CN103890396A - 带有受pwm控制的螺线管泵的产品分配系统 - Google Patents

带有受pwm控制的螺线管泵的产品分配系统 Download PDF

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Abstract

一种用于监测从产品容器流动经过螺线管泵的流体的流动状态的系统。该系统包括：至少一个螺线管泵，该螺线管泵包括一个螺线管线圈，该螺线管线圈在通电时产生该螺线管泵的一个冲程；连接至该至少一个螺线管泵上的至少一个产品容器，其中该至少一个螺线管泵在每个冲程的过程中从该至少一个产品容器中泵送出流体；至少一个PWM控制器，该控制器被配置成用于向该至少一个螺线管泵通电；至少一个电流传感器，用于感测经过该螺线管线圈的电流并且产生所感测的电流的一个输出；以及一个控制逻辑子系统，用于通过向该PWM控制器发出命令来控制经过该螺线管泵的流体流动并且用于通过接收来自该电流传感器的输出来监测经过该螺线管泵的电流，其中该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是起作用的。

Description

带有受PWM控制的螺线管泵的产品分配系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年10月28日提交的并且标题为产品分配系统[Product Dispensing System](律师案卷号I82)的美国临时专利申请序号61/552,938、2011年11月15日提交的并且标题为产品分配系统[Product Dispensing System](律师案卷号J13)的美国临时专利申请序号61/560,007、以及2012年4月20日提交的并且标题为产品分配系统[Product Dispensing System](律师案卷号J39)的美国临时专利申请序号61/636,298的权益，这些临时专利申请各自的全部内容通过引用结合在此。
技术领域
本发明总体上涉及处理系统并且更确切地涉及引用从多种分开的成分来生产产品的处理系统。
背景
处理系统可以将一种或多种成分进行组合而形成产品。不幸的是，这样的系统通常在构型上是静态的并且仅能够产生相当有限数量的产品。虽然这样的系统可能能够被改装以产生其他产品，但这样的改装可能需要对机械/电气/软件系统进行大量修改。
例如，为了制作一种不同的产品，可能需要添加新部件，例如新的阀、管线、歧管和软件子例程。由于该处理系统内的现有装置/方法是不能改装的并且具有单一的专门用途，于是可能要求这样大量的修改，因此要求添加另外的部件来完成新的任务。
发明概述
根据本发明的一个方面，披露了一种用于监测从产品容器流动经过螺线管泵的流体的流动状态的系统。该系统包括：至少一个螺线管泵，该螺线管泵包括一个螺线管线圈，该螺线管线圈在通电时产生该螺线管泵的一个冲程；连接至该至少一个螺线管泵上的至少一个产品容器，其中该至少一个螺线管泵在每个冲程的过程中从该至少一个产品容器中泵送出流体；至少一个PWM控制器，该控制器被配置成用于向该至少一个螺线管泵通电；至少一个电流传感器，用于感测经过该螺线管线圈的电流并且产生所感测的电流的一个输出；以及一个控制逻辑子系统，用于通过向该PWM控制器发出命令来控制经过该螺线管泵的流体流动并且用于通过接收来自该电流传感器的输出来监测经过该螺线管泵的电流，其中该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是起作用的。
本发明的此方面的一些实施例可以包括以下特征中的一项或多项：其中该控制逻辑子系统使用至少该测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该至少一个产品容器的售罄状况(Sold-Out condition)。其中该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是不起作用的。其中该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是一个售罄冲程。其中，如果达到了阈值数量的连贯性售罄冲程，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的售罄状况。其中该至少一个产品容器进一步包括一个RFID标签，该标签储存了代表该至少一个产品容器中剩余的流体量的一个燃料表值。其中如果确定了给定数量的连贯性售罄冲程并且该燃料表高于一个阈值体积，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的售罄状况。
根据本发明的一个方面，披露了一种用于监测从产品容器流动经过螺线管泵的流体流动的方法。该方法包括向该螺线管泵的一个螺线管线圈通电以产生该螺线管泵的一个冲程；在每个冲程的过程中经过该螺线管泵从一个产品容器中泵送出流体；使用一个电流传感器感测经过该螺线管的电流并且产生所感测的电流的一个输出；使用一个控制逻辑子系统来监测经过该螺线管泵的电流，该控制逻辑子系统从该电流传感器接收所感测的电流；并且确定该螺线管泵的冲程是否是起作用的。
本发明的此方面的一些实施例可以包括以下特征中的一项或多项：其中该控制逻辑子系统使用至少该测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该至少一个产品容器的售罄状况。其中该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是不起作用的。其中该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是一个售罄冲程。其中如果达到了阈值数量的连贯性售罄冲程，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的售罄状况。使用一个RFID标签来确定该产品容器中剩余的流体量，该标签储存了代表该至少一个产品容器中剩余的流体量的一个燃料表值。其中如果确定了给定数量的连贯性售罄冲程并且该燃料表高于一个阈值体积，该控制逻辑子系统即确定该产品容器的售罄状况。
根据本发明的一个方面，披露了一种用于确定产品容器的售罄状况的系统。该系统包括：至少一个螺线管泵，该螺线管泵包括一个螺线管线圈，该螺线管线圈在通电时产生该螺线管泵的一个冲程；连接至该至少一个螺线管泵上的至少一个产品容器，其中该至少一个螺线管泵在每个冲程的过程中从该至少一个产品容器中泵送出流体；至少一个PWM控制器，该控制器被配置成用于向该至少一个螺线管泵通电并且控制被施加至该至少一个螺线管泵的电压；至少一个电流传感器，用于感测经过该螺线管线圈的电流并且产生所感测的电流的一个输出；以及一个控制逻辑子系统，用于通过向该PWM控制器发出命令来控制经过该螺线管泵的流体流动并且用于通过接收来自该电流传感器的输出来监测经过该泵的电流，其中该控制逻辑子系统使用至少所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该至少一个产品容器的售罄状况。
本发明的此方面的一些实施例可以包括以下特征中的一项或多项：其中该控制逻辑子系统基于该电流传感器的输出来确定该至少一个螺线管泵冲程是否是一个起作用的冲程。其中该控制逻辑子系统基于该电流传感器的输出来确定该至少一个螺线管泵冲程是否是一个售罄冲程。其中如果达到了阈值数量的连贯性售罄冲程，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的售罄状况。其中该控制逻辑子系统基于该电流传感器的输出来确定该至少一个螺线管泵冲程是否是一个不起作用的冲程。其中该至少一个产品容器进一步包括一个RFID标签，该标签储存了代表该至少一个产品容器中剩余的流体量的一个燃料表值。其中如果确定了给定数量的连贯性售罄冲程并且该燃料表高于一个阈值体积，该控制逻辑子系统即确定该系统的售罄状况。其中该控制逻辑子系统改变该PWM控制器的高频占空比以控制由该电流传感器所测量的电流。至少一个电源经由该至少一个PWM控制器和该至少一个电流传感器而连接至该至少一个螺线管泵上。
