CN102421697A - 具有容量传感器组件的原料分配系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在此公开的是一种用于通过使用容量传感器的配置结构来将原料递送到洗涤装置中的分配系统和方法。容量传感器的配置结构允许控制器监测和确定从容器中排出的流体的流量。分配系统使用流量信息和下游的传导率信息来控制原料的分配。除此之外，根据至少部分地监测到的传导率和容量，可以在原料的递送循环周期中识别出一个或更多的异常情况。

Description

具有容量传感器组件的原料分配系统和方法
背景技术
一般情况下，本发明涉及的是原料分配系统。更为具体地说，本发明涉及的是用于监测和控制原料分配系统的方法和系统。
由于洗涤装置(例如，洗碗机，洗衣机等等)中的技术变得越来越尖端，因此，系统已经能够自动地给这些装置送入洗涤剂，消毒杀菌剂，和/或助漂剂，这些物质的成品可以是液态的，浓缩态的，压缩态的，颗粒状的和/或粉末状的形式。所述的原料可以自动地递送到各种不同类型的洗涤装置中。
发明内容
在一个实施方案中，本发明提供的是一种用于确定流量的容量传感器组件。该容量传感器组件包括蓄水池，容量传感器和控制器。蓄水池包括输入通道，至少一个挡墙，该挡墙具有至少一个开口，和流体积储区域。流体通过输入通道流入到流体积储区域中，并通过至少一个开口从流体积储区域中排出。容量传感器安装在流体积储区域中，并且包括容量度输出，其可以操作用于输出容量度信号，该信号代表在流体积储区域中的容量。控制器，该控制器包括容量度输入模块，其连接到容量度输出上，并且可以操作用于接收容量度信号。控制器也可以包括流量模块，在容量度信号和开口尺寸的基础上，该流量模块可以操作用于指示出的从至少一个开口中排出的液体的流量。
在另外一个实施方案中，本发明提供的是一种在洗涤装置中使用的分配系统，该洗涤装置包括液体供应通道，与液体供应通道相连并位于其下游的蓄水池，和容量传感器，其可以操作地用于指示出在蓄水池中的容量度。分配系统进一步包括与蓄水池相连接并位于其下游的分配器，其中分配器包括分配口，输出通道，该输出通道与分配器相连并位于其下游，传导传感器，其可以操作用于指示出在输出通道中的传导率，和控制器。控制器是电连接到容量传感器，分配器和传导传感器上的。进一步说，在蓄水池的容量度的基础上，控制器可以操作用于确定液体的流量，以便在对比液体的流量和流量的临界值的基础上，促使分配器通过分配口来分配第一原料，并指示出异常情况。异常情况可以是以至少液体的流量和流量的临界值的比较结果，和传导率和第一传导率的临界值的比较结果的其中之一为基础的。
在另外一个实施方案中，本发明提供的是一种将原料递送到位于分配系统的下游的接收部件中的分配系统。该分配系统包括容器，阀门，控制器，原料配量装置，其被配置用于将原料分配到容器中，和传感器，该传感器位于容器的上游并被配置用于产生指示容量的第一信号。阀门被配置用于控制给容器的供水，阀门具有关闭位置，该位置阀门阻止水进入到容器中，和包括第一打开位置，该位置允许水进入到容器中。控制器可以被配置为用于接收来自传感器的第一信号，并产生阀门的控制信号和原料配量装置的控制信号。阀门的控制信号可以操作用于使阀在第一打开位置和关闭位置之间进行拨动。原料配量装置的控制信号可以操作用于启动原料的分配。在至少部分响应于控制器所进行的第一信号与一个或更多的存储的容量临界值之间的比较结果的基础上可以产生阀门控制信号和原料配量装置信号。
本发明的其他方面将会通过详细的描述和对应的附图说明而变得显而易见。
附图说明
附图1对根据本发明的实施方案的可以效仿的分配系统进行的解释说明。
附图2是根据本发明的实施方案的可以效仿的控制系统的流程图。
附图3对根据本发明的实施方案的分配系统的控制操作的可以效仿的流程进行的解释说明。
附图4A是对根据本发明的实施方案的可以效仿的容量传感器组件进行的解释说明。
附图4B是对根据本发明的实施方案的容量传感器组件的控制操作的可以效仿的流程进行的解释说明。
附图5A-D对根据本发明的实施方案的容量传感器组件的可以效仿的操作进行的解释说明。
附图6对根据本发明的实施方案的工况指示器的可以效仿的实施方案进行的解释说明。
附图7是对根据本发明的实施方案的可以效仿的分配系统进行的解释说明。
附图8是对根据本发明的实施方案的分配堵头的可以效仿的实施方案进行的解释说明。
附图9是对根据本发明的另外一个实施方案的可以效仿的分配系统进行的解释说明。
附图10对根据本发明的又一个实施方案的可以效仿的分配系统进行的解释说明。
具体实施方式
在对本发明的任何一个实施方案进行任何的详细解释说明之前，人们将会理解，本发明并没有将其应用限定在以下所描述的内容以及结合对应的附图所设定的部件的任何结构和排列中。本发明可以采用其他的实施方案，而且也可以通过各种不同的方式进行实践和执行。同样地，人们也将会理解，本文中所使用的术语和措辞仅仅是出于进行描述的目的，而不应当被视为是一种限制。术语“包括”，“包含”，或者“具有”以及这些术语的结合使用都是指其后所列出的项目以及等同物和附加的项目。除非有特别说明或是进行了限定，术语“安装”、“连接”、“支撑”以及“联接”和这些术语的结合使用都具有广泛的含义，并且既包括直接的安装，也包括间接的安装、连接、支撑和联接。更进一步说，“连接”和“联接”都不限于物理的或者是机械的连接或者联接。
