检测食物内部温度的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种检测食物内部温度的装置（1），具有至少一个温度传感器（3），设置在测量时插入食物（2）内的第一壳体（4）上，第二壳体（10）从食物（2）中伸出。该独立装置进一步包括一个电压源（7）、一个用于检查至少一个预定温度条件的电子分析单元（6）以及一个温度指示器（8）。本发明的目的是在烹调过程中（特别是烧烤过程）精确地、尤其是连续地测量食物（2）的内部温度。该目的是这样实现的，第一壳体（4）设计成留在食物（2）内，至少是分析单元（6）和温度指示器（8）设置在第一壳体（4）内。第二壳体（10）设计成分析单元（6）输出的信息能通过温度指示器（8）被感知。本发明进一步涉及通过烹调工艺（特别是烧烤工艺）来制备食物的方法。
【专利说明】检测食物内部温度的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测食物内部温度的装置，特别是一种检测正在烹调的肉块煮熟度的装置。本发明进一步涉及烹调过程(特别是烧烤过程)中制备食物的方法。
【背景技术】
[0002]在烹调食物时，温度和烹调时间的长短通常由食物种类和希望达到的最后的煮熟程度来决定。鱼类通常需要较短的烹调时间就足够了 ；例如:你想要将金枪鱼烤到稍微有点粉红的状态。然后对于羔羊肉和牛肉，可能的烹调方法有多种，或者希望达到的最终的煮熟程度也比较宽泛。例如:对于牛排，希望达到的最终煮熟度可以叫做“三分熟”、“四分熟”、“五分熟”、“七八分熟”、“全熟”，最常见的制备方法是“四分熟”。由于牛排通常有一个最小厚度，一般至少2.5cm(I英寸)，较厚的是3.8cm(1.5英寸)或者更厚的是5cm(2英寸)，通常很难判别牛排里面的煮熟度，因为加热温度或者烹调持续时间稍有不同就会导致最终煮熟度差别很大。相比之下，对于其它肉类，例如:鸡肉、猪肉或羊肉，通常希望完全煮熟。如果要烹调的肉片超过了一定的厚度，很难判断肉片中间是否熟透，或者是否还需要再加热一段时间。
[0003]确定食品内部温度的测温仪器已经有各种类型。例如，同类的DE202006004171U1公开了一种检测装置，用于确定食品的可食性，装置中有一个插入食品中的热敏测量探头，有几个测量传感器排列在测量探头上，这样可以在食物的各个位置测量温度值。在测量探头端部有一个外壳，用于处理传感器信号，并且通过发光二极管指示，判定测量传感器测得的所有温度值是否都超过设定值。
[0004]烹调过程中该检测装置不能置留在食物中，因为外壳中的电子装置对温度敏感。每次测试需要将检测装置插入食物中，因此，食物必须从烤架、烤盘或者烤箱中取出。
[0005]因为太麻烦，该测试装置只适用于规定用途，即用于检查食品是否完全煮熟，但不能测定更加精确的煮熟程度，例如:只要部分煮熟的食物。
[0006]此外，在以前的技术中，烤箱的烹调区安装有一个感应器件，可以插入食品中，然后根据食物中心区域的温度控制烤箱的加热。DE4421373A1公开了这种带有感应器件的烤箱，其电子元件安装在顶部，用于防止电子元件过热。DE4421373A1进一步公开了感应器件允许无线传输温度信号，为此，需提供射频发射器、超声发射器或者光发射器。但是，感应器件只能与烤箱一起工作，因为温度信号由烤箱分析，感应器件本身不可读。
[0007]此外，在以前的技术中，还有机械操作测量装置，该装置设有一充足的热敏电阻，该热敏电阻在烹调过程中放置在食物中。但是，它们不够精确或者不能充分辨别为了明确的煮熟度所允许的食物烹调时间。温度测量传感器的准确度及至少一种煮熟度的准确指示对于烹调结果，即最终的煮熟度，是非常关键的。
【发明内容】
[0008]本发明的根本任务是提供一种开头所述的多功能装置，该装置可独立运行，不需要辅助设备，能够报告食物达到的精确的煮熟度。
[0009]本发明提供了一种检测食物内部温度的装置，具有至少一个温度传感器，该温度传感器设置在能插入食物用于测量的第一壳体内，第二壳体从食物中伸出。该装置还设有一电压源，一用于验证至少一个预定温度条件的电子分析单元，以及一温度指示器。上述装置是独立的，并且为了在烹调过程(特别是烧烤过程)中精确地连续测量食物的内部温度，第一壳体设计的便于留在食物内部，为此，至少是分析单元和温度指示器设置在第一壳体内，第二壳体设计成由分析单元提供的信息穿过温度指示器后可感知。
[0010]温度指示器可以以视觉的、听觉的、触觉的或综合方式显示信息，尤其是至少一个温度条件的信息。
[0011]特别的，温度指示器的信息用可见方式显示。最好是听觉和视觉信号的结合。
[0012]用于分析传感器的电子分析单元(具体是一微控制器)的用途是允许精确地探测、分析和温度条件的识别表示。主要持续测量是指，例如:按照标准采样间隔，对一个模拟传感器信号进行数字分析。
[0013]由于电子分析单元和温度指示器设在第一壳体内，该壳体在烹调过程中留在食物中间，食物充当隔热层，防止这些敏感元件过热。
[0014]在烹调一块牛肉时，食物中的目标温度大约在50至75摄氏度，几度的温差对烹调的成功很关键。这对于在烤箱、平底锅或者烤架中烧烤、油炸、烘烤、炖煮食物的烹调过程尤其是这样。
[0015]由于装置是独立的，它可以单独使用也可以用许多方式使用，不过可以连续地和精确地测量食物内部温度。食物烹调所需要的就是一个热源，而这个发明装置不需要任何附件或者对热源的改进。
[0016]第二壳体特别设有一个观察窗，一个透明或半透明部分或者一个开口，通过它可以看见显示分析单元输出信息的温度指示器。在其他实例中，用于报告信息的第二壳体可以设计成这样，比如:可以改变颜色、闪烁、蜂鸣、振动，演奏一首曲子或者类似的东西。
