流体、特に食用油の質および／または劣化を測定するためのデバイス
本発明は、互いに離間した少なくとも１対の電極からなるセンサを含む、流体、特に油の質および／または劣化を測定するためのデバイスに関する。センサは測定する流体に浸漬される。電極と流体は容量素子を形成し、その静電容量は流体の誘電率に応じて変化する。センサは、誘電率を表す電気出力信号を生成することができる。本発明によるデバイスはまた、出力信号を受け取り、出力信号に基づいて流体の質および／または劣化の程度を判断することのできる処理手段を含む。本発明は電極がほぼ同一平面上に延びていること、およびその平面の両側で電極の２つの表面を流体がとり囲むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体、特に油の質および／または劣化を測定するための容量性デバイスに関する。本発明は特に、フライ油などの食用油の質および／または劣化を調理装置内で直接測定するためのこのタイプのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
食用油は調理中、特に何度も高温に加熱されると劣化することはよく知られている。このような油は一般に、食品を揚げるために１８０度程度の温度まで加熱される。そのような温度では重合や熱酸化など複数の化学反応が起こり、油の質が著しく変化する。これらの反応による生成物の量は法により課せられた境界値を超えてはならない。というのは、このような境界値を超えた油は食用には適さないとみなされるからである。したがって、油を交換する必要が生じたときにすぐに交換できるように、信頼できる方法で基準値を検出できるようにすることが重要である。基準値の測定は長い間料理人に委ねられており、料理人が視覚と嗅覚による点検を行った後で油がまだ食用に適するかどうかを判断していた。勿論、そのような方法は全く主観的であり、したがって信頼性は低い。
【０００３】
この問題を克服するために、食用油の質および／または劣化を客観的に測定できるように、これまで当技術分野では様々なデバイスが提案されてきた。食用油の劣化は特にその熱酸化によって引き起こされ、この反応によって極性化合物が生じるので、モニタする油が誘電体を形成するコンデンサの静電容量を測定することによって、油の劣化程度が油の誘電率に相関するデバイスが想定されてきた。
【０００４】
このようなデバイスは、例えば米国特許第５，８１８，７３１号に開示されている。本書はフライ用鍋などの調理装置に入れる食用油の質を測定するためのデバイスを開示している。本デバイスは、調理温度または揚げ温度の範囲内で、静電容量と油の光透過率の変化を同時にモニタする。容量測定ユニットは、測定コンデンサを形成する互いに組み合わされた２組の平行板を含む。板材の組が油に浸漬されると、油は測定ユニットの測定コンデンサの誘電体を形成し、静電容量の変化が直流の発振器ブリッジ回路によって測定される。しかしながら、このデバイスにはいくつかの欠点がある。第１の欠点は、板材の間隔が狭く、板材を油の中に入れると、毛管現象によって油が板材の間を流れにくくなることである。したがって、板材の間に存在する油の通常の変化は、誤った油劣化の測定結果をもたらすことがあり、保障されない。さらに、油の中に存在する固体粒子が板材の間で捕捉されることがあり、測定信号に悪影響を与える。また板材の間の間隔が狭いので、平行板コンデンサの構造によってこれらの空間へのアクセスがしにくくなっており、デバイスの保守作業を行うことが複雑になっていることにも留意されたい。別の欠点は、板材を使用するコンデンサが嵩張り、調理装置のかなりの空間を占めることにある。さらに、コンデンサによって形成される単一の測定センサは温度変化の影響を受けるので、誤った静電容量測定値がもたらされることがあり、そのようなエラーを補償するための手段を設けなければならなくなっている。本書で提案される解決策は、適切な処理回路に指示を与える温度センサを使用して、ソフトウェア手段によって測定される温度変化がモニタする油に関するデータを組み込んで考慮されるようにすることにある。したがって油の質が変化する、または新しい油を使用する場合、ソフトウェア手段をアップデートしなければならず、デバイスの使用が非柔軟的になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、単純、コンパクト、かつ廉価な構造を有する、容量測定によって流体の質および／または劣化を測定するための改良されたデバイスを提供することによって、前述の従来技術の欠点を克服することである。
【０００６】
本発明の主な目的はまた、容量測定センサが静電容量の変化の測定感度を高レベルに維持しながら、電極付近の測定する流体を流れやすくする構造を有する、このタイプのデバイスを提供することである。
【０００７】
本発明の主な目的はまた、流体内に存在する粒子が測定コンデンサの電極間で捕捉される確率を減少させる、このタイプのデバイスを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、保守、特に測定センサの清掃を容易にする、このタイプのデバイスを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、容量測定が温度依存性でなく、利用に高い柔軟性を維持するこのタイプのデバイス、すなわち、デバイスを性質の異なる流体に使用しようとするとき処理回路のソフトウェア手段を体系的にアップデートする必要のない、このタイプのデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって本発明は、測定する流体に浸漬され互いに離間した少なくとも１組の電極を含み、電極と流体が容量測定素子を形成し、その静電容量が流体の誘電率の関数として変化する、流体、特に油の質および／または劣化を測定するためのデバイスに関する。センサは、誘電率を表す電気出力信号を生成する。デバイスは、出力信号を受け取る処理手段をさらに含み、出力信号に基づいて流体の質および／または劣化の程度を測定することが可能である。このデバイスは、電極がほぼ同一平面で延び、かつ流体が平面の両側で電極の両面を浸漬することを特徴とする。
【００１１】
これらの特徴のおかげで、測定する流体は容量測定素子の電極の両側を簡単にすばやく流れることができる。したがって、電極付近に存在する流体は常に入れ替わり、デバイスが全体としての流体の質の向上を表している間は、デバイスによって測定される測定値の信頼性と精度が向上する。さらにこの構造によって、容量素子の間隙内に粒子が捕捉される危険性が大幅に低減される。本発明によるデバイスの別の利点は、間隙へのアクセスが容易であり、そのためセンサの保守作業が簡単になることである。また、測定電極の左右両面が流体に浸漬されているので、高レベルの測定感度を実現することが可能であることにも留意されたい。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、センサはさらに、基準流体に浸され互いに離間した少なくとも１組の基準電極を含み、基準電極と流体が基準容量測定素子を形成し、その静電容量が基準流体の誘電率の関数として変化する基準容量素子を含み、基準容量素子は基準誘電率を処理手段に送ることが可能であり、処理手段が基準信号を出力信号と比較するように配置されている。
【００１３】
したがって、基準容量素子は常時「新品の」、すなわち言い換えれば劣化していない基準流体の誘電特性を測定し、容量測定素子によって生成された誘電率の値と比較することが可能な、流体の基準誘電率の値を供給することができる。また、２つのセンサを使用することによって温度変化による誘電率の変動を避けることができる。
【００１４】
測定デバイスが調理油の入ったバットを含む調理装置と関連付けられるとき、容量測定素子を食品を揚げるためのフライ油に浸漬させることができ、基準容量素子は調理油と同じ特性を有するが調理油から遮断された密閉空間に入れられた別の基準食用油に浸漬させる。
【００１５】
好ましくは、基準食用油の入った密閉空間は調理油と熱接触する。基準食用油は、勿論定期的に交換することができ、例えば１日１回、または劣化していない油の基準誘電率の値を明確に規定するために必要であれば継続的に交換することができる。この交換は自動でも手動でも行うことができる。
【００１６】
本発明の他の特徴および利点は、以下の添付の図面を参照して、非限定的な例を使用して述べられた本発明による測定デバイスの好ましい実施形態の説明を読めば明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最初に図１を参照すると、全体的に参照番号１で示すが、流体、特に油の質および／または劣化を測定するための容量デバイスの第１の実施形態が示されている。
【００１８】
以下の説明は、油を入れて通常約２００度まで加熱することのできるバットを含む調理装置において、食品を揚げるために使用される食用油などの質および／または劣化を測定するデバイス１の適用例についてなされることに留意されたい。
