y una
inductividad L. La unidad de mando 16 del campo de cocción por
inducción mide diferentes valores de la corriente de carga, de la
tensión y de la potencia. Estos parámetros eléctricos son
específicos para el elemento de batería de cocción calentado por el
elemento de calentamiento por inducción 10.
La figura 8 muestra evoluciones de temperatura
de una temperatura de batería de cocción 20 para diferentes
elementos de batería de cocción. Se evidencia que la temperatura de
batería de cocción 20 asciende más rápidamente cuanto menor es el
parámetro Tpot, que describe un acoplamiento térmico entre el
elemento de batería de cocción y el elemento de calentamiento por
inducción.
La figura 9 muestra los parámetros eléctricos de
diferentes elementos de batería de cocción, cada uno de los cuales
puede ser representado mediante un vector en un espacio vectorial
bidimensional. Cada uno de los puntos en la figura 9 se corresponde
con un par de valores L, PF de la inductividad L y un factor de
potencia PF, que se corresponde con la relación de la resistencia R
y el valor de una impedancia Z.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 9 muestra asimismo un área de
tolerancia 54. Si los valores L, R determinados en el paso 38 se
encuentran dentro del área de tolerancia 54, el elemento de batería
de cocción es asignado al elemento de batería de cocción almacenado,
que se corresponde con el par de valores descrito mediante el punto
en el medio del área de tolerancia 54. El elemento de batería de
cocción 18 a identificar es identificado como este elemento de
batería de cocción ya calibrado.
En un ejemplo de realización alternativo de la
invención, el programa de calibración 22 está automatizado
parcialmente y requiere una intervención del usuario. El campo de
cocción por inducción está provisto de un elemento sensor de
temperatura 30 representado en la figura 1, que está configurado
como elemento termocrómico, o sea, como etiqueta adhesiva
termocrómica. Tras el inicio del programa de calibración 22, el
usuario coloca o pega el elemento sensor de temperatura 30 sobre una
superficie del elemento de batería de cocción 18 y acciona un
interruptor correspondiente de la interfaz de usuario 28 tan pronto
como el elemento sensor de temperatura 30 cambia su color. Esta
modificación del color se produce entonces si la temperatura de
batería de cocción 20 ha alcanzado un valor teórico. La unidad de
mando 16 lee la señal de la interfaz de usuario 28 y determina el
parámetro térmico Tpot de manera dependiente del tiempo transcurrido
hasta la recepción de la señal del usuario, o sea, de manera
dependiente de la potencia de calentamiento inyectada en el elemento
de batería de cocción 18 hasta la recepción de la señal del
usuario.
usuario.
En otras configuraciones alternativas de la
invención, el elemento sensor de temperatura 30 puede ser leído por
la unidad de mando 16 sin contacto, por ejemplo si el elemento
sensor de temperatura 30 comprende un chip RFID.
La unidad de mando 16 implementa un
procedimiento para el accionamiento de un campo de cocción por
inducción con un elemento de calentamiento por inducción 10 y un
sensor de temperatura 12 para la determinación de la temperatura de
sensor 14. Un elemento de batería de cocción 18 es identificado
mediante al menos un parámetro eléctrico L, R del elemento de
batería de cocción 18, y una temperatura de batería de cocción 20
del elemento de batería de cocción 18 es determinada en el
funcionamiento normal de manera dependiente de al menos la
temperatura de sensor 14 y un parámetro térmico Tpot, TGlass
específico para el elemento de batería de cocción 18. En un programa
de calibración 22 automatizado parcialmente, el parámetro térmico
Tpot, TGlass, siempre y cuando éste no sea ya conocido, es
determinado y asignado a los parámetros eléctricos L, R del elemento
de batería de cocción 18.
Si una olla ya calibrada, o sea, un elemento de
batería de cocción ya calibrado es colocado sobre el campo de
cocción por inducción, la olla puede ser reconocida fácilmente
mediante una determinación rápida de los parámetros eléctricos L, R,
y los parámetros térmicos Tpot, TGlass pueden ser leídos de la
unidad de almacenamiento 24, de modo que se puede conseguir un
tiempo de calentamiento breve. El esquema de calibración posibilita
buenos resultados de cocción, que se corresponden en su exactitud
con aquellos de una sartén del sistema. Un campo de cocción según la
invención es realizable de manera económica y utilizable ampliamente
de manera independiente del elemento de batería de cocción empleado.
Se pueden evitar sensores de temperatura dispuestos por encima de la
placa de
cubierta 32.
cubierta 32.
