Brevet FR2589237A1 — publié le 19870430

La présente invention se rapporte à un dispositif pour mesurer la température dans un système chauffant com- portant un récipient de cuisson chauffé qui renferme le produit à faire cuire et est déposé sur une plaque chauffante, dispositif dans lequel il est prévu, à distance de la paroi du récipient de cuisson déposé sur la plaque chauffante, un récepteur de rayonnements qui est dirigé vers ledit réci- pient et qui délivre, d'une manière correspondant à la sur- face radiante de la paroi du récipient détectée par le champ de mesurage de rayonnements de ce récepteur, un signal dépendant de la température du produit à faire cuire dans ledit récipient. Un dispositif de ce genre est connu d'après le brevet DE-C-3 341 234. Dans ce dispositif, le récipient de cuisson est pourvu, à proximité de son fond, d'une surface annulaire radiante avec laquelle l'axe médian du récepteur de rayonnements est aligné de telle sorte que cet axe s'étende horizontalement et parallèlement à la surface d'appui de la plaque chauffante. Il s'est révélé que la précision de mesurage de ce dispositif est affectée, pendant la phase de montée en tempé- rature, par le fait que le récipient de cuisson peut prendre différentes positions sur la plaque chauffante. Lorsque ce récipient de cuisson est séparé du récepteur de rayonnements par une faible distance, la surface radiante détectée, qui est davantage éloignée du centre de la plaque chauffante} est chauffée avec retardement. En revanche, si une grande distance sépare le récipient de cuisson du récepteur de rayonnements, la surface radiante détectée subit un chauffage accéléré étant donné qu'elle est plus rapprochée du centre de la plaque chauffante. L'invention a pour objet de fournir un dispositif du type précité, dans lequel cette influence dynamique exer- cée par la distance différente comprise entre le récepteur de rayonnements et la paroi du récipient de cuisson déposé sur la plaque chauffante soit compensée automatiquement, dès la phase de montée en température, ce qui permet d'obte- nir une précision de mesurage suffisante indépendamment de la position du récipient de cuisson sur la plaque chauffante. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que l'axe médian du champ de mesurage de rayonne- ments forme un angle aigu avec la surface d'appui de la plaque chauffante, de telle sorte que, lorsque la distance augmente entre la paroi du récipient de cuisson et le récepteur de rayonnements, il se produise également un accroissement de la distance qui sépare le point central de la surface radiante détectée et le fond du récipient de cuisson. Grâce à cette orientation du récepteur de rayonnements, on obtient que, lorsque la distance séparant le récipient de cuisson du récepteur de rayonnements augmente, le point central de la surface radiante détectée s'éloigne de plus en plus du fond dudit récipient de cuisson. Lorsque cette distance diminue, le point central de la sur- face radiante détectée se déplace en direction du fond du récipient. Il en résulte que le retard dans le mesurage de la température, qui intervient pendant la phase de montée en température, est compensé par le fait que la surface radiante détectée est transposée à une région plus rapprochée du centre de la plaque chauffante. Si le récipient de cuisson s'éloigne du récepteur de rayonnements, l'accélération du mesurage de température en phase de chauf- fage, qui se produirait lorsque le récepteur de rayonnements est agencé horizontalement, est éliminée par transfert de la surface radiante détectée vers des zones plus froi- des, c'est-à-dire davantage à l'écart du fond du récipient. Il est ainsi fait en sorte que, dès la phase de montée en température, les imprécisions de mesurage résultant d'un déplacement du récipient de cuisson sur la plaque chauffante soient automatiquement compensées. D'après une forme de réalisation, il est prévu que le récipient de cuisson puisse être déplacé, sur la plaque chauffante délimitée par un rebord de positionnement, entre une distance minimale et une distance maximale entre la paroi de récipient et le récepteur de rayonnements. I1 s'est révélé suffisant de prévoir une conception caractérisée par le fait que l'axe médian du champ de mesurage du récepteur de rayonnements est orienté, de manière à former avec la plaque chauffante un angle inférieur à 5 . Une autre forme de réalisation prévoit d'utiliser un récepteur de rayonnements doté, à l'entrée, d'un miroir concave qui rassemble, dans le récepteur de rayonnements, l'intégralité du champ de mesurage des rayonnements situé entre les deux rayons limites: de la sorte, l'orienta- tion du champ de mesurage du récepteur de rayonnements est particulièrement simple. Dans ce cas, pour maintenir la com- pensation automatique du défaut de mesurage, l'on procède de telle sorte que les rayons limites du champ de mesu- rage du récepteur de rayonnements se coupent en un point dont la distance, par rapport audit récepteur de rayonnements, est plus petite que la distance minimale comprise entre la paroi du récipient de cuisson et la lentille convergente dudit récepteur. L'on obtient des signaux exploitables suffisamment grands lorsque, selon une forme de réalisation, il est prévu que la face