根据本发明的一个方面，披露了一种用于在产品分配系统中进行串读缓解的方法。该方法包括扫描该产品分配系统中的多个RFID标签组件；估算这些RFID标签组件在该产品分配系统内的位置；如果在多于一个插槽中读取到一个或多个RFID标签组件，则确定在插槽中的次数；将这些配件图进行比较；并且将所接收的信号强度指示值进行比较。
根据本发明的一个方面，在第一实现方式中，一个流量传感器包括被配置成用于接收流体的一个流体室。一个隔膜组件被配置成只要该流体室内的流体移位则发生移位。一个换能器组件被配置成用于监测该隔膜组件的移位并且至少部分地基于在该流体室内移位的流体量而产生一个信号。
本发明的此方面的一些实施例可以包括以下特征中的一项或多项：其中该换能器组件包括通过一个联动组件而联接至该隔膜组件上的一个线性可变差动变压器；其中该换能器组件包括一个针/磁式唱头组件；其中该换能器组件包括一个磁性线圈组件；其中该换能器组件包括一个霍尔效应传感器组件；其中该换能器组件包括一个压电式蜂鸣器元件；其中该换能器组件包括一个压电片元件；其中该换能器组件包括一个音频扬声器组件；其中该换能器组件包括一个加速计组件；其中该换能器组件包括一个麦克风组件；和/或其中该换能器组件包括一个光学位移组件。
根据本发明的另一个方面，披露了一种用于确定产品容器是否为空的方法。该方法包括向一个泵组件通电；从一个产品容器中泵送出一种微量成分(micro-ingredient)；使一个电容板移位一个移位距离；测量一个电容器的电容；从所测量的电容计算该移位距离；并且确定该产品容器是否为空。
根据本发明的另一个方面，披露了一种用于确定产品容器是否为空的方法。该方法包括向一个泵组件通电；通过从一个产品容器中泵送出一种微量成分来使一个隔膜组件移位一个移位距离；使用一个换能器组件来测量该移位距离；使用该换能器组件至少部分地基于从该产品容器中泵送出的微量成分的量来产生一个信号；并且使用该信号来确定该产品容器是否为空。
根据本发明的另一个方面，披露了一种用于产品分配系统的托架。该托架包括多个接片，这些接片被配置成用于将至少一个条形码读取器对准到该产品分配系统的门上。
本发明的这些方面不打算是排他性的，并且本领域普通技术人员在结合所附权利要求和附图来阅读时将容易了解本发明的其他特征、方面和优点。
附图简要说明
本发明的这些以及其他特征将通过阅读以下详细说明以及附图而得到更好的理解，在附图中：
图1是处理系统的一个实施例的图解视图；
图2是包含在图1的处理系统内的控制逻辑子系统的一个实施例的图解视图；
图3是包含在图1的处理系统内的高体积成分子系统的一个实施例的图解视图；
图4是包含在图1的处理系统内的微量成分子系统的一个实施例的图解视图；
图5A是包含在图1的处理系统内的基于电容的流量传感器的一个实施例的图解视图(在未泵抽状况的过程中)；
图5B是图5A的基于电容的流量传感器的图解顶视图；
图5C是包含在图5A的基于电容的流量传感器内的两个电容板的图解视图；
图5D是图5A的基于电容的流量传感器的电容值的时间关系图表(在未泵抽状况、泵抽状况和为空状况的过程中)；
图5E是图5A的基于电容的流量传感器的图解侧视图(在泵抽状况的过程中)；
图5F是图5A的基于电容的流量传感器的图解侧视图(在为空状况的过程中)；
图5G是图5A的流量传感器的一个替代性实施例的图解侧视图；
图5H是图5A的流量传感器的一个替代性实施例的图解侧视图；
图6A是包含在图1的处理系统内的管道输送(plumbing)/控制子系统的一个图解视图；
图6B是基于齿轮的正位移式流量测量装置的一个实施例的图解视图；
图7A和7B图解地描绘了图3的流量控制模块的一个实施例；
图8-14C图解地描绘了图3的流量控制模块的多个不同的替代性实施例；
图15A和15B图解地描绘了一个可变线路阻抗的一部分；
图15C图解地描绘了可变线路阻抗的一个实施例；
图16A和16B图解地描绘了根据一个实施例的基于齿轮的正位移式流量测量装置的一个齿轮；并且
图17是包含在图1的处理系统内的用户界面子系统的一个图解视图；
图18是图1的控制逻辑子系统所执行的一种FSM程序的流程图；
图19是第一状态图的图解视图；
图20是第二状态图的图解视图；
图21是图1的控制逻辑子系统所执行的一种虚拟机程序的流程图；
图22是图1的控制逻辑子系统所执行的一种虚拟歧管程序的流程图；
图23是包含在图1的处理系统内的一个RFID系统的等距视图；
图24是图23的RFID系统的图解视图；
图25是包含在图23的RIFD系统内的一个RFID天线组件的图解视图；
图26是图25的RFID天线组件的一个天线环圈组件的等距视图；
图27是用于容纳图1的处理系统的一个容纳组件的等距视图；
图28是包含在图1的处理系统内的一个RFID接入天线组件的图解视图；
图29是包含在图1的处理系统内的一个替代性RFID接入天线组件的图解视图；
图30是图1的处理系统的一个实施例的图解视图；
图31是图30的处理系统的内部组件的图解视图；
图32是图30的处理系统的上部机柜的图解视图；
图33是图30的处理系统的一个流量控制子系统的图解视图；
图34是图33的流量控制子系统的一个流量控制模块的图解视图；
图35是图30的处理系统的上部机柜的图解视图；
图36A和36B是图35的处理系统的一个电源模块的图解视图；
图37A、37B和37C图解地描绘了图35的流量控制子系统的一个流量控制模块；
图38是图30的处理系统的下部机柜的图解视图；
图39是图38的下部机柜的一个微量成分塔的图解视图；
图40是图38的下部机柜的一个微量成分塔的图解视图；
图41是图39的微量成分塔的一个四倍式产品模块的图解视图；
图42是图39的微量成分塔的一个四倍式产品模块的图解视图；
图43A、43B和43C是微量成分容器的一个实施例的图解视图；
图44是微量成分容器的另一个实施例的图解视图；
图45A和45B图解地描绘了图30的处理系统的下部机柜的一个替代性实施例；
图46A、46B、46C和46D图解地描绘了图45A和45B的下部机柜的微量成分搁架的一个实施例。
图47A、47B、47C、47D、47E和47F图解地描绘了图46A、46B、46C和46D的微量成分搁架的一个四倍式产品模块；
图48图解地描绘了图47A、47B、47C、47D、47E和47F的四倍式产品模块的一个管道输送组件；
图49A、49B、49C图解地描绘了图45A和45B的下部机柜的一个大体积微量成分组件；
图50图解地描绘了图49A、49B、49C的大体积微量成分组件的一个管道输送组件；
图51图解地描绘了一个用户界面托架中的用户界面屏幕的一个实施例；
图52图解地描绘了不带有屏幕的用户界面托架的一个实施例；
图53是图52的托架的详细侧视图；
图54和55图解地描绘了一个薄膜泵；
图56是处于断电位置的流量控制模块的一个实施例的截面视图；
图57是带有处于打开位置的双位阀的流量控制模块的一个实施例的截面视图；
图58是处于部分通电位置的流量控制模块的一个实施例的截面视图；
图59是处于完全通电位置的流量控制模块的一个实施例的截面视图；
图60是带有流速计传感器的流量控制模块的一个实施例的截面视图；
图61是带有桨轮传感器的流量控制模块的一个实施例的截面视图；