[0017]温度指示器尤其可以指示多种工作状态和多个煮熟度。这样，温度指示器能够显示的状态有:“开”、“低于设定温度”、“接近目标温度”、“达到或者超过目标温度”和/或“达到可食用温度”。
[0018]第一壳体大体呈细长型，并设有一个尖端，便于插入食物中进行测量。相比之下，第二壳体有一个手柄，具体是指外壳加宽部分，可以方便抓握，并且可以阻止本装置完全插入食物，这样可以容易地插入食物和从食物中拔出。
[0019]本发明的一个具体实施例中，温度传感器布置时，整体的温度测量由第一壳体的至少一部分执行。在原有技术中，温度传感器往往直接放置在装置的针状部分尖端，或者直接在装置针状部位的内壁上。这样，只允许在有限区域精确地检测温度，这样测量结果会因局部温差影响而失真。因此，也有一些原有技术是几个传感器沿针状壳体的长度方向分布，一起分析各个测量温度。不过，这需要相当复杂的设计和分析。相比之下，整体的温度测量通过第一壳体的一部分利用唯一一个设置在一个点上的温度传感器进行测量可以获得更为可靠的测量。整体的温度测量可以这样设置，比如:在温度传感器和外壳之间设置高导热材料(比如铜)，这样导热材料中更广测量区域的温度可以传入传感器。
[0020]在一个实例中，温度传感器与第一壳体内部隔开一定距离。该间距反过来能够考虑外壳上较大区域的温度值，因为，传感器和外壳最近点之间的距离和传感器与外壳最远点之间的距离的比值变大了。
[0021]有利的是，在至少一个温度传感器和第一壳体内部之间有一个空腔。空腔使从第一壳体到传感器的温度转移速度减慢，任何瞬时的和局部的温度峰值被平均，可以在较大的区域进行可靠的、平滑的和整体的温度测量。
[0022]有利的是，第二壳体上设有显示温度指示器信息的状态指示器，该状态指示器在烹调过程中留在食物外面。状态指示器具体可以是一个开口、一个窗口或者发光器，可以打开温度指示器，查看或者向外报告来自温度指示器的信号。
[0023]有利的是，状态指示器可以是第二壳体上的透明或者半透明区域。如果第二壳体用金属做成，例如:可以在某一区域放置一个部份磨砂或者透明玻璃体，构成状态指示器。
[0024]特别的，可以在第二壳体上设置多个互相分开一定距离的状态指示器，或者第二壳体可以设计成全透明的或者半透明，以此形成状态指示器。
[0025]第一壳体和第二壳体可以是整个外壳的一部分。或者，夕卜壳也可以由几个外壳部分组成，它们的边界与第一壳体和第二壳体的定义无关。
[0026]在一个实例中，温度指示器通过一根或多根光导体与状态指示器光学上互相连接，特别是用一根玻璃线或者一根玻璃纤维连接。这可以确保温度指示器的输出信号有效地传输到状态指示器。当温度指示器由多个独立发出不同信号的光源组成时(例如:不同颜色的光信号)，可以安装多根光导体，可以连接到一个或多个状态指示器。
[0027]有利的是，分析单元设计成根据温度梯度和/或温度来监测温度，以便确定煮熟度。最简单的类型中，分析单元监测温度是否超过限制范围。食物中的温度因食物的加热按照不同的速度升高后，除了温度外，同样有利的是本装置也可以确定瞬时温度梯度以便确定食物多快受热。特别的，在肉块快速加热期间，外部要比内部温度高得多，这样即使食物加热结束后，内部温度还会继续升高(所谓的放置期)。高的瞬时温度梯度说明在快速加热。特别的，通过对温度梯度和温度加权求和，温度条件可能超过限定值，超过限定值时，由此确定达到定义的煮熟度，或者达到随后的放置期。当一个装置中使用几个温度传感器时，也可以确定一个空间的温度梯度，并且允许得出结论画出食物受热均匀性的图。
[0028]在一个实例中，该装置设计成具有一个温度指示器，显示第一个温度条件的达到，进一步第二温度条件或一个时间条件的陆续达到，这样尤其可以监控放置期。由于食物通常是从外部加热的，从食物外部区域到内部区域有一个温度梯度。在加热结束后，通过食物内的导热实现温度平衡，意思是当食物内部温度有些增加时，外部温度反而有较大的降低。
[0029]通过监控第二温度条件的实现确定放置期达到理想平衡温度，比如，可以是一个目标温度，或者，第二温度条件可以是瞬时温度梯度是零，即温度不再进一步增加，因此可以确定，在食物内部已经达到最高温度，此外，可以给出一个时间条件，例如:放置期的最小时间和/或最大时间。
[0030]特别的，第二温度条件的温度值高于第一温度条件的温度值。上面已经讲述，这取决于热供应结束后不均匀的温度分布会进行平衡的事实，因此，食物内部的温度值会稍微升高。
[0031]在一个实例中，温度指示器可以通过不同颜色和/或闪烁信号显示不同的煮熟度。“煮熟度”术语未必是指希望的最终煮熟度，最终煮熟度是叙述食物可食用状态。因此，煮熟度可以定义为烹调过程中当前的一个临时煮熟度。例如:在达到要求温度的临时煮熟度前，特别是计算要求温度前的一个温度间隔，或者计算温度梯度和温度，从定义的临时煮熟度的点发出一个警告信号，显示即将达到的煮熟度。此外，临时煮熟度可以是达到某个状态，要求食物不再被加热。在放置期后食物达到完全煮熟度的状态，即可以食用的状态，通常定义为最终煮熟度。不同的煮熟度可以通过温度指示器上不同颜色的灯光显示，并利用多条光纤传输到几个状态指示器。或者，温度指示器上的几个不同颜色的灯光可以用一根光纤传输到一个状态指示器，或者不用光纤通过一个状态指示器直接感觉到，特别是看至IJ。在其他实例中，另外或或者，达到不同的煮熟度可以用不同的闪烁信号指示，具体说就是闪烁信号的频率改变。