externe de la paroi du récipient de cuisson soit réalisée dotée d'une bonne faculté & diffuser la chaleur, au moins dans la région de la surface radiante maximale détectée, c'est-à-dire qu'elle présente un facteur d'émission de grandeur uniforme sur toute sa superficie. Une faculté d'ajustement simple est conférée par le fait que le récepteur de rayonnements est installé avec une faculté de pivotement et de réglage telle que l'angle com- pris entre l'axe médian du champ de mesurage des rayonnements et la surface d'appui de la plaque chauffante puisse être modifié. D'après une autre forme de réalisation, l'on peut également obtenir une indépendance de la position angulaire du récipient de cuisson sur la plaque chauffantegrâce au fait que la surface radiante s'étend périphériquement et annulairement sur le récipient de cuisson, qu!elle accuse une distance verticale minimale d'environ 10 mm par rapport à la face externe du fond de ce récipient, et qu'elle présente une largeur minimale d'environ 10 mm. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une représentation schématique du dispositif et la figure 2 montre l'ampleur du décalage de points centraux de surfaces de rayonnement. La figure 1 illustre schématiquement une plaque chauf- fante 12 qui peut être chauffée au moyen d'un élément chauf- fant électrique 14, et est délimitée par un rebord périphé- rique 13 rehaussé. De ce fait, un récipient de cuisson 10 peut prendre différentes positions sur la plaque 12, comme l'évoquent les deux positions extrêmes désignées par 10'et ". Dans ce cas, la paroi du récipient respectif 10'ou 10" déposé sur la plaque chauffante 12 accuse une distance mini- male a ou une distance maximale b par rapport à un récepteur 16 de rayonnements dont l'entrée est pourvue d'un miroir con- cave 15. Le déplacement du récipient respectif 10'ou 10" en direction ou à l'écart du récepteur 16 joue un rôle déci- sif quant à la distance par rapport à ce récepteur 16. Le récepteur 16 de rayonnements est orienté, par rapport à la paroi du récipient de cuisson respectif 10'ou ", de telle sorte que l'axe médian 23 du champ de mesurage des rayonnements forme, entre des rayons limites 17 et 18, un angle aigu d'environ 5 à 100 avec la surface horizontale d'appui de la plaque chauffante 12. Le champ de mesurage des rayonnements est concentré par le miroir concave 15 dans le récepteur 16, dans lequel il est converti d'une manière connue, par un convertisseur, en un signal électrique dont la grandeur dépend de l'étendue de la surface radiante détectée, de la température de cette surfa--radiarnte et de la distance comprise entre le récipient de cuisson et le détecteur de rayonnements. Comme illustré sur la figure 2, la surface radiante détectée 19 est petite en regard de la distance minimale a comprise entre la paroi du réci- pient 10 de cuisson et le récepteur 16 de rayonnements, tandis que, dans le cas de la distance maximale b séparant la paroi du récipient 10' dudit récepteur 16, une surface radiante 21 considérablement plus grande est détectée. Comme le montre le dessin, le récipient de cuisson peut être déplacé sur la plaque chauffante 12 entre les posi- tions lOet 10", ce qui implique une variation, de a à b, de la distance par rapport au récepteur 16 de rayonnements. Cette distance respective a ou b est mesurée par le miroir concave 15 par rapport à la paroi du récipient de cuisson res- pectif 10'ou 10" située en vis-à-vis. La figure 2 du dessin montre, avec leurs points centraux 20 et 22, les surfaces radiantes 19 et 21 qui sont respectivement détectées dans le cas de la distance minimale a et de la distance maximale b. Cette illustration révèle que, à partir d'une position centrale du récipient de cuisson et au fur et à mesure que la distance diminue, le centre de la surface radiante détectée se décale, quand la surface va en diminuant, en direction du fond du récipient, c'est-à-dire vers des zones plus chaudes de ce récipient de cuisson. Du fait que, au fur et à mesure que la distance entre le récipient de cuisson et le récepteur 16 décroît, la distance comprise entre la surface radiante détectée et le point central de la plaque chauffante 12 augmente, le mesurage de la température est retardé d'une-manière correspondante en phase de montée en température, car la surface radiante détectée atteint ultérieurement la température régnant dans le réci- pient de cuisson. Grâce au décalage de la surface de rayon- nement détectée 19 en direction du fond du récipient, provo- qué par la position inclinée de l'axe médian 23 du champ de mesurage du récepteur 16, cette temporisation intervenant dans le mesurage de la température est automatiquement corri- gée, si bien que la température mesurée correspond à nouveau à la température régnant dans le récipient. L'on constate un comportement analogue lorsque le récipient de cuisson est déplacé de telle sorte que sa dis- tance par rapport au récepteur de rayonnements 16 soit augmentée. Dans ce cas, la surface radiante détectée 21 se rapproche du point central de la plaque chauffante 12, ce qui se traduit par une accélération du mesurage de température, c'est-à-dire que la surface radiante dé- tectée indique une température qui n'a absolument pas encore été atteinte dans le récipient de