用于流量计的动态校准补偿制造技术

本申请提供一种饮料冲泡装置，包括：储存器，被配置成容纳用于制备冲泡饮料的香料的冲泡篮，以及流体地联接至储存器和冲泡篮的加热机构。流量计被配置成测量从储存器供应到冲泡篮的流体的体积。流量计被配置成响应于饮料冲泡装置的至少一个操作参数而动态地校准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流量计的动态校准补偿
技术介绍
本申请涉及流量计，并且更具体地涉及饮料冲泡装置的流量计的动态校准。当冲泡一杯咖啡时，多种因素影响风味，包括咖啡的品质、水的品质、水温以及咖啡和水之间的接触时间。在被配置成冲泡诸如咖啡等饮料的许多系统中，使用流量计来监测输送至咖啡的水的体积。流量计通常包括转子，该转子具有嵌入其中的相反极性磁体。转子被配置成随着水流过其中而绕中心轴线转动。在流量计旋转时，这些磁体经过用作开关的霍尔效应传感器，其由磁体的磁场启用和关闭。对于转子的每次旋转，由霍尔效应传感器观察到高和低信号。在恒定条件下，高品质流量计可精确到0.5％以内，意指流量计信号中的每次切换可直接与一定体积的水相关。例如，如果系统意图提供1000mL水并且流量计被校准成每个脉冲提供0.5mL，则控制器将简单地跟踪脉冲的总数，直到观察到2000个脉冲为止。这些系统的精度取决于流量计在系统工作范围内的线性度。为了控制饮料冲泡系统的操作条件，泵通常被用来控制流量(flowrate，流动速率)。但是，在操作条件不受控制的系统中，通过流量计的流体的流量可根据壁电压、煮器功率、煮器效率、水温或其他影响因素的变化而改变。由于这些因素使流量偏离标称目标速率，流量计的性能也相似地偏离，从而损害系统的精度。
技术实现思路
根据一个实施例，提供饮料冲泡装置，其包括：储存器，被配置成容纳用于制备冲泡饮料的香料的冲泡篮，和流体地联接至储存器和冲泡篮的加热机构。流量计被配置成测量从储存器供应到冲泡篮的流体的体积。流量计被配置成响应于饮料冲泡装置的至少一个操作参数而动态校准。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施例中，至少一个操作参数包括饮料系统的电压。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施方式中，至少一个操作参数包括流体的温度。根据另一个实施例，提供了一种动态校准流量计的方法，该方法包括识别流量计的校准方差和脉冲速率之间的关系以形成高级逻辑校准和将该高级逻辑校准应用于流量计。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施方式中，高级逻辑校准被应用于由流量计观察到的每个脉冲。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施例中，校准方差和脉冲速率之间的关系总体上是线性的。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施例中，使用在饮料冲泡装置的操作期间收集的数据来确定流量计的校准方差与脉冲速率之间的关系。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施例中，高级校准逻辑基于从多个饮料冲泡装置收集的数据。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施例中，该方法包括识别校准方差与通过流量计的流体的流量之间的关系，以形成高级逻辑校准。然后确定流量与脉冲速率之间的关系。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施例中，针对多个饮料冲泡装置计算每单位时间间隔的平均脉冲速率(pulserate，脉冲率)。然后将高级逻辑校准应用于平均脉冲速率。除了上述特征中的一个或多个之外，或作为替代方案，在其他实施例中，多个饮料冲泡装置中的至少一个的操作条件是不同的。附图说明并入说明书并且形成说明书一部分的附图体现本公开的几个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：图1是饮料冲泡装置的示例的示意图；图2是比较针对单个饮料冲泡装置测量的流量和体积变化的图；图3是示出用于单个饮料冲泡装置的在设定时间段内流量计的脉冲的图；图4是比较针对单个饮料冲泡装置测量的流量和校准方差的图；图5是比较针对单个饮料冲泡装置测量的脉冲速率和校准方差的图；图6是基于单个饮料冲泡装置的测量数据比较流量和脉冲速率的图；图7是表示与目标体积相比，由具有固定逻辑的流量计和具有高级校准逻辑的流量计输送的流体的体积的图；和图8是比较具有不同操作参数的多个饮料冲泡装置的脉冲速率与体积方差的图。具体描述通过参考附图的示例解释本公开的实施例以及优点和特征。