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Title:
ELECTRIC HEATING COOKER WITH WEIGHING FUNCTION AND WEIGHING CONTROL METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/100896
Kind Code:
A1
Abstract:
An electric heating cooker with weighing function and a weighing control method thereof are provided. An electronic scale (5) with weighing function is added to the bottom of a traditional electric heating cooker, and a cooking process experience database and a food information database are stored in the electronic scale (5). The weighing control method enables the user to accurately determine the amount of water which should be added into the food with a certain weight, and designs heating power experience curve at different weight points for the food such as rice and meat. The method can make adjustment intelligently according to the taste feedback from the user so that the next cooking can be more suitable for the user's taste requirement, and by using the method mentioned above the cooker can display the total or average intake of calorie value, cholesterol content, protein content, fat content, edible salt amount and edible oil amount of various food in current cooking, and whether there is mutually restricting food or not.

Inventors:
XIE GUOHUA (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/071132
Publication Date:
August 25, 2011
Filing Date:
February 21, 2011
Export Citation:
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Assignee:
XIE GUOHUA (CN)
International Classes:
A47J27/00; A23L5/10; A47J36/00; G01G19/52
Foreign References:
CN1919120A2007-02-28
CN201230816Y2009-05-06
US20020088795A12002-07-11
CN2742891Y2005-11-30
CN101292837A2008-10-29
JP2005124785A2005-05-19
CN101940433A2011-01-12
Other References:
See also references of EP 2540199A4
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种电加热锅的称重控制方法, 其特征在于:

首先, 在电加热锅的底部加入高精度电子秤, 所述的电子秤的测量精度达到 5 克或者 2克或者 1克,整个电加热锅的重量都由电子枰的重量传感器以压力信号实时 传送给电子秤主控单元的信号处理单元进行计算得到;

其次, 不同的烹饪模式(可选的模式有煮饭, 煮粥,煲汤和炖肉)、锅的信息(包 括锅的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率 临界值)、 该烹饪模式下所需主食的信息 (包括主食的类型、 重量)、 所需杂料的信息 (包括每一种杂料的类型、 重量)、 所需水的标准重量、 口感度修正数据 (包括要求 口味适中时加水重量微调值,要求饭硬或汤浓时加水重量微调值,要求饭稀或汤淡时 加水重量微调值)、 初始加热功率、 达到完全沸腾所预计的时间、 沸腾后到达某一重 量点则分配另一种加热功率加热直到另一个重量点或者沸腾后到达某一重量点则分 配另一种加热功率加热一段设定的时间或者在沸腾过程中再需要加入杂料的类型和 重量的这些信息都以烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库的形式存储在主控单元 的存储器中;

第三, 在烹饪电加热开始前, 根据用户所选择的烹饪模式、锅的类型、主食的类 型、 用户加入主食的重量、 用户想达到的口感度(可选的口感有适中, 饭硬, 饭稀, 汤浓和汤淡), 从主控单元的存储器中的烹饪过程经验数据库和锅的信息数据库中搜 寻以提示用户加入相应的杂料类型和重量以及加入精确重量的水;

第四,在烹饪电加热开始后,通过测量电加热锅重量的变化得到反映水蒸汽蒸发 快慢的斜率,并与平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值进行比较判断电加热锅内 当前的烹饪状态, 并把整个烹饪状态过程分为平静区、预沸腾区、沸腾前区、沸腾后 区、保温区,在沸腾后区到达之前采用初始加热功率加热,在沸腾后区则根据烹饪过 程经验数据库在不同的重量点上采用不同的加热功率直到另一个重量点或者到达一 个重量点后采用不同的加热功率加热一段设定的时间或者加入另外一种一定重量的 杂料, 在保温区则采用保温加热功率;

第五,在烹饪完成后, 要求用户对此次烹饪做出口感度反馈, 以调整主控单元的 存储器中的烹饪过程经验数据库中相应的口感度修正数据,对加水重量微调值进行相 应的增大或缩小。

2、 一种具有称重功能的电加热锅, 包括壳体(1 ), 锅体(2), 对锅体(2 )进 行加热的电加热器(3), 测量锅体底部温度的温度传感器(4), 与锅体(2) 相配合 的盖子(6) ,其特征在于: 在壳体(1 )底部装有电子秤(5); 所述的电子枰(5)的 托盘(51 ) 与壳体(1 )底部固定在一起, 整个电加热锅和托盘(51 ) 的全部重量由 电子秤(5) 的重量传感器(52) 以压力信号传递给电子秤 (5)的控制电脑板 (53) 进行处理, 所述的重量传感器(52) 固定在电子秤(5) 的外壳(54) 的底座上; 市 电通过外壳(54)上的电源插座(55)输入给控制电脑板(53)给整个电路供电, 控 制电脑板(53)把不同加热功率通过功率输出线(56)通过托盘(51 )中央的过孔(57 ) 连到电加热器(3)给其提供加热功率信号或功率控制信号, 温度传感器(4 )的信号 线 (58) 也通过过孔 (57)连到控制电脑板(53); 所述的控制电脑板(53) 由中央 控制处理器(531 )、 加热功率控制模块(532)、 重量信号处理模块(533)、温度信号 处理模块(534)、语音模块(535)、键盘处理单元(536)、 LCD显示控制单元(537)、 手机 Modem通信模块(538 )、 存储器模块(539)、 串口处理模块(5310)、 时钟模块 ( 5311 ), 电源模块 (5312)组成; 外壳 (54)上的 LCD (59)、键盘 (60)、 串口 (61 )

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援引加入 (细则 20.6) 和喇叭(62)都连到控制电脑板(53); 所述的存储器模块(539)存储有烹饪过程经 验数.据库、 锅的信息数据库和食物信息数据库。

3、 根据权利要求 2所述的具有称璽功能的电加热锅, 其特征在于:所述的锅体 ( 2)与壳体 ( I X 电加热器 (3 )采用一体式或者分离式。

4、 根据权利要求 2所述的具有称重功能的电加热锅, 其特征在于:所述的电加 热器(3)采用电压加热方式,则所述的加热功率控制模块(532)通过功率输出线(56) 输出不同的加热电压到电加热器(3)。

5、 根据权利要求 2所述的具有称重功能的电加热锅, 其特征在于:所述的电加 热器(3)来用电磁加热方式,则所述的加热功率控制模块(532)通过功率输出线(56) 输出不同的电磁功率控制信号到电加热器(3)。

6、 根据权利要求 2所述的具有称重功能的电加热锅, 其特征在于:所述的烹饪 过程经验数据库的一条记录中包括的数据项有锅的类型、烹饪糢式、所霱主食的信息、 所需杂料的信息、所需水的标准重量、 口感度修正数据、 一系列的动作指令。

7、 根据权利要求 2所述的具有称重功能的电加热锅, 其特征在于:所述的食物 信息数据库的一条记录中包括的数据项有食物的类型、 100克该食物的热量值、 100 克该食物的胆固醇含量、 100克该食物的蛋白质含量.、 100克该食物的脂肪含量、 该 食物的相克食物类型、 该食物的相生食物类型。 ―

8、 根据权利要求 2所述的具有称重功能的电加热锅, 其特征在于:所述的锅的 信息数据库的- 条记录中包括的数据项锅的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容积、 平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值。

9、 根据权利要求 2所述的具有称重功能的电加热锅, 其特征在于:所述的电子 秤(5) 的测量精度达到 5克或 2克或 1克。

10、 据权利要求 6所述的具有称望功能的电加热锅, 其特征在于: 所述的动作 指令为加热动作指令或加杂料动作指令,所述的加热动作指令包括加热功率参数、重 量减轻值参数、时间长度參数, 加杂料动作指令包括加杂料参数、杂料重量參数、杂 料类型参数。

11、 根据权利要求 1所述的电加热锅的称重控制方法, 其特征在于: 所述的电 加热锅的称靈控制方法适应于以电压加热或电磁加热的电加热锅领域,不涉及燃气灶 领域。

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援引加入 (细则 20.6)

Description:
一种具有称重功能的电加热锅及其称重控制方 法

技术领域

本发明涉及一种电加热锅及其控制方法,尤其 是一种具有称重功能的电加热锅及 其称重控制方法,属于厨房用电热炊具领域。 背景技术

传统的具有蒸煮功能的电加热锅像电饭锅, 电高压锅, 电砂锅等蒸煮食物时或者 用电磁炉加热其上面的锅内的食物时,要么通 过测量锅内温度的变化,要么通过测量 锅内压力的变化, 要么通过设定加热时间的长短来控制整个蒸煮 过程。实际上, 烹饪 过程中随着锅内温度的变化, 水蒸汽会蒸发, 导致电加热锅的重量变化, 而且水蒸汽 蒸发的快慢不一样反映出锅内的水分的沸腾状 态和剩余水分的多少。

