DE10063692A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Überwachen von erwärmungsbedingten Veränderungen von Substanzen in einem Backofen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen und Überwachen von erwärmungsbedingten Veränderungen von Substanzen, die in einem Backofen (1) in Backformen (10) aufgeheizt werden. Die bei bekannten Lösungen vorhandenen Unsicherheiten bezüglich Gestalt und Wassergehalt der Substanzen werden dadurch vermieden, dass die Messung unter Verwendung des Radarprinzips durchgeführt wird, wobei im oberen Bereich des Backofens (1) richtscharfe, auf den Boden (13) desselben gerichtete Radarantennen (4) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Überwachen von erwärmungsbedingten Veränderungen von Substanzen, die in einem Backofen in Gefäßen aufgeheizt werden, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.

Bei üblichen Backöfen wird der Backprozess aufgrund von Erfahrungswerten über eine Zeituhr gesteuert oder über eine subjektive, visuelle Beobachtung überwacht. Diese Methoden sind unsicher, da sie z. B. den Einfluss des Feuchtigkeitsgehalts auf den Garprozess und die Gestaltänderungen des Kuchenteigs während des Garprozesses nicht erfassen können; außerdem erfordert diese Methode die Anwesenheit der Bedienperson. Für eine sichere Beurteilung und für eine Automatisierung des Backprozesses ist eine kontinuierliche Überwachung desselben nach objektiven Kriterien erforderlich.

In der DE 690 17 441 T2 ist ein Hochfrequenzheizgerät zum Auftauen von tiefgefrorenen Lebensmitteln beschrieben. Bei diesem wird der Effekt ausgenutzt, dass der von den Lebensmitteln nicht absorbierte und zum Teil reflektierte Teil der Hochfrequenzstrahlung Aussagen über den Zustand der Lebensmittel und die daraus folgende optimale Auftauzeit erlaubt. Bei diesem Hochfrequenzheizgerät wird demnach der Rest der zum Auftauen eingesetzten Strahlungsenergie als Maß des Auftauzustands und als Steuergröße für die Auftauzeit verwendet. Nachteilig an diesem Hochfrequenzheizgerät ist, dass es nur eine pauschale Aussage über den Auftauzustand der Lebensmittel, jedoch keine Angabe über deren beim Erhitzungsprozess sich ändernde Gestalt bietet.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, für einen Backofen ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, wodurch eine Kontrolle von Gestalt und Feuchtigkeitsgehalt des Gargutes während des Garprozesses möglich ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und durch die Merkmale des Vorrichtungsanspruchs 7 gelöst. Generelle Vorteile des Radarprinzips bzw. der Mikrowellen-Sensorik bestehen darin, dass es sich um ein robustes, gegen Verschmutzung, Temperatur- und Dampfbildung unempfindliches und insbesondere um ein berührungslos arbeitendes, das Gargut und den Garvorgang in keiner Weise beeinflussendes Messprinzip handelt.

Mit Hilfe des Radarprinzips können Substanzeigenschaften (z. B. der Feuchtiglkeitsgehalt und die Dielektrizitätskonstante eines Kuchenteigs) bestimmt und zeitlich verfolgt werden. Je nach Messfrequenz und Art der Substanz dringen Mikrowellen mehr oder weniger tief in das Gargut ein. Mit Mikrowellensensoren können daher neben Aussagen über die Gargutoberfläche auch solche über die innere Beschaffenheit des Gargutes während des Garvorganges gewonnen werden. Da die Backöfen, speziell die Mikrowellenöfen nahezu hochfrequenzdicht sind, bestehen wahrscheinlich keine funktionstechnischen Zulassungsprobleme.

Durch Versuche hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Messung mit einem Signal einer bevorzugten Sweep-Bandbreite von 8,5 GHz im Frequenzbereich von 15 bis 80 GHz, vorzugsweise von 18 bis 26,5 GHz erfolgt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Backofen mit zwei Radarantenne und einem Backblech mit einer Kuchenform;

Fig. 2 eine Darstellung des seitlichen Verlaufs der Amplitude eines Radarechos über der Entfernung eines Kuchens von den Radarantennen.