[0032]这样，装置开启可以用一个短暂的快速闪烁作信号，例如:三次短暂的快速闪烁。在测量期间，装置的工作模式可以用一个慢闪烁信号表示，例如:每二秒到十秒闪一次。接近一个预警温度条件时，例如:接近一个规定温度时，闪烁信号的频率可以增加，例如:每
1.5秒闪一次。接下来的闪烁可以是一次单独的闪烁，或者连续多次闪烁，比如:一次双闪。
[0033]一旦达到停止加热的温度条件，发出高频闪烁信号,例如:每秒钟内超过一次闪烁，具体来说是每0.66秒闪烁一次。闪烁将保持到放置期结束，或者在放置期将显示另外一种稍微慢一点的闪烁。达到目标温度时用更短暂的快速闪烁表示，或者结束闪光信号。
[0034]相应地，不同的煮熟度可以用不同顺序显示各种颜色。
[0035]通常，分析单元处于所谓的“深度睡眠”模式，即最小功耗状态，在分析单元启动和进入工作状态前，只监控开关或者其它开启元件的操作。
[0036]在一个实例中，至少分析单元可以被第一壳体的加热所启动。比如:可以提供一个温度启动开关，来启动分析单元。这可以是温度传感器的第二个功能；在其它实例中，也可以安装一个独立设置的低电耗温度开关，例如:双金属片开关。
[0037]或者,分析单元通过第一壳体插入食物来启动。
[0038]在另一个实例中，至少分析单元能通过第二壳体相对于第一壳体的移动或者转动来启动。具体地讲，移动或者转动会引起对开关的干预，或者可以接通电触点。此外，通过对插入食物的第一壳体施压，第二壳体相对于第一壳体移动，因此分析单兀自动启动。
[0039]在另一个实例中，至少分析单元能由一块磁体启动。具体地讲，为实现这个目的需提供一个簧管继电器，在受到磁场感应时会接通或者断开一个电触点。
[0040]在其他一些实例中，本装置有两个在第一壳体中分开设置的电导区，两电导区利用食物的导电性电桥接启动本装置。在两个互相电绝缘的壳体之间的电阻是确定的，伴随第一壳体插入食物中，食物的导电性减少了该电阻。
[0041]特别的，第一壳体各个部分是由金属做成的，是通过一个绝缘件相互分开的。例如:绝缘件可以是一个纵向很短的电绝缘件，环绕第一壳体的整个圆周。此外，第一壳体的顶端可以与第一壳体的其余部分用一个绝缘件分开。
[0042]在另一个实例中，在第一壳体中可以有一个开口，安装一个带中心电极的绝缘件，这样可以确定中心电极和第一壳体其余部分之间的电阻。在所有的情况下，相互分开的外壳区域设置一个控制电压，这样可以确定是食物作为这些区域的电桥，然后启动分析单元，开始本装置的运行。
[0043]有利的是，第二壳体在正交于第一壳体主纵向延长线的方向上，至少有一个区域比第一壳体宽。这样，第二壳体在这些区域至少有一个手柄，使第一壳体能够从食物中插入和拔出。手柄作为一个挡块防止第一壳体完全插入食物中。有利的是，第二壳体有两个平行且相对的端部边缘。通过将第二壳体的端部边缘平行于牛排的上下二面，端部边缘可以用于表示牛排的最小厚度。
[0044]为了避免肉汁、热、油脂或者油的影响，状态指示器可以放置在手柄的凹处。
[0045]在一个实例中，本装置可以拆开。可以通过一个预设的切断点或者通过可拆连接来达到可拆目的。可拆性可用于断开电源或者更换零件。
[0046]有利的是，温度指示器由至少一个发光二极管或其他可作为光源的光电子显示元件组成。
[0047]特别的，分析单元和温度指示器安装于一个普通印刷电路板上。该电路板进一步可以包括温度传感器。这使得本装置的电路紧凑和可靠。
[0048]有利的是，至少第二壳体由耐热的、尤其是防火的和/或食品级的材料做成，主要是金属，尤其由不锈钢或钛合金做成。此外，第一壳体至少部分是由这类材料做成。
[0049]除了光学温度指示器外，也可以提供一个声音和/或机械信号发生器，以便用听觉的和/或触觉的方式通知本装置操作人员达到了预定的温度条件。信号发生器报告满足预定的温度条件，例如通过嘟嘟响、蜂鸣、振动、闪烁或这些信号的综合。
[0050]在一个实例中，在分析单元中至少可以设置一个预定的温度条件。特别是可以选择各种最终的煮熟度，例如:可以用一个开关在不同的温度条件之间循环地开和关，或者不同的壳体之间互相转动，以便启动所需的预定温度条件。
[0051]本发明进一步提供了一种通过烹调工艺(特别是烧烤工艺)制备食物的方法。首先，一个独立测温装置插入食物，因此第一壳体放置在食物中，第一壳体中设有至少一个温度传感器、一个分析单元和一个温度指示器，而第二壳体伸出食物。
[0052]然后，在烹调过程中，尤其是烧烤过程中，本装置精确地、尤其是连续地测量食物内部温度，为此，第一壳体要留在食物内。分析单元检查至少一个温度条件，相关信息从分析单元传送到温度指示器，在第二壳体上可以感知、特别是可以看到这些信息。
[0053]有利的是，只有比第一壳体宽的第二壳体留在食物外面。第二壳体做成一个手柄状。这种形状使得第二壳体在第一壳体完全插入食物中时成为一个挡块。
[0054]在一个实例中，以根据温度梯度和/或温度设定的温度条件为基础来确定是否达到所希望的煮熟度。具体地讲，在多个分离点温度被及时或者连续测量，温度条件可以是一个温度与一个温度限值比较，或者可以考虑温度梯度，该温度梯度可以从当时和以前的温度值的计算获得。
[0055]在一个实例中，不同的煮熟度可以通过温度指示器的不同颜色和/或不同的闪烁速度来显不。
[0056]在一个实例中，本装置是被第一壳体的加热所启动。为此，例如，在本装置中可以安装一个电触点，当加热导致双金属元件弯曲时接通电触点。
[0057]在其他的实例中，本装置可以通过第二壳体相对于第一壳体的移动或者转动来启动。
[0058]此外，本装置可以由一个磁体来启动，特别是在本装置离开装有磁体的支架时启动。[0059]最后，本装置可以利用食物的导电性，通过第一壳体上两个分开的电导区的电桥接来启动。
