装有红外线传感器的烹调装置 本发明涉及一种装有红外线传感器的烹调装置，并特别涉及一种改进的装有红外线传感器的烹调装置，它能通过检测从食物中产生的红外线，计算食物的表面温度和适当的烹饪时间来优化微波炉中的烹调状态。
通常，已经开发出用于微波炉的控制技术，使用了各种类型的传感器来检测食物的温度变化以优选食物烹饪状态。为方便的需要这种技术正在迅速发展。也就是说，温度传感器，湿度传感器、气体传感器和蒸汽传感器按照它们各自的目的被用于微波炉中，但是，在用相对较低的热量烹饪食物的情况下，上面提到地传感器有一些不足之外，难以控制这些传感器的传感灵敏度，也就是说，在用一个湿度传感器加热食物或解冻肉或鱼的情况下，由于其中没有足够的水分产生，所以很难正确检测水分的数量和确定控制时间。此外，在刚完成一个特定的烹饪步骤之后立刻解冻食物时，先前的烹饪环境例如残留的湿度会对解冻食物这种烹饪状态产生不利影响。
因此，近来使用一个热电耦式红外线传感器的自动烹饪方法被普遍用于本行业中。
参照图1，说明了一个装有热敏传感器的烹调装置的结构。
首先，它包括一个微波炉中用来盛放食物1的炉腔2，一个用来在某一烹调操作过程中旋转食物1用的电动机3，一个用来从微波炉外吸入空气的吸气口4，一个用来将热气排到微波炉外的排气口5，一个用来检测食物1的红外线强度的红外传感器6，一个用来支撑固定红外线传感器6的传感器支架7，一个用来将红外线传感器6的输出信号转换成电信号的红外线检测器8，一个用来将红外线检测器8的输出信号放大至一预置电平的信号放大器9，一个用来输出根据烹调菜单预置的第一加热时间T1和根据食物种类设置的第二加热时间T2、监测信号放大器9的输出信号、将在第一和第二加热时间T1、T2结束时信号放大器9的输出信号的差值和一个预定常数值相乘并输出第三加热时间T3的微处理器10，一个用来根据微处理器10的输出信号控制磁控管15的操作的输出控制器14，以及一个用来接受用户依据食物种类和烹调菜单发出的控制命令的键输入电路16。
这里，微处理器10包括一个用来存储信号放大器9的输出信号的信号存储电路11，一个用来存储依烹调菜单而定的第一加热时间T1、依食物种类而定的第二加热时间T2和依食物种类而定的一特定常数值的参考值设定电路13，以及一个用来控制由参考值设定电路13输出的第一加热时间T1和第二加热时间T2，计算T1和T2结束时信号存储电路11的输出值H1和H2间的差值，并将该差值与参考值设定电路13输出的一特定常数值K相乘并输出第三加热时间T3的执行机构12。
现参照图1和图2对现有的装有热敏传感器的烹调装置的工作过程予以解释说明。
当用户把食物1放入炉腔2后，他可用键输入电路16选择一个想要的烹调菜单和食物种类，微处理器10依据所选菜单选择一个适当的第一加热时间T1。也就是说，微处理器10选择第一加热时间T1，该时间存储在参照值设定电路13中并且是从不同的烹调菜单上根据经验得到的，同时微处理器10输出该第一加热时间T1到输出控制器14上，输出控制器14在微处理器10输出的预定加热时间内控制磁控管15的操作，磁控管15按照输出控制器14的控制向炉腔2中产生微波。
当微波进入炉腔2时，其中的食物1被加热，并且食物1的表面温度升高。当食物1的表面温度升高时，随着食物1的表面温度升高，红外线的强度增强。红外线传感器6检测食物的红外线并输出一个响应于此红外线的预定信号到红外线检测器8。红外线检测器8将此红外线转换成一个预定的电信号以计算食物1的温度。红外线检测器8输出的电信号被信号放大器9放大至一预置电平，存储在信号存储电路11中，并被输出到执行机构12。执行机构12监测信号存储电路11的输出信号并在第一加热时间T1结束时记忆信号存储电路11的输出值H1。
当第一次加热完成时，微处理器10依据食物1的种类选择一个适当的第二加热时间T2。也就是说，微处理器10从参考值设定电路13中选择一个最相应于用户所选的食物1的第二加热时间T2并输出到输出控制器14。因此，当食物1在第二加热时间T2被加热时，食物1的温度变化被红外线传感器6检测并通过红外线检测器8。信号放大器9和信号存储电路11被输出到执行机构12。执行机构12监测信号存储电路11的输出信号，并存储第二加热时间结束时信号存储电路11的输出值H2。
当第二次加热操作结束时，执行第三次加热操作。也就是说，执行机构12计算第三加热时间。更详细地说，通过将第二加热时间T2中食物1的温度变化值“ΔH＝H2－H1”与参考值设定电路13输出的一个预定常数值K相乘可以得到第三加热时间T3，即第三加热时间T3由下述表达式得到：
T3＝ΔH(H2－H1)×K (I)
因此，食物1再被加热第三加热时间T3，完成加热操作。
整个加热时间Tt可将第一至第三加热时间T1至T3累加获得。即，由下述表达式表示。
Tt＝T1＋T2＋T3＝T1＋T2＋(ΔH×K)(II)
在上述表达式中，加热时间T1到T3和常数值K经验上是根据烹饪菜单和食物种类计算得出并且被预先存储在参考值设定电路13中。此外，T1和K的值被预定为包括0在内的常数，T2不能被设定为0。因此，在公式II中，如果T1为0，则整个加热时间Tt为“T2＋T3”。另外，如果K值为0，则整个加热时间Tt为“T1＋T2”。如果T1和K都为0。则整个加热时间Tt即为T2。