图62是该桨轮传感器的一个实施例的切除顶视图；
图63是流量控制模块的一个实施例的等距视图；
图64是抖颤规划(dither scheduling)方案的一个实施例；
图65是处于完全通电位置的、带有指定的流体流动路径的流量控制模块的一个实施例的截面视图；
图66是示例性螺线管泵、测量和控制电路图的示意性表示；
图67是PWM控制器和电流感测电路的示意性表示；
图68A、68B、68C和68D绘制了根据一个实施例在不同的正常、为空和堵塞情况下一个螺线管泵中的随时间变化的电流；
图69A、69B、69C、69D、69E和69F图解地描绘了根据一个实施例在图46A、46B、46C和46D中的微量成分搁架的替代性四倍式产品模块；
图70A是根据一个实施例的外部通信模块的一个实施例的视图；
图70B是根据一个实施例的外部通信模块的一个实施例的分解视图；
图71A、71B和71C是根据一个实施例用于安装在处理系统的上部门中的外部通信模块的一个实施例的等距视图；
图72是根据一个实施例的对准托架的一个实施例的视图；
图73是根据一个实施例的用于串扰缓解的方法的流程图；
图74是根据一个实施例的产品的脉冲与售罄值的曲线图；
图75是根据一个实施例的脉冲与售罄值和脉冲与估算标准偏差的曲线图；
图76是根据一个实施例用于流量控制模块的泄漏检测的图解表示；
图77是根据一个实施例用于流量控制模块的泄漏检测的图解表示；并且
图78是显示泄漏积分器与所检测的泄漏的时间与体积曲线图。
在不同附图中类似的参考符号表示类似的要素。
具体实施方式的详细说明
在此描述了一种产品分配系统。该系统包括一个或多个模块化部件，也称为“子系统”。虽然在此描述了多种示例性的系统，但在不同实施例中，该产品分配系统可以包括所描述这些子系统中的一个或多个，但该产品分配系统不局限于在此描述的这些子系统中的仅一个或多个。因此在一些实施例中，可以在该产品分配系统中使用另外的子系统。
以下披露内容将讨论允许对不同成分进行混合和处理以形成产品的不同电气部件、机械部件、机电部件和软件程序(即，“子系统”)的相互作用和相互合作。此类产品的实例可以包括但不限于：基于乳品的产品(例如，奶昔、浮有冰淇淋的饮品、麦芽酒、果汁刨冰)；基于咖啡的产品(例如，咖啡、卡布奇诺咖啡、蒸馏咖啡)；基于苏打的产品(例如，浮有冰淇淋的饮品、苏打w/果汁)；基于茶的产品(例如，冰茶、甜茶、热茶)；基于水的产品(例如，矿泉水、加味矿泉水、矿泉水w/维生素、高电解质饮品、高碳水化合物饮品)；基于固体的产品(例如，果仁混合包、基于即食麦片的产品、混合坚果、谷类产品、混合谷物产品)；医用产品(例如，不熔性药物、可注射药物、可摄取药物、透析液)；基于酒精的产品(例如，混合饮品、葡萄酒、基于苏打的酒精饮品、基于水的酒精饮品、带有香精“喷雾(slots)”的啤酒)；工业产品(例如，溶剂、涂料、润滑剂、染色剂)；以及健康/美容辅助产品(例如，洗发水、化妆品、肥皂、护发剂、皮肤治疗物、局部用药膏)。
这些产品可以使用一种或多种“成分”来生产。成分可以包括一种或多种流体、粉末、固体或气体。这些流体、粉末、固体或气体可以在处理和分配的背景下被重构或稀释。产品可以是流体、粉末、固体或气体。
这些不同的成分可以称为“大量成分(macroingredient)”、“微量成分”、或“大体积微量成分”。所使用的这些成分中的一种或多种可以包含在一个壳体、即产品分配机的一部分之内。然而，这些成分中的一种或多种可以在该机器之外进行储存或生产。例如在一些实施例中，(不同品质的)水或以高体积使用的其他成分可以储存在机器外部(例如，在一些实施例中，高果糖玉米糖浆可以储存在机器外部)，而其他成分，例如粉末形式的成分、浓缩成分、营养食品、医药品和/或气体瓶可以储存在机器本身之内。
在下文中将讨论以上提及的电气部件、机械部件、机电部件和软件程序的不同组合。虽然下文描述的组合中披露了例如使用不同子系统来生产饮料和医药产品(例如，透析液)，但这不意图成为本披露内容的限制，而是这些自系统可以用多种示例性的方式实施例一起工作来创造/分配一种产品。确切地说，这些电气部件、机械部件、机电部件和软件程序(各自将在下文中更详细进行讨论)可以用于生产上述产品中的任何一种或与之类似的任何其他产品。
参见图1，示出了处理系统10的一个概括性视图，该处理系统被示出为包括多个子系统，即：储存子系统12、控制逻辑子系统14、高体积成分子系统16、微量成分子系统18、管道输送/控制子系统20、用户界面子系统22和喷嘴24。以下将更详细地描述上述子系统12、14、16、18、20、22中的每一个。
在处理系统10的使用过程中，用户26可以通过使用用户界面子系统22来选择一个特定产品28以进行分配(至容器30中)。通过用户界面子系统22，用户26可以选择一个或多个选项以包含在此类产品内。例如，选项可以包括但不限于一种或多种成分的添加。在一个示例性的实施例中，该系统是一个用于分配饮料的系统。在这个实施例中，用户可以选择将不同的香精(例如，包括但不限于柠檬香料、白柠檬香精、巧克力香精、以及香草香精)添加至饮料中、将一种或多种营养食品(例如，包括但不限于维生素A、维生素C、维生素D、维生素E、维生素B6、维生素B12、以及锌)添加至饮料中、将一种或多种其他饮料(例如，包括但不限于咖啡、牛奶、柠檬汽水和冰茶)添加至饮料中、以及将一种或多种食物产品(例如，冰淇淋、酸奶)添加至饮料中。
一旦用户26通过用户界面子系统22作出了适当的选择，用户界面子系统22可以(通过数据总线32)向控制逻辑子系统14发送该适当的数据信号。控制逻辑子系统14可以处理这些数据信号并且可以(通过数据总线34)检索选自在储存子系统12上维持的多个配方36中的一个或多个配方。术语“配方”是指用于处理/创造所请求产品的指令。在检索来自储存子系统12的该一个或多个配方后，控制逻辑子系统14可以处理该一个或多个配方并且将适当的控制信号(通过数据总线38)提供给例如：高体积成分子系统16、微量成分子系统18(在一些实施例中，以及未示出的大体积微量成分，这些大体积微量成分可能包含在关于微量成分的处理的说明中。关于用于分配这些大体积微量成分的这些子系统，在一些实施例中，可以使用来自微量成分组件的一个替代性组件来分配这些大体积微量成分)、以及管道输送/控制子系统20，从而产生产品28(该产品被分配到容器30中)。
还参见图2，示出了控制逻辑系统14的一个图解视图。控制逻辑子系统14可以包括微处理器100(例如，由加利福尼亚州圣克拉拉市的英特尔公司(Intel Corporation)生产的ARM tm微处理器)、非易失性存储器(例如，只读存储器102)和易失性存储器(例如，随机存取存储器104)，它们各自可以通过一个或多个数据/系统总线106、108进行互连。如上文所讨论的，用户界面子系统22可以通过数据总线32联接至控制逻辑子系统14上。
控制逻辑子系统14还可以包括一个音频子系统110，用于向扬声器112提供例如一个模拟音频信号，该音频子系统可以结合在处理系统10中。音频子系统110可以通过数据/系统总线114联接至微处理器100上。
控制逻辑子系统14可以执行一个操作系统，该操作系统的实例可以包括但不限于微软视窗(Microsoft Windows)CE tm、红帽子里讷克斯(Redhat Linux)tm、帕姆(Palm)OS tm、或设备特异性(即，自定义)操作系统。
上述操作系统的、可以被储存在储存子系统12中的指令集和子例程可以由被结合在控制逻辑子系统14中的一个或多个处理器(例如，微处理器100)以及一个或多个存储器体系结构(例如，只读存储器102和/或随机存取存储器104)来执行。
