PR_429

progettare 429 APRILE 2020 73 tenza di output non è sufficiente per mantenere un’erogazione di energia ottimale. Il team si è quindi affidato a un sistema di feedback a circuito chiuso per valutare le opportunità di miglioramento delle configurazioni di cottura. I forni a circuito chiuso, a differenza di quelli con sistema di con- trollo ad anello aperto, consentono al dispositivo di leggere le condizioni iniziali, applicare configurazioni di riscaldamento specifiche e adattarsi alle proprietà fisiche mutevoli del carico durante la cottura. Usando i circuiti chiusi come forma di control- lo, gli ingegneri possono immettere di nuovo nel sistema l’output generato. Confrontando l’output effettivo con quello desiderato, possono proget- tare questo tipo di sistema per rile- vare e monitorare automaticamente la differenza di output attraverso un segnale di errore e quindi modificare i carichi, le proprietà degli alimenti e le altre condizioni per migliorare il processo di cottura. Utilizzando il feedback del sistema cavità/carico, gli ingegneri sono in grado di eseguire test per vedere se le configurazioni di cottura posso- no essere combinate per migliorare l’uniformità di erogazione di energia (Figura 2), utilizzando al contempo meno potenza nominale per ottenere lo stesso risultato. Da lì, il team può continuare ad affi- nare i test e validare e comprendere i risultati della simulazione. “Comsol Multiphysics permette al nostro te- am di eseguire accurate simulazioni accoppiate elettromagnetiche e termi- che di materiali alimentari, o ‘carichi’ - dice Hopper -. Le proprietà di questi carichi cambiano con la temperatura e la frequenza e abbiamo scoperto che il software può tener conto di questi cambiamenti e fornire buone approssimazioni per il modello di ri- scaldamento, l’ampiezza del campo elettromagnetico e la densità delle perdite”. Per esempio, quando creano simu- lazioni di cavità caricate e non cari- cate, il team può vedere dove è più probabile che si trovino i punti caldi (Figura 3).Valutare con la simulazione i possibili pattern di riscaldamento e il potenziale assorbimento in cavità e pentole può aiutarli a strutturare i loro esperimenti, in cui i dati termici ed elettromagnetici saranno raccolti usando frequenze multiple (Figura 4). Inoltre, possono assicurarsi che i risultati della simulazione siano accu- rati creando una differenza di tempe- ratura intenzionale tra alimenti come il pane e le uova. Cuochi per elettrodomestici smart Oltre a simulazioni più complesse, Hopper crea app di simulazione in modo che i colleghi siano in grado di interagire con il progetto modifi- cando parametri quali la risposta in frequenza o in fase, la temperatura e il tempo (in termini di preparazione della ricetta), la dimensione del cam- pione e gli effetti della posizione, le proprietà dielettriche e altro ancora. Ci sono molti vantaggi nel distribuire le app all’internodi un’organizzazione. “Dal momento che lavoro in un team variegato con diversi livelli di com- petenza e background, ho scoperto che adattare le app agli interessi e alle mansioni lavorative alleggerisce il carico di lavoro degli esperti di si- mulazione”, dice Hopper. Hopper vede anche le app di simula- zione come un’opportunità per edu- care gli altri. Infatti, alcune delle app del forno Ibex (Figura 5) sono state create appositamente per introdurre nuovi membri del team e stagisti ai concetti fondamentali sull’interferen- za delle onde, sulla dipendenza del fattore di perdita dal dielettrico e sul riscaldamento RF. I dispositivi di cottura a stato solido stanno facendo progressi promettenti nell’arte culinaria e il riscaldamento mirato degli alimenti è solo uno di questi. Continuando a usare ingre- dienti importanti come la simulazione, le app e gli strumenti di post-pro- cessing, gli ingegneri e i produttori dell’industria alimentare possonopro- gettare elettrodomestici intelligenti più efficienti e affidabili sia per le cucine professionali sia per quelle domestiche. Figura 5. Interfaccia utente di una app di simulazione di un forno Ibex.