In Fig. 1 ist ein Backofen 1 mit einer Backraum 2 dargestellt, in dessen oberen Bereich eine Halterung 3 für Radarantennen 4 angeordnet ist. Die Radarantennen 4 sind über Hochfrequenzkabel 5 mit einem Netzwerkanalysator 6 verbunden und auf den Boden 13 des Backofens gerichtet.

An den Seitenwänden 7 sind Backblecheinschübe 8 vorgesehen, in die Backbleche 9 einschiebbar sind. In Fig. 1 ist das Backblech 9 auf dem untersten der Backblecheinschübe 8 angeordnet. Auf dem Backblech 9 befindet sich eine Backform 10 mit einem Backformrand 11. In der Backform 10 ist eine Kuchenoberfläche 12 angedeutet. Der Abstand zwischen den Radarantennen 4 und dem Backformrand 11 beträgt 11,3 cm, der zwischen Radarantennen 4 und Backblech 9 17,8 cm.

In Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf der Amplitude eines Radarechos über die Entfernung zwischen einem im Backrohr befindlichen Kuchen und den Radarantennen 4 dargestellt.

Die FMCW-Radarmessung erfolgte im Frequenzbereich von 18 bis 26,5 GHz. Vor der Messung wurde der Ofen auf eine Temperatur von 175°C vorgeheizt und diese Temperatur während des Backvorganges beibehalten (Umluftbetrieb). Über einen Zeitraum von etwa 120 Minuten wurden in regelmäßigen Abständen Messwerte aufgenommen. Dabei wurden getrennt voneinander die Reflexionsamplitude des Bleches und die Reflexionsamplitude des aufgehenden Kuchens aufgezeichnet. Die Messergebnisse für diesen Kuchen sind in Fig. 2 dargestellt. Zu erkennen ist einerseits die zeitliche Änderung der Amplitude, die charakteristisch zum Ende des Backvorganges stark abnimmt. Andererseits ist das "Aufgehen des Teiges bis zu einer maximalen Höhe anhand des abnehmenden Abstandes zu den Radarantennen 4 sichtbar. Als senkrechte Linien sind die Positionen des Backblechs 9 und des Backformrandes 11 mit eingezeichnet. Der Zeitpunkt, zu dem der Kuchen fertig gebacken war, wurde im Bereich t von ungefähr 79 Minuten festgestellt, so dass der in diesem Zeitbereich zu beobachtende Knick der gemessenen Kennlinie als Klassifikator für den fertig gebackenen Zustand erscheint. Die danach folgende Änderung der Position des gemessenen Echos resultiert nicht aus einem "Zusammenfallen" des Kuchens, vielmehr ist davon auszugehen, dass die Kuchenoberfläche entsprechend trocken wird und die Reflexionen in den weiter innen liegenden, noch feuchten Bereichen des Kuchens entstehen.

Der Amplitudeneinbruch zu Beginn des Backvorganges ist auch charakteristisch und rührt vermutlich daher, dass zunächst die Oberfläche des im Innern noch kalten Kuchens an der heißen Luft im Ofen austrocknet und daher die Mikrowellen tiefer in den Kuchen eindringen und die Reflexion dadurch gedämpft wird. Erst bei Durchwärmung der gesamten Backware verdunstet deren Feuchtigkeit und befeuchtet die Oberfläche wieder. Wenn sich ein quasi "eingeschwungender Zustand" eingestellt hat, backt der Teig langsam aus (der gerade Bereich der Kurve) und am Ende des eigentlichen Backvorganges setzt wiederum eine Austrocknung der Oberfläche (und nun natürlich auch gesamten Teiges) ein.

Die vorgestellten Messungen zeigen, dass aus dem Messsignalverlauf Rückschlüsse auf den Backvorgang und den Zustand eines Kuchens gezogen werden können. Als Messfrequenz ist das Frequenzband um 24 GHz gut geeignet. Höhere Frequenzen sind wegen ihrer geringeren Eindringtiefe für dünnschichtige Speisen interessant, tiefere Frequenzen dann, wenn höhere Eindringtiefe erwünscht ist. Denkbar ist ebenfalls eine Kombination verschiedener Messfrequenzen, um mehr Messinformationen zu bekommen.

Um zu einem Radarechoprofil zu gelangen, können die bekannten Puls- oder FM- Radarprinzipien verwendet werden. Die maßgeblichen Parameter von derartigen Radarantennen ergeben sich aus den geometrischen Randbedingungen bei der Messung in Backöfen und den daraus resultierenden Anforderungen an die Strukturauflösung.