[0060]特别的，随着食物达到预定的温度条件通过听觉的和/或机械的方式发信号给装置操作人员，例如通过嘟嘟响、铃声、哨声、蜂鸣、振动和/或闪烁，或者通过综合信号。
[0061]本发明还提供一种装置，用于在烹调过程中，特别是在烧烤过程中，用温度传感器测量食物内部温度，温度传感器装在一个外壳前端，在烹调过程中可以留在食物内部，并且包括一个控制和/或分析单元和一个温度指示器，其中作为电子元件，温度指示器与控制和/或分析单元一起位于烹调过程中留在食物内部的第一壳体前部，而食物对于电子元件充当绝缘物，温度指示器连接耐热的状态指示器，用于显示食物内部温度，状态指示器放置在第二壳体后部，第二壳体在烹调过程中留在食物外部。
[0062]本发明装置在前部壳体不仅包括温度传感器，而且包括一个控制和/或分析单元和温度指示器。控制和/或分析单元可用于预置一个目标温度，或者所需的温度范围，然后由温度指示器显示。温度指示器连接一个状态指示器，状态指示器位于外部其他壳体中，它不仅指示“开”或者“关”工作状态，而且指示烹调过程中食物的内部温度。
[0063]在烹调过程中本发明装置可以留在食物中，而后部壳体从食物中伸出，通过状态指示器传达食物内部温度的测量。由于状态指示器在后部壳体上，它应该是耐热的。进一步开发的装置中，后部壳体至少也是耐热的。
[0064]为了传感器和/或温度指示器和/或状态指示器和/或控制单元和/或分析单元的运行，在前部壳体中还安装一个电压源。常用电池可以用作电压源。为了允许更换和/或维护这些零件，外壳可以拆开。
[0065]为了能够容易地将本装置或者外壳插入食物中，如果外壳外形是细长的，尤其是非圆形体，比如刀形结构，会更有利。电气/电子元件可以位于刀头部位。后部壳体可以安装有一个手柄，既为了将本装置插入食物也为了从食物中拔出，或者用于一般操作。也可以在后部壳体安装状态指示器。状态指示器可以通过一根或者多根光纤连接到温度指示器，例如:玻璃导体。温度指示器可以是一个发光二极管或其他的光电显示器件。
[0066]为便于将本发明装置留在烹调区，即在烤箱或者烹调用具或者烤架上，至少后部壳体要用耐火材料做成，尤其可以用钛做成。如果外壳是可分开的，分离点可以做成绝缘的，防止或者至少减少后部壳体与前部壳体之间的热传递。
[0067]外壳可以做成细长型，例如回转对称体。并且可以是非圆形截面状，即:椭圆形或者矩形。
[0068]本发明装置可以安装一个非指定的开关，用于确定本装置的工作状态。非圆形截面的开关可以布置在前部壳体和后部壳体之间的分离点上，在开关本装置时，壳体可以相互旋转，壳体的非圆形截面提供一定的阻力，便于开关。
[0069]开关可以通过外壳的折叠或者拉开来实现，并且改变距离用于开关本装置。上述开关动作也可以用于设置目标温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0070]参照图片，本发明描述如下。在图中:
[0071]图1显示本发明装置第一个实例的平面图；[0072]图2显示图1装置的侧视图，可以插入置于木炭烤架上的食物中；
[0073]图3显示本发明的第二个实例的侧剖面图；
[0074]图4显示图3的A-A剖面图。
【具体实施方式】
[0075]发明装置I用于检测食物2在烹调期间的内部温度，尤其是在烧烤过程中，如图2所示。
[0076]温度传感器3设置于外壳5前部的第一壳体4中。在这个前部壳体4中还装有一个控制和/或分析单元6，一个电池形式的电压源7和一个温度指示器8。传感器、控制和/或分析单元及温度指示器最好是电气/电子元件，由电压源7供电。
[0077]元件用提供的未显示的数据线互相连接；可以使用电路板或者芯片。
[0078]线路，如上述元件，最好放在前部壳体4中，在烹调过程中留在食物里面。这里又一个优点是，在烹调过程中，食物可以作为这些元件和线路的绝缘物。
[0079]前部壳体可以是杆状的，箭头状的或者刀形，便于插入食物。图1显示柳叶刀状的前部壳体。为便于更换电池和维护电子元件，外壳可以在分型线9处拆开。
[0080]外壳的可拆性可以使各段壳体由不同的材料做成。特别是使外部壳体用主要耐热的，但也绝缘的材料做成。在壳体分离点处可以设置隔热层，以便减少乃至阻止壳体之间的热传递。
[0081]外壳5也有一个后部的第二壳体10，在烹调过程中，可以留在食物2外部。至少该后部壳体用耐火材料做成，尤其是金属，最好用钛。当然，整个外壳可以全部用相同的耐火材料做成。
[0082]在后部壳体的后端部有一个手柄11，用于本装置插入和拔出食物。在此安装至少一个可见的状态指示器12，状态指示器通过外壳内部的一根或者多根光导体13连接到温度指示器8。例如:温度指示器8可以是一个或者多个发光二极管。它们和也这样设置的状态指示器12显示本装置工作状态(开/关)。此外，通过分析单元、温度指示器8及状态指示器12，测得的食物内部温度可以不断地由适当的信号表示，特别是由光信号表示。
[0083]这可以用不同颜色或光中断等等方式来表示。通过信号不仅可得知达到预定的目标温度，也可以得到总体温度情况。
[0084]这可以用不同的，例如相邻的发光二极管的排列来完成，每个代表一个温度区间。通过这种方式，可以看到烹调过程，可以确定达到目标温度的剩余时间。
[0085]目标温度可以通过控制和/或分析单元预置或者调整。例如:基本可以预置本装置，用于特定的食物，例如烤肉，并且作相应的标志。另一方面，也可以使用装置用于不同的烹调方式，或者用它烹调不同的食物，同时通过刻度保持所需的目标温度范围的可控性。
