CN103026064B - 电池供电的定量装置 - Google Patents

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Abstract

用于分配指定体积的液体的定量装置(100),包括电磁体(111),并且适于固持具有可磁化抽吸部件(110)的泵部(112),当泵部由定量装置固持时,可磁化抽吸部件在电磁体的作用下能够移动。所述定量装置还包括便携式电压电源(113),其适于通过重复的电流脉冲给电磁体供电,并且适于每脉冲至少测量一次电流强度,由此估计每个脉冲的电量,直至已经供应对应于指定体积的待分配液体的总电量。还公开了一种包括电磁体的脉冲法激活以促动具有可磁化抽吸部件的泵部的方法。

Description

电池供电的定量装置
技术领域
本发明大体涉及一种高精确度、磁促动式电泵。更具体地,本发明涉及一种包括用于促动泵部的电磁体的电池供电的定量装置,以及一种操作该装置的方法。
背景技术
本领域已知有多种类型的高精度液体定量装置。第一种是具有步进式发动机驱动泵的装置,通常用于实验室应用。第二种定量装置包括小型电泵,电泵的抽吸动作由可磁化内部抽吸部件引起,例如铁磁活塞,促使确切量的液体被分配。第二种定量装置能够由整合在用于液体的分配容器中并能够与这些容器一起用后可弃的低成本泵单元实现。每个泵单元能够由设置在用于固定液体容器的(非用后可弃)结构中的电磁体促动。GB2103296A公开了一种定量装置,尤其适用于分配半流体,其中抽吸腔由可弯曲或弹性圆柱形腔体壁和止回输入和输出阀门限定。通过设置在抽吸腔体的顶部处的可磁化圆形元件的向下运动促使抽吸腔室的连续变形,实现抽吸。并且WO2007/56097A2公开了一种用于装入分配器的具有集成抽吸设备的套筒。所述分配器装配有电磁体,电磁体具有对活塞起作用的缠绕线圈,所述活塞可滑动地设置在抽吸设备的分配管道中,由此将集成部件从抽吸设备中推出。上述两种设备像其它已知定量装置一样均由输电总线供电。
这种类型的定量装置如果能够由便携式电压电源(例如电池)供电,应用将更加广泛。例如,通过在冰箱中保存并操作分配器,能够增加待分配的食物液体的有效期。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于分配精确测量的体积的液体的便携式定量装置以及一种用于操作该装置的方法。尤其是为了提供一种电池供电式的此类定量装置。
本发明通过提供具有独立权利要求限定的特征的装置和方法实现该目标。本发明的实施例由从属权利要求限定。
一方面,本发明提供了一种使用泵部来分配指定体积的液体的方法,所述泵部包括可磁化抽吸部件,所述可磁化抽吸部件在电磁体的作用下可移动,所述电磁体由便携式电压电源供电。所述方法包括以下步骤:
(i)限定对应于指定体积的液体的总电量(Qtot);
(ii)通过在脉冲期间将电磁体连接至电压电源为电磁体供电;
(iii)在脉冲期间进行至少一次电流测量(Im,n),并基于所述测量估计供应的电量(Qm);以及
(iv)重复步骤(ii)和(iii),直至已经供应所述总电量。
另一方面,本发明提供了一种适于分配指定体积的液体的定量装置。所述定量装置包括电磁体并且适于固持具有可磁化抽吸部件的泵部(可拆卸的或固定的),所述可磁化抽吸部件以这种方式设置,其往复运动促使液体从泵部排出,其中当泵部由定量装置固持时,可磁化抽吸部件在电磁体的作用下可移动。定量装置还包括便携式电压电源,其适于通过重复的电流脉冲为电磁体充电,并且适于每脉冲至少测量一次电流强度,由此估计每个脉冲供应的电量,直至已经供应对应于指定体积的待分配液体的总电量。
定量装置能够具有适于容纳泵部的凹槽和/或用于将泵部固定就位的固持设备。固持设备可以是形状配合的机械元件、弹簧加载夹具、磁性固位设备、附着接头、尼龙紧固件以及类似部件。
所述抽吸部件能够具体化为活塞、阀门部件和活塞的组合、用于压下或展开隔膜或(尤其是)可弯曲抽吸腔的元件、关于固定的内部活塞可移动的空心管道、能够铰接的波纹管侧壁(bellowside)、或任意其它用于将线性和/或旋转运动转换为液体移动的部件。抽吸部件包括至少一种可磁化材料(例如铁、钴、镍及其它铁磁性材料,包括某些金属氧化物),因此能够与外部磁场相互作用。本领域中众所周知的,活性电磁体与可磁化材料体之间的不接触的机械相互作用是存在的。所述抽吸部件优选地被偏压,例如通过线性弹簧、扭力弹簧、薄垫片、弹性体或其它可复原部件。这就提供了对于仅用于将抽吸部件向一个方向移动的电磁体的更简单的泵部结构。例如,电磁体能够包括缠绕线圈(螺线管),所述缠绕线圈能够装配铁磁体内芯,当由直流电供电时,所述内芯将在其纵轴附近区域产生实质上均匀的磁场。众所周知,在给定点的局部磁通量与产生磁场的电流成比例。因此,在该模型中,施加在抽吸部件上的磁力与电流成比例。
