СПОСОБ КАЛИБРОВКИ АППАРАТА ДЛЯ ОБЖАРИВАНИЯ Российский патент 2025 года по МПК A23N12/08 A23F5/04 A23N12/12 G01N25/00 

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к аппаратам для обжаривания кофейных зерен и способу калибровки таких аппаратов.

Предпосылки создания изобретения

Обжаривание кофейных зерен состоит в введении кофейных зерен в обжарочную камеру и применении нагревания к указанным зернам.

Как правило, аппарат для обжаривания содержит камеру для размещения кофейных зерен, нагревательное устройство для нагрева воздуха, подаваемого в камеру, датчик температуры для регулирования температуры, обеспечиваемой нагревательным устройством, и контроллер, который находится в функциональной связи с датчиком температуры и нагревательным устройством. Контроллер выполнен с возможностью активации и деактивации нагревательного устройства. Контроллер обеспечивает хранение предварительно заданного профиля обжаривания, который содержит множество точек данных, соответствующих конкретному моменту времени и температуре. Контроллер выполнен с возможностью периодического считывания значения сигнала управления обжаркой, сопоставления значения сигнала управления обжариванием с профилем обжаривания и управления работой нагревательного устройства для поддержания температуры кофейных зерен в соответствии с профилем обжаривания.

Данный заданный профиль обжаривания обычно определяется экспертом по кофе для конкретного типа кофейных зерен. Профиль обжаривания определяют для обеспечения оптимального обжаривания данного типа кофейных зерен и повторного воспроизведения данного профиля обжаривания, что предотвращает потерю зерен.

Для воспроизведения данного профиля обжаривания важно, чтобы аппарат для обжаривания мог точно применять требуемую температуру профиля обжаривания. Обычно это достигается путем регулирования температуры внутри самой обжарочной камеры, внутри которой находится слой кофейных зерен. Например, в US 6053093 предложен аппарат для обжаривания с термодатчиками, погруженными внутрь обжарочной камеры.

Однако в зависимости от типа аппарата для обжаривания не всегда желательно или возможно вводить датчик температуры внутри обжарочной камеры для измерения температуры внутри слоя кофейных зерен.

Во-первых, нет необходимости иметь датчик температуры внутри камеры и слоя кофейных зерен, поскольку этот датчик может быстро загрязняться и обеспечивать ошибочные измерения или для него могут потребоваться частые операции очистки или технического обслуживания. Кроме того, если датчик температуры расположен в части камеры, где он может быть защищен от грязи, то он отдален от прямого контакта с зернами, причем измерения являются менее точными. Другие датчики могут присутствовать на выходе из камеры, но еще не за пределами камеры, например в WO 2018021081 или US 6770315.

Во-вторых, в некоторых аппаратах сложно обеспечить такой внутренний датчик температуры, в частности, в камере, которую нужно извлекать из аппарата для операции загрузки и выгрузки зерен. Поскольку датчик температуры должен быть соединен с блоком обработки аппарата, для каждой операции обжаривания потребуется отсоединение датчика. Отсоединение датчика температуры при каждой операции обжаривания будет сложным или приводит к недолговечности аппарата. В аппарате такого типа предпочтительно регулировать температуру с помощью по меньшей мере одного закрепленного неподвижно датчика, расположенного снаружи камеры, предпочтительно вблизи нагревательного устройства, которое находится вблизи впускного отверстия горячего воздуха внутри камеры.

С помощью аппарата для обжаривания такого типа, содержащего датчик температуры снаружи обжарочной камеры, для каждого типа зерен определяют конкретный профиль обжаривания с помощью контрольного аппарата. Этот конкретный профиль обжаривания, определенный с помощью контрольного аппарата, соответствует температуре горячего воздуха, подаваемого нагревательным устройством, и регулируется указанным по меньшей мере одним датчиком температуры, расположенным за пределами камеры.

При изготовлении серии идентичных аппаратов для обжаривания было отмечено, что даже при эксплуатации нагревательного устройства каждого аппарата для применения одного и того же профиля обжаривания, определенного с помощью контрольного аппарата на основании регулирования температуры, измеренной с правильно откалиброванным датчиком температуры, обжаривание одних и тех же зерен в идентичных аппаратах не всегда было одинаковым: кофейные зерна отличались по цвету и аромату. Отсутствие постоянства при повторном воспроизведении аналогичного профиля обжаривания происходит между вновь изготовленными аппаратами для обжаривания и контрольным аппаратом, но также между двумя аппаратами для обжаривания одной и той же серии.

Целью настоящего изобретения является обеспечение решения данной задачи одинакового обжаривания при одном и том же профиле обжаривания в различных аппаратах для обжаривания.

Изложение сущности изобретения

В первом аспекте изобретения предложен способ калибровки аппарата (X) для обжаривания кофейных зерен для воспроизведения рецептур обжаривания кофейных зерен, определенных с помощью одного конкретного контрольного аппарата (М) для обжаривания,

причем указанный аппарат (X) для обжаривания кофейных зерен содержит:

- камеру для размещения кофейных зерен,

- нагревательное устройство для нагрева воздуха, подаваемого в камеру,

- по меньшей мере один первый датчик температуры для регулирования температуры воздуха, подаваемого нагревательным устройством, причем указанный первый датчик температуры расположен за пределами камеры,

- систему управления, выполненную с возможностью управления нагревательным устройством и выполненную с возможностью воспроизведения кривых обжаривания, причем указанные кривые обжаривания обеспечивают по меньшей мере набор точек (T@ti ; ti), представляющих температуру, которую нужно применять в отдельные последовательные моменты времени ti соответственно, причем указанное управление нагревательного устройства осуществляют посредством регулирования контура обратной связи на основе температуры Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком (5) температуры,

причем указанный способ калибровки включает стадии:

a - введение по меньшей мере одного второго временного датчика температуры внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или замена указанной камеры временной калибровочной камерой, причем указанная временная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры,

b - управление нагревательным устройством для воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, причем указанная кривая обеспечивает набор точек (Tset@ti ; ti), представляющих температуру Tset@t1, Tset@t2, … Tset@tfinal для применения в предварительно заданные последовательные моменты времени t1, t2, …, tfinal соответственно, причем указанное управление основано на температуре Treg, регулируемой по меньшей мере одним первым датчиком температуры,

c - измерение температуры Tcal во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset как функции времени внутри камеры на по меньшей мере одном втором датчике температуры, что позволяет определить по меньшей мере набор точек (Tcal@ti ; ti),

d - сравнение температуры Tcal@ti, измеренной в по меньшей мере один момент времени ti, с температурой Tref@ti в указанный один и тот же момент времени ti предварительно заданной эталонной кривой Rref, полученной с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания, причем указанная эталонная кривая Rref представляет температуру Tref, измеренную в камере конкретного контрольного аппарата (M) во время управления нагревательным устройством контрольного аппарата для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset,

e - калибровка аппарата (X) для обжаривания на основании данного сравнения путем применения коррекции к регулированию контура обратной связи предпочтительно путем применения коррекции температуры Treg, измеренной первым датчиком температуры, или путем применения коррекции температуры T@ti, предоставленной с помощью кривых обжаривания, которые будут воспроизведены аппаратом (X) для обжаривания.

Способ относится к калибровке аппарата (X) для обжаривания кофейных зерен для обеспечения последовательности при воспроизведении рецептур обжаривания кофейных зерен, которые были определены с помощью одного конкретного контрольного аппарата (М) для обжаривания. Как правило, рецептура обжаривания определяется с помощью эксперта по кофе для конкретного типа кофейных зерен или конкретной смеси разных зерен, обрабатываемых в одном конкретном аппарате для обжаривания. Данный аппарат для обжаривания, для которого эксперт определил рецептуры обжаривания, определяют как контрольный аппарат для обжаривания.

Способ калибровки предназначен для обеспечения последовательного воспроизведения рецептур обжаривания кофейных зерен, определенных с помощью конкретного контрольного аппарата (M) для обжаривания, другими аппаратами (X), которые обычно изготавливают как копии конкретного контрольного аппарата (M) для обжаривания.

Способ применяют в аппарате для обжаривания кофейных зерен, содержащем по меньшей мере камеру для размещения кофейных зерен, нагревательное устройство, по меньшей мере один первый датчик температуры для регулирования температуры, обеспечиваемой нагревательным устройством и расположенный за пределами камеры и системы управления.

Данный аппарат для обжаривания выполнено таким образом, что оно не содержит какой-либо датчик внутри камеры во время операции по обжариванию кофейных зерен, в частности, какой-либо регулирующий датчик. Аппарат для обжаривания может содержать измерительный датчик внутри камеры только во время процесса калибровки.

Контрольный аппарат имеет такую же конфигурацию.

Способ можно применять к любому типу аппарата для обжаривания, как описано выше.

Камера выполнена с возможностью размещения кофейных зерен во время способа обжаривания. В камере кофейные зерна нагревают и предпочтительно смешивают для равномерного распределения тепла между зернами.

Смешивание можно осуществлять с помощью жидкостного слоя горячего воздуха или механически с помощью перемешивающих лопастей или посредством вращения вращающегося барабана.

Предпочтительно устройство для обжаривания представляет собой камеру с псевдоожиженным слоем горячего воздуха. Внутри такой камеры нагретый воздух пропускают через сито или перфорированную пластину, расположенную под кофейными зернами, с усилием, достаточным для подъема зерен. Тепло передается зернам по мере их перемешивания и циркуляции в этом псевдоожиженном слое.

В альтернативном варианте осуществления устройство для обжаривания может представлять собой камеру барабана, в которой происходит перемешивание кофейных зерен в нагретой среде. Камера барабана может состоять из барабана, вращающегося вокруг горизонтальной оси, или камера барабана может содержать перемешивающие лопасти для перемешивания кофейных зерен в нагретой среде.

Камера обычно содержит канал выпуска, из которого может откачиваться дым, образующийся во время операции обжаривания.

Нагревательное устройство нагревает воздух, подаваемый в камеру, для нагрева кофейных зерен, находящихся в камере.

Предпочтительно нагревательное устройство выполнено с возможностью создания потока горячего воздуха, причем указанный поток горячего воздуха направлен на кофейные зерна, помещенные в камеру, для их нагрева. Как правило, нагревательное устройство содержит по меньшей мере рабочий орган подачи воздуха и нагреватель для нагрева потока воздуха, производимого рабочим органом подачи воздуха.

Нагревательное устройство может содержать горелку (подразумевающую сжигание), в которую подают природный газ, сжиженный нефтяной газ (СНГ) или даже древесину. В альтернативном варианте осуществления нагревательное устройство может содержать электрический резистор, керамический нагреватель, источник галогена, источник инфракрасных волн и/или источник микроволн.

Предпочтительно нагревательное устройство имеет электропитание, чтобы загрязняющими воздух веществами, образуемыми во время обжаривания, являлись только загрязняющие вещества, образуемые при нагревании самих кофейных зерен, а не при сжигании газов, как это происходит, когда источником нагрева является газовая горелка с применением природного газа, пропана, сжиженного нефтяного газа (СНГ) или даже древесины.

Устройство содержит по меньшей мере один первый датчик температуры для регулирования температуры, обеспечиваемой нагревательным устройством. Температуру, измеренную с помощью данного датчика, используют в качестве входных данных системы управления в элементе управления контура обратной связи. Данный первый датчик температуры расположен снаружи камеры, что означает, что в процессе обжаривания он не контактирует с кофейными зернами. Предпочтительно данный первый датчик расположен в устройстве для измерения температуры горячего воздуха, подаваемого в камеру, который обычно находится между нагревательным устройством и камерой.

Для повышения точности измерения температуры горячего воздуха, подаваемого в камеру, устройство может содержать по меньшей мере два первых датчика температуры. Эти первые датчики могут быть расположены в трубопроводе, выполненном с возможностью приведения в движение потока горячего воздуха из нагревательного устройства в камеру, предпочтительно в локальном сужении поперечного сечения указанного трубопровода, причем каждый датчик расположен в разных радиальных положениях в указанном локальном сужении поперечного сечения.

Устройство необязательно может содержать другой первый датчик ниже по потоку от камеры. Тем не менее, это положение данного датчика ниже по потоку от камеры является менее предпочтительным из-за контакта с дымом, выходящим при операции обжаривания, что приводит к загрязнению и влиянию на точность измерения температуры.

Система управления устройства выполнена с возможностью управления нагревательным устройством для воспроизведения кривых обжаривания, причем указанные кривые обжаривания обеспечивают по меньшей мере набор точек (T@ti ; ti), представляющую температуру, которую нужно применять в отдельные последовательные моменты времени ti соответственно. Данное управление нагревательным устройством основано на реализации регулирования контура обратной связи на основе температуры Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком температуры в элементе управления контура обратной связи. Регулирование контура обратной связи обычно сводится к сравнению измеренной температуры Treg с температурой T, которую необходимо применять, а затем на основании сравнения при управлении нагревательным устройством следовать предварительно заданному правилу. Такое регулирование контура обратной связи хорошо известно из уровня техники.

Если устройство содержит более одного первого датчика, система управления может использовать среднее значение измерений всех указанных датчиков в качестве температуры Treg при регулировании контура обратной связи.

На первой стадии a) способ калибровки включает:

- в первом режиме: введение по меньшей мере одного второго временного датчика температуры внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или

- во втором режиме: замену указанной камеры временной калибровочной камерой, причем указанная временная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры.

В обоих режимах наличие по меньшей мере одного вторичного датчика позволяет измерить температуру Tcal внутри камеры или временной камеры во время выполнения способа калибровки.