[0086]一根或多根光导体13主要从温度指示器8延伸到后部壳体10的自由端，例如，伸出可见。后部壳体可以设计成杆状，对于总尺寸，要比前部壳体4细得多。
[0087]在如图所示的实例中，本装置具有一个开关15，用于开关装置中的部件。在如图所示的实例中，开关位于光导体13和温度指示器8之间。可以通过旋转外壳内的状态指示器12来启动,或者沿着外壳5纵向移动来启动。
[0088]特别的，在后部壳体10中也可以设置一个声音和/或光学信号发生器14,与温度指示器8—起，用声音信号显示达到食物要求的温度，或者例如通过振动。预置目标温度的实现可以通过声音信号显示，例如:嘟嘟响、蜂鸣、闪烁或者机械信号，例如振动。
[0089]本发明装置简单、易操作。在开始烹调前，将前部壳体4插入食物，并在烹调过程中保留在食物中。本装置通过开关15启动，通过控制和/或分析单元6，预置一个希望的目标温度。在烹调过程中，温度传感器3连续地测量温度。分析单元6将信号从温度传感器3传输到温度指示器8，温度指示器8通过一根或多根光纤将温度值传输到状态指示器12。
[0090]在烹调过程中，外部的壳体10留在食物外面，如图2所示。至少本壳体是用高强度材料做成，因此，本壳体以及该位置的其它零件也要是耐热的。在达到希望的目标温度时，食物烹调中止，本装置拔出食物并且关闭。
[0091]图3显示了本发明装置I第二实例的一个剖面图。相应部分用相同的参考号表示。本发明装置I有一个圆柱形外壳断面，外壳5前端有一个锥形尖端23，在后端有一个手柄
11。手柄11沿着纵向延伸部分的正交方向加粗。尖端23和手柄11可以单独制成，用管子16连接，尤其是用压配合连接，在另外一个实例中，是用螺纹接头、胶粘接头或者类似接头连接。
[0092]本装置用尖端23插入食物2，尤其是牛排，要推到使管子16大部分或者整个管子16位于食物2中。只有装置I的后部，叫做第二壳体10的，伸出食物2，而装置I前部，称为第一壳体4的,位于食物2内。
[0093]第一和第二壳体4、10不一定按照外壳不同的零件来定义,而是通过插入的深度来定义。一般来说，手柄11基本上构成第二壳体10，因为它至少大部分留在食物2外面。手柄11，特别可以构成一个挡块，当装置I插入食物中时，该挡块接触到食物。外壳管子16，在一些实例中，连同手柄11和/或尖端23，也是用食物等级的不锈钢做成，以便具有耐热、耐洗涤剂和耐机械压力性能。
[0094]在第二壳体10中有一个状态指示器12，向用户显示可感知的，尤其是可见的至少是一种煮熟度的信息，尤其是关于各种预定的温度条件的信息。特别的，状态指示器12是在手柄11的后部开一个孔。该孔主要与管子16同轴。状态指示器12的开口，具体地讲，可以用透明或者半透明窗口盖住。或者，整个手柄11可以做成半透明或透明的零件。
[0095]状态指不器12允许一个信号,例如光、声音或者触觉信号,从第一壳体4中的温度指示器8传输到第二壳体10，可以在食物2外面观察到该信号。
[0096]例如，温度指示器8可以由一个声音发生器组成，特别是一个压电声音发生器，或者可以由一个声波发生器组成。声音信号可以由一个声音导体(图中未显不)，通过第一壳体4并且通过第二壳体10从食物2中传输出来，以便能够清楚地听见。
[0097]这样可以提供一个独立装置1，用于检测食物2内部温度，该装置在烹调过程中可以留在食物2中，因为第二壳体10的加热不重要，第一壳体4留在食物2中，这样就受到食物2的保护，防止温度过高。装置独立是指，与其它装置相比，为了温度监测，本装置可以连续检测食物内部温度，不需要将装置与烤箱结合，或者独立的遥控显示方式。特别的，独立装置有其独立的电源和自己的显示器，这样就不需要另外的显示器和数据线，或者电源线。此外，独立装置包含一个分析单元，可以监测温度条件。
[0098]具体地讲特别的，除了温度和/或状态指示器外，本装置I还有信息传输装置，具体是将分析单元6确定的温度和/或温度条件传输到一个单独的显示装置中。这不仅可以在后部壳体10上表示温度条件，还可以在另一个显示器上表示该信息和其它信息，例如烤架外面的显示器。该显示器也可以显示更多的信息，例如:剩余烹调时间、实际温度、目标温度等等。不过，本装置也可以独立使用，不需要传输装置和外部显示装置。
[0099]下文参照图3描述本装置I的内部结构。在装置I前端，沿装置I的L方向，有一个尖端23，在尖端后端有一个与管子壁厚相配合的凹进区，该区域是通过压配合压入管子16内部的。压配合允许必要的灵活性，本区域具体可做成一个空心圆柱体，可以在沿圆周方向包含一个外部凹槽24。
[0100]在尖端23内与管子16搭接区有一个弹簧17，弹簧17伸入尖端23的空心圆柱段。一方面，弹簧与管子16内部沿纵向L方向排列的零件之间相互撑紧，另一方面，在电压源7和尖端23或管子16之间分别设有确定的电触点。电压源7可以是一个电池，具体地讲，其外径与管子16的内径相匹配，这样电池可以大体上紧密地插入管子16。具体地讲，电压源7建议使用锂离子电池，最好有大约25mAh到50mAh的容量。电压源7整个圆周表面及对着尖端23方向的前端形成电池的正极，这样与管子16内壁接触并通过弹簧17与尖端23接触。
[0101]在电压源7后端有一个突出的电针式触点18形成负极。上面安装一个电路板20的片式触点19。这样，电压源7和电路板20就可以形成电气连接，而电路板20另外由针式触点18支持。
[0102]为此，针式触点主要与管子16和电压源7同轴设置，因此，电路板20的片式触点19也基本上与管子16同轴。电路板20到电压源7正极的连接可以用一个安装在电路板20上的弹性电触点21实现，该触点通过管子16连接电路板20。管子16连接正极是通过尖端23和弹簧17连接和/或直接通过电压源7的圆周表面连接。电触点21具体可做成放射状的、向外倾斜的弹性金属接触件。