为了本发明的目的,脉冲为有限的时间段,在此期间,电磁体由电流供电,从而产生磁场并促动抽吸部件。优选地,两个脉冲由间隔分开,允许抽吸部件在该间隔内返回其原始位置。而且,如果使用化学电压电源,那么所述间隔将允许在一定时间内完成反应,在某种程度上重新建立电压电源的原始电力特性。
便携式电压电源能够包括化学电压电源,例如可再充电或非可再充电的电池或电池组件。便携式电压电源还可以是燃料电池。与理想电压电源相比,电池具有两个特性:
1.输出电压随电池提供的瞬时电流减小;该行为通常由内电阻的设置仿制。
2.当恒定负载施加于电池时,特别是相对较大的负载,输出电压随时间减小。对于新电池,当负载移除或减掉后,输出电压将在有限时间内重新建立至其原始值。随着电池老化,电池将恢复得越来越慢。
发明人认识到,这些特性对电池供电、磁力促动的定量装置的设计产生了一定困难,因为贯穿每个抽吸循环,不能总是得到或保持所需的电磁电流。假设的定量装置(简单地将现有装置中的电力总线供应替代为电池)可能会具有较低的准确度。甚至,电池的时间可变特性将使其不确定是否抽吸部件已经完成其整个工作周期,以及由此的是否已经抽掉指定(或额定)量的液体。例如在活塞泵的情况中,将不确定活塞是否已经运行完其前后全冲程并因此排出指定体积的液体。
本发明实现了其具体目标,即根据电磁体的每个工作脉冲期间进行的电流测量,能够分配精确测量的体积。在每个工作脉冲期间测量的电流值用于估计供应至电磁体的电量。已经确定,抽吸给定体积的液体需要供应可计算的电量至电磁体。因此,当计算并监测累积电量时,进行脉冲法抽吸操作,直至已经供应预设的总电量。总电量作为指定体积的待分配液体的函数进行计算,并且允许对定量装置的适当控制。因此,本发明还实现了以下目标,提供便携式定量装置,因为不需要输电总线,并且所述装置的所有其它部分能够具体化为使得它们形成一简单便携式单元。
用公式表达,本发明的方法首先计算作为待分配总体积Vtot的函数的总电量Qtot,Qtot=Qtot(Vtot)。每个脉冲测量至少一个电流值。在第m个脉冲中,n个电流值Im,1,Im,2,…,Im,n被记录并形成用于估计这m个脉冲期间供应至电磁体的电量Qm的基础。例如,通过平均电流乘以脉冲长度Tm能够估计电量,即:
Q m ≈ T m n Σ l = 1 n I m , 1
k个脉冲后累积的电量由下式得到:
Q ≈ Σ m = 1 k Q m
只要Q≥Qtot,则抽吸中断。
在一个实施例中,每个脉冲具有预设最大长度Tmax。该参数考虑了上述电池的第二特性,即以相对短的负载脉冲施加负载时,电池表现更好。这种操作模式从长期的电池疲劳方面上讲是更可取的。预设最大脉冲长度的适当值能够通过在有关类型的电池上的常规实验确定。
在一个实施例中,如果测量的瞬时电流值小于预设最小电流值Imin,则脉冲中断。最小电流值能够由常规实验确定。这样保护了电池的寿命,因为较低的输出电流是疲劳的信号。新的或稍微老化的电池在下一个工作脉冲开始之前能够恢复正常电力特性。另一方面,根据该标准,反复中断将表示电池严重老化或亏损并且需要更换。尤其是,能够将最大长度Tmax和最小瞬时电流Imin这两个标准相结合,由此后一标准能够提前中断脉冲,因此Tm﹤Tmax
在一个实施例中,如果已经供应了预设的最大每脉冲电量Qmax,则中断脉冲。对于电磁体和偏压的抽吸部件的特定组合,抽吸循环的完成(前半部)与已经供应的特定电量一致。在线性可移动抽吸部件(例如活塞)的具体情况中,抽吸循环的完成对应于满冲程。之后,抽吸部件将借助偏压返回至其原始位置。因为在这点以后没有维持促动力的点,这不仅浪费能量而且不能实现抽吸部件的任何进一步的移动,在此时中断脉冲具有储能经济及电池维护作用。该控制标准导致对应于总电量Qtot﹥Qmax的液体的体积需要通过多于一个脉冲进行分配。应该注意到,该控制标准容易与最大脉冲长度Tmax和/或最小瞬时电流Imin的标准结合。
在一个实施例中,观测到连续脉冲的最小间隔。通过允许电池在最小间隔Dmin时间单位内从先前的负载脉冲恢复,其有效寿命得以延长。在下一个脉冲,电池也能表现更好。此外,该控制标准能够与上述任意标准有利地结合。
在一个实施例中,累积电量Q在每个工作脉冲后计算,而不是在工作脉冲期间计算。这是指中断抽吸过程的决定是在完整的工作脉冲后作出的。