【００１９】
測定デバイス１は、流体Ｆ（図２）に浸漬される互いに離間した１対の電極４、６を有するセンサ２を含む。流体Ｆは例えば、食用としてまだ適当かどうかを判断するために質および／または劣化を測定しようとするフライ用鍋の油である。電極４、６は油Ｆとともに、容量測定素子ＥＦＭを形成し、その静電容量が油の誘電率の関数として変化する。油が劣化すると、現れる極性化合物の量が増加し、それにより誘電率が上昇する。したがって、容量測定素子ＥＦＭの静電容量の上昇を測定することによって、油の質および／または劣化程度を判断することができる。このようにセンサ２、より具体的にはその容量素子ＥＦＭは幅広い温度範囲、特に２０度から２００度の間で、油の誘電率を表す電気出力信号を生成することができる。
【００２０】
電極対の各電極４、６は、互いにほぼ平行な複数の歯４ａ、６ａを有し基部４ｂ、６ｂから延びる櫛の形状をしている。電極４、６は互いに対して、一方の電極４の歯４ａが他方の電極６の歯６ａと噛み合うように配置されている。したがって、電極４の歯はほぼ同一平面上に配置されている。
【００２１】
この点について、例えば電極４、６は同一の平板を適切な方法で切断して形成され、板材は取扱い時に電極がその形状を維持するのに十分な剛性のものとすることに留意されたい。説明した例では、電極は０．１ｍｍから３ｍｍの間の厚さを有する板材で食品用鋼材（１８−１０カーボン系オーステナイト鋼）から製造される。他の種類の食品用鋼材、例えばＺ７ＣＮ１８−０９、Ｚ３ＣＮＤ１８−１２−０２、Ｚ６ＣＮＤＴ１７−１２、Ｚ７ＣＮＵ１６−０４も使用することができる。板材はレーザビームを使用して切断され、電極の歯の間に１０ｎｍから１ｍｍの間の間隙を形成することができる。間隙Ｅが狭いほど、容量素子の感度は高くなることは明らかである。代替実施形態では、例えば、金、プラチナなどの層で被覆した基板など、導電物質で被覆した基板で形成された電極を想定することができる。
【００２２】
図示された実施形態では、電極４、６が絶縁基板８に固定され、位置合わせ手段１０とともに電極を互いに固定位置に保持している。より具体的には、電極４、６は各基部４ｂ、６ｂから延びる固定突出部によって、適切な手段、例えばねじなどによって、基板に互いに固定される。位置合わせ手段１０は、例えば基板８に打ち込まれ、この目的のために電極４、６の穴と協働する位置決めピンを含む。
【００２３】
基板８は、測定電極４、６の領域に面する、すなわち電極４の歯４ａと電極６の歯６ａの間の空間によって形成される間隙に面する、中央開口１２を有するフレームの形状である。この形状のおかげで、測定する流体は、この場合は油であるが、電極の平面の両側で電極４、６の両面を浸漬させ、電極４、６の歯４ａ、６ａ付近を循環できるようになっている。
【００２４】
容量素子ＥＦＭが金属フレームＣＭに囲まれていることに留意されたい。この金属フレームは、外部の電気障害に対して保護スクリーンを形成し、それにより測定中のそのような障害の影響が低減される。このフレームは一般に金属製の格子で形成される。
【００２５】
基板８は、好ましくは２０度から２００度を含む温度に耐え、低い熱膨張係数を有する材料、例えばセラミック材料などで製造される。ただし、測定デバイスの予想される適用例に適合可能な、他のどのような絶縁材料から製造することもできる。例えば前述の温度範囲で安定する必要のある食品への適用では、基板８をテフロン（登録商標）などのフッ素系高分子から製造することもできる。
【００２６】
着想の目的で、本出願人は厚さ０．８ｍｍ程度のステンレス鋼製の電極４、６を使用して、確定的な試験を行った。電極４は９つの歯を含み、電極６は８つの歯を含み、それぞれ１００μｍの１８の間隙を保ち、歯の幅は１ｍｍ程度である。基板はセラミック材料製であり、外面は５×５ｃｍ2で厚さ０．６ｍｍ程度である。
【００２７】
油とともに電極４、６によって規定される容量測定素子ＥＦＭの静電容量は、例えば、当業者には周知でありマイクロコントローラ１８と関連付けられたアナログ静電容量／電圧変換機１６を含む処理手段１４によって測定される。例として、Ｘｅｍｉｃｓ社から発売された基準ＸＥ２００４を備えた静電容量／電圧変換回路を使用することができる。
【００２８】
電極４、６は回路１６の入力に接続され、容量測定素子の静電容量を表すアナログ電圧信号Ｓｖを送る。信号Ｓｖは、マイクロコントローラ１８の入力に送られ、信号Ｓｖはデジタル信号ＳＮに変換される。一般には、Ｍｏｔｏｒｏｌａ社から発売されている６８ＨＣ１１で参照されるマイクロコントローラを使用することができる。次いでマイクロコントローラの出力におけるデジタル信号は、例えば液晶ディスプレイまたはＬＥＤディスプレイの形態で製造された表示手段２０に送られる。このディスプレイは例えば油の誘電率を表すデジタルの値を表示する。代替実施形態によれば、このデジタル値は適切な方法で処理して油中で計測された極性化合物の比率を示すことができる。
【００２９】
図２を参照すると、測定デバイス１の容量測定素子ＥＦＭを、検査する食用油が入った従来の調理装置２４のバット２２内に配置する方法が示されている。処理手段１４と表示手段２０はこの図では省略されている。これらの手段は例えば、調理装置に関連するがバット２２とは別の容器内に配置される。調理装置は勿論、加熱手段（図示せず）と関連付けられる。この実施形態では、基板８に固定された掛止手段２６によって容量測定装置がバット２２の側壁の上縁部から懸架され側壁にほぼ平行に延びている。
【００３０】
図３では２つの曲線Ｃ１およびＣ２が示されており、それぞれが新品と中古の同じ油に対する装置１の容量測定素子の静電容量Ｃの変化を、温度Ｔの関数としてそれぞれ表している。「中古油」とは、調理に数回使用された油を意味する。曲線Ｃ１は、電極３、４を新しい油に浸漬したときの容量測定素子の静電容量の変化を示し、曲線Ｃ２は、電極３、４を中古の油に浸漬したときの容量測定素子の静電容量の変化を示す。これらの２つの曲線は、温度の関数として一般に同じように進み、特に所与の温度において、新品油と中古油について測定した静電容量の間の差異はほぼ一定であることに留意されたい。その結果、容量素子ＥＦＭの静電容量測定値によって、幅広い温度範囲で新しい油と中古油を容易に区別することができる。
【００３１】
ここで図４を参照すると、本発明による測定デバイスの第２の実施形態を見ることができる。上述したものと同一の素子が同じ参照番号によって示されている。このデバイスはまた、調理装置２４のバット２２に入った食用油Ｆの質および／または劣化の測定への適用の範囲内で説明される。
【００３２】
この実施形態では、センサ２は測定する油に浸漬された容量測定素子ＥＦＭに加えて、測定する油とは別の密閉空間内に配置した基準油Ｆrefに浸漬した基準容量素子を含む。基準油は、測定する油の新品と同じ特徴を有する油である。基準容量素子ＥＦＲの構造は、好ましくは容量測定素子ＥＦＭの構造と同一とするが、必須ではない。したがって基準容量素子ＥＦＲは、電極４ref、６refが基準油Ｆrefと組み合わされて形成される。このように基準容量素子ＥＦＲは、基準油の誘電率を表す基準信号を生成することができ、そのような信号を、処理手段２６によって容量測定素子からの測定出力信号と比較することができる。容量測定素子と基準容量素子の処理手段２６への接続が図４に概略的に示されている。この例では、処理手段２６は一般に３つの入力およびマイクロコントローラ２８に接続された１つのアナログ電圧出力を備えた容量／電圧変換機２７を含み、マイクロコントローラは表示手段３０に接続されている。容量素子ＥＦＭとＥＦＲそれぞれの第１の電極６、４refは、変換機の第１の共通入力に接続され、容量素子ＥＦＭ、ＥＦＲそれぞれの第２の電極４、６refは、容量／電圧変換機の第２、第３の入力にそれぞれ接続される。例として、Ｘｅｍｉｃｓ社から発売された基準ＸＥ２００４の容量／電圧変換機２７を使用することができ、マイクロコントローラ２８は第１の実施形態と関連して述べたのと同じタイプのものとすることができる。
【００３３】
図示された実施形態では、基準容量素子ＥＦＲと測定容量素子ＥＦＭは、調理装置２４のバット２２内に配置されている。基準容量素子ＥＦＲは測定する油に浸漬された密閉空間３２内に配置され、密閉空間３２は、中に入っている基準油がバット２４内に入っている測定する油と混ざらないように水密に密封される。測定容量素子ＥＦＭは、測定する油に浸漬されるようにするために、例えば側面が格子で形成され開口的に作用する密閉空間３４内に配置される。このような壁面を使用することにより測定容量素子ＥＦＭの電極を保護するフィルタを形成し、それにより、測定の妨げとなることのある油内に浮遊する固体粒子が電極と接触しないようにする。勿論、別の変形例ではこれらの壁面を省略することも可能である。
【００３４】
密閉空間３２の壁面と開口的に作用する密閉空間３４の壁面はそれぞれ、外部の電気干渉に対する保護金属フレームまたはスクリーンを形成しており、それにより測定中のそのような干渉による影響を低減することが可能になっていることに留意されたい。