同样地，正如对于本领域内的任何一名普通技术人员是显而易见的是，各个附图中所显示的系统正是实际使用中的系统的模型。这些模型和逻辑结构的描述中的大部分都是可以通过微处理器或者类似装置所操作的软件来执行的，或者可以在硬件中通过使用各种不同的部件来执行，例如，专用集成电路(“ASICs”)。类似于“控制器”一类的术语可以包括或者是指硬件和/或软件。更进一步说，说明书通篇中的大写术语都是可以使用的。这样的术语的使用符合通常的实际应用，而且可以有助于将所描述的内容与编码的实施例，方程式和/或附图联系起来。但并非隐含由特殊的含义，而且也不应当由于是使用了大写的形式而进行简单的推论。因此，所要求的权益不应限定在特定的实施例或术语中，或者限定在任何特定的硬件或软件运行，或者是软件或硬件的结合使用中。
本发明中的各种实施方案提供的是在监测和控制原料的分配系统中所使用的方法和系统，所述分配系统能够自动地、准确地和有效地将原料递送到各种类型的洗涤装置中。举例来说，容量传感器组件提高了分配系统的能力，以便能够监测到流经分配系统的水或者流体的流量。尤其是，水可以进行过滤或者蒸馏到传导传感器能力所到达的位置，以便能够确定水变质或者失效。本发明中的容量传感器的使用能够有利地获得对水及其流量的监测，与通过水的电离级，软化级和过滤数量(例如，通过反渗透或者其他的处理方法)的其他类型的传感器相比具有较小的影响。
除此之外，容量传感器组件的各种实施方案为控制系统对分配系统提供了除对水进行监测之外的有利信息。举例来说，容量传感器组件的输出信号可以用于确定通过容量传感器组件的水的流量。因此，控制系统可以进行更加准确地确定在什么时间分配原料，被分配的原料的数量以及何时出现异常情况。
附图1描述的是位于下游的洗涤装置中所使用的分配系统100的一个可以效仿的实施方案中的部件。控制器106用于监测和控制分配系统100。控制器106包括输入/输出模块107和流量模块108。控制器106通过输入/输出模块107电连接到电磁阀104，容量传感器组件110，分配器134和传导传感器142上的。通过使用输入/输出模块107，控制器106可以接收来自容量传感器组件110和传导传感器142的测量值，并将控制信号输出到电磁阀104和分配器134中。进水口管道102连接到被控制器106进行控制的电磁阀104中。进水口管道102和电磁阀104被用于将水引入分配系统100中。举例来说，在一些实施方案中，当电磁阀104通电时，来自进水口管道102中的水可以被允许进入到分配系统100中。可以选择的是，当电磁阀104断开电源时，水将被阻止进入到分配系统100中。在其他的实施方案中，可以使用除了电磁阀104之外的其他阀门装置。
当电磁阀104被设定为允许水流入到分配系统100中时，水会流入到容量传感器组件110中。容量传感器组件110被配置为用于测量其中的内容物(例如，空气和/或水)的容量度，并且将代表容量度的信号输出到控制器106的输入/输出模块107中。容量度指示出在容量传感器组件110中的水的数量，其可以被流量模块108用于确定水的流量。可以效仿的容量传感器组件110在附图4A中有更为详细的显示。从进水口导管102流入到容量传感器组件110中的水继续流入到水道118中。
漏斗130接收从水道118流出的水以及通过分配器134进行分配的来自贮料器132中的原料。正如将要在下文中进行的进一步的详细描述那样，分配器134是通过控制器106进行控制的，以便在特定的情况下从贮料器132中分配特定数量的原料。
管道140与漏斗130流体连接，以便接收来自漏斗130的内容物。下游的洗涤装置(没有显示)是流体连接到管道140中的，以便接收来自管道140的内容物。传导传感器142被附着连接到管道140中，以便测量管道140中的内容物的传导性。如果在管道140中没有水或者分配的原料，传导传感器142将进行测量并输出一个较低的传导率。如果在管道140中有水，与没有水或者原料出现的情况相比，传导传感器142将进行测量并输出一个较高的传导率。如果在管道140中出现的是来自贮料器132的水和被分配的原料的混合物，传导传感器142将进行测量并输出一个传导率，该传导率高于空管道140的传导率，也高于仅仅有水的管道140的传导率。被电离或者过滤的水(例如，通过反渗透作用)不会被传导传感器142监测到。当传导传感器142不能准确地监测到水时，可以通过容量传感器组件110来确保适当的水流量进入到漏斗130中。虽然在本发明的这个实施方案中使用了传导传感器142，但是其他的实施方案可以不包括传导传感器。
附图2是可以效仿的控制系统200的流程图。在一些实施方案中，控制系统200可以用于，例如，控制结合附图1中所示的分配系统进行描述的部件。一般来说，控制系统200可以通过控制器106来控制电磁阀104，原料配量装置134和分配系统的工况指示器220进行操作。除此之外，控制器106接收来自传导传感器142和容量传感器组件110的信息。控制器106可以通过输入/输出模块107来与其他部件进行通信，控制和接收信号。