但是，现有的装有热敏传感器的烹调装置有其不足之处，因为热敏传感器是直接暴露给热源的，所以该热敏传感器很容易被蒸汽中包含的其它杂质污染。另外，由于在加热过程中，热敏传感器随着食物一起被加热，所以传感器的性能下降，并且产品的寿命因此而缩短。
因此，本发明的一个目的就是提供一种装有红外线传感器的烹调装置，它能克服在现有的装有红外线传感器的烹调装置中所遇到的问题。
本发明的另一个目的是提供一种改进的装有红外线传感器的烹调装置，它能通过检测食物的红外线、计算食物表面温度并计算适当的烹饪时间来优选微波炉中食物的烹调状态。
为达到上述目的，本发明的第一实施例提供了一种装有红外线传感器的烹调装置，其中的红外线传感器能够检测微波炉炉腔中的食物产生的红外线并且判断被烹饪的食物的温度，它包括一个从微波炉外部向炉腔提供冷风的冷风扇和一个将冷风扇提供的冷风导向红外线传感器的导气管。
为达到上述发明目的，本发明的第二实施例提供了一种装有红外线传感器的烹调装置，其中的红外线传感器能够检测微波炉炉腔中的食物产生的红外线并且判断被烹饪食物的温度。它包括一个不直接面对炉腔中食物所产生的红外线的红外线传感器和一个安置在传感器支架的预定部位上的以将红外线反射到红外线传感器的反射盘。
图1是现有的装有热敏传感器的烹调装置的结构图。
图2是图1加热过程的流程图。
图3是依据本发明第一实施例的装有红外线传感器的烹调装置的结构图。
图4是依据本发明第二实施例的装有红外线传感器的烹调装置的结构图。
下面参照图3对装有红外线传感器的烹调装置的结构予以说明。
首先，与现有的装有热敏传感器的烹调装置相比，本发明增加了一个向红外线传感器6提供冷风的导气管17和冷风扇18，以防止传感器被加热。也就是说，导气管17形成了一个空气通路以将冷风供给红外线传感器6，从而防止传感器被外来杂质污染及变热，冷风扇18向红外线传感器6提供外部的空气。
除去导气管17，冷风扇18和一个红外线传感器外，依据本发明的第一实施例所述的装有红外线传感器的烹调装置的结构与现有的装有热敏传感器的烹调装置的结构是相同的。
当一个用户为了烹饪1食物1而将食物1放入炉腔2中并且用键输入电路16选择了烹饪菜单和食物种类时，微处理器10就根据菜单和食物种类选择适当的第一和第二加热时间T1、T2。即微处理器10从参考值设定电路13中选择最符合所选烹饪菜单和食物种类的第一和第二加热时间T1、T2，这些数据是根据菜单和食物种类由实验获得的并被存储在参考值设定电路中。同时微处理器10将T1和T2输出到输出控制器14。输出控制器14控制磁控管15由微处理器10计算出的预定加热时间，磁控管根据输出控制器14的控制产生微波并提供给炉腔2。
当微波到达炉腔2后，炉腔中的食物1被加热，并且食物1的表面温度升高。随着食物1的表面温度升高，红外线的强度增强，红外线传感器6检测食物1加热过程中产生的红外线，并将其输出到红外线检测器8。红外线检测器8将红外线转换成一个预置的电信号以便计算食物的温度。被红外线检测器8转换成电信号的信号被输出到信号存储电路11和执行机构12。执行机构12监测从信号存储电路11输出的输出信号，计算温度变化值“Δ＝H2－H1”，即第一加热时间T1结束时食物1的温度H1与第二加热时间T2结束时食物1的温度H2的差值，并通过将该差值与一预定常数K相乘计算出第三加热时间T3。执行机构12将第三加热时间T3输出到输出控制器14以进行一个T3时间的附加加热过程。
在烹饪操作过程中，红外线传感器6可能被蒸汽中包含的各种杂质污染并且食物的加热可能导致红外线传感器6本身也被加热，使得传感性能因此而降低，红外线传感器6的寿命也会缩短。为了解决上述存在的问题，本发明包括一个向红外线传感器6提供冷风的冷风扇18和导气管17。因此，尽管红外线传感器6暴露在炉腔2的热气中，但是来自导气管17的冷风使得红外线传感器6的温度保持在一个预定水平上。另外，各种杂质也随着微波炉外部与炉腔2之间的循环气流一起被吹到微波炉外面，从而防止红外线传感器6被杂质污染。
下面参照图4对本发明的第二实施例予以说明。
首先，红外线传感器6被安置在炉腔2中的预定位置上以防止它被蒸汽中的杂质污染。另外，一个将红外线反射到红外线传感器6的反射盘19被放置在传感器支架7的预定位置上。除了红外线传感器6和反射盘19的安放位置以外，依据本发明的第二实施例的结构与现有技术图1的结构相同。
在烹饪过程中，通过磁控管15产生的红外线被反射盘19反射到红外线传感器6。红外线传感器6检测从反射盘19反射到这里的红外线。但是，由于该红外线传感器6被放置在传感器支架7中，所以能够防止红外线传感器6被杂质污染并被加热。
如上所述，本发明所涉及的装有红外线传感器的烹调装置，其优点在于提供了能够冷却被加热的红外线传感器的导气官和冷风扇，间接检测炉腔中食物产生的红外线，从而提高了红外线传感器的灵敏度，延长了产品的使用寿命。