还有,用户在做饭时对于多少食物该加多少水 往往只是靠经验判断,没有一个精 确的概念。水加多了, 煮出来的饭很稀, 而且也要耗费更长的时间, 浪费电能; 水加 少了, 煮出来的饭很硬, 还容易粘锅, 浪费粮食。 有时烹饪时, 要求用户加几克油, 加几克盐, 或者加几十克的作料,这对于用户来说, 多少克究竟是多少是一个很难精 确把握的事情。

图 1是传统电加热锅的典型代表电饭锅煮饭时整 电饭锅的重量变化曲线图 Sl。 横轴是时间轴, 纵轴是整个电饭锅的重量轴。 too时刻电饭锅内没有加任何东西, 整个电饭锅的重量为 (m «); (A)段称之为加主食阶段, 从 t 时刻起往电饭锅内加 入重量为 (m 主) 的干米, 此时整个电饭锅的重量为 (m «+m 主); (B)段称之为加水阶 段, 从^。时刻往电饭锅内加入重量为(m *)的水, 此时整个电饭锅的重量为(m锅 +m i+m * ); (C)段称之为平静区, 从 t 2 。时刻开始以 U。的初始功率加热, 在这个阶段由 于几乎没有气体没有跑出,重量变化微乎其微 ,反映整个电饭锅的重量变化快慢的斜 率的绝对值 k «趋近于 0; (D)段称之为预沸腾区,在这一阶段加热功率依 然为 U。,水 体的下部温度越来越高, 开始局部沸腾, 水蒸汽开始从锅内跑出, 但是水的上部还没 有沸腾, 所以这一阶段 k «虽然在慢慢增大, 但是没有达到一个最大值 K«„ ; (Ε)段称 之为沸腾区,在这一阶段加热功率依然为 U。,锅内的水体全部沸腾,水蒸汽以最大能 力往外跑, 但是由于出气孔的制约, 水蒸汽以相对恒定速率往外跑, 所以这一阶段 k «达到一个最大值 1 .并且 k «保持在这个恒定值 Κ™»附近; (F)段称之为沸腾末区, 在这一阶段加热功率依然为 U。,锅内的水体依然全部沸腾,但是由于锅 的水量己经 大部分蒸发掉, 剩下的水分越来越少, 跑出的水蒸汽也越来越少, 所以这一阶段 k * 的值从 Κ»„慢慢变小; (G)段称之为保温区, 在 t M 时刻由于锅内的水分很少, 锅底的 温度急剧升高, 导致电饭锅的跳闸, 从而进入了保温区, 电饭锅开始以另一个加热功 率 U ««进行保温, 从而完成了一个煮饭的过程,此时饭的重量为 m ».此时整个电饭锅 的重量为 (m «+m » )。 可以看出 ΠΙ Λ > m主, 因为米吸收了水分变重, 蒸发掉水分的 MM¾ (m主 +m水一 m »)。

经研究表明, 同一个电饭锅,同样重量为 m主的同一种干米,加同样重量为(m水) 的水, 以同样的加热功率 U。开始加热,整个过程符合重量变化曲线图 Sl,最后得到几 乎一样重量的 m ,误差以几克计算。

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援引加入 (细则 20.6) 图 2是传统电加热锅的典型代表传统电饭锅煮粥 炖肉或煲汤时整个电饭锅的 重量变化曲线图 S2。

与曲线图 SI相比, S2过程差不多, 不同的是 S2除了需要加入像米或者猪肉或 者鸡肉等类型的主食之外, 还需要加入其它的杂料, 像煮粥也许要加入少量的绿豆, 炖鸡也许要加入红枣、莲子、八角等之类的杂 料。 因此在 (A) 加主食阶段之后, 增加 了一个 (A1) 加杂料阶段, 设需要加入杂料的种类数为 N, 每一种需要加入的杂料重 量为 (m杂 i),则加入杂料的总重量为 (m杂 - m in+ m杂 2 +···ϋΐ杂 i+m iftN;)。然后同样是(B) 加水阶段, 此时整个电饭锅的重量为 (m «+m主 +m ife +m * ), 然后是 (C)平静区, (D)预 沸腾区, (E)沸腾区, 但由于炖东西或煮粥或煲汤时, 用户一般不会把锅内的水分都 蒸发掉, 都会留很多水分作为汤汁, 因此 (E) 沸腾区以后 k «—直保持在这个恒定值 附近, 何时结束往往靠用户的经验判断, 也就不会有由于锅底缺乏水分造成锅底 温度的急剧升高造成跳闸, 因此没有 (F)沸腾末区。最后进入是 (G)保温区, 电饭锅开 始以另一个加热功率 U « s 进行保温,从而完成了一个煮粥或炖肉或 煲汤的过程,此时 整个电饭锅的重量为 (π^+ιη » )»

经研究表明, 同样一个电饭锅,加同样重量为 m主的主食,加同样重量为 的杂 料, 加同样重量为(m *)的水, 以同样的加热功率 U。开始加热,整个过程符合重量变 化曲线图 S2, 最后得到几乎一样重量的 m «,误差以几克计算。

其他的电加热锅像电砂锅,或者用电磁炉加热 其上面的锅时都会有同样的重量变 化曲线图 S1或 S2。

根据中华民族大火煮, 小火炖的习惯, 就是要充分延长 S1或 S2曲线的 (E)沸腾 区的时间, 如果有 (F)沸腾末区存在的话, 则再延长 (F)沸腾末区的时间。 要延长 (E) 沸腾区的时间或 (F)沸腾末区的时间, 则要求在不同的点上采用不同的加热功率, 使 水分蒸发得更慢, 使食物沸腾得更久。 但是传统电加热锅一般都用一个加热功率 U。 进行加热到底, 直到进入保温区。在哪个时间点上采用什么样 的不同的加热功率,传 统电加热锅没有什么很好的方法,要么通过测 量锅内的温度或通过设定加热时间的长 短来控制。 而且对于不同重量的食物究竟需要该加多少水 , 用户每次都凭经验判断, 没有一个精确的概念。传统控制电加热锅的方 法往往是模糊控制方法。即使是同样重 量的食物, 由于用户每次加水的重量不一样,造成做出来 的饭或硬或稀,炖出来的汤 或浓或淡, 每次的口味总有差别。

还有,怎样使每次做出来的饭的口味能够按照 用户的需求或适中或硬一点或稀一 点,炖出来的汤的口味能够按照用户的需求或 适中或浓一点或淡一点,传统的电加热 锅都不能由用户做出选择。而且传统的电加热 锅缺乏智能,不能根据用户的每一次食 用后的反馈做出调整, 比方说如果用户这一次选择希望饭的口味适中 ,但是最后做出 来的饭相对于用户期望的口味适中的要求来说 却比较硬,传统的电加热锅没有办法根 据用户的反馈信息做出调整, 以便下一次更好的接近用户的口味。

另外,现在人们对饮食的健康性越来越重视。 影响人们健康的食物因素常有每天 摄入过多的食用盐, 或摄入过多的食用油, 或过多的热量、 胆固醇、 蛋白质、 脂肪, 或者食用了两种相克的食物。 调查显示, 我国平均每人每天食盐摄入量达到 12克, 其中北方地区每人每天摄入食盐量为 15— 18克, 南方地区每人每天摄入食盐量约 10 克。高盐导致高血压已经成为我国公众健康的 "无声杀手", 因此, 全国人民应减少 食盐摄入, 预防控制高血压。每天摄入过多的胆固醇将影 响人的脑血管; 每天摄入过 多的热量、 蛋白质、 脂肪等也会造成人的肥胖、血脂、心脑血管疾 病; 有时候两种相 克的食物在一起煮的时候,会影响人的健康, 比方说菠菜和豆腐一起煮人食用后会造 成人的结石。 世界卫生组织提倡每人每天摄入食盐量 5~6克, 进行健康清淡饮食。

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援引加入 (细则 20.6) 对于食用油,提倡应吃饱和脂肪酸少、不饱和 脂肪酸多的油,一般每人每天吃 25克油 就够了。 因此人们有必要对每天平均自己摄入食用盐、 食用油、热量、胆固醇、蛋白 质、脂肪有一个清晰的了解。现在有纸制的各 种食物每 100克胆固醇含量表, 食物每 100克热量含量表等, 相克食物对照表, 但是人们自己査起来或算起来不方便, 需要 根据食物的实际重量自己进行转换, 并且人们通常对食物的重量并没有精确的称重 , 例如平时加盐或加油究竟加了多少克往往靠用 户的经验判断, 没有一个精确的掌握, 几克对于用户来说很难掌握。

针对上述的传统电加热锅的缺陷,本发明的技 术人员经过不断地实验和研究出一 种具有称重功能的电加热锅及其称重控制方法 ,并且能显示用本发明的电加热锅烹饪 的食物的热量值、 胆固醇含量、 蛋白质含量、 脂肪含量、 食用盐量、 食用油量。 发明内容

