FR3112592A1 - Hood with an infrared temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Hotte comportant un capteur de température infra-rouge L’invention concerne dans le domaine des appareils ménagers de cuisson, un dispositif de mesure de la température des aliments à distance pour piloter leur cuisson. Pour mesurer la température des aliments (A), la hotte (H) selon l’invention comporte quatre capteurs de température infra-rouge (IR) positionnés à ses quatre coins. Ils sont orientés pour viser chacune des quatre plaques de cuisson d’un appareil ménager de cuisson électrique ou d’une gazinière placés environ 60 cm en dessous de la hotte de façon à pouvoir mesurer à distance la température des aliments (A) à leur surface en cours de cuisson. La température ainsi mesurée peut être affichée à l’attention de l’utilisateur. De plus si la hotte est connectée à l’appareil ménager de cuisson (AC) électrique, alors la mesure de température peut être exploitée par l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) pour optimiser le processus de cuisson. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1.Hood comprising an infrared temperature sensor The invention relates, in the field of household cooking appliances, to a device for measuring the temperature of food remotely to control its cooking. To measure the temperature of the food (A), the hood (H) according to the invention comprises four infrared (IR) temperature sensors positioned at its four corners. They are oriented to target each of the four cooking plates of a household electric cooking appliance or a gas cooker placed approximately 60 cm below the hood so as to be able to measure the temperature of the food (A) on their surface from a distance being cooked. The temperature thus measured can be displayed for the attention of the user. In addition, if the hood is connected to the electrical household cooking appliance (AC), then the temperature measurement can be used by the control electronics of the household cooking appliance (AC) to optimize the cooking process. Figure to be published with abstract: Fig. 1.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION TO WHICH THE INVENTION RELATES
L’invention concerne dans le domaine des appareils ménagers de cuisson électriques ou des gazinières un dispositif de mesure de la température des aliments à distance pour piloter leur cuisson.The invention relates, in the field of household electric cooking appliances or gas stoves, to a device for measuring the temperature of food remotely to control its cooking.
ART ANTERIEURPRIOR ART
Dans beaucoup d’appareils ménagers de cuisson électriques ou de gazinières, le réglage de la puissance de la cuisson se fait en boucle ouverte par un simple bouton rotatif à plusieurs positionsIn many household electric cooking appliances or gas stoves, the adjustment of the cooking power is done in open loop by a simple rotary knob with several positions.
Sur des modèles plus sophistiqués, il est possible de donner une consigne de température, mais en fait cette consigne s’applique à une mesure de température de l’élément chauffant, dans certains cas à la mesure de température du récipient qui contient l’aliment par exemple les plaques de cuisson à induction.On more sophisticated models, it is possible to give a temperature setpoint, but in fact this setpoint applies to a temperature measurement of the heating element, in some cases to the temperature measurement of the container that contains the food for example induction hobs.
En fait la température de l’aliment n’est pas l’élément qui permet d’asservir le pilotage de l’appareil ménager de cuisson électrique.In fact, the temperature of the food is not the element that makes it possible to control the control of the household electric cooking appliance.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTIONBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
La hotte selon l’invention comporte au moins un capteur de température infra-rouge pour mesurer la température des aliments à distance.The hood according to the invention comprises at least one infrared temperature sensor for measuring the temperature of food remotely.
Au moins un capteur de température infra-rouge est orienté ou orientable de façon à que le trajet du rayon optique vise un des centres des carrés de 30 cm de côté dont les quatre carrés forment une surface de 60 cm par 60 cm à un niveau positionné environ 60 à 80 centimètres plus bas que la hotte.At least one infrared temperature sensor is oriented or orientable so that the path of the optical ray targets one of the centers of the squares of 30 cm sides, the four squares of which form a surface of 60 cm by 60 cm at a level positioned about 60 to 80 centimeters lower than the hood.
De préférence, le capteur de température infra-rouge dispose d’un faisceau de lumière qui indique l’emplacement visé.Preferably, the infrared temperature sensor has a beam of light that indicates the target location.
En pratique cela permet de viser les aliments en cours de cuisson dans des ustensiles de cuisine placés sur la table de cuisson d’un appareil ménager de cuisson placé usuellement entre 80 cm et 1 mètre de hauteur du sol, la hotte étant elle-même positionnée environ 60 à 80 cm au dessus de la table de cuisson.In practice, this makes it possible to target the food being cooked in kitchen utensils placed on the hob of a household cooking appliance usually placed between 80 cm and 1 meter in height from the ground, the hood itself being positioned approximately 60 to 80 cm above the hob.