在其它实施例中,通过继续增加在一脉冲内已经获得的电流值的基础上估计的增量,能够连续计算累积电量Q。由于抽吸能够在脉冲内中断,因此提供了更加精确的分配。
在一个实施例中,总电量Qtot利用线性数学关系式计算,即Qtot=Qtot(Vtot)=K×Vtot,其中K为基于泵部的几何形状、电磁体的特性、抽吸液体的粘性以及有关因素的常量。但是,假设K本质上独立于电压电源的特性,尤其是这里包括的电池的实际疲劳程度。在电量与分配体积之间的线性关系式的基础上,足够操控具有上述特性的定量装置。甚至,假设抽吸的液体是不可压缩的,并且忽略抽吸部件的运动惯性,那么抽吸部件的移动将受到实质上与位移速度成比例的相反力的作用。相反的力由下列因素导致:内摩擦力、粘滞力(尤其是在狭窄的流动通道)、液体在重力场方向上或相反于回弹力的方向上的位移等。基于这些假设,从泵部排出的液体的瞬时流动与电磁体施加的力成比例,转而(假设磁场沿磁力部件的位移路径局部均匀分布)与瞬时电流成比例,即:
i ( t ) = K × dV dt
其中i(t)为瞬时电磁电流。通过该关系式,脉冲期间分配的体积与脉冲期间供应的电量成比例。将分配总体积所需的总时间段的关系式整合,获得Qtot=K×Vtot。常量K由校准步骤适当确定,其中在已知电流强度的已知长度的脉冲期间操作泵部,同时测量得到的抽吸体积。应该注意到,上述推导使得电量与分配体积之间的线性关系式启发性地并且基于简化的假设做出;然而,作为控制定量装置的基础的有效性是实验事实,不依赖于能够由更加复杂的分析得到的更加精确的关系式。
在一个实施例中,电流测量是在每个循环的后半部中的一系列的等距或不等距间隔的时间点处实施的。测量值允许输出电流作为时间的函数进行估计。例如,电压电源能够在一系列电流测量开始之前的预设延迟间隔Tlat内连接至电磁体。这是一种操作定量装置的经济方式,因为最初的电流测量很大程度上独立于电池的实际疲劳程度,并且能够利用新电池的初始电流值近似。电池的性能通常仅在延迟间隔Tlat后将变得明显。可以理解,延迟间隔通常是一系列测量中的两个连续的电流测量之间的典型间隔的几倍还长,或十几倍还长。
在一个实施例中,本发明提供了用于从多个容器(袋)中定量供应液体的分配器组件。分配器组件包括电压电源和至少一个分配单元。每个分配单元包括电磁体和用于容纳液体容器的支架,所述液体容器具有泵部,所述泵部设置在其输出口处。所述泵部具有其中一个上述实施例的结构,并且由电磁体以相同方式促动。电压电源适于为选定的一个电磁体供电,以从相应的容器中分配液体。一个电压电源能够用于一个电磁体或多个电磁体。如果设有多个电压电源,那么至少一部分以共享方式包含一个电池或多个电池是有利的,使其能够由多于一个电压电源获取。
上述两个或多个实施例的特征能够组合,除非它们在其它实施例中是绝对互补的。不同权利要求中叙述的两个特征不妨碍它们组合在一起使优点突出。同样,为了达到所需目的,其它实施例也能省去非必需的或非重要的特定特征。
附图说明
下面参照附图描述本发明的实施例,其中:
图1局部示意性地示出根据本发明的三个实施例的定量装置;
图2示出根据本发明的另一实施例的分配组件;以及
图3示出根据本发明的实施例的在不同操作阶段的作为时间函数的电磁电流强度,并且还示出电流测量技术。
具体实施方式
图1A为用于分配精确测量的体积的来自容器114的液体的定量装置100的示意图。定量装置包括可磁化活塞110,其滑动地设置在汽缸112中,并且实质上液密地安装在其中。电磁体111可操作为在汽缸112的中心区域中产生磁场,即在活塞110能够位于的空间的所有的点处。当活塞110移动至右边,液体经由输入止回阀115抽吸至汽缸112的左边部分。当活塞110移动至左边,液体经由输出止回阀116从汽缸112排出。在每次运动期间,活塞110利用附接至活塞110的线性弹簧117交换机械能。弹簧117的另一端点优选地附接至相对于汽缸112静止的元件上。无论是弹簧接收向左运动的能量并将其施加在向右运动中,或是反过来,都要取决于弹簧的平衡位置(relaxedposition)。弹簧117可以通过提供限制弹簧松弛的支座或截止件(未示出)来预加载,由此得到相对更加恒定的弹簧力。