В обоих режимах могут быть введены несколько вторичных датчиков. При использовании более одного вторичного датчика эти датчики могут быть расположены в различных зонах камеры.

В первом режиме предпочтительно вводят по меньшей мере один второй временный датчик температуры для расположения в зоне камеры или вблизи нее, где в процессе обжаривания присутствует слой кофе.

Во втором режиме во время осуществления способа калибровки камера аппарата для обжаривания заменена аналогичной камерой, содержащей по меньшей мере один вторичный датчик, расположенный внутри, предпочтительно вблизи или в зоне камеры, где в процессе обжаривания присутствует слой кофе.

На дополнительной стадии b) способ калибровки включает управление нагревательным устройством аппарата (X) для воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, причем указанная предварительно заданная кривая обеспечивает набор точек (Tset@ti ; ti), представляющих температуру Tset@t1, Tset@t2, … Tset@tfinal для применения в предварительно заданные соответствующие последовательные моменты времени t1, t2, …, tfinal соответственно, причем указанное управление основано на температуре Treg, регулируемой по меньшей мере одним первым датчиком температуры.

Во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset одновременно со стадией c) способ калибровки включает измерение температуры Tcal как функции времени внутри камеры по меньшей мере одного второго датчика температуры. Соответственно, эта стадия c) позволяет определять по меньшей мере набор точек (Tcal@ti ; ti).

На стадии d) способ калибровки включает сравнение температуры Tcal@ti, измеренной по меньшей мере в одно время ti, с температурой Tref@ti в указанное то же время ti предварительно заданной эталонной кривой Rref, полученной с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания. Эта калибровочная кривая Rref представляет собой температуру Tref, измеренную в камере контрольного аппарата (M) при управлении нагревательным устройством контрольного аппарата для воспроизведения той же предварительно заданной кривой Rset.

Как дополнительно описано ниже, эта стадия d) может быть реализована после стадий b) и c) или одновременно с ними.

Затем на стадии e) на основании сравнения, полученного на стадии d), способ калибровки включает калибровку аппарата (X) для обжаривания путем применения коррекции к регулированию контура обратной связи. Предпочтительно эту коррекцию применяют:

- к измеренной температуре Treg в системе управления аппарата (X). В данном случае подразумевается, что в системе управления значение температуры, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком, корректируют на основании сравнения, проведенного на стадии d), при регулировании контура обратной связи нагревательного устройства.

или

- к температурам T@ti, предоставленных с помощью кривых обжаривания для воспроизведения внутри системы управления аппарата для обжаривания. В данном случае подразумевается, что в системе управления значение температуры для воспроизведения нагревательным устройством корректируют на основании сравнения, проведенного на стадии d), при регулировании контура обратной связи нагревательного устройства.

В зависимости от типа устройства, типа нагрева (такого как вариация только нагревателя или только вентилятора или как вентилятора, так и нагревателя), коррекция может представлять собой коэффициент умножения, комбинацию коэффициента умножения и смещения, коррекцию на основе полиномиальной формулы, коррекцию на основе формулы логарифмического типа или только смещения. Как правило, коррекция может быть определена с помощью хорошо известных методов математической регрессии, определяющих взаимосвязь между Tcal@ti и Tref@ti.

В одном варианте осуществления способа калибровки:

- стадия d) происходит одновременно со стадией c), и

- на стадии c), во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, в заданные моменты времени tref i, сравнивают соответствующие температуры Tref@tref i и Tcal@tref i, и непосредственно применяют коррекцию к регулированию контура обратной связи, предпочтительно применяют коррекцию к температуре Treg, регулируемой первым датчиком температуры или применяют коррекцию к температурам Tset@ti, предоставленным предварительно заданной кривой Rset,

- на стадии e) калибруют аппарат (X) для обжаривания на основании последней коррекции на стадии c) путем применения указанной последней коррекции к регулированию контура обратной связи предпочтительно путем применения указанной последней коррекции к температуре Treg, измеренной первым датчиком температуры, или путем применения указанной последней коррекции к температурам T@ti, предоставленным с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания.

Предпочтительно в способе калибровки между стадией c) и стадией d):

- значение температуры Tcal@ti, измеренное на по меньшей мере одном втором датчике температуры на стадии c), можно регулировать до отрегулированного значения Tcal@ti-adjusted, причем указанное отрегулированное значение зависит от второго датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или во временную калибровочную камеру, заменяющую камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке,

и

- на стадии d) данное отрегулированное значение Tcal@ti-adjusted можно сравнить с температурой Tref@ti.

Было отмечено, что путем введения различных вторых датчиков температуры внутрь обжарочной камеры и управления процессом калибровки с каждым из указанных различных вторых датчиков температуры, были получены различные корректировки контура обратной связи аппарата для обжаривания. Действительно, несмотря на то, что различия в измерениях различных датчиков были весьма незначительными, разность в нескольких градусов, эти различия непосредственно влияли на процесс калибровки. Фактически известно, что разница в несколько градусов Цельсия непосредственно влияет на окончательный цвет обжаренных зерен в несколько значений CTN (цветовой тест Neuhaus) и, очевидно, вкус окончательных обжаренных кофейных зерен. С целью воспроизведения как можно ближе к возможному профилю обжаривания, применяемому в контрольном аппарате, эти различия в измерениях предпочтительно учитывают во время процесса калибровки.

Эти различия могут быть связаны с положением второго датчика температуры внутри временной калибровочной камеры, с небольшими различиями механической конструкции временных калибровочных камер из-за отсутствия точности сборки, вариациями производственной линии, вариациями компонента, старением компонента.

Обычно эта регулировка предварительно определена в предыдущей операции калибровки второго временного датчика температуры. Эту калибровку второго временного датчика температуры выполняют по сравнению с уже отрегулированным датчиком.

Можно применять различные типы регулировки в зависимости от взаимосвязи между температурами двух датчиков.

В одном предпочтительном способе:

Tcal@ti-adjusted = K2probe.(Tcal@ti)² + K1probe.Tcal@ti + Tprobe

причем:

Tprobe соответствует предварительно заданному смещению температуры, причем указанное предварительно заданное смещение температуры однозначно предварительно задано для по меньшей мере одного второго временного датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или для временной калибровочной камеры, заменяющей камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или равно 0 по умолчанию,

K1probe соответствует предварительно заданному температурному коэффициенту, причем указанный предварительно заданный температурный коэффициент однозначно предварительно задан для по меньшей мере одного второго временного датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или для временной калибровочной камеры, заменяющей камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или равен 1 по умолчанию,

K2probe соответствует предварительно заданному температурному коэффициенту, причем указанный предварительно заданный температурный коэффициент однозначно предварительно задан для по меньшей мере одного второго временного датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или для временной калибровочной камеры, заменяющей камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или равен 0 по умолчанию,

В процессе регулировки температуры на стадии c) во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset значение Tprobe и/или значение K1probe, и/или значение K2probe могут изменяться в зависимости от времени и/или температуры.

Было отмечено, что различие между двумя датчиками температуры усиливается при более высоких температурах. Соответственно, значение коэффициентов Tprobe, K1probe и K2probe может изменяться во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset стадии c) по мере изменений температуры.

Вышеуказанный предпочтительный режим использует регулировку температуры на основе полинома, при этом можно применять другие типы регулировки.

В одном конкретном режиме приведенного выше варианта осуществления способа калибровки:

- стадия d) происходит одновременно со стадией c), и

- на стадии c) во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset в предварительно заданные моменты времени tref i вычисляют соответствующее соотношение Tref@tref i/Tcal@tref i и непосредственно применяют коррекцию:

или к температурам Tset, предоставленным с помощью кривых обжаривания для воспроизведения, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения Ki, определяемый следующим образом:

где K0 предварительно задан или по умолчанию равен 1,

или

к температуре Treg, измеренной первым датчиком (5) температуры, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения ,

- на стадии e), на основании последнего определенного соотношения Ki на стадии c), калибруют аппарат (X) для обжаривания путем применения:

указанного коэффициента Ki коррекции к температурам T@ti, предоставленным с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания или

указанного коэффициента до температуры Treg, измеренной первым датчиком температуры.

Коэффициент K0 может соответствовать:

- предварительно заданному коэффициенту, предварительно определенному для серии аналогичных изготовленных устройств, или

- предварительно заданному коэффициенту, предварительно определенному для конкретных условий окружающей среды, или

- комбинации указанных двух предварительно заданных коэффициентов.

K0 обычно соответствует предварительно заданному коэффициенту, предварительно определенному для серии аналогичных изготовленных устройств.

Фактически аппарат для обжаривания, подлежащий калибровке, обычно является частью серии аппаратов, изготовленных аналогичным образом. Эта серия аппаратов, изготовленных аналогичным образом, может представлять собой устройства, содержащие те же элементы, которые собраны таким же образом, соответствующим, например, конкретной модели или конструкции аппарата или даже одной партии продукции.

Если первый аппарат серии уже откалибровано, а его коррекция коэффициента умножения Ki предварительно задана, то указанная коррекция или округленное значение указанной коррекции может быть непосредственно применено в процессе калибровки других аппаратов серии в качестве предварительно заданного коэффициента K0. Преимущество заключается в том, что способ калибровки становится более коротким.

Если этот заданный коэффициент K0 не известен, например, после изготовления аппаратов для обжаривания нового типа или вследствие использования новых устройств в производстве (новый рабочий орган подачи воздуха, новый нагреватель), то K0 имеет значение 1.

Альтернативно, K0 может соответствовать предварительно заданному коэффициенту, определяемому в зависимости от условий окружающей среды, таким как температура или влажность за пределами аппарата (X) для обжаривания. Если во время процесса калибровки условия окружающей среды соответствуют обычным условиям окружающей среды, таким как температура в диапазоне от 20 до 25°C и влажность примерно 60%, то этот коэффициент может иметь значение 1. На основании предварительной калибровки одного и того же устройства в различных условиях окружающей среды могут быть предварительно определены различные значения для этого коэффициента в зависимости от условий окружающей среды и сохранены в справочной таблице для дальнейших операций калибровки.

В завершение, K0 может соответствовать комбинации, которая представляет собой умножение указанного выше предварительно заданного коэффициента, специально предварительно определенного для серии устройств, и вышеописанного коэффициента, определяемого в зависимости от условий окружающей среды.

Как указано выше, в вышеуказанном конкретном режиме, значение температуры Tcal@ti, измеренное на по меньшей мере одном втором датчике температуры на стадии c), можно регулировать до отрегулированного значения Tcal@ti-adjusted, зависящего от второго временного датчика температуры или временной калибровочной камеры, используемой в процессе калибровки аппарата для обжаривания.

В приведенном выше конкретном режиме на стадии c), если для последовательных tref i соответствующие вычисленные соотношения Tref@tref i/Tcal@tref i сходятся к одному фиксированному значению, например Tref@tref i/Tcal@tref i отличается менее чем на 2% от Tref@tref i-1/Tcal@tref i-1, то стадия c) может быть прекращена, а последний вычисленный коэффициент коррекции Ki можно использовать в качестве последнего определенного соотношения на стадии d).

Фактически это означает, что коррекция температуры в контуре регулирования уже достигнута и что продолжение операции не обеспечит лучшей коррекции.

В этом конкретном режиме на стадии c), если в случае последовательных tref i соответствующие вычисленные соотношения Tref@tref i/Tcal@tref i не сходятся к одному фиксированному значению, в частности, сильно отличаются от предыдущего вычисленного соотношения Tref@tref i-1/Tcal@tref i-1 и следующего вычисленного соотношения Tref@tref i+1/Tcal@tref i+1, то процесс калибровки может быть прекращен.

Когда соответствующие вычисленные соотношения Tref@tref i/Tcal@tref i не сходятся с течением времени, например, колеблются, это означает, что можно определить отсутствие коррекции температуры в контуре регулирования. Процесс калибровки не может быть реализован.

В этом случае процесс калибровки можно перезапустить для проверки того, была ли проблема временной, и может ли процесс калибровки быть успешно реализован. Если нет, отсутствие калибровки может отражать тот факт, что аппарат для обжаривания имеет дефект, особенно при управлении нагревательным устройством.

В этом конкретном режиме сравнение стадии d) основано на соотношении Tref@tref i/Tcal@tref i, но как упомянуто выше, в других режимах могут быть применены другие типы сравнения.

В первом варианте осуществления способа калибровки:

- предварительно заданная кривая Rset может представлять собой кривую, созданную с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания для указанного обжаривания конкретного типа кофейных зерен и определенного количества указанных кофейных зерен, и

- перед стадией b) кофейные зерна указанного конкретного типа и указанное конкретное количество кофейных зерен вводят внутрь камеры аппарата (X) для обжаривания или во временную калибровочную камеру, и

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата для обжаривания содержит указанные кофейные зерна.

В альтернативном к данному первому варианту осуществления способа калибровки:

- предварительно заданная кривая Rset может представлять собой кривую, созданную с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания для указанного обжаривания конкретного типа кофейных зерен и определенного количества указанных кофейных зерен, и

- перед стадией b) кофейные зерна указанного конкретного типа и указанное конкретное количество кофейных зерен вводят внутрь камеры аппарата (X) для обжаривания или во временную калибровочную камеру, и

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата для обжаривания содержит указанные кофейные зерна, и

- на стадии d) температуру Tcal@ti сравнивают с температурой Tref@ti и соотношение Kfinal = Tref@tfinal/Tcal@tfinal вычисляют один раз в конечный момент времени tfinal кривых Rref и Rcal,

- на стадии e) коэффициент коррекции, соответствующий указанному вычисленному соотношению, применяют:

или к температурам Tset, предоставленным с помощью кривых обжаривания для воспроизведения, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения Kfinal

или

к температуре Treg, измеренной первым датчиком температуры, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения .

Предпочтительно в этом альтернативном к данному первому варианту осуществления стадии от a) до e) воспроизводят по меньшей мере один раз.

В этом первом варианте осуществления способа кофейные зерна вводят внутрь камеры во время осуществления способа.

В варианте данного первого варианта осуществления,

- предварительно заданная кривая Rset может представлять собой кривую, созданную с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания гранулированных инертных объектов, причем указанные гранулированные инертные объекты выполнены с возможностью имитации кофейных зерен, и

- перед стадией b) указанные гранулированные инертные объекты вводят внутрь камеры аппарата (X) для обжаривания или во временную калибровочную камеру, и

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата для обжаривания содержит указанные гранулированные инертные объекты.

Термин «инертный» означает, что эти объекты имеют свойство, которое позволяет выдерживать температуру по меньшей мере 250°C без физических или химических реакций. В предпочтительном варианте осуществления эти гранулированные инертные объекты представляют собой стеклянные или пластиковые шарики.

Преимущество этих объектов заключается в отсутствии образования грязи внутри обжарочной камеры аппарата (X)

Эти гранулированные инертные объекты выполнены с возможностью создания потери давления потока горячего воздуха при отсутствии кофейных зерен в камере и выполнены с возможностью имитации кофейных зерен.

Во втором варианте осуществления способа калибровки зерна не вводят внутрь камеры во время осуществления способа.

В этом втором варианте осуществления получают несколько преимуществ по сравнению с первым вариантом осуществления:

- нет необходимости в том, чтобы оператор взвешивал и вводил конкретный тип зерен внутри камеры, что приводит к устранению риска ошибок человека, экономии времени для оператора, исключая отходы зерен, используемых для процесса калибровки,

- нет необходимости в повторном осуществлении процесса калибровки для подбора правильной коррекции, которая требует времени, чтобы аппарат для обжаривания охлаждался между двумя операциями калибровки, которые занимают много времени.

- камера аппарата остается чистой.

- процесс калибровки не подвержен влиянию свойств конкретных зерен, используемых в процессе калибровки, аналогично изменениям заводских условий или условий хранения зерен (переменная температура и влажность при хранении).

В данном втором варианте осуществления способа калибровки:

- предварительно заданная кривая Rset представляет собой кривую, созданную с помощью камеры контрольного аппарата (M), при этом камера свободна от зерен,

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата (X) для обжаривания свободна от зерен.

В одном режиме данного второго варианта осуществления на стадии a) внутрь камеры вводят средства, выполненные с возможностью имитации наличия кофейных зерен внутри камеры или которое находится внутри временной калибровочной камеры.

Это средства, выполненные с возможностью имитации наличия кофейных зерен, могут быть средствами, выполненными с возможностью создания потери давления потока горячего воздуха при отсутствии кофейных зерен в камере. Такие средства могут представлять собой устройство, выполненное с возможностью ограничения потока горячего воздуха внутри камеры, такое как решетка, сетка, пластина с по меньшей мере одним отверстием и/или трубкой с конструкцией Вентури.

Во втором альтернативном режиме:

- нагревательное устройство аппарата для обжаривания содержит рабочий орган подачи воздуха и нагреватель, а система управления аппарата для обжаривания выполнена с возможностью управления указанным рабочим органом подачи воздуха для изменения потока воздуха,

и

- на стадии b) управление потоком воздуха осуществляется с возможностью создания потери давления потока горячего воздуха, в то время как в камере отсутствуют кофейные зерна, для имитации наличия кофейных зерен внутри камеры во время операции обжаривания.

Независимо от способа осуществления второго варианта осуществления эталонную кривую Rref, определенную с помощью контрольного аппарата, создают в тех же условиях, которые используются для процесса калибровки аппарата X для обжаривания, что означает, что во время определения Rref в контрольном аппарате находятся одинаковые средства для имитации зерен, или используют один и тот же калибровочный стакан или управляют рабочим органом подачи воздуха для создания одинаковой потери давления потока горячего воздуха.

Независимо от режима этого второго варианта осуществления, предпочтительно предварительно заданная кривая Rset обеспечивает набор точек (Tset@tset i ; tset i), и последовательно содержит:

- на первой фазе плоская часть графика температуры Tset при фиксированной температуре Tset-stab, предпочтительно примерно 40°C, затем

- на второй фазе: увеличение температуры Tset от Tset-stab до более высокой температуры Tset-high, затем

- на третьей фазе плоская часть графика температуры Tset при указанной температуре Tset-high,

- необязательно воспроизведение второй и третьей фаз при более высокой температуре, чем Tset-high.

В первой фазе фиксированную температуру Tset-stab предпочтительно определяют как температуру, которая может быть легко достигнута аппаратом для обжаривания, независимо от температуры окружающей среды помещения, в которой он используется. В соответствии с географическим расположением (теплая или холодная географическая зона) и типом магазина (открытый снаружи или в помещении с кондиционированием воздуха) температура Tset-stab примерно 40°C может быть определена как легко достижимая путем охлаждения при температурах окружающей среды выше 40°C и легко достижимая путем нагревания при температуре окружающей среды ниже 40°C.

Во второй фазе увеличение может зависеть от типа нагревательного устройства, используемого в аппарате для обжаривания, и, в частности, от типа регулирования мощности, подаваемой на нагревательное устройство.

Предпочтительно предварительно заданная кривая содержит конечную фазу охлаждения, при которой нагревание прекращают до уменьшения температуры и возвращения Tset-stab.

Если в процессе калибровки используют вышеуказанную предварительно заданную кривую с по меньшей мере тремя фазами, где:

- стадия d) происходит одновременно со стадией c), и

- на стадии c) во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, в заданные моменты времени tref i, сравнивают соответствующие температуры Tref@tref i и Tcal@tref и непосредственно применяют коррекцию к температуре Treg, измеренной первым датчиком температуры внутри системы управления аппарата для обжаривания, или к температурам Tset@ti, предоставленным с помощью кривой обжаривания Rset для воспроизведения внутри системы управления аппарата для обжаривания,

и

- на стадии e) калибруют аппарат для обжаривания на основании последней коррекции на стадии c) путем применения указанной коррекции к температуре Treg, измеренной первым датчиком температуры внутри системы управления аппарата для обжаривания, или к температурам T@ti, предоставляемым кривыми обжаривания для воспроизведения внутри системы управления аппарата для обжаривания,

затем:

определяют по меньшей мере один заданный момент времени tref i на участках кривой Rset, содержащий плоскую часть графика, предпочтительно один заданный момент времени tref i определяют в первой фазе и по меньшей мере два заданных момента времени tref i определяют в третьей фазе, и необязательно по меньшей мере два заданных момента времени tref i определяют при воспроизведении второй и третьей фаз при более высокой температуре, чем Tset-high.

Если в процессе калибровки используют вышеуказанную предварительно заданную кривую с по меньшей мере тремя фазами, где:

- стадия d) происходит одновременно со стадией c), и

- на стадии c) во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset в предварительно заданные моменты времени tref i вычисляют соответствующее соотношение Tref@tref i/Tcal@tref i и непосредственно применяют коррекцию:

или к температурам Tset, предоставленным с помощью кривых обжаривания для воспроизведения, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения Ki, определяемый следующим образом:

где K0 предварительно задан или по умолчанию равен 1,

или

к температуре Treg, измеренной первым датчиком температуры, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения .

- на стадии e), на основании последнего определенного соотношения Ki на стадии c), калибруют аппарат (X) для обжаривания путем применения:

указанного коэффициента Ki коррекции к температурам T@ti, предоставленным с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания или

указанного коэффициента к температуре Treg, измеренной первым датчиком температуры.

затем предпочтительно во время стадии c):

если во время первой фазы для последовательных tref i соответствующие вычисленные соотношения Tref@tref i/Tcal@tref i сходятся, например Tref@tref i/Tcal@tref i отличается менее чем на 2% от предыдущего вычисленного соотношения Tref@tref i-1/Tcal@tref i-1, то первую фазу сокращают.

В этом случае вторую фазу предварительно заданной кривой применяют раньше.

Аналогично, предпочтительно во время стадии c) если во время третьей фазы для последовательных tref i соответствующие вычисленные соотношения Tref@tref i/Tcal@tref i сходятся, например Tref@tref i/Tcal@tref i отличается менее чем на 2% от предыдущего вычисленного соотношения Tref@tref i-1/Tcal@tref i-1, то третью фазу сокращают.

В этом случае и если предварительно заданная кривая содержит по меньшей мере одну дополнительную фазу, то указанные дополнительные фазы применяют раньше.

Аналогично, предпочтительно во время стадии c) если во время третьей фазы для последовательных tref i соответствующие вычисленные соотношения Tref@tref i/Tcal@tref i не сходятся к одному фиксированному значению, то третью фазу удлиняют.

Независимо от варианта осуществления способ калибровки может включать стадию получения информации относительно условий окружающей среды, таких как температура и/или влажность за пределами аппарата для обжаривания, и:

- на стадии e) коррекция может быть модифицирована на основе указанной информации. Например, коррекция содержит смещение.

или

- предварительно заданная кривая модифицирована путем применения смещения к температуре. Например, если эта предварительно заданная кривая имеет плоскую часть графика в первой фазе, данная плоская часть графика смещена.

Независимо от варианта осуществления, предпочтительно в процессе калибровки после стадии c), когда воспроизводят предварительно заданную кривую Rset, аппарат для обжаривания охлаждают до температуры примерно 40°C.

Данная стадия охлаждения гарантирует возвращение аппарата для обжаривания в состояние, позволяющее выполнять последующую операцию обжаривания или другую операцию калибровки. Это охлаждение обычно достигается путем прекращения нагревания, поддерживая при этом поток воздуха внутри камеры.

Независимо от варианта осуществления способ калибровки может быть реализован по запросу, в частности, в первый раз после изготовления аппарата для обжаривания или после операции ремонта или технического обслуживания указанного аппарата, поскольку эти последние операции могут оказывать прямое воздействие на нагревательное устройство и его взаимосвязь с камерой внутри аппарата или после перемещения или транспортировки аппарата, во время которого аппарат может подвергаться ударам.

Процесс калибровки может быть реализован автоматически, например, с фиксированными интервалами времени или после определенного времени использования. Некоторые части аппарата для обжаривания, например прокладки или уплотнения, могут быть повреждены после определенного времени работы, в частности, в условиях горячей обжарки, которые будут непосредственно влиять на калибровку аппарата. Поток воздуха может изменяться при наличии загрязнения, что также требует технического обслуживания и калибровки.

Система управления аппарата может быть выполнена с возможностью отображения предупреждения на данной стадии для того, чтобы предложить оператору управлять процессом калибровки.

В конце операции калибровки, если калибровка не удалось из-за невозможности определить коррекцию, система управления аппарата может быть выполнена с возможностью отображения предупреждения для того, чтобы предложить оператору повторно запустить процесс калибровки и/или управлять аппаратом и в конечном итоге восстановить его работу.

Если аппарат содержит интерфейс связи для связи с удаленным ресурсом, при необходимости, оператор может отображать предупреждение.

Предпочтительно аппарат содержит пользовательский интерфейс, а система управления может быть выполнена с возможностью входа в режим калибровки, реализующий процесс калибровки, доступный через пользовательский интерфейс.

В режиме калибровки система управления может быть выполнена с возможностью направления оператору запроса для введения по меньшей мере одного второго датчика температуры внутрь камеры или для замены камеры калибровочной камерой, причем указанная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры. Пользовательский интерфейс может отображать схемы, чтобы демонстрировать операцию введения временного второго датчика температуры или временной калибровочной камеры.

Способ может быть реализован непосредственно в системе управления аппарата для обжаривания или на компьютере, или на мобильном устройстве, таком как смартфон или планшет, причем эти устройства соединены с аппаратом для обжаривания. Соединение может быть удаленным или проводным.

Предпочтительно в варианте осуществления, в котором нагревательное устройство аппарата для обжаривания содержит рабочий орган подачи воздуха и нагреватель, перед осуществлением стадии a) процесса калибровки калибруют рабочий орган подачи воздуха.

Калибровка включает стадию регулировки значения потока воздуха, подаваемого в аппарат для обжаривания, до значения потока воздуха, подаваемого в контрольный аппарат для обжаривания.

Во втором аспекте предложен аппарат для обжаривания кофейных зерен, содержащее:

- камеру для размещения кофейных зерен,

- нагревательное устройство для нагрева воздуха, подаваемого в камеру,

- по меньшей мере один первый датчик температуры для регулирования температуры воздуха, подаваемого нагревательным устройством, причем указанный первый датчик температуры расположен за пределами камеры,

- систему управления, выполненную с возможностью управления нагревательным устройством и выполненную с возможностью воспроизведения кривых обжаривания, причем каждая из указанных кривых обжаривания обеспечивает по меньшей мере набор точек (T@ti ; ti), представляющих температуру, которую нужно применять в отдельные последовательные моменты времени ti соответственно, причем указанное управление нагревательного устройства основано на температуре Treg, регулируемой первым датчиком температуры,

причем указанный аппарат содержит средство для введения временного по меньшей мере одного второго датчика температуры внутрь камеры аппарата для обжаривания или выполнено с возможностью обеспечения временной замены камеры калибровочной камерой, причем указанная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры, и

причем система управления выполнена с возможностью приема входных данных измеренной температуры указанным по меньшей мере вторым датчиком температуры, и

при этом система управления выполнена с возможностью реализации способа калибровки, как описано выше.