Au titre d’une sécurité accrue, le capteur de température infra-rouge comporte un faisceau lumineux commandé pour avertir du danger tant que la température mesurée n’est pas revenue à la température ambiante.For increased safety, the infrared temperature sensor includes a controlled light beam to warn of danger until the measured temperature has returned to ambient temperature.
De façon préférentielle, la hotte comporte quatre capteurs de température infra-rouge qui sont intégrés aux quatre coins de la hotte, préservant l’espace central d’évacuation et de filtrage.Preferably, the hood has four infrared temperature sensors which are integrated into the four corners of the hood, preserving the central space for evacuation and filtering.
Ainsi ces quatre capteurs de température infra-rouge sont orientés ou orientables de façon à que le trajet de chacun des rayons optiques vise vers chacun des centres des carrés de 30 cm de côté dont les quatre carrés forment une surface de 60 cm par 60 cm à un niveau positionné environ 60 à 80 centimètres plus bas que la hotte.Thus these four infrared temperature sensors are oriented or orientable so that the path of each of the optical rays aims towards each of the centers of the squares of 30 cm sides, the four squares of which form a surface of 60 cm by 60 cm at a level positioned approximately 60 to 80 centimeters lower than the hood.
Au moins une température mesurée est affichée à destination de l’utilisateur.At least one measured temperature is displayed for the user.
La température ainsi mesurée par le capteur de température infra-rouge peut être directement affichée sur la façade de la hotte à l’attention de l’utilisateur qui peut l’utiliser à sa convenance.The temperature thus measured by the infrared temperature sensor can be directly displayed on the front of the hood for the attention of the user who can use it at his convenience.
De fait l’invention est une forme de dispositif de pilotage de la cuisson d’un aliment basé sur un capteur de température infrarouge.In fact, the invention is a form of device for controlling the cooking of food based on an infrared temperature sensor.
Le pilotage peut être manuel quand l’utilisateur exploite lui-même la température affichée pour effectuer la cuisson de l’aliment.Control can be manual when the user uses the displayed temperature himself to cook the food.
Le pilotage peut également être électronique quand la hotte est connectée à l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson pour les modèles les plus sophistiqués.Control can also be electronic when the hood is connected to the control electronics of the household cooking appliance for the most sophisticated models.
Il peut s’agir d’une connexion de la hotte et de l’électroniques de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique par liaison filaire ou par liaison sans fils (wifi, Bluetooth).This can be a connection of the hood and the control electronics of the household electric cooking appliance by wired link or by wireless link (wifi, Bluetooth).
Alors la variation de la température de l’aliment mesurée par le capteur de température infra-rouge est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson estime la masse de l’aliment en fonction de la puissance électrique produite.Then the variation in the temperature of the food measured by the infrared temperature sensor is an input parameter for the control electronics of the household cooking appliance to estimate the mass of the food according to the electrical power produced.
Si de plus l’appareil ménager de cuisson dispose de la masse de l’aliment mesurée par une balance électronique intégrée, cette valeur associée à la variation de la température de l’aliment mesurée par le capteur de température infra-rouge est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson estime la capacité calorique de l’aliment en fonction de la puissance électrique produite.If the household cooking appliance also has the mass of the food measured by an integrated electronic scale, this value associated with the variation in the temperature of the food measured by the infrared temperature sensor is a parameter of input for the control electronics of the household cooking appliance to estimate the caloric capacity of the food as a function of the electrical power produced.
Pour les modèles encore plus sophistiqués, l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson dispose de mesures physiques optiques du capteur de température infra-rouge autres que la température telles que des coefficients de diffusion, d’émissivité ou de polarisation.For even more sophisticated models, the control electronics of the household cooking appliance have optical physical measurements of the infrared temperature sensor other than temperature such as diffusion, emissivity or polarization coefficients.
Il est également possible que l’orientation du rayon optique d’un capteur de température infra-rouge soit commandé par l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique.It is also possible that the orientation of the optical beam of an infrared temperature sensor is controlled by the control electronics of the household electric cooking appliance.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference is made to the appended drawing.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Pour mesurer la température de l’aliment (A), la hotte (H) selon l’invention comporte au moins un capteur de température infra-rouge (IR) pour mesurer la température des aliments (A) à distance.To measure the temperature of the food (A), the hood (H) according to the invention comprises at least one infrared (IR) temperature sensor for measuring the temperature of the food (A) remotely.