[0103]从图4A-A剖面图中可以看出，电路板20通过侧壁接触管子16的内壁，通常通过这种机械连接是没有电触点的。
[0104]在电路板20上设有多个电子和电气元件，说明如下。首先，为了检测外壳温度至少有一个大致位于横向中心位置的温度传感器3，主要是通过管子16热传递到电路板20进一步到温度传感器3。为了改进外壳5到电路板20的温度传递，即从管子16到电路板20，具体地讲是邻近管子的电路板20的侧表面可以镀铜。事实是，管子16的材料要比电路板上提供的材料，尤其是铜的热导率低，防止温度传感器3决定管子16的局部温度峰值，由此导致测量不正确。
[0105]相反，能在外壳部分区域进行整体温度测量是因为管子16允许一定的延迟和平衡接触到管子上的温度。不过，在外壳部分区域的温度通过电路板20的相对良好的传导性，特别是通过镀铜传到温度传感器3。管子16可以用到的具有比铜更低的温度传导率的材料是不锈钢或者塑料。
[0106]此外，安装另外一个温度传感器3,在纵向L方向与第一个温度传感器分开,可以检测外壳上，即管子16的更大面积的整体温度。至少一个温度传感器3可以做成变温电阻器，整合到电阻电桥电路中，这样，可以测量由于温度变化产生的电阻变化、电阻上的或者常数参考电阻器上的不同电压。
[0107]至少一个温度传感器3可以连接到数据微控制器的模拟输入端，最好形成一个分析单元6。分析单元6主要在不连续间隔期间，连续地测量模拟输入端的电压，转换成数字信号，存储或者分析一定温度条件下测量的温度。具体地讲，先前测得的温度值可以存储在分析单元6中，以便确定温度概况，或者确定温度变化的梯度。在分析单元6存储至少一个温度条件，它的得到可以使分析单元6通过温度指示器8发出信号，例如以发光二极管的形式。
[0108]温度指示器8按纵向L方向装在电路板20的后端25的上面。这就是为什么温度指示器8发出的光信号至少部分地指向第二壳体10的原因，因此在第二壳体10上可以看见，尤其是在状态指示器12上可以看见。
[0109]为了改善光信号的可见度，即更好地将温度指示器8产生的光朝着状态指示器方向传导，可以安装一个光导体13，例如按照玻璃件的形式。光导体13大致呈圆柱形，直径稍微小于管子16的内径。为了在管子中固定光导体13，在光导体13和管子16之间靠近管子或者在管子16的端部有一个密封和紧固件22。密封和紧固件22具有安装光导体和防止液体渗入管子16的双重功能。光导体13在密封和紧固件上的安装是一种悬臂安装，光导体13的前端只连接到电路板或者发光元件8。光导体13的后端是状态指示器12。
[0110]在电路板上还有一个开关15，至少可以启动分析单元6，这样允许启动由分析单元读出或控制的电子和电气元件，即至少有一个温度传感器3和温度指示器8。开关15具体地讲是一个簧片继电器，在开关15区域经本装置I引导的磁体允许启动开关15。
[0111]本发明装置的安装按图3所示如下:第一，尖端23压入管子16，弹簧17从管子16后端装入。然后将电压源7及下滑到的电路板20 —起装入管子16中，最后安装光导体13及密封和紧固件22。这样，单个零件移动到管子前端直到尖端23，通过弹簧17保持互相紧密接触。最后，手柄11被压到管子16后端，这样，零件被固定到管子16中。为实现该目的，手柄11包括一个圆柱形凹口 26，接受光导体13的后部并在状态指示器12区域形成一个限制凸缘，防止光导体13通过状态指示器12的开口中脱出。或者，手柄11可以有透明的或半透明的一段，这样手柄11在后端终止管子16，用于密封的密封和紧固件22就不是必需的。
[0112]在本实例中，本发明装置I的电路，具体可设计如下:电压源7连接到微控制器形式的分析单元6的电源输入端。另外，在连接处有一个电容器接地，以过滤高频噪声信号。簧片继电器形式的开关15通过一个电容器连接到微控制器信号输入端，使微控制器从“深度睡眠”模式被唤醒，进入运行模式。
[0113]开关15的电源电压是由电压源7通过一个电阻器提供的。温度传感器3做成一个变温电阻，并且连接到一个分压器形式的固定电阻。分压器分得的可变电压连接到微控制器的模拟输入端，由微控制器上的一个模数转换器转换成数字信号。在数据采样周期，温度传感器的温度信号由微控制器确定，并且在一个温度条件下进行分析，根据所获得的温度条件，微控制器的一个输出通过一个串联电阻器将相应的电流传输到一个发光二极管，形成温度指示器8。
[0114]达到温度条件、多种温度条件、时间条件或者运行条件，可以由温度指示器8的一个相应信号表示，具体是由形成温度指示器8的发光二极管的闪烁来表示。举例说明，簧片继电器的动作可以由一次短暂的高频闪烁表示，或者另一个适当信号表示，例如一个声音信号，这样，使用者知道装置I现在已经准备好。然后用慢闪烁或声音信号表示持续采集食物内部温度。一旦达到预警温度，闪烁信号或声音信号频率加大。达到预定的温度时，即需要停止加热时，触发一个高频闪烁或声音信号，这样使用者就不再加热食物，关闭热源。
[0115]在一个所谓的放置期，食物2中的温度在平衡，在这个过程中，内部温度还会继续升高。一旦达到所需的内部温度，高频闪烁或声音信号关闭，使用者因此确认食物现在已经准备好食用了。或者，除了按照温度条件确定放置期外，也可以设置时间条件。具体地讲，可以设置放置期的最短时间，即当该放置期结束时温度已超出。此外，可以设置放置期的最大时间，在这个时间过后，显示放置期结束，即便在放置期没有达到要求的温度。