本发明的目的首先在于解决用户在用电加热锅 煮饭或蒸炖东西时,对于一定重量 的食物该加多少重量的水存在比较模糊不精确 的问题;其次,本发明的目的是通过测 量由于水蒸汽的蒸发引起电加热锅的重量变化 以及重量变化的快慢程度来判断电加 热锅内部的状态,并且设计电加热锅对米饭、 肉类等食物在不同重量点上的加热功率 经验曲线,据此在电加热锅的不同重量点上转 换不同的加热功率, 以符合中华民族对 食物烹饪大火蒸炖、小火焖煨的加热规律,并 辅以温度控制或时间控制完成整个烹饪 过程;本发明的目的还在于能够根据用户做出 的口味反馈智能地做出调整, 以使下一 次烹饪时更接近用户的口味需求;本发明的另 一个目的还能使用户对本次烹饪中主食 和杂料中用到的各种食物加起来总的或人均摄 入的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、 脂肪含量、 是否有相克食物、 食用盐量和食用油量有一个清晰明确的认识。

本发明的技术方案是:

一种电加热锅的称重控制方法, 包括如下步骤,

首先, 在电加热锅的底部加入高精度电子秤, 所述的电子秤的测量精度达到 5 克或者 2克或者 1克,整个电加热锅的重量都由电子秤的重量 感器以压力信号实时 传送给电子秤的主控单元的信号处理单元进行 计算得到;

其次, 不同的烹饪模式(可选的模式有煮饭,煮粥, 煲汤和炖肉)、锅的信息(包 括锅的类型、锅的重量、锅盖的重量、锅的容 积、平静区斜率临界值和预沸腾区斜率 临界值)、 该烹饪模式下所需主食的信息 (包括主食的类型、 重量)、 所需杂料的信息 (包括每一种杂料的类型、 重量)、 所需水的标准重量、 口感度修正数据 (包括要求 口味适中时加水重量微调值,要求饭硬或汤浓 时加水重量微调值,要求饭稀或汤淡时 加水重量微调值)、 初始加热功率、 达到完全沸腾所预计的时间、 沸腾后到达某一重 量点则分配另一种加热功率加热直到另一个重 量点或者沸腾后到达某一重量点则分 配另一种加热功率加热一段设定的时间或者在 沸腾过程中再需要加入杂料的类型和 重量的这些信息都以烹饪过程经验数据库和锅 的信息数据库的形式存储在主控单元 的存储器中 ·

第三, 烹饪电加热幵始前, 根据用户所选择的烹饪模式、锅的信息、主食 的类 型、 用户加入主食的重量、 用户想达到的口感度(可选的口感有适中, 饭硬, 饭稀, 汤浓和汤淡), 从主控单元的存储器中的烹饪过程经验数据库 中搜寻以提示用户加入 相应的杂料类型和重量以及加入精确重量的水 ;

第四,在烹饪电加热开始后,通过测量电加热 锅重量的变化得到反映水蒸汽蒸发 快慢的斜率,并与平静区斜率临界值和预沸腾 区斜率临界值进行比较判断电加热锅内 当前的烹饪状态, 并把整个烹饪状态过程分为平静区、预沸腾区 、沸腾前区、沸腾后

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援引加入 (细则 20.6) 区、保温区,在沸腾后区到达之前采用初始加 热功率加热, 在沸腾后区则根据烹饪过 程经验数据库在不同的重量点上采用不同的加 热功率直到另一个重量点或者到达一 个重量点后采用不同的加热功率加热一段设定 的时间或者加入另外一种一定重量的 杂料, 在保温区则采用保温加热功率;

第五,在烹饪完成后, 要求用户对此次烹饪做出口感度反馈, 以调整主控单元的 存储器中的烹饪过程经验数据库中相应的口感 度修正数据,对加水重量微调值进行相 应的增大或缩小。

一种具有称重功能的电加热锅, 实现上述的电加热锅的称重控制方法, 它包括: 壳体(1 ), 锅体(2), 对锅体(2)进行加热的电加热器(3), 测量锅体底部温度的 温度传感器(4), 与锅体(2)相配合的盖子(6); 在壳体(1 )底部装有电子秤(5); 所述的电子秤(5)的托盘(51 )与壳体(1 )底部固定在一起, 整个电加热锅和托盘 ( 51 ) 的全部重量由电子秤 (5) 的重量传感器(52) 以压力信号传递给电子秤 (5) 的控制电脑板 (53)进行处理, 所述的重量传感器(52 ) 固定在电子秤 (5) 的外壳 (54) 的底座上; 市电通过外壳(54) 上的电源插座(55)输入给控制电脑板(53) 给整个电路供电, 控制电脑板(53)把不同加热功率通过功率输出 线(56)通过托盘 ( 51 )中央的过孔(57 )连到电加热器(3)给其提供加热功率信号或功 率控制信号, 温度传感器(4 )的信号线(58)也通过过孔(57)连到控制电脑 (53); 所述的控 制电脑板(53) 由中央控制处理器(531 )、加热功率控制模块(532)、 重量信号处理 模块(533)、温度信号处理模块(534)、语音模 (535)、键盘处理单元(536)、 LCD 显示控制单元(537)、手机 Modem通信模块(538)、存储器模块(539)、 串口处理模 块(5310)、 时钟模块(5311 )、 电源模块 (5312)组成; 外壳 (54)上的 LCD (59)、 键盘(60)、串口(61 )和喇叭(62)都连到控制电脑板(53 );所述的存储器模块(539) 存储有烹饪过程经验数据库、 锅的信息数据库和食物信息数据库。

所述的锅体(2)与壳体(1 )、 电加热器(3)采用一体式或者分离式。

所述的电加热器(3)采用电压加热方式, 则所述的加热功率控制模块(532)通 过功率输出线(56)输出不同的加热电压到电加 热器(3)。

所述的电加热器(3)采用电磁加热方式, 则所述的加热功率控制模块(532)通 过功率输出线(56)输出不同的电磁功率控制信 号到电加热器 (3)。

所述的烹饪过程经验数据库的一条记录中包括 的数据项有锅的类型、 烹饪模式、 所需主食的信息、所需杂料的信息、所需水的 标准重量、 口感度修正数据、一系列的 动作指令。

所述的锅的信息数据库的一条记录中包括的数 据项锅的类型、锅的重量、锅盖的 重量、 锅的容积、 平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临界值。

所述的食物信息数据库的一条记录中包括的数 据项有食物的类型、 100克该食物 的热量值、 100克该食物的胆固醇含量、 100克该食物的蛋白质含量、 100克该食物 的脂肪含量、 该食物的相克食物类型、 该食物的相生食物类型。

所述的动作指令为加热动作指令或加杂料动作 指令,所述的加热动作指令包括加 热功率参数、重量减轻值参数、 时间长度参数, 加杂料动作指令包括加杂料参数、杂 料重量参数、 杂料类型参数。

所述的电子秤(5) 的测量精度达到 5克或 2克或 1克。

所述的电加热锅的称重控制方法适应于以电压 加热或电磁加热的电加热锅,不涉 及燃气灶领域。

本发明的有益效果在于:

本发明不但能够使用户在用电加热锅进行煮饭 、煮粥、煲汤、炖肉时对于所要加

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援引加入 (细则 20.6) 食物和水的重量有一个精确地控制,而且能够 通过称重控制方法并辅以温度控制和时 间控制实现电加热锅整个烹饪过程的标准化, 自动化, 精确化和智能化, 另外还能精 确显示用本发明的电加热锅烹饪的食物含有的 热量值、 胆固醇、 蛋白质、 脂肪等值, 还对相克食物在一起烹饪对用户做出提醒, 实现烹饪的健康化。

本发明的设计思想不但适用电饭锅, 电砂锅,电高压锅等以电压加热方式的电加 热锅,还能适应电磁炉等以电磁加热方式加热 其上面锅体的这样一种锅体与电加热器 分离的电加热锅,但是本发明不涉及燃气灶领 域。

附图说明

图 1是一个传统电加热锅煮饭时重量变化曲线图 si。

图 2是一个传统电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重 变化曲线图 S2。

图 3是一对比图, 用以说明本发明的电加热锅煮饭时重量变化曲 线图 S1 ' 与传 统电加热锅煮饭时重量变化曲线图 S1的区别。

图 4是一对比图,用以说明本发明的电加热锅煮 或炖肉或煲汤时重量变化曲线 图 S2 ' 与传统电加热锅煮粥或炖肉时重量变化曲线图 S2的区别。

图 5是本发明实施例 1的前视图。

图 6是本发明实施例 1的俯视图。

图 7是本发明实施例 1的结构图, 用以说明锅体与壳体、 电加热器采用一体式。 图 8是本发明实施例 1的立体分解的平视图。

图 9是本发明实施例 1的立体分解的仰视图。

图 10是本发明实施例 1的立体分解的俯视图。

图 11是本发明实施例 2的前视图。

图 12是本发明实施例 2的俯视图。

图 13是本发明实施例 2的结构图,用以说明锅体与壳体、电加热器 用分离式。 图 14是本发明实施例 2的立体分解的仰视图。

图 15是本发明实施例 2的立体分解的俯视图。

图 16是本发明的电路框图。

图 17是中央控制处理器的流程图, 用以说明电加热幵始前用户加主食, 杂料, 水等准备过程。

图 18是中央控制处理器的流程图, 该图紧接着图 17, 用以说明电加热开始后的 称重控制过程。

图 19是一个烹饪过程经验数据库的示意图,该示 图以一个中型电饭煲 C20 (内 锅直径为 20cm)为例,对不同烹饪模式下不同类型不同重量 的主食以及虽是相同类型 但是重量不同的主食的设计了不同烹饪过程。

