Jak mogę bezprzewodowo zmierzyć temperaturę w kawałku mięsa?

W eksperymencie kulinarnym chciałbym móc mierzyć temperaturę wewnątrz kawałka mięsa podczas jego gotowania. Z powodu mechaniki procesu gotowania użycie przewodowej sondy temperatury będzie trudne, więc zastanawiałem się, czy jest jakiś sposób, aby zrobić to bezprzewodowo.

Czy możliwe jest ustawienie termistora, kondensatora i maleńkiej cewki w taki sposób, aby można było zmierzyć jego częstotliwość rezonansową, a tym samym rezystancję termistora można zmierzyć bezprzewodowo?

Szczególnie interesują mnie bardzo małe rozwiązania, które pasowałyby do cienkiego kolca, który można by włożyć do mięsa. Z tego powodu chciałbym również, aby było to rozwiązanie bez baterii.

Dodany:

Częstotliwość próbkowania bardzo niska. Byłbym zadowolony z jednej próbki na minutę dla Sous Vide, chociaż jedna próbka na sekundę byłaby przydatna do smażenia.

Maksymalna temperatura, jaką to urządzenie będzie musiało przetrwać, prawdopodobnie będzie wynosić około 80º.

Edycja: na rynku jest już wiele takich produktów, jeśli nie chcesz sam tego robić. Spójrz na numery od 2 do 5: http://homecooking.about.com/od/kitchenequipmentreviews/tp/electricthermom.htm

Jeśli możesz uzyskać układ cewki rezonansowej i termistora z wystarczającą wartością współczynnika SNR do niezawodnego zdalnego wykrywania temperatury, wydaje się to najlepszym rozwiązaniem. Jeśli nie, oto kilka informacji o węzłach czujników bezprzewodowych.

W zakresie bezprzewodowej transmisji danych promieniowanie podczerwone obiektu rośnie proporcjonalnie do temperatury. Niestety, ta informacja mogła nam powiedzieć tylko o temperaturze powierzchni mięsa, a nie o centrum. Na początku myślałem, że może możesz użyć kolca o bardzo wysokiej przewodności cieplnej, aby zobaczyć temperaturę wewnątrz, patrząc na kolec za pomocą kamery termowizyjnej. Jednak kolec po prostu skutecznie ugotowałby każdy jego dotyk, więc prawdopodobnie wyrządziłby więcej szkody niż pożytku. Z tego powodu, niezależnie od projektu, który wybierzesz, kolec, który wstawisz, powinien mieć bardzo niską przewodność cieplną, aby nie gotował mięsa od wewnątrz. Chyba że tego chcesz.

Promieniowanie podczerwone pochodzące z piekarnika / patelni wprowadza również inny problem: hałas. Będziesz musiał wybrać nadajnik podczerwieni o częstotliwości, która nie pokrywa się z hałasem podczerwieni z urządzeń kuchennych. Może i tak wszystkie nadajniki IR są zaprojektowane w ten sposób, nie wiem. Po prostu coś, o czym należy pamiętać. Zamiast tego możesz użyć nadajnika RF, kosztem wyższej mocy. Zaletą RF jest to, że będzie penetrował więcej przeszkód niż IR.

Generator termoelektryczny byłby najskuteczniejszym sposobem pozyskiwania energii. Ponieważ oczekuje się dużej różnicy temperatur między zewnętrzną częścią mięsa a izolowanym wnętrzem, można umieścić TEG wzdłuż tego gradientu. Ale wtedy prawdopodobnie potrzebujesz obwodu regulatora napięcia do zasilania cyfrowego obwodu sterującego, czujnika temperatury i przetwornika. Nie wiem, czy TEG może wytworzyć potrzebną moc. Łatwiej może być po prostu użyć elementu magazynującego energię, takiego jak super kondensator lub bateria chemiczna. Oto niewielka bateria, która działa w temperaturze do 85 ° C: http://www.infinitepowersolutions.com/images/stories/downloads/ips_thinergy_mec225_product_data_sheet_ds1014_v1-1_final_20110913.pdf

Mówią: „Standardowa degradacja elektrochemiczna jest proporcjonalna do wzrostu temperatury. Skontaktuj się z IPS w celu uzyskania informacji dotyczących wydajności w zastosowaniach w wyższych temperaturach do 150 ° C”.

