NO173155B - Kokingstilstandsdetektor - Google Patents

Kokingstilstandsdetektor Download PDF

Info

Publication number
NO173155B
NO173155B NO902366A NO902366A NO173155B NO 173155 B NO173155 B NO 173155B NO 902366 A NO902366 A NO 902366A NO 902366 A NO902366 A NO 902366A NO 173155 B NO173155 B NO 173155B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
boiling
liquid
signal
acoustic
cooking
Prior art date
Application number
NO902366A
Other languages
English (en)
Other versions
NO902366D0 (no
NO173155C (no
NO902366L (no
Inventor
Foster B Stulen
Douglas B Pape
William J Williams
Original Assignee
Gas Res Inst
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
Priority claimed from US07/126,897 external-priority patent/US4869233A/en
Application filed by Gas Res Inst filed Critical Gas Res Inst
Publication of NO902366D0 publication Critical patent/NO902366D0/no
Publication of NO902366L publication Critical patent/NO902366L/no
Publication of NO173155B publication Critical patent/NO173155B/no
Publication of NO173155C publication Critical patent/NO173155C/no

Links

Landscapes

  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)
  • Cookers (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å styre et kokeredskap som har en oppvarmingsenhet som samvirker med et kar som inneholder en væske som er i stand til å koke, der nevnte oppvarmingsenhet reagerer på et tilbakekoblet styresignal ved å variere varmetilførselen til karet og der akustiske emisjoner som opptrer i den oppbevarte væske detekteres ved at elektriske signaler som er korrelert til nevnte akustiske forekomster, blir frembragt og tilført en eventuelt programmerbar prosesstyringsenhet som avgir nevnte styresignal til oppvarmingsenheten. Dessuten vedrører oppfinnelsen en detektor for bruk i kombinasjon med et kar som inneholder en væske som forventes å koke, der det er ønskelig å kjenne koketilstanden, innbefattende en transduser for å frembringe et elektrisk signal som er korrelert til akustiske emisjoner som opptrer i væsken, og en mottakerkrets for å motta nevnte transdusersignal. Ved oppfinnelsen særlig om hvorvidt et fluidum koker, og dersom det koker, detekteres tilstandene eller graden av koking. Ved oppfinnelsen overvåkes dessuten antallet og/eller amplituden av akustiske energi-emisjonsutbrudd som frembringes av væsken under eller ved starten av koking for å bestemme kokingstilstandene.
Koking av væsker skjer i tallrike industrier innbefattende kjemisk behandling, elektrisk effektgenerering og matvarepreparering. Når varme tilføres overflaten av et kar som inneholder en væske, stiger temperaturen i væsken til metningstemperaturen eller koketemperaturen for væsken. Når væsken som et hele er noe under metningstemperaturen, kan et tynt lag av væske nær den oppvarmede overflaten stige over metningstemperaturen og initiere koking. Dampbobler vil dannes i væsken, men de kollapser når de beveger seg til den kjøligere del av væsken. Kokingsprosessen når væskemassen er under metningstemperaturen benevnes som "underkjølt koking". Med "småkoking" forstås den tilstand når en væske er ved eller på kanten av underkjølt koking. Når temperaturen av ialt vesentlig hele væsken når metningspunktet, vil dampbobler stige til væskeoverflaten. Denne prosess er benevnt "kjernedannende koking" eller mer vanlig "full koking" eller "rullende koking".
I dampgenereringanlegg blir koketilstandene generelt bestemt ved å måle trykket og temperaturen av fluidumet og sammen-ligne målingene med standard driftsbetingelser for anlegget. I satskjemiske reaktorer blir koketUstandene ikke lett bestemt. Temperaturmåling alene er utilstrekkelig som en koketilstandsdetektor på grunn av at et fluidum ved dets metningstemperatur kan være kokende eller kondenserende. En trykkmåling kan ikke være tilgjengelig dersom produktgasser ventileres. En akustisk kokingsdetektor som kan bestemme tilstanden av koking uavhengig av temperatur og trykkmål inger ville være nyttig i disse reaktorer.
