DD217879A1

DD217879A1 - BRAEUNUNGSSENSOR

Info

Publication number: DD217879A1
Application number: DD83253579A
Authority: DD
Inventors: Klaus Koerner; Joachim Puder; Joachim Tilgner; Petra Buettner
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1983-08-01
Filing date: 1983-08-01
Publication date: 1985-01-23
Also published as: DE3424585A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Erzeugen von Braeungut. Ziel der Erfindung ist es, mit hoher Zuverlaessigkeit den Braeunungsgrad von Braeungut bei geringem Aufwand zu bestimmen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Braeunungssensor zu entwickeln, der es ermoeglicht, einen reproduzierbaren, unabhaengig von der Beschaffenheit des Braeungutes wahlweise einstellbaren gewuenschten Braeunungsgrad zu erzeugen. Erfindungsgemaess wird das bei einem Braeunungssensor dadurch erreicht, dass ein thermisch isolierter Sensorkopf aus einem ersten Messelement mit Schwarzkoerperoberflaeche und einem zweiten Messelement mit reflektierender Oberflaeche, denen je ein Regelkreis zur Temperaturstabilisierung zugeschaltet ist, besteht, dass der Sensorkopf derartig in oder in der Naehe der Austrittspupille einer Spiegeloptik angeordnet ist, dass das erste Messelement ueber ein Fenster in gutem optischen Kontakt mit dem Braeungut steht und das zweite Messelement gegen die Strahlungsemission des Braeungutes abgeschirmt angeordnet ist. Die Erfindung kann in Toastern oder in Grillgeraeten angewendet werden. FigurThe invention relates to the production of brewing waste. The aim of the invention is to determine with high reliability the degree of browning of brewing waste with little effort. The invention has for its object to develop a Braeunungssensor, which makes it possible to produce a reproducible, independently of the nature of the Braeungutes selectively adjustable desired Braeunungsgrad. According to the invention, this is achieved in the case of a browning sensor in that a thermally insulated sensor head consists of a first measuring element with a black body surface and a second measuring element with a reflective surface, each of which has a control circuit for temperature stabilization, such that the sensor head is in or near the exit pupil a mirror optics is arranged, that the first measuring element is in good optical contact with the Braeungut over a window and the second measuring element is arranged shielded against the radiation emission of Braeungutes. The invention can be used in toasters or in grills. figure

Description

Titel der Erfindung BräunungssensorTitle of the Invention Tanning Sensor

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Erzeugen von Bräungut, zum Beispiel Brot oder Grillgut in Toastern oder in Grillgeräten*The invention relates to the production of Bräungut, for example, bread or grilled food in toasters or in grills *

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In der DE—AS 1 515 o42 wird ein temperaturgesteuer^er Toaster mit einer rohrförmigen Strahlungsleiteinrichtung beschrieben, die die vom Brot ausgestrahlte Wärme auf ein Fühlelement unter Verwendung eines Konvexspiegels lenkt« Das Fühlelement ist gegen die Heizerstrahlung abgeschirmt. Die rohrförmige Strahlungsleiteinrichtung ist schwenkbar ausgebildet» Als Fühlelement kann ein Thermistor, Thermoelement bzw,¹ Bimetallschalter verwendet werden. Zur Ausschaltung von Umwelteinflüssen und Störgrößen wird ein Kompensationsfühlelement eingesetzt« Indem sich das schwenkbare Rohr in Meßstellung sehr dicht an der Brotoberfläche befindet, wird der betrachtete Brotabschnitt nicht mehr vom elektrischen Heizer durch Strahlung beheizt. Die Folge ist eine Auskühlung der beobachteten Stelle der Brotoberfläche. Damit wird nur eine geringe Strahlungsleistung gemessen, die keine repräsentativenIn DE-AS 1 515 42 a temperature-controlled toaster with a tubular Strahlungsleiteinrichtung is described, which directs the radiated heat from the bread to a sensing element using a Konvexspiegels «The sensing element is shielded from the heater radiation. The tubular radiation guiding device is designed to be pivotable »A thermistor, thermocouple or ¹ bimetal switch can be used as the sensing element. To eliminate environmental influences and disturbances a compensation sensing element is used «By the pivotable tube in measuring position is very close to the Brotoberfläche, the observed bread section is no longer heated by the electric heater by radiation. The result is a cooling of the observed site of the bread surface. Thus, only a low radiation power is measured, which is not representative

