СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ СКОРОВАРКИ
METHOD OF PRESSURE MEASUREMENT FOR PRESSURE COOKER

Данное изобретение касается системы измерения давления для скороварки, состоящей из датчика, передающего измеренные значения давления внутри скороварки, соединенного с датчиком вычислительного устройства и индикатора, причем вычислительное устройство предназначено для анализа полученных от датчика измеренных значений и распознавания момента, когда давление достигает либо становится выше/ниже, по меньшей мере, первого порогового значения. При этом согласно изобретению измерение давления производится не в обычных единицах. В данной заявке под измерением давления внутри скороварки понимается, что измеренные датчиком значения могут выражаться в любых единицах, которые определенным образом зависят от давления внутри скороварки и, таким образом, являются мерой давления в скороварке; указание точных значений давления не требуется.
В скороварках пища вместе с жидкостью закрывается герметично; скороварка нагревается на плите. При нагреве жидкость (как правило, вода) в скороварке испаряется. В результате давление в скороварке растет. Время приготовления пищи в скороварке в основном зависит от того времени, в течение которого давление пара в скороварке находится в допустимом рабочем диапазоне, то есть выше порогового значения "начало приготовления" и ниже порогового значения "недопустимо высокое давление".
В этой связи были созданы системы описанного выше типа, предназначенные для измерения давления внутри скороварки и включения часового механизма или таймера при достижении порогового значения "начало приготовления".
Например, в патенте DE 9206061 U1 описана скороварка с крышкой с индикатором давления, причем на крышке рядом с индикатором давления есть прибор для измерения малых промежутков времени, оснащенный устройством для ввода времени приготовления, устройством остановки отсчета заданного времени приготовления, срабатывающим в зависимости от положения индикатора давления, а также сигнализатором, срабатывающим по истечении заданного времени приготовления. Индикатор давления имеет магнит постоянного действия, поэтому положение индикатора можно определить с помощью электромагнитного устройства, контролирующего магнитное поле. Прибор для измерения времени включается при достижении 15 или превышении заданного уровня давления (в соответствии с положением индикатора давления), причем, если давление временно опустится ниже заданного значения, отсчет времени приготовления можно прервать.
В патенте EP 0587532 B1 описывается схожий принцип измерения, основанный на использовании нажимного штифта, установленного в корпусе предохранительного клапана скороварки, перемещающегося в осевом направлении и находящегося под действием пружины. На штифте установлен магнитный стержень, который перемещается вместе со штифтом в зависимости от давления внутри скороварки. Перемещение магнитного стержня определяется датчиком Холла, который измеряет магнитное поле стержня. Так как напряжение, снимаемое с датчика Холла в используемом измерительном диапазоне, в значительной мере пропорционально давлению в скороварке, с помощью такого предохранительного клапана можно измерить практически любое давление от нуля до верхнего предельного значения. Сигнал датчика положения можно использовать, например, для управления некоторыми регулирующими величинами.
Недостаток таких скороварок состоит в том, что они включают 5 изнашиваемых деталей, имеющих отношение к безопасности. Изнашиваемые детали, релевантные для безопасности, следует регулярно менять, чтобы гарантировать надежность скороварки. К таким деталям относятся, в частности, уплотняющие кольца, используемые для паронепроницаемого соединения скороварки и крышки. Эти кольца обычно изготавливаются из силикона или бутадиен-нитрильного каучука (БНК). Недостаток обоих этих материалов состоит в том, что с течением времени и(или) в результате старения их свойства меняются. Например, если уплотнительное кольцо износится из-за частого использования или чрезмерного старения, предохранительные устройства перестанут срабатывать или будут срабатывать только при высоком давлении. В результате при определенных обстоятельствах функция сброса недопустимо высокого давления уже не будет работать достаточно надежно. В худшем случае это может привести к подъему крышки под высоким давлением, что может представлять угрозу для жизни.
Было установлено, что изнашиваемые детали скороварок на практике используются очень долго и меняются с запозданием. Это может быть связано и с тем, что пользователь забывает, когда он купил скороварку или когда в последний раз менял уплотняющее кольцо.
