專利名稱：：測定水硬度的方法和系統(tǒng)的制作方法測定xK^度的方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及水硬度的測定，尤其是洗衣坤幾中水硬度的測定和4卜充。
背景技術(shù)：
：才幾器洗滌系統(tǒng)一^^吏用清洗劑，這種清洗劑與水混合形成清洗溶液。例如去污劑的清洗劑分解并除去食物或其他污漬，且在堿性條件下更為有效。然而，存在于水中的硬水離子(例如，鈣離子和鎂離子)會(huì)降低去污劑的有效性。因此，向洗滌水中加入鰲合劑來鰲合硬水離子。典型的鰲合劑包括，但不限于，次氮基三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)和三聚石粦酸鹽(TPP)。在進(jìn)行洗滌:捧作前，水硬度(即硬水離子濃度)一船:是未知的，因此需要向洗滌水中加入的用來螯合硬水離子的鰲合劑的量也是未知的?！N解決未4口水石更度的途徑是向去污劑中加入過量的鰲合劑從而鰲合所有可能的硬水離子。但是，這種方法一l殳會(huì)浪費(fèi)大量的鰲合劑。另外，由于鰲合劑價(jià)格昂貴，這一方法成本較高。名為"石更水三聚^壽酸鹽鰲合作用4亭止點(diǎn)自動(dòng)4全測的方法和4義器"的美國專利第4,334,881號(hào)中描述了兩種途徑，這兩種途徑可以何時(shí)確定鰲合劑添加量已經(jīng)足夠完全i也鰲合硬水離子。在一種途徑中，在監(jiān)測洗滌水電導(dǎo)率的情況下IC'隄的向洗滌水中加入TPP。隨著鰲合劑的添加，當(dāng)電導(dǎo)率的變4匕出3E見最大速率時(shí)，可以確定完全的鰲合作用。在第二種途徑中，如果洗滌溶液的pH^f直在11以上(來沉淀4美離子)，當(dāng)電導(dǎo)率首次出現(xiàn)隨著TPP的加入而基本上增大時(shí)，加入1.5倍多的TPP來鰲合所有的剩余的釣離子。^f旦是這兩種途徑都比4交'匱，而且不準(zhǔn)確。因此，需要改進(jìn)的方法和系統(tǒng)來測量水石更度并確定需要鰲合硬水離子的鰲合劑的量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過提供用于測定水》更度、確定并分配用于鰲合硬水離子需要的鰲合劑的量的方法和系統(tǒng)，克服了上述限制和缺點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方案中，分配鰲合劑和清洗劑的方法包括得到第一電導(dǎo)率測量值，和根據(jù)第一電導(dǎo)率測量值確定第一鰲合劑用量。從鰲合劑源中向洗滌室中加入第一鰲合劑用量，獲得第二電導(dǎo)率測量值。根據(jù)第二電導(dǎo)率測量值，確定并儲(chǔ)存鰲合因子。從去污劑源向洗滌室中加入一定量的去污劑。在另一實(shí)施方案中，檢測水石更度改變的方法包括4尋到第一電導(dǎo)率測量值，和根據(jù)第一電導(dǎo)率測量值確定第一鰲合劑用量。從鰲合劑源中向洗滌室中加入第一鰲合劑用量，獲得第二電導(dǎo)率測量值。根據(jù)第二電導(dǎo)率測量值，確定并儲(chǔ)存當(dāng)前的鰲合因子。水硬度的變化基于當(dāng)前的鰲合因子與之前的鰲合因子的比較。于檢測水硬度變化的方法包括，在每一個(gè)處理循環(huán)中向洗滌室中螯合劑來螯合水硬度離子。對于每個(gè)處理循環(huán)確定其相對應(yīng)的單獨(dú)的螯合因子，在這里，螯合因子與各個(gè)處理循環(huán)的水石更度有關(guān)。用于當(dāng)前處理循環(huán)的每個(gè)螯合因子與至少一個(gè)之前確定的發(fā)合因子相比4交。當(dāng)比4交結(jié)果顯示水》更度變化滿足預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)。[OOll]在更另一實(shí)施方案中，用于識(shí)別7Kl^f匕步文力下降的方法包括，獲得第一電導(dǎo)率測量值并根據(jù)第一電導(dǎo)率測量值確定第一螯合劑用量。從螯合劑源向洗滌室加入第一螯合劑用量的第一部分，獲得第二電導(dǎo)率測量值。確定水庫欠化效力，并4艮據(jù)此效力從螯合劑源中向洗滌室加入第一螯合劑用量的第二部分。獲得第三電導(dǎo)率測量值，根據(jù)此第三電導(dǎo)率測量值可以確定螯合因子并記錄下來。了解水硬度的價(jià)值在于能夠排除由于水硬度不受控制而造成的問題和減少螯合劑過度使用。許多原因可以使水硬度發(fā)生改變，包括水供給源的改變、蓄水層季節(jié)變化、和4欠水劑失歲文。本發(fā)明使方便的檢測到這些改變成為可能并因此調(diào)節(jié)螯合劑，從而節(jié)約化學(xué)藥劑的費(fèi)用并改進(jìn)洗滌結(jié)果。根據(jù)對本發(fā)明實(shí)施方案的詳細(xì)介紹與附圖相結(jié)合，本后凈皮更加清楚的理解。在附圖的全圖幾個(gè)示圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)i己表示相應(yīng)的部分。圖l是一種示意圖，i兌明才艮才居本發(fā)明一種實(shí)施方案的實(shí)例性洗滌系統(tǒng)。圖2是一種方才匡圖，i兌明4艮據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的4空制系統(tǒng)。圖3是依照本發(fā)明的一種實(shí)施方案測定水硬度和分配螯合劑和清洗劑的一種示例性過考呈的流程圖。