图 20是一个烹饪过程经验数据库的示意图,该图 图 19的继续,并且增加了一 个不同类型的中型不锈钢汤锅 C22 (内锅直径为 22cm)的烹饪过程经验数据。

图 21 是锅的信息数据库示意图,它是烹饪过程经验 数据库的一部分,它与图 19 和图 20中锅的类型是相关联的。

图 22是一个食物信息数据库的示意图, 该示意图列举了一些食物的信息包括其 相克食物和相生食物。

图中 1.壳体 , 2.锅体 , 3.电加热器 , 4.温度传感器 , 5.电子枰 , 6.盖子 , 51.托盘 , 52.重量传感器 , 53.控制电脑板 , 54.外壳 , 55.电源插座 , 56.功率 输出线 , 57.过孔 , 58.信号线 , 59. LCD , 60.键盘 , 61.串口 , 62.喇叭 , 531.中央控制处理器 , 532.加热功率控制模块 , 533.重量信号处理模块 , 534.温

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援引加入 (细则 20.6) 度信号处理模块 , 535.语音模块 , 536.键盘处理单元 , 537. LCD显示控制单元 , 538.手机 Modem通信模块 , 539.存储器模块 , 5310.串口处理模块 , 5311.时钟模 块 , 5312.电源模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的原理和实施 例做进一步的说明。

如图 3所示的对比图, 曲线图 S1 ' 是采用本发明的称重控制方法电加热锅的重 量变化曲线图,可以看出曲线图 S1 ' 与传统电加热锅煮饭时重量变化曲线图 S1的相 同和不同的地方。

曲线图 S1 ' 需要经过的阶段有: 加主食阶段 (A' 加水阶段 (Β' )、 平静区 (C )、预沸腾区 (D ' )、沸腾前区 (ΕΓ )、沸腾后区 (Ε2 ' )、保温区 (G' )。曲线 S1 ' 把曲线 S1的沸腾区 (Ε)和沸腾末区 (F)合并以后分成沸腾前区 (ΕΙ ' )和沸腾后区 (Ε2 ' ) 0 与传统重量变化曲线图 SI不同点的是,在加水阶段 (Β' )用户究竟加多少水 是一个精确的值, 这个值来自于加主食阶段(Α' )用户提供的综合信息, 这个综合 信息包括用户所选择的烹饪模式、锅的信息、 主食的类型、主食的重量、想达到的口 感度。与 S1相同的是,曲线图 S1 ' 在平静区 (C' )、预沸腾区 (D' )、沸腾前区 (E1 ' ) 都是以初始功率^加热。 但是到沸腾后区 (E2' )则曲线 S1 ' 在不同的重量点上转变 使用不同于 U。的多种功率形式进行加热, 充分延长食物沸腾的时间。 最后, 食物煮 熟后则以进入保温区 (G' ) o 下面详细描述曲线图 SI ' 的过程:

第一是加主食阶段 (A ' ), too时刻用户开始一个烹饪过程, 用户需要选择和确认 所用锅的信息 (包括锅的类型、 锅的重量、 锅盖的重量、 锅的容积)。 对于锅体与电 加热器采用一体式的电加热锅比方像电饭煲、 电压力锅,电加热器上的锅体是固定的, 锅的信息一直都是不变的,用户可以直接确认 而不做选择。但是,对于锅体与电加热 器采用分离式的电加热锅比方像用电磁炉加热 食物时, 电磁炉上可以放置不同的锅 (像可以加普通锅或者压力锅, 压力锅又可分为大型、 中型和小型), 锅的类型不同 会对加水的多少要求不同,后面的称重控制过 程也会不同。用户还需要选择烹饪模式 (可选择的模式有: 煮饭, 煮粥, 煲汤, 炖肉)为煮饭模式和选择主食的类型, 因为主 食的类型不同也是影响加水量的一个因素, 比方说东北米和南方米,南方米又分为早 稻米还是晚稻米, 是陈米还是新米,不同米的淀粉含量和含水量 就不一样,这些都会 影响到加水量的多少。 用户还需要选择想达到的口感度(可选择的模 式有:适中, 饭 硬, 汤浓, 饭稀, 汤淡),对于煮饭来说, 有的人希望做出来的饭硬, 有的人希望适 中,有的人像老人希望做出来的饭软一些便于 消化,这些不同的口味要求也会影响到 加水的要求。接下来电子秤提示用户开始加入 米, 电子秤通过显示屏不断显示用户已 经加入米的重量,使用户对已经加入锅内米的 重量有一个精确的掌握,等用户确认加 米完毕, 电子秤测量得到最终用户所加米的重量(πι )。 为了便于理解和观察, 在曲 线图 S1 ' 上把用户选择锅的信息、 选择烹饪模式、 选择主食的类型、 加米的过程画 成从 t M 时刻开始到 。时刻平行于时间轴 T的一条线段。

第二是加水阶段 (Β' ),从 。时刻开始用户根据电子秤的提示开始往锅内 加入精 确重量的水, 所加水的重量 m *由电子秤根据前面加主食阶段 (Α' )输入的多种信息 {锅的类型, 烹饪模式, 主食的类型, 主食的重量, 想达到的口感度}査询预先储存在 存储器中的烹饪过程经验数据库得到, m *的大小的等于所需水的标准重量加上根据 用户想达到的口感度得到的口感度修正数据得 到的一个综合值。 为了便于理解和观 察,在曲线图 S1 ' 上把用户加水的过程画成从 。时刻开始到 t 2 。时刻平行于时间轴 T 的一条线段,实际上用户往锅内加水的过程是 一种慢慢加水的过程, 电加热锅的重量

援引加入 (细则 20.6) 是呈斜线状往上增加。在用户加水的过程中, 电子秤通过显示屏不断显示用户已经加 入水的重量和还应该加入水的重量, 使用户对自己的加水量有一个精确的掌握。

第三是预沸腾区 (D ' ),在 t2D时刻电子秤通过显示屏和声音提示要求用户 合上锅 盖并确认开始加热, 用户确认加热开始后, 便进入了平静区 (C' ) o 此后电子秤将通 过称重控制算法完成烹饪过程直到完成煮饭。 首先, 电子秤读取存储器中的烹饪过程 经验数据库得到第一条动作指令 iU。, Ami , At.l o 电子秤控制电加热器以初始功率 U。进行加热。 此时, 整个电加热锅的总重量为 (m «+m主 +111 *)。 从 t 2 。时刻开始, 电子 秤将一直实时检测电加热锅的重量,并不断计 算反映电加热锅重量变化快慢的斜率的 绝对值 k «。

其中需要说明的是动作指令的含义, 每一个动作指令是一个 {Uw, Ami, Ati} 数的集合。 根据 的值可区分该动作指令是加热动作指令还是加 杂料动作指令。 作 为一种示例, 本实施例把 是否等于 9来区分动作指令的类型。 如果!!^的值大于 9并且 属于电加热器可输出的加热功率集合中的值, 则该动作指令为加热动作指 令; 如果 的值等于 9, 则该动作指令为加杂料动作指令。 如果根据 的值确认 动作指令属于加热动作指令, {Uw, ΔΠΗ, 的含义是: 是加热功率的大小,从 这一点开始以 功率开始加热一直到电加热锅的重量减轻了 Δι^克那样的另一点 上, 所预估的时间长度是 Ati。如果 Arm不为 0, ΔΠΗ起决定控制的作用, 只是起 到辅助监测的作用: 如果过去了一段时间 At而电加热锅的重量还是没有减轻 Δη«克 并且 At- Δΐ ε ι ( ε ι 是一个时间阔值), 表示重量减轻 Arm克需要的时间 Δΐ 大大超 出了正常的一个预估值 Ati, 有可能出现了异常情况, 比方说也许是家里断电或者市 电电压过低导致电加热没有正常工作等, 此时向用户发出报警信息。 如果加热指令 {Ui-i, Ami , Ati}中的 ΔΠΗ为 0而 Ati不为 0, 则 Ati起到决定控制的作用, 表示从这 一点上开始以 功率加热, 加热的精确时间长度为 Ati秒, 这样的情况可用于适用 于加热重量控制与加热时间控制混合使用的时 候,比方说用户想这一点到下一点加热 采用重量控制, 从下一点到再下一点加热则采用精确的时间控 制。 如果 ^的值等于 9则动作指令属于加杂料动作指令, {IJ , Ami , Ati}的含义是: !^表示要求用户加 杂料, Ati表示要加入杂料的类型, Δππ表示要加入杂料的重量。 这种加杂料动作指 令用于在沸腾的过程中要求用户再加入某种杂 料。

