Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur eines Mediums

Beschreibung

[0001] Eine aus der WO 2004/071131 bekannte Vorrichtung, die zum Steuern eines Garprozesses für Lebensmitteln dient, enthält einen Temperatursensor und eine drahtlose Übertragungseinrichtung in Form eines RFID-tag mit Antenne und einer RFID-Empfangs- und Auswerteinrichtung. Der Temperatursensor und der RFID-tag sind an der Außenseite eines Kochgefäßes, bevorzugt in dessen Handgriff, untergebracht. Die Empfangs- und Auswerteinrichtung befindet sich beispielsweise am Herd. Die Temperaturmessung an der Außenseite eines Kochgefäßes istjedoch nicht besonders genau und zuverlässig, da sich die Temperatur an der Außenseite des Kochgefäßes, insbesondere bei Kochgefäßen mit relativ großem Durchmesser, doch merklich von der Temperatur im Inneren des Kochgutes unterscheidet. Weiterhin ist diese Art der Temperaturüberwachung nur dann möglich, wenn das Kochgefäß mit der Übertragungseinrichtung und dem Temperatursensor ausgerüstet ist. Dies bedeutet, dass der Benutzer nur noch diese Kochgefäße verwenden kann.

[0002] Eine weitere Vorrichtung ist aus der US 4,230,731 A bekannt. Die bekannte Vorrichtung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Mikrowellenherds. Es ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur des Lebensmittels in Form eines Bratenspießes vorgesehen, die mit einer drahtlosen Übertragungseinrichtung versehen ist, die zusammen mit dem Temperatursensor als mobile Einheit zur direkten Messung im Lebensmittel ausgebildet ist. Die Empfangs- und Auswerteinrichtung ist außerhalb des Lebensmittels angeordnet. Die Energieversorgung der Übertragungseinrichtung und des Sensors erfolgt von außerhalb über Radiowellen, insbesondere über Mikrowellenenergie. Beim Bestimmen der Temperatur wird die Sendefrequenz des Temperatursensors proportional zur Temperatur verändert, d.h. die Sendefrequenz dient als Analogsignal des Senders. Mit dieser Technologie würde es schwierig bis unmöglich, mehrere Sensoren gleichzeitig parallel zu betreiben bzw. auszulesen.

[0003] Die nicht vorveröffentlichte EP 1 726 882 A1 beschreibt ein Gargerät mit Temperaturerfassungsvorrichtung und einer Temperaturmesseinrichtung mit einer mobilen Einheit aus einem Temperatursensor und einem RFID-Transponder, die mit einer Sende-Empfangs-Einheit drahtlos gekoppelt ist. Der Temperatursensor kann in der Art eines Bratenspießes in festes Gargut eingeführt werden.

[0004] Aus der US 4 5557 608 A ist eine Vorrichtung zum Messen von Strömungen im Ozean offenbart, bei der Temperatursensoren einer Anordnung zwischen einem Anker und einem Schwimmkörper Ozean gehalten werden und Daten über ein Kabel an eine Drahtlosübertragungseinrichtung, die an einer Oberflächenboje befestigt ist, senden, sodass die Drahtlosübertragungseinrichtung die Daten an einen Empfänger auf einem Schiff weiterleiten kann.

[0005] Die JP S58 173193 U offenbart eine Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur eines Lebensmittels, wobei die Vorrichtung eine mobile Einheit aufweist, die einen Temperatursensor und eine Übertragungseinrichtung enthält und als Schwimmkörper ausgebildet ist. WO 2005017476 ist auch Stand der Technik.

[0006] Es sind weiterhin sogenannte Bratenthermometer bekannt, die in das Medium einsteckbar sind, beispielsweise mit Hilfe eines Spießkörpers, und die Temperatur im Inneren des Mediums messen können. Diese Bratenthermometer sind jedoch bislang nur zum Ablesen eingerichtet oder erfordern, wie es in der EP-A-1 199 528 beschrieben ist, eine Steckdose im Inneren des Garraums und gegebenenfalls eine Verkabelung. Aber auch hier ist somit der Einsatzbereich auf das Backrohr beschränkt.

[0007] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bestimmen der Temperatur eines Mediums mit einem erweiterten Einsatzbereich zu schaffen.

[0008] Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0009] Durch die Ausbildung einer mobilen Einheit, die zumindest den Temperatursensor und eine Übertragungseinrichtung enthält, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung universell und für jedes Kochgefäß eingesetzt werden. Darüber hinaus ist eine wesentlich aussagekräftigere Temperaturmessung möglich, da die Temperatur direkt im Inneren des Mediums gemessen werden kann.