一般来说，控制器106是一种适合的电子设备，例如，举例来说，可编程的逻辑控制器(“PLC”)，个人电脑(“PC”)，和/或工业/个人的计算设备。因为如此，控制器106可以既包括硬件，也包括软件部件，而且意味着广泛地包括这些部件的结合使用。在一些实施方案中，电磁阀104是一种常闭阀，这样的阀是在通电时才会打开，这种情况是在控制器106将信号发送给电磁阀104以打开电磁阀104时才会出现。原料配量装置134用于控制从贮料器中分配出来的原料的数量。与电磁阀104相类似，配量装置134是通过来自控制器106的信号进行控制的。工况指示器220可以包括一个或更多的视觉的和/或听觉指示器(例如，灯，液晶显示器(“LCD”)，报警器等等)以便向用户指示出分配系统的工况(例如，正如在附图6中所描述的那样)。
在一些实施方案中，传导传感器142是一种模拟的传导传感器，其将变化的信号(例如，0-10伏特的信号，0-10毫安的信号等等)发送给控制器106，其指示出在传感器142的周围区域中的传导率。在一些实施方案中，容量传感器组件110是一种模拟的容量传感器，其将变化的信号(例如，0-10伏特的信号，0-10毫安的信号等等)发送给控制器106，其指示出在容量传感器组件110的周围区域中的容量度。控制器106中的流量模块108可以使用容量度信号，从而与其他已知的变量一起确定从容量传感器组件110的周围区域中流出的水的流量。
一般来说，在操作过程中，控制器106利用的是来自传感器142和110的信息，以确定如何控制电磁阀104，配量装置134和分配系统的工况指示器220。举例来说，在一些实施方案中，在原料的递送循环周期中(例如，在一种或多种剂量的原料被分配的循环周期中)，控制器106起初是将信号发送给电磁阀104，以便给电磁阀104通电。一旦通电，电磁阀104将会允许水流入。初始流入的大量的水是用作进行前置冲洗的。除此之外，控制器106通过来自容量传感器组件110的信号接收容量信息和通过来自传导传感器142的信号接收传导信息。控制器106通过容量信息和传导信息来确定是否将一种或多种剂量的原料分配到流动的水中。如果控制器106确定不进行原料的分配，举例来说，由于容量传感器组件110或者传导传感器142指示出没有水或者仅存在少量的水，那么控制器106可能会发出分配异常情况的信号。分配异常情况信号被发送到工况指示器220中，之后其指示出存在异常。
在定量给料之后，控制器106使电磁阀104保持在通电状态，以允许流动的水能够清除被分配的原料。定量给料之后的水流可以用作后置冲洗。在后置冲洗之后和/或在后置冲洗的过程中，控制器106也可以使用来自容量传感器组件110的容量信息来核对水的流量，并通过来自传导传感器142的传导信息来对原料是否被下游部件适当地支配和/或接收的情况进行核对。如果控制器106确定原料没有被下游部件适当地支配和/或接收，或者水的流量是不准确的，那么控制器106将会发出分配出现异常情况的信号，该信号被发送到工况指示器220中，之后其指示出存在异常。
在一些实施方案中，控制系统200可以包括输入装置，该输入装置允许用户输入和控制一个或更多的用户可变更的设定。举例来说，用户可以使用输入装置来加入原料的数量(例如，分配多种剂量)，前置冲洗的距离和/或数量，以及后置冲洗的距离和/或数量。在一些实施方案中，举例来说，前置冲洗的洗涤周期可以在大约1.5和5秒之间进行调节，后置冲洗的洗涤周期可以在大约2和10秒之间进行调节。除此之外，用户可以加入一个或更多的传导临界值和/或容量临界值，控制器106可以储存这些临界值并用于确定是否分配原料。
在一些实施方案中，控制系统200不会包括传导传感器142，而是依靠一种闭环的反馈系统，该反馈系统包括容量传感器组件110。在这样的实施方案中，打开或者关闭阀门以维持由容量传感器组件110测量到的所需要的流量。在其他的实施方案中，控制系统200可以具有比附图2所示的更多的部件。在一个实施方案中，控制系统200可以包括多个传感器，这些传感器可以用于测量在分配系统的不同位置上的传导率。举例来说，下游传感器可以增加到控制系统200中，这些下游传感器用于测量在溶液从管道140中(例如，在洗衣机或者洗碗机中)排出之后的水/原料溶液的传导率。在另外一个实施方案中，控制系统200可以包括通信装置，其允许控制系统200与其他的系统进行通信。举例来说，在一些实施方案中，控制系统200跟踪一定数量的原料，这些原料是可以用于分配，而且在原料的数量减少时，控制系统将通知信号发送到另外一个系统中。控制系统200也可以将操作信息(例如，给料数量，前置冲洗和后置冲洗的距离，分配系统异常，等等)发送到一个或更多的其他系统(例如，中心控制系统)中。除此之外，另外的系统可以通过通信系统来操作控制系统200。
在一些实施方案中，除了以上所描述的那些原因之外，控制器106还可以由于其他的原因发出分配异常情况的信号。举例来说，在包含有不止一个传感器的实施方案中(例如，一个容量传感器组件110布置在最靠近进水口管道的位置上和一个传导传感器142布置在靠近出水口管道的位置上)，如果来自传感器的信号是不一致的，控制器106就可以发出分配异常情况的信号。举例来说，如果布置在最靠近进水口管道的位置上的容量传感器组件110指示出水是流动的，但是布置在最靠近出水口管道的位置上的传导传感器142没有指示出水的存在，那么将会被识别为分配出现异常的情况。在另外一个实施方案中，如果被识别为与通信系统的问题(例如，通信系统不能将信息传递给其他的系统)，那么就会产生异常情况的信号。