Aussagen über den Brätmtmgsgrad zuläßt.' So können zum Beispiel Löcher in einer Brotscheibe dia Messung verfälschen, und damit erhält das Bräungut nicht den gewünschten Bräu— nungsgrad· Die erfaßten Energiemengen sind gering und lassen sich nicht immer eindeutig auswerten. Da der Zeitpunkt des Braunwerdens zunächst unbekannt ist, muß gegebenenfalls, das schwenkbare Rohr mehrfach in Meßstellung gebracht werden· Dies erfordert eine Schwenkvorrichtung mit selbsttätiger Steuerung· Die Lage des Toastgutes selbst zum schwenkbaren Rohr hängt von dessen Form (Dicke, Krümmung) ab und beeinflußt die Meßgenauigkeit sehr stark negativ« Die Schwenkeinrichtung müßte also auch noch bezüglich des Abstandes zum Brot gesteuert werden· Ein weiterer Nachteil dieser Lösung ist, daß die Wärmestrahlung erst nach mehrfacher Reflexion über einen sphärischen Kon- ^vexspiegel auf das Fühlelement gelangt, was zusätzliche Energieverluste mit sich bringt· Die Fokussierung der Strahlungsenergie in Asialrichtung längs der Leiteinrichtung auf das Fühlelement bedeutet, daß von einer ohnehin kleinen Fläche nur die Strahlung eines kleinen Raumwinkels ausgenutzt wird·' Der dieser Messung zugrunde liegende Lichtleitwert ist sehr geT±xis und läßt keine eindeutige Information über den Bräunungsgrad zu.Statements about the degree of sausage permitting. ' Thus, for example, holes in a slice of bread can distort the measurement, and thus the browning agent does not obtain the desired degree of browning. The quantities of energy detected are small and can not always be clearly evaluated. Since the time of browning is initially unknown, must, if necessary, the pivotable tube repeatedly brought into measuring position · This requires a swivel device with automatic control · The position of the toast itself to the pivoting tube depends on its shape (thickness, curvature) and affects the Measuring accuracy very strongly negative "The pivoting device would therefore also have to be controlled with respect to the distance to the bread. Another disadvantage of this solution is that the thermal radiation reaches the sensing element only after multiple reflection via a spherical convex mirror, which entails additional energy losses The focusing of the radiation energy in the axial direction along the guide onto the sensing element means that only the radiation of a small solid angle is utilized by an already small surface. The light conductance underlying this measurement is very good and does not leave any clear e Information about the degree of browning.

Es ist ebenfalls bekannt, den Bräunungsgrad von Bräungut mit sichtbarem Licht unter Verwendung einer Lichtquelle, zweier Lichtempfänger und mit einer elektronischen Schaltung zu bestimmen (z.¹ B·' DE 2 125 ^23). Dabei ist der Aufwand, besonders für die Elektronik, ebenso wie die Baugröße sehr hoch*' Problematisch bei derartigen Messungen ist, daß der Unterschied zwischen ungebrauntem und schwach gebräuntem Bräungut nur schwer erkennbar ist·' Beim Toasten von verschiedenen Brotsorten ist im allgemeinen die Vergleichsfläche des Licht empfange rs auszutauschen, was den Bedienkomfort derartiger Toaster wesentlich verringert,'It is also known to determine the degree of browning of tanning material with visible light using a light source, two light receivers and an electronic circuit (eg ¹ B · DE 2 125 → 23). In this case, the effort, especially for the electronics, as well as the size is very high '' problem with such measurements is that the difference between ungebrauntem and slightly browned Bräungut is difficult to see · 'Toasting different types of bread is generally the comparison surface of Light receiving rs exchange, which significantly reduces the ease of use of such toaster, '