[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0011] Die mobile Einheit ist mit geeigneten Vorrichtungen versehen, die insbesondere den Temperatursensor an einer Stelle halten, wo eine Temperaturmessung besonders sinnvoll und aussagekräftig ist, was durch einen Schwimmkörper erreicht wird, der den Temperatursensor in der Mitte eines flüssigen Mediums hält und beispielsweise verhindert, dass dieser auf den sehr heißen Gefäßboden absinkt.

[0012] Die mobile Einheit kann weiterhin einen Sensorkörper enthalten, der direkt an einem Medium anbringbar ist, beispielsweise als Spieß ausgebildet ist, der in das Medium, beispielsweise einen Braten, eingesteckt werden kann.

[0013] Erfindungsgemäß enthält die Übertragungseinrichtung ein System für eine berührungslose Datenerfassung auf der Basis der Radiofrequenztechnik, wie es beim handelsüblichen RFID-System der Fall ist. RFID ermöglicht die berührungslose Datenerfassung und besteht aus dem Datenträger (jeweils ein Chip und eine Antenne in einem Träger - RFID-tag) und einem Lesegerät (bestehend aus einer Antenne und einem Decoder). Zur Datenübertragung werden magnetische oder elektromagnetische Felder eingesetzt. Der RFID-tag ist in der Lage, auch ohne eigene Stromversorgung in einem niederfrequenten Feld Informationen auszusenden, wobei die Energie für das niederfrequente Feld vom Lesegerät bereitgestellt wird.

[0014] Die Empfangs- und Auswerteinrichtung kann für die unterschiedlichsten Aufgaben ausgebildet sein; beispielsweise kann ein Alarm ausgelöst werden, wenn vorbestimmteGrenzwerte überschrittenwerden, es kanndieAnzeigederfestgestellten Temperaturerfolgen, es kann eine manuelle Eingabeeinrichtung vorgesehen sein, mitderder Benutzer in der Lage ist, beispielsweise Grenzwerte einzugeben, es kann ein Zeitgebervorgesehen sein, und es kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die eine Heizquelle für das Medium steuert.

[0015] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2

eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3

ein Blockschaltbild eines RFID-tag,

Fig. 4

ein erstes Ausführungsbeispiel einer mobilen Einheit, und

Fig. 5

ein zweites Ausführungsbeispiel einer mobilen Einheit.

[0016] Fig. 1 zeigt in schematischer Blockdarstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Bestimmen der Temperatur eines Mediums. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann für die unterschiedlichsten Verwendungszwecke eingesetzt werden, eignet sich jedoch insbesondere zum Bestimmen der Temperatur von Lebensmitteln, die zum Zwecke der Zubereitung erhitzt werden. Die Vorrichtung 1 enthält eine temperaturbeständig ausgestaltete, mobile Einheit 2, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Temperaturfühler 3 und eine Übertragungseinrichtung 4 enthält. Die Übertragungseinrichtung 4 ist ein RFID-tag, d.h. ein Chip 4a mit Antenne 4b, wie in Fig. 3 näher dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Chip 4a neben den herkömmlichen und für diese Chips üblichen Bestandteilen, einen integrierten Temperatursensor 3 und ggf. zusätzlich einen Drucksensor (nicht dargestellt), durch den beispielsweise festgestellt werden kann, ob sich die mobile Einheit 2 im Medium befindet.

[0017] Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält weiterhin eine Empfangs- und Auswerteinrichtung 6, die von der mobilen Einheit 2 getrennt angeordnet werden kann und drahtlos mit der mobilen Einheit 2 in Verbindung steht. Die Empfangs- und Auswerteinrichtung 6 enthält die üblicherweise für den RFID-tag (RFID Transponder) benötigten Bauteile, beispielsweise eine Antenne 7 und ein RFID-Lesegerät 8 (RFID Reader), mit dem beispielsweise der RFID-tag mit Energie versorgt, identifiziert und die vom Temperatursensor 3 festgestellte Temperatur gelesen werden kann. Es ist weiterhin eine Steuereinrichtung 9 zum Verarbeiten der erhaltenen Signale vorgesehen. Die Steuereinrichtung 9 ist mit einer manuellen Eingabeeinrichtung 10, beispielsweise einer Tastatur, verbunden, durch die der Benutzer Betriebsparameter vorgeben kann. Weiterhin ist ein nicht gezeichneter Zeitgeber und eine Anzeigeeinrichtung 11, beispielsweise ein Display, vorgesehen, um relevante oder ausgewählte Parameter anzuzeigen, wie beispielsweise die Identifikation der mobilen Einheit 2, eine Solltemperatur, eine aktuelle Temperatur, die abgelaufene oder die noch zur Verfügung stehende Zeit, die manuellen Eingaben usw. Es ist weiterhin eine Alarmeinrichtung 12 vorgesehen, durch die ein Alarm bei vorbestimmten Betriebszuständen, beispielsweise der Überschreitung einer vorbestimmten Temperatur, dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit oder dem Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur für eine vorbestimmte Zeit oder dgl. ausgelöst werden kann. Der Alarm kann visuell und/oder akustisch erfolgen. Die Steuereinrichtung 9 enthält weiterhin einen Zeitgeber.