附图3对用于控制分配系统(例如，分配系统100)的操作的流程300进行了解释说明，所述的分配系统在原料递送的循环周期中使用了控制系统(例如，控制系统200)。在一些实施方案中，流程300也可以用于核实原料是否进行了适当地递送，而且提供关于有多少原料被递送的指示。虽然，流程300被描述为是通过包含在分配系统100和/或控制系统200中的部件来执行的，但是在其他的实施方案中，流程300可以适用到其他的系统中。在一些实施方案中，流程300可以多次执行，以反映出洗涤装置的一个完整的洗涤周期。举例来说，流程300可以在分配洗涤剂原料时执行一次，在分配消毒剂原料时执行一次，以及在分配助漂剂原料时执行一次。
在流程300中设定的第一步是通过启动每一个传感器来开始测量容量传感器组件110中的容量和传导传感器142(步骤305)的传导率。在一些实施方案中，容量传感器组件110和/或传导传感器142是处于连续操作的状态的，产生并发送出指示容量或者传导率的信号给控制器106，而且是不需要被初始化的。在一些实施方案中，控制器106通过容量度的信号来确定从容量传感器组件110中排出到水道118中的水的流量。下一步，将水输送到漏斗130中以进行前置冲洗的操作(步骤310)，核实传导率和容量的变化(步骤315)。举例来说，当加入水时，控制器106核实由传导传感器142所监测到的传导率的变化，和由容量传感器组件110所监测到的容量的变化。通过将来自于传感器142的传导信号与储存的一组传导率的临界值进行对比，控制器106可以核实或者确定传导率的变化是否是适当的。通过将来于容量传感器组件110的容量信号与储存的一组容量的临界值进行对比，控制器106可以核实或者确定容量的变化是否是适当的。
传导率与传导率的临界值和容量与容量的临界值之间的比较结果也可以有助于确定是否存在分配异常的情况。举例来说，如果由传导传感器142所监测到的传导率的变化与控制器106中设定的与原料递送周期相对应的边界值或者临界值不一致，将会指示出分配异常的情况(例如，通过工况指示器220进行指示)(步骤320)。除了在步骤320之外，如果由容量传感器组件110所监测到的容量度的变化与控制器106中设定的与原料递送周期相对应的边界值或者临界值不一致，将会指示出分配异常的情况(例如，通过工况指示器220进行指示)。例如，在一些实施方案中，工况指示器220通过灯光的排列(例如，正如结合附图6所描述的那样)来指示出分配异常的情况。在其他的实施方案中，正如之前所描述的那样，工况指示器220通过LCD装置或者类似的可视装置来指示分配异常的情况。除此之外或者是可以选择的是，也可以使用声音报警装置来指示分配异常的情况，或者可以发出信息。正如将要在下文中进行更为详细的描述那样，分配异常的情况可以包括“无水”的情况，“漏斗堵塞”的情况，或者“排出产物”的情况。其他的分配异常的情况也是可能出现的(例如，“排出失效”的情况，“电磁阀失效”的情况等等)。
仍然是参考附图3，如果由传导传感器142所监测到的传导率的变化与控制器106中设定的与原料递送周期相对应的临界值相一致，而且由控制器106通过来自容量传感器组件110的容量度的信号所确定的流量维持在控制器106所设定的临界值之间，那么控制器106将要确定是否分配一种或多种剂量的原料(步骤325)。如果控制器106确定不需要分配原料，那么将会指示出现分配异常的情况(步骤330)。可以进行所述的确定，例如，如果由传感器142所监测到的传导率发生改变，但是这种改变与某一传导率的临界值不一致。也可以进行所述的确定，例如，通过使用容量传感器组件110，控制器106确定流量低于控制器106中设定的最低的临界值或者高于最高的临界值。
如果控制器106确定需要分配一种或多种剂量的原料，那么将分配所述的剂量(步骤332)，而且在流程300的下一步是确定由传感器142所监测到的传导率在给料之后的变化是否适当(步骤335)。如果传导率的变化是不适当的，或者传导率没有发生变化，将会指示出分配异常的情况(步骤337)。在步骤335中也对容量传感器组件110进行监测，以确定水的流量是否低于控制器106中所设定的最低的临界值或者高于最高的临界值。如果相对于临界值而言，流量过高或者过低，将同样指示出分配出现异常的情况(步骤337)。
如果传导率的变化是适当的而且流量是适当的，那么就会完成原料的递送并启动后置冲洗的操作(步骤340)，最后的传导率的变化被核实，而且水的流量也被核实(步骤345)。如果传导率的最后的变化是不适当的，或者传导率没有发生变化，将会指示出分配出现异常的情况(步骤350)。如果水的流量低于控制器106中所设定的最低的临界值或者高于最高的临界值，将也会指示出现分配异常的情况(步骤350)。如果传导率的变化是适当的而且水的流量是适当的，那么流程300结束(步骤355)，而且原料的递送循环周期完成。一旦完成，控制器106就可以确定或者核实原料是否进行了适当的递送。控制器106也可以通过确定有多少剂量的原料被递送了(例如，参考步骤332)来确定被递送的原料的数量。流程300每完成一次，原料的递送循环周期就开始启动。