Vedrørende den spesielle anvendelse av kokeredskaper, er forskjellige anordninger og fremgangsmåter blitt foreslått for å detektere kokingstUstandene i silke redskaper. Disse anordninger innbefatter typisk et middel for å styre oppvarmningstakten for kokeredskapsoverflateenheter, slik som naturgassbrennere eller elektriske elementer, som reaksjon på en bestemt detektert kokingstilstand. I US patent nr. 3.828.164 foreslås eksempelvis detektering av dampen fra kokende vann, og å generere og sende et styresignal ved hjelp av radiobølger som reaksjon på deteksjon av den damp-genererende kokingstilstanden. Oppfinnelsen har den begrensning at en avføler må anbringes over kokekaret. Dette medfører et spesialisert lokk for kokekaret, med tilhørende kostnad og rengjøringsvanskeligheter. Dessuten kan det ved oppfinnelsen kun detekteres hvorvidt væsken som kokes frembringer damp. Det kan ikke detekteres når underkjølt koking er igang.
US patent nr. 4.481.409 foreslår bruken av vektdeteksjon og beregning av vekttapshastighet for styring av oppvarmings-takten for en elektrisk overflateenhet i et kokeredskap. Denne kjente løsning tilveiebringer et middel kun for å trekke slutninger av kokingstilstanden fra vekttaphastig-heten, men avfølingsmetoden kan ikke virke på riktig måte dersom kokekaret dekkes av et lokk, hvilket hindrer den fordampende dampen fra å unnslippe. Dessuten er vekttapet ved en småkokingstilstand minimalt, og denne kjente løsning er ineffektiv for detektering av denne tilstand.
Fra britisk patentsøknad, publikasjon nr. 2.143.053 er det kjent en kokingsdetektor og regulator omfattende en piezoelektrisk transduser med en bølgeleder som er i kontakt med kokekarets bunn. Transduserens utgangssignal forsterkes og tilføres en mikroprosessor som styrer oppvarmingen.
US patent 4.622.202 omhandler å benytte en akustisk transduser for å detektere kobling av natrium i en reaktor.
Dessuten er det fra US patent 4.140.021 kjent å bruke akustiske detektorer for å overvåke et superleder-system og med en anordning for å analysere de akustiske signalene.
Med foreliggende oppfinnelse tilsiktes at man ved hjelp av den innledningsvis nevnte fremgangsmåte og nevnte detektor skal kunne detektere termodynamiske tilstander slik som "ingen koking", "underkjølt koking", og "full koking". Detektoren, ifølge oppfinnelsen, som vi har oppfunnet kan anvendes til å informere en operatør om de eksisterende kokingstilstander, eller å aktivere et styresystem for å opprettholde eller endre kokingstilstandene.
Den innledningsvis nevnte fremgangsmåte kjennetegnes, ifølge oppfinnelsen ved å identifisere grupper av akustiske emisjoner fra utbrudd av signalaktivitet som tilsvarer opptredener av uregelmessige, individuelle akustiske emisjonsutbrudd,
å bestemme takten av de akustiske emisjonsutbrudd,
å klassifisere nevnte bestemte takt til et av forskjellige utgangssignaler, og
å generere nevnte tilbakekoblede styresignal for kokeredskapets oppvarmingsenhet på basis av nevnte klassifiserte utgangssignaler, idet slike forskjellige tilbakekoblede styresignaler genereres som reaksjon på takten av individuelle, uregelmessige, akustiske utbrudd som indikerer forskjellige koketilstander for væsken.
Den innledningsvis nevnte detektor kjennetegnes, ifølge oppfinnelsen, ved at nevnte mottakerkrets dessuten er innrettet til å identifisere grupper av akustiske emisjoner fra utbrudd av signalaktivitet som tilsvarer uregelmessige individuelle, akustiske emisjonsutbrudd, å bestemme takten av de akustiske emisjonsutbrudd, å klassifisere nevnte bestemte takt til et av forskjellige utgangssignaler, samt å generere nevnte forskjellige utgangssignaler som reaksjon på forskjellige detekterte grader av individuelle, uregelmessige, akustiske utbrudd som opptrer i væsken mens den befinner seg i nevnte kar.
Ytterligere utførelsesformer av fremgangsmåten og detektoren vil fremgå av de etterfølgende patentkrav, samt av den etterfølgende beskrivelse med henvisning til de vedlagte tegninger. Fig. 1 er et funksjonsblokkskjema over en anordning anvendt for utøvelse av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 illustrerer forskjellige akustiske og digitale logiske bølgeformer som kan utvikles under bruken av anordningen i fig. 1. Fig. 3 er en logisk tabell for den digitale logikk knyttet til anordningen i fig. 1. Fig. 4 er et funksjonsblokkskjema over en bestemt utførelses-form av den foreliggende oppfinnelse, hvor den anvendes med et styresystem for et kokeredskap.