[0018] Im Betrieb wird die mobile Einheit 2 in das Medium, z.B. in ein Kochgut in einem Kochgefäß, eingebracht und die Empfangs- und Auswerteinrichtung 6 an geeigneter Stelle außerhalb des Mediums, also z.B. an einem Herd, angeordnet. Durch die Empfangs- und Auswerteinrichtung kann zyklisch oder nur auf Anforderung ein niederfrequentes Feld erzeugt werden, das die Übertragungseinrichtung 4 veranlasst, seine Identität sowie die vom Sensor 3 festgestellte Temperatur und gegebenenfalls Informationen über den vom Drucksensor festgestellten Druck zu senden. Diese Signale werden durch die Steuereinrichtung 9 in der gewünschten Weise verarbeitet. So ist es beispielsweise möglich, nur die Temperatur anzuzeigen und gegebenenfalls einen Alarm auszulösen, wenn eine manuell über die Eingabeeinrichtung 10 eingegebene Temperatur überschritten wird, und zwar wahlweise entweder sofort oder erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer.

[0019] Die mobile Einheit 2 und die Empfangs- und Auwerteinrichtung 6, mit oder ohne Alarmeinrichtung 12, kann jedoch auch, wie Fig. 2 zeigt, mit einer Steuereinheit 13 zu einer Vorrichtung 1' kombiniert werden, die in der Lage ist, aktiv auf den Temperaturverlauf einzuwirken, indem sie eine Heizquelle 14 zum Aufheizen des Mediums steuert. Zu diesem Zweck ist die Steuereinheit 13 mit der Steuerung 9 verbunden, wobei über die Eingabeeinrichtung 10 der gewünschte Temperaturverlauf eingegeben wird, wenn er nicht vorab in der Steuerung abgespeichert wurde.

[0020] Die mobile Einheit 2 ist zur Anordnung und zu Gebrauch direkt am oder im Medium gedacht und kann auf die unterschiedlichste Art und Weise ausgebildet sein, um sicherzustellen, dass sie die Temperatur des Mediums optimal erfasst. Die mobile Einheit 2 kann zu diesem Zweck z.B. mit einem Sensorkörper versehen sein, der den Temperatursensor 3 enthält und an einem festen Medium angebracht wird, beispielsweise durch geeignete Befestigungsmittel wie Klammern oder dgl.. Die mobile Einheit 2 kann weiterhin, wie Fig. 4 zeigt, als sogenanntes Bratenthermometer 14, d.h. zum Einstecken in ein festes Medium, ausgebildet sein. Das Bratenthermometer 14 enthält zu diesem Zweck einen Spießkörper 15, in dem der Temperatursensor 3 untergebracht ist und einen Kopf 16, der die Antenne 4b und den Chip 4a der Übertragungseinrichtung 4 enthält. Der Kopf 16 ist bevorzugt so ausgebildet, dass die Übertragungseinrichtung 4 gegen eine übermäßige Erwärmung geschützt ist.

[0021] Die erfindungsgemäße mobile Einheit 2 ist für fließfähige bzw. flüssige Medien in Form eines Schwimmers 17 ausgebildet, der einen Schwimmkörper 17a aus einem schwimmfähigen Material, beispielsweise einem temperaturbeständigen Schaummaterial, enthält, in dem temperaturgeschützt die Antenne 4b und der Chip 4a eingebettet sind. Der Temperatursensor 3 liegt bevorzugt an einer Oberfläche des Schwimmkörpers 17 frei, damit eine ungehinderte Temperaturmessung möglich ist.

[0022] Die mobile Einheit 2 kann weiterhin auch als Kombination des Bratenthermometers und Schwimmers ausgebildet sein, so dass sie universell sowohl in flüssigen Medien, d.h. in Medien, in denen der Schwimmkörper schwimmen kann, als auch in festen Medien, d.h. in Medien, in denen ein eingesteckter Spießkörper 15 oder eine Klammer oder dgl. hält, verwendet werden kann.

[0023] Die Erfindung ist außer bei Kochgeräten auch für alle anderen Einsatzzwecke, beispielsweise in der Labor- oder Prozesstechnik und für Temperaturüberwachungen jeglicher Art, d.h. sowohl für ein Erhitzen als auch für ein Abkühlen einsetzbar.