Weitere Prinzipien zur Steuerung von Toastern basieren auf Zeitschaltern (z» B· DE-PS 2 052 607), die durch temperaturabhängige Widerstände und elektronische Steuerschal-Further principles for controlling toasters are based on time switches (eg B DE-PS 2 052 607), which are protected by temperature-dependent resistors and electronic control circuits.

unabhängigindependently

tungen weitgehend von Umwelteinflussen arbeiten» Dabei wird ein hoher Elektronikaafwand getrieben und der Zustand des Braungutes bleibt völlig unberücksichtigt»work to a large extent on environmental influences »A high electronica wall is being driven and the state of brown tea is completely disregarded»

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, mit hoher Zuverlässigkeit den Bräunungsgrad von Bräungut bei geringem Aufwand zu bestimmen«The aim of the invention is to determine with high reliability the degree of browning of Bräungut with little effort «

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bräunungsgradsensor zu entwickeln, der es ermöglicht, einen reproduzierbaren, unabhängig von der Beschaffenheit des Bräungutes wahlweise einstellbaren gewünschten Bräunungsgrad zu erzeugen«The invention has for its object to develop a degree of browning, which makes it possible to produce a reproducible, regardless of the nature of Bräungutes optionally adjustable desired degree of browning «

Erfindungsgemäß wird das bei einem Bräunungssensor mit einem Sensorkopf zur Erfassung der Strahlungsemission von Bräungut, der gegen die IR-Strahlung zur Erwärmung des Bräungutes abgeschirmt angeordnet ist und dem ein Schwellwertschalter zur Abschaltung dieser IR-Strahlung zugeordnet ist, dadurch erreicht, daß der thermisch isolierte Sensorkopf aus einem ersten Meßelement mit Schwarzkörper— oberfläche und einem zweiten Meß element mit reflektierender Oberfläche, denen je ein Regelkreis zur Temperatur- ' stabilisierung zugeschaltet ist, besteht» Dabei ist der Sensorkopf derartig in der Austrittspupille einer Spiegeloptik angeordnet, daß das erste Meßelement mit Schwarz— körperoberfläche über ein, die Spiegeloptik verschließendes, die kurzwellige IR-Strahlung im wesentlichen reflektierendes und die langwellige IR-Strahlung im wesentlichen durchlassendes Fenster in gutem optischen Kontakt mit dem Bräungut steht und das zweite Meßelement mit reflektierender Oberfläche gegen die Strahlungsemission des Bräungutes abgeschirmt angeordnet ist. Die beiden Meßelemente sind voneinander thermisch isoliert angeordnet« Die beiden Rückseiten der beiden Meßelemente des Sensor—According to the invention in a tanning sensor with a sensor head for detecting the radiation emission of Bräungut which is shielded against the IR radiation for heating the Bräungutes and which is assigned a threshold for switching off this IR radiation, achieved in that the thermally insulated sensor head consists of a first measuring element with a black body surface and a second measuring element with a reflective surface, each of which a control circuit for temperature 'stabilization is switched on, there is the sensor head arranged in the exit pupil mirror optics such that the first measuring element with black body surface via a, the mirror optics occlusive, the short-wave IR radiation substantially reflective and the long-wave IR radiation substantially transmitting window in good optical contact with the Bräungut and the second measuring element with reflective surface che is disposed shielded from the radiation emission of the Bräungutes. The two measuring elements are thermally insulated from each other «The two back sides of the two measuring elements of the sensor

kopfes liegen thermisch isoliert aneinander» Der thermisch isolierte Sensorkopf ist vorzugsweise unterhalb des Bräungutes positioniert· Für die Herstellung der Meßelemente des Sensorkopfes können Bimetallstreifen verwendet werden.'Heads are thermally insulated against each other »The thermally insulated sensor head is preferably positioned below the Bräungutes · Bimetal strips can be used for the production of the measuring elements of the sensor head.