储存子系统12可以包括例如硬盘驱动器、固态驱动器、光盘驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、CF(即，压缩闪存)卡、SD(即，安全数字)卡，智能媒体卡、记忆棒、以及多媒体卡。
如上文所讨论的，储存子系统12可以通过数据总线34联接至控制逻辑子系统14上。控制逻辑子系统14还可以包括储存控制器116(以虚线示出)，用于将由微处理器100提供的信号转换成储存系统12可用的格式。另外，储存控制器116可以将由储存子系统12提供的信号转换成微处理器100可用的格式。
在一些实施例中，还包括以太网连接连接。
如上文所讨论的，高体积成分子系统(在此也称为“大量成分”)16、微量成分子系统18、和/或管道输送/控制子系统20可以通过数据总线38联接至控制逻辑子系统14上。控制逻辑子系统14可以包括总线接口118(以虚线示出)，用于将由微处理器100提供的信号转换成高体积成分子系统16、微量成分子系统18、和/或管道输送/控制子系统20可用的格式。另外，总线接口118可以将高体积成分子系统16、微量成分子系统18、和/或管道输送/控制子系统20所提供的信号转换成微处理器100可用的格式。
如以下将更详细讨论的，控制逻辑子系统14可以执行一个或多个控制程序120(例如，有限状态机程序(FSM程序122)、虚拟机程序124、和虚拟歧管程序126)，这些程序可以控制该处理系统10的操作。控制程序120的、可以被储存在储存子系统12上的指令集和子例程可以由被结合在控制逻辑子系统14中的一个或多个处理器(例如，微处理器100)以及一个或多个存储器体系结构(例如，只读存储器102和/或随机存取存储器104)来执行。
还参见图3，示出了高体积成分子系统16和管道输送/控制子系统20的一个图解视图。高体积成分子系统16可以包括用于容纳消费品的多个容器，这些消费品在制作饮料28时被快速使用。例如，高体积成分子系统16可以包括二氧化碳供应源150、水供应源152以及高果糖玉米糖浆供应源154。在一些实施例中这些高体积成分是紧邻其他子系统的。二氧化碳供应源150的实例可以包括但不限于压缩的气态二氧化碳的储箱(未示出)。水供应源152的实例可以包括但不限于市政供水(未示出)、蒸馏水供应、滤后水供应、反渗透(“RO”)水供应或其他所希望的水供应。高果糖玉米糖浆供应源154可以包括但不限于高浓度的高果糖玉米糖浆的一个或多个储箱(未示出)、或高果糖玉米糖浆的一个或多个盒中袋式包装物。
高体积成分子系统16可以包括一个碳酸化器156，用于从二氧化碳气体(由二氧化碳供应源150提供)和水(由水供应源152提供)来产生碳酸水。可以将碳酸水158、水160和高果糖玉米糖浆162提供至向冷板组件163(例如，在产品被分配的实施例中，可能希望将该产品冷却。在一些实施例中，该冷板组件不被包含为分配系统的一部分或可以被绕过)。可以将冷板组件163设计成用于使碳酸水158、水160和高果糖玉米糖浆162激冷至所希望的饮用温度(例如，40°F)。
虽然示出了一个单一的冷板163用于将碳酸水158、水160和高果糖玉米糖浆162激冷，但是这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制，因为其他构型也是可能的。例如，可以使用单独的冷板来将碳酸水158、水160和高果糖玉米糖浆162各自进行激冷。一旦被激冷，经激冷的碳酸水164、经激冷的水166以及经激冷的高果糖玉米糖浆168可以被提供至管道输送/控制子系统20。并且在另外的实施例中，可以不包含冷板。在一些实施例中，可以包括至少一个热板。
虽然管道输送被描述为具有所示的顺序，但是在一些实施例中不使用这个顺序。例如，在此描述的这些流量控制模块可以配置成不同的顺序，即流量测量装置、双位阀接着是可变线路阻抗。
出于描述性目的，以下将参考使用该系统来分配作为产品的软饮品来对该系统进行描述，即，所描述的大量成分/高体积成分将包含高果糖玉米糖浆、碳酸水和水。然而，在该分配系统的其他实施例中，这些大量成分自身及大量成分的数目可以改变。
出于展示性目的，管道输送/控制子系统20被示出为包括三个流量控制模块170、172、174。流量控制模块170、172、174总体上可以控制高体积成分的体积和/或流速。流量控制模块170、172、174各自可以包括一个流量测量装置(例如，流量测量装置176、178、180)，这些流量测量装置(对应地)测量经激冷的碳酸水164、经激冷的水166以及经激冷的高果糖玉米糖浆168的体积。流量测量装置176、178、180可以(对应地)向反馈控制器系统188、190、192(对应地)提供反馈信号182、184、186。
反馈控制器系统188、190、192(将在下文中更详细地讨论)可以将流量反馈信号182、184、186与所希望的流量体积(如分别对于经激冷的碳酸水164、经激冷的水166以及经激冷的高果糖玉米糖浆168各自限定的)进行比较。在处理流量反馈信号182、184、186后，反馈控制器系统188、190、192(对应地)可以产生(对应的)流量控制信号194、196、198，这些流量控制信号可以(对应地)被提供给可变线路阻抗200、202、204。美国专利号5,755,683(律师案卷号B13)和美国专利公开号2007/0085049(律师案卷号E66)中披露并且要求保护可变线路阻抗200、202、204的实例。可变线路阻抗200、202、204可以(对应地)调节穿过管线218、220、222的经激冷的碳酸水164、经激冷的水166以及经激冷的高果糖玉米糖浆168的流量，这些流量被提供至喷嘴24并且(随后)提供至容器30。然而，在此描述了这些可变线路阻抗的多个另外的实施例。
管线218、220、222可以另外地包括双位阀212、214、216，以(对应地)用于在流体流量不是所希望的/要求的时间过程中(例如，在运输、维护程序和停机时间的过程中)防止流体流动穿过管线218、220、222。
在一个实施例中，双位阀212、214、216可以包括多个螺线管操作的双位阀。然而，在其他实施例中，这些双位阀可以是本领域中已知的任何双位阀，包括但不限于通过任何方式致动的双位阀。另外，双位阀212、214、216可以配置成用于只要处理系统10不分配产品就防止流体流动穿过管线218、220、222。另外，双位阀212、214、216的功能可以经由可变线路阻抗200、202、204通过完全关闭可变线路阻抗200、202、204因而防止流体流动穿过管线218、220、222来实现。
如上文所讨论的，图3仅提供了管道输送/控制子系统20的展示性视图。相应地，该管道输送/控制子系统20的展示方式不旨在对本披露进行限制，因为其他构型也是可能的。例如，可以将反馈控制器系统182、184、186中的一些或全部功能性结合在控制逻辑子系统14中。并且，关于流量控制模块170、172、174，在图3中出于展示性目的示出了这些部件的按次序的构型。因此，所示出的按次序的构型仅用作一个示例性实施例。然而，在其他实施例中，可以将这些部件能以不同的次序来安排。
还参见图4，示出了微量成分子系统18和管道输送/控制子系统20的一个图解视图。微量成分子系统18可以包括产品模块组件250，该产品模块组件可以被配置成用于可释放地接合一个或多个产品容器252、254、256、258，这些产品容器可以被配置成用于在制作产品28时盛装要使用的微量成分。这些微量成分是用于制作该产品的基质。此类微量成分/基质的实例可以包括但不限于第一部分的一种软饮品香精、第二部分的一种汽水香精、咖啡香精、营养食品、药物并且可以是流体、粉末或固体。然而出于展示性目的，以下说明中涉及是流体的微量成分。在一些实施例中，这些微量成分是粉末或固体。在微量成分是粉末的情况下，该系统可以包括一个另外的子系统，用于计量该粉末和/或重构该粉末(但如以下实例中所述，在该微量成分是粉末的情况下，可以作为混合该产品的方法的一部分、即该软件歧管来重构该粉末)。