Ansprüche

1. Vorrichtung (1, 1') zum Bestimmen der Temperatur eines Lebensmittels,
mit einer drahtlosen Übertragungseinrichtung (4) mit einem Temperatursensor (3) und
mit einer außerhalb der Übertragungseinrichtung (4) vorgesehenen Empfangs- und Auswerteinrichtung (6),
wobei die Übertragungseinrichtung (4) mit dem Temperatursensor (3) als mobile Einheit (2) zur direkten Temperaturmessung in oder am Lebensmittel ausgebildet ist und die Empfangs- und Auswerteinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, außerhalb des Lebensmittels angeordnet zu werden, wobei die mobile Einheit (2) einen Schwimmkörper (17a) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (4) ein RFID-tag und die Empfangs- und Auswerteinrichtung (6) ein RFID-Lese-und Auswertgerät (8) mit integrierter Stromversorgung enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Einheit (2) zusätzlich zum Schwimmkörper (17a) einen an einem festen Lebensmittel anbringbaren Sensorkörper (15) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorkörper (15) als in das Lebensmittel einsteckbarer Spieß ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangs- und Auswerteinrichtung (6) eine Alarmeinrichtung (12) enthält.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangs- und Auswerteinrichtung (6) eine Anzeigeeinrichtung (11) enthält.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangs- und Auswerteinrichtung (6) eine manuelle Eingabeeinrichtung (10) enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangs- und Auswerteinrichtung (6) einen Zeitgeber enthält.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangs- und Auswerteinrichtung (6) eine Steuereinheit (13) zum Steuern einer Heizquelle (14) für das Lebensmittel enthält.

Claims

1. An arrangement (1, 1') for determining the temperature of a foodstuff,
having a wireless transmission device (4) with a temperature sensor (3) and
having a receiving and evaluating device (6) provided exterior to the transmission device (4),
wherein the transmission device (4) with the temperature sensor (3) is in the form of a mobile unit (2) for direct temperature measurement in or on the foodstuff and
the receiving and evaluating device (6) is configured to be arranged exterior to the foodstuff,
wherein the mobile unit (2) comprises a floating body (17a),
characterised in that the transmission device (4) comprises an RFID tag and the receiving and evaluating device (6) comprises an RFID reading and evaluating device (8) with integrated current supply.

2. An arrangement according to claim 1, characterised in that in addition to the floating body (17a), the mobile unit (2) comprises a sensor body (15) attachable to a solid foodstuff.

3. An arrangement according to claim 2, characterised in that the sensor body (15) is in the form of a skewer insertable into the foodstuff.

4. An arrangement according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the receiving and evaluating device (6) comprises an alarm device (12).

5. An arrangement according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the receiving and evaluating device (6) comprises a display device (11).

6. An arrangement according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the receiving and evaluating device (6) comprises a manual input device (10).

7. An arrangement according to any one of claims 1 to 6, characterised in that the receiving and evaluating device (6) comprises a timer.

8. An arrangement according to any one of claims 1 to 7, characterised in that the receiving and evaluating device (6) comprises a control unit (13) to control a heat source (14) for the foodstuff.

Revendications

1. Dispositif (1, 1') pour la détermination de la température d'un produit alimentaire,
avec un dispositif de transmission sans fil (4) avec un capteur de température (3) et
avec un dispositif de réception et d'évaluation (6) prévu à l'extérieur du dispositif de transmission (4),
dans lequel le dispositif de transmission (4) avec le capteur de température (3) est conçu comme une unité mobile (2) pour la mesure directe de température dans ou sur le produit alimentaire et
le dispositif de réception et d'évaluation (6) est conçu pour être disposé à l'extérieur du produit alimentaire,
dans lequel l'unité mobile (2) contient un flotteur (17a),
caractérisé en ce que le dispositif de transmission (4) contient une balise RFID et le dispositif de réception et d'évaluation (6) contient un appareil de lecture et d'évaluation RFID (8) avec alimentation électrique intégrée.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité mobile (2) contient, en plus du flotteur (17a), un corps de capteur (15) pouvant être monté sur un produit alimentaire solide.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de capteur (15) est conçu comme une broche pouvant être enfichée dans le produit alimentaire.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de réception et d'évaluation (6) contient un dispositif d'alarme (12).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de réception et d'évaluation (6) contient un dispositif d'affichage (11).

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de réception et d'évaluation (6) contient un dispositif d'entrée manuelle (10).

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de réception et d'évaluation (6) contient une minuterie.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de réception et d'évaluation (6) contient une unité de commande (13) pour le contrôle d'une source de chaleur (14) pour le produit alimentaire.

Zeichnung