Von einem Heizstrahler wird zur Erwärmung des Bräungutes Strahlung ausgesandt«' Die vom Bräungut abgegebene Emissions strahlung gelangt durch das Fenster, das nur für langwellige IR-Strahlung durchlässig ist, über eine Spieigeloptik auf einen Sensorkopf· Der Sensorkopf befindet sich in der Spiegeloptik, die als Ellipsoidspiegel ausgebildet sein kann, und ist in der Austrittspupille der Spiegeloptik angeordnet. Vor dem Fenster in Richtung zum Bräungut ist , eine auswechselbare Folie als Krümelschutz angeordnetVRadiation emits radiation from a radiant heater to heat the bronzing material. The emission radiation emitted by the Bräungut passes through the window, which is permeable only to long-wave IR radiation, via a mirror optics onto a sensor head. The sensor head is located in the mirror optics Ellipsoidspiegel may be formed, and is arranged in the exit pupil of the mirror optics. In front of the window in the direction of the Bräungut, a replaceable foil is arranged as KrümelschutzV

Durch eine Regelung wird das erste Meßelemerit mit Schwarzkörperoberfläche (£~0,9 VVV Ο ^{attf> die} Referenztemperatur Λ- gebracht und bei -^ -. gehalten. Das zweite Meßelement mit reflektierender Oberfläche (£~0 VVV 0,i), das der gleichen Konvektion und Wärmeleitung wie das erste Meßelement ausgesetzt ist, befindet sich in unmittelbarer Uähe des ersten Meßelementes und wird ebenfalls auf der Referenztemperatur ν _R durch eine zweite Regelung gehalten·' Beim ersten Meßelement, das der Strahlungsemission des Bräungutes ausgesetzt ist, beträgt das Produkt aus Absorptionskoeffizient έ und Raumwinkel Q, nahezu 2 Tf , während es beim zweiten als Referenzelement wirkenden Meß— element etwa Null beträgt. Die definierte thermische Abschirmung der Meßelemente erfolgt durch das Aufhängen an dünnen Drähten bzw.* Folien geringer Wärmeleitfähigkeit.' Die Dimensionierung der Aufhängung wird so ausgeführt_f daß die Energie P zum Aufrechterhalten der Temperatur n?^ die Änderung der auf das erste Meßelement eingestrahlten Energie Δ P deutlich übersteigt,' Der ¥ärmetransport /zwischen den Meßelementen wird durch Wärmeaustausch (Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung) so bestimmt, daß der thermische Ausgleich zwischen den Meßelementen schon er-The first measuring element with blackbody surface (£ ~ 0.9 VVV Ο ^{attf> is} brought by reference to ^the reference temperature Λ- and held at - ^ - The second measuring element with reflecting surface (£ ~ 0 VVV 0, i), which is the the same convection and heat conduction as the first measuring element is exposed, is in the immediate vicinity of the first measuring element and is also held at the reference temperature ν _R by a second control · 'In the first measuring element, which is exposed to the radiation emission of Bräungutes, the product is out Absorption coefficient έ and solid angle Q, nearly 2 Tf , while it is approximately zero for the second measuring element acting as reference element The defined thermal shielding of the measuring elements takes place by hanging on thin wires or 'foils of low thermal conductivity.' The dimensioning of the suspension becomes _f so executed that the power P n for maintaining the temperature? ^ Ä the change of the radiated energy on the first measuring element Δ P exceeds significantly, '¥ The ärmetransport / between the measuring elements is determined by heat exchange (conduction, convection and radiation) so that the thermal balance between the measuring elements already ER-