该实施例的电磁体111包括缠绕线圈(未示出),当电流流经线圈时,在线圈中心产生实质上均匀的磁场。该区域的磁通量随电流强度线性变化,通过线圈的几何形状和磁芯(如果提供的话)的特性确定精确的关系。电磁体111上供应有来自电压电源113的电流,电压电源优选地设计为便携单元,并且能够包括化学电压电源,例如可再充电或非可再充电电池。众所周知,多个化学电压电源能够串联以提供更大的输出电压,从而电磁体111将在被驱动时提供适当强度的磁场。在该实施例中,电压电源113通过开关连接至电磁体111的线圈或从其上断开。如上文结合电池所述,由于电压电源113的短期疲劳和长期疲劳,线圈电流随时间改变。
图1B示出用于分配指定体积的来自容器136的液体的另一定量装置120。所述装置包括具有可弯曲壁部件139的抽吸腔132。可弯曲壁部件139能够受到可磁化抽吸部件130的作用,可磁化抽吸部件130在电磁体131产生的磁场的作用下移动。来自容器136的液体经由第一止回阀137抽吸至抽吸腔132中,并且在可弯曲壁139的挤压下经由第二止回阀138排出。电磁体131由电压电源133供电,电压电源包括串联的五个电池135和组合的控制单元及增压器134。一方面,组合的控制单元及增压器134适于建立电池135与上述设置的电磁体131之间的脉冲法电连接,另一方面,适于增大输出电池电压。为了基于低压输入传送高压输出,增压设备在本领域所熟知的,并且能够包括例如由取自低压输入的高频振荡电流激发的感应部件。高压振荡电流随后被平滑为高压直流电。在该实施例中,除了开关电路以外,组合的控制单元及增压器134包括用作增压设备的必要电路。
图1C示出根据本发明的另一实施例的第三定量装置140。如果定量装置140处于竖直位置操作,抽吸作用还由重力促进,在图中示出的向上方向大致对应于重力场中的向上方向。定量装置140包括可磁化活塞150,待抽吸的液体位于其上游。活塞150与泵汽缸152的内壁协作,能够沿该侧壁移动并且在向上方向上弹簧偏压。活塞150的闲置位置由密封头157限定,密封头相邻抵靠在汽缸152内中间设置的阀门座,由此限制活塞150的向上移动。与上述实施例相似,活塞150能够通过设置在活塞150的区域内并且刚性附接至汽缸152的电磁体151产生的磁场促动。优选地,磁场的作用为按压弹簧的向下的力。取自多个串联的便携式电压电源155的电流供应至电磁体151,所述便携式电压电源可通过开关154连接至电磁体151。开关154和电池155共同形成电压供应单元153。为了防止挂起以及允许偏压弹簧在到达汽缸152底部后立即向上推动活塞150,在汽缸152的底部设有阀门座,狭窄通道156穿过活塞150设置。通道156允许液体在活塞150向上移动时流入活塞150的下游空间。在活塞150已经离开汽缸152的底部后,液体还能够在活塞150和竖直汽缸壁之间流动。
到目前为止示出的三个泵部包括偏压的抽吸部件,但是不代表本发明的主要特征。在一些实施例中,还能够设置非偏压抽吸部件,例如并不连接至弹性元件的自由移动活塞。电磁体随后既能向前推动活塞还能将其拉回。相比较于使用偏压抽吸部件,该方案显然是能量自给自足(energy-neutral)的,但是另一方面,该方案需要电磁体产生的磁场具有稍大的空间范围,这使得在这些实施例中的定量装置的结构更加复杂。
本发明能够由除了图1A、图1B和图1C中示出的定量装置中使用的那些类型的泵以外的其它类型的泵实现。例如,这里引用的参考文献GB2103296A和WO2007/56097A2公开的泵能够依据本发明的教导操作。
本发明的预期应用包括家用混合饮料系统,例如果汁稀释制成的调味水。所述果汁能够含有调味剂、着色剂和防腐剂,以及营养添加剂,例如维生素、矿物质养料,这些调料以精确控制的量进行添加。本发明用于将高浓缩果汁稀释是尤其有利的,以1:10的体积比稀释,例如1:100或1:250或1:1000的体积比稀释。适用一饮用杯或水罐所需的果汁的体积通常为1.00毫升。通常,10%的相对误差将导致口味或营养含量的明显改变,因此最大可容许绝对误差小于0.10毫升。当用于按该规则分配时,本发明的定量装置在提供足够的绝对准确度以满足要求方面是有利的。而且,由于抽吸体积是适度的,驱动所述装置的便携式电压电源将不会经受任何明显的疲劳。
图2示出本发明的实施例,分配器组件200包括用于多个可拆卸液体容器203的支架202,泵部204设置在所述多个可拆卸液体容器203中,泵部204能够在磁场的作用下以不接触的方式操作。当容器203由支架202固定时,其泵部204处于与支架202相关联的电磁体201的区域内。如上文所述,泵部204包括可磁化活塞205。每个电磁体201由控制单元206控制,用于向电磁体201通过脉冲以脉冲法供应电能。控制单元206还可如上文所述的具有增压功能。