具体实施方式现在参考图1，更详细地说明基本自动的饮料冲泡装置20，作为示例诸如是咖啡机，的示意图。该装置包括壳体22、储存器24、加热机构26、喷头28和冲泡篮30。储存器24、加热机构26、喷头28和冲泡篮30依次流体连通地布置。在启用装置20时，将储存在储存器30内的水或另一种流体提供给加热机构26。在加热到所需温度后，将水提供至喷头28。喷头与冲泡篮对齐并且设置在冲泡篮竖直上方。水被配置成流过形成在喷头中的一个或多个孔，以到达容纳在冲泡篮内的咖啡末或另一种食用香料上。含有香料的一部分的流体经由冲泡篮底部附近形成的出口提供至容器31。如图1所示，流量计32可布置于在水储存器24和加热机构26之间延伸的导管内。如图所示，水储存器24可与流量计32竖直对齐，这样使得水通过重力被供给到系统20，并且更具体地供给到流量计32。流量计32被配置成监测通过其中的水量，其通常指示提供给喷头28的水量。各种类型的流量计均在本公开的范围内。例如，流量计32可为可旋转桨轮，其中每次旋转生成指示已知量的水已经通过流量计92的信号。关于此类型饮料冲泡装置20的进一步细节2014年12月12日提交的美国专利申请序列第14/568,471号和2015年7月29日提交的美国专利申请序列第14/812,731中公开，两者的内容以引用方式并入本文。然而，应理解，本文描述的饮料冲泡装置20仅旨在作为示例，并且包括流量计的任何其他装置均在本专利技术的范围内。现在参考图2至图8，更详细地描述用于基于饮料冲泡系统20的操作参数来动态校准流量计32的软件算法(在本文中也被称为“高级校准逻辑”)。冲泡装置20被配置成当以第一模式操作时提供已知体积的流体。为了生成作为高级校准逻辑的应用于流量计32的操作的方程，必须识别流量计32的脉冲速率和校准方差之间的关系。通过测量提供的流体的实际体积并且通过对系统20的一个或多个操作参数进行监测，可确定流量计32的操作与系统20的一个或多个参数之间的关系。例如，如以下说明的表1所示，测量提供至流量计32的电压和提供期望体积流体所需的时间。表1-来自测试单元1的记录测量结果在说明的非限制性实施例中，待提供流体的计划体积为1281mL。如上表所示，对于各种测试运行中的每一个，计划体积和测量体积之间的差异在-1.7％和5.5％之间。通过此实验，已经确定在应用到系统20的电压变化时流量计32的精度随流量波动。将表1的数据的流量(mL/s)和体积变化进行比较的图在图2中示出。在操作期间，系统20仅被配置成观察由流量计32生成的脉冲并且不知道流量。图3指示以移动平均值为基础的所记录脉冲速率，或者更具体地，在设定时间段内记录的脉冲数量。尽管在所说明的非限制性实施例中使用2秒的时间段，但是在最小延迟下足以提供数据精确表示的任何时长均为可接受的。使用此脉冲信息，平均流量可被跟踪并且转换为校准比例因子。在下表2示出针对图3的图的50个脉冲部分记录的数据的示例。表2：记录脉冲的时间阵列通过相对于电压和温度范围来分析此数据，生成图4和图5中示出的两个图，以识别流量和校准方差之间(图4)以及脉冲速率和校准方差(图5)之间的关系。脉冲速率与校准方差的图被配置成基于流量计32旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种饮料冲泡装置，包含：储存器；冲泡篮，被配置成容纳用于制备冲泡饮料的香料；加热机构，流体地联接至所述储存器和所述冲泡篮；以及流量计，被配置成测量从所述储存器供应到所述冲泡篮的流体的体积，其中所述流量计被配置成响应于所述饮料冲泡装置的至少一个操作参数而动态地校准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.20 US 14/887,5621.一种饮料冲泡装置，包含：储存器；冲泡篮，被配置成容纳用于制备冲泡饮料的香料；加热机构，流体地联接至所述储存器和所述冲泡篮；以及流量计，被配置成测量从所述储存器供应到所述冲泡篮的流体的体积，其中所述流量计被配置成响应于所述饮料冲泡装置的至少一个操作参数而动态地校准。2.根据权利要求1所述的饮料系统，其中所述至少一个操作参数包括所述饮料系统的电压。3.根据权利要求1所述的饮料系统，其中所述至少一个操作参数包括所述流体的温度。4.一种动态地校准流量计的方法，包含：识别所述流量计的校准方差和脉冲速率之间的关系以形成高级逻辑校准；以及将所述高级逻辑校准应用于所述流量计。5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述高级...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾斯廷·加勒特·赖利，
申请(专利权)人：沙克忍者运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US