Таким образом, задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство, указывающее пользователю на необходимость замены изнашиваемых деталей в зависимости от срока и(или) частоты использования скороварки.
Согласно изобретению эта задача была решена за счет отличительных признаков пункта 1 формулы изобретения на базе системы измерения давления для скороварки. При этом, в частности, вычислительное устройство предназначено для того, чтобы в момент, когда измеренное датчиком давление достигает, то есть становится выше/ниже, по меньшей мере, первого порогового значения, увеличивать или уменьшать показания счетчика на единицу; при достижении заданного значения счетчика индикатор подает сигнал (в виде символа, мигающего света, акустического сигнала и т.п.). При этом первое пороговое значение можно выбрать так, чтобы оно достигалось только в тот момент, когда по повышению давления в скороварке можно с уверенностью сделать заключение о нагреве скороварки на плите. Так как обычно происходит при приготовлении пищи, а счетчик показывает общее количество таких процессов, при достижении заданного предельного, в том числе параметрируемого, показания счетчика может подаваться сигнал о необходимости замены изнашиваемых деталей.
Для предотвращения ложных срабатываний счетчика, которые могут быть вызваны внешними воздействиями на датчик, например при очистке скороварки, вычислительное устройство в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения может проверять, соответствовало ли измеренное значение первому пороговому значению в течение определенного (первого) промежутка времени без перерывов, чтобы показания счетчика увеличивались на единицу только по истечении этого временного промежутка, в течение которого первое пороговое значение достигалось без перерывов. Этот промежуток может составлять несколько секунд или минут, предпочтительно, чтобы он длился от 10 секунд до 1 минуты, например 15 или 25 секунд. Это значительно повышает надежность индикатора износа, интегрированного в систему измерения давления.
Так как уплотнительные кольца из силикона или бутадиен-нитрильного каучука теряют свои защитные свойства по причине старения (независимо от частоты использования скороварки), в соответствии с 5 вариантом изобретения вычислительное устройство может быть предназначено и для того, чтобы сигнализировать о необходимости замены изнашиваемых деталей по истечении следующего (второго) промежутка времени с момента активации системы измерения давления. Под активацией системы может пониматься первое включение, первая установка аккумулятора и(или) выполнение функции инициализации, например, в результате нажатия пользователем кнопки или сочетания кнопок на панели управления. Второй временной промежуток значительно превышает первый и составляет, как правило, от 1 до 3 лет. В соответствии с изобретением можно выбрать промежуток, равный примерно 2 годам.
Чтобы эта информация не была потеряна, например, при замене аккумулятора, текущие показания счетчика и текущий отсчет второго промежутка времени (данные об уже истекшем времени либо данные об оставшемся до замены времени) могут храниться в энергонезависимой памяти, в частности флэш-памяти, не зависящей от электропитания системы измерения давления. Для сброса показаний на ноль используется описанная выше функция активации.
Чтобы система сигнализировала не только о достижении порогового значения, но и длительном соответствии ему, согласно изобретению вычислительное устройство может при достижении вышеназванного первого или следующего порогового значения подавать сигнал состояния и прекращать подачу этого сигнала только в том случае, если текущее значение давления более не соответствует пороговому значению за вычетом гистерезиса. Предпочтительно, чтобы значение гистерезиса можно было параметрировать. Гистерезис используется для предотвращения ненужных колебаний сигнала состояния.
Ниже использование значения гистерезиса кратко описывается на примере. Предположим, что система измерения давления настроена так, что сигнал состояния при повышении давления подается в тот момент, когда значение, измеренное датчиком, превышает определенное пороговое значение. Этот сигнал состояния прекращает подаваться, когда давление достигнет значения, уменьшенного на значение гистерезиса. Это необходимо для предотвращения постоянного включения и выключения сигнала состояния, вызванного неточностями измерения. Конечно, значения гистерезиса с обратным знаком можно использовать в тех случаях, когда давление изначально снижается.