En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er betegnet generelt som 10 i fig. 1 av tegningene. Som vist i den figuren blir en varmekildeenhet 12, i form av en natur-gassbrenner anvendt for å oppvarme en beholder 14 som inneholder væsken som er betegnet med 16.
En bølgeleder 20 av fast metall er anordnet til å danne kontakt med beholderens 14 underside og fortrinnsvis tvinges inn i det kontaktdannende forholdet ved hjelp av et fjærorgan som ikke er vist. Akustiske emisjoner fra væsken 16 ledes ved hjelp av bølgelederen 20 til en piezoelektrisk transduser 22 og omdannes til tilsvarende elektriske signaler. Hensikten med bølgelederen 20 er å beskytte transduseren 22 mot den høye temperaturen i beholderen 14. I tilfeller der transduser 22 kan motstå temperaturen i karet 14, er bølgelederen 20 ikke nødvendig.
De elektriske signaler fra funksjonselementet 22 ledes til forsterker og filter 24 forut for påfølgende behandling. Filterets passbånd velges til å utelukke lavfrekvent støy som frembringes av mekaniske forstyrrelser til beholderen 14. Passbåndet må strekke seg høyt nok til å innbefatte signalkomponentene som genereres ved koking. Det primære frekvensområdet for kokingssignalene avhenger av et antall av faktorer, innbefattende væskens 16 viskositet. Det er også viktig at filterets passbånd omfatter den primære frekvensen for transduserens respons overfor koking. Et frekvensområde lik 0,5 kHz - 500 kHz tilfredsstiller de fleste anvendelser, men et område av 5 kHz til 50 kHz foretrekkes dersom væsken 16 er vann. Signalene fra forsterker og filter 24 blir deretter behandlet.
Figur 2 illustrerer forskjellige bølgeformer knyttet til de akustiske emisjoner fra væsken 16 og med utmatingene fra logiske tidsstyrere 28 og 30 som kan anvendes for å skille de forskjellige typer av bølgeformer. Som vist i den nederste bølgeformen i fig.2, varierer de akustiske emisjoner fra væske 16 fra en ikke-kokingstilstand som er angitt med ingen akustisk emisjon detektert ved væske 16. En pulsprosess eller ekvivalent av underkjølt koking detekteres først av bølgelederen 20 og omdannes til et elektrisk signal på transduseren 22. Som vist i fig. 2 er den akustiske emisjon ved den pulsede prosess eller underkjølte kokingstilstand i form av vilkårlig adskilte individuelle aktivitetsutbrudd. Bølgeformen som dernest genereres ved væsken 16 og ledes til transduseren 22 og forsterkeren 24 er en kontinuerlig prosess som indikerer "rulling" eller "fullkoking", som har signal-topper som er samtlige over det indikerte terskelnivået.
Hovedtrekket av den her beskrevne oppfinnelse er at to karakteristika for det akustisk utsendte signal fra væske 16 overvåkes for å skille mellom to kokingsfaser: underkjølt koking og full koking. Når en væske begynner å koke eller "småkoker", vil individuelle bobler dannes og frigis fra bunnen av beholderen og kollapser når de når kjøligere væske over bunnoverflaten. Slike forekomster detekteres som individuelle aktivitetsutbrudd. Når der er en full koking, vil antallet av bobler som dannes og kollapser bevirke signalet til å innta en kontinuerlig vilkårlig opptreden p.g.a. overlagringen av mange individuelle forekomster.
Når der ikke er noen koking, er utgangssignalnivået fra transduseren 22 ganske lavt og derfor kan en "ingen-koking" tilstand lett skilles fra en kokingstilstand. Omvendt vil mekaniske støt mot beholderen, slik som blanding med en skje, generere meget store signaler. Slike signaler kan skilles og under den perioden blir all behandling utsatt for å eliminere denne forstyrrelse.
Differensieringen mellom underkjølt koking og full koking er basert på delingen av et signal i en pulstransientprosess og en kontinuerlig prosess.