圖4A和4B分別是電導(dǎo)率對硬水離子濃度、電導(dǎo)率對螯合劑用量或濃度的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案測定水硬度、分配螯合劑和清洗劑和識(shí)別水軟化效力降低過程的流程圖。具體實(shí)施方式^使用電導(dǎo)率傳感器、一種或一種以上的螯合劑和計(jì)算才幾控制得"化學(xué)分散系統(tǒng)，以一種#斤穎的方式測定水石更度。在某些實(shí)施方案中，當(dāng)4企測到新一輪的充水循環(huán)時(shí)，測定洗滌室中水的起始電導(dǎo)率測量<直。確定硬水離子的最大濃度，硬水離子的最大濃度相當(dāng)于測得的電導(dǎo)率，也就是i兌，即使其他離子可能實(shí)際上也影響了測得的電導(dǎo)率，但假設(shè)所有傳導(dǎo)率都是由在水中的鈣離子和/或鎂離子造成的。然后，向洗滌室中加入足夠的螯合劑螯合這些最大濃度的硬水離子并再次測定電導(dǎo)率。利用這兩個(gè)電導(dǎo)率測量值，確定石更水離子的實(shí)際濃度。然后使用基于硬水離子實(shí)際濃度的螯合因子確定隨后洗滌周期中被加入用來螯合所有硬水離子的螯合劑用量。.這里描述了測定水硬度、確定和分配螯合硬水離子所-必需的螯合劑用量的方法、系統(tǒng)、和計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明確定的實(shí)施方案將會(huì)被引用，在隨后的附圖中將闡明這些實(shí)施方案的實(shí)施例。盡管將要結(jié)合實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行描述，但應(yīng)當(dāng)J里解，這并不是將本發(fā)明只限制在這些特點(diǎn)的實(shí)施方案中。相反地，本發(fā)明覆蓋如所附權(quán)利要求定義的，在本發(fā)明精神范圍內(nèi)的多種變體、ff"飾和同等物。此外，在下面的描述中，闡明了許多細(xì)節(jié)，從而使本發(fā)明能夠被徹底的了解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯然可以理解，本發(fā)明在不包括這些細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)現(xiàn)。在其他情況下，對本領(lǐng)域普通^t術(shù)人員所熟知的其他方法、步驟和成分并沒有進(jìn)4亍詳細(xì)的描述，從而^f吏本發(fā)明變得才莫糊。圖l是一種示意圖，闡明了按照本發(fā)明一種實(shí)施方案的示范性的洗滌系統(tǒng)。洗滌系統(tǒng)100包4舌一種洗滌室102、一種控制系統(tǒng)104、一種清潔劑分配器106、一種螯合劑分配器108和一種供水系統(tǒng)110。在某些實(shí)施方案中，洗滌系統(tǒng)100是一種商用洗石宛4幾。在其4也實(shí)施方案中，洗滌系統(tǒng)IOO是一種家用洗石宛才幾、一種商用洗衣沖幾或一種家用洗衣才幾。洗滌室102與4非水管112相連?？刂葡到y(tǒng)104與表114、電導(dǎo)傳感器118、清潔劑分配器106和螯合劑分配器108相連。表114監(jiān)測從供7jc系統(tǒng)110流入洗滌室102的水的流量。電導(dǎo)傳感器118是一種典型的傳感器，通常用于測定商用洗》宛才幾中的去污劑濃度。美國專利第6,223,129號(hào)和第6,529,841號(hào)描述了這類傳感器的細(xì)節(jié)和與之相關(guān)的電學(xué)和控制，這些專利的內(nèi)容通過51證在此并入本文。也可以使用其他種類的電導(dǎo)率測量系統(tǒng)。電導(dǎo)傳感器118可以同時(shí)包括一種溫度傳感器，從而最初的電導(dǎo)率測量值可以用標(biāo)準(zhǔn)修正系數(shù)1.8%/。C凈支校準(zhǔn)到20。C。分配器106和分配器108與通常用于分配化學(xué)試劑進(jìn)入商用洗石宛才幾的分配器相似。美國專利第5,647,391號(hào)描述了示范性的分配器，該專利的內(nèi)容通過引證在此并入本文。由清潔劑和螯合劑形成的化學(xué)試劑可以是液體也可以是固體(粉末)?？刂葡到y(tǒng)104能夠控制化學(xué)試劑加入準(zhǔn)確的劑量。典型的劑量在5cc's(或5克)到250cc's(或250克)之間。典型的準(zhǔn)確度應(yīng)該在目才示劑量的+/-5%或+/-1cc，或+1-1克)。這些凄t才居和準(zhǔn)確度適用于典型的商用洗碗機(jī)，《旦不應(yīng)^L為是本發(fā)明范圍的限制?；瘜W(xué)試劑具有兩個(gè)目的。它們的主要作用是支持洗碗機(jī)的清洗過程。它們的次要作用是作為用于測量水硬度的試劑。在某些實(shí)施方案中，去污劑^皮分裂成兩個(gè)單獨(dú)的化學(xué)試劑；一個(gè)包含初步凈化成分，另一個(gè)包含螯合劑。螫合劑用來控制(螯合)硬水離子。為了制造一種完整的去污劑，向洗滌槽中加入清潔化學(xué)劑，清潔化學(xué)劑又叫做"化學(xué)能"或"CE"成分，添加濃度水平由存在的污漬水平確定(如果是輕^f鼓污漬是最合適的，如果是重污漬可能要更多)。加入螯合劑，螯合劑經(jīng)常叫做"螯合值"或者"CV，，成分，添加到能夠螯合所有硬離子的濃度水平。由于CV成分是相當(dāng)昂貴的，不加入比所需劑量多的螯合劑最為合算。圖2是方才匡圖，闡明了才艮據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的控制系統(tǒng)。