【００３５】
利便性のために、密閉空間３２、３４は互いに固定され、調理装置２４のバット２２に固定される単一の構造物３６を形成している。好ましくは図４に示すように、容量素子はそれぞれの密閉空間内で絶縁支持体が基板と協働することによって固定される。
【００３６】
基準油の入った密閉空間３２は、開口部をキャップまたは蓋（図示せず）によって水密に密封することのできる充填チャネル３８を含む。図示されていない変形例によれば、密閉空間３２はさらに底部に配置される排出手段を含むことができる。
【００３７】
構造物３６は、バットの内側垂直壁２２ａ付近に有利に配置され、測定を行いながらも食品調理のために空けた十分な空間が残されていることに留意されたい。
【００３８】
構造物３６はさらに、壁面２２ａに固定された補助掛止手段４２ａ、４２ｂと協働する掛止手段４０ａ、４０ｂを１つの側壁上に含む。図示された実施形態では、掛止手段４０、補助掛止手段４２はそれぞれ、対となって協働する２つの掛止具４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂを含む。構造物３６はまた、バット２２内部に取外し可能に懸架することもできる。この構造物３６の取外し可能なアセンブリによって密閉空間３２の充填と排液、さらには容量素子ＥＦＭ、ＥＦＲの保守作業が容易になる。さらに構造物３６の構造は単純であり、特に、どのような作動機構部品も含まないので信頼性が非常に高い。
【００３９】
この実施形態では、２つの容量素子とバット外側に配置された処理手段２６の間の電気接続が、掛止具４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂを通して実施されている。したがって、掛止具４０ａ、４０ｂは、容量素子ＥＦＭ、ＥＦＲに接続された補助接触パッド４４ａ、４４ｂを含む。掛止具４２ａ、４２ｂは、処理手段２６に接続された補助接触パッド４６ａ、４６ｂを含み、構造物３６がバット２２内に懸架されると、接触パッド４４ａ、４４ｂに接触する。接触パッド４４ａ、４４ｂと容量素子の電気接続は、密閉空間３２の壁を通してワイヤを水密に通すことによって達成される。同様に、パッド４６ａ、４６ｂと処理手段の電気接続はバット２２の壁を通してワイヤを水密に通すことによって達成される。勿論、変形例によれば、容量素子と処理回路の間の様々な接続をバット２２の懸架手段から独立させ、表示手段３０を含む、または含まないことのできる個別の容器に直接接続することができ、任意の調理装置から独立した携帯型測定ユニットを形成することもできる。
【００４０】
図５は、本発明による測定デバイスの第２の実施形態の変形例を示し、デバイスが基準油を交換するためのシステムと関連付けられている。交換システムは、バット２２の外側に配置される新しい油の入った容器４８を含む。容器４８は密閉空間３２の入口開口部に管によって接続され、管にはポンプＰとソレノイド・バルブＥＶ１が配置されている。密閉空間３２は、ソレノイド・バルブＥＶ２を備えバット２２に開口している管に、入口開口部を介して接続される。したがって、使用した基準油をバット２２に再注入し再使用することができる。
【００４１】
ポンプＰと２つのソレノイド・バルブＥＶ１、ＥＶ２は、好ましくはバット２２の外側に置かれ、温度の影響から保護されることに留意されたい。
【００４２】
また、変形例ではポンプは省略することもでき、容器４８はソレノイド・バルブが開いたとき、測定する油が基準油の入った密閉容器内に上がってこないように十分な高さに置かれることにも留意されたい。
【００４３】
この交換システムは、ポンプとソレノイド・バルブを制御するために自動的にプログラムされた手段に有利に関連付けることができる。これらの手段は一般にはマイクロコントローラの形をとる。このタイプのシステムにより測定デバイスの使用が簡単になる。
【００４４】
図６は、図５に図示された実施形態の変形例を示し、容器４８は密閉空間３２の入口開口部に管５２によって直接接続される。密閉空間３２は、入口開口部によってバット２２の１つの壁を通過する管に接続され、バット２２の外側に配置された回収タンク５０に開口している。容器４８は好ましくは、滴下タイプのフロー制御デバイス５４ａによって管５２に接続された水密の袋で形成され、密閉空間３２の入口開口部も同じタイプのフロー制御デバイス５４ｂに関連付けられている。勿論、２つのフロー制御デバイスのフローレートは同一であり、有利には密閉空間３２の容量を毎日交換できるように調整することができる。本実施形態の別の利点は、基準油が酸素から常時遮断されることである。
【００４５】
本変形例の利点は、どのような作動機構部品も含まないので信頼性が向上し保守が簡単であることにある。
【００４６】
第２の実施形態による測定デバイスを使用すると、容量素子が配置された測定する油とほぼ同じ温度の新しい油に浸漬された基準容量素子が、２つの容量素子がホイートストーン・ブリッジに配置されることによって、油の劣化によって起こるこれらの素子の誘電率の変化を温度変動によって起こる変化と区別することを可能にしている。このタイプのブリッジ配列は例えば、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ １９：８９７ ９０６（１９８６）に発表された、Ｗｉｌｌｅｍ Ｃｈｒ． Ｈｅｅｒｅｎｓ著「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｓｉｇｎ」というタイトルの記事に述べられており、参照によって本出願に援用する。
【００４７】
添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱せずに、ここで説明した実施形態に当業者には明らかな様々な修正および／または改良を行うことができることが理解されよう。特に、測定する流体の入ったバット内に容量素子をどのような方向にも配置できることが想定される。
【００４８】
単一の構造物３６を図７に示す構成に従うようにすることも想定することができ、図では密閉空間３２、３４がよりコンパクトに配置され、容量素子ＥＦＭおよびＥＦＲを示すために密閉空間の壁は省略されている。
【００４９】
また、第２の実施形態では、接続の数を制限するために両方の容量素子が共通の電極を有することも想定することができる。
【００５０】
言うまでもなく、これまで述べた本発明による測定デバイスは、食用油を測定するための適用例に限定されるものではなく、誘電率の上昇が質および／または劣化を表すどのような流体の質および／または劣化を測定するために使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による測定デバイスの第１の実施形態の概略図である。
【図２】図１に示す測定デバイスが固定された従来の調理装置のバットの概略的な断面図であり、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面で部分的に示され、処理手段が省略された図である。
【図３】容量素子が新しい油および使用済み油に浸漬されているときの、本発明による測定デバイスの容量素子の静電容量の変化を温度の関数として表すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態による測定デバイスが固定された従来の調理装置のバットの断面の概略的な斜視図である。
【図５】本発明による測定デバイスの第２の実施形態の変形を示す図である。
【図６】図５に示す実施形態の変形を示す図である。
【図７】本発明によるデバイスの容量素子のための支持構造の実施形態の一例を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体、特に油の質および／または劣化を測定するための容量性デバイスに関する。本発明は特に、フライ油などの食用油の質および／または劣化を調理装置内で直接測定するためのこのタイプのデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
食用油は調理中、特に何度も高温に加熱されると劣化することはよく知られている。このような油は一般に、食品を揚げるために１８０度程度の温度まで加熱される。そのような温度では重合や熱酸化など複数の化学反応が起こり、油の質が著しく変化する。これらの反応による生成物の量は法により課せられた境界値を超えてはならない。というのは、このような境界値を超えた油は食用には適さないとみなされるからである。したがって、油を交換する必要が生じたときにすぐに交換できるように、信頼できる方法で基準値を検出できるようにすることが重要である。基準値の測定は長い間料理人に委ねられており、料理人が視覚と嗅覚による点検を行った後で油がまだ食用に適するかどうかを判断していた。勿論、そのような方法は全く主観的であり、したがって信頼性は低い。
【０００３】