В соответствии с предпочтительным вариантом данного изобретения в систему измерения давления может быть встроен таймер, который включается при достижении первого, а также, в частности, второго порогового значения и подает сигнал по истечении заданного времени. В соответствии с изобретением время таймера задается пользователем с соответствующего интерфейса. Таймер может быть реализован в виде приложения в вычислительном устройстве.
Кроме того, в соответствии с изобретением вычислительное устройство может при достижении порогового значения и(или) во время вывода сигнала состояния подавать сигнал, в частности, оптический и(или) акустический. Акустический сигнал может, например, представлять собой вырабатываемый пьезоэлементом звук или соответствующую последовательность звуков, причем пьезоэлемент может управляться вычислительным устройством.
При использовании со скороваркой в соответствии с изобретением рекомендуется настроить описываемые ниже пороговые значения и обеспечить акустическую и(или) оптическую сигнализацию.
Первое пороговое значение, которое в соответствии с изобретением может использоваться и для работы счетчика индикатора износа, может представлять собой точку обратного переключения в фазе нагрева и сигнализировать о том, что давление в скороварке скоро достигнет значения, необходимого для начала приготовления пищи. Раннее обратное переключение необходимо, чтобы давление в скороварке не увеличивалось слишком быстро и не достигало недопустимо высокого значения.
Второе пороговое значение (начало отсчета времени приготовления) соответствует достижению давления приготовления пищи. Предпочтительно, чтобы при достижении этого значения также подавался акустический сигнал. Так как это пороговое значение соответствует началу отсчета времени приготовления, при его достижении активируется таймер (если он интегрирован в систему измерения давления).
Третье пороговое значение соответствует недопустимо высокому давлению, предпочтительно, чтобы при его достижении также подавался акустический сигнал.
Чтобы пользователь мог распознавать достижение различных пороговых значений только по акустическим сигналам без использования оптического индикатора, в соответствии с изобретением акустический сигналы, соответствующие пороговым значениям, должны быть разными. Эту функцию можно очень просто реализовать с помощью управляемого вычислительным устройством пьезоэлемента.
Дополнительно можно предусмотреть еще одно пороговое значение, в дальнейшем называемое нулевым; оно может использоваться, чтобы датчик системы измерения давления распознавал надлежащую установку на скороварке, которая не находится под давлением. Вычислительное устройство может анализировать это пороговое значение и использовать его для индикации готовности к работе.
Вместо или (предпочтительно) в дополнение к вышеназванным акустическим сигналам можно предусмотреть и оптический индикатор, причем оптический сигнал должен предпочтительно выводиться в промежутке от достижения одного порогового значения до достижения следующего значения либо при недостижении данного порогового значения. Для этого можно предусмотреть вариант, при котором оптический сигнал подается в зависимости от сигнала состояния порогового значения. Отдельные оптические сигналы могут также включаться при достижении различных пороговых значений и отключаться при достижении других значений либо недостижении данного значения.
Для отображения различных сигналов состояния пороговых значений предпочтительно, чтобы оптический индикатор был разноцветным, например, при использовании в индикаторе системы измерения давления разноцветных светодиодов.
В соответствии с изобретением система измерения давления может также состоять из двух оптических индикаторов: жидкокристаллического (ЖК) дисплея и второго индикатора из нескольких светодиодных элементов разного цвета. Таким образом, параллельно выводу сигналов состояния пороговых значений на ЖК дисплее можно отображать и другую информацию (миганием светодиодов), например о степени износа или времени, оставшемся до окончания приготовления пищи (при наличии таймера).
В соответствии с еще одним аспектом изобретения, по меньшей мере, одно пороговое значение, один промежуток времени и(или) другая величина, управляемая вычислительным устройством, могут быть параметрируемыми. Например, у системы измерения давления может быть пользовательский интерфейс с кнопками, с помощью которого можно выбрать вид плиты (излучающий нагреватель со стеклокерамической крышкой, газовая варочная панель, индукционная варочная панель и(или) традиционная электрическая плита). Так как газовая и индукционная варочная панель имеют схожий принцип действия, их можно объединить. В этом случае вычислительное устройство выбирает пороговое значение в соответствии с введенным видом плиты. В вычислительное устройство могут быть введены неизменные пороговые значения для различных видов плит, также записанные в справочных таблицах. Это особенно важно для первого порогового значения, если оно соответствует обратному переключению в фазе нагрева, так как характеристика подогрева в значительной степени зависит от вида плиты. Таким образом, отключение нагрева плиты или варочной панели должно произойти тем раньше, чем дольше плита продолжает греть после отключения.
