專利名稱：用于使用基線特征來(lái)傳感液位的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液位傳感的方法和裝置。
技術(shù)背景在諸如用于在咖啡沖泡機(jī)中儲(chǔ)藏、加熱和/或計(jì)量水的儲(chǔ)罐之類的儲(chǔ)罐中的液 位傳感由于某些原因可能是很重要的，諸如用于告知使用者儲(chǔ)罐需要再充注、用于 確定儲(chǔ)罐中存在的量、和/或防止機(jī)器在儲(chǔ)罐中不存在足夠水時(shí)工作。這些應(yīng)用中 的液位傳感可用不同方式來(lái)完成。在一種方法中，可使用導(dǎo)電探針來(lái)檢測(cè)儲(chǔ)罐中水 的存在，這是通過(guò)確定包括探針的電路電阻是否下降至絕對(duì)閾值之下、例如低于表示電路中存在相對(duì)低電阻的水時(shí)的3000歐姆來(lái)檢測(cè)的。 發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到，使用一些現(xiàn)有技術(shù)的探針檢測(cè)裝置在一些條件下不能根據(jù) 需要來(lái)工作。例如，在諸如反滲透去離子(RODI)過(guò)濾的水之類的高度過(guò)濾水的 一些應(yīng)用場(chǎng)合，由于過(guò)濾水的相對(duì)較高的電阻，檢測(cè)水位會(huì)較難。例如， 一些檢測(cè) 裝置測(cè)量導(dǎo)電探針和儲(chǔ)罐壁之間的通常開(kāi)路的電阻，當(dāng)空氣存在于探針和儲(chǔ)罐之間 時(shí)，該電路通常具有相對(duì)較高的電阻。當(dāng)使用高度導(dǎo)電的水時(shí)，當(dāng)水存在于探針和 儲(chǔ)罐之間的電路中時(shí)，電路的電阻顯著下降。然而，對(duì)于一些類型的高度過(guò)濾水， 水的電阻可能相對(duì)較高，從而阻礙一些系統(tǒng)檢測(cè)探針和儲(chǔ)罐之間水的存在。一些系統(tǒng)遇到的另一問(wèn)題是可能會(huì)存在于探針、儲(chǔ)罐壁和/或傳感電路的其它 部分上的水垢或其它沉積物。當(dāng)例如為了沖泡而在儲(chǔ)罐中加熱水時(shí)，這些沉積物在 系統(tǒng)中會(huì)是相當(dāng)普遍的。水垢和其它沉積物可引起探針電路電阻隨時(shí)間而變化，例 如隨著100次或多次儲(chǔ)罐充注/加熱/分配循環(huán)的過(guò)程而變化，以及引起探針電路電 阻隨著單次充注操作的過(guò)程而變化。例如，當(dāng)儲(chǔ)罐是新的或幾乎沒(méi)有沉積物時(shí)，在 沒(méi)有水存在于探針處時(shí)，探針電路的電阻會(huì)是相對(duì)較高的。隨著許多次儲(chǔ)罐充注/ 加熱/分配循環(huán)的過(guò)程，儲(chǔ)罐中集聚的水垢會(huì)引起探針電路的電阻從儲(chǔ)罐是新的時(shí)下降。同樣，當(dāng)儲(chǔ)罐是新的時(shí)，當(dāng)儲(chǔ)罐壁是熱的且再次充注儲(chǔ)罐時(shí)，探針電路的電 阻通常不會(huì)顯著改變。然而，當(dāng)水垢存在于儲(chǔ)罐壁和/或探針上時(shí)，在緊接著排空 儲(chǔ)罐之后，水垢可能會(huì)含有一定量的水。假如儲(chǔ)罐壁是熱的，則例如當(dāng)儲(chǔ)罐正被充 注時(shí)，由水垢保持的水會(huì)趨于蒸發(fā)，從而引起探針電路的電阻增大。結(jié)果，隨著系 統(tǒng)的使用壽命，液位傳感裝置的性能將會(huì)以相對(duì)不可預(yù)知的方式改變，并引起某些 系統(tǒng)無(wú)法可靠地檢測(cè)到儲(chǔ)罐中的水位。在本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種用于確定儲(chǔ)罐中液位的方法包括提供儲(chǔ)罐，在該 儲(chǔ)罐中液位是可變的；當(dāng)與儲(chǔ)罐相關(guān)聯(lián)的探針不與儲(chǔ)罐中的液體相接觸時(shí)，測(cè)黨包 括探針的探針電路的基線特征。該基線特征可以是電壓、電阻或包括探針的電路的 其它特征。當(dāng)已知探針不與儲(chǔ)罐中的液體相接觸時(shí)，諸如在儲(chǔ)罐排空到探針液位之 下后不久，可以測(cè)量基線特征。