4空制系統(tǒng)104—4殳包4舌處理單元(CPU)222、一個(gè)或一個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)或其他通信接口232、存5&器202、和一個(gè)或一個(gè)以上用于互相連接這些成分的通信信息轉(zhuǎn)移通路224。控制系統(tǒng)104任選地可能包括一種用戶界面116，用戶界面116包括顯示裝置228和鍵盤230。存貯器202可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器同時(shí)還可以包4舌永久性存器，例如一個(gè)或一個(gè)以上磁盤存儲(chǔ)器裝置。存貯器202可以任選地包括一個(gè)或一個(gè)以上遠(yuǎn)離CPU222的存儲(chǔ)設(shè)備。在某些實(shí)施方案中，存貯器202存儲(chǔ)以下程序、模數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或其子集一種才喿作系統(tǒng)204，包4舌處理多種基礎(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)的程序同時(shí)進(jìn)行依賴硬件的任務(wù)；通信才莫塊206^皮用來通過一個(gè)或一個(gè)以上通信4妄口232(有線或無線的)將4空制系統(tǒng)104連4妻到其他計(jì)算才幾(例如，用于洗滌系統(tǒng)100的遠(yuǎn)程監(jiān)督)或裝置；通信接口可以包括網(wǎng)結(jié)接口(用于連4秦國際互l關(guān)網(wǎng)絡(luò)、局i或網(wǎng)等等)、RS2324妻觸面、或任一其他的合適的4矣觸面；水分控制模塊208能夠調(diào)節(jié)進(jìn)入洗滌室102的水量；螯合劑控制一莫塊210能夠調(diào)節(jié)通過分配器108被加到洗滌室102中的螯合劑的量；去污劑控制一莫塊212調(diào)節(jié)通過分配器106被加到洗滌室102的清潔劑的用量；電導(dǎo)傳感器模塊214控制或監(jiān)測傳感器118的操作；硬度計(jì)算單元216至少部分的基于電導(dǎo)率測量值和水容量確定硬水離子濃度和螯合劑用量；比較模塊218將當(dāng)前的硬水離子濃度和/或螯合因子與之前的值進(jìn)行比較，從而識(shí)別水硬度的變化和/或水的軟化效力；和洗滌才莫塊220，控制洗滌室102中的洗滌過禾呈；上述的每一個(gè)識(shí)別模塊相當(dāng)于一組用于進(jìn)行上述功能的指令。這些模塊(即，這些指令)不必作為單獨(dú)的軟件程序、步驟或4莫塊執(zhí)行，因此這些模塊各種各樣的子集可以在多種實(shí)施方案中結(jié)合或者重新調(diào)整。在某些實(shí)施方案中，存貯器202可能《諸藏一種才莫塊的子集和識(shí)別上述的凄4:才居結(jié)構(gòu)。此外，存貯器202可以儲(chǔ)藏其他的模塊和上面沒有提到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。圖3是按照本發(fā)明的一種實(shí)施方案，用于測定水石更度和螯合劑和清潔劑分配示范性流程的流程圖。控制系統(tǒng)104確定洗滌系統(tǒng)100是否發(fā)生新的充水循環(huán)(302)。在新的充水循環(huán)中，在洗滌開始之前，洗滌室102祐:從供給UO處提供的清水充滿。各種各樣的方法可以被用于辨別何時(shí)洗滌室110已經(jīng)排干水并重新^^清水填滿。美國專利第4,509,543號(hào)描述了一種方法，在這種方法中^f吏用了一種電導(dǎo)傳感器，例如傳感器118。做為選擇，一種浮動(dòng)開關(guān)可被用于辨別罐排干和重填滿。如果發(fā)生新的充水循環(huán)，通過例如電導(dǎo)傳感器才莫塊214,-使用傳感器118獲得(清)水的第一電導(dǎo)率測量值(304)。第一電導(dǎo)率測量值可以轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲笥菜x子濃度(306)。在某些實(shí)施方案中，石更度計(jì)算模塊216使用一種等式或查找電導(dǎo)率與硬水相關(guān)的圖表，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變。圖4A是特定溫度下導(dǎo)電性與硬水離子濃度關(guān)系的示意圖。這種圖表(和相應(yīng)等式或表格)中的翁:凈居可以通過測定添加已知量石更水離子的最初純水才羊品的電導(dǎo)率獲^尋。這些測量值還可以在一系列溫度下測量，從而得到與溫度相關(guān)的電導(dǎo)率。因此，第一電導(dǎo)率測量值(例如圖4A中的A)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲罂赡躛:水離子濃度(例如，圖4A中的B)。硬水離子濃度通常用鈣離子的ppm(百萬分之)表示。根據(jù)—第一電導(dǎo)率測量值，確定向洗滌室102中加入的螯合劑用量(308)。在某些實(shí)施方案中，螯合劑用量是計(jì)劃足夠完全螯合洗滌室中水硬離子的用量。例如，如果完全螯合石更水離子所需的螯合劑比硬水離子的摩爾比率為1:1,則需要的螯合劑用量由下式計(jì)算得到螯合劑體積=(最大可能硬水離子濃度)-(洗滌室中水的體積)需要的螯合劑的量還可以表示為質(zhì)量，用上述等式計(jì)算值乘以合適的密度計(jì)算得到。