在平静区 (C' )这个阶段由于处于刚开始加热阶段, 水体温度还很低, 几乎没有 水蒸发跑出,重量变化微乎其微,反映整个电 加热锅的重量变化快慢的斜率的绝对值 小于平静区斜率临界值。

第四是预沸腾区 (D' ) , 这一阶段电子秤控制电加热器依然以初始功率 U。进行加 热。 与平静区 (C' )不同的是, 电加热锅内部水体的下部温度越来越高, 开始局部沸 腾, 水蒸汽开始从锅内跑出, 电加热锅的重量开始变轻, 但是水的上部还没有沸腾, 所以这一阶段反映整个电加热锅的重量变化快 慢的绝对值斜率 k «虽然在慢慢增大, 但是没有达到一个最大值, k «的值大于平静区斜率临界值但是小于预沸腾 斜率临 界值。

第五是沸腾前区 (E1 ' ),这一阶段加热功率依然为 U。,锅内的水体上部分和下部 分全部沸腾, 水蒸汽以最大能力往外跑,但是由于出气孔的 制约, 水蒸汽以恒定速率 往外跑, k «的值大于预沸腾区斜率临界值并达到一个最 值, 并维持这个最大值附 近。 在这一阶段电子秤不断的检测当前整个电加热 锅的重量, 并与 U。加热开始点的 重量(m «+m主 +m *)进行比较, 一旦检测到整个电加热锅的重量减轻了 Arm克, 则沸 腾前区 (E1 ' )结束,电子秤读取存储器中的烹饪过程经验 据库得到下一条动作指令 {Ui, Am2, At2} , 进入沸腾后区(Ε2 ' ;)。

援引加入 (细则 20.6) 第六是沸腾后区 (Ε2' ) , 它紧接着沸腾前区 (ΕΓ )。 为了适合中华名族大火煮, 小火炖的习惯, 充分延长沸腾时间。 加热功率 是一个比初始加热功率 II。较小的功 率。 由于加热功率的减少, 水分蒸发将有所减慢, 相对于沸腾前区 (Ε )时1 «的 最大值将会有所减少。 在这一阶段电子秤(5)不断检测当前整个电加 锅的重量, 并与 点的重量进行比较,一旦检测到重量又减轻了 ΔΠ!2克, 电子秤读取存储器中的 烹饪过程经验数据库得到下一条动作指令 { , ΔΠ13, Δΐ 3 } , 此时整个电加热锅的重 量为 (m »+m主 +m水— Δπι广 Δπΐ2)。

在沸腾后区还可以混合使用时间加热的方式, 由前面动作指令 {U w , Ami , Ati} 指令的含义, 如果 Διη,为 0, 则 Ati作为精确加热时间, 以加热功率 加热的时间 长度为 Ati。

在沸腾后区可能还会要求加入某种杂料,这在 烹饪的过程中也比较常见。此时的 动作指令 {Uw, Ami , Ati}指令表示要求用户加入类型为 Ati , 重量为 ΔΠΗ的杂料。

如此这样,在沸腾后区 (Ε2' )周而复始的不断的读取下一条动作指令 {Uw, Ami , Ati} , 直到进入保温区 (G ' :) ,采用保温功率 U « a 进行保温。

同样类似的,可以看出采用本发明进行煮粥或 炖肉或煲汤时称重控制方法看出曲 线图 S2' 与传统电加热锅煮粥或炖肉或煲汤时重量变化 曲线图 S2的相同和不同的地 方。

曲线图 S2' 需要经过的阶段有: 加主食阶段 (Α' )、 加杂料阶段 (Α ) , 加水阶 段 (Β' ) , 平静区 (C' ) , 预沸腾区 (D' ) , 沸腾前区 (ΕΙ ' ) , 沸腾后区 (Ε2' )、 保温 区 (G' ;)。曲线 S2' 把曲线 S2的沸腾区(Ε)分成沸腾前区 (ΕΙ ' )和沸腾后区 (Ε2' ) 0 与传统重量变化曲线图 S2不同点的是,在加水阶段 (Β' )用户究竟加多少水是一个精 确的值, 这个值来自于加主食阶段(Α' )用户提供的综合信息, 这个综合信息包括 用户所选择的烹饪模式、锅的信息、主食的类 型、 主食的重量、想达到的口感度。而 在加杂料阶段 (Α ) , 该加什么类型的杂料, 多重的杂料, 都会对用户有一个清楚和 精确的提示。 与 S2相同的是, 曲线图 S2' 的平静区 (C' ) , 预沸腾区 (D' ) 、 沸腾 前区(ΕΙ ' ;)都是以初始功率 II。加热。 但是到沸腾后区 (Ε2' )则曲线 S2' 在不同的重 量点上转变使用不同于 U。的多种功率形式进行加热, 充分延长食物沸腾的时间。 最 后, 食物煮熟后则以进入保温区 (G' ) ο

曲线图 S2' 与曲线图 S1 ' 在沸腾后区一样, 周而复始的不断的读取存储器中的 烹饪过程经验数据库中的下一条动作指令 {Uw, Ami , A } , 并执行相应的指令。 为了实现上述的电加热锅的称重控制方法, 具有称重功能的电加热锅的实施例 如下所述。

实施例 1 :

一种具有称重功能的电加热锅,它的电加热器 与锅体采用一体式结构, 电加热器 采用电压加热方式。具有称重功能的电加热锅 的结构如图 5、图 6、图 7、图 8、图 9、 图 10所示, 它的控制电脑板(53) 的电路框图及其与其他模块的连接框图如图 16 所示。 它包括壳体(1 ), 锅体(2), 对锅体(2)进行加热的电加热器(3), 测量锅 体底部温度的温度传感器(4)。 但是锅体(2) 是一定的, 不能换成其他的锅体, 如 传统的电饭煲, 电压力锅, 电砂锅等。 电加热器(3) 的输入电压不同, 将产生不同 的加热功率。 在壳体(1 )底部装有电子秤(5), 电子秤(5)的测量精度达到 5克或 者 2克或者 1克,因为在蒸煮的过程中水蒸汽的蒸发引起 加热锅的重量变化在十多 秒时间段内通常以几克为单位来计算。 电子秤(5)的托盘(51 )与壳体(1 )底部通 过螺丝固定在一起, 保持一个良好的稳定性。 电子秤(5) 的重量传感器 (52) 固定

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援引加入 (细则 20.6) 在电子秤(5) 的外壳(54) 的底座上, 也是为了保持一个良好的稳定性。 整个电加 热锅的重量加上托盘(51 ) 的重量全部由电子秤(5) 的重量传感器 (52) 以压力信 号传递给电子秤 (5)的控制电脑板(53 )的重量信号处理模块(533)进行放大、滤波、 A/D转换等过程, 得到的结果输入给中央控制处理器(531 )。 市电 220V交流通过电 子秤(5 )的外壳(54 )上电源插座(55)输入给控制电脑板(53)给整 电路供电, 一方面输入给电源模块(5312), 另一方面输入给加热功率控制模块(532), 电源模 块(5312)输出不同的直流电压给不同的芯片提 工作电压,加热功率控制模块(532 ) 在中央控制处理器(531 )的控制下可以输出 240V, 220V, 200V, 180V, 160V, 140V, 120V 等不同的电压给电加热器(3),电加热器(3) 应的输出功率为 900W, 700W, 600W, 500W, 400W, 350W, 300W等不同加热功率。 另外加热功率控制模块(532) 的输出电 压通过功率输出线 (56)经过托盘(51 ) 中央的过孔(57 ) 从壳体(1 ) 的底部连到 电加热器(3)给其供电。 温度传感器(4) 实时检测锅体(2 )底部的温度, 防止异 常情况的发生, 当由于锅体(2)内部水分的蒸发完造成锅体(2 )底部温度的迅速上 升时则不再加热或采用保温功率加热, 当检测到锅体(2)底部的温度过低时也发出 报警信息。控制电脑板(53)的时钟模块 ( 5311 )则提供时间信息, 提供年月日时分 秒等日期信息, 用户可以定时在某一个时刻开始加热。 手机 Modem通信模块(538) 则可以接收用户手机上远程发来的命令开始或 停止加热,如用户在下班没到家之前可 以用手机远程向电子秤(5)的手机 Modem通信模块(538)发出开始加热的命令, 手 机 Modem通信模块(538) 也可以远程报告给用户烹饪是否完成或发出告 警信息。

LCD (59)、 键盘 (60)、 喇叭 (62) 与控制电脑板 (53 )上的语音模块 (535)、 键盘处理单元(536)、 LCD显示控制单元(537)形成人机交互单元。 LCD (59)提示 用户下一步该做什么, 或者显示当前电加热锅的重量, 或者显示当前的时间等。喇叭 (62)则通过语音方式提示用户。用户通过键盘 60 )输入信息, 作出对各种菜单的 选择或作出确认或输入时间信息。