在測(cè)量了基線特征之后，例如當(dāng)儲(chǔ)罐正被充注時(shí)， 可以測(cè)量探針電路的第一特征?？梢曰诨€特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量第一特征 的時(shí)刻儲(chǔ)罐中的液位。例如，可將第一特征與基線特征作比較，基于該比較結(jié)果， 可以確定液位處于探針之下、之處還是之上。在一個(gè)實(shí)施例中，可以確定第一特征 和基線特征之間的差值，假如該差值超過(guò)閾值，則可以確定液體處于探針液位之處 或之上。通過(guò)使用測(cè)量出的基線特征，液位確定方法可以能夠更可靠地檢測(cè)探針處液體 的存在，甚至當(dāng)使用高度過(guò)濾的水和/或水垢或其它沉積物存在于儲(chǔ)罐、探針或探 針電路的其它部分上時(shí)也是如此。測(cè)量基線特征(例如，在儲(chǔ)罐充注操作過(guò)程中) 可以使系統(tǒng)能在己知的條件下(當(dāng)探針不與液體相接觸時(shí))檢測(cè)探針電路的電阻或 其它特征，并且使用該特征來(lái)與后測(cè)量出的特征作比較。因此，假如存在會(huì)改變探 針電路的電阻或其它特征的水垢或其它沉積物，則測(cè)量基線特征可以在檢測(cè)液位時(shí) 有效地考慮到由水垢或其它沉積物引起的電路的變化。同樣，因?yàn)榭梢跃_地測(cè)量 基線特征，所以可以檢測(cè)到在使用高度過(guò)濾水或其它高電阻液體時(shí)會(huì)發(fā)生的電阻相 對(duì)較小的變化。在本發(fā)明的另一方面， 一種液位確定系統(tǒng)可以包括探針電路，該探針電路包括 構(gòu)造和設(shè)置成與儲(chǔ)罐中的液體相接觸的導(dǎo)電探針，在該儲(chǔ)罐中液位是可變的。控制 器適于當(dāng)導(dǎo)電探針不與儲(chǔ)罐中的液體相接觸時(shí)測(cè)量探針電路的基線特征，在測(cè)量了 基線特征之后測(cè)量探針電路的第一特征，并且確定相應(yīng)于大約測(cè)量第一特征的時(shí)刻 儲(chǔ)罐中的液位。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器可以在儲(chǔ)罐充注操作過(guò)程中反復(fù)測(cè)量基線特征，從而可以在充注過(guò)程中更新基線特征。例如，可以將基線特征與第一特征作比較，假如 確定了液體不處于探針之處或之上，則可將第一特征的值指定為后續(xù)確定液位時(shí)所 用的基線特征?；蛘?，可以單獨(dú)地重新測(cè)量和重新設(shè)定基線特征。可以在整個(gè)充注 操作中重復(fù)該過(guò)程，直到確定液體處于探針之處或之上為止，此時(shí)可以停止充注操 作。從下面的描述和權(quán)利要求書中，本發(fā)明的這些和其它方面將是顯而易見(jiàn)的。


下面參照示例性實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的諸方面，其中相同的元件引用相同的附 圖標(biāo)記，在附圖中圖1示出了結(jié)合入飲料形成系統(tǒng)中的根據(jù)本發(fā)明的液位傳感系統(tǒng)的示意圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于確定儲(chǔ)罐中的液位的方法的諸步驟。
具體實(shí)施方式
可以使用用于探針傳感器的任何合適裝置和/或任何相關(guān)聯(lián)的飲料形成系統(tǒng)來(lái) 實(shí)施本發(fā)明的諸方面。為了示例在這里描述了若干不同的實(shí)施例。然而，這些示例 性實(shí)施例不是用來(lái)狹義地解釋本發(fā)明的范圍。例如，下面描述了一些實(shí)施例，在這 些實(shí)施例中，使用單個(gè)探針傳感器來(lái)確定儲(chǔ)罐中的液位。然而，也可在多個(gè)液位處 使用兩個(gè)或多個(gè)探針，從而系統(tǒng)能夠確定儲(chǔ)罐中的兩個(gè)或多個(gè)液位。此外，這里描 述了本發(fā)明的各個(gè)方面，這些各個(gè)方面可以任何合適的彼此之間的組合或單獨(dú)地使 用。