在某些實(shí)施方案中，石更度計(jì)算才莫塊216根據(jù)最大可能的硬水離子濃度(來源于第一電導(dǎo)率測量值)計(jì)算需要的螯合劑用量和在新的充水循環(huán)期間表114確定的進(jìn)入洗滌室102的K的用量。乂人鰲合劑源中108(310)向洗滌室102中加入適量的鰲合劑。如果鰲合劑為液體，可以使用蠕動(dòng)計(jì)量泵(或其他合適的液體泵)加入；如果鰲合劑為4分末，則可使用姊分末測量裝置(也叫粉末計(jì)量裝置)加入。當(dāng)鰲合劑在洗滌室102中與水完全混合后，獲得第二電導(dǎo)率測量值(312),通過測定電導(dǎo)率的穩(wěn)定性來確定混合完全。同樣的，系統(tǒng)可在分配才喿作后等待一段預(yù)先確定的時(shí)間，來進(jìn)行第二電導(dǎo)率的測量。才艮據(jù)第二電導(dǎo)率測量值，確定硬水離子的實(shí)際濃度(314)。該測定可由圖4B來幫助說明，圖4B是三種不同的水樣的電導(dǎo)率與鰲合劑加入量的關(guān)系示意圖，三種水樣初始電導(dǎo)率相同(圖4B中的A),但實(shí)際硬水離子濃度不同。-如美-國專利第4，334，881號(hào)所示，隨著鰲合劑的加入，電導(dǎo)率緣慢增加，直到硬水離子全部被鰲合。當(dāng)硬水離子濃度與鰲合劑iL素的摩爾比為1:1時(shí)，鰲合進(jìn)4亍完全。一旦石更水離子被完全鰲合，電導(dǎo)率隨著多余的鰲合劑的加入而迅速升高，與不含石更7jc離子的水的速率基本相同。此3見象解釋了402和404線條的斜率變化。完全鰲合后的斜率依賴于加入何種鰲合劑，可通過在純水中加入鰲合劑，測量電導(dǎo)率的變化來確定該斜率。線404示意了實(shí)際^_水離子濃度來源于第一電導(dǎo)率測量值的濃度(例如，在圖4A中，B來源于A)的水樣的電導(dǎo)行為。換句詔-說，對于該樣品，所有的電導(dǎo)率本質(zhì)上都是來源于硬—水離子這一假說是正確的。因此，對于該樣品，鰲合劑的加入量(圖4B中的C)恰好足夠鰲合硬水離子；圖4B中的D是測量的第二電導(dǎo)率；沒有浪費(fèi)多余的鰲合劑。線400示意了硬水離子濃度可以忽略不計(jì)的水樣的預(yù)期電導(dǎo)行為。換句話說，對于該樣品，所有的電導(dǎo)率來源于除了硬水離子以外的離子。對于該樣品，不需要加入鰲合劑，因?yàn)闆]有硬水離子需要鰲合。因此，該樣品的電導(dǎo)率沒有緩慢的增加。取而代之的是，鰲合劑一加入水中，電導(dǎo)率就會(huì)快速增加，當(dāng)鰲合劑的力口入量為C的時(shí)4美，終止于圖4B中的F。線402表明硬水離子濃度不可忽略不計(jì)，但低于來源于第一電導(dǎo)率測量值的濃度的水樣的預(yù)期的電導(dǎo)行為。換句話_說，只有部分電導(dǎo)率來源于硬水離子。對于該樣品，鰲合硬水離子所需的鰲合劑量為圖4B中的G。當(dāng)加入樣品中的鰲合劑的量為C的時(shí)候，一些鰲合劑被浪費(fèi)(例如，圖4B中的G)，測得的第二電導(dǎo)率為圖4B中的E。當(dāng)樣品只有部分電導(dǎo)率來源于硬水離子，測得的第二電導(dǎo)率會(huì)在圖4B中的F(無電導(dǎo)率來源于硬水離子)與D(全部電導(dǎo)率來源于硬水離于)之間呈近似線性變化。因此，如果完全鰲合前后的殺牛率已知為一個(gè)給定的鰲合劑(例如，來自于可4空鰲合劑濃度的水4羊初始的電導(dǎo)率測量值)，并且測量加入鰲合劑前后的電導(dǎo)率，那么第二電導(dǎo)率的測量值可轉(zhuǎn)化為實(shí)際硬水離子濃度。在一些實(shí)施方案中，完全鰲合前后，電導(dǎo)率與鰲合劑的量的比值斜率以一、二或更多鰲合劑被存于存儲(chǔ)器202中，并被硬度計(jì)算才莫塊216用來將第二電導(dǎo)率測量值轉(zhuǎn)化為實(shí)際硬水離子濃度。在一個(gè)實(shí)施方案中，在200C下測量電導(dǎo)率，導(dǎo)致以下一階關(guān)系的確定。在圖4A中B=1.14xA,A-清7jc電導(dǎo)率，uS/cm;B=石更水離子最大可能濃度，ppm級(jí)的鈣離子。在圖4B中，D=1.25xA，F(xiàn)=(l，65xA)+304uS/cm,A=清7jc電導(dǎo)率，uS/cm,D=力口入一定量的鰲合劑C完全混勻之后，所有初始電導(dǎo)率來源于硬水離子濃度時(shí)的電導(dǎo)率測量值，F(xiàn)=加入一定量的鰲合劑C完全混勻之后，無初始電導(dǎo)率來源于硬水離子濃度時(shí)的電導(dǎo)率測量值?！@些方程式，結(jié)合兩次電導(dǎo)率測量值(例如清7jc的電導(dǎo)率和加入鰲合劑之后混勻測定的電導(dǎo)率)，可用來計(jì)算實(shí)際石更水離子濃度。在一些實(shí)施方案中，用表格替代方程式來計(jì)算實(shí)際石更水離子濃度。在表格中，對于每個(gè)起始電導(dǎo)率(可用內(nèi)插法保持表格大小合理)，都有一個(gè)與最大可能硬水離子濃度百分比相關(guān)的終止電導(dǎo)率的可能數(shù)據(jù)排列，范圍從1000/o到0%。換句話i兌，當(dāng)最大可能^:水離子濃度為700ppm時(shí)，第二電導(dǎo)率測量值可以顯示只有30%的離子是石更水離子，實(shí)際石更水離子濃度只有210ppm。表l為示范表格。表1-20°C,初始電導(dǎo)率為600uS/cm時(shí)，加入鰲合劑后電導(dǎo)率轉(zhuǎn)換為硬水離子濃度表格<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在一些實(shí)施方案中，實(shí)際硬水離子濃度可與之前的測量值相比較從而測定硬水離子濃度(316)的重大變化，例如1吏用對比才莫塊218。