O ile nie jesz węgla drzewnego, temperatura wewnątrz mięsa nigdy nie powinna przekraczać 170 ° F (75 ° C), co mieści się w zakresie przemysłowym / motoryzacyjnym od -40 ° C do + 85 ° C. Możesz zdobyć elektronikę, która przetrwa; Problem polega na tym, jak to zasilasz. Wiem, że powiedziałeś, że wolisz rozwiązanie bez baterii, ale są baterie NiCd o temperaturze 55 ° C. Zobacz odporne na wysokie temperatury komórki

Słyszałem o chemikaliach, które działają w wyższych temperaturach, ale nie wiem dokładnie, czym one są.

Interesujące byłoby rozwiązanie bez batterylowe. Z twojego opisu zgaduję, że nie możesz zbliżyć się do jedzenia w odległości mniejszej niż około 6-10 cali (150 mm do 250 mm), co utrudnia zasilanie indukcyjne bez marnowania dużej ilości energii. Zastanawiam się, czy istnieje sposób na wydobycie energii z prądy wirowe.

Z tego, co przeczytałem, Sous-Vide zaczyna od uszczelniania próżniowego żywności w workach, a następnie zanurza torbę do kontrolowanej temperatury kąpieli wody o temperaturze znacznie poniżej wrzenia (130–150 ° F lub 55 ° C – 65 ° C). Chodzi o równomierne gotowanie potraw w tej samej temperaturze wewnątrz i na zewnątrz. Po upływie określonego czasu jedzenie będzie ugotowane równomiernie i w tej samej temperaturze wody. Wystarczy więc monitorować wodę i kontrolować element grzewczy za pomocą regulatora termoparowego opartego na pętli PID (dużo tam za mniej niż 100 USD).

ALE rozumiem, że chcesz być w stanie ugotować gruby kawałek mięsa i nie musisz zgadywać ani obliczać czasu potrzebnego na podgrzanie całego kawałka mięsa i równomierne gotowanie, zasadniczo elektroniczny wyskakujący minutnik (jak te używane w indyki.). Będziesz musiał określić wszystkie części, aby wytrzymać temperatury gotowania, co wcale nie jest trudne, ponieważ temperatury wody są niskie i możesz uzyskać części odporne na 70 ° C, części wojskowe powyżej 100 ° C. Ale rozmiar będzie trudny.

Nie chciałbym baterii w moim jedzeniu, zwłaszcza, że ​​mogłyby wybuchnąć zatruciem jedzenia. Myślę o martwym prostym nadajniku RF sterowanym napięciem, który wykorzystuje sygnał RF LUB zasilacz indukcyjny (pomyśl o mocy bezprzewodowej). AM moduluje falę nośną niskiej częstotliwości za pomocą oscylatora sterowanego termistorem. Lub możesz być naprawdę sprytny i użyć czułości wzmocnienia termicznego tranzystora, kryształu lub innego komponentu do zmiany oscylatora. Następnie prosty odbiornik, który zasila przetwornicę częstotliwości na napięcie, aby uzyskać poziom temperatury. Za każdym razem, gdy chcesz sprawdzić temperaturę żywności, po prostu „ping” sondę za pomocą mocy RF lub indukcyjnej i spójrz na częstotliwość. Jest to prawdopodobnie najłatwiejsza droga do przebycia, ponieważ eksperymentowanie z nią jest mało zaawansowane technologicznie. Możesz nawet użyć radia AM jako odbiornika i jeśli używasz częstotliwości audio dla tonu poziomu temperatury, usłysz temperaturę. Nadajniki AM można zbudować tylko z kilku elementów, dzięki czemu można je lutować razem w kulkę i umieścić w dużej, szczelnie zamkniętej kapsułce w kształcie pigułki. Możesz nawet użyć dekodera tonów, takiego jak LM567, aby uruchomić po odebraniu właściwej częstotliwości.

Aby uzyskać bardziej „cyfrową” opcję, wyszukaj „czujnik temperatury RFID” i sprawdź ten artykuł: bezprzewodowy węzeł pomiarowy ism dalekiego zasięgu ism

Czy nie jest możliwe zmierzenie wymiarów mięsa, a następnie zmierzenie ciepła i wykonanie obliczeń dotyczących tego, jak gorące powinno być wnętrze mięsa?