控制电脑板(53) 的所述的存储器模块(539)存储有烹饪过程经 数据库和锅 的信息数据库,如图 19, 图 20, 图 21的示意图所示, 图中的烹饪过程经验数据库中 的数据只是作为例子,实际的数据需要针对不 类型的锅设计不同的经验数据。 烹饪 过程经验数据库的一条记录代表着一个烹饪过 程,从提示用户开始放上锅、 放主食、 放杂料、放水、到到不同重量点或不同时间点 上的加热功率转换, 一直到完成。烹饪 过程经验数据库存储的一条记录包括的数据项 有锅的类型,烹饪模式(可选的模式包 括煮饭,煮粥,煲汤,炖肉),该烹饪模式下 所需主食的信息 (包括主食的类型,重量), 所需杂料的信息 (包括每一种杂料的类型、 重量), 所需水的标准重量, 口感度修正 数据(包括要求口味适中时加水重量微调值, 要求饭硬或汤浓时加水重量微调值,要 求饭稀或汤淡时加水重量微调值), 一系列的动作指令。 动作指令包括加热动作指令 和加杂料动作指令。加热动作指令包括加热功 率参数、重量减轻值参数、时间长度参 数; 加杂料动作指令包括加杂料参数、 杂料重量参数、 杂料类型参数。

用图 19, 图 20所示的烹饪过程经验数据库的例子做进一步 解释和说明。如果 用户选择锅的类型是 "中型电饭煲 C20", 烹饪模式为 "炖肉", 用户选择的主食类型 为 "鸡肉", 用户选择的口味为 "适中" ,用户放上的鸡肉的重量为 1508克。 从该烹 饪过程经验数据库炖鸡肉的所有记录中可以看 出,鸡肉可选的重量点从 100克一直到 最大重量 4000克, 以间隔 25克作为一个点, 能放进最大的鸡肉重量考虑进了 "中型 电饭煲 C20"的容量。 当然也可以用间隔 10克或间隔更细作为重量划分点, 但是以 间隔 10克作为划分点则会增加更多的记录, 相应的需要更多的存储器容量。 在这个 例子中以主食间隔 25克作为示例。 把鸡肉重量划分这么多点, 使得用户放入的鸡肉

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援引加入 (细则 20.6) 重量能等于或非常接近其中的一个重量点。 假如用户放上的鸡肉的重量为 1506克, 则选择离 1506克最近的一个重量点 1500克,如此便索引到烹饪过程经验数据库中 1列记录号为 25的一条记录, 在该记录中, 用户需要加入的杂料有桂圆 150克、 生 姜 30克、莲子 140克,标准加水量为 1780克, 口感度修正数据的适中的值为- 10克。 因此用户选择的口味为 "适中"时需要精确加入水的精确重量等于标准 水量加上一 个修正数据即 1780+ (-10) =1770克。动作指令 1 {U。, Ami , At 1 {600, 100, 800} ' 表示以功率为 600W的初始加热功率加热,直到重量减轻 100克,所需时间大约为 800 秒; 动作指令 20^, Δπώ, Z 2} = {500,120,300},表示以功率为 500W的加热功率加 热直到重量减轻 120克,所需时间大约为 300秒;动作指令 3 {U 2 ,厶 m3, Δΐ3} - {9, 7, 盐}, U 2 等于 9意味着该动作指令为加杂料动作指令, 需要加入食物类型为盐, 加入 的重量为 7克; 动作指令 4 {U 3 , Am4, 4 {9, 15,小葱 }, U 3 等于 9意味着该动作 指令为加杂料动作指令, 需要加入食物类型为小葱, 加入的重量为 15克; 动作指令 5 {U4, Am5, At5} = {400, 0, 700},表示以功率为 400W的加热功率加热, 加热时间精 确为 700秒; 动作指令 6 {Us, Δπ.6, Δΐ6} = {0, 0, 0) ,表示结束加热。

图 19, 图 20所示的烹饪过程经验数据库只是一个示例, 每一种电加热锅的规格 参数不一样(容积, 可选的加热功率等), 或者电加热器上可以放不同类型的锅时, 需要针对这种锅设定特定的烹饪过程经验数据 库。用户可以通过控制电脑板(53)的 人机交互单元或者从计算机连接到电子秤(5) 的串口 (61 )更新存储器模块(539) 中烹饪过程经验数据库中, 可以更改、增加、删除所有记录或一条记录或 记录中的一 个数据项, 从而定义自己一个烹饪过程。

图 21 是锅的信息数据库示意图,它是烹饪过程经验 据库的一部分,它与图 19 和图 20中锅的类型是相关联的。用图 19和图 20中锅的类型去査找图 21锅的信息数 据库,可以得到该种类型锅的重量、 锅盖的重量、 锅的容积、 平静区斜率临界值和预 沸腾区斜率临界值。对于电加热器与锅体采用 一体式的, 如通常的电饭煲, 电压力锅 等, 电加热器(3)上只能放置一种类型的内锅, 因此电子秤(5)通过 LCD (59) 只 能显示一种可用的锅的类型供用户选择。

当用户烹饪结束后, 电子秤(5)提示用户做出烹饪口感度反馈, 并根据用户烹 饪电加热开始前所选择的想达到的口感度, 更新存储器模块 (539 ) 中烹饪过程经验 数据库中的对应的一条记录中口感度修正数据 (包括要求口味适中时加水重量微调 值, 要求饭硬或汤浓时加水重量微调值, 要求饭稀或汤淡时加水重量微调值)。 如果 用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感 度为口味适中,而用户做出烹饪口感度 反馈为偏硬,则增大口感度修正数据中的要求 口味适中时加水重量微调值,则下次进 行完全相同的烹饪模式时会提示用户加入更多 的水以符合用户想达到的口感度;如果 用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感 度为口味适中,而用户做出烹饪口感度 反馈为偏稀,则减小口感度修正数据中的要求 口味适中时加水重量微调值,则下次进 行相同的烹饪模式时会提示用户加入少一点的 水以符合用户想达到的口感度;如果用 户烹饪电加热幵始前所选择的想达到的口感度 为口味适中,而用户做出烹饪口感度反 馈为符合,则对口感度修正数据中的适中项中 的加水重量微调值不做改变。同样如果 用户烹饪电加热开始前所选择的想达到的口感 度为饭硬或汤浓,根据用户做出烹饪口 感度反馈为偏硬或偏稀或符合, 对口感度修正数据中的饭硬 /汤浓项中的加水重量微 调值分别进行相应的增大或缩小或不做改变。 同样如果用户烹饪电加热开始前所选择 的想达到的口感度为饭稀或汤淡, 根据用户做出烹饪口感度反馈为偏硬或偏稀或 符 合, 对口感度修正数据中的饭稀 /汤淡项中的加水重量微调值分别进行相应的 大或 缩小或不做改变。

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援引加入 (细则 20.6) 实施例 2:

一种具有称重功能的电加热锅,它的电加热器 与锅体采用分离式, 电加热器采用 电磁加热方式。 具有称重功能的电加热锅的结构如图 11、 图 12、图 13、 图 14、 图 15所示, 它的控制电脑板(53 ) 的电路框图及其与其他模块的连接框图同样如 图 16 所示。 它包括壳体(1 ), 锅体(2), 对锅体 (2 )进行加热的电加热器(3), 测量锅 体底部温度的温度传感器(4)。 在壳体(1 )底部装有电子秤(5), 电子秤(5 ) 的测 量精度达到 5克或者 2克或者 1克,因为在蒸煮的过程中水蒸汽的蒸发引起 加热锅 的重量变化在十多秒时间段内通常以几克为单 位来计算。 电子秤 (5 ) 的托盘 (51 ) 与壳体(1 )底部通过螺丝固定在一起, 保持一个良好的稳定性。 电子秤(5)的重量 传感器(52) 固定在电子枰(5) 的外壳(54) 的底座上, 也是为了保持一个良好的 稳定性。 整个电加热锅的重量加上托盘(51 ) 的重量全部由电子秤(5) 的重量传感 器(52)以压力信号传递给电子秤 (1)的控制电脑板(53)的重量信号处理模块(533 ) 进行放大、 A/D转换等过程, 得到的结果输入给中央控制处理器(531 )。 与实施例 1 不同的是, 电加热器(3)是电磁加热, 如电磁炉, 电加热器(3)上可以放置不同类 型的锅体(2), 锅体(2)可以是普通钢锅或中型高压锅或小型 压锅等不同类型的 锅。 电加热器(3)把电能转换为磁能来加热锅体(2 )。 因为电磁炉加热是已有的技 术, 由已有的技术知道电加热器(3) 的功率改变是靠负荷电流的大小来决定的, 而 负荷电流的大小设计为由 PWM信号的占空比决定, 占空比越大, 负荷电流越大, 已有 的技术不做更多的阐述, 总之加热功率控制模块(532)在中央控制处理 (531 )的 控制下输出不同占空比的 PWM信号给电加热器(3), 使得电加热器(3) 产生不同的 功率 1900W, 1500W, 1300W, 1000W, 800W, 600W, 500W, 400W, 300 , 200W o 另外加热 功率控制模块(532)通过功率输出线(56)输出 不同占空比的 PWM信号和交流 220V 市电流给电加热器(3), 功率输出线(56)经过托盘(51 )中央的过孔(57 )从壳体 ( 1 ) 的底部连到电加热器 (3)。