folgt ist, bevor nach Einlegen eines neuen Bräungutes das neue Bräungut zu bräunen beginnt.' Zur besseren Entkopplung der IR-Strahlung der IR-Heizelemente von der IR-Strahlung des Bräungutes können Blenden angeordnet oder bestimmte Bereiche der Spiegeloptik unverspiegelt sein« Der Sensorkopf kann auch derartig ausgebildet sein, daß nur ein Meßelement mit Schwarzkörperoberfläche in gutem optischen Kontakt zum Bräungut mit einem Gehäuse umgeben, angeordnet ist, das einen eigenen Temperaturregelkreis mit einer niedrigeren Temperatur als das Meßelement aufweist· Die zum Halten der Referenztemperatur ^X_n beltis following, before the new Bräungut begins to brown after inserting a new Bräungutes. For better decoupling of the IR radiation of the IR heating elements of the IR radiation of Bräungutes can be arranged or certain areas of the mirror optics unobstructed be «The sensor head can also be designed such that only a measuring element with black body surface in good optical contact with Bräungut Surrounding a housing is arranged, which has its own temperature control circuit with a lower temperature than the measuring element · To hold the reference temperature ^ X _n belt

nötigte Leistung P für das erste Meßelement verringert sich mit der durch die Strahlungsemission des Bräungutes hervorgerufenen Erwärmung um den Betrag Δ P » Die be—₍ nötigte Leistung J? für das zweite Meßelement mit reflektierender Oberfläche wird vergleichsweise wenig verringert« Die Referenzteraperatur if ~. ist stets derartig festgelegt, daß die Leistung zum Halten der Temperatur stets größer ist als die maximale £·Ε·η»Ήτimgat.»4«-fc-iyng,' Durch Differenzbildung P. - P wird die Leistungsdifferenz Δ P ermittelt und in eine äquivalente Größe umgewandelt.' Durch den Schwellwertschalter wird beim Erreichen eines Schwellwertes für Δ P ein Schaltvorgang bewirkt« Die Strahlungsemission des Bräungutes im Infraroten hat dann eine bestimmte Strahlungsdichte erreicht, die einem gewünschten Bräunungsgrad des Bräungutes entspricht« Die Sehaltschwelle des Schwellwertschalters fearm vor Beginn des Bräunungsprozesses je nach Art des Bräungutes und gewünschtem Bräunungsgrad eingestellt werden.' Andererseits ist es auch möglich, durch eine Bündelbe— grenzung mit optischen Blenden zwischen Bräungut und Sensorkopf die Strahlungsdichte zu beeinflussen und die Schaltschwelle des Schwellwertschalters konstant zu lassen«'urged power P for the first measuring element is reduced to that produced by the radiation emission of the Bräungutes warming by the amount Δ P "The processed _(forced power J? for the second measuring element with a reflective surface is relatively little reduced," The Referenzteraperatur if ~. is always set such that the power for maintaining the temperature is always greater than the maximum £ · Ε · η "Ήτim g a t" 4 "-Fc iyng 'obtained by the difference P. -. P is the power difference Δ P is determined and converted into an equivalent size. 'the threshold switching is effected "the radiation emission of Bräungutes in the infrared has reached a certain radiation density corresponding to a desired degree of browning of Bräungutes on reaching a threshold value for Δ P" the Sehaltschwelle the threshold fearm before the tanning process according to the type of tanning and g ewünschtem degree of browning can be set. "On the other hand it is also possible, by a Bündelbe- limitation with optical screens between Bräun g ut and sensor head to influence the radiation density and to have the switching threshold of the threshold constant"'

Dadurch, daß der Sensorkopf in der Austrittspupille des optischen Systems angeordnet ist, wird ein integrales Messen der Strahlungsemission des Bräungutes im IR-BereichCharacterized in that the sensor head is arranged in the exit pupil of the optical system, an integral measurement of the radiation emission of Bräungutes in the IR range