この問題を克服するために、食用油の質および／または劣化を客観的に測定できるように、これまで当技術分野では様々なデバイスが提案されてきた。食用油の劣化は特にその熱酸化によって引き起こされ、この反応によって極性化合物が生じるので、モニタする油が誘電体を形成するコンデンサの静電容量を測定することによって、油の劣化程度が油の誘電率に相関するデバイスが想定されてきた。
【０００４】
このようなデバイスは、例えば米国特許第５，８１８，７３１号に開示されている。本書はフライ用鍋などの調理装置に入れる食用油の質を測定するためのデバイスを開示している。本デバイスは、調理温度または揚げ温度の範囲内で、静電容量と油の光透過率の変化を同時にモニタする。容量測定ユニットは、測定コンデンサを形成する互いに組み合わされた２組の平行板を含む。板材の組が油に浸漬されると、油は測定ユニットの測定コンデンサの誘電体を形成し、静電容量の変化が直流の発振器ブリッジ回路によって測定される。しかしながら、このデバイスにはいくつかの欠点がある。第１の欠点は、板材の間隔が狭く、板材を油の中に入れると、毛管現象によって油が板材の間を流れにくくなることである。したがって、板材の間に存在する油の通常の変化は、誤った油劣化の測定結果をもたらすことがあり、保障されない。さらに、油の中に存在する固体粒子が板材の間で捕捉されることがあり、測定信号に悪影響を与える。また板材の間の間隔が狭いので、平行板コンデンサの構造によってこれらの空間へのアクセスがしにくくなっており、デバイスの保守作業を行うことが複雑になっていることにも留意されたい。別の欠点は、板材を使用するコンデンサが嵩張り、調理装置のかなりの空間を占めることにある。さらに、コンデンサによって形成される単一の測定センサは温度変化の影響を受けるので、誤った静電容量測定値がもたらされることがあり、そのようなエラーを補償するための手段を設けなければならなくなっている。本書で提案される解決策は、適切な処理回路に指示を与える温度センサを使用して、ソフトウェア手段によって測定される温度変化がモニタする油に関するデータを組み込んで考慮されるようにすることにある。したがって油の質が変化する、または新しい油を使用する場合、ソフトウェア手段をアップデートしなければならず、デバイスの使用が非柔軟的になっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、単純、コンパクト、かつ廉価な構造を有する、容量測定によって流体の質および／または劣化を測定するための改良されたデバイスを提供することによって、前述の従来技術の欠点を克服することである。
【０００６】
本発明の主な目的はまた、容量測定センサが静電容量の変化の測定感度を高レベルに維持しながら、電極付近の測定する流体を流れやすくする構造を有する、このタイプのデバイスを提供することである。
【０００７】
本発明の主な目的はまた、流体内に存在する粒子が測定コンデンサの電極間で捕捉される確率を減少させる、このタイプのデバイスを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、保守、特に測定センサの清掃を容易にする、このタイプのデバイスを提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、容量測定が温度依存性でなく、利用に高い柔軟性を維持するこのタイプのデバイス、すなわち、デバイスを性質の異なる流体に使用しようとするとき処理回路のソフトウェア手段を体系的にアップデートする必要のない、このタイプのデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって本発明は、測定する流体に浸漬され互いに離間した少なくとも１組の電極を含み、電極と流体が容量測定素子を形成し、その静電容量が流体の誘電率の関数として変化する、流体、特に油の質および／または劣化を測定するためのデバイスに関する。センサは、誘電率を表す電気出力信号を生成する。デバイスは、出力信号を受け取る処理手段をさらに含み、出力信号に基づいて流体の質および／または劣化の程度を測定することが可能である。このデバイスは、電極がほぼ同一平面で延び、かつ流体が平面の両側で電極の両面を浸漬することを特徴とする。
【００１１】
これらの特徴のおかげで、測定する流体は容量測定素子の電極の両側を簡単にすばやく流れることができる。したがって、電極付近に存在する流体は常に入れ替わり、デバイスが全体としての流体の質の向上を表している間は、デバイスによって測定される測定値の信頼性と精度が向上する。さらにこの構造によって、容量素子の間隙内に粒子が捕捉される危険性が大幅に低減される。本発明によるデバイスの別の利点は、間隙へのアクセスが容易であり、そのためセンサの保守作業が簡単になることである。また、測定電極の左右両面が流体に浸漬されているので、高レベルの測定感度を実現することが可能であることにも留意されたい。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態によれば、センサはさらに、基準流体に浸され互いに離間した少なくとも１組の基準電極を含み、基準電極と流体が基準容量測定素子を形成し、その静電容量が基準流体の誘電率の関数として変化する基準容量素子を含み、基準容量素子は基準誘電率を処理手段に送ることが可能であり、処理手段が基準信号を出力信号と比較するように配置されている。
【００１３】
したがって、基準容量素子は常時「新品の」、すなわち言い換えれば劣化していない基準流体の誘電特性を測定し、容量測定素子によって生成された誘電率の値と比較することが可能な、流体の基準誘電率の値を供給することができる。また、２つのセンサを使用することによって温度変化による誘電率の変動を避けることができる。
【００１４】
測定デバイスが調理油の入ったバットを含む調理装置と関連付けられるとき、容量測定素子を食品を揚げるためのフライ油に浸漬させることができ、基準容量素子は調理油と同じ特性を有するが調理油から遮断された密閉空間に入れられた別の基準食用油に浸漬させる。
【００１５】
好ましくは、基準食用油の入った密閉空間は調理油と熱接触する。基準食用油は、勿論定期的に交換することができ、例えば１日１回、または劣化していない油の基準誘電率の値を明確に規定するために必要であれば継続的に交換することができる。この交換は自動でも手動でも行うことができる。
【００１６】
本発明の他の特徴および利点は、以下の添付の図面を参照して、非限定的な例を使用して述べられた本発明による測定デバイスの好ましい実施形態の説明を読めば明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最初に図１を参照すると、全体的に参照番号１で示すが、流体、特に油の質および／または劣化を測定するための容量デバイスの第１の実施形態が示されている。
【００１８】
以下の説明は、油を入れて通常約２００度まで加熱することのできるバットを含む調理装置において、食品を揚げるために使用される食用油などの質および／または劣化を測定するデバイス１の適用例についてなされることに留意されたい。
【００１９】
測定デバイス１は、流体Ｆ（図２）に浸漬される互いに離間した１対の電極４、６を有するセンサ２を含む。流体Ｆは例えば、食用としてまだ適当かどうかを判断するために質および／または劣化を測定しようとするフライ用鍋の油である。電極４、６は油Ｆとともに、容量測定素子ＥＦＭを形成し、その静電容量が油の誘電率の関数として変化する。油が劣化すると、現れる極性化合物の量が増加し、それにより誘電率が上昇する。したがって、容量測定素子ＥＦＭの静電容量の上昇を測定することによって、油の質および／または劣化程度を判断することができる。このようにセンサ２、より具体的にはその容量素子ＥＦＭは幅広い温度範囲、特に２０度から２００度の間で、油の誘電率を表す電気出力信号を生成することができる。
【００２０】
電極対の各電極４、６は、互いにほぼ平行な複数の歯４ａ、６ａを有し基部４ｂ、６ｂから延びる櫛の形状をしている。電極４、６は互いに対して、一方の電極４の歯４ａが他方の電極６の歯６ａと噛み合うように配置されている。したがって、電極４の歯はほぼ同一平面上に配置されている。
【００２１】
この点について、例えば電極４、６は同一の平板を適切な方法で切断して形成され、板材は取扱い時に電極がその形状を維持するのに十分な剛性のものとすることに留意されたい。説明した例では、電極は０．１ｍｍから３ｍｍの間の厚さを有する板材で食品用鋼材（１８−１０カーボン系オーステナイト鋼）から製造される。他の種類の食品用鋼材、例えばＺ７ＣＮ１８−０９、Ｚ３ＣＮＤ１８−１２−０２、Ｚ６ＣＮＤＴ１７−１２、Ｚ７ＣＮＵ１６−０４も使用することができる。板材はレーザビームを使用して切断され、電極の歯の間に１０ｎｍから１ｍｍの間の間隙を形成することができる。間隙Ｅが狭いほど、容量素子の感度は高くなることは明らかである。代替実施形態では、例えば、金、プラチナなどの層で被覆した基板など、導電物質で被覆した基板で形成された電極を想定することができる。