La température des aliments est celle mesurée à la surface quand l’aliment (A) est dans l’ustensile de cuisine (U) telle qu’une poêle (P) ou une casserole (C) placé sur une des plaques de cuisson de l’appareil ménager de cuisson (AC).The temperature of the food is that measured at the surface when the food (A) is in the kitchen utensil (U) such as a frying pan (P) or a saucepan (C) placed on one of the hotplates of the oven. household cooking appliance (AC).
Pour cela le capteur de température (IR) infra-rouge mesure la température des aliments (A) à une distance de plusieurs décimètres en étant positionné intégré dans la hotte (H) à une hauteur supérieure à celle du niveau de l’emplacement de l’aliment (A) sur la table de cuisson de l’appareil ménager de cuisson (AC) et en pouvant mesurer la température au niveau de la face supérieure de l’aliment (A).For this, the infrared temperature sensor (IR) measures the temperature of the food (A) at a distance of several decimeters by being positioned integrated in the hood (H) at a height greater than that of the level of the location of the food (A) on the hob of the household cooking appliance (AC) and being able to measure the temperature at the level of the upper face of the food (A).
Pour cela il est avantageux que la hotte comporte au moins un capteur de température infra-rouge (IR) mais de préférence quatre (IR1, IR2, IR3, IR4).For this, it is advantageous for the hood to include at least one infrared temperature sensor (IR) but preferably four (IR1, IR2, IR3, IR4).
Comme illustré figure 1, ces capteurs de température infra-rouge (IR1, IR2, IR3, IR4) sont intégrés préférentiellement aux quatre coins de la hotte (dont le volume est représenté en filaire), préservant l’espace central d’évacuation et de filtrage de la hotte (H).As shown in Figure 1, these infrared temperature sensors (IR1, IR2, IR3, IR4) are preferentially integrated into the four corners of the hood (whose volume is represented by wire), preserving the central space for evacuation and hood filtering (H).
Ces quatre capteurs de température infra-rouge (IR1, IR2, IR3, IR4) sont orientés de façon à que le trajet de chacun des rayons optiques (R1, R2, R3, R4) vise vers le centre de chacune des quatre plaques de cuisson, c’est-à-dire usuellement vers chacun des centres des carrés de 30 cm de côté dont les quatre carrés forment la surface classique de 60 cm par 60 cm de la table de cuisson à un niveau positionné environ 60 à 80 centimètres plus bas que la hotte.These four infrared temperature sensors (IR1, IR2, IR3, IR4) are oriented so that the path of each of the optical rays (R1, R2, R3, R4) aims towards the center of each of the four cooking plates. , that is to say usually towards each of the centers of the squares of 30 cm side whose four squares form the classic surface of 60 cm by 60 cm of the hob at a level positioned approximately 60 to 80 centimeters lower than the hood.
Si besoin, ils peuvent être orientables avec un faisceau de lumière qui indique l’emplacement visé.If necessary, they can be oriented with a beam of light that indicates the target location.
La température ainsi mesurée par le capteur de température infra-rouge peut être directement affichée sur la façade de la hotte à l’attention de l’utilisateur qui peut l’utiliser à sa convenance.The temperature thus measured by the infrared temperature sensor can be directly displayed on the front of the hood for the attention of the user who can use it at his convenience.
En particulier dans le cas d’un liquide, cela permet d’utiliser la puissance maximale de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) pour obtenir au plus vite la température désirée.In particular in the case of a liquid, this makes it possible to use the maximum power of the household electric cooking appliance (AC) to obtain the desired temperature as quickly as possible.
Dans le cas d’un aliment (A) solide, cela permet au contraire de réguler la puissance de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) par exemple si on souhaite uniquement réchauffer un plat sans le recuire. Dans ce cas il est recommandé de rester à basse température sans dépasser la température de coagulation de l’aliment (A).In the case of a solid food (A), this allows on the contrary to regulate the power of the household electric cooking appliance (AC) for example if you only want to heat a dish without recooking it. In this case it is recommended to remain at low temperature without exceeding the coagulation temperature of the food (A).
De fait l’invention est une forme de dispositif de pilotage de la cuisson d’un aliment basé sur un capteur de température infrarouge (IR). Le pilotage est dans ce cas manuel mais il peut être complété par un pilotage électronique.In fact, the invention is a form of device for controlling the cooking of food based on an infrared (IR) temperature sensor. Control is in this case manual but it can be supplemented by electronic control.