更確切i也是，在每次水池重新裝滿時(shí)測定的實(shí)際>哽水離子濃度可與最先裝滿水池的一次或多次測定的石更7JC離子濃度相比較。同樣地，當(dāng)前測定的硬水離子濃度也可與最先的兩次或多次^_水離子濃度的平均值作比較。硬水離子測定中的重大變化(舉例來i兌，N百分比的增長，例如20%;或者預(yù)i殳量的變化,例如150ppm)-可以指明軟化劑裝置失靈，或者提醒需要維修工人注意的其他狀j兄和問題。當(dāng)316對比顯示當(dāng)前的石更水離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于之前測定的硬水離子濃度，矯正功能可4皮啟動(dòng)。矯正功能可以包括點(diǎn)亮才艮警燈、向另外一個(gè)裝置或特定的email地址發(fā)出信息，或者向類似的或其他合適的功能發(fā)出信息。在一個(gè)實(shí)施方案中，只有在水池重新裝水過禾呈中新的更高的碩:7jc離子濃度測定被確定后，矯正功能才被執(zhí)行。在一些實(shí)施方案中，通過將當(dāng)前的水流循環(huán)鰲合因子估算值(318)與較早的一次或多次的水流循環(huán)鰲合因子估算^f直進(jìn)行比較來檢測316中水硬度的變化，并決定該差值是否超過了預(yù)設(shè)的才及限。在這些或一些其他的實(shí)施方案中，鰲合因子計(jì)算318完成后進(jìn)4于4全測操作316。計(jì)算(318)需要鰲合實(shí)際硬水離子濃度的鰲合劑用量。在一些實(shí)施方案中，該計(jì)算使用鰲合因子。如此處所用的，鰲合因子是一個(gè)在計(jì)算鰲合作用所需鰲合劑量中所用的因子，鰲合作用補(bǔ)償只有部分電導(dǎo)率測量值是由于硬水離子造成的情況。鰲合因子合并或協(xié)調(diào)實(shí)際由硬水離子造成的水的電導(dǎo)率的一部分。如果需要鰲合劑與硬水離子摩爾比為1:1來完全鰲合硬水離子，當(dāng)另外的水加入洗滌室102時(shí)，所需鰲合劑的量由下式給出鰲合劑量=(鰲合因子)(最大可能硬水離子濃度)(加入洗滌室的水量增加值)對于圖4B中的402線，鰲合因子為G/C，相同意義的是(F-E)/(F-D)。鰲合因子，基于第二電導(dǎo)率測量值、第一電導(dǎo)率測量值以及完全鰲合前后的電導(dǎo)率斜率，測定并存于存儲(chǔ)器202中(例如，通過硬度計(jì)算模塊216)?！康娜ノ蹌娜ノ蹌┰粗屑尤?320)洗滌室102，例如清潔劑分配器106，通過洗滌系統(tǒng)IOO執(zhí)行洗滌(322)。在一些實(shí)施方案中，例如商用的洗衣機(jī)，洗滌室102在每個(gè)洗滌循環(huán)中并不完全排水及再充滿。而只是一些水的增量力口入洗滌室102中，依次地，需要同時(shí)加入一些鰲合劑和去污劑的增量。在這些情況下，控制系統(tǒng)104來確定這不是一個(gè)新的水流循環(huán)(302)。測定從供水系統(tǒng)IIO加入洗滌室102的水的增量，例:i口通過4義表114。與加入水量及鰲合因子相應(yīng)的第二鰲合劑量用前述的方程式確定。從鰲合劑分配器108(324)向洗滌室102中加入第二鰲合劑量。另外，從去污劑源如清潔劑分配器106中向洗滌室102中加入去污劑的增量，通過洗滌系統(tǒng)100執(zhí)行額外的洗滌(322)。在一些實(shí)施方案中，每次新的進(jìn)水循環(huán)，4吏用前述的過程，基于第二電導(dǎo)率測量值、第一電導(dǎo)率測量值以及完全鰲合前后的電導(dǎo)率斜率來測定當(dāng)前地鰲合因子。水硬度地變化基于當(dāng)前的和初始的鰲合因子進(jìn)行測定，當(dāng)前的鰲合因子大于初始的鰲合因子時(shí)確定水石更度的增加。在一些實(shí)施方案中，在每次循環(huán)過程中，洗滌室中加入鰲合劑來鰲合硬水離子，使用前述的過程測定每個(gè)過程循環(huán)的鰲合因子。如前面所解釋的，每個(gè)鰲合因子均與特定的過禾呈中的水石更度相關(guān)。當(dāng)對比顯示水硬度的變化滿足某個(gè)事先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)形成一個(gè)信號(hào)，例如視覺和/或聽覺警才艮、或發(fā)送電子信息至另外一個(gè)裝置。在一些實(shí)施方案中，預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)包括鰲合因子比預(yù)設(shè)值發(fā)生很大變化。前面所描述的水硬度測量過程是基于加入鰲合劑的量與可能需要的(308和310)最大量相等的情況。在大部分'清況下，這不會(huì)造成鰲合劑的大量浪費(fèi)，因?yàn)槊看嗡嘏潘驮龠M(jìn)水只加入一次，而且清水中的典型離子主要是硬水離子。然而，當(dāng){吏用離子交換型的水舉欠化劑時(shí)也會(huì)發(fā)生例外。當(dāng)庫欠化器正常工作，絕大部分離子為鈉離子而并不需要鰲合。如下面關(guān)于圖5的描述，控制系統(tǒng)104和硬度測量過程可用來檢測軟化器是否在工作。如^r測到軟化器正在使用，控制系統(tǒng)104則只加入計(jì)算的鰲合劑最大量(308/508)中的一'J、部分。如果電導(dǎo)率升高的速率表明軟化器正在工作，則不再加入鰲合劑；如果電導(dǎo)率隨鰲合劑力口入緩慢升高，表明至少合適的硬度，則加入剩余的鰲合劑，測量正常的硬度。在一些實(shí)施方案中，如果正常測量計(jì)算的實(shí)際石更度少于石更水離子濃度最大可能值的25%,控制系統(tǒng)104可4全測到專欠化器正在使用中。