I situasjoner hvor innholdet i beholder 14 er på en full koking, er utmatingen fra en RMK (rot-middel-kvadrat)/DC omformer 48 et mål på takten eller graden av koking og kan anvendes til å foreta justeringer i kokingstakten bestemt av en mikroprosessoren 40. I situasjoner hvor innholdet i beholderen 14 er på en underkjølt koking, er takten av opptreden av akustiske forekomster (som bestemt av puls-tellerholdekrets 44 i den representative kretsen) et mål på takten eller graden av underkjølt koking.
Differensieringen mellom de forskjellige akustiske signal-tilstander og målet av nivået for kokingstilstanden kan påvirkes av et hvilket som helst antall av realiseringer, innbefattende digitale eller analoge elektroniske kretser. Realiseringen som gjør bruk av digitale elektroniske komponenter som er vist i fig. 1 og beskrevet her presenteres som en representativ realisering.
Utmatingen fra forsterker og filter 24 behandles på to måter. Den første måten utføres for å bestemme hvilken kokingstilstand som er tilstede. Den andre måten utføres valgfritt i tilfellet av underkjølt koking eller full koking, når det er ønskelig å måle kokingstakten.
Kokingstilstanden bestemmes ved å analysere de akustiske signaler som følger. Signalet fra forsterker og filter 24 forbindes med en terskeldetektor 26 og derfra til 50-mikrosekunds monostabil tidskrets 28. Tidskretsen 28 frembringer en puls av 50 mikrosekunds varighet som begynner hver gang terskeldetektoren 26 avføler at det elektriske signalet har krysset den forutbestemte terskelen. Dersom tidskretsen 28 trigges av terskeldetektor 26 en andre gang mens utmatingen fra tidskrets 28 fortsatt er sann (høy), vil så varigheten av pulsen bli utvidet. Dersom det akustiske signalet er nær kontinuerlig, slik at utmatingen fra terskeldetektoren 26 omfatter et antall av tett adskilte pulser, vil så utmatingen fra tidskretsen 28 være kontinuerlig sann. Responsen hos tidskretsen 28 overfor et representativt akustisk signal er vist som signal B i figur 2. Utgangssignalet fra tidskretsen 28 behandles på flere måter, innbefattende å gjøre bruk av en en-sekunds monostabil tidskrets 30. Tidskretsen 30 trigges av en positivt gående utgangssignalendring fra tidskretsen 28. Når utmatingen fra tidskretsen 28 endrer seg fra usann (lav) til sann (høy), frembringer tidskretsen 20 en puls av varighet minst ett sekund. Dersom tidskretsen 30 trigges på ny av tidskretsen 28 når utmatingen fra tidskretsen 30 er sann, vil så varigheten av utgangspulsen fra tidskretsen 30 bli utvidet. Men når utmatingen fra tidskretsen 28 forblir på vedvarende, vil tidskretsen 30 ikke bli trigget på ny og dens utmating vil gå til usann (lav) ett sekund etter den siste tilstands-endring hos tidskretsen 28. Responsen fra tidskretsen 30 overfor en representativ utmating fra tidskretsen 28 er vist som signal A i fig. 2. Tidskretsene 28 og 30 har fortrinnsvis form av monostabile (one-shot) anordninger som kan trigges på ny.
Den logiske tabellen (sannhetstabellen) i fig. 3 viser hvorledes utmatingene fra tidskretsene 28 og 30 kan anvendes til å bestemme kokingstilstanden. Anordningen 20 innbefatter OG-porter 32 og 34 og inverterere 36 og 38 til å utføre den logikk som er angitt i fig.3. OG-port 32 behandler utgangssignalet fra tidskretsen 30 etter invertering i inverteren 36 og utgangssignalet fra tidskretsen 28 etter invertering i inverterer 38. Utgangssignalet fra OG-port 32 vil være sant (høyt) når begge signaler A og B er usanne (lave), hvilket indikerer en ikke-kokingstilstand i væske 16. OG-port 34 behandler utgangssignalet fra tidskrets 28 og utgangssignalet fra tidskrets 30, etter invertering på inverterer 36. Utgangssignalet fra OG-porten 34 vil være sant når signal B er sant, men signal A er usant, hvilket indikerer en full kokingstilstand. En underkjølt kokingstilstand indikeres når utmatingen fra tidskretsen 30 er sann, uansett tidskretsens 28 tilstand.