【００２２】
図示された実施形態では、電極４、６が絶縁基板８に固定され、位置合わせ手段１０とともに電極を互いに固定位置に保持している。より具体的には、電極４、６は各基部４ｂ、６ｂから延びる固定突出部によって、適切な手段、例えばねじなどによって、基板に互いに固定される。位置合わせ手段１０は、例えば基板８に打ち込まれ、この目的のために電極４、６の穴と協働する位置決めピンを含む。
【００２３】
基板８は、測定電極４、６の領域に面する、すなわち電極４の歯４ａと電極６の歯６ａの間の空間によって形成される間隙に面する、中央開口１２を有するフレームの形状である。この形状のおかげで、測定する流体は、この場合は油であるが、電極の平面の両側で電極４、６の両面を浸漬させ、電極４、６の歯４ａ、６ａ付近を循環できるようになっている。
【００２４】
容量素子ＥＦＭが金属フレームＣＭに囲まれていることに留意されたい。この金属フレームは、外部の電気障害に対して保護スクリーンを形成し、それにより測定中のそのような障害の影響が低減される。このフレームは一般に金属製の格子で形成される。
【００２５】
基板８は、好ましくは２０度から２００度を含む温度に耐え、低い熱膨張係数を有する材料、例えばセラミック材料などで製造される。ただし、測定デバイスの予想される適用例に適合可能な、他のどのような絶縁材料から製造することもできる。例えば前述の温度範囲で安定する必要のある食品への適用では、基板８をテフロン（登録商標）などのフッ素系高分子から製造することもできる。
【００２６】
着想の目的で、本出願人は厚さ０．８ｍｍ程度のステンレス鋼製の電極４、６を使用して、確定的な試験を行った。電極４は９つの歯を含み、電極６は８つの歯を含み、それぞれ１００μｍの１８の間隙を保ち、歯の幅は１ｍｍ程度である。基板はセラミック材料製であり、外面は５×５ｃｍ2で厚さ０．６ｍｍ程度である。
【００２７】
油とともに電極４、６によって規定される容量測定素子ＥＦＭの静電容量は、例えば、当業者には周知でありマイクロコントローラ１８と関連付けられたアナログ静電容量／電圧変換機１６を含む処理手段１４によって測定される。例として、Ｘｅｍｉｃｓ社から発売された基準ＸＥ２００４を備えた静電容量／電圧変換回路を使用することができる。
【００２８】
電極４、６は回路１６の入力に接続され、容量測定素子の静電容量を表すアナログ電圧信号Ｓｖを送る。信号Ｓｖは、マイクロコントローラ１８の入力に送られ、信号Ｓｖはデジタル信号ＳＮに変換される。一般には、Ｍｏｔｏｒｏｌａ社から発売されている６８ＨＣ１１で参照されるマイクロコントローラを使用することができる。次いでマイクロコントローラの出力におけるデジタル信号は、例えば液晶ディスプレイまたはＬＥＤディスプレイの形態で製造された表示手段２０に送られる。このディスプレイは例えば油の誘電率を表すデジタルの値を表示する。代替実施形態によれば、このデジタル値は適切な方法で処理して油中で計測された極性化合物の比率を示すことができる。
【００２９】
図２を参照すると、測定デバイス１の容量測定素子ＥＦＭを、検査する食用油が入った従来の調理装置２４のバット２２内に配置する方法が示されている。処理手段１４と表示手段２０はこの図では省略されている。これらの手段は例えば、調理装置に関連するがバット２２とは別の容器内に配置される。調理装置は勿論、加熱手段（図示せず）と関連付けられる。この実施形態では、基板８に固定された掛止手段２６によって容量測定装置がバット２２の側壁の上縁部から懸架され側壁にほぼ平行に延びている。
【００３０】
図３では２つの曲線Ｃ１およびＣ２が示されており、それぞれが新品と中古の同じ油に対する装置１の容量測定素子の静電容量Ｃの変化を、温度Ｔの関数としてそれぞれ表している。「中古油」とは、調理に数回使用された油を意味する。曲線Ｃ１は、電極３、４を新しい油に浸漬したときの容量測定素子の静電容量の変化を示し、曲線Ｃ２は、電極３、４を中古の油に浸漬したときの容量測定素子の静電容量の変化を示す。これらの２つの曲線は、温度の関数として一般に同じように進み、特に所与の温度において、新品油と中古油について測定した静電容量の間の差異はほぼ一定であることに留意されたい。その結果、容量素子ＥＦＭの静電容量測定値によって、幅広い温度範囲で新しい油と中古油を容易に区別することができる。
【００３１】
ここで図４を参照すると、本発明による測定デバイスの第２の実施形態を見ることができる。上述したものと同一の素子が同じ参照番号によって示されている。このデバイスはまた、調理装置２４のバット２２に入った食用油Ｆの質および／または劣化の測定への適用の範囲内で説明される。
【００３２】
この実施形態では、センサ２は測定する油に浸漬された容量測定素子ＥＦＭに加えて、測定する油とは別の密閉空間内に配置した基準油Ｆrefに浸漬した基準容量素子を含む。基準油は、測定する油の新品と同じ特徴を有する油である。基準容量素子ＥＦＲの構造は、好ましくは容量測定素子ＥＦＭの構造と同一とするが、必須ではない。したがって基準容量素子ＥＦＲは、電極４ref、６refが基準油Ｆrefと組み合わされて形成される。このように基準容量素子ＥＦＲは、基準油の誘電率を表す基準信号を生成することができ、そのような信号を、処理手段２６によって容量測定素子からの測定出力信号と比較することができる。容量測定素子と基準容量素子の処理手段２６への接続が図４に概略的に示されている。この例では、処理手段２６は一般に３つの入力およびマイクロコントローラ２８に接続された１つのアナログ電圧出力を備えた容量／電圧変換機２７を含み、マイクロコントローラは表示手段３０に接続されている。容量素子ＥＦＭとＥＦＲそれぞれの第１の電極６、４refは、変換機の第１の共通入力に接続され、容量素子ＥＦＭ、ＥＦＲそれぞれの第２の電極４、６refは、容量／電圧変換機の第２、第３の入力にそれぞれ接続される。例として、Ｘｅｍｉｃｓ社から発売された基準ＸＥ２００４の容量／電圧変換機２７を使用することができ、マイクロコントローラ２８は第１の実施形態と関連して述べたのと同じタイプのものとすることができる。
【００３３】
図示された実施形態では、基準容量素子ＥＦＲと測定容量素子ＥＦＭは、調理装置２４のバット２２内に配置されている。基準容量素子ＥＦＲは測定する油に浸漬された密閉空間３２内に配置され、密閉空間３２は、中に入っている基準油がバット２４内に入っている測定する油と混ざらないように水密に密封される。測定容量素子ＥＦＭは、測定する油に浸漬されるようにするために、例えば側面が格子で形成され開口的に作用する密閉空間３４内に配置される。このような壁面を使用することにより測定容量素子ＥＦＭの電極を保護するフィルタを形成し、それにより、測定の妨げとなることのある油内に浮遊する固体粒子が電極と接触しないようにする。勿論、別の変形例ではこれらの壁面を省略することも可能である。
【００３４】
密閉空間３２の壁面と開口的に作用する密閉空間３４の壁面はそれぞれ、外部の電気干渉に対する保護金属フレームまたはスクリーンを形成しており、それにより測定中のそのような干渉による影響を低減することが可能になっていることに留意されたい。
【００３５】
利便性のために、密閉空間３２、３４は互いに固定され、調理装置２４のバット２２に固定される単一の構造物３６を形成している。好ましくは図４に示すように、容量素子はそれぞれの密閉空間内で絶縁支持体が基板と協働することによって固定される。
【００３６】
基準油の入った密閉空間３２は、開口部をキャップまたは蓋（図示せず）によって水密に密封することのできる充填チャネル３８を含む。図示されていない変形例によれば、密閉空間３２はさらに底部に配置される排出手段を含むことができる。
【００３７】
構造物３６は、バットの内側垂直壁２２ａ付近に有利に配置され、測定を行いながらも食品調理のために空けた十分な空間が残されていることに留意されたい。
【００３８】
構造物３６はさらに、壁面２２ａに固定された補助掛止手段４２ａ、４２ｂと協働する掛止手段４０ａ、４０ｂを１つの側壁上に含む。図示された実施形態では、掛止手段４０、補助掛止手段４２はそれぞれ、対となって協働する２つの掛止具４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂを含む。構造物３６はまた、バット２２内部に取外し可能に懸架することもできる。この構造物３６の取外し可能なアセンブリによって密閉空間３２の充填と排液、さらには容量素子ＥＦＭ、ＥＦＲの保守作業が容易になる。さらに構造物３６の構造は単純であり、特に、どのような作動機構部品も含まないので信頼性が非常に高い。
【００３９】
