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用于识别液体的沸腾状态的方法和装置


技术摘要:
在例如家用烹调设备(10)的加热区(12)中的液体的加热过程期间可以通过如下方式来识别所述液体的沸腾状态:通过传感器(18)以测量信号(A)的形式来检测在加热该液体时所引起的噪声,而且分析单元(20)将所检测到的测量信号(A)的时间图(B)转换成频谱(D)并且接着借助于智能算  全部
背景技术:
在如尤其是灶台那样的传统的家用烹调设备的情况下,用户必须亲自监控在该设 备的加热区上的烹饪用具中的烹饪物的加热过程和烹饪过程并且必要时手动地结束或调 整该加热过程。为了改善用户的安全性和操作舒适性,存在对加热过程的自动监控以及必 要时调整的需求。为了该目的,在烹饪用具中的液体的沸腾状态必须能够自动地被识别。已 知用于确定烹饪用具或者它里面的东西的温度的不同的方法,但是还未已知用于识别在烹 饪用具中的液体的沸腾状态的可靠的方法。
技术实现要素:
本发明的任务是:提供一种用于识别在液体的加热过程期间识别液体的沸腾状态 的方法和装置,利用所述方法和所述装置能够可靠地确定该液体的沸腾状态。 该任务通过独立权利要求的教导来解决。本发明的特别有利的设计方案和进一步 改进方案是从属权利要求的技术方案。 在按照本发明的用于在加热区中的液体的加热过程期间识别所述液体的沸腾状 态的方法中,以测量信号的形式来检测在加热液体时引起的噪声;将所检测到的测量信号 的时间图转换成频谱;并且接着借助于智能算法基于该频谱来确定液体的沸腾状态。 本发明的方法检测在加热液体时由于蒸汽气泡的形成和破裂而引起的噪声。依据 这些噪声,能够比仅依据液体或者包含该液体的容器的温度更精确并且更可靠地识别该液 体的沸腾状态。此外,在本发明的方法中,不是分析噪声测量信号的时间图,而是分析例如 借助于傅里叶变换而得到的频谱。亦即,沸腾状态不是依据所检测到的噪声的音量水平来 检测,而是依据噪声或噪声水平的发生变化的频谱来检测,这同样提高了对沸腾状态的识 别的精度和可靠性。最后,借助于智能算法来确定液体的沸腾状态,由此可以进一步提高沸 腾状态识别的精度和可靠性。 用户不必亲自监控加热过程而是加热设备可以自身监控沸腾状态并且必要时自 动地改变或结束加热过程的前提条件是:对沸腾状态的可靠的识别。这提高了加热设备对 于用户来说的使用舒适性并且也提高了使用该加热设备的安全性。 液体的沸腾状态就这点而言包括液体和含有液体的混合物、尤其是烹饪物。加热 过程就这点而言包括对液体的加热和烹饪。对沸腾状态的识别就这点而言包括:识别液体 是否已经达到其沸点,但是也包括在达到沸点之前和在达到沸点之后的状态。 本发明的方法一般能应用于所有类型的液体和所有类型的加热过程。按照本发明 的方法尤其能应用于在家用烹调设备、尤其是灶台的加热区的烹饪用具中的液体。 对智能算法的应用就这点而言优选地包括如下算法,所述算法配备人工智能工 4 CN 111551199 A 说 明 书 2/6 页 具、例如神经元网络、专家系统、机器学习和/或模糊逻辑和/或与它们相关联。智能算法优 选地自主学习,以便改善沸腾状态识别的精度和可靠性并且与发生变化的或新的应用条件 适配。 在本发明的一个设计方案中,对沸腾状态的确定包括将频谱与比较频谱组进行比 较。这些比较频谱例如可以通过由制造商和/或消费者训练相应的加热设备或其分析单元 来生成。优选地,这些比较频谱可以被改变/更新和补充。该比较频谱组例如存储在分析单 元或加热设备的内部存储器中或者存储在外部存储器(例如云等等)中。 优选地,该比较频谱组包含针对在加热过程期间液体的不同的沸腾状态的频谱。 附加地或替选地,该比较频谱组优选地包含针对不同的液体类型、不同的液体量和/或不同 的液体容纳容器的频谱。该比较频谱组范围越广泛并且在不同的比较频谱中考虑越多个变 量,则通过将所检测到的频谱与该比较频谱组进行比较来对沸腾状态的确定就越精确并且 越可靠。 