Så snart det er blitt bestemt at væsken 16 koker og hvilken kokingstilstand (enten underkjølt eller full koking) er tilstede, kan det være ønskelig å behandle det akustiske signalet ytterligere for å bestemme graden av koking innenfor den detekterte tilstand. For underkjølt koking, foretas dette ved å måle frekvensen av opptreden av de diskrete akustiske emisjonsforekomster, og for full koking ved å måle rot-middel-kvadrat (RMK) amplituden av det kontinuerlige signalet. En representativ realisering som gjør bruk av digitale elektroniske komponenter til å utføre disse funksjoner er vist som del av fig. 1 og beskrevet nedenfor.
Utgangen på tidskretsen 28 er koblet til en teller 42 og anvendt for utviklingen av et underkjølt koking-taktsignal i en datamaskin 40. Utgangen på den pulsintegrerende telleren 42 er koblet til en tellerholdekrets 44, og deretter er utgangen på holdekretsen 44 koblet til datamaskinen 40. En sample-intervall tidskrets 46 styres av en digital utmating fra datamaskinen 40 og fungerer til å låse den pulsintegrerende tellerens 42 verdi i tellerholdekretsen 44 og til å tilbakestille pulstelleren 42. Som senere omtalt, kan det være ønskelig å erklære den underkjølte kokingstilstanden til å være representert av en takt av ca. 1-10 energiutbrudd pr. sekund.
Anordningen i fig. 1 innbefatter også en RMK-til-DC omformeren 48 hvis innmating er signalet fra forsterkeren 24. Omformeren 48 frembringer et utgangssignal som mates til datamaskinen 40 og er et mål på amplituden av den akustiske emisjonsomhylling som detekteres på beholderen 14 ved hjelp av bølgelederen 20. Som tidligere angitt kan utmatingen fra omformeren 48 anvendes til å regulere eller styre amplituden av "rullende" koketilstander som detekterer seg i beholder 14.
Anordningen i fig. 1 innbefatter også alarm- og fremviser-anordninger som er betegnet som 50 og 52 slik det måtte være behov for der oppfinnelsen anvendes.
Oppfinnelsen som er omtalt her kan finne anvendelse i et utall av utførelsesformer. Der er mange prosessindustrier hvor kjennskap til, eller styring av, kokingstilstander behøves. Det er allerede blitt nevnt at der ikke eksisterer noen tilfredsstillende anordninger for å detektere koking i visse kjemiske reaktorer. En bestemt anvendelse som er omtalt i detalj i dette patent er en kokeredskap med monitor og/eller styreenhet.
Kokingstilstandsdetektoren kan anvendes med en kokeprogram-velger og en brennstoffstrøm eller effektnivåstyreinnretning for å forenkle eller automatisere kokeprosessen. Denne utførelsesform er vist i fig. 4, hvor væsken 16 er nå vann eller en viss annen væske som skal kokes, og beholder 14 er et kokekar. Bølgelederen 20 sender akustisk energi fra kokekaret 14, via overflateoppvarmningsenheten 12 til den akustiske transduseren 22 som er plassert innenfor koke-redskapet for å hindre dets forstyrrelse med ordinære kokeaktiviteter. Signalene fra transduseren 22 behandles av forsterker og filter 24 og fortolkes på den måte som er tidligere beskrevet av elektronisk krets 49. En realisering av denne ble vist i fig. 1. Informasjon om den foreliggende koketilstand føres til et styrepanel 60, hvor koketilstanden sammenlignes med det valgte programmet ved hjelp av opera-tøren. Kommandoer for å øke eller minske oppvarmningstakten gis etter behov til brennerstyrekrets 18, som i sin tur styrer takten som brennstoff eller effekt leveres til oppvarmingsenheten 12.