在本發(fā)明的一個(gè)方面，液位傳感裝置實(shí)際上測(cè)量液位傳感探針電路的基線特 征，并使用測(cè)量出的基線特征來(lái)確定液位。這與具有在探針電路的電阻下降至預(yù)定 的絕對(duì)閾值之下時(shí)檢測(cè)液位的探針裝置的系統(tǒng)不同。如上所述，當(dāng)檢測(cè)具有高電阻 的液體時(shí)和/或當(dāng)儲(chǔ)罐、探針電路的探針或其它部分上存在水垢或其它沉積物時(shí)， 這些系統(tǒng)可能是不精確的。在一個(gè)實(shí)施例中，液位傳感裝置可以在儲(chǔ)罐的單次充注 操作過(guò)程中兩次或多次更新探針電路的基線特征，從而獲得更精確的基線，以與后 面的測(cè)量值作比較并確定液位。在本發(fā)明的一個(gè)方面，基線特征可以是電探針電路的電阻或電壓，但是也可使 用其它特征，諸如電容、表示電路電容的值(諸如電路充電時(shí)間)、阻抗、光透射率或其它特性(例如，假設(shè)液位傳感裝置使用光學(xué)檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)液位)、壓力等。 因此，本發(fā)明的諸方面可與任何合適的測(cè)量/檢測(cè)技術(shù)一起使用，而不僅僅是基于 電阻/電壓的方法。圖1示出了結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明諸方面的液位傳感裝置的飲料形成系統(tǒng)1的示意 框圖。如上所述，本發(fā)明的諸方面可以與任何類型的系統(tǒng)一起使用，而不僅僅是飲 料形成系統(tǒng)。在此示例性的實(shí)施例中，飲料形成系統(tǒng)1包括儲(chǔ)罐2，該儲(chǔ)罐2適于儲(chǔ)藏在形成飲料過(guò)程中使用的一定量的水或其它液體。水可以由泵3從儲(chǔ)罐2供給 至計(jì)量罐4。計(jì)量罐4中的水可以由諸如電阻加熱元件之類的加熱器5來(lái)加熱。已 被加熱的水可以通過(guò)氣泵9從計(jì)量罐排放出去，該氣泵9給計(jì)量罐4加壓并迫使水 從儲(chǔ)罐4進(jìn)入導(dǎo)管6以流動(dòng)至沖泡腔7。沖泡腔7可以任何合適的方式工作以從由 導(dǎo)管6供給的水中形成飲料，諸如使水與飲料介質(zhì)(例如，炒咖啡和咖啡粉)相接 觸以形成飲料(例如，咖啡飲料)?？Х葲_泡腔7可以設(shè)置成使用一次性飲料濾筒， 諸如包括飲料介質(zhì)和過(guò)濾元件的密封容器，從而加熱的水可以噴射入容器以浸泡飲 料介質(zhì)，并且已過(guò)濾的飲料可以從濾筒中移出。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到， 也可形成其它飲料，諸如茶或者其它包括水溶性物質(zhì)的沖泡或非沖泡飲料。水泵3、加熱器5、氣泵9和系統(tǒng)1的其它部分的工作可以由控制器8來(lái)控制。 控制器8可以包括一個(gè)或多個(gè)通用計(jì)算裝置、存儲(chǔ)器、合適的軟件或其它工作指令、 用戶輸入/輸出裝置、通信總線或其它連接、傳感器、開(kāi)關(guān)、繼電器、雙向三極管 開(kāi)關(guān)、和/或其它實(shí)施輸入/輸出或其它功能所必需的部件?？刂破?可以通過(guò)探針 10來(lái)檢測(cè)儲(chǔ)罐4中的水位，該探針I(yè)O可以包括導(dǎo)電元件，該導(dǎo)電元件與儲(chǔ)罐電絕 緣且定位成當(dāng)液體存在于特定水位之處或之上時(shí)與儲(chǔ)罐中的液體相接觸。例如，當(dāng) 液體通過(guò)氣泵9從儲(chǔ)罐4中排放出來(lái)時(shí)，液位將處于低液位L處，該低液位L幾 乎等于儲(chǔ)罐4中導(dǎo)管6底部處的液位。(可以由控制器8通過(guò)壓力傳感器11檢測(cè)儲(chǔ) 罐4中的壓降來(lái)檢測(cè)液體從儲(chǔ)罐4中的排放完成。也就是說(shuō)，當(dāng)水從儲(chǔ)罐4中被迫 進(jìn)入導(dǎo)管6中時(shí)，該壓力與當(dāng)液體完全排出且空氣從儲(chǔ)罐4被迫進(jìn)入導(dǎo)管6中時(shí)儲(chǔ) 罐4中的壓力相比可能相對(duì)較高。壓力傳感器ll可以設(shè)置在任何合適的位置，諸 如在供水管線中、在儲(chǔ)罐4中等，該壓力傳感器ll可以檢測(cè)表示液體排放完成的 該壓降。)