图 21 是锅的信息数据库示意图,它是烹饪过程经验 数据库的一部分,它与图 19 和图 20中锅的类型是相关联的。用图 19和图 20中锅的类型去查找图 21锅的信息数 据库,可以得到该种类型锅的重量、 锅盖的重量、 锅的容积、 平静区斜率临界值和预 沸腾区斜率临界值。对于电加热器与锅体采用 分离式的,如电磁炉上可以放置不同类 型的锅, 电加热器(3 )可以放置不同大小的汤锅和不同大小的高压 等, 因此电子 秤(5)通过 LCD (59)显示锅的信息数据库多种可用的锅的类型 用户选择,用户需 要用键盘(60)选择其中的一种锅的类型, 这样电子秤(5)根据用户的选择知道锅 的类型,锅的类型是进一步查找图 19和图 20的烹饪过程经验数据库的一个输入条件。

其他的实施 2都与实施例 1都有类似的结构和功能, 如控制电脑板(53)中的电 路框图中的不同模块和单元, 存储器模块(539)存储的烹饪过程经验数据库 形式, 用户烹饪结束后根据用户做出烹饪口感度反馈 更改存储器模块(539) 中烹饪过程经 验数据库, 这里不作重复叙述。 实施例 1和实施 2的控制电脑板(53) 的中央控制处理器(531 ) 实现称重控制 方法的流程如图 17、 图 18所示:

步骤 S1 , 在该步骤中, 请用户通过选择锅的类型。锅的类型是图 21中可选择锅 的类型通过 LCD (59 )显示和列举出来, 通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进 行选择。 对于锅体与电加热器采用一体式的电加热锅, 锅的类型只有一种可供选择; 对于锅体与电加热器采用分离式的电加热锅, 锅的类型有多种可供选择,需要用户从

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援引加入 (细则 20.6) 中选取 ~ "种。

步骤 S2, 在该步骤中, 请用户选择烹饪模式(煮饭, 煮粥, 煲汤, 炖肉)。 可选 的烹饪模式通过 LCD (59)显示出来, 并通过喇叭(62)提示用户通过键盘(60)进 行选择, 选择其中的一种。

步骤 S3, 在该步骤中, 请用户选择主食类型。 中央控制处理器(531 )根据用户 选择的锅的类型和烹饪模式搜寻存储器模块( 539) 中的烹饪过程经验数据库, 显示 出可供用户选择的主食类型, 并通过喇叭(62 )提示用户通过键盘(60)进行选择, 选择其中的一种主食类型。

步骤 S4, 在该步骤中, 请用户选择想要到达的口感度 (适中, 饭硬, 饭稀, 汤 浓, 汤淡)。 可选的口感度通过 LCD ( 59 ) 显示出来, 并通过喇叭(62)提示用户通 过键盘 (60)进行选择。 如果在步骤 S2中用户选择的烹饪模式为煮饭, 显示的可选 的口感度为适中、 饭硬、 饭稀三种选择; 如果在步骤 S2中用户选择的烹饪模式不是 煮饭, 显示的可选的口感度只有适中、 汤浓、 汤淡三种选择。

步骤 S5, 在该步骤中, 提示用户加入主食。通过 LCD ( 59)不断显示已经加入的 主食的重量, 并要求用户加完主食之后通过键盘(60)确认完 成。

步骤 S6, 在该步骤中, 对用户所选的烹饪模式是否为煮饭进行判断, 如果是煮 饭模式则直接进入步骤 S9, 如果不是煮饭模式则进入步骤 S7。

步骤 S7, 在该步骤中, 提示用户加入杂料(杂料的类型, 重量)。 因为对于烹饪 模式为煮粥或者煲汤或者炖肉,除了主食之外 可能还要加入其它的杂料。中央控制处 理器(531 )通过搜寻存储器模块(539)中的烹饪过程经验 据库, 得到需要加入的 一种杂料的类型和重量, 并通过 LCD (59 )显示出来, 并要求用户加完之后通过键盘 (60)确认该种杂料加入完成。

步骤 S8, 在该步骤中, 判断是否还有下一种需要加入的杂料, 如果还有下一种 需要加入的杂料则又进入步骤 S7, 要求用户继续加入下一种要加入杂料的类型和 重 量; 如果没有下一种需要加入的杂料则进入步骤 S9。

步骤 S9, 在该步骤中, 根据用户上述步骤提供的信息(烹饪模式, 锅的类型, 主食类型, 主食的重量, 想达到的口感度)査询烹饪过程经验数据库, 提示用户加入 精确重量为 的水。 的值为所需水的标准重量加上口感度修正数据 (要求口味适 中时加水重量微调值,要求饭硬或汤浓时加水 重量微调值,要求饭稀或汤淡时加水重 量微调值)的综合值。 通过 LCD (59)不断显示用户已经加入的水的重量和还需 加 入水的重量, 并要求用户加完主食之后通过键盘(60)确认完 成。

步骤 S10, 在该步骤中, 判断用户加入的水的重量是否等于 m *。 如果用户加入 的水的重量大于 m; κ则进入步骤 S11, 如果用户加入的水的重量小于 πι *则进入步骤 S13,如果用户加入的水的重量等于 m *则进入步骤 S12。

步骤 Sll, 在该步骤中, 提示用户舀出一部分水。 因为用户加入的水多了, 所以 通过 LCD (59 )和喇叭(62)提示用户舀出一部分水,并再次 入步骤 S10。

步骤 S12, 在该步骤中, 提示用户确认开始加热。 通过 LCD ( 59)和喇叭(62) 提示用户确认幵始加热, 并合上锅盖。 一旦用户确认幵始加热, 便进入下一个步骤 步骤 S13, 在该步骤中, 提示用户舀出一部分水。 因为用户加入的水少了, 所以 通过 LCD (59)和喇叭(62)提示用户再加入一部分水,并 次进入步骤 S10。

步骤 S20, 在该步骤中, 从烹饪过程经验数据库提取第一条动作指令 {Uo, Ami , △ tl}, 以加热功率 Uo加热。 第一条动作指令为加热指令, 控制电加热器以初始加热 功率 Uo进行加热, 直到电加热锅的重量减轻 Ami克, 所需的时间大概需要 秒。

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援引加入 (细则 20.6) 歩骤 S21, 在该步骤中, 实时测量整个电加热锅的重量, 计算反映电加热锅重量 变化快慢的斜率绝对值 k «, k «小于平静区斜率临界值, 处于平静区。

步骤 S22, 在该步骤中, 实时测量整个电加热锅的重量, 计算反映电加热锅重量 变化快慢的斜率绝对值 k «, k «大于等于平静区斜率临界值但小于预沸腾区 率临界 值, 处于预沸腾区。

步骤 S23, 在该步骤中, 实时测量整个电加热锅的重量, 计算反映电加热锅重量 变化快慢的斜率绝对值 k «, k «大于等于预沸腾区斜率临界值, 处于沸腾前区。

步骤 S24, 在该步骤中, 判断电加热锅减轻的重量是否等于 Ami。 如果不等于 Δ ml又进入步骤 S23, 依然处于沸腾前区。 如果等于厶 ml则进入步骤 S25。

步骤 S25, 在该步骤中, 判断状态处于沸腾后区, 并设置一个变量值 i=l。

步骤 S26, 在该步骤中, 从烹饪过程经验数据库提取下一条动作指令 { , Διηί + ι , △ tw}。

步骤 S27,在该步骤中,判断 的值。通过判断 的值知道该动作指令是加杂料 动作指令或是加热动作指令或者是零。如果 的值等于 9,则判断该动作指令是加杂 料指令, 进入步骤 S28; 如果 Ui的值属于电加热锅多种加热功率值中一种, 则判断该 动作指令是加热指令, 进入步骤 S29; 如果 的值等于 0, 则标志着烹饪过程完成, 进入步骤 S35。

步骤 S28, 在该步骤中, 提示用户加入重量为 Amw,类型为 Atw的杂料。 通过 LCD (59 )显示和喇叭(62)提示该种杂料的类型和重量 并不断通过 LCD (59)显 示已经加入该杂料的重量, 用户一旦加入该杂料完毕, 设置 i=i+l,又进入步骤 S29。

步骤 S29, 在该步骤中, 判断步骤 S26中得到的动作指令中参数 ΔΙΙΗ 的值。 如 果 Δπϋ+ι不等于 0, 则进入步骤 S31 ; 如果 ΔΠΗ+Ι等于 0, 则进入步骤 S30。

步骤 S30, 在该步骤中, 判断步骤 S26中得到的动作指令中参数 Atw的值。 如 果 Atw不等于 0, 则进入步骤 S32; 如果 ΔΠΗ 等于 0, 则进入步骤 S33。