Предпочтительно камера аппарата для обжаривания выполнена с возможностью разборки и выполнена с возможностью извлечения из корпуса аппарата во время операции загрузки и извлечения зерен.

Как правило, указанная камера для размещения кофейных зерен не содержит датчика температуры.

В данном аппарате по меньшей мере один второй датчик температуры расположен и функционирует внутри обжарочной камеры только в режиме калибровки аппарата. Во время нормальной работы обжаривания этот второй датчик не расположен в камере.

Камера не содержит датчика температуры. Во время операции обжаривания внутри камеры отсутствует датчик температуры для измерения температуры и использования результата измерения в качестве входного сигнала контура регулирования обратной связи.

Предпочтительно аппарат содержит пользовательский интерфейс, а система управления может быть выполнена с возможностью входа в режим калибровки, реализующий процесс калибровки, доступный через пользовательский интерфейс.

В режиме калибровки система управления может быть выполнена с возможностью направления оператору запроса для введения по меньшей мере одного второго датчика температуры внутрь камеры или для замены камеры калибровочной камерой, причем указанная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры. Пользовательский интерфейс может отображать схемы, чтобы демонстрировать операцию введения временного второго датчика температуры или временной калибровочной камеры.

В одном режиме по меньшей мере один второй датчик температуры представляет собой устройство, расположенное снаружи аппарата для обжаривания кофейных зерен, причем аппарат для обжаривания кофейных зерен содержит отверстие, выполненное с возможностью введения по меньшей мере одного второго датчика температуры герметично внутрь камеры или, менее предпочтительно, в трубопровод, соединенный с выпускным отверстием камеры.

В этом режиме по меньшей мере один второй датчик температуры не является частью аппарата для обжаривания. Он представляет собой отдельное устройство.

Устройство для обжаривания содержит отверстие для скольжения по меньшей мере одного второго датчика температуры внутри камеры. После введения в отверстие соединение между датчиком и отверстием является воздухонепроницаемым, например, с помощью герметичного эластичного уплотнения.

В другом режиме:

- камеру для размещения кофейных зерен аппарата для обжаривания выполнена с возможностью извлечения из аппарата для обжаривания, и

- аппарат для обжаривания кофейных зерен содержит область, выполненную с возможностью приема и удержания указанной съемной камеры, и

- по меньшей мере один второй датчик температуры является частью калибровочной камеры, причем указанная калибровочная камера выполнена с возможностью временного введения внутрь области удержания и приема вместо специальной обжарочной камеры.

Соответственно, когда требуется размещать по меньшей мере один второй датчик температуры внутри обжарочной камеры, обычную камеру, предназначенную для обжаривания, удаляют из устройства и заменяют калибровочной камерой, которая удерживает по меньшей мере один второй датчик температуры.

В третьем аспекте предложена компьютерная программа, содержащая инструкции, которые при выполнении компьютером, процессором или блоком управления приводят к тому, что компьютер, процессор или блок управления выполняет процесс калибровки, как описано выше.

Предпочтительно команды компьютерной программы выполняются блоком обработки аппарата для обжаривания.

В одном варианте осуществления команды компьютерной программы могут выполняться блоком обработки устройства, внешнего по отношению к аппарату для обжаривания кофейных зерен, такого как мобильное устройство.

В четвертом аспекте предложен машиночитаемый носитель данных, содержащий команды, которые при выполнении компьютером, процессором или блоком управления приводят к тому, что компьютер, процессор или блок управления выполняет процесс калибровки, например, как описано выше.

В настоящем описании термины кривая, профиль или рецептура могут использоваться в равной степени и могут определять по меньшей мере набором дискретных точек (T@ti ; ti), представляющих температуру, которую нужно применять в отдельные последовательные моменты времени ti.

Приведенные выше аспекты изобретения можно комбинировать в любой подходящей комбинации. Более того, различные элементы, описанные в настоящем документе, можно комбинировать с одним или более из приведенных выше аспектов для обеспечения комбинаций, отличных от конкретно проиллюстрированных и описанных комбинаций. Дополнительные цели и преимущественные элементы изобретения будут очевидны из формулы изобретения, подробного описания и прилагаемых графических материалов.

Краткое описание графических материалов

Различные варианты осуществления настоящего изобретения будут далее рассмотрены на примере со ссылкой на следующие ниже графические материалы, в которых:

на фиг. 1 представлен схематический вид аппарата для обжаривания, в котором можно реализовать способ настоящего изобретения;

на фиг. 2A представлена блок-схема системы управления аппаратом, показанным на фиг. 1;

на фиг. 2B показан контур обратной связи регулирования температуры;

на фиг. 3 показан вариант осуществления способа калибровки в аппарате согласно фиг. 1;

на фиг. 4 показана блок-схема системы управления аппарата, показанного на фиг. 3, для обеспечения возможности реализации способа калибровки;

на фиг. 5A-5D показан вариант осуществления способа калибровки;

на фиг. 6 показан вариант осуществления способа калибровки, в котором предварительно заданная кривая Rset соответствует рецептуре обжаривания, определенной для конкретного типа и массы кофейных зерен;

на фиг. 7 показан вариант осуществления способа калибровки, в котором процесс калибровки реализован без необходимости использования кофейных зерен;

на фиг. 8A-8D показаны кривые, которые могут быть получены в варианте осуществления, показанном на фиг. 7;

на фиг. 9 показан замкнутый контур обратной связи регулировки температуры в процессе калибровки, показанной на фиг. 7 и фиг. 8A-8D;

на фиг. 10A и 10B показаны кривые, которые являются альтернативами кривой, показанной на фиг. 8D.

Подробное описание примеров осуществления

Аппарат для обжаривания

На фиг. 1 представлен схематический вид сбоку части аппарата 10 для обжаривания. Функционально аппарат 10 для обжаривания выполнен с возможностью обжаривания кофейных зерен, удерживаемых внутри камеры 1, посредством потока горячего воздуха, подаваемого внутрь данной камеры. На первом уровне аппарат содержит: корпус 4, блок обжаривания и систему 80 управления. Далее приведено последовательное описание перечисленных компонентов.

Блок обжаривания аппарата для обжаривания

Блок обжаривания выполнен с возможностью приема и обжаривания кофейных зерен.

Блок обжаривания, как правило, содержит на втором уровне аппарата для обжаривания 10: камеру 1 и нагревательное устройство 2, описание которых приведено в порядке их следования.

Камера 1 выполнена с возможностью приема и удержания кофейных зерен, подаваемых оператором. В предпочтительном варианте осуществления камера 1 выполнена с возможностью извлечения из корпуса 4. Камера может быть помещена рядом с аппаратом для обжаривания:

- для загрузки или извлечения кофейных зерен, или

- для очистки и технического обслуживания камеры после ее извлечения, или

- для очистки вертикальной части 43 корпуса позади камеры.

Отверстие 11 в нижней части камеры выполнено с возможностью пропускания через него воздуха, в частности, оно может представлять собой перфорированную пластину, на которой могут лежать зерна и через которую воздух может проходить снизу вверх. Камера 1 содержит ручку, которая позволяет пользователю извлекать камеру из корпуса и доставать обжаренные зерна.

Сборник половы (не показан) сообщается по потоку с камерой 1 для приема половы, которая постепенно отделяется от зерен и благодаря своей низкой плотности сдувается в сборник половы.

Нагревательное устройство 2 содержит рабочий орган 21 подачи воздуха и нагреватель 22.

Рабочий орган 21 подачи воздуха выполнен с возможностью создания потока воздуха (пунктирные стрелки) в направлении нижней части 11 камеры. Сформированный поток выполнен с возможностью нагрева зерен, а также перемешивания и подъема зерен. В результате зерна равномерно нагреваются. В частности, рабочий орган подачи воздуха может представлять собой вентилятор, приводимый в действие с помощью двигателя. Внутри основания корпуса могут быть обеспечены отверстия 42 для подачи воздуха, предназначенные для подачи воздуха внутрь корпуса, причем рабочий орган подачи воздуха подает этот воздух снизу вверх по каналу 23 к выпускному отверстию 41 для подачи воздуха в направлении камеры 1, как показано пунктирными стрелками.

Нагреватель 22 выполнен с возможностью нагрева потока воздуха, сформированного рабочим органом 21 подачи воздуха. В конкретном показанном варианте осуществления нагреватель представляет собой электрическое сопротивление, расположенное между вентилятором 21 и отверстием 11 в нижней части камеры, в результате чего поток воздуха нагревается перед поступлением в камеру 1, чтобы нагревать и поднимать зерна. Могут использоваться другие типы нагревателя, такие как электрический резистор, керамический нагреватель, источник галогена, источник инфракрасных волн и/или источник микроволн.

Нагреватель 22 и/или рабочий орган 21 подачи воздуха выполнен (-ы) с возможностью применения к зернам профиля обжаривания, причем этот профиль обжаривания определяется как кривая зависимости температуры от времени.

Когда камера установлена в корпусе, нижняя часть камеры герметично соединяется с выпускным отверстием 41 для выпуска воздуха во избежание утечки горячего воздуха через соединение.

Верхнее отверстие 12 камеры соединено с устройством для откачки дыма и частиц (не показано).

Хотя описание изобретения приведено для обжарочной машины с псевдоожиженным слоем горячего воздуха, изобретение не ограничено конкретно этим типом аппарата для обжаривания. Также могут быть использованы обжарочные машины барабанного типа и другие виды обжарочных машин.

Аппарат для обжаривания содержит по меньшей мере один первый датчик 5 температуры для регулирования температуры воздуха, подаваемого нагревательным устройством 2. Этот первый датчик температуры расположен снаружи камеры 1 внутри трубопровода 23, направляя горячий воздух, подаваемый нагревательным устройством 2 в нижнюю часть камеры 11, которая расположена выше по потоку от камеры.

В альтернативном менее предпочтительном режиме по меньшей мере один первый датчик 51 температуры для регулирования температуры воздуха, подаваемого нагревательным устройством 2, может быть расположен ниже по потоку от камеры. Этот датчик может загрязниться из-за дыма во время операции обжаривания.

В другом альтернативном менее предпочтительном режиме аппарат может содержать оба первых датчика 5, 51 температуры для регулирования температуры воздуха, подаваемого нагревательным устройством 2. Для регулирования нагревательного устройства 2 используют среднее значение измеренных температур.

Аппарат 10 для обжаривания, как правило, содержит пользовательский интерфейс 6, который позволяет отображать и вводить информацию.

Аппарат для обжаривания может содержать считыватель 7 кода, предназначенный для считывания кода, соответствующего типу кофейных зерен, например, указанного на упаковке для кофейных зерен. Предпочтительно, чтобы считыватель кода располагался в аппарате таким образом, чтобы оператор мог легко поднести к нему код. Считыватель кода предпочтительно расположен на передней стороне аппарата, например, рядом с пользовательским интерфейсом 6 аппарата. Соответственно, информация, предусмотренная в коде, может быть мгновенно отображена на дисплее расположенного рядом пользовательского интерфейса 6.

Система управления аппарата для обжаривания

Далее в настоящем документе будет рассмотрена система 80 управления со ссылкой на фиг. 1, 2A и 2B: система 80 управления выполнена с возможностью управления компонентами аппарата для обжаривания кофейных зерен. Система 80 управления, как правило, содержит на втором уровне аппарата для обжаривания: пользовательский интерфейс 6, блок 8 обработки, датчик 5 наружной температуры, источник 9 питания, блок 63 памяти, необязательно базу данных 62, датчики 19, интерфейс 61 связи для удаленного соединения, считыватель 7 кода или любую комбинацию этих устройств.

Пользовательский интерфейс 6 содержит аппаратное обеспечение, позволяющее пользователю взаимодействовать с блоком 8 обработки посредством сигнала пользовательского интерфейса. Более конкретно, пользовательский интерфейс получает команды от пользователя, сигнал пользовательского интерфейса передает указанные команды в блок 8 обработки в виде входных данных. Такие команды могут, например, представлять собой инструкцию для осуществления способа обжаривания, и/или настройки рабочего параметра аппарата 10 для обжаривания, и/или включения или выключения питания аппарата 10 для обжаривания. Блок 8 обработки может также передавать сигнал обратной связи на пользовательский интерфейс 6 в рамках процесса обжаривания, например, чтобы указать на начало процесса обжаривания или сообщить о выборе параметра, связанного с процессом, или указать на изменение параметра в ходе реализации способа или подать предупредительный сигнал.

Кроме того, пользовательский интерфейс можно использовать для инициирования режима калибровки аппарата для обжаривания.

Аппаратное обеспечение пользовательского интерфейса может содержать любое(-ые) подходящее(-ие) устройство(-а), например, аппаратное обеспечение содержит одно или более из следующего: кнопку, такую как кнопка джойстика, ручка или нажимная кнопка, джойстик, светодиоды, графические или символьные ЖК-дисплеи, графический экран с сенсорным датчиком и/или кнопки по краю экрана. Пользовательский интерфейс 6 может быть выполнен в виде единого блока или множества отдельных блоков.

Часть пользовательского интерфейса также может находиться в мобильном приложении, если в аппарате предусмотрен интерфейс 61 связи, как описано ниже. В этом случае по меньшей мере часть входных и выходных данных могут передаваться на мобильное устройство через интерфейс 61 связи.