此后，控制器8可以控制水泵3開(kāi)始充注儲(chǔ)罐4以使系統(tǒng)1準(zhǔn)備好形成 另一飲料。在儲(chǔ)罐4的充注過(guò)程中，控制器8可以監(jiān)測(cè)包括探針10的電路的特征，以檢 測(cè)表示儲(chǔ)罐4中的液位已到達(dá)探針10、即液位處于高液位H之處或之上的特征變化。例如，控制器8可以監(jiān)測(cè)探針電路的電阻和/或電壓變化，該電阻和/或電壓變化表示液體已經(jīng)與探針io相接觸。(在一些實(shí)施例中，水通常是低電阻的，因此在 探針10和儲(chǔ)罐壁之間的通常"開(kāi)"路將具有高的電阻，直到水閉合了探針10和儲(chǔ) 罐4之間的電路為止，從而降低了電路的電阻。即使當(dāng)在系統(tǒng)中使用RODI水時(shí)， 根據(jù)本發(fā)明的諸方面也可檢測(cè)電阻/電壓/電容中的可檢測(cè)到的變化。)在一個(gè)實(shí)施例中，控制器8可以將恒定的直流信號(hào)施加至探針電路，并監(jiān)測(cè)電 路的電壓變化，例如每8.3毫秒左右。當(dāng)在儲(chǔ)罐排放工作結(jié)束時(shí)檢測(cè)到低壓時(shí)的時(shí) 刻可以施加直流信號(hào)，直到儲(chǔ)罐的充注操作停止為止。此后，直流信號(hào)會(huì)切斷，并 且在儲(chǔ)罐的下一次排放結(jié)束時(shí)重啟。應(yīng)該理解，也可根據(jù)需要將其它信號(hào)施加至探 針電路，諸如交流信號(hào)，該交流信號(hào)可在一些應(yīng)用場(chǎng)合幫助減少探針上的水垢和/ 或其它沉積物，尤其是假如探針保持長(zhǎng)期加電的話。此外，控制器8可以具有用于 探針電路的"盲"時(shí)間段，從而控制器8在當(dāng)啟動(dòng)儲(chǔ)罐充注操作時(shí)開(kāi)始的時(shí)間段中 不使用來(lái)自探針電路的輸出。因此，可以忽略儲(chǔ)罐中的液體在初始充注過(guò)程中可i 會(huì)弄濕探針的任何飛濺(可能會(huì)引起錯(cuò)誤的液位指示)。同樣，可以使用從探針電 路提供的信號(hào)的任何合適過(guò)濾，例如需要基線特征和測(cè)量出的特征之間的差值保持 在閾值之上(或之下)持續(xù)特定的時(shí)間段、諸如1/3秒以便檢測(cè)液位的過(guò)濾器。這 種類型的過(guò)濾可以有助于避免檢測(cè)"假陽(yáng)性"。根據(jù)本發(fā)明的一方面，當(dāng)探針處于已知的條件中時(shí)，例如，當(dāng)探針是"干"的 或已知不與儲(chǔ)罐4中的液體相接觸時(shí)，控制器8可以測(cè)量探針電路的電阻或一些其 它特征。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)壓力傳感器11檢測(cè)到液體從儲(chǔ)罐中排放結(jié)束時(shí)，控 制器8可以知道探針10不與儲(chǔ)罐4中的液體相接觸。此時(shí)或者此后，控制器8可 以測(cè)量探針電路的特征，并且使用測(cè)量出的特征作為探針電路的基線特征。該基線 可以用于下一次充注操作和/或用于若干后續(xù)的充注循環(huán)?；蛘?，對(duì)于每次充注操 作可以更新基線。當(dāng)儲(chǔ)罐正被充注時(shí)，可以將基線特征與其它特征測(cè)量值作比較， 基于該比較，控制器8可以確定液體是否位于探針液位之處或之上，例如處于高液 位H之處或之上。例如，可以將在充注操作開(kāi)始的緊接之前由控制器8測(cè)量出的 基線電阻與當(dāng)水泵3實(shí)施儲(chǔ)罐的充注時(shí)探針電路的后續(xù)電阻測(cè)量值作比較。在一個(gè)實(shí)施例中，可以確定基線特征和測(cè)量出的特征之間的差值，基于該差值， 控制器可以確定液體是否位于探針液位之處或之上。例如，控制器可以檢測(cè)用于探 針電路的特定基線電壓，然后再檢測(cè)用于探針電路的另一電壓?？梢詫⒒€電壓和 后測(cè)量出的電壓之間的差值與閾值作比較，假如該差值超過(guò)閾值，則控制器可以確定液位處于探針處。否則，控制器可以再次后測(cè)量電路的電壓，將該電壓與基線作 比較，確定液位等等，直到確定液位已處于探針處為止。