Die Strukturauflösung beschreibt die Fähigkeit eines Radarsensors, zwei in Ausbreitungsrichtung des Messsignals dicht hintereinander liegende (axiale Auflösung) bzw. zwei senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Messsignals nebeneinander liegende (laterale Auflösung) ideale Reflektoren als getrennte Objekte wiederzugeben.

Die axiale Auflösung δ_ax einer Radarantenne wird maßgeblich durch ihre Messbandbreite Δf festgelegt. Mit der Lichtgeschwindigkeit c gilt der folgende Zusammenhang:

Die laterale Auflösung hängt maßgeblich von der Aperturgröße und der Mittenfrequenz ab.

Die Nahbereichsgrenze beschreibt die minimale Distanz zwischen Radarantenne und Reflektor, ab der ein genauer Entfernungswert detektiert werden kann. Erst außerhalb dieses genannten Bereiches können sinnvolle Messwerte bestimmt werden. Da Störungen durch andere überlappende Echos, beispielsweise Systemreflexionen an Radarantenne oder Mehrfachechos verursacht werden, wird die Nahbereichsgrenze direkt durch die Strukturauflösung festgelegt.

Die Orts- bzw. Winkelselektivität einer Radarantenne wird durch das Antennen- Richtdiagramm bestimmt. Je größer das Verhältnis von Antennenapertur (entspricht ungefähr der Fläche der Antenne) zur Radarwellenlänge ist, desto schmaler wird das Richtdiagramm bzw. desto höher ist die Richtwirkung (Orts- bzw. Winkelselektivität) der Radarantenne. Durch eine höhere Richtwirkung der Radarantenne verbessert sich die Störfestigkeit der Radarmessung, da das Radarsignal besser auf das Messobjekt focussiert wird. Für richtscharfe Radarantennen ist es im Prinzip wünschenswert, möglichst hochfrequente Radare zu realisieren. Die Größe einer für eine bestimmte Richtwirkung benötigten Radarantenne ist umgekehrt proportional zur Radarfrequenz, d. h., bei Wahl einer hohen Radarfrequenz werden nur kleine Radarantennen benötigt.

Beim Puls-Echo-Radar wird die Laufzeit T_i eines kurzen Mikrowellenpulses vom Radargerät zum Reflektor und zurück gemessen. Aus der Laufzeit lässt sich bei bekannter Ausbreitungsgeschwindigkeit c (bei Mikrowellen = c = 3.10⁸ m/s) direkt die Reflektorentfernung d_i gemäß der folgenden Formel bestimmen:

d_i = 0,5.c.T_i.

Die erreichbare Auflösung ist proportional zur Länge der gesendeten Impulse. Für eine Auflösung von 5 cm werden Pulse mit einer Dauer von ca. 0,1 ns notwendig.

Alle Verfahren, die auf einer Modulation der Sendefrequenz basieren, können unter der Bedingung, dass die Änderung der Sendefrequenz innerhalb des Signal-Laufzeitintervalls (also der Laufzeit des Signals vom Sender zum Reflektor und zurück) vernachlässigbar klein ist, auf eine gemeinsame, einfache Theorie zurückgeführt werden. Zu dieser Gruppe von Verfahren gehören beispielsweise die klassischen FMCW-Prinzipien, bei denen die Frequenz kontinuierlich und zumeist linear innerhalb einer Bandbreite durchgestimmt wird (Frequenz-Sweep) sowie alle Ausführungsformen des Stepped-Frequency-Verfahrens, bei dem sequentiell verschiedene diskrete Sendesignalfrequenzen eingestellt werden.

Beim FMCW-Radar ergibt jedes reflektierte Teilsignal im Messsignal eine Sinuskomponente mit konstanter Frequenz der Formel:

s₀(t) = a_i.sinus(2.π.f_i.t).