产品模块组件250可以包括被配置成用于可释放地接合多个产品容器252、254、256、258的多个插槽组件260、262、264、266。在这个具体实施例中，产品模块组件250被示出为包含四个插槽组件(即插槽260、262、264、266)并且因此可以被称为四倍式产品模块组件。在将产品容器252、254、256、258中的一个或多个定位在产品模块组件250内时，可以将一个产品容器(例如产品容器254)在箭头268的方向上滑进一个插槽组件(例如，插槽组件262)中。虽然在此如图所示，在该示例性实施例中描述的是“四倍式产品模块”组件，但是在其他实施例中，一个模块组件内可能包含更多或更少的产品。根据该分配系统所分配的产品，产品容器的数目可以改变。因此，包含在任何模块组件内的产品的数目可以是应用特异性的并且可以进行选择以满足该系统的任何希望的特性，这些特性包括但不限于：该系统的效率、必要性和/功能。
出于展示性目的，产品模块组件250的每个插槽组件被示出为包括一个泵组件。例如，插槽组件252被示出为包括泵组件270；插槽组件262被示出为包括泵组件272；插槽组件264被示出为包括泵组件274；并且插槽组件266被示出为包括泵组件276。
联接至泵组件270、272、274、276中的每一个上的一个入口端口可以可释放地接合该产品容器内所包含的一个产品孔口。例如，泵组件272被示出为包括入口端口278，该入口端口被配置成用于可释放地接合产品容器254内所包含的容器孔口280。入口端口278和/或产品孔口280可以包括一个或多个密封组件(未示出)，例如一个或多个O形环或鲁尔配件，以便有助于进行防漏密封。联接至每个泵组件上的入口端口(例如，入口端口278)可以由一种刚性的“管状”材料构成或者可以由一种柔性的“管道状”材料构成。
泵组件270、272、274、276中的一个或多个的实例可以包括但不限于，每次泵组件270、272、274、276中的一个或多个被通电即提供经校准的预期体积的流体的一个螺线管活塞泵组件。在一个实施例中，此类泵是从意大利帕维亚市(Pavia,Italy)的ULKA COSTRUZIONIElettromeccaniche SpA可得到的。例如，每次一个泵组件(例如泵组件274)通过数据总线38由控制逻辑子系统14通电，该泵组件就可以提供约30μL的包含在产品容器256内的流体微量成分(然而，所提供的香精体积可以按照校准进行改变)。并且，仅出于展示性目的，这些微量成分在这个说明部分中是流体。术语“按照校准”是指可以通过对泵组件和/或其单独的泵的校准来确定的体积或其他信息和/或特征。
美国专利号4,808,161(律师案卷号A38)、美国专利号4,826,482(律师案卷号A43)、美国专利号4,976,162(律师案卷号A52)、美国专利号5,088,515(律师案卷号A49)以及美国专利号5,350,357(律师案卷号147)中描述了泵组件270、272、274、276以及不同的泵送技术的其他实例，这些专利全都通过引用以其全部内容结合在此。在一些实施例中，该泵组件可以是如图54-55所示的一个薄膜泵。在一些实施例中，该泵组件可以是这些泵组件中的任何一种并且可以使用在美国专利号5,421,823(律师案卷号158)中所描述的泵技术中的任何一种，该专利的内容通过引用全部结合在此。
以上引用的参考文献描述了可以用来泵送流体的气动式致动的基于薄膜的泵的多个非限制性实例。基于气动式致动的薄膜的一种泵组件可能是有利的，这是由于一个或多个原因，这些原因例如但不限于：在大量的工作循环中可靠且精确地输送某些量的、例如微升量的具有不同组成的流体的能力；和/或因为该气动式致动的泵由于可以使用例如来自二氧化碳源的气动功率而可能需要较少的电功率。另外，基于薄膜的泵可能不需要动态密封件，其中该表面相对于该密封件移动。例如由ULKA制作的这些振动泵一般需要使用动态弹性体密封件，这些动态弹性体密封件可能随着时间失效，例如在暴露于某些类型的流体和/或磨损之后。在一些实施例中，气动式致动的基于薄膜的泵可能比其他泵更可靠、成本有效并且更易于校准。它们比起其他泵还可能产生更少的噪音、产生更少的热并且消耗更少的电能。图54中示出了基于薄膜的泵的一个非限制性实例。
在图54-55中示出的基于薄膜的泵组件2900的这些不同实施例包括一个空腔，该空腔在图54中是2942、也可以称为泵送室，并且在图55中是2944、也可以称为控制流体室。该空腔包括一个隔膜2940，该隔膜将该空腔分隔为两个腔室：泵送室2942和体积室2944。
现在参见图54，示出了示例性的基于薄膜的泵组件2900的一个图解视图。在这个实施例中，该基于薄膜的泵组件2900包括薄膜或隔膜2940、泵送室2942、控制流体室2944(在图55中最佳可见)、三端口切换阀2910和止回阀2920和2930。在一些实施例中，泵送室2942的体积可以在约20微升至约500微升的范围内。在一个示例性的实施例中，泵送室2942的体积可以在约30微升至约250微升的范围内。在其他示例性实施例中，泵送室2942的体积可以在约40微升至约100微升的范围内。
可以操作该切换阀2910来将泵控制通道2958布置成与切换阀流体通道2954或切换阀流体通道2956处于流体连通。在一个非限制性实施例中，切换阀2910可以是通过控制线2912根据电信号输入进行操作的一个电磁方式操作的螺线管阀。在其他非限制性实施例中，切换阀2910可以是根据气动或液压信号输入进行操作的一个气动或液压的基于薄膜的阀。在另外的其他实施例中，切换阀2910可以是气缸内的一个流体地、气动地、机械地或电磁地致动的活塞。更确切地，可以考虑将任何其他类型的阀用于泵组件2900中，优选的是该阀能够将切换泵控制通道2958同切换阀流体通道2954与切换阀流体通道2956之间的流体连通。
在一些实施例中，切换阀流体通道2954转接至一个流体正压源(可以是气动或液压的)上。所需要的流体压力的量可以取决于一个或多个因素，这些因素包括但不限于：隔膜2940的拉伸强度和弹性、被泵送出的流体的密度和/或粘度、溶解的固体在该流体中的溶解度、和/或泵组件2900内的流体通道和端口的长度和大小。在多个实施例中，该流体压力源可以在约15psi至约250psi的范围内。在一个示例性的实施例中，该流体压力源可以在约60psi至约100psi的范围内。在另一个示例性的实施例中，该流体压力源可以在约70psi至约80psi的范围内。如上文所讨论的，该分配系统的一些实施例可以生产出碳酸饮料并且因此可以使用碳酸水作为一种成分。在这些实施例中，用来产生碳酸饮料的CO2的气体压力通常是约75psi，相同源的气体压力还可以被调节至更低并且在一些实施例中用来驱动基于薄膜的泵以将饮料分配器中的小量流体泵送出。
响应于通过控制线2912所提供的适当信号，阀2910可以将切换阀流体通道2954布置成与泵控制通道2958处于流体连通。因此可以将流体正压输送至隔膜2940，进而可以迫使泵送室2942中的流体穿过泵出口通道2950离开。止回阀2930确保了防止泵送出的流体穿过入口通道2952流出泵送室2942。
通过控制线2912，切换阀2910可以将该泵控制通道2958布置成与切换阀流体通道2956处于流体连通，这可以致使隔膜2940抵达该泵送室2942的壁(如图54所示)。在一个实施例中，可以将切换阀流体通道2956转接至一个真空源上，该切换阀流体通道在被布置成与泵控制通道2958处于流体连通时可以致使隔膜2940缩回，从而减小泵控制室2944的体积并且增大泵送室2942的体积。隔膜2940的缩回致使流体经由泵入口通道2952被拉入泵送室2942中。止回阀2920防止被泵送出的流体经由出口通道2950而逆向流回至泵送室2942中。