Еще одну возможность параметрирования можно предусмотреть для ввода различных материалов уплотнительных колец, если износ этих материалов различен. В этом случае можно параметрировать второй временной промежуток для индикации износа и(или) показания счетчика индикатора износа, например, в зависимости от порогового значения или путем непосредственного ввода значения, чтобы учесть вид материала уплотнения, вид плиты и(или) другие факторы, влияющие на износ.
В соответствии с изобретением вышеописанные и другие функции могут быть реализованы в одном вычислительном устройстве или распределены по нескольким независимым модулям (вычислительным устройствам/процессорам). С точки зрения издержек предпочтительно, чтобы для выполнения всех функций, анализа сигналов датчика и управления индикаторами использовалось одно вычислительное устройство.
В системе измерения давления можно использовать датчики самых разных видов. В частности, можно выбрать датчики, измеряющие величину, непосредственно связанную с давлением в скороварке. Например, датчики давления или температуры, установленные на внутренней стороне крышки и измеряющие, например, температуру пара. Обычно температура пара зависит и от давления внутри скороварки.
Согласно особенно предпочтительному варианту исполнения датчик системы измерения давления может также получать данные о давлении в сковородке косвенным образом, в частности, с помощью встроенного в крышку индикатора давления, который меняет положение в зависимости от давления в скороварке, отображая давление оптически-механическим способом.
Особенно предпочтительно, чтобы в системе измерения давления устройство сбора данных с датчиком, вычислительным устройством и индикатором находилось в одном корпусе, а оптический индикатор давления - в другом; при этом оптический индикатор устанавливается на крышке и показывает давление внутри скороварки. При этом устройство сбора данных может связываться с устройством индикации так, чтобы датчик давления взаимодействовал с устройством индикации, например, получая данные о его положении.
В этом случае можно рассматривать оптические, электрически-емкостные, электрически-индукционные, электромагнитные или магнитные методы измерения.
Согласно одному из наиболее предпочтительных вариантов исполнения оптическое устройство индикации имеет перемещающийся в осевом направлении толкатель с магнитным или намагничиваемым элементом, причем толкатель герметично располагается в отверстии крышки скороварки так, что при увеличении давления он движется в осевом направлении, преодолевая силу действия, например, пружины. Система измерения давления устанавливается на оптическом устройстве индикации так, что датчик располагается над толкателем в осевом направлении, причем предпочтительно, чтобы это был датчик магнитного поля. Такой датчик, например датчик Холла, измеряет меняющееся в зависимости от расстояния до магнитного элемента магнитное поле, на основании которого генерируется значение, зависящее от давления внутри скороварки. Это исполнение отличается универсальностью, так как устройство измерения давления можно легко устанавливать на оптических устройствах индикации различных скороварок. Кроме того, такие оптические устройства индикации можно легко монтировать на имеющихся крышках скороварок с целью последующей установки системы измерения давления согласно изобретению.
Особенно простое и надежное исполнение вышеописанной системы измерения давления с оптическим устройством индикации и устройством измерения давления в разных корпусах предполагает, что толкатель перемещается в осевом направлении в одном кольце с оптическим устройством индикации, причем при повышении давления внутри скороварки толкатель выдвигается из кольца оптического устройства индикации. Таким образом, одновременно осуществляется и оптическая индикация давления внутри скороварки, и измерение давления устройством, предусмотренным изобретением, с помощью датчика магнитного поля.