cuisson.Pour compenser cette erreur, le point central 22 de la surface détectée 21 est déplacé à l'écart du fond du récipient, c'est- à-dire vers une zone plus froide de la paroi de ce récipient. De la sorte, l'accélération dont s'assortit le mesurage de température est compensée, et la température correcte est à nouveau indiquée. La position inclinée de l'axe médian, selon un angle inférieur à 5 , permet de faire en sorte que, indépendamment de la position occupée par le récipient de cuisson sur la plaque chauffante 12, il s'opère une compen- sation automatique de l'influence dynamique exercée par la distance comprise entre le récepteur de rayonnements 16 et la surface radiante 19 ou 21 respectivement détectée cette compensation ayant lieu grâce à un décalage de la sur- face détectée par rapport au fond 11, 11' du récipient 10', 10 '. L'inclinaison de l'axe médian 23 du champ de mesurage des rayonnements permet de déterminer l'ampleur du décalage x des points centraux 20 et 22 des surfaces de rayonnement minimale 19 et maximale 21, et de fixer par conséquent l'ampleur de la compensation. Si le champ de mesurage des rayonnements est conçu de manière que, dans le cas de la distance minimale a, un point d'intersection 24 entre les rayons limites 17 et 18 soit encore davantage rapproché du récepteur de rayon- nements 16 que la paroi du récipient 10 de cuisson, le déca- lage x du point central de la surface radiante détectée est proportionnel au déplacement du récipient de cuisson dans sa plage de déplacements possibles sur la plaque chauffante 12. Cela facilite l'ajustement du champ de mesurage des rayonne- ments, et autorise un alignement simple du dispositif. L'on fera observer que la face externe de la paroi du récipient 10 de cuisson présente un facteur d'émission de grandeur uniforme, par exemple supérieur à 0,9, sur toute sa superficie. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sor- tir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mesurer la température dans un système chauffant comportant un récipient chauffé, qui renferme le produit à faire cuire et est déposé sur une plaque chauffante, dispositif dans lequel il est prévu, à distance de la paroi du récipient de cuisson déposé sur la plaque chauffante, un récepteur de rayonnements qui est diri- gé vers ledit récipient et qui délivre, d'une manière corres- pondant a la surface radiante de la paroi du récipient détectée par le champ de mesurage de rayonnements de ce récepteur, un signal dépendant de la température du produit à faire cuire dans ledit récipient, dispositif caractérisé par le fait que l'axe médian (23) du champ de mesurage de rayon- nement forme un angle aigu avec la sur- face d'appui de la plaque chauffante 12, de telle sorte que, lorsque la distance (a, b) augmente entre la paroi du réci- pient (10) de cuisson et le récepteur (16) de rayonnements, il se produise également un accroissement de la distance comprise entre le point central (20, 22) de la surface radiante détectée (19, 21) et le fond (11) de ce récipient (10) de cuisson. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le récipient (10) de cuisson peut être déplacé sur une plaque chauffante (12) délimitée par un rebord (13) de positionnement entre des distances minimale et maximale (a, b) comprises entre la paroi de ce récipient et le récep- teur (16) de rayonnements. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé par le fait que l'axe médian (23) du champ de mesurage du récepteur (16) de rayonnements forme, avec la plaque chauffante (12), un angle inférieur à 5 . 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un récepteur (16) de rayonnements doté, à l'entrée, d'un miroir concave (15) qui rassemble, dans le récepteur (16) de rayonnements, l'intégralité du champ de mesurage des rayonnements situé entre les deux rayons limites (17, 18). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les rayons limites (17, 18) du champ de mesurage du récepteur de rayonnements (16) se coupent en un point (24) dont la distance, par rapport audit récep- teur (16) de rayonnements, est plus petite que la distance minimale (a) comprise entre la paroi du récipient (10) de cuis- son et la lentille convergente dudit récepteur (16) de rayon- nements. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé par le fait que la face externe de la paroi du récipient (10) de cuisson est réalisée dotée d'une bonne faculté de diffusion thermique, au moins dans la région de la surface maximale de rayonnement détectée (21), c'est-à-dire qu'elle présente un facteur d'émission de grandeur uniforme (par exemple supérieur à 0,9) sur toute sa superficie. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé par le fait que le récepteur(16) de rayonnements est installé avec une faculté de pivotement et de réglage telle que l'angle compris entre l'axe médian (23) du champ de mesurage des rayonnements et la surface d'appui de la plaque chauffante (12) puisse être modifié. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la surface radiante s'étend périphériquement et annulairement sur le récipient (10) de cuisson accuse une distance verticale minimale d'en- viron 10 mm par rapport à la face externe du fond de ce réci- pient, et présente une largeur minimale d'environ 10 mm.