有利地,如图2所示,分配器组件200内的所有部件(包括可拆卸液体容器203)均设置在挡板208的一侧,挡板208具有孔洞,允许泵部204或泵部204分配的液体排出。如果挡板208是隔热的,那么液体容器203能够以经济的方式保持冷藏。但是,由于所述组件的便携特性并且没有电力总线连接,使用者能够同样选择在冷藏间内保存整个组件200。
图3A示出连接至电池的电磁体内电流强度的典型的时间特性曲线。标号t1、t3和t5表示电池连接至电磁体发生的时间点,t2、t4、t6表示断开点。脉冲具有恒定长度。如图所示,每个电流脉冲的后半部分包括由于电池疲劳导致的下降部分。因此,脉冲的电量小于脉冲持续时间乘以初始电流强度。利用一忽略时间依赖效应的简单模型,假设电磁体为纯电阻并且电池提供其断路电压,由欧姆定律得到初始电流强度。
图3B示出根据本发明的实施例用于特定控制条件下的四个电流脉冲系列。所述条件为:
(i)如果脉冲已经持续了时间Tmax,则脉冲中断。
(ii)如果电流强度低于最低阈值电流Imin,则脉冲中断。
(iii)如果已经供应总电量Qtot,则脉冲中断。
较高的水平虚线表示电池供应至电磁体的初始电流。较低的水平虚线表示最低阈值电流Imin。应用这些条件,在点t7至t8之间延伸的第一脉冲具有满持续时间Tmax。在点t9至t10之间的第二脉冲属于条件(ii)的中断,因为电流强度降至最低阈值电流以下。在点t11至t12之间的第三脉冲也基于该条件中断,仅比由电池疲劳导致的中断稍早些。点t13至t14之间的第四脉冲的中断由条件(iii)触发,即由于满电量,因此已经供应了指定量的液体。如果电池已经承受更显著的老化,则定量装置依据条件(ii)中断每个脉冲的时间将稍早些,并且指定体积的液体将以更大数量的脉冲供应。当达到很严重的疲劳程度后,所述装置将无法由条件(iii)触发,直至电池被更换或重新充电。
达到精确数量的脉冲是为了基于泵部尺寸分配指定体积。适当地,定量装置具有这样的尺寸,使得脉冲的数量能够保持在低水平,从而避免电池过早疲劳。显然,泵部尺寸、电池(电池组)电压和电池容量都是需要一起考虑的问题。
需要指出,电流脉冲不必要在时间线上等分,如图3B所示。
图3C示出根据本发明的实施例的电量估计技术,通过该技术,瞬时电流强度的测量(抽样)仅在初始延迟间隔Tlat之后开始。因为电流脉冲的初始部分不会与其它脉冲区别太大,所以该技术是有利的。在初始部分,电流强度随时间推移可以是恒定的,并且等于初始电流强度I0。电流强度还能够是线性递减的,或运用线性递减函数以较高的精确度近似。在图3C所示的示例中,电量能够近似为:
Qm≈TlatI0+ΔtIm,1+ΔtIm,2+…+ΔtIm,7
其中,△t表示电流抽样之间的间隔。在该近似公式中,系统误差的作用能够通过校准上述体积-电量关系式Q=K×V中的比例常数K来减小。在较精确的近似中,在延迟间隔用于表示供应电量的部分能够用以下公式替换,
T lat I 0 + I m , 1 2
其考虑了延迟间隔内发生的电流减小因素。
尽管该说明书和附图公开了上述实施例和示例,包括部件、材料、体积范围、电流范围等的选择,但是本发明并不受限于这些特定示例。在不背离所附权利要求限定的本发明的范围的基础上,能够进行多种调整和改变。

Claims (15)

1.一种使用泵部分配指定体积(Vtot)的液体的方法,所述方法包括以下步骤:
(i)限定对应于所述指定体积的液体的总电量(Qtot);
(ii)通过便携式电压电源向电磁体提供脉冲,其中所述脉冲对所述电磁体供电以使所述泵部的可磁化抽吸部件移动;
(iii)测量所述脉冲的至少一个电流值(Im,n);
(iv)基于所述至少一个电流值,估计所述脉冲供应至电磁体的供应电量(Qm);
(v)基于所述供应电量(Qm)确定累积的电量(Q);以及
(vi)重复步骤(ii)、(iii)、(iv)和(v),直至累积的电量(Q)已经大于或等于所述总电量(Qtot)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述脉冲具有预设最大持续时间(Tmax)。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:当所述至少一个电流值低于预设最低阈值电流(Imin)时提前中断脉冲。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:当所述供应电量(Qm)大于或等于预设最大每脉冲电量(Qmax)时提前中断脉冲。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,两个连续的脉冲之间的间隔具有预设最小持续时间(Dmin)。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(i)中限定的所述总电量和所述指定体积具有线性数学关系式。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(iii)包括在初始延迟间隔(Tlat)之后开始进行多个瞬时电流测量。