Датчики 19 и датчик 5 температуры выполнены с возможностью передачи входного сигнала на блок 8 обработки для регулирования процесса обжаривания и/или состояния аппарата для обжаривания. Входной сигнал может представлять собой аналоговый или цифровой сигнал. Датчики 19, как правило, содержат по меньшей мере один датчик 5 температуры и необязательно один или более из следующих датчиков: датчик уровня, связанный с камерой 1, датчик расхода воздуха, датчик положения, связанный с камерой и/или сборником половы.

Может быть обеспечен считыватель 7 кода, выполненный с возможностью считывания кода, например с упаковки для кофейных зерен, и также способный автоматически обеспечивать ввод данных, которые идентифицируют кофейные зерна типа Cn, подаваемые в камеру 1.

Блок 8 обработки, как правило, содержит память, компоненты ввода-вывода системы, смонтированные на интегральной схеме, как правило, в виде микропроцессора или микроконтроллера. Блок 8 обработки может содержать другие подходящие интегральные схемы, такие как: ASIC, программируемое логическое устройство, такое как PAL, СПЛИС, ПЛИС, PSoC, систему на микросхеме (SoC), аналоговую интегральную схему, такую как контроллер. Для таких устройств, в случае необходимости, вышеуказанный программный код может считаться программируемой логикой или дополнительно содержать программируемую логику. Блок 8 обработки может также содержать одну или более из перечисленных выше интегральных схем. В качестве примера последнего можно привести несколько интегральных схем, взаимодействующих друг с другом в рамках модульной схемы, например подчиненная интегральная схема управляет пользовательским интерфейсом 6, связанным с главной интегральной схемой для управления аппаратом 10 для обжаривания.

Источник 9 питания выполнен с возможностью обеспечения электроэнергией указанных управляемых компонентов и блока 8 обработки. Источник 9 питания может содержать различные средства, такие как аккумулятор или блок, для получения и регулирования основного сетевого электропитания. Источник 9 питания может быть функционально связан с частью пользовательского интерфейса 6 для включения или выключения питания аппарата 10 для обжаривания.

Блок 8 обработки, как правило, содержит блок 63 памяти для хранения команд в виде программного кода и необязательно данных. Для этого блок памяти, как правило, содержит: энергонезависимое запоминающее устройство, например СППЗУ, ЭСППЗУ или флеш-память, для хранения программного кода и рабочих параметров в виде инструкций; энергозависимое запоминающее устройство (ОЗУ) для временного хранения данных. Блок памяти может содержать отдельную и/или интегрированную (например, на полупроводниковом кристалле) память. Для программируемых логических устройств инструкции могут храниться в виде программируемой логики.

Команды, которые хранятся в блоке 63 памяти, в упрощенном виде представляют собой программу обжаривания кофейных зерен.

Система 80 управления выполнена с возможностью применения этой программы обжаривания кофейных зерен посредством контроля нагревательного устройства 2, т.е. в конкретном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, при помощи рабочего органа подачи воздуха 21 и/или нагревателя 22 с использованием сигнала датчика 5 наружной температуры.

При выполнении программы обжаривания кофейных зерен может осуществляться управление указанными компонентами с применением выборочной информации, зашифрованной в коде, и/или другой информации, которая может храниться в виде данных в блоке 63 памяти, или поступать из удаленного источника через интерфейс связи 61 и/или в виде входных данных, введенных через пользовательский интерфейс 6 и/или сигнал датчиков 19.

В частности, система управления 80 выполнена с возможностью применения кривой R обжаривания, обеспечивающей температуры T_@t1, T_@t2, … T_@tfinal, применяемые в отдельные последовательные моменты времени t₁, t₂, …, t_final соответственно.

С этой целью блок 8 обработки выполнен с возможностью:

- приема входных данных Treg@ti от датчика 5 наружной температуры,

- обработки исходных данных в соответствии с кривой R обжаривания,

- обеспечения выходных данных, представляющих собой кривую R. Более конкретно выходные данные содержат управление по меньшей мере нагревателем 22 и рабочим органом 21 подачи воздуха.

Температура, измеренная датчиком 5 температуры, используется для регулирования мощности нагревателя 22 и/или рабочего органа 21 подачи воздуха в контуре обратной связи, чтобы применить к зернам кривую обжаривания, например, как показано на фиг. 2B.

В проиллюстрированном регулировании контура обратной связи температуру Treg@ti измеряют на датчике 5 наружной температуры сравнивают с температурой T@ti кривой обжаривания для воспроизведения. В зависимости от разности температур нагревательное устройство 2 функционирует для компенсации разности температур.

В зависимости от типа управления, применяемого в обжарочной машине, нагреватель 22 может запитываться с одной предварительно определенной мощностью, что означает постоянство его температуры, и в этом случае мощность рабочего органа 21 подачи воздуха может регулироваться на основе температуры, регулируемой датчиком 5, таким образом, чтобы изменять время контакта с нагревателем проходящего через него потока воздуха.

В альтернативном варианте осуществления рабочий орган 21 подачи воздуха может иметь одну предварительно заданную мощность, что означает постоянство скорости воздушного потока, и в этом случае мощность нагревателя 22 можно регулировать на основе температуры, регулируемой датчиком 5, таким образом, чтобы нагревать больше или меньше воздуха во время его прохождения через нагреватель.

В последнем альтернативном варианте осуществления как нагревателем 22, так и рабочим органом 21 подачи воздуха можно управлять на основе данных регулирования температуры датчиком 5.

Система 80 управления может содержать интерфейс 61 связи для обмена данными между аппаратом 10 для обжаривания и другим устройством и/или системой, такой как серверная система, мобильное устройство и/или физически отделенное измерительное устройство 3. Интерфейс 61 связи можно применять для передачи и/или приема информации, относящейся к способу обжаривания кофейных зерен, такой как информация о способе обжаривания, типе зерен, количестве зерен. Интерфейс 61 связи может содержать первый и второй интерфейсы связи для обмена данными с несколькими устройствами одновременно или для обмена данными через различные среды.

Интерфейс 61 связи может быть выполнен с возможностью применения проводных или беспроводных средств связи или их комбинации, например проводного соединения, такого как RS-232, USB, I2C, Ethernet в соответствии с IEEE 802.3, беспроводного соединения, такого как беспроводная локальная сеть (например, IEEE 802.11), или связи ближнего радиуса действия (NFC) или сотовой системы связи, такой как GPRS или GSM. Интерфейс 61 связи взаимодействует с блоком 8 обработки посредством сигнала интерфейса связи. Как правило, интерфейс связи содержит отдельный блок обработки (примеры которого приведены выше) для управления аппаратным обеспечением связи (например, антенной), предназначенной для взаимодействия с главным блоком 8 обработки данных. Тем не менее, могут применяться менее сложные конфигурации, например простое проводное соединение для последовательного обмена данными непосредственно с блоком 8 обработки.

Блок 8 обработки обеспечивает доступ к различным предварительно определенным рецептурам обжаривания (RM_A, RM_B,…), причем рецептуры выполнены с возможностью обжаривания конкретных типов кофейных зерен или кофейных смесей (C_A, C_B, …) и предпочтительно конкретных количеств (M_A, M_B, …) указанных зерен или смесей.

Эти рецептуры могут храниться в памяти 13 блока 8 обработки. В альтернативном варианте осуществления эти данные могут храниться на удаленном сервере, а блок 8 обработки данных может быть выполнен с возможностью доступа к этому удаленному серверу через интерфейс 61 связи напрямую или опосредованно через мобильное устройство, позволяющее устанавливать соединение между удаленным сервером и блоком обработки.

Система 80 управления может содержать базу 62 данных, хранящую информацию о кофейных зернах, в частности, о рабочих условиях для обжаривания конкретных кофейных зерен, как описано ниже. База 62 данных может храниться локально в запоминающем устройстве 63 системы управления аппарата для обжаривания или удаленно на сервере, доступном через интерфейс 63 связи.

В одном альтернативном варианте осуществления система управления может быть обеспечена рецептурами обжаривания RM_n (и, в зависимости от варианта осуществления, соответствующими конкретными количествами M_n), при этом во время процедуры считывания кода эти данные, зашифрованные внутри кода, декодирует система управления.

Предварительно заданные рецептуры обжаривания (RM_A, RM_B,…), выполненные с возможностью обжаривания конкретных типов кофейных зерен или смесей кофе, и конкретной массы указанных зерен определяют во время начальной операции обжаривания этих конкретных зерен внутри конкретного аппарата для обжаривания, определенного в качестве контрольного аппарата (M) для обжаривания. Обычно эта операция реализуется экспертом по кофе, который на основании своего опыта в обжаривании способен определить параметры температуры и времени для оптимального обжаривания конкретных зерен и, в результате, для определения рецептуры обжаривания, обеспечивающей набор точек (T@ti ; ti), представляющий температуру T@t1, T@t2, … для применения в предварительно заданные соответствующие последовательные моменты времени t1, t2, … соответственно.

После того как эти рецептуры обжаривания предварительно заданы с помощью контрольного аппарата для обжаривания, их можно автоматически воспроизводить с помощью аппарата для обжаривания, аналогичного контрольному аппарату для обжаривания.

Естественно, начиная с одних и тех же зерен и применяя одинаковые рецептуры обжаривания в аппаратах для обжаривания, аналогичных контрольному аппарату для обжаривания, должны получить такие же обжаренные кофейные зерна. Однако было отмечено, что воспроизведение обжаривания не было систематически согласованным. Хотя датчик 5 температуры был идеально откалиброван для измерения корректной температуры, наблюдали несогласованность при обжаривании таких же зерен между аналогичными аппаратами для обжаривания.

В ходе настоящего изобретения предполагали, что между каждым аппаратом во время производства наблюдались небольшие различия. Эти различия могут относиться к применению различных ключевых компонентов аппаратов (вентилятора, нагревателя, датчика температуры), дополнительно к изменениям источников питания или к небольшим различиям в узле каждого аппарата, например, создавая очень незначительные утечки воздуха в различных местах или из-за небольших различий в относительных положениях ключевых элементов друг с другом.

В результате, хотя поток воздуха, введенный внутрь камеры, показал правильную температуру, измеренную датчиком 5 температуры, этот поток горячего воздуха по-разному принимался внутри камеры с прямым воздействием на обжаривание зерен.

Для решения этой проблемы был разработан способ, позволяющий калибровать любой вновь изготовленный аппарат для обжаривания таким образом, чтобы указанный аппарат мог полностью воспроизводить рецептуры обжаривания, определенные с помощью конкретного контрольного аппарата для обжаривания.

Способ проиллюстрирован со ссылкой на фиг. 3, 4 и 5A-5C.

На фиг. 3 проиллюстрирован аппарат X для обжаривания, аналогичный аппарату для обжаривания, показанному на фиг. 1, во время операции калибровки. Калибровка предназначена для того, чтобы аппарат X для обжаривания воспроизводил рецептуры обжаривания кофейных зерен, определенные с помощью одного конкретного и аналогичного контрольного аппарата M для обжаривания. Во время этой операции калибровки вторичный датчик 5 температуры временно вводят внутрь камеры 1.

Под «временно» подразумевается, что этот вторичный датчик 5 температуры вводят во время операции калибровки или для других временных операций (например, проверки при техническом обслуживании), но не во время обычной операции обжаривания кофейных зерен.

Вторичный датчик 5 температуры соединен с блоком 8 обработки аппарата для обжаривания таким образом, чтобы обеспечивать измерение температуры внутри камеры Tcal представлен в качестве вводных данных для системы управления, как показано на фиг. 4.

Перед началом процесса калибровки аппарата X на предварительной стадии создают предварительно заданную калибровочную кривую Rref с помощью контрольного аппарата M для обжаривания, как показано на фиг. 5А.

На данной стадии управляют нагревательным устройством 2 аппарата M для обжаривания для воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, причем указанная предварительно заданная кривая обеспечивает набор точек (Tset@ti; ti), представляющий температуру Tset@t1, Tset@t2, … Tset@tfinal для применения в предварительно заданные соответствующие последовательные моменты времени t1, t2, …, tfinal соответственно. Этот контроль основан на температуре T_reg, регулируемой первым датчиком 5 температуры.

Во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, температуру Tref в камере измеряют как функцию времени на временном втором датчике 3 температуры. Это измерение позволяет определять по меньшей мере набор точек (Tcal@ti; ti), проиллюстрированный на фиг. 5C кривой Tref, соответствующей предварительно заданной калибровочной кривой Rref.

Аналогичным образом во время процесса калибровки, показанного на фиг. 5B, нагревательным устройством 2 аппарата X для обжаривания управляют для воспроизведения той же предварительно заданной кривой Rset. Этот контроль основан на температуре Treg, регулируемой первым датчиком 5 температуры.

Во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, температуру Tcal в камере 1 измеряют как функцию времени на временном втором датчике 3 температуры. Это измерение позволяет определять по меньшей мере набор точек (Tcal@ti; ti), показанный на фиг. 5C кривой Tcal.

В процессе калибровки аппарата X для обжаривания температуру Tcal@t сравнивают с температурой Tref@ti, полученной с помощью контрольного аппарата M для обжаривания по меньшей мере в одно и то же время ti. На фиг. 5C проиллюстрированы кривые или наборы точек, соответствующих:

- предварительно заданной кривой Rset,

- температуре Tref@ti камере контрольного аппарата для обжаривания во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, установленной предварительно заданной калибровочной кривой Rref и

- температуре Tcal@ti в камере аппарата X для обжаривания во время воспроизведения одной и той же предварительно заданной кривой набора Rset.