Чтобы можно было простым способом реализовать регулирование различных стадий уваривания, кольцо оптического устройства индикации можно установить на корпусе (в частности, опорной пластине) на крышке скороварки с возможностью вращения: в этом случае силу возврата толкателя можно регулировать поворотом кольца на опорной пластине. Для возврата толкателя можно использовать пружину, сила которой регулируется изменением предварительного натяжения, причем ход толкателя в оптическом устройстве индикации остается неизменным. В таком случае после поворота кольца оптического устройства индикации тот же ход толкателя соответствует другому значению давления внутри скороварки; настроенные пороговые значения, зависящие от хода толкателя, не изменяются, просто они соответствуют другим значениям давления внутри скороварки. Таким образом, согласно изобретению устройство измерения давления работает аналогичным образом на разных стадиях уваривания без дополнительного параметрирования.
Особенно простой вариант устройства измерения давления предусматривает наличие двух фиксирующих приспособлений в виде сегмента круга с диаметром, соответствующим диаметру кольца оптического устройства индикации; эти приспособления вставляются в кольцо. Эти приспособления должны быть такими, чтобы их можно было установить на кольце оптического устройства индикации с целью его фиксации. В частности, если согласно изобретению датчик расположен в осевом центре фиксирующих приспособлений в форме сегмента круга, устройство измерения давления можно устанавливать на кольцо оптического устройства индикации в любом положении, благодаря чему оно всегда оказывается наиболее удобным образом обращено к пользователю.
Чтобы, например, сервисная служба могла настроить систему измерения давления в зависимости от старения устройства, например датчика магнитного поля, вычислительное устройство согласно изобретению может быть предназначено для переключения в калибровочный режим, в котором в том числе можно настраивать одно или несколько пороговых значений. Для переключения в калибровочный режим можно, например, использовать комбинацию кнопок пользовательского интерфейса.
Согласно еще одному варианту системы измерения давления согласно изобретению в системе предусмотрен (в частности, связанный с вычислительным устройством) модуль связи с плитой или с системой управления/регулирования плиты. В этом случае предпочтительно, чтобы вычислительное устройство при достижении порогового значения отправляло плите или системе управления/регулирования плиты сообщение. В результате мощность нагрева будет автоматически задаваться так, чтобы во время приготовления пищи в скороварке поддерживалось нужное давление. С одной стороны, это необходимо для оптимизации затрат энергии на нагрев, с другой стороны, для защиты, так как при превышении порогового значения давления мощность нагрева можно сразу уменьшить. Так как перегрев скороварки ведет в том числе к повышению износа, такая функция позволяет уменьшить износ и гарантировать надежную индикацию износа. Этот сигнал можно использовать и при управлении или регулировании автоматических процессов приготовления пищи для оптимальной настройки давления и улучшения результатов.
Прочие преимущества, признаки и возможности применения настоящего изобретения описываются ниже на примерах и с использованием фигур. При этом все описанные и(или) изображенные признаки сами по себе или в любых сочетаниях образуют предмет данного изобретения вне зависимости от их описания в пунктах формулы изобретения и их зависимостей.
На чертежах изображены:
фиг.1 - система измерения давления согласно изобретению с устройством измерения в трехмерном виде;
фиг.2 - система измерения давления согласно изобретению с устройством измерения и оптическим устройством индикации в трехмерном виде;
фиг.3 - устройство измерения давления в поперечном сечении; и
фиг.4 - оптическое устройство индикации в поперечном сечении.
На фиг.1 показано устройство измерения давления 2 системы измерения давления 1 согласно изобретению, в котором реализован важный аспект изобретения в виде индикатора износа изнашиваемых деталей скороварки. Таким образом, уже система измерения давления 1, состоящая только из устройства измерения давления 2, образует данное изобретение.
Устройство измерения давления 2 имеет первый индикатор 3, который представляет собой ЖК-дисплей (LCD) и на котором могут отображаться различные сведения в виде текстов или символов. Предусмотрен также второй индикатор 4, представляющий собой несколько светодиодов разного цвета под прозрачной крышкой. Устройство измерения давления 2 также имеет пользовательский интерфейс 5 с кнопками 6, предназначенными для ввода данных в устройство измерения давления 2, предпочтительно в сочетании с использованием первого и(или) второго оптического индикатора 4.