在其他的实施方案中，也可以使用可替换的流程来将原料递送到洗涤装置中。举例来说，如果在流量核对的步骤(例如，步骤315，335或者345)中控制器106确定流量高于最高的临界值或者低于最低的临界值，不用启动异常情况，控制器106就可以通过调节电磁阀来改变流量到可以接受的范围之内。控制器106可以通过，例如，进一步打开或者进一步关闭电磁阀104来执行调节。而且，在一些实施方案中，传导率或者容量可以在流程中的额外的点上被核实。举例来说，额外的容量传感器组件110可以正好放置在管道140的输出口之后，但又在洗涤装置的输入口之前的位置上(没有显示)，以确定流体的输出流量。除此之外或者是可以选择的是，可以监测其他的参数(例如，原料的重量，感应系数，浑浊度等等)并用于确定是否递送一种或多种剂量的原料和/或剂量是否被适当接收。
附图1中的容量传感器组件110的一个实施方案将结合附图4A进行进一步详细的描述。在附图4A中，容量传感器组件110包括蓄水池412，蓄水池是由底座411和挡墙413和414组成的。尽管，底座411，挡墙413和414，以及水道118是分别进行标示的，但是它们可以是一体式的结构或者是由多个部分组成的。两个平行的面板被放置在蓄水池412之中以形成容量传感器416。容量传感器组件110包括输入/输出连接器430，以用于电连接到控制器106上，以便指示出测量到的容量度。挡墙414具有已知尺寸的开口420，其将蓄水池412流体连接到水道118中。开口420也可以是一种围堰。从进水口管道102流入到蓄水池412中的水通过开口420继续从蓄水池412中流动到水道118中。在一个实施方案中，开口420是具有高度h和宽度w的矩形。在其他的实施方案中也可以使用可替换的开口外形和/或多种开口。尽管蓄水池412显示为具有部分是圆形的底座411，在其他的实施方案中也可以使用其他的结构。举例来说，矩形底座或者是其他形状的底座也是可以使用的。更进一步，底座411和挡墙413和414不是必须垂直交叉的。底座411可以以一定角度，通常为倾斜朝向开口420的角度，附着连接到挡墙413和414上，以便能够促使水流向开口420。
附图1中的控制器106可以通过由输入/输出连接器430所发送的容量传感器416的容量测量值来计算出从蓄水池412排出到水道118中的水的流量。当水流入到蓄水池412中时，尤其是，当下一段流量大于从开口420中排出的水量时，水将集中到挡墙413和414的后面。容量传感器416测量并输出在两个平行的面板之间的容量度。由容量传感器416所测量到的容量的增量指示出在蓄水池412中的水的数量。由于水的数量增加，通过开口420排出蓄水池412的水的流量也增加。在一个实施方案中，控制器106的存储器中的数据库包括先前在蓄水池412中的水量的基础上测量的或者估计的流量，而且流量模块108将容量度用作索引值，以用于参考相关的流量。在另外一个实施方案中，控制器106可以进行预先设定，或者接收用户输入的蓄水池412的尺寸，包括底座壁411，挡墙413和414，以及开口420。之后，流量模块108计算出从蓄水池412排出到水道118的水的流量，这是通过容量传感器416的容量测量值和蓄水池412的已知的尺寸来进行的。
在附图4A所示的实施方案中，容量传感器416的平行面板向下延伸并与底座411接触。在这一实施方案中，容量传感器416输出一个容量度，该容量度随着蓄水池412中的水的数量的增加而增加。在另外一个实施方案中，容量传感器416的平行面板并没有向下延伸并与底座411接触。而是，平行面板附着连接到挡墙412上以覆盖位于挡墙412的顶部上的部分，或者附着连接到另外的固定装置上，以致平行面板的底部悬浮在底座411之上。悬浮的高度是选定的，以致当水位达到平行面板的底部时，可以获得最少量的必须的流量。容量传感器416将会输出至少两个容量度：第一容量度，其指示出在平行面板之间仅仅存在空气，和第二容量度，其指示出在平行面板之间存在水(即，水位达到平行面板的底部)。依此，容量传感器组件110操作为“通行/不通行”，其向控制系统200发出最小的水流量是否得以满足的通知。
为了在其中的水位的高度的基础上计算出从容量传感器组件110中排出的流量，可以使用以下方程式和变量：
Q＝0.66xcBx(2g)0.66xH1.5
Q＝水的流量(m3/sec)
B＝开口420的宽度(m)
c＝流量系数
g＝重力常数(m/s2)
H＝开口420上的水的高度，在开口420的边缘(m)之后进行的测量
在一个实施方案中，流量系数(c)的值接近大约0.62。重力常数(g)的值接近大约9.81m/s2。如果开口420之后的区域，在此水池的宽度小于开口420的宽度，方程式中的B将变为：B＝开口420的宽度-(0.2xH)。开口420之后的区域在附图4A中是水池，然而，其宽度要大于开口420的宽度。因此，不需要调节B的值就可以进行附图4中所描述的容量传感器组件110的流量的计算。
附图4A中的容量传感器组件110的操作方法将结合附图4B和附图5A-5D进行详细的描述。附图4B对用于控制容量传感器组件系统(附图4A中的容量传感器组件110)的操作的流程450进行了解释说明。虽然，流程450被描述为是通过包含在容量传感器组件110中的部件来执行的，但是在其他的实施方案中，流程450也可以适用到其他的系统中。
