[发明专利]流体分配器标定系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体输送系统，且更特别地涉及这样一种系统，其可以被标定来分配预先确定体积量的流体。

背景技术

许多应用场合需要可分配若干具备预先确定体积量的流体单元的流体输送系统。流体输送系统通常使用电机速度来控制一次分配的液体体积量。例如，蠕动式流体输送系统包括在选定的时间间隔挤压柔性管道的旋转滚筒，由此沿管道推动通常相等的流体单元用于输出。电机控制滚筒转速，从而在滚筒挤压柔性管时控制所分配的流体体积量；电机速度越快，在特定时间段内输出的流体体积量越大。

当该系统被初始化安装时，或者当用户希望改变运行参数(例如分配体积量、配送速度等等)时，将该系统标定为(calibrate)在每一单元中分配选定体积量的流体。通常，标定需要分配单个单元的流体，测体积量所配送单元的体积量，以及通过手动调节控制电机速度的电位器调整电机速度。重复这些步骤直至系统分配具备期望体积量值的单元。因为此系统需要手动反复调整来获得每单元所期望的流体体积量，标定往往是一种单调乏味的、劳动密集型的过程。

这种系统的一个应用是奶昔机。典型的奶昔机包括两个独立的分配系统。第一分配系统分配糖浆(syrup)组分。第二分配系统分配冰淇淋组分。糖浆组分和冰淇淋组分具有不同粘度。这样，在标定期间，已知的系统需要手工的、反复的调节以确保所分配的每种组分的数体积量的精确性，并贯穿日常使用的始终来维持糖浆与冰淇淋的期望比率。也使用类似的系统来分配糖浆和其它用在自动咖啡机、及“自流式”软饮料分配器中的液体组分。这些系统也需要按比例分配具有不同粘度的液体组分。

因此，期望提供这样一种流体分配系统和方法，在该系统标定期间能可靠地输送具有期望体积量值的准确单位的流体，而不需要手动的、反复的调节。也期望提供一种基于所期望的配送时间的标定的标定系统及方法。

发明内容

本发明涉及这样一种标定系统，其可以基于测定的流率自动地标定流体分配系统。本发明测出实际的分配特性，诸如配送速度，并自动将分配特性调节成匹配理想的分配特性。通过基于一函数控制流体分配的控制器来执行调节。该函数与多方面的分配特性引述相关，诸如配送速度、分配体积量、和配送时间。

在一个实施例中，致动器控制器基于一函数自动地调节，该函数是在固定的时间段期间内，由不同电机转速下得到的所分配液体体积量所得出的，使用该信息计算一修正体积量来将实际速度修正为理想速度。该修正体积量允许分配器改变它的运作，从而使得在目标配送时间内分配出目标流体体积量，而不顾及初始的实际速度。一开始有可能通过测定获取目标流体积量所需的时间段，来得知实际速度。随后将该时间段与函数比较来查明实际速度以得到相应的修正体积量。

通过令系统操作趋向于理想的分配特性，用于标定的该函数允许标定自动地发生，而不需要用户通过手动反复的方法来标定系统。

在另一实施例中，致动器控制器基于一函数自动调节，该函数是基于已知的参考液体体积量，由不同电机转速下得到的液体配送时间所得出的。随后将在液体配送时间段内观察到的许多脉冲与该函数比较来查明实际速度以得到相应的修正体积量。

可以从下列说明和附图最好地理解到本发明的这些和其它特性，附图下面是简要描述。

附图说明

图1是图解了根据本发明的一个实施例的流体分配系统的典型方块图；

图2是图解了根据本发明的一个实施例的、用于流体分配系统的标定方法的流程图；

图3是图解了根据本发明的另一实施例的、包括有两种液体组分的流体分配系统的代表性方块图；

图4是配送速度-固定时间段内的配送流体体积量的坐标曲线图；

图5是配送速度修正体积量-时间段的坐标曲线图，用于以对应于修正体积量的速度分配固定的流体体积量；

图6是图解了根据本发明的一个实施例的、用于流体分配系统的标定方法的流程图；和

图7是图解了根据本发明的另一实施例的、用于流体分配系统的标定方法的流程图。

具体实施方式

图1是图解了根据本发明的一个实施例的流体分配系统100各部件的示意简图。该系统100包括一流体分配器104(例如蠕动泵)、一电机106或其它操作流体分配器104的致动器、和能控制电机106速度的控制器108。该控制器108可以是任何已知的处理器、致动器控制器、和/或可以借助于所产生的控制信号调节电机或致动器速度的电机控制装置，所述控制信号诸如脉冲宽度调制信号、可变电压信号等等。电机速度的变化将改变分配器108的运行速度。