當(dāng)非硬水離子與少量的硬水離子存在時(shí)，此實(shí)施方案同才羊4艮有用。圖5是一個(gè)流程圖，#4居本發(fā)明一種實(shí)施方案的一個(gè)典型過程。過程包括測量水硬度、分配鰲合劑和洗滌劑、判斷水壽t化效力的降^f氐等。此過程建立在圖3所示的典型過程及前面的討論之上，因此前面已經(jīng)詳細(xì)解釋了的類似的步驟或操作在此作簡要討論。控制系統(tǒng)104判定洗滌系統(tǒng)是否進(jìn)行新的進(jìn)7jc^盾環(huán)(502)。如果是的話，得到第一電導(dǎo)率測量值(504)。第一電導(dǎo)率測量值轉(zhuǎn)化為最大硬水離子濃度(506)。基于第一電導(dǎo)率測量值，確定(508)加入洗滌室102的鰲合劑的量。在一些實(shí)施方案中，鰲合劑的量為預(yù)計(jì)足夠鰲合洗滌室中硬水離子的量?？刂葡到y(tǒng)l(K判定軟化劑是否存在(526)。在一些實(shí)施方案中，這種判定可基于水硬度的先前測定值低于由于硬—水離子造成的電導(dǎo)率的預(yù)定值來進(jìn)行(例如《氐于25%)。在一些實(shí)施方案中，這種判定也可以基于〗吏用者的輸入(例如，^使用者輸入控制系統(tǒng)的標(biāo)記或數(shù)值可被存儲(chǔ)于控制系統(tǒng)104中)。如果確認(rèn)專t化劑存在，只需要從鰲合劑分配器108中向洗滌室102(528)中加入最大計(jì)算值的一'J、部分鰲合劑量。加入鰲合劑完全混勻后，得到第二電導(dǎo)率測量值(530)。在一些實(shí)施方案中，鰲合劑加入量528足夠區(qū)別兩種水，一種含有預(yù)計(jì)低濃度的^更水離子(例如，濃度與之前一次或幾次水循環(huán)的測量4直相似，或者與軟化劑使用一致的預(yù)定濃度)，另一種水含有不能預(yù)料的高濃度的硬水離子。這些鰲合劑的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于(例如，至少小于50%)當(dāng)所有對測定電導(dǎo)率有作用的離子全部為硬水離子時(shí)所需要的鰲合劑量。在一些實(shí)施方案中，7K4t4匕的效果由以下方式來確定。如果加入鰲合劑造成電導(dǎo)率快速升高，則軟化器工作正常(532)，不需再加入更多的螯合劑。加入清潔劑(520)后洗卩條開始(522)。相反的，如果加入鰲合劑后造成電導(dǎo)緩慢升高，則軟化作用并不有效(532),那么鰲合劑最大計(jì)算量的第二部分加入洗滌室102(534)中。在一些實(shí)施方案中，第二部分的劑量比第一部分要少(例如，第二部分只是最大螯合劑量的殘余量)。加入鰲合劑完全混勻后，獲得第三電導(dǎo)率測量值(512)，同時(shí)確定實(shí)際石更水離子濃度(514)。在一些實(shí)施方案中，如果在正常測量中計(jì)算的實(shí)際硬度的百分比小于最大可能硬水離子濃度的預(yù)定.值(51.6—)(例如小于25%),控制系統(tǒng)104就會(huì)檢測到軟4匕器正在使用中計(jì)算要鰲合實(shí)際硬水離子濃度所需的鰲合劑量(51S)。如前面解釋的，在一些實(shí)施方案中，這種計(jì)算^f吏用了鰲合因子。測定基于第三電導(dǎo)率測量值的鰲合因子(例如，通過硬度計(jì)算才莫塊216)并儲(chǔ)存(例如，存儲(chǔ)器202中)。加入清潔劑(520)后洗滌開始(522)。如果不能確定軟化劑是否存在(526)，則鰲合劑的最大計(jì)算量加入至洗滌室102(510)中。加入鰲合劑完全混勻后，得到電導(dǎo)率測量值(512)，確定實(shí)際硬水離子濃度(514)。在一些實(shí)施方案中，如果在正常測量中計(jì)算的實(shí)際硬度的百分比小于最大可能^:水離子濃度的預(yù)定值(516)(例如小于25%)，控制系統(tǒng)104就會(huì)檢測到軟化器正在使用中。計(jì)算要鰲合實(shí)際硬水離子濃度所需的鰲合劑量(518)。如前面解釋的，在一些實(shí)施方案中，這種計(jì)算使用了鰲合因子。加入清潔劑(520)后洗滌開始(522)。如果不是新的進(jìn)7jc^盾環(huán)(502),只是向洗滌室102中增加一些水量，那么需要同時(shí)增加一些鰲合劑和去污劑的量。測定從水源IIO加入到洗滌室102中水的增量，例如使用儀表114。依照加入的水量和鰲合因子^f吏用前面的方程式確定第二次鰲合劑的用量。從鰲合劑源108中(524)向洗滌室102加入第二鰲合劑量。從清潔劑分配器中向洗滌室102中加入清潔劑(520)，由洗滌系統(tǒng)1004丸;f亍洗滌(522)。除了檢測并修正軟化器失靈外，控制系統(tǒng)104還可以才是醒使用者該何時(shí)重新補(bǔ)充軟化劑。當(dāng)軟化器"缺少硬水"時(shí)，控制系統(tǒng)可自動(dòng)增加來自于分配器108的鰲合劑流量，并當(dāng)軟化系統(tǒng)或裝置恢復(fù)至正常操作時(shí)降低流量。在一些實(shí)施方案中，526和516的測定也可用來才全測含有低濃度硬水離子的軟水的存在，甚至軟化系統(tǒng)不在使用中。通過測定洗滌系統(tǒng)正在4妾收專欠水，在每次充水循環(huán)中鰲合劑的<吏用量將會(huì)大大減少(例如低于50%或更多)。在一些實(shí)施方案中，為了減少由于重復(fù)測定鰲合因子而造成鰲合劑的-;良費(fèi)，每次n充水循環(huán)中新的鰲合因子只測定一次，這里N等于2，3,4或其他更大的數(shù)值。