über eine relativ große Fläche des Bräungutes ermöglicht, so daß Größe und Lage des Bräungutes von geringem Einfluß sind·' Durch die Verwendung eines elliptischen Zylinderspiegels als optisches System wird durch eine einmalige Reflexion ein großer Teil der Bräungutflache unter einem relativ großen Raumwinkel erfaßt." Eintritts- und Austrittspupille des elliptischen Zylinderspiegels sind rechteckförmig ausgebildet. Bei Verwendung eines ebenfalls rechteckförmigen Sensorkopfes kann ein sehr großer Raumwinkel der Strahlung von der Bräungutoberfläche erfaßt a/erden.over a relatively large area of the Bräungutes allows so that size and location of the Bräungutes are of little influence · 'By using an elliptical cylindrical mirror as an optical system, a large part of the Bräungutflache is detected by a single reflection under a relatively large solid angle When using a likewise rectangular sensor head, a very large solid angle of the radiation from the surface of the browning surface can be detected.

Konvektion, Wärmeleitung und Wärmestrahlung des Heizers zur Erwärmung des Bräungutes beeinflussen wegen der räumlichen Trennung von Heizer und Sensorkopf die Emissionsmessung nur in vernachlässigbar geringem Maße. Mit der Erfassung der Strahlungsleistung der Emission des Bräungutes im langwelligen IR-Bereich ist es möglich, Bräungut unterschiedlicher Art mit gewünschtem Bräunungsgrad reproduzierbar herzustellen.Convection, heat conduction and thermal radiation of the heater for heating the Bräungutes affect the emission measurement only to a negligible extent because of the spatial separation of the heater and sensor head. With the detection of the radiation power of the emission of the Bräungutes in the long-wave IR range, it is possible to produce Bräungut different types with desired degree of browning reproducible.

Ausfuhrungsbeispiel >Exemplary embodiment>

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden*The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment *

Die Figur zeigt einen Bräunungssensor, der in einem Toaster zum Erkennen des Bräunungs grades von Brot dient.' Eine zu toastende Brotscheibe 1 wird in einem V-förmigen Brotkorb 8 zwischen die IR-Heizelemente 2 zur Erwärmung und damit zur Erzeugung des gewünschten Bräunungsgrades eingeschoben. Zuvor wurde am Schwellwertschalter der gewünschte Bräunungsgrad entsprechend dem individuellen Geschmack vorgewählt« Mit Beginn des Bräunvorganges durch Einschalten der IR-Heizelemente 2 erfolgt eine 'Strahlungsemission im TR-Bereich durch die Brotscheibe 1, die sich in Abhängigkeit vom Bräunungsgrad ändert.' Diese Emissionsstrahlung fällt auf ein unterhalb von Brotscheibe 1 und IR-Heizelementen 2 positioniertes Fenster 5The figure shows a tanning sensor, which serves in a toaster for detecting the tanning degree of bread. A slice of toast 1 to be toasted is inserted in a V-shaped bread basket 8 between the IR heating elements 2 for heating and thus to produce the desired degree of browning. Previously, the desired degree of browning was selected according to the individual taste at the threshold switch. "With the beginning of the browning process by switching on the IR heating elements 2, a 'radiation emission in the TR range through the bread slice 1 takes place, which changes as a function of the degree of browning.' This emission radiation is incident on a window 5 positioned below slice of bread 1 and IR heating elements 2

mit Krume!schutzfolie 14, die auswechselbar vor¹ dem Fenster 5 angeordnet ist« Das Fenster 5 ist nur für langwellige IR-Strahlung (6 um - 25 um) durchlässig und verschließt den Raum, der durch einen Ellipsoidspiegel 3 _t mit Kühlrippen 13 eine verspiegelte Halterung 6 und eine thermische Superisolation k gebildet wird und sich parallel zur Brotscheibe 1 und IR-Heizelementen 2 erstreckt."! with crumb protective film 14, which is replaceably arranged in front of ^one of the window 5 'The window 5 is only to long-wave IR radiation (6 to - 25 um) permeable and closes the space _t by an ellipsoidal mirror 3 with cooling fins 13 a mirrored Holder 6 and a thermal superinsulation k is formed and extends parallel to the bread slice 1 and IR heating elements 2. "