在流程450中的第一步是在控制器106中写入适当的已知变量值。举例来说，被写入的变量值可以包括蓄水池412的尺寸和容量的临界值。下一步，在步骤460中，如果容量传感器是一种要求进行初始化的容量传感器的话，控制器106对容量传感器416进行初始化。在一些实施方案中，容量传感器416连续输出指示出无需进行初始化的容量度的输出信号。之后，容量传感器416对蓄水池412中的容量进行测量并将测量值输出到控制器106中(步骤465)。在蓄水池412中的容量指示的是其中的水位。然后，控制器106接收容量信号并对从蓄水池412中排出的水的流量进行计算(步骤475)。在步骤480中，控制器106确定是否继续监测在蓄水池412中的容量度和计算流量。如果控制器106确定继续进行监测和计算，则流程返回到步骤465。否则，流程在步骤485处结束。
附图5A包括图表500，其显示出(1)蓄水池412中的液平面和(2)由容量传感器416输出的容量度信号和从蓄水池412中排出的流体的流量之间的关系。图表500中显示三个点505，510和515。这三个点描述的是，当容器中的液平面增加时，由容量传感器416所指示的容量度和从蓄水池412中排出的被确定的流体的流量都有所增加。
附图5A也描述出可以效仿的低流量临界值501和高流量临界值502。临界值501和502也被储存在控制器106中并在附图3中的流程中得以使用，以确定从容量传感器组件110中排出的水的流量是否适当。附图5B描述的是，有极少量的流体正流经容量传感器组件110的容量传感器416和容器底座411。这些极少量的流体出现的情况在附图5A中由点505进行表示。附图5C描述的是，有适当流量的流体正流经容量传感器组件110的容量传感器416和容器底座411。这一情况在附图5A中由点510进行表示。附图5D描述的是，有大量的流体正流经容量传感器组件110的容量传感器416和容器底座411。这一情况在附图5A中由点515进行表示。
尽管在附图5A中仅仅显示出两个临界值，控制器106也可以具有所储存的多个临界值，以致可以使用不同的高临界值和低临界值，举例来说，在附图3的流程中的阶段被执行时。例如，在一个实施方案中，与后置冲洗的流量相关的较低的前置冲洗的流量可能是理想的；因此，前置冲洗操作的最高和最低的流量的临界值比后置冲洗操作中的最高和最低的流量的临界值要小。
附图6对用于分配系统，例如，分配系统100，其包括三种原料(例如，洗涤液原料，消毒剂原料和助漂剂原料)的工况指示器600的可以效仿的实施方案进行了解释说明。在其他的实施方案中，工况指示器600可以适用于包括比附图6中所示的原料更多或更少原料的系统。通常情况下，工况指示器600包括洗涤液原料的指示灯元件605，消毒剂原料的指示灯元件610和助漂剂原料的指示灯元件615，它们分别对应三种原料。除此之外，在一些实施方案中，工况指示器600可以包括信息显示器(例如，LCD装置或者类似的显示器装置)。在其他的实施方案中，工况指示器600可以包括与附图6中所示的那些指示灯相比的更多的或者更少的指示灯(或者是其他的指示部件)。举例来说，在一些实施方案中，工况指示器600可以包括额外的指示灯元件(例如，为数众多的不同颜色的指示灯元件)。可以选择的是，工况指示器600可以包括较少的指示灯元件(例如，可以变化颜色的一个指示灯元件)。
一般来说，指示灯元件605-615可以用于指示出分配系统和/或每一种原料的状态的情况。举例来说，在一个实施方案中，正如将要在下文中进行详细描述的那样，指示灯元件605-615是根据分配系统的情况来改变颜色的。例如，绿色的指示灯可以表述分配系统的操作正常。然而，如果识别出异常情况，指示灯将改变颜色，以向用户指出出现了异常的情况。
举例来说，在一个实施方案中，在异常情况被识别出来之后(例如，“容器堵塞”的情况)，黄色闪烁的指示灯将用于指示原料的分配系统失效(即，在给料周期中将不再分配原料)。为了清除异常情况和继续分配系统的操作，给分配系统100的供电将不得不停止并重新启动。在其他的实施方案中，异常情况可以通过使用其他的方法来清除，例如，通过安装在工况指示器的界面上的输入装置(例如，“清除故障”按钮)。
在一些实施方案中，分配系统是有效的，直到某些异常或者故障已经被识别之后，或者在预定的一段时间之后。举例来说，控制器可以在异常情况被识别时记录和/或储存被识别到的异常情况，并且在三个连续的异常情况出现之后使分配系统失效。由于识别到的异常情况，这样的实施方案可以将分配系统的失效降到最低。
附图7对一种可以效仿的分配系统700进行了解释说明，该系统可以包括或者替换附图1中的分配系统100的某些部件，但是并非都显示在附图7中。在一些实施方案中，分配系统700被配置用于分配或者递送颗粒状的原料或粉末状的原料(例如，洗涤剂，消毒剂，助漂剂等的化学制品)。举例来说，在一些实施方案中，颗粒状的或者粉末状的原料被递送到洗衣机中。在其他的实施方案中，颗粒状的或者粉末状的原料被递送到洗碗机中。在附图7中所示的实施方案中，一般情况下，分配系统700包括盛放颗粒状原料和粉末状原料的贮料器705，该贮料器被支撑在分配器组件或者容器710中。贮料器705的一个末端通过配量和分配堵头715进行封闭，该堵头将要结合附图8在下文中进行详细的描述，其可以从贮料器705中递送或者配量预定数量的原料到容器710中。举例来说，在一个实施方案中，分配堵头715是通过驱动杆720的转动来递送原料的。驱动杆720是通过驱动部件725进行驱动的，而且其将垫圈730和密封圈735轴颈在一起。