К примеру, устройство измерения давления 2 может быть оснащено таймером, чтобы с пользовательского интерфейса 5 можно было задать время, по истечении которого таймер подает сигнал. Заданное время отображается на первом индикаторе 3. Кроме того, пользовательский интерфейс 5 можно использовать для ввода параметров, что подробно объясняется ниже.
Для питания устройства измерения давления 2 используется аккумулятор, расположенный в закрываемом отсеке 7.
Для установки на скороварке или оптическом устройстве индикации 9 в данном варианте устройства измерения давления 2 имеются два фиксирующих приспособления 8 в форме сегмента круга, с помощью которых устройство измерения давления 2 можно устанавливать и фиксировать на круглом элементе в любом положении. Подразумевается, что данное изобретение не ограничивается данным предпочтительным видом крепления, а может использоваться и с другими крепежными приспособлениями.
Вышеназванный способ установки устройства измерения давления 2 на оптическом устройстве индикации 9 системы измерения давления 1 изображен на фиг.2. Оптическое устройство индикации 9 устанавливается на крышке скороварки и показывает давление внутри скороварки. Для этого оптическое устройство индикации 9 оснащено перемещающимся в осевом направлении толкателем 10, который перемещается по центральной оси цилиндрического толкателя 10. Толкатель 10 герметично соединен с отверстием в крышке скороварки и при повышении давления в скороварке перемещается, преодолевая возвращающую силу. При этом толкатель 10 выступает из кольца 11 оптического устройства индикации 9 в осевом направлении, то есть перемещающийся по оси толкатель 10 поднимается над кольцом 11 в направлении устройства измерения давления 2. Таким способом реализуется функция оптической индикации 10, причем сбоку на толкателе 10 (не показано на фиг.2) есть, например, цветные отметки, означающие различные уровни давления.
Кольцо 11 установлено на опорной пластине 12, закрепленной на крышке 19 скороварки и являющейся частью корпуса оптического устройства индикации 9. Кольцо 11 может вращаться относительно опорной пластины 12 и перемещающегося в осевом направлении толкателя 10, причем не показанный на фиг.2 возвратный элемент 21 воздействует на толкатель 10 в направлении опорной пластины 12 с регулируемой силой. Благодаря этому можно настроить зависимость хода толкателя от давления внутри скороварки и, следовательно, отрегулировать различные стадии уваривания.
Точный принцип действия данного изобретения ниже описан на основании фиг.3 и 4, на которых показана система измерения давления 1 в поперечном сечении. Главной частью изобретения является показанное на фиг.3 устройство измерения давления 2, взаимодействующее с оптическим устройством индикации 9 согласно фиг.4. Оптическое устройство индикации 9 обеспечивает возможность передать датчику 17 устройства измерения давления 2 данные о давлении внутри скороварки. Однако его функции этим не ограничиваются.
На схематичном изображении взаимодействующего с оптическим устройством индикации 9 устройства измерения давления 2 согласно фиг.3 показаны ЖК дисплей первого индикатора 3 и светодиод 13 второго индикатора 4, причем второй индикатор 4 состоит из нескольких светодиодов 13, которые могут иметь различные цвета. На фигуре также изображен пользовательский интерфейс 5 с кнопкой 6.
Для электропитания используется аккумулятор 14, который находится вне показанного на данной фигуре отсека 7 и питает электронные компоненты устройства измерения давления 2 системы измерения давления 1.
На противоположной первому индикатору 3 и интерфейсу 5 стороне устройства измерения давления 2 предусмотрены два фиксирующих приспособления 8 для установки устройства измерения давления 2 на оптическом устройстве индикации 9; на схематическом изображении показано только одно из этих приспособлений.