この実施形態では、２つの容量素子とバット外側に配置された処理手段２６の間の電気接続が、掛止具４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂを通して実施されている。したがって、掛止具４０ａ、４０ｂは、容量素子ＥＦＭ、ＥＦＲに接続された補助接触パッド４４ａ、４４ｂを含む。掛止具４２ａ、４２ｂは、処理手段２６に接続された補助接触パッド４６ａ、４６ｂを含み、構造物３６がバット２２内に懸架されると、接触パッド４４ａ、４４ｂに接触する。接触パッド４４ａ、４４ｂと容量素子の電気接続は、密閉空間３２の壁を通してワイヤを水密に通すことによって達成される。同様に、パッド４６ａ、４６ｂと処理手段の電気接続はバット２２の壁を通してワイヤを水密に通すことによって達成される。勿論、変形例によれば、容量素子と処理回路の間の様々な接続をバット２２の懸架手段から独立させ、表示手段３０を含む、または含まないことのできる個別の容器に直接接続することができ、任意の調理装置から独立した携帯型測定ユニットを形成することもできる。
【００４０】
図５は、本発明による測定デバイスの第２の実施形態の変形例を示し、デバイスが基準油を交換するためのシステムと関連付けられている。交換システムは、バット２２の外側に配置される新しい油の入った容器４８を含む。容器４８は密閉空間３２の入口開口部に管によって接続され、管にはポンプＰとソレノイド・バルブＥＶ１が配置されている。密閉空間３２は、ソレノイド・バルブＥＶ２を備えバット２２に開口している管に、入口開口部を介して接続される。したがって、使用した基準油をバット２２に再注入し再使用することができる。
【００４１】
ポンプＰと２つのソレノイド・バルブＥＶ１、ＥＶ２は、好ましくはバット２２の外側に置かれ、温度の影響から保護されることに留意されたい。
【００４２】
また、変形例ではポンプは省略することもでき、容器４８はソレノイド・バルブが開いたとき、測定する油が基準油の入った密閉容器内に上がってこないように十分な高さに置かれることにも留意されたい。
【００４３】
この交換システムは、ポンプとソレノイド・バルブを制御するために自動的にプログラムされた手段に有利に関連付けることができる。これらの手段は一般にはマイクロコントローラの形をとる。このタイプのシステムにより測定デバイスの使用が簡単になる。
【００４４】
図６は、図５に図示された実施形態の変形例を示し、容器４８は密閉空間３２の入口開口部に管５２によって直接接続される。密閉空間３２は、入口開口部によってバット２２の１つの壁を通過する管に接続され、バット２２の外側に配置された回収タンク５０に開口している。容器４８は好ましくは、滴下タイプのフロー制御デバイス５４ａによって管５２に接続された水密の袋で形成され、密閉空間３２の入口開口部も同じタイプのフロー制御デバイス５４ｂに関連付けられている。勿論、２つのフロー制御デバイスのフローレートは同一であり、有利には密閉空間３２の容量を毎日交換できるように調整することができる。本実施形態の別の利点は、基準油が酸素から常時遮断されることである。
【００４５】
本変形例の利点は、どのような作動機構部品も含まないので信頼性が向上し保守が簡単であることにある。
【００４６】
第２の実施形態による測定デバイスを使用すると、容量素子が配置された測定する油とほぼ同じ温度の新しい油に浸漬された基準容量素子が、２つの容量素子がホイートストーン・ブリッジに配置されることによって、油の劣化によって起こるこれらの素子の誘電率の変化を温度変動によって起こる変化と区別することを可能にしている。このタイプのブリッジ配列は例えば、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｅ：Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ １９：８９７ ９０６（１９８６）に発表された、Ｗｉｌｌｅｍ Ｃｈｒ． Ｈｅｅｒｅｎｓ著「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎ ｓｅｎｓｏｒ ｄｅｓｉｇｎ」というタイトルの記事に述べられており、参照によって本出願に援用する。
【００４７】
添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱せずに、ここで説明した実施形態に当業者には明らかな様々な修正および／または改良を行うことができることが理解されよう。特に、測定する流体の入ったバット内に容量素子をどのような方向にも配置できることが想定される。
【００４８】
単一の構造物３６を図７に示す構成に従うようにすることも想定することができ、図では密閉空間３２、３４がよりコンパクトに配置され、容量素子ＥＦＭおよびＥＦＲを示すために密閉空間の壁は省略されている。
【００４９】
また、第２の実施形態では、接続の数を制限するために両方の容量素子が共通の電極を有することも想定することができる。
【００５０】
言うまでもなく、これまで述べた本発明による測定デバイスは、食用油を測定するための適用例に限定されるものではなく、誘電率の上昇が質および／または劣化を表すどのような流体の質および／または劣化を測定するために使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による測定デバイスの第１の実施形態の概略図である。
【図２】図１に示す測定デバイスが固定された従来の調理装置のバットの概略的な断面図であり、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面で部分的に示され、処理手段が省略された図である。
【図３】容量素子が新しい油および使用済み油に浸漬されているときの、本発明による測定デバイスの容量素子の静電容量の変化を温度の関数として表すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態による測定デバイスが固定された従来の調理装置のバットの断面の概略的な斜視図である。
【図５】本発明による測定デバイスの第２の実施形態の変形を示す図である。
【図６】図５に示す実施形態の変形を示す図である。
【図７】本発明によるデバイスの容量素子のための支持構造の実施形態の一例を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体、特に油の質および／または劣化を測定するためのデバイスであって、
測定する流体に浸漬される互いに離間した少なくとも１対の電極を含み、前記電極および前記流体が測定容量素子を形成し、その静電容量が前記流体の誘電率の関数として変化するセンサを含み、
前記センサが前記誘電率を表す電気出力信号を生成することができ、処理手段が前記出力信号を受け取り前記出力信号に基づいて前記流体の質および／または劣化の程度を判断することができ、
前記電極がほぼ同一平面上に延び、かつ前記平面の両側で前記電極の２つの表面を前記流体がとり囲むことを特徴とする、測定デバイス。
【請求項２】
前記センサがさらに、基準流体に浸漬される互いに離間した少なくとも１対の基準電極を含み、
前記電極および前記基準流体が基準測定容量素子を形成し、その静電容量が前記基準流体の誘電率の関数として変化する基準容量素子を含み、
前記基準容量素子が前記基準誘電率を表す基準信号を前記処理手段に送ることができ、かつ前記処理手段が前記出力信号を前記基準信号と比較するために配置されることを特徴とする請求項１に記載の測定デバイス。
【請求項３】
前記基準容量素子の電極がほぼ同一の面に延び、かつ前記平面の両側で前記電極の両側が前記流体に浸漬されることを特徴とする請求項２に記載の測定デバイス。
【請求項４】
前記基準流体が、密閉空間内で測定する流体から遮断され、それと熱接触して配置され、基準流体が測定する流体とほぼ同一の温度になることを特徴とする請求項２または３に記載の測定デバイス。
【請求項５】
前記基準流体の入った前記密閉空間が前記基準流体の交換システムと関連していることを特徴とする請求項４に記載の測定デバイス。
【請求項６】
前記交換システムが前記密閉空間と連通する基準液体タンクを含み、かつ前記システムが前記密閉空間に入った前記基準液体を定期的に交換できるようにフロー制御手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の測定デバイス。
【請求項７】
前記電極がそれぞれ平板によって形成されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項８】
各電極対の各電極が、複数のほぼ平行な歯を有する櫛の形状をしており、一方の前記電極の歯が他方の前記電極の歯と噛み合っていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項９】
前記容量素子が電磁干渉に対してスクリーンを形成する金属フレームによって囲まれていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項１０】
前記容量素子の前記電極が食品用の鋼材で製造されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項１１】