在一个实施例中，隔膜2940可以由半刚性的弹簧状材料构成，从而对该隔膜赋予了维持弧形或球形形状的倾向并且起到一个杯形隔膜型弹簧的作用。例如，隔膜2940可以至少部分由一种金属薄板构造或冲压而成，可以使用的金属包括但不限于：高碳弹簧钢、镍银合金、高镍合金、不锈钢、钛合金、铜铍合金等。泵组件2900可以被构成使得隔膜2940的凸表面是面向该泵控制室2944和/或该泵控制通道2958。因此，隔膜2940可以在其被压在泵送室2942的表面上之后具有缩回的自然倾向。在这种情况下，切换阀流体通道2956可以转接至环境压力(大气压)上，从而允许隔膜2940自动地缩回并且将流体经由泵入口通道2952拉入泵送室2942中。在一些实施例中，该弹簧状隔膜的凹形部分限定了一个体积，该体积等于、或基本上/大致等于在每个泵冲程中有待递送的流体体积。这样具有的优点是不需要构造一个具有限定的体积的泵送室，该泵送室的精确尺寸的制作在可接受的公差范围内可能是困难的和/或昂贵的。在这个实施例中，该泵控制室被成形以用于容纳该隔膜在闲置时的凸侧并且其相对的表面的几何形状可以是任何几何形状，即，可以不与性能相关。
在一个实施例中，由薄膜泵递送的体积可以按一种‘开环’方式来进行，而不提供一个机构来感测和验证在该泵的每个冲程中预期体积的流体的递送。在另一个实施例中，在该隔膜的一个冲程的过程中穿过该泵室而泵送出的流体的体积可以通过使用一种流体管理系统(“FMS”)技术来测量，该技术在美国专利号4,808,161(律师案卷号A38)、4,826,482(律师案卷号A43)、4,976,162(律师案卷号A52)、5,088,515(律师案卷号A49)以及5,350,357(律师案卷号147)中详细进行了描述，这些专利全都通过引用以其全部内容结合在此。简要地说，使用FMS测量来检测在该基于薄膜的泵的每个冲程中递送的流体的体积。将一个小的固定的参考空气室定位在该泵组件的外部、例如定位在气动歧管(未示出)中。一个阀将该参考室与一个第二压力传感器隔开。该泵的冲程体积可以通过将空气充入该参考室中、测量压力并且接着打开通向该泵送室的阀来进行精确计算。基于在该参考室被连接至该泵室上时该参考室的固定体积和压力变化，可以计算在该腔室侧的空气体积。在一些实施例中，在该薄膜的一个冲程过程中穿过该泵室泵送出的流体的体积可以通过使用一种声学体积感侧(“AVS”)技术来测量。声学体积测量技术是转让给德卡产品有限合伙企业(DEKA Products Limited Partnership)的美国专利号5,575,310(律师案卷号B28)和5,755,683(律师案卷号B13)、以及美国专利申请公开号US2007/0228071A1(律师案卷号E70)、US2007/0219496A1、US2007/0219480A1、US2007/0219597A1以及WO2009/088956的主题，所有这些文件都特此通过引用结合在此。在纳升范围内的流体体积感测通过这个实施例中是可能的，因此有助于高度准确且精确地监测所泵送出的体积。也可以使用用于测量流体流量的其他替代技术，例如，基于多普勒的方法、使用霍尔效应传感器与叶片或挡板阀的组合、使用应变梁(例如，涉及一个流体腔室上的柔性构件，用于感测该柔性构件的偏转)、利用板的电容感测、或热飞行时间(thermal timeof flight)法。
产品模块组件250可以被配置成用于可释放地接合托架组件282。托架组件282可以是处理系统10的一部分(并且在刚性地固定在该处理系统内)。虽然在此被称为“托架组件”，但是在其他实施例中该组件可以改变。该托架组件用于将该产品模块组件282固定在一个所希望的位置中。托架组件282的一个实例可以包括但不限于在处理系统10内的、被配置成用于可释放地接合产品模块250的一个搁架。例如，产品模块250可以包括一个接合装置(例如，夹子组件、插槽组件、闩锁组件、销组件，未示出)，该接合装置被配置成用于可释放地接合被结合在托架组件282中的一个互补装置。
管道输送/控制子系统20可以包括可以刚性地附接至托架组件282上的歧管组件284。歧管组件284可以配置成包括多个入口端口286、288、290、292，这些入口端口被配置成用于可释放地接合被结合在泵组件270、272、274、276各自之中的一个泵孔口(例如，泵孔口294、296、298、300)。当将产品模块250定位在托架组件282上时，产品模块250可以在箭头302的方向上移动，从而允许入口端口286、288、290、292(对应地)可释放地接合泵孔口294、296、298、300。入口端口286、288、290、292和/或泵孔口294、296、298、300可以包括一个多个O形环或如上所述的其他密封组件(未示出)以便有助于进行防漏密封。包含在歧管组件284内的这些入口端口(例如，入口端口286、288、290、292)可以由一种刚性的“管状”材料构成或者可以由一种柔性的“管道状”材料构成。
可以将歧管组件284配置成用于接合管束304，该管束可以(直接或间接地)通向喷嘴24。如上文所讨论的，在至少一个实施例中，高体积成分子系统16还(直接或间接地)向喷嘴24提供多种流体，其形式为：经激冷的碳酸水164、经激冷的水166和/或经激冷的高果糖玉米糖浆168。相应地，由于控制逻辑子系统14可以(在这个特定实例中)调节这些不同的高体积成分(例如经激冷的碳酸水164、经激冷的水166、经激冷的高果糖玉米糖浆168)的具体量以及不同微量成分(即，第一基质(即，香精)、第二基质(即，营养食品)、以及第三基质(即，药物))的量，控制逻辑子系统14可以准确地控制产品28的组成。
如上文所讨论的，泵组件270、272、274、276中的一个或多个可以是一个螺线管活塞泵组件，该螺线管活塞泵组件在每次这些泵组件270、272、274、276中的一个或多个(通过数据总线38)由控制逻辑子系统14通电时提供一个限定的且一致的流体量。另外并且如上文所讨论的，控制逻辑子系统14可以执行一个或多个控制程序120，这些程序可以控制该处理系统10的操作。这样的控制程序的一个实例可以包括用于产生驱动信号的一个驱动信号产生程序(未示出)，该驱动信号可以由控制逻辑子系统14通过数据总线38提供给泵组件270、272、274、276。用于产生上述驱动信号的一种示例性方法在2007年9月6日提交的题为用于产生驱动信号的系统和方法[SYSTEM ANDMETHOD FOR GENERATING A DRIVE SIGNAL]的美国专利申请号11/851,344、现在的美国专利7,905,373(律师案卷号F45)中进行了披露，该文件的全部披露内容通过引用结合在此。
虽然图4描绘了一个喷嘴24，但是在多个其他不同实施例中，可以包含多于一个喷嘴24。在一些实施例中，多于一个容器30可以接收例如经由多于一组管束从该系统中分配出的产品。因此，在一些实施例中，该分配系统可以被配置成使得一个或多个用户可以请求同时分配一个或多个产品。
可以使用基于电容的流量传感器306、308、310、312来感测上述微量成分穿过泵组件270、272、274、276中的每一个的流量。