步骤 S31, 在该步骤中, 步骤 S26中的动作指令 { , A iH , At i+1 }表示的含义 是电加热锅以加热功率 Ui加热, 直到电加热锅的重量减轻的重量为 ΔΠΗ +1 克。 Amw 起决定控制的作用, At i+1 只是起到一个辅助监测的作用:如果过去 一段时间 At而 电加热锅的重量还是没有减轻 Δπη +1 克并且 At-At i+1> ε ! ( E l 是一个时间阀值), 表 示重量减轻 ΔΠΙΜ克需要的时间 At大大超出了正常的一个预估值 Atw, 有可能出现 了异常情况, 此时通过喇叭(62)或者手机 Modem通信模块(538) 向用户发出报警 信息。

步骤 S32, 在该步骤中, 步骤 S26中的动作指令 O , Δπ)> + , , Atw}表示的含义 是电加热锅以加热功率 Ui加热,加热的精确时间长度为 Atw秒。 Atw起决定控制的 作用。

步骤 S33, 在该步骤中, 步骤 S26中的动作指令 {Ui, Δπη +1 , Atw}表示的含义 是电加热锅以加热功率 进行保温。

步骤 S34, 该步骤结束步骤 S26中的加热指令规定的过程, 并设置 i=i+l。 步骤 34是在步骤 S31或者步骤 S32完成之后进入的。 步骤 S34之后又进入步骤 S26从烹 饪过程经验数据库提取下一条动作指令。

步骤 S35, 该步骤标志着整个烹饪加热过程完成。

步骤 S36, 在该步骤中, 要求用户对本次烹饪进行口感度反馈, 询问此次烹饪是 否符合步骤 S4中预订的想达到的口感度。 LCD (59)显示的选项有 1 )偏硬(偏浓); 2 ) 偏稀 (偏软); 3 )符合。 要求用户用键盘(60)进行选择。 如果用户选择 1 )偏 硬 (偏浓), 则进入步骤 S37; 如果用户选择 2)偏稀(偏软), 则进入步骤 S38; 如

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援引加入 (细则 20.6) 果用户选择 3 )符合, 则进入步骤 S37。

步骤 S37, 在该步骤中, 增大烹饪过程经验数据库对应本次烹饪的记录 中口感度 修正数据中相应的加水重量微调值,以使下次 进行相同的烹饪模式时会提示用户加入 多一点的水以符合用户想达到的口感度。 如果用户在步骤 S4所选择的想达到的口感 度为口味适中, 而步骤 S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬 (偏浓), 则增大口感 度修正数据中的口味适中加水重量微调值; 如果用户在步骤 S4所选择的想达到的口 感度为饭硬 /汤浓, 而步骤 S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏浓) 则增大口 感度修正数据中的饭硬 /汤浓中时加水重量微调值;如果用户在步骤 S4所选择的想达 到的口感度为饭稀 /汤淡, 而步骤 S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏硬(偏浓) , 则 增大口感度修正数据中的饭稀 /汤淡加水重量微调值。

步骤 S38, 在该步骤中, 减小烹饪过程经验数据库对应本次烹饪的记录 中口感度 修正数据中相应的加水重量微调值。以使下次 进行相同的烹饪模式时会提示用户加入 少一点的水以符合用户想达到的口感度。 如果用户在步骤 S4所选择的想达到的口感 度为口味适中, 而步骤 S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏软) 则减小口感 度修正数据中的口味适中加水重量微调值; 如果用户在步骤 S4所选择的想达到的口 感度为饭硬 /汤浓,而步骤 S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏软) ,则减小口 感度修正数据中的饭硬 /汤浓中时加水重量微调值;如果用户在步骤 S4所选择的想达 到的口感度为饭稀 /汤淡, 而步骤 S36中用户做出烹饪口感度反馈为偏稀(偏软) , 则 减小口感度修正数据中的饭稀 /汤淡加水重量微调值。

步骤 S39,在该步骤中,不改变口感度修正数据中加 水重量微调值。因为步骤 S36 用户对本次烹饪进行口感度反馈符合步骤 S4中预订的想达到的口感度, 所以不需要 改变加水重量微调值。

步骤 S39, 在该步骤中, 要求用户输入食用人口数, 查询存储器模块(539) 的 食物信息数据库。本次烹饪中用到的主料和杂 料用到的各种食物类型、重量都已经知 道。 用该种食物的类型在如图 22所示食物信息数据库进行査找得到该食物每 100克 该食物含有的热量值、胆固醇含量、 蛋白质含量、脂肪含量、相克食物类型; 然后用 该种食物的重量除以 100, 乘以每 100克含有的热量值、 胆固醇含量、 蛋白质含量、 脂肪含量值, 便得到本次烹饪中该种食物的热量值、胆固醇 含量、蛋白质含量、脂肪 含量值; 这样便能计算并通过 LCD ( 59)显示本次烹饪主料和杂料用到的各种食物的 各自热量值、胆固醇含量、 蛋白质含量、脂肪含量、 是否有相克食物, 以及可以得到 本次烹饪中所有的食物总和的热量值、胆固醇 含量、蛋白质含量、脂肪含量、食盐量、 食用油重量,再除以食用人口数便得到人均摄 取的热量值、胆固醇含量、蛋白质含量、 脂肪含量、食盐量、食用油重量。这样, 用户能对本次烹饪的食物的营养成分、健康 性有一个直观清晰的了解。

需要对图 22所示食物信息数据库做进一步的说明, 食物信息数据库也存储在存 储器模块(539 ) 中。 食物信息数据库一条记录中包括的数据项有食 物的类型、 100 克该食物的热量值、 100克该食物的胆固醇含量、 100 克该食物的蛋白质含量、 100 克该食物的脂肪含量、 该食物的相克食物类型、该食物的相生食物类 型。例如, 以食 物的类型为 "牛肉"这一条记录为例, 胆固醇含量为 106毫克 /100克牛肉, 热量值 为 229卡 /100克牛肉, 蛋白质含量为 25. 7克 /100克牛肉, 脂肪含量为 14. 3克 /100 克牛肉; 它的相克食物有 "白酒",表示牛肉和白酒不要在一起食用; 它的相克食物 有 "土豆", 表示牛肉与土豆一起烹饪和食用是一个很好的 搭配。 用户可以通过控制 电脑板 (53) 的人机交互单元或者从计算机连接到电子秤 (5) 的串口 (61 ) 更新存 储器模块 (539) 中食物信息数据库, 可以更改、 增加、 删除食物信息数据库的一条

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援引加入 (细则 20.6) 记录及其该条记录的数据项。

需要对图 21所示的锅的信息数据库示意图做进一步的说 , 它只是作为一个例 子。可以根据实际情况进行更新。需要说明的 是平静区斜率临界值和预沸腾区斜率临 界值, 它们采用的单位是: 克 /15秒, 意思是 15秒钟之内减少了多少克。 按照斜率 的通常计算方法是 k=Am/At, 之所以不用 (克 /秒) 作为度量单位, 是因为据实验 表明,平均每秒钟锅内水蒸汽的蒸发量低于 1克, 受制于电子秤的测量精度 1秒钟内 是测量不到这小于 1克精度的水蒸汽,而且高压锅的出气是间歇 的,这 1秒钟出气, 卜一杪钾不出气, 实际中没有必要以 1秒为单位进行测量。 因此采用 Δΐ=15秒作为 一个测量区间, 得到一个 Δΐ=15秒内水蒸汽的蒸发量,得到的斜率值相 真实稳定。 当然还可以以(克 /10秒)或 (克 /20秒)等这些变换形式作为斜率度量单位。

对于电高压锅而言, 整个蒸煮过程出气不像电饭煲出气那么明显, 但是电高压锅 依然会有一个初次出气过程, 同样可以用称重控制算法,对于一定重量的主 食该加多 少精确重量的水, 该加多少精确重量的杂料, 显示烹饪的食物的营养成分、健康性等 这些同样有一个很好的指导作用,可以在称重 控制算法的基础上配合时间控制和压力 控制混合完成电高压锅整个烹饪过程。

此外对电加热锅的异常处理一直贯穿在整个烹 饪过程当中。 当电加热锅为电高压锅或用电磁 炉加热其上的高压锅时, 本发明对蒸煮过程的出气孔的异常堵塞有报警 作用。 如果高压锅出气孔 异常堵塞, 将不会有水蒸气从锅体内跑出或跑出很少, 高压锅的重量也会基本不变。 如果在沸腾 前区或沸腾后区检测到高压锅的重量基本维持 不变或者反映整个压力锅的重量变化快慢的斜 率 的绝对值 k锅突然变得很小或趋近于 0,则判断高压锅出气孔异常堵塞,加热功率 制模块(532 ) 在中央控制处理器 (531 ) 的控制下停止加热, 并通过喇叭 (62 ) 发出告警信息或手机 Modem通 信模块 (538 ) 远程报告告警信息。

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援引加入 (细则 20.6)