通過(guò)使用基線和后測(cè)量出的特征之間的差值，可以檢測(cè)到特征中相對(duì)較小的變化，諸如由于RODI水接觸探針而引起的探針電路電阻中的小變化。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)基線電壓和測(cè)量出的電壓之間的差值是約362毫伏或更多時(shí)，控制器8可以檢測(cè)到在探針10處存在水。在一個(gè)實(shí)施例中，在用于儲(chǔ)罐的充注操作過(guò)程中，可以將基線特征更新或刷新 兩次或多次。例如，假如控制器測(cè)量基線特征，然后測(cè)量探針電路特征，并確定液 位處于探針之下，則控制器可以將后測(cè)量出的特征的值指定為基線特征?？刂破骺?以適當(dāng)?shù)刂貜?fù)該過(guò)程，直到確定液位處于探針處為止。在一個(gè)實(shí)施例中，只有高于 (或低于)基線特征的值才用來(lái)刷新或更新基線特征。當(dāng)儲(chǔ)罐、探針或探針電路的 其它部分有水垢或其它影響電路電阻或其它特征的沉積物時(shí)，這種類型的方法會(huì)是 有用的。如上所述， 一些這種沉積物可以引起探針電路的電阻從一個(gè)充注循環(huán)變化 至下一個(gè)充注循環(huán)和/或在單個(gè)充注操作過(guò)程中變化。通過(guò)在充注操作過(guò)程中更新 或刷新基線特征，控制器可以考慮到由于水垢、沉積物或其它因素所引起的探針龜 路中的變化(尤其是那些在充注操作過(guò)程中會(huì)影響探針電路特征的因素)，并且能 夠精確地檢測(cè)到探針處液體的存在。這種方法可以增大信噪比，從而提高傳感操作 的精度?？稍跈z測(cè)中提供附加精度的另一特征可以是，在相對(duì)較短的時(shí)間跨度中測(cè) 量用于檢測(cè)液位變化的電路特征，例如從而有助于避免在較長(zhǎng)時(shí)間跨度中會(huì)發(fā)生的 變化。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)可以能夠確定在系統(tǒng)中使用的水或其它液體的類型，并 且因此調(diào)整系統(tǒng)操作。例如，系統(tǒng)可以能夠確定系統(tǒng)中正在使用的是RODI水還是 標(biāo)準(zhǔn)的自來(lái)水，并且在確定基線特征和測(cè)量出的特征之間的差值時(shí)使用合適的閾 值。因此，閾值可以是變量，可根據(jù)所使用的水或其它液體的類型來(lái)調(diào)整該變量。圖2示出了用于確定儲(chǔ)罐或其它容器中的液位的方法中諸步驟的流程圖。在步 驟S10中，可以測(cè)量用于探針電路的基線特征。在使用導(dǎo)電探針的裝置中，可以測(cè)量電阻、電壓、電容或包括導(dǎo)電探針的電路的其它特征。在其它裝置中，可yli量用來(lái)檢測(cè)液位的其它合適特征，諸如光阻抗或光信號(hào)幅度、壓力、溫度等。當(dāng)探 針處于己知的狀態(tài)中時(shí)，諸如當(dāng)已知一定量的液體已從儲(chǔ)罐中排放出來(lái)之后緊接著 或立即探針不與液體相接觸時(shí)，可以測(cè)量基線特征。在步驟S20中，可以在已測(cè)量了基線特征之后測(cè)量探針電路的第一特征。例 如，在儲(chǔ)罐的充注操作開(kāi)始之后，可以在測(cè)量了基線特征之后立即測(cè)量第一特征。在另一實(shí)施例中，例如當(dāng)基線特征用于多個(gè)儲(chǔ)罐充注操作時(shí)，可以在測(cè)量了基線特 征之后多次充注/排放循環(huán)后測(cè)量第一特征。可以與基線特征相同的方式測(cè)量第一 特征。例如，假如探針電路使用光學(xué)檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)在光發(fā)射器和檢測(cè)器之間是否存 在液體，則可以在測(cè)量基線特征時(shí)控制發(fā)射器以相同的強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間等i 發(fā)光。在步驟S30中，可以基于基線特征來(lái)確定液位。例如，可以基于基線特征來(lái) 確定液體處于探針之下、之處或之上。