На фиг. 5C показано, как воспроизведение одной и той же предварительно заданной кривой Rset отличается от одного устройства к другому. Это различие может объясняться различиями в способе изготовления.

Для завершения калибровки аппарата X для обжаривания на основании сравнения между Tcal и Tref, применяют коррекцию в регулировании контура обратной связи аппарата X таким образом, чтобы, когда система управления аппарата X воспроизводит предварительно заданную кривую Rset, требуемую температуру Тref получают внутри камеры аппарата X, как схематически показано на фиг. 5D.

В зависимости от соотношения между Tcal и Tref могут быть применены различные типы коррекции. Сложность взаимосвязи может зависеть от следующего: различия в конструкции между аппаратом для обжаривания и контрольным аппаратом для обжаривания, таким как применение нагревателя другого типа, другой формы камеры, другого правила или алгоритма управления для управления нагревателем (например, более сложным при наличии 2 степеней управления рабочим органом подачи воздуха и нагревателем), обеспечивая, например, более чувствительный контроль.

Взаимосвязь обычно определяют посредством регрессионного анализа и реализуют с помощью программного обеспечения регрессионного анализа с применением хорошо известных моделей анализа, таких как линейная регрессия, множественная регрессия, нелинейная регрессия, полиномиальная регрессия.

Как только определяют взаимосвязь между Tcal и Tref, можно применить коррекцию для правила или алгоритма, применяемого регулированием контура обратной связи. Коррекция может быть применена на различных стадиях данного правила в зависимости от сложности данного правила. В простейших вариантах осуществления предпочтительно, чтобы коррекция была применена к температуре Treg, измеренной первым датчиком 5 температуры или температурами T@ti, представленными кривыми обжаривания для воспроизведения.

В случае обжарочных машин M и X, показанных на фиг. 5A и 5B, где оба обжаривания содержат очень похожие компоненты с простым управлением контура обратной связи, работающим в нагревателе 22, только на основании температуры, измеренной датчиком 5 температуры, можно определить коэффициент коррекции с помощью соотношения K в момент времени tfinal:

Это соотношение можно использовать в качестве простого коэффициента умножения температуры T@ti, предоставленной кривыми обжаривания для воспроизведения до сравнения с Treg при регулировании контура обратной связи.

В другом варианте осуществления изобретения обратную величину указанного выше соотношения, которая представляет собой , можно использовать в качестве коэффициента умножения температуры Treg, измеренной первым датчиком 5 температуры до того, как эта температура сравнится с T@ti при регулировании контура обратной связи.

Коррекция позволяет системе управления аппарата X подавать горячий воздух внутрь камеры при температуре, которая ближе к температуре Tref, полученной в контрольном аппарате.

Соответственно, в дополнение к процессу калибровки во время операции обжаривания с помощью аппарата X для обжаривания предварительно заданные рецептуры R обжаривания кофейных зерен, определенные для конкретных зерен с помощью контрольного аппарата M для обжаривания, могут быть точно воспроизведены с помощью системы управления, применяя указанное выше соотношение к измерению температуры, регулируемой на первом датчике 5, для управления нагревательным устройством 5 или температурой T@ti, представленной кривыми обжаривания для воспроизведения.

Процесс калибровки можно применять с различными альтернативами в отношении:

- типа сравнения между температурами Tref и Tcal, и/или

- реализации итерации в процессе калибровки, повторяющей процесс с еще более точной коррекцией и/или

- типа предварительно заданной кривой Rset, применяемой в процессе, и/или

- наличия кофейных зерен внутри камеры или не во время процесса калибровки.

Эти альтернативы могут обеспечивать большую или меньшую точность калибровки и дополнительное согласованное воспроизведение рецептур обжаривания.

На фиг. 6 показан вариант осуществления способа калибровки, в котором предварительно заданная кривая Rset соответствует рецептуре обжаривания, определенной для конкретного типа и количества кофейных зерен. В этом способе:

- на первой предварительной стадии 6a разрабатывают предварительно заданную кривую Rset, соответствующую рецептуре обжаривания с помощью контрольного аппарата M для обжаривания конкретного типа и количества кофейных зерен. Эта разработка, как правило, представляет собой работу эксперта по кофе с целью обеспечения оптимального вкуса обжаренных кофейных зерен, в конечном счете, с учетом конкретного типа экстракции (эспрессо, фильтрованный, холодного приготовления),

- на дополнительной предварительной стадии 6b эти кофейные зерна определенного типа и количества снова обжаривают в контрольном аппарате M для обжаривания путем управления нагревательным устройством для воспроизведения указанной кривой Rset на основании измерения температуры первым датчиком 5 температуры и одновременно вторым временным датчиком 3, введенным внутрь камеры, измеряют температуру Tref в камере,

- затем осуществляют процесс калибровки аппарата X: эти кофейные зерна определенного типа и количества обжаривают аппарате X для обжаривания с целью калибровки путем управления нагревательным устройством для воспроизведения указанной кривой Rset на основании измерения температуры первым датчиком 5 температуры и одновременно вторым временным датчиком 3 измеряют температуру Tcal в камере (6c на фиг. 6).

На дополнительной стадии сравнивали температуры Tref@ti и Tcal@ti, измеренные в соответствующих камерах вторым временным датчиком 3. В одном предпочтительном варианте осуществления сравнение включает в себя вычисление соотношения Tref@ti/Tcal@ti в конечный момент времени tfinal кривых Rref и Rcal и применение этого соотношения в качестве коэффициента коррекции температуры Tset для воспроизведения или применения обратного значения этого соотношения в качестве коэффициента коррекции к температуре Treg, измеренной датчиком 5 температуры в аппарате X для обжаривания (6d на фиг. 6).

Предпочтительно, чтобы этап 6c воспроизводили во время применения только этого определенного коэффициента коррекции, а новый более точный коэффициент коррекции может быть определен при регулировании контура обратной связи. Операция может быть повторена снова.

Данный вариант осуществления может иметь некоторые недостатки:

- требуется обжаривание значительных количеств кофейных зерен, которые оказываются бесполезными. Они являются отходами,

- оператору требуется время для введения зерен и для осуществления последовательных итераций. В частности, рекомендуется подождать некоторое время между двумя операциями обжаривания для того, чтобы охладить аппарат для обжаривания и чтобы можно было всегда повторять операцию обжаривания в тех же условиях,

- из-за обслуживания человеком могут происходить ошибки (например, при взвешивании зерен) при непосредственном влиянии на калибровку,

- калибровка зависит от свойств зерен, которые могут меняться с течением времени,

- для нового аппарата требуется очистка перед продажей.

Для устранения этих недостатков кофейные зерна могут быть заменены гранулированными инертными объектами, такими как стеклянные шарики.

На фиг. 7 показан вариант осуществления способа калибровки, в котором процесс калибровки реализован без необходимости использования кофейных зерен.

В этом способе предварительно заданная кривая Rset представляет собой кривую, созданную вне зависимости от какого-либо конкретного типа или массы кофейных зерен.

Аналогично предыдущему описанному варианту осуществления:

- на первой предварительной стадии 7a в главном аппарате M для обжаривания воспроизводят предварительно заданную кривую Rset на основании регулирования n температуры с помощью первого датчика 5 температуры и одновременно вторым временным датчиком 3, введенным внутрь камеры, измеряют температуру Tref в камере. Создают калибровочную кривую Rref или набор точек, представляющих Tref в виде функции времени,

- затем осуществляют процесс калибровки аппарата X для обжаривания:

управляют нагревательным устройством аппарата X для воспроизведения указанной кривой Rset на основании регулирования температуры с помощью первого датчика 5 температуры и одновременно вторым временным датчиком 3, введенным внутрь камеры, измеряют температуру Tcal в камере (7b на фиг. 7). Создают кривую или набор точек Rcal, представляющих Tcal в виде функции времени.

на дополнительной стадии или одновременно данную температуру Tcal@ti, измеренную в камерах вторыми временными датчиками 3, сравнивают с ранее определенной Tref@ti и выводят коррекцию K калибровки (7c на фиг. 7).

На фиг. 8A-8D показаны кривые, которые могут быть получены в варианте осуществления, показанном на фиг. 7.

На фиг. 8A показан предпочтительный профиль предварительно заданной кривой Rset, для которой не требуется воспроизводить профиль, соответствующий рецептуре обжаривания. Предпочтительно эта кривая обеспечивает набор точек (Tset@tset i ; tset i), и последовательно содержит:

- на первой фазе плоская часть графика температуры Tset при фиксированной температуре Tset-stab, затем

- на второй фазе: увеличение температуры Tset от Tset-stab до более высокой температуры Tset-high, затем

- на третьей фазе: плоская часть графика температуры Tset при указанной температуре Tset-high,

- на четвертой фазе: охлаждение, во время которого прекращают нагревание.

Следовательно, эта предварительно заданная кривая Rset может быть определена с помощью трех точек: (Tset-stab ; tstab), (Tset-high ; thigh) и (Tset-high, tend).

В первой фазе фиксированную температуру Tset-stab предпочтительно определяют как температуру, которая может быть быстро достигнута аппаратом для обжаривания, независимо от температуры окружающей среды помещения, в которой он используется, например, температура примерно 40°C. Длина этой первой фазы должна быть достаточной, чтобы обеспечить нагревание холодного аппарата или охлаждение горячего аппарата (если его ранее использовали) до состояния стабилизации. Длина может варьироваться от одного типа аппарата к другому, в частности из-за мощности нагревательного устройства, теплообмена с внешней стороны.

Как правило, может быть достаточно нескольких минут.

Во второй и третьей фазах достигают и поддерживают температуру Tset-high, и это может снова зависеть от типа нагревательного устройства, используемого в аппарате для обжаривания, и, в частности, от типа регулирования мощности, подаваемой на нагревательное устройство. Для электрического нагревательного устройства, в котором поддерживается одинаковая скорость нагнетания воздуха, и при этом регулирование осуществляется только путем адаптации мощности к электрическому сопротивлению, температуру Tset-high предпочтительно устанавливают в стабильной рабочей зоне электрического сопротивления. Соответственно, поддержание электрического сопротивления в указанной зоне не создает значительных отклонений во время регулирования.

Присутствие пологой части графика в третьей фазе обеспечивает стабилизацию температуры и более надежное сравнение с Rcal вдоль этой плоской части графика, а не в зоне быстрого изменения температуры, например, в начале второй фазы.

В аппарате для обжаривания, таком как показан на фиг. 1, кривую Rset можно определить следующим образом:

- Tset-stab = 40°C

- t stab - в диапазоне 7-10 минут

- T set-high - в диапазоне 100-200°C

- t end - в диапазоне 4-6 минут.

На фиг. 8B показана кривая Rref, полученная во время реализации первой предварительной стадии (такой как показана на стадии 7a на фиг. 7), где предварительно заданная кривая Rset воспроизведена в контрольном аппарате M для обжаривания на основании температуры, измеренной первым датчиком 5 температуры, и одновременно вторым временным датчиком 3, введенным внутрь камеры, измеряют температуру Tref в камере. Калибровочную кривую Rref, содержащую набор точек (Tref@ti ; ti), представляющую Тref как функцию времени, определяют, как показано белыми точками. Предпочтительно указанные точки определяют в предварительно заданные моменты времени tref i, которые находятся на участках кривой Rset, содержащий плоскую часть графика.

Как показано на фиг. 8B, по меньшей мере один заданный момент времени tref 1 определяют в первой фазе и по меньшей мере два заданных момента времени tref 2-tref 7 определяют в третьей фазе.

На фиг. 8C показана кривая Rcal, полученная во время реализации процесса калибровки аппарата X для обжаривания, в котором управляют нагревательным устройством аппарата X для воспроизведения кривой Rset на основании измерения температуры с помощью первого датчика 5 температуры и одновременно вторым временным датчиком 3, введенным внутрь камеры, измеряют температуру Tcal в камере (как показано на стадии 7b на фиг. 7). Кривую Rcal, содержащую набор точек (Tcal@ti ; ti), представляющую Tcal как функцию времени, создают, как показано, и Tcal измеряют в предварительно заданные моменты времени tref i, установленные набором точек (Tcal@tref i ; tref i), представляющую Tcal как функцию времени, как показано черными точками.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 8C, во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset в заданные моменты времени tref i можно сравнивать соответствующие температуры Tref@tref i и Tcal@tref i и непосредственно применять коррекцию внутри системы управления аппарата для обжаривания.

В одном предпочтительном варианте осуществления, показанном кривой на фиг. 8D во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset устройством X в заданные моменты времени tref i (как определено на фиг. 8C) вычисляют соответствующее соотношение Tref@tref i/Tcal@tref i, а коэффициент коррекции непосредственно применяют к температурам Tset@ti для воспроизведения аппаратом X для обжаривания, причем указанный коэффициент коррекции соответствует соотношению Ki, определяемому следующим образом:

На фиг. 8D показано изменение этого соотношения Ki в разные заданные моменты времени tref i. Непосредственное применение коррекции в системе управления после каждого вычисленного соотношения позволяет определить сходимость для этого соотношения за одну операцию калибровки.

Это конечное сходящееся значение K7, полученное при tcal7 используют для калибровки аппарата для обжаривания путем применения указанного коэффициента умножения к температурам T@ti кривых обжаривания, созданных с помощью контрольного аппарата M для обжаривания и которые будут воспроизведены аппаратом X для обжаривания.