前記容量素子の前記電極が、前記電極の測定領域に面する開口を有する、電気的に絶縁された支持体によって担持されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項１２】
調理油の入ったバットおよび加熱手段を含む調理装置であって請求項１から１１のいずれかに記載の測定デバイスをさらに含むことを特徴とし、前記測定容量素子が調理用流体に浸漬されるようにバット内に配置される調理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の質および／または劣化を測定するため、食用油の質および／または劣化を測定するためのデバイスの使用であって、
前記デバイスが測定する流体に浸漬されるセンサを含み、前記センサが互いに離間しており、ほぼ同一平面に延びる少なくとも１対の電極を含み、各電極対の各電極が複数のほぼ平行な歯を有する櫛の形状をさらに有し、一方の前記電極の歯が他方の前記電極の歯と噛み合っており、前記電極と前記油が、静電容量が油の誘電率の関数として変化する測定容量素子を形成し、前記センサが前記誘電率を表す電気出力信号を生成し、処理手段が前記出力信号を受け取り、その出力信号に基づいて前記油の質および／または劣化の程度を判断し、
前記平面の両側で前記電極の両面が前記流体に浸漬され、前記油が前記平面を通過することができるデバイスの使用。
【請求項２】
前記センサがさらに、互いに離間した少なくとも１対の基準電極を含む基準容量素子を含み、前記基準容量素子が基準油に浸漬され、前記電極と前記基準流体が、静電容量が前記基準油の誘電率の関数として変化する基準容量素子を形成し、前記基準容量素子が前記基準誘電率を表す基準信号を前記処理手段に送り、かつ前記処理手段が前記出力信号を前記基準信号と比較するために配置されていることを特徴とする、前記測定デバイスの請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記基準容量素子の前記電極がほぼ同一平面に延び、かつ前記油が前記平面を通過することができるように前記基準容量デバイスの前記電極の両面が前記平面の両側で前記油に浸漬されることを特徴とする前記デバイスの請求項２に記載の使用。
【請求項４】
前記基準流体が前記測定する油から遮断された密閉空間に配置され、基準油が前記測定する油とほぼ同じ温度になるように前記測定する油と熱接触することを特徴とする前記デバイスの請求項２または３に記載の使用。
【請求項５】
前記基準油の入った密閉空間が前記基準油を交換するためのシステムに関連していることを特徴とする前記デバイスの請求項４に記載の使用。
【請求項６】
前記交換システムが前記密閉空間と連通する基準油のタンクを含み、前記密閉空間内の前記基準油の定期的な交換を可能にするように前記システムがフロー制御手段を含むことを特徴とする、前記デバイスの請求項５に記載の使用。
【請求項７】
前記電極がそれぞれ平板によって形成されることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項８】
前記容量素子が電磁気干渉に対するスクリーンを形成する金属フレームで囲まれることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項９】
前記容量素子の前記電極が食品用鋼材で製造されることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項１０】
前記容量素子の前記電極が前記電極の測定領域に面する開口を有する、電気的に絶縁された支持体によって担持されることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項１１】
調理油の入ったバットと加熱手段を含む調理装置であって、前記調理油の質および／または劣化を測定するデバイスをさらに含み、前記測定デバイスが互いに離間してほぼ同一平面に延びる少なくとも１対の電極を含み、各電極対の各電極が複数のほぼ平行な歯を有する櫛の形状をさらに有し、一方の前記電極の歯が他方の前記電極の歯と噛み合っており、前記電極と前記調理油が静電容量が前記油の誘電率の関数として変化する測定容量素子を形成し、前記センサが前記誘電率を表す電気出力信号を生成することができ、処理手段が前記出力信号を受け取り前記出力信号に基づいて前記油の質および／または劣化の程度を判断することができ、
前記電極の両面が前記電極の前記平面の両側で前記調理流体に浸漬され、前記調理油が前記平面を通過することができるように前記測定容量素子が前記バット内に配置される調理装置。
【請求項１２】
前記センサが、互いに離間し基準流体に浸漬される少なくとも１対の電極を含む基準容量素子をさらに含むことを特徴とし、
前記電極と前記基準流体が静電容量が前記基準流体の誘電率の関数として変化する測定容量素子を形成し、前記センサが前記基準誘電率を表す電気出力信号を前記処理手段に送ることができ、かつ前記処理手段が前記出力信号を前記基準信号と比較するために配置される請求項１１に記載の調理装置。
【請求項１３】
前記基準容量素子の前記電極がほぼ同一平面に延び、かつ前記基準容量素子の前記電極の両側が前記基準電極の平面の両側を前記調理流体に浸漬されることを特徴とする請求項１２に記載の調理装置。
【請求項１４】
前記基準流体が、前記測定する調理油から遮断された密閉空間に配置され、前記基準流体が前記測定する調理流体とほぼ同じ温度になるように前記測定する調理流体と熱接触することを特徴とする請求項１２または１３に記載の調理装置。
【請求項１５】
前記基準流体の入った前記密閉空間が前記基準流体を交換するためのシステムに関連していることを特徴とする請求項１４に記載の調理装置。
【請求項１６】
前記交換システムが前記密閉空間と連通する基準流体のタンクを含み、かつ前記密閉空間に入っている前記基準流体の定期的な交換を可能にするように前記システムがフロー制御手段を含むことを特徴とする請求項１５に記載の調理装置。
【請求項１７】
前記電極がそれぞれ平板によって形成されることを特徴とする請求項１０から１６のいずれかに記載の調理装置。
【請求項１８】
前記容量素子が電磁気干渉に対するスクリーンを形成する金属フレームで囲まれていることを特徴とする請求項１０から１７のいずれかに記載の調理装置。
【請求項１９】
前記容量素子の前記電極が食品用鋼材で製造されることを特徴とする請求項１０から１８のいずれかに記載の調理装置。
【請求項２０】
前記容量素子の前記電極が、前記電極の測定領域に面するように配置された開口を有する、電気的に絶縁された支持体によって担持されることを特徴とする請求項１０から１９のいずれかに記載の調理装置。
【請求項１】
流体、特に油の質および／または劣化を測定するためのデバイスであって、
測定する流体に浸漬される互いに離間した少なくとも１対の電極を含み、前記電極および前記流体が測定容量素子を形成し、その静電容量が前記流体の誘電率の関数として変化するセンサを含み、
前記センサが前記誘電率を表す電気出力信号を生成することができ、処理手段が前記出力信号を受け取り前記出力信号に基づいて前記流体の質および／または劣化の程度を判断することができ、
前記電極がほぼ同一平面上に延び、かつ前記平面の両側で前記電極の２つの表面を前記流体がとり囲むことを特徴とする、測定デバイス。
【請求項２】
前記センサがさらに、基準流体に浸漬される互いに離間した少なくとも１対の基準電極を含み、
前記電極および前記基準流体が基準測定容量素子を形成し、その静電容量が前記基準流体の誘電率の関数として変化する基準容量素子を含み、
前記基準容量素子が前記基準誘電率を表す基準信号を前記処理手段に送ることができ、かつ前記処理手段が前記出力信号を前記基準信号と比較するために配置されることを特徴とする請求項１に記載の測定デバイス。
【請求項３】
前記基準容量素子の電極がほぼ同一の面に延び、かつ前記平面の両側で前記電極の両側が前記流体に浸漬されることを特徴とする請求項２に記載の測定デバイス。
【請求項４】
前記基準流体が、密閉空間内で測定する流体から遮断され、それと熱接触して配置され、基準流体が測定する流体とほぼ同一の温度になることを特徴とする請求項２または３に記載の測定デバイス。
【請求項５】
前記基準流体の入った前記密閉空間が前記基準流体の交換システムと関連していることを特徴とする請求項４に記載の測定デバイス。
【請求項６】
前記交換システムが前記密閉空間と連通する基準液体タンクを含み、かつ前記システムが前記密閉空間に入った前記基準液体を定期的に交換できるようにフロー制御手段を含むことを特徴とする請求項５に記載の測定デバイス。
【請求項７】
前記電極がそれぞれ平板によって形成されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項８】
各電極対の各電極が、複数のほぼ平行な歯を有する櫛の形状をしており、一方の前記電極の歯が他方の前記電極の歯と噛み合っていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項９】