Die Frequenz f_i der Teilsignale ist proportional zur Entfernung d_i der zugehörigen Reflektoren, die Amplitude a_i wird durch die Eigenschaften des Reflektors (z. B. Fläche, Oberflächenstruktur, Reflexionskoeffizient) bestimmt. Befinden sich mehrere Reflektoren im Erfassungsbereich der Radarantenne, so ergibt sich als Messsignal eine entsprechende Überlagerung mehrerer Sinussignale. Die Entfernung des jeweiligen Teilreflektors und die zugehörige Frequenz sind wie folgt verknüpft:

wobei c die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit), T die Sweep- Dauer und Δf die Sweep-Bandbreite bezeichnen. Dieser einfache lineare Zusammenhang zwischen der Misch-Signalfrequenz und der Signallaufzeit ergibt sich jedoch nur, wenn der Sweep exakt linear erfolgt. Jede Nicht-Linearität führt zu einer Verzerrung der Messgrößen. Darüber hinaus müssen sowohl die Bandbreite als auch die Sweep-Dauer bekannt sein.

Die Aufgabe der Signalverarbeitung besteht bei einem FMCW-Radar also darin, die Parameter der Sinusteilsignale, also deren Amplitude und Frequenz, zu bestimmen. Die gängigste Methode zur Berechnung der Signalfrequenzen bei FMCW-Systemen ist die Fouriertransformation (FT), die bei zeitdiskreten Signalen in aller Regel mit dem schnellen Fouriertransformationsalgorithmus (FFT) durchgeführt wird. Der prinzipielle Vorteil der Fouriertransformation besteht darin, dass sichergestellt ist, dass der Algorithmus für alle Eingangssignale konvergiert und das Ergebnis die Frequenzanteile per Definition korrekt wiedergibt, also physikalisch sinnvoll ist. Die maßgebliche Einschränkung ergibt sich durch die begrenzte zeitliche Länge realer Messsignale und durch deren Zeit- und amplituden-diskrete Verarbeitung. Die endliche zeitliche Apertur T bewirkt eine begrenzte Frequenzauflösung (Fresnell-Auflösung) δ_f = 1 : T und Störungen durch Fenstereffekte. Die Fenstereffekte können durch Verwendung von Fensterfunktionen, mit denen das Messsignal gewichtet wird, verringert werden. Je nach Fensterfunktion bewirkt dies jedoch eine Verschlechterung der Auflösung um den Faktor 1 bis 2. Die Auflösung δ_ax eines FMCW-Radars mit FFT-Auswertung beträgt etwa:

In der Praxis muss allerdings berücksichtigt werden, dass die angegebene Auflösungsgrenze nur eine theoretischen Wert darstellt, der für zwei nahezu gleichgroße Echos und nur bei moderatem Signal-zu-Rauschverhältnis gilt. Unterscheiden sich die Amplituden der benachbarten Signalanteile sehr stark oder liegt ein schlechtes Signal-zu- Rauschverhältnis vor, verschlechtert sich die Separierbarkeit merklich.

Für die Auswertung der Radarsignale ist es wichtig, dass der zeitliche Verlauf von Laufzeit, Amplitude und Reflexionsfaktor des Radarsignals gemessen und interpretiert bzw. klassifiziert wird, wobei insbesondere die Messwerte des Reflexionsfaktors unter Berücksichtigung von Informationen über das Gargut und von solchen, die aus angelernten Testmessungen oder aus einem trainierbaren Klassifikator, z. B. aus einem mit Lerndaten trainierten neuronalen Netz stammen, ausgewertet werden.

Der Reflexionsfaktor eines Materials wird üblicherweise durch das Verhältnis von reflektierter zu einfallender Leistungsdichte definiert. Der Reflexionsfaktor hängt neben der Oberflächenstruktur des Materials maßgeblich von dessen elektrischen Eigenschaften ab. Für eine ebene Flüssigkeitsoberfläche kann deren Reflexionsfaktor R wie folgt angegeben werden:

wobei ε_r als Dielektrizitätskonstante bezeichnet wird. Die Dielektrizitätskonstante eines Materials wird z. B. von dessen chemisch/physikalischen Eigenschaften, seiner Temperatur und zudem von der Messfrequenz beeinflusst. Der Reflexionsfaktor von körnigen Materialien hängt darüber hinaus von deren Korngröße ab. Sind die Strukturen deutlich größer als eine Wellenlänge, so verhalten sie sich wie einzelne kleinere Reflektoren. Das Messsignal besteht folglich aus einer Überlagerung der Signalanteile. Liegt die Strukturgroße im Bereich der Wellenlänge, so findet eine fast vollständige Absorption statt, und es ist praktisch kein Reflexionssignal zu messen. Sehr fein strukturierte Oberflächen mit einer Strukturgröße deutlich unterhalb der Wellenlänge wirken wie eine Flüssigkeit. Einen merklichen Einfluss auf das Reflexionsverhalten hat natürlich auch die Menge der im Material eingeschlossenen Luft.