在本发明的另一设计方案中,还可以由一个或多个加热区的设备控制器来提供加 热区信息,并且接着也可以通过智能算法基于所提供的加热区信息来确定沸点。以这种方 式,可以进一步改善所确定的沸腾状态的精度和可靠性。加热区信息例如包括关于多个加 热区中的哪个加热区当前在运行、多么强烈地被加热、已经被加热多久以及诸如此类的信 息。如果加热区配备温度传感器,则加热区信息也可以包括关于加热区或例如烹饪容器的 温度的信息。 在本发明的另一设计方案中,用户可以输入与影响液体的加热过程的参数有关的 用户信息,并且接着也可以通过智能算法基于所输入的用户信息来确定沸点。以这种方式, 可以进一步改善所确定的沸腾状态的精度和可靠性。这些用户信息例如包含关于液体的类 型、液体量、包含液体的容器的尺寸、容器类型以及诸如此类的信息。 在本发明的另一设计方案中,在确定沸腾状态之后,用户可以输入关于所确定的 沸腾状态的准确性方面的用户反馈。在该设计方案中,智能算法和/或比较频谱组可以优选 地自主学习地与所输入的用户反馈适配。 替选地或附加地,液体的沸腾状态可以附加地通过光学和/或热监控单元来监控, 所述光学和/或热监控单元在确定沸腾状态之后输入关于所确定的沸腾状态的准确性方面 的监控反馈。在这种情况下,智能算法和/或比较频谱组也可以优选地自主学习地与所输入 的监控反馈适配。 在本发明的另一设计方案中,在确定沸腾状态之后,向用户输出信息信号和/或向 一个或多个加热区的设备控制器输出信息和/或控制信号。这些信息信号、信息和控制信号 分别与所确定的沸腾状态有关。 按照本发明的用于在加热区中的液体的加热过程期间识别该液体的沸腾状态的 装置包含:至少一个传感器,用于以测量信号的形式来检测在加热该液体时引起的噪声;和 分析单元,该分析单元与所述至少一个传感器连接并且具有智能算法,其中,该分析单元被 设计用于执行本发明的上述方法。 关于优点、优选的设计方案和概念阐述,补充性地参阅与按照本发明的方法相结 合的上述实施方案。 用于检测在加热液体时所引起的噪声的传感器优选地被设计为振动传感器、加速 5 CN 111551199 A 说 明 书 3/6 页 度传感器、声音传感器、固体声音传感器或者诸如此类的。所述传感器可以布置在相应的加 热设备之内或者可以布置在相应的加热设备之外;在灶台的情况下,例如布置在玻璃陶瓷 板下方或者布置在灶台上方的抽油烟机上。 优选地,分析单元与相应的加热设备的设备控制器连接或者集成到该设备控制器 中。 在本发明的一个设计方案中,所述装置还具有存储器和/或与外部存储器的接口, 以用于存储比较频谱组,该比较频谱组包含针对在加热过程期间液体的不同的沸腾状态的 频谱和/或针对不同的液体类型、不同的液体量和/或不同的液体容纳容器的频谱。 在本发明的一个设计方案中,分析单元具有用于从一个或多个加热区的设备控制 器接收加热区信息的接口。 在本发明的一个设计方案中,分析单元具有用于从用户接收与影响液体的加热过 程的参数有关的用户信息和/或关于所确定的沸腾状态的准确性方面的用户反馈的接口。 在本发明的另一设计方案中,所述装置还具有用于监控液体的沸腾状态的光学 和/或热监控单元,该光学和/或热监控单元与该分析单元连接。 本发明的技术方案也是一种家用烹调设备,该家用烹调设备具有一个或多个加热 区和用于操控至少一个加热区的设备控制器,该家用烹调设备具有本发明的上述装置,用 于在加热区中的液体的加热过程期间识别该液体的沸腾状态。该家用烹调设备例如是(感 应式)灶台。 附图说明 本发明的上述的以及其它的特征和优点能借助于附图对优选的、非限制性的实施 例的以下描述更好地理解。在此,绝大部分示意性地示出: 图1示出了具有按照本发明的用于识别烹饪物的沸腾状态的装置的灶台;而 图2示出了阐述按照本发明的用于识别烹饪物的沸腾状态的方法的原理图。
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