前記容量素子が電磁干渉に対してスクリーンを形成する金属フレームによって囲まれていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項１０】
前記容量素子の前記電極が食品用の鋼材で製造されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項１１】
前記容量素子の前記電極が、前記電極の測定領域に面する開口を有する、電気的に絶縁された支持体によって担持されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の測定デバイス。
【請求項１２】
調理油の入ったバットおよび加熱手段を含む調理装置であって請求項１から１１のいずれかに記載の測定デバイスをさらに含むことを特徴とし、前記測定容量素子が調理用流体に浸漬されるようにバット内に配置される調理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の質および／または劣化を測定するため、食用油の質および／または劣化を測定するためのデバイスの使用であって、
前記デバイスが測定する流体に浸漬されるセンサを含み、前記センサが互いに離間しており、ほぼ同一平面に延びる少なくとも１対の電極を含み、各電極対の各電極が複数のほぼ平行な歯を有する櫛の形状をさらに有し、一方の前記電極の歯が他方の前記電極の歯と噛み合っており、前記電極と前記油が、静電容量が油の誘電率の関数として変化する測定容量素子を形成し、前記センサが前記誘電率を表す電気出力信号を生成し、処理手段が前記出力信号を受け取り、その出力信号に基づいて前記油の質および／または劣化の程度を判断し、
前記平面の両側で前記電極の両面が前記流体に浸漬され、前記油が前記平面を通過することができるデバイスの使用。
【請求項２】
前記センサがさらに、互いに離間した少なくとも１対の基準電極を含む基準容量素子を含み、前記基準容量素子が基準油に浸漬され、前記電極と前記基準流体が、静電容量が前記基準油の誘電率の関数として変化する基準容量素子を形成し、前記基準容量素子が前記基準誘電率を表す基準信号を前記処理手段に送り、かつ前記処理手段が前記出力信号を前記基準信号と比較するために配置されていることを特徴とする、前記測定デバイスの請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記基準容量素子の前記電極がほぼ同一平面に延び、かつ前記油が前記平面を通過することができるように前記基準容量デバイスの前記電極の両面が前記平面の両側で前記油に浸漬されることを特徴とする前記デバイスの請求項２に記載の使用。
【請求項４】
前記基準流体が前記測定する油から遮断された密閉空間に配置され、基準油が前記測定する油とほぼ同じ温度になるように前記測定する油と熱接触することを特徴とする前記デバイスの請求項２または３に記載の使用。
【請求項５】
前記基準油の入った密閉空間が前記基準油を交換するためのシステムに関連していることを特徴とする前記デバイスの請求項４に記載の使用。
【請求項６】
前記交換システムが前記密閉空間と連通する基準油のタンクを含み、前記密閉空間内の前記基準油の定期的な交換を可能にするように前記システムがフロー制御手段を含むことを特徴とする、前記デバイスの請求項５に記載の使用。
【請求項７】
前記電極がそれぞれ平板によって形成されることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項８】
前記容量素子が電磁気干渉に対するスクリーンを形成する金属フレームで囲まれることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項９】
前記容量素子の前記電極が食品用鋼材で製造されることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項１０】
前記容量素子の前記電極が前記電極の測定領域に面する開口を有する、電気的に絶縁された支持体によって担持されることを特徴とする、前記デバイスの前記請求項のいずれかに記載の使用。
【請求項１１】
調理油の入ったバットと加熱手段を含む調理装置であって、前記調理油の質および／または劣化を測定するデバイスをさらに含み、前記測定デバイスが互いに離間してほぼ同一平面に延びる少なくとも１対の電極を含み、各電極対の各電極が複数のほぼ平行な歯を有する櫛の形状をさらに有し、一方の前記電極の歯が他方の前記電極の歯と噛み合っており、前記電極と前記調理油が静電容量が前記油の誘電率の関数として変化する測定容量素子を形成し、前記センサが前記誘電率を表す電気出力信号を生成することができ、処理手段が前記出力信号を受け取り前記出力信号に基づいて前記油の質および／または劣化の程度を判断することができ、
前記電極の両面が前記電極の前記平面の両側で前記調理流体に浸漬され、前記調理油が前記平面を通過することができるように前記測定容量素子が前記バット内に配置される調理装置。
【請求項１２】
前記センサが、互いに離間し基準流体に浸漬される少なくとも１対の電極を含む基準容量素子をさらに含むことを特徴とし、
前記電極と前記基準流体が静電容量が前記基準流体の誘電率の関数として変化する測定容量素子を形成し、前記センサが前記基準誘電率を表す電気出力信号を前記処理手段に送ることができ、かつ前記処理手段が前記出力信号を前記基準信号と比較するために配置される請求項１１に記載の調理装置。
【請求項１３】
前記基準容量素子の前記電極がほぼ同一平面に延び、かつ前記基準容量素子の前記電極の両側が前記基準電極の平面の両側を前記調理流体に浸漬されることを特徴とする請求項１２に記載の調理装置。
【請求項１４】
前記基準流体が、前記測定する調理油から遮断された密閉空間に配置され、前記基準流体が前記測定する調理流体とほぼ同じ温度になるように前記測定する調理流体と熱接触することを特徴とする請求項１２または１３に記載の調理装置。
【請求項１５】
前記基準流体の入った前記密閉空間が前記基準流体を交換するためのシステムに関連していることを特徴とする請求項１４に記載の調理装置。
【請求項１６】
前記交換システムが前記密閉空間と連通する基準流体のタンクを含み、かつ前記密閉空間に入っている前記基準流体の定期的な交換を可能にするように前記システムがフロー制御手段を含むことを特徴とする請求項１５に記載の調理装置。
【請求項１７】
前記電極がそれぞれ平板によって形成されることを特徴とする請求項１０から１６のいずれかに記載の調理装置。
【請求項１８】
前記容量素子が電磁気干渉に対するスクリーンを形成する金属フレームで囲まれていることを特徴とする請求項１０から１７のいずれかに記載の調理装置。
【請求項１９】
前記容量素子の前記電極が食品用鋼材で製造されることを特徴とする請求項１０から１８のいずれかに記載の調理装置。
【請求項２０】
前記容量素子の前記電極が、前記電極の測定領域に面するように配置された開口を有する、電気的に絶縁された支持体によって担持されることを特徴とする請求項１０から１９のいずれかに記載の調理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００６−５１５０６１（Ｐ２００６−５１５０６１Ａ）
【公表日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５６６８２０（Ｐ２００４−５６６８２０）
【出願日】平成１５年１２月３０日（２００３．１２．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１４９５５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６５９５７
【国際公開日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【出願人】（５０３０４７９２８）エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ（エーペーエフエル） (1)
【出願人】（３０６００１７２５）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１２月３０日（２００３．１２．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１４９５５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０６５９５７
【国際公開日】平成１６年８月５日（２００４．８．５）
【出願人】（５０３０４７９２８）エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ（エーペーエフエル） (1)
【出願人】（３０６００１７２５）
【Ｆターム（参考）】
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