In der Austrittspupille des Ellipsoidspiegel 3 Sensorkopf 7» bestehend aus einem ersten Meßelement 11 mit Schwarzkörperoberfläche und einem zweiten Meßelement 12 mit reflektierender Oberfläche, mittels Baltestegen 9 positioniert·' Beide Meßelemente sind in gleicher Weise der Wärmeleitung, der Wärmestrahlung und der Konvektion der Umgebung ausgesetzt. Die Schwarzkörperober— fläche des ersten Meßelementes 11, die zur Erfassung der IRf-Strahltingsemission der Brotscheibe 1 dient, steht über ein Fenster 5 in gutem optischem Kontakt mit der Seitenfläche der Brotscheibe, während die reflektierende Oberfläche des zweiten Meßelementes 12 gegen diese Strahlungsemission abgeschaltet (z« B« an der Rückseite des ersten Meßelementes 11 angeordnet) ist« Über die in bekannter Weise aufgebauten entsprechenden Regelkreise (nicht dargestellt), werden die Meßelemente 11, 12 auf einer bestimmten Referenztemperatur -v „ gehalten* Die Refe— renztemperatur ^ ._, und die Geometrie der Meßstellen sind so gewählt, daß die Leistung zum Halten der Temperatur V« stets größer ist als die maximale Strahlungsleistung. Durch die mit fortschreitendem Toastvorgang zunehmende Strah— lungsemission der Brotscheibe, die auf die Schwarzkörperoberfläch« trifft, wird die benötigte Leistung zum Halten des ersten Meßelementes 11 auf der Referenztemperatur .?/ _R geringer. Die für das zweite Meßelement benötigte Leistung verringert sich vergleichsweise weniger.' Die ermittelte Leistungsdifferenz wird in eine Widerstandsänderung Δ -o der-MTC- bzw» PTC—Widerstände umgewandelt, wobei sich eine zur Referenztemperatur i/ - sehr kleine, vernachlässigbare Temperaturdifferenz einstellt, und dannIn the exit pupil of the ellipsoidal mirror 3 sensor head 7 "consisting of a first measuring element 11 with black body surface and a second measuring element 12 with reflecting surface, positioned by means of Baltestegen 9 '' Both measuring elements are exposed in the same way the heat conduction, heat radiation and convection of the environment. The black body surface of the first measuring element 11, which serves to detect the IRf radiation emission of the bread slice 1, is in good optical contact with the side surface of the slice of bread via a window 5, while the reflecting surface of the second measuring element 12 is switched off against this radiation emission (e.g. "B" located at the back of the first measuring element 11) is "on constructed in a known manner respective control circuits (not shown), the measuring elements 11, 12 kept at a certain reference temperature -v" * be the reference temperature ^ ._, and the geometry of the measuring points are chosen so that the power for holding the temperature V "is always greater than the maximum radiant power. The increasing with advancing toasting radiative emission slice of bread that meets the Schwarzkörperoberfläch, "the power required for holding the first measuring element 11 on the reference temperature.? / _R lower. The power required for the second measuring element decreases comparatively less. The determined power difference is converted into a resistance change Δ -o of the-MTC or »PTC resistors, whereby a reference temperature i / - sets very small, negligible temperature difference, and then