- 10
- Elemento de calentamiento por inducción
- 12
- Sensor de temperatura
- 14
- Temperatura de sensor
- 16
- Unidad de mando
- 18
- Elemento de batería de cocción
- 20
- Temperatura de batería de cocción
- 22
- Programa de calibración
- 24
- Unidad de almacenamiento
- 26
- Función
- 28
- Interfaz de usuario
- 30
- Elemento sensor de temperatura
- 32
- Placa de cubierta
- 34
- Paso
- 36
- Paso
- 38
- Paso
- 40
- Paso
- 42
- Paso
- 44
- Paso
- 46
- Valor
- 48
- Fase
- 50
- Grado de potencia de calentamiento
- 52
- Sistema completo
- 54
- Área de tolerancia
Claims (15)
1. Campo de cocción por inducción con al menos
un elemento de calentamiento por inducción (10) y al menos un sensor
de temperatura (12) para la determinación de una temperatura de
sensor (14), así como con una unidad de mando (16) para la
identificación de un elemento de batería de cocción (18) mediante al
menos un parámetro eléctrico (R, L, RF) del elemento de batería de
cocción (18), en lo que la unidad de mando (16) está configurada
para la determinación de una temperatura de batería de cocción (20)
del elemento de batería de cocción (18) mediante una función (26)
que depende al menos de la temperatura de sensor (14) y de al menos
un parámetro térmico (Tpot, TGlass) específico para el elemento de
batería de cocción (18), caracterizado porque la unidad de
mando (16) está configurada para la ejecución de un programa de
calibración (22) automatizado al menos parcialmente para la
determinación del parámetro térmico (Tpot, TGlass) y para la
asignación del parámetro térmico (Tpot, TGlass) al parámetro
eléctrico (R, L, RF).
2. Campo de cocción por inducción según la
reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de mando
(16) está configurada para utilizar para la identificación del
elemento de batería de cocción (18) al menos dos parámetros
eléctricos (R, L, RF) independientes del elemento de batería de
cocción (18).
3. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque la unidad de mando (16) ejecuta el programa de calibración
(22) automatizado parcialmente al menos entonces si el parámetro
eléctrico (R, L, RF) no puede ser asignado a ningún conjunto de
datos almacenado en una unidad de almacenamiento (24) para un
elemento de batería de cocción (18).
4. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque la función (26) para la identificación de la temperatura de
batería de cocción (20) del elemento de batería de cocción (18)
depende de al menos dos parámetros térmicos (Tpot, TGlass).
5. Campo de cocción por inducción según la
reivindicación 4, caracterizado porque un primer parámetro
térmico (Tpot) describe una transmisión de energía entre el elemento
de calentamiento por inducción (10) y el elemento de batería de
cocción (18) y porque un segundo parámetro térmico (TGlass) describe
una transmisión de energía entre el elemento de batería de cocción
(18) y el sensor de temperatura (12).
6. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque la unidad de mando (16) está configurada para determinar en
el programa de calibración (22) automáticamente el al menos un
parámetro eléctrico (R, L, RF) del elemento de batería de cocción
(18) y generar una secuencia de grados de potencia de calentamiento
predeterminados, hasta que un usuario señaliza a través de una
interfaz de usuario (28) la consecución de un valor teórico de la
temperatura de batería de cocción (20).
7. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
por un elemento sensor de temperatura (30) para la determinación
directa de la temperatura de batería de cocción (20) en el programa
de calibración (22).
8. Campo de cocción por inducción según la
reivindicación 7, caracterizado porque el elemento sensor de
temperatura (30) está configurado como elemento termocrómico.
9. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones 1-5, caracterizado
porque la unidad de mando (16) está configurada para la ejecución
completamente automática del programa de calibración (22) y para la
determinación del parámetro térmico (Tpot, TGlass) averigua al menos
un parámetro (R, L, RF) de la evolución temporal de la temperatura
de sensor (14).
10. Campo de cocción por inducción según las
reivindicaciones 4 ó 5 y 9, caracterizado porque la unidad de
mando (16) utiliza para la determinación de los dos parámetros
térmicos (Tpot, TGlass) al menos un primer parámetro para una
velocidad de un aumento de la temperatura de sensor (14) y un valor
asintótico de la temperatura de sensor (14) con un grado de potencia
de calentamiento predeterminado.
11. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque el parámetro eléctrico (L) se corresponde con una
inductividad del elemento de batería de cocción (18).
12. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque el parámetro eléctrico (R) se corresponde con una resistencia
del elemento de batería de cocción (18).
13. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque el parámetro eléctrico (RF) se corresponde con un factor de
potencia del elemento de batería ele cocción
(18).
(18).
14. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque la unidad de mando (16) está configurada para, entonces si el
parámetro eléctrico (R, L, RF) no puede ser asignado a ningún
conjunto de datos almacenado en una unidad de almacenamiento (24)
para un elemento de batería de cocción (18), accionar el elemento de
calentamiento por inducción (10) en un modo de seguridad con una
potencia de calentamiento escasa.
15. Procedimiento para el accionamiento de un
campo de cocción por inducción con al menos un elemento de
calentamiento por inducción (10) y al menos un sensor de temperatura
(12) para la determinación de una temperatura de sensor (14), en lo
que un elemento de batería de cocción (18) es identificado mediante
al menos un parámetro eléctrico (R, L, RF) del elemento de batería
de cocción (18) y una temperatura de batería de cocción (20) del
elemento de batería de cocción (18) es determinada de manera
dependiente de al menos la temperatura de sensor (14) y al menos un
parámetro térmico (Tpot, TGlass) específico para el elemento de
batería de cocción (18), caracterizado porque para la
determinación del parámetro térmico (Tpot, TGlass) y para la
asignación del parámetro térmico (Tpot, TGlass) al parámetro
eléctrico (R, L, RF) es ejecutado un programa de calibración (22)
automatizado al menos parcialmente.
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-
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