分配系统700也可以包括进水口管道740，该管道使通过电磁阀745进行控制的。进水口管道740和电磁阀745都可以用于将水引入到容器710中。举例来说，在一些实施方案中，当电磁阀745通电之后，水从进水口管道740流入到容器710中。可以选择的是，当电磁阀745断开电源之后，水被阻止进入到容器710中。在另外的实施方案中，也可以使用除了电磁阀745之外的其他阀门装置，例如，由步进式电动机控制的阀门或者脉宽调制控制器(PWM)控制的阀门。在这些实施方案中，阀门可以具有多个设定位置，例如，关闭，打开25％，打开50％，打开75％以及打开100％，直到与关闭的阀门控制器可以允许的位置。
水溶液的输出管道750也可以与容器710是连通的。举例来说，输出管道750将允许水从容器710中排出。在一些实施方案中，正如将要在下文中详细描述的那样，在通过输出管道750从容器710排出之前，水与分配的原料相混合。在附图7所示的实施方案中，液体或者溶液是被允许通过输出管道750从容器710中相对通畅地排出的。在另外的实施方案中，输出管道750可以包括电磁阀或者是其他的与电磁阀745相类似的阀。
在一些实施方案中，正如将要在下文中详细描述的那样，分配系统700也可以包括电子部件，例如，控制器106，一个或更多的传导传感器142，和一个或更多的容量传感器组件110。举例来说，在一个实施方案中，一个或更多的传导传感器被布置在容器710的周围，以便监测容器710的传导率(以及其中储存的液体)。除此之外，在一个实施方案中，容量传感器组件110在进水量管道740和容器710之间是流动连接的。
正如附图8所示，配量和分配堵头715通常是由三个基本部件组成的。举例来说，堵头715通常包括端盖800，其具有向上直立的壁805和内螺纹810，以用于与贮料器705上的对应螺纹相接合。第二部件是旋转圆盘815，其具有升高的外围壁820，以及圆角部分825。旋转圆盘815被配置用于安装在端盖部件800的内部。第三部件是旋转圆盘830，其具有升高的外围壁835，以及带有突起845的加伸轴840。突起845配合安装在端盖部件800上的开口850，这是通过使突起845与旋转圆盘815上的接合槽相配合来实现的。旋转圆盘815和830都可以通过连接到加伸轴840上的驱动轴720(参考附图7)来进行旋转。
参考附图7和附图8，在操作的过程中，贮料器705将原料保持在容器710中。水是通过进水口管道740被引入到容器710中的。配量和分配堵头715附着连接到贮料器705中。当堵头715的圆盘815和830适当对齐时，来自贮料器705的原料进给到测量开口或者腔室860中，这是由于其没有被圆盘815和圆角825所覆盖(参考附图8)。然而，如果通道被旋转圆盘830封闭了，来自贮料器705中的原料则不能进入到容器710中。驱动部件725的启动和驱动轴720的旋转导致旋转圆盘815的上部和旋转圆盘830的下部移动到第二位置上，在该位置没有更多的原料能进入到开口860中，其开始变为一个测量腔室。圆盘815和830的继续旋转将允许开口860在开口870的上方定位，这将允许来自测量腔室的原料的剂量流入到容器710中，并与来自进水口管道740的水进行混合。之后，混合好的原料通过水溶液输出管道750从容器710中排出。在一些实施方案中，在一个递送循环周期中有多种剂量被进行分配。
现在参考附图9和附图10，显示的是分配系统的其他的实施方案，在附图9和附图10的实施方案中，与附图7和附图8中的部件相类似或者相同的部件是用相同的数字进行标示的。举例来说，附图9对包括具有两个贮料器705的分配系统900进行了解释说明。在一些实施方案中，独立的贮料器705可以被用于将不同的粉末状原料(例如，消毒剂和洗涤剂)引入到进水口中。附图10对分配系统1000的另外一个实施方案进行了举例说明，该分配系统包括一种可以替换的贮料器705。结合附图7-10进行描述的分配系统仅仅是作为可以效仿的系统来提供的。人们将会理解，结合附图1-6进行描述的控制方法可以适用到各种不同的分配系统中。举例来说，在其他的实施方案中，分配系统不需要包括盛装有水的容器。所有可以替换的分配系统可以利用独立的部分，这一部分允许原料滴入到额外的盛装有预先放置在其中的水的贮料器中。除此之外或者是可以选择的是，其他的液体，例如，包括水合乙醚溶水的和不溶水的混溶剂都可以在分配系统中使用。
综上所述，除了其他情况之外，本发明提供的是用于操作和控制原料分配系统的方法和系统。本发明的各种特征和优势将设定在以下的权利要求书中。

Claims (19)

1.一种用于确定流量的容量传感器组件，该组件包括：
蓄水池，该蓄水池包括：
输入通道，
至少一个挡墙，其中挡墙至少包括一个开口，该开口具有开口尺寸；以及
流体积储区域，
，其中输入通道，流体积储区域，和至少一个开口是相连接的，以致流体积储区域可以接收来自输入通道的流体，以及流体可以通过至少一个开口从流体积储区域中排出；
容量传感器，该容量传感器安装在流体积储区域中并包括容量度输出，其可以操作用于输出表示在流体积储区域中的容量的容量度信号；以及