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將第一特征與基線特 征作比較，基于該比較，可以作出液位確定。在這種情況下，液位的確定將與測(cè)量 第一特征的時(shí)刻之時(shí)或左右相對(duì)應(yīng)。可以確定基線特征和第一特征之間的差值，并 基于該差值來(lái)確定液位。例如，假如基線特征是電阻，假設(shè)基線特征和第一特征之 間的電阻差值超過(guò)閾值，則可以確定液體處于探針之處或之上。通過(guò)將閾值設(shè)定為合適的值，可以作出精確的液位確定，甚至當(dāng)傳感裝置與諸如RODI水之類的相對(duì) 較高電阻的液體一起使用時(shí)也是如此。在一個(gè)實(shí)施例中，假如第一特征和基線特征的比較沒(méi)有確定液體處于探針之處 或之上，則可以將第一特征的值賦予基線特征。因此，在每次測(cè)量探針電路特征時(shí)， 系統(tǒng)可以更新基線特征，在一些情況下，系統(tǒng)可以在儲(chǔ)罐或其它容器的充注操作過(guò) 程中作多次更新。如上所述，在一些應(yīng)用場(chǎng)合，例如在由于水垢或其它影響探針電 路的沉積物的干燥而引起充注操作過(guò)程中探針電路電阻變化的情況下，更新基線特 征會(huì)是有用的。此后，可以在測(cè)量了第一特征之后測(cè)量第二特征，并將第二特征與 基線特征作比較，以在與測(cè)量第二特征的時(shí)刻之時(shí)或左右相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻作出液位確 定。盡管已經(jīng)連同本發(fā)明的特定實(shí)施例來(lái)描述了本發(fā)明，但是顯然的是，對(duì)于熟悉 本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，許多替換、修改和變型將是顯而易見(jiàn)的。因此，這里所述 的本發(fā)明實(shí)施例將是示例性的而不是限制性的?？稍诓幻撾x本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范 圍的前提下作出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于確定儲(chǔ)罐中液位的方法，該方法包括提供儲(chǔ)罐，在該儲(chǔ)罐中液位是可變的；當(dāng)與所述儲(chǔ)罐相關(guān)聯(lián)的探針不與所述儲(chǔ)罐中的液體相接觸時(shí)，測(cè)量包括所述探針的探針電路的基線特征；在測(cè)量了所述基線特征之后，測(cè)量所述探針電路的第一特征；以及基于所述基線特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量所述第一特征的時(shí)刻所述儲(chǔ)罐中的所述液位。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括將所述第一 特征與所述基線特征作比較。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括確定所述液 位處于所述探針之處、之上還是之下。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定步驟包括確定所述基 線特征和所述第一特征之間的差值。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述基線特征和所述第一特征 之間的所述差值超過(guò)閾值時(shí)，確定所述液位處于所述探針之處或之上。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 在測(cè)量了所述第一特征之后，測(cè)量所述探針電路的第二特征； 將所述第一特征的值指定為所述基線特征；以及基于所述基線特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量所述第二特征的時(shí)刻的液位。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)在大約測(cè)量所述第一特征的時(shí) 刻確定所述液位處于所述探針之下時(shí)，將所述第一特征的所述值指定為所述基線特 征。