Альтернативно, конечное сходящееся значение K7, полученное при tcal7 можно использовать для калибровки аппарата для обжаривания путем применения коэффициента умножения до температуры T_reg, измеренной с помощью первого датчика 5 температуры внутри системы управления аппарата X для обжаривания.

В зависимости от изменения сходимости вычисленного соотношения K к фиксированному значению процесс калибровки может быть остановлен раньше.

На фиг. 9A показан замкнутый контур обратной связи регулировки температуры в процессе калибровки, показанной на фиг. 7 (стадии 7b, 7c) и на фиг. 8A-8D.

Во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset в заданные моменты tref i (i = от 1 до n) времени измеряют температуру Tcal@tref i в камере на втором датчике 3 температуры и вводят в блок 8 управления. По сравнению с соответствующей заданной температурой Tref@tref i в настоящем документе сравнение состоит в вычислении соотношения Ki следующим образом:

Затем данное соотношение Ki непосредственно используют для коррекции температуры Tset внутри контура обратной связи регулирования температуры, соответственно, в показанном примере входное значение Tset@ti вводят как по сравнению с Treg@ti в контуре обратной связи.

На фиг. 9B показан альтернативный способ калибровки, реализованный на фиг. 9A. На фиг. 9B показан замкнутый контур обратной связи регулировки температуры в процессе калибровки, показанной на фиг. 7 (стадии 7b, 7c) и на фиг. 8A-8D.

Во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset в заданные моменты tref i (i = от 1 до n) времени измеряют температуру Tcal@tref i в камере на втором датчике 3 температуры и вводят в блок 8 управления. По сравнению с соответствующей заданной температурой Tref@tref i в настоящем документе сравнение состоит в вычислении соотношения Ki следующим образом:

Затем данное соотношение Ki непосредственно используют для коррекции температуры Treg внутри контура обратной связи регулирования температуры, соответственно, в показанном примере измеренное значение Treg@ti вводят как по сравнению с Tset@ti в контуре обратной связи.

В способе, показанном на фиг. 7 (стадии 7b, 7c), 8A-8D и 9A и 9B, если аппарат X, подлежащий калибровке, является частью серии аппаратов, изготовленных аналогичным образом, для которых уже был реализован способ калибровки, то для этой серии можно задать предварительно заданный коэффициент K0. Соответственно, для сокращения процесса калибровки аппарата X этот коэффициент K0 можно использовать для вычисления коэффициента коррекции, показанного на фиг. 8D, следующим образом:

На фиг. 10A и 10B показаны две разные ситуации.

На фиг. 10A показана ситуация, в которой последовательные вычисленные соотношения Tref@tref i/Tcal@tref i с течением времени становятся ближе друг к другу. Может быть установлено, что если при одном tref i соответствующее вычисленное соотношение Tref@tref i/Tcal@tref i отличается от предыдущего вычисленного соотношения Tref@tref i-1/Tcal@tref i-1 менее чем на 2%, то воспроизведение предварительно заданной кривой Rset, как показано на фиг. 8C, может быть прекращено. Последнее вычисленное соотношение Ki можно использовать в качестве коэффициента коррекции аппарата X. В показанной кривой соотношение Tref@tref 5/Tcal@tref 5 очень близко к Tref@tref 4/Tcal@tref 4, означая, что стадия c) процесса калибровки может быть прекращена уже при tcal5.

На фиг. 10B показана ситуация, в которой последовательное вычисленное соотношение Tref@tref i/Tcal@tref i не является сходящимся. Может быть установлено, что если в последовательные tref i, соответствующее вычисленное соотношение Tref@tref i/Tcal@tref i увеличивается более чем на 20%, то процесс калибровки прекращают. В показанной кривой соотношение Tref@tref i/Tcal@tref i не сходится после t6, означая, что коэффициент K не может быть определен. Процесс калибровки потерпел неудачу и должен быть прекращен. Такая ситуация указывает на то, что способ не работает надлежащим образом, или аппарат неисправен или представляет такое значение по умолчанию, что не может нормально работать и быть откалиброван.

Может быть предложено повторно запустить процесс калибровки. Если процесс калибровки снова завершается, необходимо техническое обслуживание.

Оператору может быть предложено автоматически осуществить эти разные стадии посредством дисплея аппарата.

Альтернативно, можно оценить, что последовательные вычисленные соотношения не сходятся, когда соотношения достигают предварительно заданных верхних и нижних значений, таких как, например, меньше 0,5 или выше 2. Если такие соотношения отслеживаются, процесс прекращают.

Предпочтительно в варианте осуществления, в котором процесс калибровки реализован с помощью аппарата, в котором отсутствуют зерна, причем средства, выполненные с возможностью имитации наличия кофейных зерен, вводят внутрь камеры аппарата X или помещают внутрь временной калибровочной камеры, расположенной внутри аппарата X во время процесса калибровки.

В этом случае эталонную кривую Rref, определенную с помощью контрольного аппарата, создают в таких же условиях, которые будут использоваться для процесса калибровки аппарата X для обжаривания, причем контрольный аппарат представлен одинаковыми средствами для имитации зерен или в нем используют один и тот же калибровочной стакан.

Альтернативно, в варианте осуществления, в котором процесс калибровки реализован с помощью аппарата X, в котором отсутствуют зерна, и при этом система управления аппарата X для обжаривания выполнена с возможностью управления нагревательным устройством для управления потоком воздуха, подаваемого в камеру, затем на стадии b) процесса калибровки управляют нагревательным устройством предпочтительно для воспроизведения значения потока воздуха, создаваемого в присутствии кофейных зерен внутри камеры.

В этом случае эталонную кривую Rset, определенную с помощью контрольного аппарата, создают в таких же условиях, что и контрольный аппарат, представляющий один и тот же поток горячего воздуха.

В описанных выше вариантах осуществления процесса калибровки значение температуры Tcal@ti, измеренное на втором датчике 3 температуры, можно регулировать до скорректированного значения Tcal@ti-adjusted, которое является специфичным для указанного второго датчика температуры.

Такая регулировка температуры не является необходимой, если имеется только один второй временный датчик 3 для определения предварительно заданной опорной кривой Rref, полученной с помощью контрольного аппарата для обжаривания, и для калибровки всех аппаратов для обжаривания, как показано на предварительной стадии 6b и стадии 6c калибровки, показанной на фиг. 6.

Однако при наличии множества различных вторых временных датчиков 3 или временных калибровочных камер (которые становятся необходимыми при продаже значительного количества аппаратов для обжаривания) измерения этих датчиков или камер сравнивают с измерениями исходного второго временного датчика 3 или другого уже откалиброванного второго временного датчика 3. На основании этого сравнения можно использовать новый второй временный датчик 3 в процессе калибровки аппарата для обжаривания, такого как описано выше.

Предпочтительно,

- значение температуры Tcal@ti, измеренное на новом втором датчике температуры на стадии c), может быть отрегулировано до отрегулированного значения Tcal@ti-adjusted,

и

- на стадии d) данное отрегулированное значение Tcal@ti-adjusted можно сравнить с температурой Tref@ti.

Для выполнения сравнения измерений нового второго временного датчика с измерениями исходного второго временного датчика 3 или другого уже откалиброванного второго временного датчика 3 воспроизводят кривую зависимости температуры от времени, например кривую, например, как показано на фиг. 8A. Затем на основании этого сравнения можно определить корректировку температуры нового второго временного датчика.

Можно применять различные типы регулировки в зависимости от взаимосвязи между температурами двух датчиков. Сложность взаимосвязи может зависеть от следующего: различия в конструкции между ними, например, использование датчика нового типа, камеры другой формы, нового положения датчика внутри временной камеры, ...

Взаимосвязь можно определить посредством регрессионного анализа и реализуют с помощью программного обеспечения регрессионного анализа с применением хорошо известных моделей анализа, таких как линейная регрессия, множественная регрессия, нелинейная регрессия, полиномиальная регрессия, ...

В одном предпочтительном способе:

Tcal@ti-adjusted = K2probe.(Tcal@ti)² + K1probe.Tcal@ti + Tprobe

причем предварительно заданное смещение температуры Tprobe и заданные температурные коэффициенты K1probe и K2probe определяют с помощью программного обеспечения регрессионного анализа.

Процесс калибровки настоящего изобретения был реализован на модели аппаратов для обжаривания, представляющих признаки аппарата, показанного на фиг. 1.

Серии аппаратов для обжаривания получали в виде копий контрольного аппарата для обжаривания, с помощью которого были созданы рецептуры обжаривания. В случае отсутствия применения процесса калибровки в аппарате для обжаривания серии, аналогичной контрольному аппарату для обжаривания, было отмечено, что обжаривание одинаковых зерен в соответствии с одинаковой рецептурой обжаривания, при котором получали обжаренные зерна различных цветов от одного аппарата к другому, является доказательством отсутствия согласованного обжаривания. Измерение температуры внутри камер этих различных аппаратов показало разницу примерно 10% с помощью контрольного аппарата, то есть разницу 20-25°C при требуемой температуре 200°C.

За счет реализации способа калибровки в каждом аппарате для обжаривания из серии эту разница снизили до примерно 1°C, и это было подтверждено тем, что были получены зерна одинакового цвета.

Процесс калибровки настоящего изобретения обеспечивает следующие преимущества:

- обеспечение согласованного воспроизведения рецептур кофейных зерен, определенных экспертом на контрольном аппарате для обжаривания, с любым аналогичным и вновь изготовленным аппаратом для обжаривания,

- обеспечение автоматической реализации,

- в некоторых вариантах осуществления предотвращение возникновения отходов кофе и потерь времени оператора, и не требует никаких операций очистки.

Хотя изобретение описано со ссылкой на проиллюстрированные выше варианты осуществления, следует понимать, что заявленное изобретение не ограничено каким-либо образом этими проиллюстрированными вариантами осуществления.

Возможны изменения и модификации, не выходящие за рамки объема изобретения, определенные формулой изобретения. Более того, если существуют эквиваленты конкретных признаков, такие эквиваленты включены так, как если бы они были конкретно упомянуты в настоящем описании.

В настоящем описании слова «содержит», «содержащий» и аналогичные слова не следует интерпретировать в исключительном или исчерпывающем смысле. Иными словами, предполагается, что они означают «включая, без ограничений».

Перечень обозначений на графических материалах:

аппарат для обжаривания 10

камера 1

нижнее отверстие 11

верхнее отверстие 12

нагревательное устройство 2

рабочий орган подачи воздуха 21

нагреватель 22

канал 23

второй датчик температуры 3

корпус 4

отверстие для выпуска воздуха 41

отверстие для подачи воздуха 42

вертикальная часть корпуса 43

первый датчик температуры 5, 51

пользовательский интерфейс 6

считыватель кода 7

блок обработки 8

система управления 80

источник питания 9

датчик 19

интерфейс связи 61

база данных 62

блок памяти 63

Группа изобретений относится к кофейной промышленности. Раскрыт способ калибровки аппарата (X) для обжаривания кофейных зерен для воспроизведения рецептур обжаривания кофейных зерен, определенных с помощью одного конкретного контрольного аппарата (М) для обжаривания, включающий: введение по меньшей мере одного второго временного датчика температуры внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или замену указанной камеры временной калибровочной камерой, причем указанная временная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры, управление нагревательным устройством для воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, причем указанная предварительно заданная кривая обеспечивает ряд точек, представляющих температуру для применения в предварительно заданные последовательные моменты времени t1, t2, …, tfinal соответственно, причем указанное управление основано на температуре Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком (5) температуры, измерение температуры Tcal во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset как функции времени внутри камеры на по меньшей мере одном втором датчике температуры, что позволяет определить по меньшей мере набор точек, сравнение температуры, измеренной в по меньшей мере один момент времени ti с температурой в указанный один и тот же момент времени ti предварительно заданной эталонной кривой Rref, полученной с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания, причем указанная эталонная кривая Rref представляет температуру Tref, измеренную в камере конкретного контрольного аппарата (M) во время управления нагревательным устройством контрольного аппарата для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, калибровка аппарата (X) для обжаривания на основании данного сравнения путем применения коррекции в контуре обратной связи температуры Treg, измеренной первым датчиком температуры, или путем применения коррекции температур, предоставленных с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания. Также раскрыт аппарат для обжаривания кофейных зерен, в котором система управления выполнена с возможностью реализации описанного способа калибровки, и машиночитаемый носитель данных, содержащий команды, которые при выполнении компьютером, процессором или блоком управления приводят к тому, что компьютер, процессор или блок управления выполняют описанный способ калибровки. Группа изобретений обеспечивает одинаковое обжаривание кофейных зерен при одном и том же профиле обжаривания в различных аппаратах для обжаривания. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ калибровки аппарата (X) для обжаривания кофейных зерен для воспроизведения рецептур обжаривания кофейных зерен, определенных с помощью одного конкретного контрольного аппарата (М) для обжаривания,

причем указанный аппарат (X) для обжаривания кофейных зерен содержит:

- камеру (1) для размещения кофейных зерен,

- нагревательное устройство (2), выполненное с возможностью подачи горячего воздуха в камеру,

- по меньшей мере один первый датчик (5) температуры для измерения температуры воздуха, подаваемого нагревательным устройством, причем указанный первый датчик температуры расположен за пределами камеры,

- систему (80) управления, выполненную с возможностью управления нагревательным устройством (2) и выполненную с возможностью воспроизведения кривых обжаривания, причем указанные кривые обжаривания обеспечивают по меньшей мере набор точек, представляющих температуру, которую нужно применять в отдельные последовательные моменты времени ti соответственно, причем указанное управление нагревательного устройства (2) осуществляют посредством регулирования контура обратной связи на основе температуры Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком (5) температуры,

причем указанный процесс калибровки включает стадии:

a - введение по меньшей мере одного второго временного датчика температуры внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или замена указанной камеры временной калибровочной камерой, причем указанная временная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры,

b - управление нагревательным устройством для воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, причем указанная предварительно заданная кривая обеспечивает ряд точек, представляющих температуру для применения в предварительно заданные последовательные моменты времени t1, t2, …, tfinal соответственно, причем указанное управление основано на температуре Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком (5) температуры,

c - измерение температуры Tcal во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset как функции времени внутри камеры на по меньшей мере одном втором датчике температуры, что позволяет определить по меньшей мере набор точек,

d - сравнение температуры, измеренной в по меньшей мере один момент времени ti, с температурой в указанный один и тот же момент времени ti предварительно заданной эталонной кривой Rref, полученной с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания, причем указанная эталонная кривая Rref представляет температуру Tref, измеренную в камере конкретного контрольного аппарата (M) во время управления нагревательным устройством контрольного аппарата для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset,

e - калибровка аппарата (X) для обжаривания на основании данного сравнения путем применения коррекции в контуре обратной связи температуры Treg, измеренной первым датчиком (5) температуры, или путем применения коррекции температур, предоставленных с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания.