Pour des modèles de hottes plus sophistiqués, la hotte (H) peut être connectée par liaison filaire ou par liaison sans fils (wifi, Bluetooth) à l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) et la mesure de la température peut être un paramètre d’entrée de l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) pour réaliser une commande optimale au sens de l’automatique.For more sophisticated hood models, the hood (H) can be connected by wire link or by wireless link (wifi, Bluetooth) to the household electrical cooking appliance (AC) and the temperature measurement can be a parameter input of the control electronics of the household electric cooking appliance (AC) to achieve optimum control in the sense of automatic.
Cela présente l’intérêt d’une commande optimale pour réaliser une action spécifique.This has the advantage of an optimal command to perform a specific action.
A titre d’exemple, l’électronique de commande peut réaliser une commande optimale à la place de l’utilisateur comme dans les deux exemples précédents.By way of example, the control electronics can achieve optimal control instead of the user as in the two previous examples.
De plus l’électronique de commande réalisée classiquement par un microprocesseur dispose de moyens de calculs temps réels dont ne dispose l’utilisateur.In addition, the control electronics produced conventionally by a microprocessor have real-time calculation means that the user does not have.
A titre d’exemple, la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) estime la masse de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite.By way of example, the variation in the temperature of the food (A) measured by the infrared temperature sensor is an input parameter for the control electronics of the household electric cooking appliance (AC ) estimates the mass of the food (A) as a function of the electrical power produced.
Si de plus, l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique dispose de la masse de l’aliment (A) mesurée par une balance électronique intégrée et de la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge, il est alors possible d’estimer la capacité calorique de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite.If, moreover, the control electronics of the household electric cooking appliance have the mass of the food (A) measured by an integrated electronic scale and the variation in the temperature of the food (A) measured by the infrared temperature sensor, it is then possible to estimate the caloric capacity of the food (A) according to the electrical power produced.
Il est également possible que l’orientation du rayon optique (R) d’un capteur soit commandée par l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC).It is also possible that the orientation of the optical ray (R) of a sensor is controlled by the control electronics of the household electric cooking appliance (AC).
A titre d’exemple, la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge (IR) est un paramètre d’entrée pour que l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique estime la masse de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite.By way of example, the variation in the temperature of the food (A) measured by the infrared temperature sensor (IR) is an input parameter for the control electronics of the household cooking appliance electrician estimates the mass of the food (A) according to the electric power produced.
En effet l’électronique de commande connaît d’une part la puissance électrique effectivement employée par rapport à la puissance électrique de la plaque concernée.Indeed, the control electronics know on the one hand the electrical power actually used in relation to the electrical power of the plate concerned.
D’autre part, l’observation en conséquence de la variation de température de l’aliment (A) en °C par seconde en regard de la puissance électrique moyennée va déterminer la valeur en eau de l’aliment (A). A défaut de connaître l’aliment (A), on peut estimer qu’il a une capacité calorique voisine de celle de l’eau et donc une masse égale à celle de la valeur en eau précédemment calculée.On the other hand, the consequent observation of the temperature variation of the food (A) in °C per second with regard to the average electrical power will determine the water value of the food (A). If the food (A) is not known, it can be estimated that it has a caloric capacity close to that of water and therefore a mass equal to that of the water value previously calculated.
Si de plus, l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) dispose de la masse de l’aliment (A) mesurée par une balance électronique intégrée au appareil ménager de cuisson électrique (AC) et de la variation de la température de l’aliment (A) mesurée par le capteur de température infra-rouge (IR) , il est alors possible d’estimer la capacité calorique de l’aliment (A) en fonction de la puissance électrique produite. La capacité calorique est obtenue en comparant la valeur en eau précédemment calculée à celle obtenue en divisant par la masse effectivement mesurée par la balance électronique intégrée.If, moreover, the control electronics of the household electric cooking appliance (AC) have the mass of the food (A) measured by an electronic scale integrated in the household electric cooking appliance (AC) and the variation from the temperature of the food (A) measured by the infrared temperature sensor (IR), it is then possible to estimate the caloric capacity of the food (A) according to the electrical power produced. The caloric capacity is obtained by comparing the water value previously calculated with that obtained by dividing by the mass actually measured by the integrated electronic scale.