Внутри устройства измерения давления 2 находится плата 15, на которой установлены вычислительное устройство 16 и датчик 17 для сбора информации о давлении внутри скороварки. Датчик 17 представляет собой датчик магнитного поля, в частности датчик Холла, и располагается на стороне платы 15, обращенной к фиксирующим приспособлениям 8 устройства измерения давления 2. При этом датчик 17 расположен на плате 15 на оси A, проходящей через центр круга, образованного фиксирующими приспособлениями 8 устройства измерения давления 2.
Датчик 17 собирает данные о магнитном поле магнитного элемента 18, в частности магнита постоянного действия, который расположен на движущемся в осевом направлении толкателе 10 оптического устройства индикации 9 и показан на фиг.4. Генерируемое датчиком 17 измеренное значение зависит от напряженности магнитного поля в области датчика 17, которая, в свою очередь, зависит от расстояния между магнитным элементом 18 и датчиком 17.
Как схематично показано на фиг.4, оптическое устройство индикации 9 устанавливается на крышке 19 скороварки так, что движущийся в осевом направлении толкатель 10 проходит через крышку 19 внутрь скороварки. Внутренняя часть скороварки герметизируется гибким уплотнением 20 так, что входящий внутрь скороварки конец толкателя 10 снаружи прилегает к гибкому уплотнению 20. Таким образом, если внутри скороварки нет давления, толкатель 10 под предварительной нагрузкой прилегает к опорной пластине 12 оптического устройства индикации 9, которая, в свою очередь, прилегает к крышке 19 и крепится на ней соответствующим образом. Для большей наглядности крепления не показаны на схематическом изображении в сечении на фиг.4.
Для предварительного нагружения толкателя 10 в направлении опорной пластины 12 используется возвратный элемент 21 в виде пружины, которая с одной стороны прилегает к фланцу толкателя 10, а с другой стороны - к кольцу 11 оптического устройства индикации 9. Вращением кольца 11 можно изменить силу предварительного натяжения пружины 21 и, следовательно, возвращающую силу.
Подразумевается, что на фиг.4 принцип действия оптического устройства индикации 9 показан лишь схематично; для решения задачи специалист может выбрать иную конструкцию, не выходя за рамки данного изобретения, а именно сбор датчиком 17 устройства измерения давления 2 данных о вырабатываемом магнитным элементом 18 магнитном поле, в частности, с целью индикации износа и, возможно, с другими целями.
В вышеописанном варианте оптического устройства индикации 9 гибкий толкатель 10 продавливается через уплотнение 20 против силы действия возвратного элемента 21 в направлении от опорной пластины (на фигуре в направлении вверх), когда давление внутри скороварки превышает силу действия пружины или вообще возвратного элемента 21.
В результате, если устройство измерения давления 2 в соответствии с фиг.2 установлено на кольце 11 оптического устройства индикации 9, расстояние между также установленным на центральной оси A кольца 11 магнитным элементом 18 и датчиком 17 уменьшается, так что регистрируемая датчиком 17 напряженность магнитного поля растет. Так как с увеличением давления толкатель 10 перемещается все дальше от опорной пластины 12 в направлении датчика 17, регистрируемая датчиком 17 напряженность магнитного поля растет, значение, измеряемое датчиком 17, увеличивается до тех пор, пока толкатель 10 не достигнет крайнего положения, образуемого кольцом 11.
Вычислительное устройство 16 предназначено для сбора и анализа значений, измеренных датчиком 17. С этой целью в вычислительном устройстве 16 заданы пороговые значения S0, S1, S2 и S3, которые соответствуют различным путям перемещения толкателя 10 при различных значениях давления внутри скороварки.
При этом первое пороговое значение S1 соответствует давлению ниже требуемого для приготовления пищи, которое означает, что мощность нагрева плиты уже можно уменьшить, чтобы в ближайшее время было достигнуто давление приготовления пищи, соответствующее второму пороговому значению S2 (начало отсчета времени приготовления). Третье пороговое значение S3 соответствует недопустимо высокому давлению внутри скороварки, при котором требуется немедленное уменьшение мощности нагрева скороварки плитой.