Der finnes mange typer av matvarer som kan kokes på overflaten av et kokeredskap og mange forskjellige situasjoner der kokingsdetektoren og styresystemet kan anvendes. En mulig operasjonsmodus vil bli anvendt for å dampe eksempelvis friske grønnsaker. For å koke disse produkter blir produktet og vannet anbragt sammen i et tildekket kokekar. Vannet oppvarmes til en full koking, og varmekilden senkes eller slås av for å tillate dampen i karet å koke produktet. Operatøren vil programmere kokeredskapets styreenhet til å tilføre varme ved en høy takt inntil en full koking detekteres for så å senke eller slå av varmekilden. En andre mulig operasjonsmodus kunne anvendes til å koke, eksempelvis visse supper og sauser som må bringes til full koking og så småkoke over en viss tid. Når operatørene velger dette program, vil varme først bli tilført ved en høy takt inntil en full kokingstilstand detekteres. Takten av brennstoff strøm eller effekt som leveres til varmeenheten vil så bli redusert for å tillate det kokende produktet å avkjøles til en småkokingstilstand. Deretter vil takten av brenn-stoffstrøm eller effektlevering kontinuerlig bli justert ved hjelp av styreenheten for å opprettholde en "småkokings" tilstand i kokingsproduktet, typisk angitt ved ca. 1-10 akustiske emisjonsforekomster pr. sekund. Dette bestemte program anvender to deteksjons- og styringsmodi: en diskret styring foretatt mens produktet initielt oppvarmes og styreenheten venter på et full-kokingssignal fra detektoren, og en lineær styringsmodus mens styreenheten søker å opprettholde en konstant takt av akustisk emisjonsforekomster under småkokingstrinnet. Denne andre operasjonsmodus kan også være gunstig for koking av produkter slik som oppdelte poteter som er utsatt for "å koke over". Dersom oppvarmningstakten reduseres når produktet først kommer til en full koking, vil produktet så fortsette å koke, men muligheten for å koke over vil i stor grad bli redusert. En tredje mulig operasjonsmodus kunne anvendes for å koke eksempelvis pasta, hvor vannet må bringes til en koking før maten anbringes i kokekaret. I denne operasjonsmodus vil varme bli tilført med en fast takt, og når en "full koking" tilstand detekteres, vil en hørbar eller visuell alarm bli aktivert for å varsle operatøren om at maten kan anbringes i kokekaret.
Disse eksempler illustrerer forskjellige måter som de flere funksjoner av koketilstandsdetektoren kan anvendes med et styresystem og en styrbar varmekilde for et kokeredskap for å forenkle og å automatisere disse kokingsoppgaver. Ettersom der finnes mange matvareprodukter som ikke er nevnt her, gjenstår det mange styreprogrammer hvor kokingstilstandsdetektoren kan anvendes og som ikke er beskrevet her.
Dessuten finnes der et stort antall av prosesser innenfor industrien der koking må overvåkes eller styres, og den foreliggende oppfinnelse kan finne anvendelse i mange av disse. I den spesielle anvendelse av koking som er omtalt her, slik som i de fleste kokingsanvendelser, blir kokingstakten styrt av takten som varme leveres til væsken. Der er imidlertid visse prosesser hvor koking bevirkes, ikke ved innføringen av varme til en væske, men ved tilførselen av et vakuum. Kokingstilstandsdetektoren kan også anvendes som en tilbakekoblingsavføler for et kokestyresystem hvor koketakten styres av trykk eller vakuum. Der er også visse eksotermiske kjemiske reaksjoner hvor koking av reaksjonsmidlene bevirkes av reaksjonsvarmen, hvis fremgang kan overvåkes av en akustisk kokingstilstandsdetektor.
Datamaskinen som er betegnet 40 i figur 1 og styresystemet som er betegnet 60 i figur 4 kan i praksis dele en felles mikroprosessorbrikke, eller kokingstilstands-avfølingskretsen som er betegnet 49 i fig. 4 og styresystemet 60 kan fremstil-les som en enkelt elektronisk krets. Funksjonene er blitt adskilt i blokkskjemaet i fig. 4 for å klargjøre presenta-sjonen og ikke for å begrense realiseringen av oppfinnelsen.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for å styre et kokeredskap som har en oppvarmingsenhet som samvirker med et kar som inneholder en væske som er istand til å koke, der nevnte oppvarmingsenhet reagerer på et tilbakekoblet styresignal ved å variere varmetilførselen til karet og der akustiske emisjoner som opptrer i den oppbevarte væske detekteres ved at elektriske signaler som er korrelert til nevnte akustiske forekomster, , blir frembragt og tilført en eventuelt programmerbar prosesstyringsenhet som avgir nevnte styresignal til oppvarmingsenheten, karakterisert ved å identifisere grupper av akustiske emisjoner fra utbrudd av signalaktivitet som tilsvarer opptredener av uregelmessige, individuelle akustiske emisjonsutbrudd, å bestemme takten av de akustiske emisjonsutbrudd, å klassifisere nevnte bestemte takt til et av forskjellige utgangssignaler, og å generere nevnte tilbakekoblede styresignal for kokeredskapets oppvarmingsenhet på basis av nevnte klassifiserte utgangssignaler, idet slike forskjellige tilbakekoblede styresignaler genereres som reaksjon på takten av individuelle, uregelmessige, akustiske utbrudd som indikerer forskjellige koketilstander for væsken.