2. Способ калибровки по п. 1, в котором:

- стадия d) происходит одновременно со стадией c), и

- на стадии c) во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset в заданные моменты времени tref i сравнивают температуру в указанный один и тот же момент времени tref i предварительно заданной эталонной кривой Rref и температуру, измеренную в по меньшей мере один момент времени tref i, и непосредственно применяют коррекцию к регулированию контура обратной связи, предпочтительно применяют коррекцию к температуре Treg, регулируемой первым датчиком (5) температуры, или применяют коррекцию к температурам, предоставленным предварительно заданной кривой Rset,

- на стадии e) калибруют аппарат (X) для обжаривания на основании последней коррекции на стадии c) путем применения указанной последней коррекции к регулированию контура обратной связи предпочтительно путем применения указанной последней коррекции к температуре Treg, измеренной первым датчиком (5) температуры, или путем применения указанной последней коррекции к температурам, предоставленным с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания.

3. Способ калибровки по п. 1 или 2, в котором между стадией c) и стадией d):

- значение температуры, измеренное на по меньшей мере одном втором датчике температуры на стадии c), регулируют до отрегулированного значения, причем указанное отрегулированное значение зависит от второго датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или во временную калибровочную камеру, заменяющую камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке,

и

- на стадии d) данное отрегулированное значение сравнивают с температурой в указанный один и тот же момент времени ti предварительно заданной эталонной кривой Rref.

4. Способ калибровки по предшествующему пункту, в котором:

Tcal@ti-adjusted = K2probe.(Tcal@ti)² + K1probe.Tcal@ti + Tprobe

причем:

Tcal@ti-adjusted представляет отрегулированное значение,

Tcal@ti - температура, измеренная в по меньшей мере один момент времени ti,

Tprobe соответствует предварительно заданному смещению температуры, причем указанное предварительно заданное смещение температуры однозначно предварительно задано для по меньшей мере одного второго временного датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или для временной калибровочной камеры, заменяющей камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или равно 0 по умолчанию,

K1probe соответствует предварительно заданному температурному коэффициенту, причем указанный предварительно заданный температурный коэффициент однозначно предварительно задан для по меньшей мере одного второго временного датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или для временной калибровочной камеры, заменяющей камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или равен 1 по умолчанию,

K2probe соответствует предварительно заданному температурному коэффициенту, причем указанный предварительно заданный температурный коэффициент однозначно предварительно задан для по меньшей мере одного второго временного датчика температуры, введенного внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или для временной калибровочной камеры, заменяющей камеру аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или равен 0 по умолчанию.

5. Способ калибровки по п. 4, в котором на стадии c) во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset значение Tprobe и/или значение K1probe, и/или значение K2probe изменяется в зависимости от времени и/или температуры.

6. Способ калибровки по любому из предшествующих пунктов, в котором:

- стадия d) происходит одновременно со стадией c), и

- на стадии c) во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset в заданные моменты времени tref i вычисляют соответствующее соотношение температуры в указанный один и тот же момент времени tref i предварительно заданной эталонной кривой Rref и температуры, измеренной в по меньшей мере один момент времени tref i, и непосредственно применяют коррекцию:

или к температурам Tset, предоставленным с помощью кривых обжаривания для воспроизведения, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения Ki, определяемый следующим образом:

причем:

Tref@trefn- температура в указанный один и тот же момент времени tref предварительно заданной эталонной кривой Rref,

Tcal@trefn - температура, измеренная в по меньшей мере один момент времени tref,

K0 предварительно задан или по умолчанию равен 1,

или

к температуре Treg, измеренной первым датчиком (5) температуры, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения ,

- на стадии e), на основании последнего определенного соотношения Ki на стадии c), калибруют аппарат (X) для обжаривания путем применения:

указанного коэффициента Ki коррекции к температурам, предоставленным с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания или

указанного коэффициента к температуре Treg, измеренной первым датчиком (5) температуры.

7. Способ калибровки по предшествующему пункту, в котором K0 соответствует:

- предварительно заданному коэффициенту, однозначно предварительно определенному для серии аналогичных изготовленных устройств, или

- предварительно заданному коэффициенту, предварительно определенному для конкретных условий окружающей среды, или

- комбинации указанных двух предварительно заданных коэффициентов умножения.

8. Способ калибровки по п. 6 или 7, в котором на стадии c), если для последовательных tref i соответствующие вычисленные соотношения температуры в указанный один и тот же момент времени tref i предварительно заданной эталонной кривой Rref и температуры, измеренной в по меньшей мере один момент времени tref i, сходятся к одному фиксированному значению, то стадию c) прекращают, а последний вычисленный коэффициент коррекции Ki используют в качестве последнего определенного соотношения на стадии d).

9. Способ калибровки по п. 6 или 7, в котором на стадии c), если для последовательных tref i соответствующие вычисленные соотношения температуры в указанный один и тот же момент времени tref i предварительно заданной эталонной кривой Rref и температуры, измеренной в по меньшей мере один момент времени tref i, не сходятся к одному фиксированному значению, то способ калибровки прекращают.

10. Способ калибровки по любому из предшествующих пунктов, в котором:

- предварительно заданная кривая Rset представляет собой кривую, созданную с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания для обжаривания конкретного типа кофейных зерен и определенного количества указанных кофейных зерен, и

- перед стадией b) кофейные зерна указанного конкретного типа и указанное конкретное количество вводят внутрь камеры аппарата (X) для обжаривания или во временную калибровочную камеру, и

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата (X) для обжаривания содержит указанные кофейные зерна.

11. Способ калибровки по п. 1, в котором:

- предварительно заданная кривая Rset может представлять собой кривую, созданную с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания для обжаривания конкретного типа кофейных зерен и определенного количества указанных кофейных зерен, и

- перед стадией b) кофейные зерна указанного конкретного типа и указанное конкретное количество вводят внутрь камеры аппарата (X) для обжаривания или во временную калибровочную камеру, и

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата для обжаривания содержит указанные кофейные зерна, и

- на стадии d) температуру, измеренную в по меньшей мере один момент времени ti, сравнивают с температурой в указанный один и тот же момент времени ti предварительно заданной эталонной кривой Rref и конечное соотношение этих температур Kfinal вычисляют в конечный момент времени tfinal кривых Rref и Rcal,

- на стадии e) коэффициент коррекции, соответствующий указанному вычисленному соотношению, применяют:

или к температурам Tset, предоставленным с помощью кривых обжаривания для воспроизведения, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения Kfinal

или

к температуре Treg, измеренной первым датчиком температуры, причем указанная коррекция представляет собой коэффициент умножения ,

и при этом необязательно стадии от a) до e) воспроизводят по меньшей мере один раз.

12. Способ калибровки по любому из пп. 1–9, в котором:

- предварительно заданная кривая Rset представляет собой кривую, созданную с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания гранулированных инертных объектов, причем указанные гранулированные инертные объекты выполнены с возможностью имитации кофейных зерен, и

- перед стадией b) указанные гранулированные инертные объекты вводят внутрь камеры аппарата (X) для обжаривания или во временную калибровочную камеру, и

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата для обжаривания содержит указанные гранулированные инертные объекты.

13. Способ калибровки по любому из пп. 1–9, в котором:

- предварительно заданная кривая Rset представляет собой кривую, созданную с помощью камеры контрольного аппарата (Х) для обжаривания, при этом камера свободна от зерен,

- на стадии b) управляют нагревательным устройством для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset, при этом камера аппарата для обжаривания свободна от зерен.

14. Способ калибровки по предшествующему пункту, в котором предварительно заданная кривая Rset, обеспечивающая набор точек, последовательно содержит:

- на первой фазе плоская часть температуры Tset при фиксированной температуре Tset-stab, предпочтительно составляет около 40°C, затем

- на второй фазе увеличение температуры Tset от Tset-stab до более высокой температуры Tset-high, затем

- на третьей фазе плоская часть температуры Tset при указанной температуре Tset-high,

- необязательно воспроизведение второй и третьей фаз при более высокой температуре, чем Tset-high.

15. Способ калибровки по любому из предшествующих пунктов, в котором после стадии c), когда воспроизводят предварительно заданную кривую Rset, аппарат для обжаривания охлаждают до температуры около 40°C.

16. Способ калибровки по любому из предшествующих пунктов, в котором:

аппарат (X) для обжаривания кофейных зерен содержит:

- камеру (1) для размещения кофейных зерен,

- нагревательное устройство (2), выполненное с возможностью подачи горячего воздуха в камеру,

- по меньшей мере один первый датчик (5) температуры для измерения температуры воздуха, подаваемого нагревательным устройством, причем указанный первый датчик температуры расположен за пределами камеры,

- систему (80) управления, выполненную с возможностью управления нагревательным устройством (2) и выполненную с возможностью воспроизведения кривых обжаривания, причем указанные кривые обжаривания обеспечивают по меньшей мере набор точек, представляющих температуру, которую нужно применять в отдельные последовательные моменты времени ti соответственно, причем указанное управление нагревательного устройства (2) осуществляют посредством регулирования контура обратной связи на основе температуры Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком (5) температуры,

причем указанный процесс калибровки включает стадии:

a - введение по меньшей мере одного второго временного датчика температуры внутрь камеры аппарата для обжаривания, подлежащего калибровке, или замена указанной камеры временной калибровочной камерой, причем указанная временная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры,

b - управление нагревательным устройством для воспроизведения предварительно заданной кривой Rset, причем указанная предварительно заданная кривая обеспечивает ряд точек, представляющих температуру для применения в предварительно заданные последовательные моменты времени t1, t2, …, tfinal соответственно, причем указанное управление основано на температуре Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком (5) температуры,

c - измерение температуры Tcal во время воспроизведения предварительно заданной кривой Rset как функции времени внутри камеры на по меньшей мере одном втором датчике температуры, что позволяет определить по меньшей мере набор точек,

d - сравнение температуры, измеренной в по меньшей мере один момент времени ti с температурой в указанный один и тот же момент времени ti предварительно заданной эталонной кривой Rref, полученной с помощью контрольного аппарата (M) для обжаривания, причем указанная эталонная кривая Rref представляет температуру Tref, измеренную в камере конкретного контрольного аппарата (M) во время управления нагревательным устройством контрольного аппарата для воспроизведения указанной предварительно заданной кривой Rset,

e - калибровка аппарата (X) для обжаривания на основании данного сравнения путем применения коррекции в контуре обратной связи температуры Treg, измеренной первым датчиком (5) температуры, или путем применения коррекции температур, предоставленных с помощью кривых обжаривания, для воспроизведения аппаратом (X) для обжаривания.

17. Аппарат для обжаривания кофейных зерен, содержащий:

- камеру (1) для размещения кофейных зерен,

- нагревательное устройство (2) для нагрева воздуха, подаваемого в камеру,

- по меньшей мере один первый датчик (5) температуры для регулирования температуры, обеспечиваемой нагревательным устройством, причем указанный первый датчик температуры расположен за пределами камеры,

- систему (80) управления, выполненную с возможностью управления нагревательным устройством и выполненную с возможностью воспроизведения кривых обжаривания, причем указанные кривые обжаривания обеспечивают по меньшей мере набор точек, представляющих температуру, которую нужно применять в отдельные последовательные моменты времени ti соответственно, причем указанное управление нагревательного устройства осуществляют посредством регулирования контура обратной связи на основе температуры Treg, измеренной по меньшей мере одним первым датчиком (5) температуры,

причем указанный аппарат содержит средство для введения временного по меньшей мере одного второго датчика температуры внутрь камеры аппарата для обжаривания или выполнен с возможностью обеспечения временной замены камеры калибровочной камерой, причем указанная калибровочная камера содержит по меньшей мере один второй датчик температуры, и

причем система управления выполнена с возможностью приема входных данных измеренной температуры указанным вторым датчиком температуры, и

при этом система управления выполнена с возможностью реализации способа калибровки по любому из пп. 1–16.

18. Машиночитаемый носитель данных, содержащий команды, которые при выполнении компьютером, процессором или блоком управления приводят к тому, что компьютер, процессор или блок управления выполняют способ калибровки по любому из пп. 1–16.