Можно также задать еще одно - нулевое - пороговое значение S0, характеризующее генерируемое элементом 18 в датчике 17 магнитное поле, когда устройство измерения давления 2 надлежащим образом установлено на оптическое устройство индикации 9, а толкатель 10 еще находится в предварительно нагруженном положении. Это значение можно использовать для проверки или индикации надлежащего монтажа устройства измерения давления 2.
Вычислительное устройство 16 при достижении первого, второго и третьего порогового значения S1, S2, S3 подает различные акустические сигналы, генерируемые пьезоэлементом 22, установленным на плате.
Таким образом, подобный пьезоэлемент 22 представляет собой акустический сигнализатор системы измерения давления 1.
Кроме того, при превышении пороговых значений S0, S1, S2, S3 подаются сигналы состояния, не отключаемые до тех пор, пока текущее значение не опустится ниже порогового значения S0, S1, S2, S3 за вычетом параметрируемого гистерезиса или не достигнет следующего в сторону увеличения порогового значения S1, S2, S3. Генерируемый вычислительным устройством 16 сигнал отображается свечением или миганием различных светодиодов 13 второго индикатора 4, так что пользователь получает не только акустическую, но и визуальную информацию о состоянии скороварки.
При превышении второго порогового значения S2 вычислительное устройство 16 может включать таймер, который ведет отсчет заданного времени приготовления пищи и по его истечении подает визуальный, акустический и(или) иной сигнал. При этом оставшееся время приготовления пищи может отображаться на первом оптическом индикаторе 3.
Вне зависимости от того, реализованы ли в данном изобретении некоторые или все вышеописанные признаки и функции, вычислительное устройство в этом случае при достижении первого порогового значения изменяет показания встроенного в вычислительное устройство 16 счетчика на единицу, если пороговое значение S1 в течение заданного промежутка времени (предпочтительно от 15 до 25 секунд) достигалось или было превышено без перерывов. Достижение порогового значения S1 рассматривается как признак того, что идет процесс приготовления.
Так как в зависимости от использования скороварки изнашивается, в частности, находящееся в крышке 19 скороварки уплотнительное кольцо, данный счетчик является счетчиком износа, то есть при достижении определенного показания на первый индикатор 3 и(или) второй индикатор 4 выводится соответствующее напоминание о необходимости замены уплотнительного кольца.
Параллельно вычислительное устройство 16 может выдавать соответствующее напоминание на индикаторах 3, 4 и по истечении второго промежутка времени, равного, например, 2 годам с момента активации системы. Под активацией системы понимается первое включение, первая установка аккумулятора или выполнение функции инициализации, причем для выполнения этой функции может производиться ввод данных с пользовательского интерфейса 5.
Эта функция обеспечивает индивидуальную индикацию износа, которая учитывает срок использования и службы скороварки и повышает ее надежность и безопасность.
В качестве дополнительной функции на плате может находиться модуль 23 беспроводной связи с плитой, причем в этом случае вычислительное устройство 16 при достижении порогового значения S0, S1, S2, S3 или нескольких пороговых значений S0, S1, S2, S3 отправляет плите 10 сообщение, соответствующее одному из значений S0, S1, S2, S3. Таким способом можно реализовать автоматическое снижение мощности нагрева плиты при достижении первого порогового значения S1 или автоматическое выключение плиты при достижении второго порогового значения S3.
Перечень позиций
1 Система измерения давления
2 Устройство измерения давления
3 Первый индикатор
4 Второй индикатор
5 Интерфейс
6 Кнопки управления
7 Отсек аккумулятора
8 Фиксатор
9 Оптическое устройство индикации
10 Движущийся в осевом направлении толкатель
11 Кольцо
12 Опорная пластина
13 Светодиод
14 Аккумулятор
15 Плата
16 Вычислительное устройство
17 Датчик
18 Магнитный элемент
19 Крышка
20 Гибкое уплотнение
21 Возвратный элемент, пружина
22 Пьезоэлемент
23 Модуль связи
A Ось, проходящая через центр
S0 Нулевое пороговое значение
S1 Первое пороговое значение
S2 Второе пороговое значение
S3 Третье пороговое значение.