还参见5A(侧视图)和图5B(顶视图)，示出了示例性的基于电容的流量传感器308的一个详细视图。基于电容的流量传感器308可以包括第一电容板310和第二电容板312。第二电容板312可以配置成是相对于第一电容板310可移动的。例如，第一电容板310可以刚性地附接至处理系统10的一个结构上。另外，基于电容的流量传感器308也可以刚性地附接至处理系统10的一个结构上。然而，通过使用隔膜组件314可以将第二电容板312配置成是相对于第一电容板310(和基于电容的流量传感器308)可移动的。可以将隔膜组件314配置成允许第二电容板312在箭头316的方向上移位。隔膜组件314可以由允许箭头316方向上的移位的不同材料构成。例如，隔膜组件314可以由带有PET(即，聚对苯二甲酸乙二醇酯)涂层的不锈钢箔片构成以防止该不绣钢箔片的腐蚀。替代地，隔膜组件314可以由钛箔片构成。再进一步，隔膜组件314可以由一种塑料构成，其中该塑料隔膜组件的一个表面被金属化以便形成第二电容板312。在一些实施例中，该塑料可以是但不限于一种注射模制的塑料或PET轧制板。
如上文所讨论的，每次一个泵组件(例如泵组件272)通过数据总线38由控制逻辑子系统14通电时，该泵组件可以提供一个经校准体积的流体、例如30-33μL的包含在例如产品容器254内的适当微量成分。相应地，控制逻辑子系统14可以通过控制向该适当泵组件通电的速率来控制这些微量成分的流动速率。向泵组件通电的示例性速率是在3Hz(即，每秒三次)至30Hz(即，每秒30次)之间。
相应地，当泵组件272被通电时，(在基于电容的流量传感器308的腔室318内)产生了抽吸作用，该抽吸作用引起了将适当微量成分(例如，基质)从例如产品容器254中拉出。因此，在泵组件272被通电并且在腔室318内产生抽吸作用后，第二电容板312可以向下移位(参见图5A)，因此增大了距离“d”(即，第一电容板310与第二电容板312之间的距离)。
还参见图5C并且如本领域已知的，根据以下等式来确定电容器的电容(C)。
C = ϵA d
其中“ε”是位于第一电容板310与第二电容板312之间的介电材料的介电常数；“A”是这些电容板的面积；并且“d”是第一电容板310与第二电容板312之间的距离。由于“d”位于上述等式的分母上，所以“d”的任何增大都导致“C”(即，电容器的电容)的对应减小。
继续上述实例并且还参见图5D，假设当泵组件272不通电时，由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器具有5.00pF的一个值。进一步假设当泵组件272在时间T＝1处被通电时，在腔室316内产生的抽吸作用足够使第二电容板312向下移动一个足以导致由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器的电容减少20％的距离。相应地，由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器的新值可以是4.00pF。图5E中示出了在上述的泵送次序过程中向下移位的第二电容板312的一个展示性实例。
当适当的微量成分从产品容器254中被拉出时，腔室318内的抽吸作用可能减小并且第二电容板312可以向上移位至其初始位置(如图5A所示)。当第二电容板312向上移位时，第二电容板312与第一电容板310之间的距离可以减小而回到其初始值。相应地，由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器的电容可以再次为5.00pF。当第二电容板312向上移动并且返回至其初始位置时，第二电容板312的动量可以导致第二电容板312过冲其初始位置并且接着在第二电容板312的初始位置过程中顷刻间更靠近第一电容板310定位(如图5A所示)。相应地，由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器的电容可以顷刻间增大到高于其5.00pF初始值并且不久后稳定在5.00pF。
上述在泵组件272重复地循环开启和关掉时在(在这个实例中)5.00pF与4.00pF之间的电容值改变可以持续到例如产品容器254是空的。出于展示性目的，假设产品容器254在时间T＝5处被排空。在这个时间点处，第二电容板312可以不返回至其初始位置(如图5A所示)。另外，当泵组件272继续循环工作时，第二电容板312可以被继续向下拉，直到第二电容板312不能再移位(如图5F所示)。在这个时间点处，由于距离“d”过度增大并且高于图5A和图5E中所展示的，由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器的电容值可以被最小化至最小电容值320。最小电容值320的实际值可以根据隔膜组件314的柔韧性而改变。
相应地，通过监测由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器的电容值变化(例如，绝对变化或峰值到峰值的变化)，可以验证例如泵组件272的正常操作。例如，如果上述电容值在5.00pF与4.00pF之间循环地变化，这种电容变化可以指示泵组件272的正常和一个非空的产品容器254。然而，在上述电容值不变化(例如，保持在5.00pF)的情况下，这可以指示失效的泵组件272(例如，包括失效的机械部件和/或失效的电气部件的泵组件)或被堵塞喷嘴24。
另外，在上述电容值减小至4.00pF以下的点(例如，减小至最小电容值320)的情况下，这可以指示产品容器254是空的。另外还有，在峰值到峰值的变化小于预期的情况下(例如，小于上述1.00pF变化)，这可以指示产品容器254与基于电容的流量传感器308之间的泄露。
为了确定由第一电容板310和第二电容板312形成的电容器的电容值，可以(经由导体322、324)向电容测量系统326提供一个信号。电容测量系统326的输出可以被提供给控制逻辑子系统14。电容测量系统326的一个实例可以包括由加利福尼亚州圣何塞市(San Jose,California)的赛普拉斯半导体公司(Cypress Semiconductor)提供的CY8C21434-24LFXI PSOC，其设计和操作在由赛普拉斯半导体公司出版的“CSD用户模块[CSD User Module]”中进行了描述，其内容通过引用结合在此。电容测量电路326可以被配置成针对多个环境因素(例如，温度、湿度以及电源电压变化)提供补偿。
电容测量系统326可以被配置成用于在一段限定时间内获取电容测量值(关于用第一电容板310和第二电容板312形成的电容器)来确定是否出现上述的电容变化。例如，电容测量系统326可以被配置成用于监测在0.50秒的时间帧内出现的上述电容值的变化。相应地并且在这个特定的实例中，只要泵组件272以2.00Hz的最小速率(即，每0.50秒至少一次)被通电，则在每0.50秒的测量周期过程中电容测量系统326应该感测到上述这些电容变化中的至少一种。
虽然流量传感器308在上文中被描述为是基于电容的，但是这仅是出于展示性目的并且不旨在对本披露进行限制，因为其他构型是可能的并且被认为是位于本披露的范围之内。
例如并且还参见图5G，出于展示性目的，假设流量传感器308不包括第一电容板310和第二电容板312。替代地，流量传感器308可以包括可以被(直接或间接地)联接至隔膜组件314上的换能器组件328。如果直接地联接，则可以将换能器组件328安装在/附接至隔膜组件314上。替代地，如果间接地联接，则可以通过例如联动组件330将换能器组件328联接至隔膜组件314上。
如上文所讨论的，当流体移动穿过腔室318时，可以使隔膜组件314移位。例如，隔膜组件314可以在箭头316的方向上移动。另外/替代地，隔膜组件314可以扭曲(例如，变得略微凹形/凸形(如通过虚线的隔膜组件332、334所示))。如本领域已知的，(a)隔膜组件314保持基本上平坦的而同时在箭头316的方向上移位；(b)挠曲而变成凸形隔膜组件332/凹形隔膜组件334而同时相对于箭头316保持静止；还是(c)展示这两种移位形式的组合，可以取决于多个因素(例如，隔膜组件314的不同部分的刚度)。相应地，通过使用换能器组件328(与联动组件330和/或换能器测量系统336相组合)来监测隔膜组件314的整体或一部分的移位，可以确定穿过腔室318移位的流体量。