De plus le capteur de température infra-rouge (IR) étant un capteur optique peut donner des mesures physiques optiques autres que la température telles que des coefficients de diffusion, d’émissivité ou de polarisation. A titre d’exemple un liquide, une purée, un récipient en pyrex ou une paroi métallique à une même température et à une même distance optique du capteur vont être différenciés par ces mesures physiques différentes de la seule mesure de température.In addition, the infrared temperature sensor (IR) being an optical sensor can give optical physical measurements other than temperature such as diffusion, emissivity or polarization coefficients. For example, a liquid, a puree, a Pyrex container or a metal wall at the same temperature and at the same optical distance from the sensor will be differentiated by these physical measurements different from the sole temperature measurement.
La surface d’un liquide aura une réflexion polarisée, la purée aura un coefficient de diffusion important, le pyrex aura une réflexion vitreuse et une paroi métallique une réflexion non polarisée à forte émissivité.The surface of a liquid will have a polarized reflection, the mash will have a high diffusion coefficient, the pyrex will have a vitreous reflection and a metal wall a non-polarized reflection with high emissivity.
De ce point de vue, si l’utilisateur a besoin d’un capteur pour mesurer uniquement la température, l’électronique de commande contrairement à l’utilisateur peut optimiser son processus de commande en fonction de ces mesures physiques optiques différente de la seule mesure de température.From this point of view, if the user needs a sensor to measure only the temperature, the control electronics unlike the user can optimize his control process according to these optical physical measurements different from the only measurement of temperature.
L’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) peut disposer de mesures physiques optiques du capteur de température infra-rouge autres que la température telles que des coefficients de diffusion, d’émissivité ou de polarisation et les exploiter.The control electronics of the household cooking appliance (AC) can have optical physical measurements of the infrared temperature sensor other than the temperature such as diffusion, emissivity or polarization coefficients and exploit them.
A titre d’exemple, si l’utilisateur cuit un œuf sur le plat dans une poêle (P) sur une plaque vitrocéramique, il est possible ainsi pour l’électronique de commande de l’appareil ménager de cuisson (AC) d’identifier la séquence des événements suivants.By way of example, if the user cooks a fried egg in a frying pan (P) on a ceramic hob, it is thus possible for the control electronics of the household cooking appliance (AC) to identify the following sequence of events.
L’état de départ est la plaque vitrocéramique à la température ambiante, suivi de la chauffe de la plaque avec un réflexion vitreuse, suivi de la présence de la poêle vide avec une réflexion métallique, suivi de la présence de beurre qui va fondre, puis de la présence de l’œuf dont il ne faut pas trop cuire le jaune d’œuf, suivi à la fin de la cuisson du retrait de la poêle, suivi d’une plaque vitrocéramique chaude qui va progressivement refroidir jusqu’à la température ambiante.The starting state is the ceramic hob at room temperature, followed by the heating of the hob with a glassy reflection, followed by the presence of the empty pan with a metallic reflection, followed by the presence of butter which will melt, then the presence of the egg, the yolk of which should not be overcooked, followed at the end of cooking by removing it from the pan, followed by a hot ceramic hob which will gradually cool to room temperature .
Ainsi l’appareil ménager de cuisson (AC) peut accompagner le séquencement d’une recette en se synchronisant par rapport à l’avancement de la recette par les mesures physiques du capteur de température infra-rouge (IR).Thus the household cooking appliance (AC) can accompany the sequencing of a recipe by synchronizing with the progress of the recipe by the physical measurements of the infrared temperature sensor (IR).
Il est même possible si le capteur de température infra-rouge (IR) comporte un faisceau lumineux qui peut être commandé, de l’allumer pour avertir du danger de se brûler tant que la plaque vitrocéramique ne s’est pas refroidie.It is even possible if the infrared temperature sensor (IR) has a light beam that can be controlled, to switch it on to warn of the danger of burning yourself as long as the ceramic hob has not cooled down.
La présence selon l’invention d’un capteur de température infra-rouge (IR) permet de transformer une simple commande électronique de l’appareil ménager de cuisson électrique (AC) en une véritable commande optimale de processus au sens de l’automatique.The presence according to the invention of an infra-red (IR) temperature sensor makes it possible to transform a simple electronic control of the household electric cooking appliance (AC) into a real optimal process control in the sense of automatic.
En termes d’application industrielle, l’invention s’applique à la mesure de températures des aliments (A) dans le cadre d’un appareil ménager de cuisson (AC).In terms of industrial application, the invention applies to the measurement of food temperatures (A) in the context of a household cooking appliance (AC).
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de produits avec différents niveaux de sophistications.The present invention is in no way limited to the embodiments described and represented, but those skilled in the art will know how to add any variant to it in accordance with their spirit for a range of products with different levels of sophistication.
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