einem Schwellwertschalter zugeführt, der bei Erreichen eines Schwellwertes die IR-Heizelemente 2 abschaltet. Größe und Lage der Brotscheibe sind Von geringem Einfluß, da der Sensorkopf in der Austrittspupille des Ellipsoid— spiegeis angeordnet ist« Die Messung der Strahlungsemission erfolgt integral über etwa 50 % der Brotscheibenoberfläche ♦ .,Vorhandene Löcher im Brot haben ebenfalls einen geringen Einfluß, da ihr Anteil an der Gesamtfläche gering ist und die Strahlungsemission schräg erfaßt wird« Im Toaster sind für jede der zwei Brotseiten je ein Sensorkopf 7 in Ellipsoidspiegel^ 3 angeordnet, um eine unterschiedliche Beschaffenheit der beiden Seiten einer Brotscheibe 1 (z« B» Brotkanten) beim Toastvor— gang zu berücksichtigen und auch unter derartigen Bedingungen den gewünschten Bräunungsgrad auf beiden Seiten zu erreichen*fed to a threshold, which shuts off the IR heating elements 2 when a threshold value is reached. The size and position of the slice of bread are of little influence, since the sensor head is arranged in the exit pupil of the ellipsoidal mirror. The measurement of the radiation emission takes place integrally over approximately 50 % of the slice surface ♦. Existing holes in the bread also have a small influence, since they Proportion of the total area is small and the radiation emission is detected obliquely. "In the toaster for each of the two sides of bread, a sensor head 7 are arranged in ellipsoidal mirrors 3 in order to produce a different texture of the two sides of a bread slice 1 (eg bread loaf) when toasting - to take into account and to achieve the desired degree of browning on both sides even under such conditions *

Claims

Invention claim:

, Tanning sensor m ± t a sensor head for detecting the radiation emission of Bräungut which is shielded against the IR radiation for heating the Bräungutes and to which a threshold value for switching off this TR radiation is assigned, characterized in that the thermally insulated sensor head ( 7) consists of a first measuring element (11) with black body surface and a second measuring element (12) having a reflective surface, each associated with a control circuit for temperature stabilization, wherein the two measuring elements (11), (12) of the sensor head (7 ) are arranged thermally insulated from each other, that the sensor head (7) is arranged in or near the exit pupil of a mirror optics, that the first measuring element (11) with black body rf laugh over one, the mirror optics occlusive, reflecting the short-wave IR radiation and long-wave IR radiation transmitting window (5) in good optical Konta kt with the Bräungut and the second measuring element (12) is arranged with a reflective surface shielded against the radiation emission of Bräungutes.

2 » Tanning sensor with a sensor head for detecting the radiation emission of Bräungut, which is shielded against the IR radiation to heat the Bräungutes and to which a threshold value for switching off this IR radiation is assigned, characterized in that, in the sensor head (7) only a measuring element (11) with black body surface is arranged in good optical contact with the browning and surrounded by a housing, and that the housing has its own temperature control circuit with a lower temperature than the measuring element «

3 · Tanning sensor according to item 1, characterized in that the rear sides of the two measuring elements (11, 12) are thermally insulated from each other.

4 '' tanning sensor according to item 1 or 2 and 3> characterized in that as Spiegeioptik an elliptical cylindrical mirror is arranged. .

5 # browning sensor according to item 1 or 2 and 3 and 4, characterized in that the Bräungut in front of the window (5) a replaceable film is arranged as Krümelschutz »

6V browning sensor according to item 1 or 2 and 3 to 5, ge _r characterized in that between Bräungut (1) and sensor head (7) optical aperture for influencing the radiation density are arranged »

7 · Browning sensor according to item 1 or 2 and 3 to 6, characterized in that the thermally insulated sensor head (7) is positioned below the Bräungutes (1).

8 # Browning s ens or according to items 1 and 3 to 7, characterized 'characterized in that for the preparation of the Meßele- piente (11, 12) of the sensor head (7) bimetallic strips are used.

For this 1 sheet drawings