[0116]具体地讲，手柄11可以在状态指示器段做成凹形，这样，手柄11反射灯光或其他的信号，例如声音信号。这样，状态指示器再现的信号更加清晰。
[0117]装置I可以在管子16中部做一个预先确定的切断点或者分离点27，以便清理装置I时将电压源7拆下。该切断点27可以具体地用一个螺纹切口表示。或者，手柄11或者尖端23可以临时安装在管子上，这样，电压源7可以取下或者更换。
[0118]此外，尖端23在其装入管子16的位置设有一个凹槽24和管子16上的一个相应的锁定件，约束尖端23，这样尖端23就固定到管子16上了。
[0119]在确定温度条件时，尤其可以考虑温度和温度梯度，因为温度梯度表示过去温度的发展情况。在一个高的温度梯度中，假定是大的加热率，因此，可以假定在食物外部的温度要大大高于内部温度，因此，当切断热供应时，由于食物的热传导性，食物内部温度会继续升高。因此，温度条件可以用一个相当于温度和温度梯度加权总和的值确定。
[0120]具体地讲，使用者至少可以调整一个温度条件。为此，例如开关15可以具有多启动功能，在不同的温度条件可以循环地启动。或者，温度条件设置可以通过旋转或者移动本装置的外壳部分来实现。
[0121]簧片继电器形式的开关15的磁性启动，可以将一块磁体整合到一个存储装置中，当本装置离开该存储装置时，本装置就自动启动。存储装置，具体可以是一个盒子、一个支架或者一个袋子。
[0122]或者，对于作为开关15的簧片继电器，也可以有一个形状记忆材料(例如:镍钛诺)做成的弹簧，当受热时急剧膨胀，这样就接通一个触点。举例说，这可以在相应的弹簧移动光导体13时发生。或者，可以提供一个双金属条，受热时接通一个触点。
[0123]或者，对于上述开关15，也可以使用一个红外线传感器，在探测到热量生成的红外辐射时，开启开关。这些传感器特别适用于烤架。红外电路可以通过光导体传输到开关。
[0124]也可以提供一个振动开关作为开关15，本装置可以通过轻轻的摇动就可以启动。
[0125]如果本装置外壳5用塑料做成，不过只能是局部，至少在一个温度传感器3区域和在第二壳体中，用金属做成的壳体具有必要的耐热性或者希望的导热率。
[0126]如果本装置提供多个温度传感器，可以分别在本装置顶部和底部安装传感器3，确保最精确的温度测量。
[0127]有利的是，本装置可永久设置到一个最终煮熟度，具体地讲，不同的煮熟度可以做出不同的装置。不过，超过不同的煮熟度时，温度指示器可以变化颜色，比如:最终煮熟度“三分熟”到“十分熟”，因此，只要用一个装置就可以准备不同的最终煮熟度。
[0128]手柄11的几何形状允许手柄用一个牵引器抓住，即用一个机械件让本装置从食物中拔出，即便由于温度高，使用者不能直接抓取装置。[0129]整个手柄可以由一个光导体做成，比如玻璃。该玻璃可以做成透明的或者半透明的，即可以是清晰的或毛玻璃的。
[0130]在一个实例中，本装置整个内部充满了一种特别的食物等级的聚合物，所含零件被固定在相应位置。在其它实例中，本装置的零件只是按照顺序装入管子，不需要另外的紧固装置。具体地讲，硼硅玻璃适用于做光导体。密封和紧固件22可以用预成型的弹性材料做成。密封和紧固件22也可以用可浇注或可喷射的聚合材料做成，例如局部浇注或喷射聚碳酸酯。此外，密封和紧固件也可以通过在食品等级的硅酸钠上涂覆双组分陶瓷粘合剂制成。
[0131]对于电压源7，具体地讲，使用锂-CFx电池、锂电池或锂_Mn02电池。
[0132]温度指示器8具体地讲是一个发光二极管，在5至20mA供应电流时有140-180微坎德拉的亮度。具体地讲，几个不同颜色的发光二极管可以并排地布置在电路板上，发光二极管发出的光信号分别输入相同或者不同的光导体。
[0133]管子16的直径最好是4mm至8mm,优选5.6mm至7mm。管子壁厚大约0.1mm至
0.5_，对于聚合物材料必须有较大的壁厚，钛合金允许非常薄的管壁。本装置的整个长度在60mm至120mm之间，优选80mm和IOOmm之间。不同于管子16的圆截面，也可以是矩形、正方形或其他的截面形状。
[0134]光导体13通常是一个圆柱形元件。在一些实例中，光导体13也可以呈圆锥形变窄或者喇叭形变宽，以便满足不同的空间和光强度要求。具体地讲，光导体在状态指示器区域变宽，从而允许放置较大的状态指示器。光导体可以插入一个管子16的扩口端，并且完全充满和密封。在这种情况下，管子16放宽处形成一个手柄11，可以省略另外的手柄。在光导体和管子端部之间装入一个密封件，具体可以是密封胶粘剂状或者密封环状。或者，光导体可以伸出管子16，可以呈圆锥形变宽，以便使光导体形成手柄。光导体可以用胶固定，用一个密封环和/或卡圈固定。
[0135]在上述实例中，热主要通过电路板传导到温度传感器，但也通过电路板周围的空腔中的空气。或者，温度传感器和管子之间，可以有一个接触件，例如热传导垫或者热传导卡圈，最好是铜制的。
[0136]在外壳上，特别标注温度传感器的位置和/或可能切断点27的位置，便于装置的使用或者清理。
[0137]本装置设计时，如果被无意开启或者开启后未用，装置会在预设时间后再次自动关闭，甚至没有加热。
[0138]在一个实例中，手柄η可以做成冲模件，光导体后端有一个凸缘，所以当光导体从冲模件中心开孔穿过，被固定在管子中时，光导体会贴上手柄。具体地讲，光导体可以用压配合或者一根线固定在管子中。
[0139]装置可以有一个充电装置，允许电压源充电。充电装置可以是充电线的连接。并且，装置外壳上可以有相互隔开的电触点，例如当装置存放在一个支架中时可以连接到各自的电源触点。