在其他實(shí)施方案中，當(dāng)鰲合因子低于初始值(例如低于包括硬水離子在內(nèi)的相當(dāng)于50%的值)，那么假定從一次進(jìn)水到下次進(jìn)水的鰲合因子是正確的，〗旦每次新的充水循環(huán)時(shí)進(jìn)^f于檢—瞼，或第N次新的充水纟盾環(huán)時(shí)。通過加入一定量的鰲合劑然后測定新的電導(dǎo)率、計(jì)算新的鰲合因子并與之前計(jì)算的鰲合因子進(jìn)行比較來檢測鰲合因子，如果所有與目前電導(dǎo)率測量相關(guān)的離子均為硬水離子，那么鰲合劑的量在對應(yīng)于先前測定的較低值以及對應(yīng)于所需鰲合劑的量的專交高值之間。通過使用比前述較高值低的鰲合劑，那么所用的鰲合劑的總量將會(huì)降低。在所有這些實(shí)施方案中，在每個(gè)洗滌循環(huán)中使用單一的鰲合劑分配操作，除了特殊的情況，比如檢測到軟化水系統(tǒng)失靈或者水硬度發(fā)生重大變化。盡管多種繪圖闡明了特定命令下的邏輯過程，但不依賴于命令的過程的可能被重新指定，其他過程也可被組合或剔除。盡管這里明確提到了一些重新指定或其他分組，對于本領(lǐng)i或普通技術(shù)人員來講其他方式也是顯而易見的，不需要無窮盡的列舉在可供選擇的方案中。而且，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，控制系統(tǒng)可以在硬_件、固件、軟件或其任意結(jié)合中執(zhí)行。前面的說明書用具體實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述，其目的在于解釋本發(fā)明。而且上面的例證性討論也不是毫無遺漏的，不能將本發(fā)明精確的限制在所描述的形式中。依照上述教導(dǎo)，本發(fā)明可能具有許多改變和變體。所選擇進(jìn)行描述的實(shí)施方式以最佳的方式解釋了本發(fā)明妁原理和其實(shí)際應(yīng)用，因此能夠j吏本領(lǐng)域普通技術(shù)人員最好的利用本發(fā)明，具有多種改變的多種實(shí)施方式適用于預(yù)計(jì)的特殊應(yīng)用中。權(quán)利要求1.一種用于檢測水^更度變化的方法，包括在每一個(gè)處理循環(huán)期間，向洗-條室添加螯合劑來螯合石更水離子并確定各自的螯合因子，各個(gè)處理循環(huán)的螯合因子與水石更度有關(guān)；將用于當(dāng)前處理循環(huán)的各個(gè)螯合因子與至少一個(gè)之前確定的螯合因子相比較；和當(dāng)比較結(jié)果顯示水石更度變化滿足預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，產(chǎn)生一種信號(hào)。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中預(yù)先確定標(biāo)準(zhǔn)包括大于預(yù)先確定用量的？文變。3.—種用于分配螯合劑和清潔劑的方法，包括得到第一電導(dǎo)率測量值；根據(jù)第一電導(dǎo)率測量值確定第一螯合劑用量；從螯合劑源向洗滌室添加第一螯合劑用量；獲得第二電導(dǎo)率測量值；根據(jù)第二電導(dǎo)率測量值確定并存儲(chǔ)螯合因子；和從去污劑源向洗滌室添加適量的去污劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括確定作為第一螯合劑用量的螯合劑的量，所述螯合劑的量計(jì)劃足夠完全地螯合洗滌室中的硬水離子。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括確定凈皮力口到洗、滌室的7jc的量；依照添加水的量和螯合因子確定第二螯合劑用量；和向洗滌室添加第二螯合劑用量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括得到一種第三電導(dǎo)率測量值；并確定水石更度是否具有顯著地增加，以及當(dāng)這種確定是正確的，進(jìn)行相關(guān)的行動(dòng)。7.—種用于4全測水硬度變化的方法，包4舌得到一種第一電導(dǎo)率測量值；#4居第一電導(dǎo)率測量值確定第一螯合劑用量；從螯合劑源向洗滌室添加第一螯合劑用量；得到第二電導(dǎo)率測量值；根據(jù)第二電導(dǎo)率測量值確定當(dāng)前的螯合因子；和根據(jù)當(dāng)前的螯合因子和之前的螯合因子確定水硬度的變化。8.4艮據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括確定作為第一鰲合劑用量的鰲合劑用量，此用量計(jì)劃足夠完全鰲合洗滌室中的水硬離子。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括當(dāng)當(dāng)前的鰲合因子大于之前的鰲合因子時(shí)確定7jc石更度的增加。10.確定7jc軟化效力降低的方法，包括獲得第一電導(dǎo)率測量值；根據(jù)第一電導(dǎo)率測量值確定第一鰲合劑用量；從鰲合劑源向洗滌室加入第一鰲合劑用量的第一部分；獲得第二電導(dǎo)率測量值；確定水4欠^:效力；才艮據(jù)此效力從鰲合劑源向洗滌室加入第一鰲合劑用量的第二部分；獲得第三電導(dǎo)率測量值；和根據(jù)第三電導(dǎo)率測量值確定并儲(chǔ)存鰲合因子。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，包4舌確定作為第一鰲合劑用量的鰲合劑的量，此鰲合劑的量計(jì)劃足夠完全鰲合洗滌室內(nèi)水硬離子。