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte tilbakekoblede styresignaler genereres også som reaksjon på kommandoer for et foreskrevet kokeprogram.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte forskjellige tilbakekoblede styresignaler innbefatter et "ingen koking" styresignal, idet nevnte "ingen koking" styresignal genereres når nevnte akustiske emisjoner detekteres med en gjennomsnittstakt av mindre enn ca. én gruppe av akustiske emisjoner pr. sekund.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte forskjellige tilbakekoblede styresignaler innbefatter et "underkjølt koking" styresignal, idet nevnte "underkjølt koking" styresignal genereres når nevnte akustiske emisjoner detekteres med en gjennomsnittstakt av ca. 1 til 10 grupper av akustiske emisjoner pr. sekund.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte forskjellige tilbakekoblede styresignaler innbefatter et "full koking" styresignal, idet nevnte "full koking" styresignal genereres når nevnte detekterte akustiske emisjoner overlapper i tid og opptrer med en gjennomsnittstakt slik at en forekomst ikke kan skilles fra den neste og opptredenen av akustiske emisjoner fremtrer som en kontinuerlig prosess.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte frembragte elektriske signaler båndpassfiltreres til å innbefatte kun et bestemt frekvensområde, idet nevnte bestemte frekvensområde strekker seg fra ca. 5 kHz til ca. 50 kHz.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at kokeprogrammet innbefatter å tilføre full varme ved hjelp av nevnte oppvarmingsenhet til nevnte kokekar inntil en "full koking" tilstand detekteres i nevnte væske, for så å redusere varmen som tilføres nevnte kokekar.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at kokeprogrammet innbefatter å tilføre full varme ved hjelp av nevnte oppvarmingsenhet til nevnte kokekar inntil en "full koking" tilstand detekteres i nevnte væske, for så å redusere varmen som tilføres nevnte kokekar inntil en "underkjølt koking" tilstand detekteres i nevnte væske, for deretter å justere varmetilførselen fra nevnte oppvarmingsenhet til å opprettholde en "underkjølt koking" tilstand i nevnte væske.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at kokeprogrammet innbefatter å tilføre varme med en moderat takt til nevnte kokekar inntil en "underkjølt koking" eller "småkoking" tilstand detekteres, for så å justere varmetilførselen fra nevnte oppvarmingsenhet til å opprettholde en "underkjølt" eller "småkokings" koketilstand i nevnte væske.
10. Detektor for bruk i kombinasjon med et kar (14) som inneholder en væske (16) som forventes å koke, der det er ønskelig å kjenne koketilstanden, innbefattende en transduser (22) for å frembringe et elektrisk signal som er korrelert til akustiske emisjoner som opptrer i væsken, og en mottakerkrets (24-28) for å motta nevnte transdusersignal, karakterisert ved at nevnte mottakerkrets dessuten er innrettet til å identifisere grupper av akustiske emisjoner fra utbrudd av signalaktivitet som tilsvarer uregelmessige individuelle, akustiske emisjonsutbrudd, å bestemme takten av de akustiske emisjonsutbrudd,, å klassifisere nevnte bestemte takt til et av forskjellige utgangssignaler, samt å generere nevnte forskjellige utgangssignaler som reaksjon på forskjellige detekterte grader av individuelle, uregelmessige, akustiske utbrudd som opptrer i væsken mens den befinner seg i nevnte kar.
11. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at detektoren er tilknyttet en prosesstyringsenhet som er forbundet med en oppvarmingsenhet for å styre tilført varme til karet.
12. Anordning som angitt i krav 10 eller 11, karakterisert ved at nevnte mottakerkretser innrettet til å avgi forskjellige utgangssignaler som innbefatter et "ikke-koking" utgangssignal, idet nevnte "ikke-koking" utgangssignalet genereres når nevnte mottakerkrets registrerer at signalet fra nevnte transduser indikerer at der er et gjennomsnitt av mindre enn ca. én detektert gruppe av akustiske utbrudd pr. sekund som opptrer i nevnte væske.
