Türk Kahvesi Pişirme Süreci İçin Algılayıcı Tabanlı BirKontrol Yöntemi

Özet

Son yıllarda gerçekleşen teknolojik ilerlemeler ile birlikte heterojen gıda karışımlarını otomatik olarak pişirebilen makineler geliştirilmektedir. Bu makinelerde geliştirilen algılayıcı sistemler pişirme işleminin kontrolünün hassas olarak sağlanması ve ürünün başarısı için kritik bir rol oynamaktadır. Piyasada önemli bir yer tutan bu ürünler çeşitli algılayıcı sistemlere sahip olmakla birlikte, buhar, sıcaklık ve algılayıcı üzerinde meydana gelen yoğuşma gibi etkilere maruz kaldığında hatalı kararlar vererek, sürdürülebilir bir performans sunmakta zorlanmaktadırlar. Bu çalışmada, indüksiyon ısıtıcılı bir otomatik Türk kahvesi makinesinde, pişirici haznesinin dışına yerleştirilen bir sıcaklık algılayıcısı yardımıyla karışımın sıcaklığını temassız bir şekilde kestirebilen bir durum gözleyici modeli sunulmaktadır. Ayrıca, gerçek zamanlı deneylerden elde edilen veriler kullanılarak bir dinamik model oluşturulmuştur. Kahve sıcaklığının hazne içerisine algılayıcı yerleştirilerek elde edildiği deneyçalışmaları gerçekleştirilerek önerilen sistem test edilmiştir. Oluşturulan model gerçek karışımın sıcaklığını 25℃ ve 90℃aralığında %96.63 doğruluk ile kestirmektedir. Bu sonuçlara göre, önerilen algılama yöntemi kullanılarak istenilen tat ve kıvama sahip Türk kahvesi pişirilebilmektedir.

Abstract

Due to the recent technological advancements, autonomouscookers are being developed for heterogeneous food mixtures. Advanced sensing systems play a critical role in suchappliances to ensure a precise control of the cooking processand a successful operation. Such devices are of high demandamong the consumers and they are built upon various systemsfor sensing. However, the sensing systems might encountermajor difficulties if exogenous disturbances such as steam, heat or condensation on the sensor exist. This situation maylead to false executions and problems in providing sustainableperformance. In this study, a state observer model isdeveloped for an automatic Turkish coffee machine possessingan induction heater. This model can be used to estimate thetemperature of the mixture with only one temperature sensorplaced outside the cooking chamber. In addition, a dynamicmodel is constructed utilizing the data acquired by real timecoffee making experiments. The proposed structure is tested byplacing a temperature sensor inside the cooking chamber. Theconstructed model estimates the actual temperature of themixture within an interval of 25℃ and 90℃ with %96.63 accuracy. According to these results, Turkish coffee with thedesired taste and consistency can be cooked using therecommended sensing method.