8.一种用于分配指定体积的液体的定量装置,所述定量装置包括电磁体和具有可磁化抽吸部件的泵部,所述电磁体被配置为在被供电时移动所述可磁化抽吸部件,以及所述可磁化抽吸部件被配置为在被移动时从所述泵部排出液体,其中,所述定量装置还包括:便携式电压电源,其被配置为通过重复的脉冲为所述电磁体供电;以及控制单元,其被配置为每脉冲至少测量一次脉冲的电流值,基于电流值估计每个脉冲供应至电磁体的供应电量,基于所述供应电量确定累积的电量,以及分配液体直至累积的电量已经大于或等于总电量,其中所述总电量对应于指定体积的液体。
9.根据权利要求8所述的定量装置,其特征在于,所述电压电源被配置为基于以下至少一种情况中断所述脉冲:
所述脉冲的持续时间超过预设最大持续时间;
所述脉冲的电流低于预设最小阈值电流;
在所述脉冲内的供应电量超过预设最大每脉冲电量;或
累积电量超出所述总电量。
10.根据权利要求8所述的定量装置,其特征在于,所述便携式电压电源包括电池。
11.根据权利要求8所述的定量装置,其特征在于,所述便携式电压电源被配置为以预设最小持续时间分隔两个连续的脉冲。
12.根据权利要求8所述的定量装置,其特征在于,所述总电量与所述指定体积的液体具有线性数学关系式。
13.根据权利要求8所述的定量装置,其特征在于,所述便携式电压电源在初始延迟间隔之后开始脉冲内的电流测量。
14.根据权利要求8所述的定量装置,其中所述定量装置进一步被配置为固持泵部,以及其中所述泵部包括偏压的、可磁化的抽吸部件。
15.一种分配器组件,包括至少一个分配单元,所述分配单元用于分配指定体积的液体,所述分配单元包括:
电磁体;以及
支架,用于容纳液体容器,所述液体容器包括泵部,所述泵部具有可磁化抽吸部件,所述可磁化抽吸部件在所述电磁体的作用下能够移动,并且以这种方式设置,使可磁化抽吸部件的往复运动促使液体从所述泵部排出,
所述分配器组件还包括:便携式电压电源,其被配置为在至少一个分配单元中通过重复的脉冲为所述电磁体供电;以及控制单元,其被配置为每脉冲至少测量一次电流值,估计每个脉冲供应至电磁体的供应电量,基于所述供应电量确定累积的电量,以及分配液体直至累积的电量已经大于或等于总电量,其中所述总电量对应于指定体积的液体。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230383734A1 (en) * 2007-09-06 2023-11-30 Deka Products Limited Partnership Product Dispensing System
CN102587090A (zh) * 2012-03-22 2012-07-18 无锡小天鹅股份有限公司 克服洗涤剂粘稠度变化的投放装置及其控制方法
DE102013109412A1 (de) * 2013-08-29 2015-03-05 Prominent Gmbh Verfahren zur Verbesserung von Dosierprofilen von Verdrängerpumpen
DE102013109411A1 (de) * 2013-08-29 2015-03-05 Prominent Gmbh Verfahren zur Bestimmung von hydraulischen Parametern
DE102013109410A1 (de) * 2013-08-29 2015-03-19 Prominent Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer physikalischen Größe in einer Verdrängerpumpe
JP6664326B2 (ja) * 2014-01-03 2020-03-13 コーニンクラケ ダウ エグバート ビー.ブイ. 飲料調製装置における交換可能な供給パックの使用方法、および交換可能な供給パックを備えるシステム、およびコンピュータプログラム製品