控制器，该控制器包括：
容量度输入模块，其连接到容量度输出上并且可以操作用于接收容量度信号；以及
流量模块，在容量度信号和开口尺寸的基础上，该流量模块可以操作用于指示出从至少一个开口中排出的流体的流量。
2.根据权利要求1中的容量传感器组件，其中容量传感器组件连接到原料配量装置中，该原料配量装置被配置用于将原料分配到通过至少一个开口排出的流体中。
3.根据权利要求2中的容量传感器组件，其中容量传感器组件和原料配量装置都连接在洗涤装置上。
4.根据权利要求2中的容量传感器组件，其中控制器在将通过至少一个开口排出的流体的流量和一个或更多的所储存的流量临界值进行对比的基础上控制原料配量装置对原料进行的分配。
5.根据权利要求1中的容量传感器组件，其中控制器连接到至少一个传导传感器上，其可操作用于指示从至少一个开口中排出的流体的传导率。
6.根据权利要求5中的容量传感器组件，其中控制器在将通过至少一个开口排出的流体的传导率和一个或更多的所储存的传导率进行对比的基础上控制原料配量装置对原料进行的分配。
7.根据权利要求1中的容量传感器组件，其中流量模块可以操作用于确定通过至少一个开口排出的流体的流量，这是通过至少以下条件的其中之一来实现的
容量度信号作为索引到存储的数据表，和
包括容量度信号，开口尺寸和流体积储区域的大小的方程式。
8.一种在洗涤装置中使用的分配系统，该系统包括：
液体供应通道；
与液体供应通道相连并位于其下游的蓄水池；
容量传感器，其可以操作地用于指示出在蓄水池中的容量度；
与蓄水池相连接并位于其下游的分配器，其中分配器包括分配口；
输出通道，该输出通道与分配器相连并位于其下游；
传导传感器，其可以操作用于指示出在输出通道中的传导率；和
控制器，该控制器电连接到容量传感器，分配器和传导传感器上，控制器可以操作用于
在蓄水池中的容量度的基础上确定液体的流量，
在液体的流量和流量的临界值的对比结果的基础上，促使分配器通过分配口来分配第一原料，和
在以下至少其中之一的情况的基础上指示出异常情况液体的流量和流量的临界值的对比结果，和
传导率和第一传导率的临界值的对比结果。
9.根据权利要求8中的用于洗涤装置中的分配系统，其中蓄水池包括：
至少一个挡墙，其中至少一个挡墙包括至少一个开口，和
与液体供应通道相连接的流体积储区域，其中流体积储区域可以操作用于接收来自液体供应通道的流体，和容量传感器被布置在的流体积储区域中。
10.根据权利要求9中的容量传感器组件，其中控制器可以操作用于确定通过至少一个开口排出的流体的流量，这是通过至少以下条件的其中之一来实现的
容量度信号作为索引到存储的数据表，和
包括容量度信号，开口尺寸和流体积储区域的大小的方程式。
11.根据权利要求8中的用于洗涤装置中的分配系统，进一步包括
阀门，该阀门被配置用于控制从液体供应通道中排出的供水，
其中阀门包括关闭位置和打开位置，关闭位置阻止水从液体供应通道中排出，打开位置允许水从液体供应通道中排出，以及
其中控制器可以操作用于在打开位置和关闭位置之间开关阀门。
12.根据权利要求11中的用于洗涤装置中的分配系统，其中在传导率和第二传导率的临界值的对比结果的基础上，控制器可以操作用于在分配器分配第一原料之后将阀门转变到关闭位置上。
13.一种将原料递送到位于分配系统的下游的接收部件中的分配系统，该分配系统包括：
容器；
阀门，该阀门被配置用于控制给容器的供水，阀门具有关闭位置和第一打开位置，关闭位置阻止水进入到容器中，第一打开位置允许水进入到容器中；
被配置用于将原料分配到容器中的原料配量装置；
传感器，该传感器布置在容器的上游并被配置用于产生指示容量的第一信号；以及
控制器，该控制器被配置用于接收来自传感器的第一信号，并用于产生阀门控制信号和原料配量装置的控制信号，阀门的控制信号可以操作用于在第一打开位置和关闭位置之间拨动阀门，原料配量装置的控制信号可以操作用于启动原料的分配，在至少部分响应于控制器所进行的第一信号与一个或更多的存储的容量临界值之间的比较结果的基础上产生阀门的控制信号和原料配量装置的信号。
14.根据权利要求13中的分配系统，进一步包括工况指示器，其中该工况指示器被配置用于与控制器相互通信，并且可以指示出分配系统的递送情况。
15.根据权利要求14中的分配系统，其中工况指示器包括至少视觉指示器和听觉指示器的其中之一。
16.根据权利要求13中的分配系统，其中控制器被配置用于与一个或更多的其他监测或控制系统相互通信。
17.根据权利要求13中的分配系统，其中位于分配系统的下游的接收部件是洗涤装置。
18.根据权利要求13中的分配系统，进一步包括：
传导传感器，该传导传感器位于最靠近容器的位置上并被配置用于产生指示传导率的第二信号；以及
其中控制器被配置用于接收来自传感器的第二信号，并在至少部分响应于控制器所进行的第二信号与一个或更多的存储的传导率的临界值之间的比较结果的基础上产生阀门的控制信号和原料配量装置的信号。
19.根据权利要求13中的分配系统，其中控制器被配置用于可以在第一打开位置，关闭位置和第二打开位置之间拨动阀门，其中与第一打开位置相比，第二打开位置允许更少量的水进入到容器中。
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