13. Anordning som angitt i krav 10 eller 11, karakterisert ved at nevnte mottakerkrets er innrettet til å avgi forskjellige utgangssignaler som innbefatter et "underkjølt koking" utgangssignal, idet nevnte "underkjølte koking" utgangssignal genereres når nevnte krets registrerer at signalet fra nevnte transduser indikerer at der er et flertall av, men diskrete, identifiserbare grupper av akustiske utbrudd som opptrer i nevnte væske med en gjennomsnittstakt i området fra ca. 1-10 grupper pr. sekund.
14. Anordning som angitt i krav 13, karakterisert ved at nevnte krets er innrettet til å frembringe et "underkjølt koking" utgangssignal som er omtrentlig lineært proporsjonalt med antallet av akustiske utbrudd pr. sekund som opptrer i nevnte væske, slik som bestemt fra nevnte transdusersignal.
15. Anordning som angitt i krav 10 eller 11, karakterisert ved at nevnte mottakerkrets er innrettet til å avgi forskjellige utgangssignaler som innbefatter et "full koking" utgangssignal, idet nevnte "full koking" utgangssignal genereres når nevnte krets registrerer at signalet fra nevnte transduser indikerer overlappende individuelle vilkårlige akustiske utbrudd som opptrer i nevnte væske kontinuerlig eller nesten kontinuerlig.
16. Anordning som angitt i krav 15, karakterisert ved at nevnte "full koking" utgangssignal er omtrentlig lineært proporsjonalt med den kvadratiske middelverdiampli-tude av signalet fra nevnte transduser.
17. Anordning som angitt i krav 10 eller 11, karakterisert ved at nevnte krets reagerer på transduserens elektriske signaler som opptrer kun i et frekvensområde fra ca. 5 kHz til ca. 50 kHz.
NO902366A 1987-11-30 1990-05-29 Kokingstilstandsdetektor NO173155C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/126,897 US4869233A (en) 1987-11-30 1987-11-30 Boiling condition detector
PCT/US1988/004180 WO1989005112A1 (en) 1987-11-30 1988-11-22 Boiling condition detector

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO902366D0 NO902366D0 (no) 1990-05-29
NO902366L NO902366L (no) 1990-05-29
NO173155B true NO173155B (no) 1993-07-26
NO173155C NO173155C (no) 1993-11-03

Family

ID=26778081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO902366A NO173155C (no) 1987-11-30 1990-05-29 Kokingstilstandsdetektor

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO173155C (no)

Also Published As

Publication number Publication date
NO902366D0 (no) 1990-05-29
NO173155C (no) 1993-11-03
NO902366L (no) 1990-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4869233A (en) Boiling condition detector
US5947370A (en) Apparatus and method for real time boiling point detection and control
US5746114A (en) Intelligent cooking system with wireless control
US6236025B1 (en) Acoustic sensing system for boil state detection and method for determining boil state
AU2015317186B2 (en) Induction hob with boiling detection and induction energy control, method for heating food with an induction hob and computer program product
CN102027802B (zh) 用于烹饪容器的烹饪设备
CN102763051A (zh) 用于控制烹饪过程的方法
US5938961A (en) Electronic controller for heating apparatus
KR900006641B1 (ko) 증기압력조리기구의 조리과정 제어방법
KR101048897B1 (ko) 그릴 제어 시스템 및 방법
US5545877A (en) Cooking vessel with water detection means
US4784052A (en) Cooking appliance
CN208652643U (zh) 一种检测液体沸腾的装置和电磁炉
US6301521B1 (en) Method and apparatus for boil phase determination
WO2008017113A1 (en) Cooking system
NO173155B (no) Kokingstilstandsdetektor
WO1990003121A1 (en) Improved food preparation system
JPH04503397A (ja) 沸騰状態検出器
JP2007236423A (ja) 加熱装置
WO2013126738A1 (en) Cookware with heat source under audible feedback control
CN109757972A (zh) 能够识别煮饭煮粥的电饭煲及煮饭煮粥识别方法
JP2703466B2 (ja) 過熱防止機能付き加熱調理器
JP2703478B2 (ja) 加熱調理器
KR100429417B1 (ko) 가스레인지의비등점검지장치및그방법
JP2703465B2 (ja) 過熱防止機能付き加熱調理器