SE1550049A1 (sv) * 2015-01-21 2016-07-22 Osakeyhtiö Skf Ab System, method & computer program product
CN105986866B (zh) * 2015-02-04 2019-04-23 浙江福爱电子有限公司 一种数字流体计量装置及控制方法
US9813000B2 (en) 2015-12-18 2017-11-07 Sirius Instrumentation And Controls Inc. Method and system for enhanced accuracy of chemical injection pumps
CN107462572B (zh) * 2016-07-12 2020-07-14 伦慧东 一种光触媒空气消杀功能比对验证系统
US10480503B2 (en) 2017-09-29 2019-11-19 Midea Group Co., Ltd. Portable foodstuff container
US11698064B2 (en) 2017-12-29 2023-07-11 Koninklijke Philips N.V. System and method for operating a pump in a humidifier
US11644020B2 (en) * 2019-07-29 2023-05-09 Diversey, Inc. Fluid dosing system
US11931807B2 (en) * 2021-05-03 2024-03-19 Xerox Corporation Liquid ejector having internal piston and methods thereof
US20220347757A1 (en) * 2021-05-03 2022-11-03 Palo Alto Research Center Incorporated Liquid ejector for an additive manufacturing system and printing methods thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2103296A (en) * 1981-03-26 1983-02-16 Dagma Gmbh & Co Method of and device for dispensing viscous concentrates
US4378079A (en) * 1979-08-10 1983-03-29 Dagma Deutsche Automaten-Und Getrankemaschinen Gmbh & Co., K.G. Apparatus for accurately dosing fluids of varying viscosity
CN101346288A (zh) * 2005-11-03 2009-01-14 美商智高咖啡公司 具有可取代浓缩物/萃取物匣的液体浓缩物/萃取物饮料配施器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124146A (en) * 1976-01-29 1978-11-07 Sealfon Andrew I Fluid metering device
DE2831437C2 (de) * 1978-07-18 1983-12-15 Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting Förder- und Dosierpumpe
JPS5536911A (en) * 1978-09-04 1980-03-14 Hitachi Ltd Electricity-position conversion device
USRE32783E (en) * 1983-12-23 1988-11-15 G. W. Lisk Company, Inc. Solenoid construction and method for making the same
IT1202723B (it) * 1987-03-31 1989-02-09 Massimo Sanna Sistema e dispositivo per far erogare quantita' prefissate di liquido da una pompa dosatrice in regime di portata variabile