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中第二部分等于第一鰲合劑用量減去第一部分。13.與控制系統(tǒng)一起使用的計(jì)算才幾程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括在每個(gè)處理循環(huán)期間，指示鰲合劑加入洗滌室中鰲合水硬離子并確定其各自的鰲合因子，各個(gè)處理循環(huán)的奧和因子與水硬度有關(guān)；指示當(dāng)前處理4盾環(huán)各自的鰲合因子與至少一個(gè)之前確定的鰲合因子比較；當(dāng)比壽交結(jié)果顯示水;更度的改變滿足前面定義的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，指示產(chǎn)生信號(hào)。14.才艮據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中前面定義的標(biāo)準(zhǔn)包括所述改變大于之前的量。15.與控制系統(tǒng)一起使用的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括指示獲得第一電導(dǎo)率測量值；根據(jù)第一電導(dǎo)率測量值指示確定第一鰲合劑用量；指示從鰲合劑源向洗滌室中加入第一鰲合劑用量；指示獲得第二電導(dǎo)率測量值；根據(jù)第二鰲合劑測量值指示獲得第二鰲合劑用量；和指示從去污劑源向洗滌室加入一定量的去污劑。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括指示確定作為第一鰲合劑用量的鰲合劑的量，此鰲合劑的量計(jì)劃足夠完全鰲合洗滌室中水硬離子。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括指示確定加入到洗滌室中的水的量，根據(jù)添加水的量和鰲合因子指示確定第二鰲合劑用量；和指示向洗滌室中加入第二鰲合劑用量。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括指示獲得第三電導(dǎo)率測量值；和指示確定水石更度是否顯著增加，并當(dāng)此確定是正確的時(shí)候，進(jìn)行相關(guān)行動(dòng)。19.檢測水硬度變化的系統(tǒng)，包括一種鰲合劑源；一種洗滌室；和一種控制系統(tǒng)，4皮設(shè)定為在每個(gè)處理《盾化期間，向洗滌室加入鰲合劑來鰲合水硬—離子并確定各自的鰲合因子，此鰲合因子與各個(gè)處理循環(huán)的水硬度有關(guān)；;]奪各個(gè)當(dāng)前處理^盾環(huán)的鰲合因子與至少一個(gè)之前確定的鰲合因子相比較，和當(dāng)比4交結(jié)果顯示水石更度的改變滿足前面定義的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，產(chǎn)生一種信號(hào)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中前面定義的標(biāo)準(zhǔn)包括所述改變大于之前的量。21.分配鰲合劑和清洗劑的系統(tǒng)，包括一種鰲合劑源；一種去污劑源；一種電導(dǎo)傳感器，和一種控制系統(tǒng)，輛j殳定為根據(jù)得自電導(dǎo)傳感器的第一電導(dǎo)率測量值確定第一鰲合劑用量；從鰲合劑源向洗滌室中加入第一鰲合劑用量；才艮據(jù)得自電導(dǎo)傳感器的第二電導(dǎo)率測定值確定并儲(chǔ)存鰲合因子；和從去污劑源向洗纟條室中力口入一定量的去污劑。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，控制系統(tǒng)被設(shè)定為確定作為第一鰲合劑用量的鰲合劑的量，此鰲合劑的量計(jì)劃足夠完全鰲合洗滌室中水硬離子。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)被設(shè)定為確定向洗滌室中加入的水量；才艮據(jù)添加水的量和鰲合因子確定第二鰲合劑用量；和向洗滌室中加入第二鰲合劑用量。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)被設(shè)定為使用電導(dǎo)傳感器得到第三電導(dǎo)率測量值；和確定水石更度是否顯著增加，并當(dāng)此確定是正確的時(shí)4美，進(jìn)4亍相關(guān)4亍動(dòng)。全文摘要在加入去污劑和鰲合劑之前，測定水在洗滌室的電導(dǎo)率。確定測得電導(dǎo)率為5的硬水離子的最大濃度，即，盡管其他離子也會(huì)影響電導(dǎo)率的測定值，但假設(shè)測得的電導(dǎo)率只來自水中的鈣離子和/或鎂離子。向室中加入足夠的鰲合劑鰲合硬水離子的最大濃度并重新測量電導(dǎo)率。使用這兩次測得的電導(dǎo)率測量值確定準(zhǔn)確的硬水離子濃度O。然后使用基于準(zhǔn)確的硬水離子濃度的鰲合因子來確定加入到隨后的洗滌循環(huán)中的鰲合劑用量，從而鰲合所有硬水離子。文檔編號(hào)G01N33/18GK101147060SQ200680009639公開日2008年3月19日申請日期2006年1月20日優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日發(fā)明者帕特麗夏·安妮·安德森,渭賢·塞德里克·陳,詹姆斯·W·利文斯頓申請人:約翰遜迪瓦西公司