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 從所述探針不與所述液體相接觸的低液位開(kāi)始充注所述儲(chǔ)罐；以及其中，測(cè)量所述第一特征的所述步驟包括在充注所述儲(chǔ)罐的過(guò)程中測(cè)量所述第 一特征，以及，在充注所述儲(chǔ)罐的過(guò)程中實(shí)施所述確定步驟。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，假如所述確定步驟確定所述液位 處于所述探針之下，則所述方法還包括在測(cè)量了所述第一特征之后并在充注所述儲(chǔ)罐的過(guò)程中，測(cè)量所述探針電路的 第二特征；以及基于所述基線特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量所述第二特征的時(shí)刻的液位。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基線特征表示所述探針電路中的電阻、電壓或電容。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述探針包括導(dǎo)電部分，并且所 述探針電路包括所述儲(chǔ)罐的至少一部分。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將液體從所述儲(chǔ)罐分配至腔，從而使所述液體與飲料介質(zhì)相接觸并形成飲料。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述液體是水，而所述飲料是咖 啡、茶或其它包括可溶于液體的物質(zhì)的飲料。
14. 一種液位確定系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括探針電路，該探針電路包括構(gòu)造和設(shè)置成與儲(chǔ)罐中的液體相接觸的導(dǎo)電探針，在該儲(chǔ)罐中液位是可變的；以及控制器，該控制器適于當(dāng)所述導(dǎo)電探針不與所述儲(chǔ)罐中的所述液體相接觸時(shí)測(cè) 量所述探針電路的基線特征，在測(cè)量了所述基線特征之后測(cè)量所述探針電路的第一 特征，并且基于所述基線特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量所述第一特征的時(shí)刻所述儲(chǔ)罐 中的所述液位。
15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于將所述第一特征 與所述基線特征作比較以確定所述液位。
16. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于確定所述液位處 于所述導(dǎo)電探針之處、之上還是之下。
17. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于確定所述基線特 征和所述第一特征之間的差值，并基于所述差值來(lái)確定所述液位。
18. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于當(dāng)所述基線特征 和所述第一特征之間的所述差值超過(guò)閾值時(shí)確定所述液位處于所述導(dǎo)電探針之處 或之上。
19. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于在測(cè)量了所述第 一特征之后測(cè)量所述探針電路的第二特征，適于將所述第一特征的值指定為所述基 線特征，并且適于基于所述基線特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量所述第二特征的時(shí)刻的 液位。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)在大約測(cè)量所述第一特征的時(shí) 刻確定所述液位處于所述探針之下時(shí)，將所述第一特征的的所述值指定為所述基線 特征。
21. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于控制儲(chǔ)罐充注系 統(tǒng)以從所述導(dǎo)電探針不與所述液體相接觸的低液位開(kāi)始充注所述儲(chǔ)罐，并且在充注 所述儲(chǔ)罐的過(guò)程中確定所述液位。
22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，假如所述控制器確定在大約測(cè)量 所述第一特征的時(shí)刻所述液位處于所述導(dǎo)電探針之下，則所述控制器適于在測(cè)量.了 所述第一特征之后并在充注所述儲(chǔ)罐的過(guò)程中測(cè)量所述探針電路的第二特征，并且 適于基于所述基線特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量所述第二特征的時(shí)刻的液位。
23. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基線特征表示隨所述探針電 路中的電阻、電壓或電容的變化而變化的值。
24. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述探針電路包括所述儲(chǔ)罐的至 少一部分。
25. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器適于在充注所述儲(chǔ)罐的過(guò)程中反復(fù)測(cè)量所述基線特征。
26. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括飲料形成系統(tǒng)，該飲料形成系統(tǒng)適于使用從所述儲(chǔ)罐供給至腔的液體來(lái)形成飲 料。 ；
27. 如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體是水，而所述飲料是咖 啡、茶或其它包括可溶于液體的物質(zhì)的飲料。
28. 如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述飲料形成系統(tǒng)包括沖泡腔， 該沖泡腔適于容納包括飲料介質(zhì)的一次性筒，并且所述飲料是通過(guò)使所述飲料介質(zhì) 與所述液體相接觸來(lái)形成的。，
29. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述飲料形成系統(tǒng)包括加熱器， 該加熱器加熱與所述飲料介質(zhì)相接觸的所述液體。
30. 如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述飲料形成系統(tǒng)包括儲(chǔ)水罐和 計(jì)量罐，來(lái)自所述儲(chǔ)罐的水在所述計(jì)量罐中被加熱，并且水從所述計(jì)量罐供給至所 述腔。
31. —種用于確定儲(chǔ)罐中液位的方法，該方法包括 提供儲(chǔ)罐，在該儲(chǔ)罐中液位是可變的；當(dāng)與所述儲(chǔ)罐相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電探針不與所述儲(chǔ)罐中的液體相接觸時(shí)，測(cè)量包括所述導(dǎo)電探針的探針電路的基線特征；在測(cè)量了所述基線特征之后，測(cè)量所述探針電路的第一特征；以及 基于所述基線特征來(lái)確定相應(yīng)于大約測(cè)量所述第一特征的時(shí)刻所述儲(chǔ)罐中的所述液位。
全文摘要
一種使用探針的液位傳感裝置使用例如電路電阻或電壓之類的基線探針電路特征，在探針不與儲(chǔ)罐中的液體相接觸時(shí)測(cè)量該特征。可以使用基線特征來(lái)確定儲(chǔ)罐中的液位，例如確定液位處于探針之下、之處還是之上。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將該基線特征與充注儲(chǔ)罐時(shí)測(cè)量的電路特征作比較?；€特征和其它電路特征之間的差值可以用來(lái)確定探針是否與液體相接觸。
文檔編號(hào)A47J31/56GK101283239SQ200680028560
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者R·佩洛韋茲 申請(qǐng)人:庫(kù)里格股份有限公司