DE10162773A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-10 Knf Flodos Ag Sursee Dosierpumpe
EP1631798A1 (en) * 2003-05-23 2006-03-08 Sara Lee/DE N.V. Assembly of a container filled with mineral concentrate and a dosing device
ITRM20040371A1 (it) * 2004-07-21 2004-10-21 Seko Italia S P A Dispositivo di pilotaggio di un elettromagnete, in particolare per l'azionamento di pompe.
RU45006U1 (ru) * 2004-11-03 2005-04-10 Саратовское акционерное производственно-коммерческое открытое общество "НЕФТЕМАШ"-САПКОН Электромагнитный насос
ITRM20050373A1 (it) * 2005-07-13 2007-01-14 Seko Bono Exacta S P A Dispositivo di pilotaggio di un elettromagnete di azionamento di una pompa, e relativa pompa elettromagnetica dosatrice.
US7753660B2 (en) * 2005-10-18 2010-07-13 Medtronic Minimed, Inc. Infusion device and actuator for same
EP1943162B1 (en) 2005-11-03 2012-02-22 Intelligent Coffee Company, L.L.C. Liquid concentrate/extract beverage dispenser with replaceable concentrate/extract cartridge
US8007247B2 (en) * 2007-05-22 2011-08-30 Medtronic, Inc. End of stroke detection for electromagnetic pump
US8465263B2 (en) * 2009-06-22 2013-06-18 Wagner Spray Tech Corporation Dynamic control of an electric drive
IT1398982B1 (it) * 2010-03-17 2013-03-28 Etatron D S Spa Dispositivo di controllo della corsa del pistone di una pompa dosatrice per la regolazione automatica della portata ad alto rendimento.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4378079A (en) * 1979-08-10 1983-03-29 Dagma Deutsche Automaten-Und Getrankemaschinen Gmbh & Co., K.G. Apparatus for accurately dosing fluids of varying viscosity
GB2103296A (en) * 1981-03-26 1983-02-16 Dagma Gmbh & Co Method of and device for dispensing viscous concentrates
CN101346288A (zh) * 2005-11-03 2009-01-14 美商智高咖啡公司 具有可取代浓缩物/萃取物匣的液体浓缩物/萃取物饮料配施器

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