Die Ausführungen zeigen, dass die Messung des Reflexionsfaktors nicht ohne weiteres zu einer konkreten Aussage über eine spezifische Eigenschaft eines Materials herangezogen werden kann, da eine Vielzahl von Einflussfaktoren wirkt. Erst durch Einbeziehung von Vorinformationen, z. B. über die Art des Gargutes, oder durch eine Auswertung von zeitlichen Veränderungen des Reflexionsfaktors, können aussagekräftige Resultate abgeleitet werden. Die Aufgabe der Signalverarbeitung besteht also bei einem Mikrowellensensor zur Gargutüberwachung insbesondere darin, die Messwerte und deren zeitlichen Verlauf zu interpretieren bzw. zu klassifizieren. Je nach Aufgabe ist der Klassifikator mehr oder weniger komplex. Um komplexe Messaufgaben lösen zu können, ist es günstig, die aktuellen Messdaten mit eingelernten Testmessungen zu vergleichen oder aber einen trainierbaren Klassifikator, wie z. B. ein neuronales Netz, mit Lerndaten zu trainieren.

Mindestens eine Radarantenne sendet ein Maßsignal in Richtung des interessierenden Objekts (Gargut, Gargutablage wie z. B. Backblech oder Backrost) aus. Das Signal wird am Objekt, je nach Beschaffenheit des Objektes ganz oder teilweise reflektiert und wieder von mindestens einer Radarantenne empfangen. Die Eigenschaften des Messsignals, wie z. B. Frequenz, Amplitude und Phase, lassen dann Rückschlüsse auf Lage und Beschaffenheit des Objektes zu. Entscheidend für eine aussagekräftige Messung ist, dass die detektierten Reflexionseigenschaften räumlich (d. h. konkreten Objekten) zugeordnet werden können. Die räumliche Zuordnung von Reflexionseigenschaften kann im Prinzip auch als Bildgebung bezeichnet werden. In seitlicher (lateraler) Richtung erfolgt die Zuordnung durch die Verwendung richtscharfer Radarantennen, die nur einen definierten Winkelbereich erfassen. In Tiefenrichtung (axial) erfolgt die Zuordnung durch Auswerten der Laufzeit des Messsignals. Das Empfangssignal wird üblicherweise als ein Echoprofil dargestellt, welches die Reflexionsbedingungen in Abhängigkeit von der Entfernung darstellt. Die Einschubhöhe bzw. die Höhe des Gargutes ist aus dem Echoprofil (bzw. dem Echoprofilen mehrerer nebeneinander angeordneter Radarantennen) ableitbar. Die Separierbarkeit verschiedener Reflexionsanteile wird durch die Strukturauflösung bestimmt. In Tiefenrichtung wird die Strukturauflösung (also hier die Breite der skizzierten Peaks) durch die Bandbreite des Messsignals festgelegt, in lateraler Richtung durch die Anzahl und die Richtschärfe der verwendeten Radarantennen.

Wegen der speziellen Messbedingungen im Backofen (starke Reflexionen an den Metallwänden und sehr kleiner Reflexionsraum) kann davon ausgegangen werden, dass berührungslose Messungen bei nur einer festen Frequenz in aller Regel wenig praktikabel sind, da mit einem monofrequenten Radar keinerlei Auflösung in Tiefenrichtung realisierbar ist. Die Reflexionen von Gargut, mögliche Mehrfachreflexionen oder Reflexionen an den Wänden könnten somit nicht zuverlässig getrennt und ausgewertet werden.

Im Gegensatz zu den beschriebenen Reflexionsmessungen wären auch so genannte Transmissionsmessungen, bei denen das Objekt durchstrahlt wird, denkbar. In konventionellen Backöfen, bei denen häufig metallische (also nicht mikrowellendurchlässige) Gargefäße verwendet werden und bei stark reflektierenden Medien (z. B. Gargüter mit hohem Wasseranteil) sind Transmissionsmessungen jedoch nicht praktikabel. Speziell in Mikrowellenöfen, in denen ja ohnehin keine metallischen Gefäße verwendet werden dürfen, könnten Transmissionsmessungen, insbesondere bei der Bestimmung von Garguteigenschaften, interessant sein.