[0140]此外，充电装置可以由装置中的一个感应线圈组成，由电场供电。最后，负载装置可以机械启动，以便于电压源由装置外壳部分的相对移动或者动能充电，例如摇动装置，特别是通过磁体相对于线圈的移动或通过一个压电元件。由于是可充电的，电源可以做得更小，这样装置可以设计得更紧凑。
【权利要求】
1.一种检测食物内部温度的装置，具有至少一个温度传感器(3)，该温度传感器设置在能插入食物(2)用于测量的第一壳体(4)内，第二壳体(10)从食物(2)中伸出， 一个电压源(7)， 一个电子分析单元(6 )，用于检查至少一个预定的温度条件，以及 一个温度指示器(8)， 该装置(I)是独立的， 其特征是:该装置可以在烹调过程，特别是在烧烤过程中，精确地连续测量食物(2)的内部温度，第一壳体(4)保留在食物(2)内部，为此， 至少分析单元(6)和温度指示器(8)设置在第一壳体(4)内，第二壳体(10)设计成由分析单元(6)发出的信息穿过温度指示器(8)后可感知。
2.根据权利要求1所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:其内设有至少一个温度传感器(3)，使得整体的温度测量由第一壳体(4)的至少一部分执行。
3.根据权利要求1或2所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:温度传感器(3)与第一壳体(4)内部隔开一定距离。
4.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:在至少一个温度传感器(3)和第一壳体(4)内部之间有一个空腔。
5.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:在第二壳体(10)上设置有显示温度指示器(8)的信息的状态指示器(12)，该状态指示器在烹调过程中留在食物(2)外面。
6.根据权利要求5所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:温度指示器(8)通过一根或者多根光导体(13)与状态指示器(12)光学连接，尤其是用玻璃导体连接。
7.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:分析单元(6)设计成能根据温度梯度和/或温度来监测温度条件，以便确定煮熟度。
8.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:本装置(I)设计成能通过温度指示器(8)指示第一个温度条件的达到，进一步第二个、最好是更高的温度条件或者一个时间条件的陆续达到，这样尤其可以监控放置期。
9.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:温度指示器(8)通过不同颜色和/或闪烁/音频信号显示不同的煮熟度。
10.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:至少分析单兀(6)能通过第二壳体(10)相对于第一壳体(4)的移动或者转动来启动。
11.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:至少分析单元(6 )能由一块磁体启动。
12.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:本装置(I)有两个在第一壳体(4)中分开设置的电导区，两电导区利用食物(2)的导电性电桥接启动本装置。
13.根据前述任一权利要求所述的检测食物内部温度的装置，其特征是:设有一种传输装置，用于将分析单元(6)得出的信息传递到远离装置(I)的显示装置。
14.一种通过烹调工艺、特别是烧烤工艺、制备食物的方法，其特征是包括以下步骤: a)一个独立测温装置(I)插入食物(2 )中，因此，第一壳体(4)放置在食物(2 )中，在第一壳体(4 )中有至少一个温度传感器(3 )、一个分析单元(6 )和一个温度指示器(8 )，而第二壳体(10)伸出食物(2)； b)在烹调过程，特别是烧烤过程中，通过装置(I)精确地、尤其是连续地测量食物(2)内部温度，为此，第一壳体(4)要留在食物(2)中； c)通过分析单元(6)检查至少一个温度条件； d)通过温度指示器(8)从分析单元(6)输出信息。
15.根据权利要求14所述的制备食物的方法，其特征是:整体的温度测量只在第一壳体(4)的一部分执行。
16.根据权利要求14或15所述的制备食物的方法，其特征是:以根据温度梯度和/或温度制定的温度条件为基础来确定是否达到所希望的煮熟度。
17.根据权利要求14至16任一项所述的制备食物的方法，其特征是:本装置(I)由一个磁体来启动。
18.根据权利要求14至17任一项所述的制备食物的方法，其特征是:本装置可以利用食物的导电性，通过外壳上两个分开的电导区的电桥接来启动。
19.根据权利要求14至18任一项所述的制备食物的方法，其特征是:本装置的操作人员通过听觉、光学和/或触觉信号得知食物达到预定的温度条件，尤其是声音、视觉或机械信号，例如通过嘟嘟响、蜂鸣、播放一段歌曲和/或闪烁或振动。
【文档编号】G01K1/14GK103748443SQ201280011407
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年3月1日 优先权日:2011年3月4日
【发明者】豪斯特·索能多尔夫 申请人:泰科博音特有限公司