Die Reflexions- und Transmissionseigenschaften eines Materials hängen im Wesentlichen von seinen dielektrischen Eigenschaften ab. Je niedriger die Dielektrizitätskonstante eines Materials ist, desto schwächer reflektiert und desto besser transmittiert es Mikrowellen. Maßgeblichen Einfluss auf die Dielektrizitätskonstante eines Gargutes haben sein Feuchtigkeitsgehalt und seine Temperatur. Ändern sich die dielektrischen Eigenschaften eines Gargutes während des Garvorganges, z. B. aufgrund von Austrocknungs- oder chemischen Vorgängen oder Temperaturänderungen, ist dies durch ein verändertes Reflexions- und Transmissionsverhalten erkennbar. Aufgrund dieser Effekte gelingt es, den Garvorgang mit Hilfe von Mikrowellensensoren zu monitorisieren.

Durch Versuche hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Messung mit einem Signal einer bevorzugten Sweep-Bandbreite von 8,5 GHz im Frequenzbereich von 15 bis 80 GHz, vorzugsweise von 18 bis 26,5 GHz erfolgt.

Die für die vorliegende Anwendung notwendige Auflösung lässt sich aus den geometrischen Randbedingungen, wie z. B. dem Abstand der Einschübe, dem minimalen Abstand vom Gargut/Gargefäß zu den Radarantennen sowie aus der minimalen Höhe des Backgutes (falls Backgut und Backgutauflage von einer Radarantenne zugleich erfasst werden) ableiten. Will man etwa eine für die Anwendung günstige Auflösung von ca. 4 cm erreichen, ist hierzu eine Sweep-Bandbreite von ca. 8 GHz notwendig.

Diese außerordentlich große Brandbreite stellt hohe Anforderungen an die verwendete Hardware. Darüber hinaus wird hierdurch die mögliche Messfrequenz weitgehend festgelegt. Die relative Bandbreite (d. h. die Bandbreite durch Mittenfrequenz) einer Radarantenne ist in aller Regel begrenzt und kann 10 bis 30% kaum übersteigen. Messfrequenzen unterhalb 24 GHz sind daher für die vorliegende Anwendung wenig geeignet. Mit zunehmender Frequenz erhöhen sich jedoch die Kosten und verschlechtern sich die Verfügbarkeit der Hochfrequenzkomponenten, so dass Frequenzen über 80 GHz zur Zeit ebenfalls nicht praktikabel sind. Das Frequenzband zwischen 15 GHz und 80 GHz erscheint daher für die gegebene Applikation am besten geeignet.

Claims (9)

1. Verfahren zum Messen und Überwachen von erwärmungsbedingten Veränderungen von Substanzen, die in einem Backofen (1) aufgeheizt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung unter Verwendung des Radarprinzips durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Substanzen vorzugsweise um Kuchenteig handelt, der während des gesamten Backprozesses vermessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung mit Hilfe eines frequenzmodulierten Radars (FM-Radar), insbesondere eines frequenzmodulierten Continuous-Wave-Radars (FMCW-Radar) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf von Laufzeit, Amplitude und Reflexionsfaktor des Radarsignals gemessen und interpretiert bzw. klassifiziert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere die Messwerte des Reflexionsfaktors unter Berücksichtigung von Informationen über das Gargut ausgewertet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen aus eingelernten Testmessungen oder aus einem trainierbaren Klassifikator, insbesondere aus einem mit Lerndaten trainierten neuronalen Netz stammen.

7. Vorrichtung zum Messen und Überwachen von erwärmungsbedingten Veränderungen von Substanzen, die in einem Backofen (1) in Backformen (10) aufheizbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich des Backofens (1) richtscharfe, auf einen Boden (13) des Backofens (10) gerichtete Radarantennen (4) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Radarantennen (4) über Hochfrequenzkabel (5) mit einem Netzwerkanalysator (6) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung mit einem Signal einer bevorzugten Sweep-Bandbreite von 8,5 GHz im Frequenzbereich von 15 bis 80 GHz, vorzugsweise von 18 bis 26,5 GHz erfolgt.