通过使用不同类型的换能器组件(以下将更详细进行讨论)，可以确定穿过腔室318的流体量。
例如，换能器组件328可以包括一个线性可变差动变压器(LVDT)并且可以被刚性地附接至处理系统10内的一个结构上，该线性可变差动变压器可以经由联动组件330联接至隔膜组件314上。此类LVDT的一个展示性且非限制性的实例是由新泽西州彭索金市(Pennsauken,New Jersey)的马克罗传感器公司(Macro Sensors)生产的SE750100。也可以将流量传感器308刚性地附接至处理系统10内的一个结构上。相应地，如果隔膜组件314被移位(例如，沿着箭头316或挠曲而变成凸形/凹形)，则可以监测到隔膜组件314的移动。因此，还可以监测穿过腔室318的流体量。换能器组件328(即，包括LVDT)可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个针/磁式唱头组件(例如像唱机唱针/磁式唱头组件)并且可以被刚性地附接至处理系统10内的一个结构上。此类针/磁式唱头组件的展示性且非限制性的实例是由日本东芝公司(Toshiba Corporation)生产的N16D。可以将换能器组件328通过联动组件330(例如，刚性杆组件)联接至隔膜组件314上。换能器组件328的针可以被配置成用于接触联动组件330(即，该刚性杆组件)的表面。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文讨论的)时，联动组件330(即，刚性杆组件)也被移位(在箭头316的方向上)并且可以与换能器组件328的针摩擦。因此，换能器组件328(即，针/磁式唱头)与联动组件330(即，刚性杆组件)的组合可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个磁性线圈组件(例如，类似于扬声器组件的音圈)并且可以被刚性地附接至处理系统10内的一个结构上。此类磁性线圈组件的展示性且非限制性的实例是由纽约州东奥罗拉市(East Aurora,New York)的API德莱文公司(API DelevanInc.)生产的5526-1。可以将换能器组件328通过联动组件330(可以包括一个轴向磁铁组件)联接至隔膜组件314上。此类轴向磁铁组件的展示性且非限制性的实例是由宾夕法尼亚州杰姆逊市(Jamison,Pennsylvania)的K&J磁性公司(K&J Magnetics,Inc.)生产的D16。包含在联动组件330内的轴向磁铁组件可以被配置成用于在换能器组件328的磁性线圈组件内同轴地滑动。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，则联动组件330(即，轴向磁铁组件)也被移位(在箭头316的方向上)。如本领域已知的，磁性线圈组件内的轴向磁铁组件的移动在该磁性线圈组件的绕圈内感应出电流。相应地，换能器组件328的磁性线圈组件(未示出)与联动组件330的轴向磁铁组件(未示出)的组合可以产生一个信号，该信号可以被处理(例如，放大/转换/过滤)并且接着被提供给控制逻辑子系统14并且用于确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个霍尔效应传感器组件并且可以被刚性地附接至处理系统10内的一个结构上。此类霍尔效应传感器组件的展示性且非限制性的实例是由马萨诸塞州伍斯特市(Worcester,Massachusetts)的艾乐格柔微系统公司(AllegroMicrosystems Inc.)生产的AB0iKUA-T。可以将换能器组件328通过包括一个轴向磁铁组件的联动组件330联接至隔膜组件314上。此类轴向磁铁组件的展示性且非限制性的实例是由宾夕法尼亚州杰姆逊市(Jamison,Pennsylvania)的K&J磁性公司(K&J Magnetics,Inc.)生产的D16。包含在联动组件330内的轴向磁铁组件可以被配置成邻近于换能器组件328的霍尔效应传感器组件而定位。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)，则联动组件330(即，轴向磁铁组件)也被移位(在箭头316的方向上)。如本领域已知的，霍尔效应传感器组件是产生一个响应于磁场变化而改变的输出电压信号的一种组件。相应地，换能器组件328的霍尔效应传感器组件(未示出)与联动组件330的轴向磁铁组件(未示出)的组合可以产生一个信号，该信号可以被处理(例如，放大/转换/过滤)并且接着被提供给控制逻辑子系统14并且用于确定穿过腔室318的流体量。
如在此使用的，压电体是指展现出压电效应的任何材料。这些材料可以包括但不限于以下这些：陶瓷、膜、金属、晶体。
替代地，,换能器组件328可以包括一个可以直接联接至隔膜组件314上的压电式蜂鸣器元件。相应地，可以不使用联动组件330。此类压电式蜂鸣器元件的展示性且非限制性的实例是由南卡罗来纳州默特尔比奇市(Myrtle Beach,South Carolina)的AVX公司(AVXCorporation)生产的KBS-13DA-12A。如本领域已知的，压电式蜂鸣器元件可以产生一种根据该压电式蜂鸣器元件所暴露的机械应力的量而发生改变的输出电信号。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，该(包含在换能器组件328内的)压电式蜂鸣器元件可以暴露于机械应力中并且因此可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个可以直接联接至隔膜组件314上的压电片元件。相应地，可以不使用联动组件330。此类压电式片材元件的展示性且非限制性的实例是由弗吉尼亚州汉普顿市(Hampton,Virginia)的MSI/Schaevitz生产的0-1002794-0。如本领域已知的，压电片元件可以产生一个输出电信号，该输出电信号根据该压电片元件所暴露的机械应力的量发生改变。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，(包含在换能器组件328内的)压电式片材元件可以暴露于机械应力中并且因此可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，可以将(包含在换能器组件328内的)上述压电片元件邻近于隔膜组件314定位并且与之进行声学联接。该(包含在换能器组件328内的)压电片元件可以包括或可以不包括一个重物组件来增强该压电片元件的共振能力。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，(包含在换能器组件328内的)压电式片材元件可以(由于该声学联接)暴露于机械应力中并且因此可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个音频扬声器组件，其中该音频扬声器组件的音盆可以直接联接至隔膜组件314上。相应地，可以不使用联动组件330。此类音频扬声器组件的展示性且非限制性的实例是由俄亥俄州代顿市(Dayton,Ohio)的项目无限公司(ProjectsUnlimited)生产的AS01308MR-2X。如本领域已知的，音频扬声器组件可以包括一个音圈组件和一个永磁铁组件，该音圈组件在该永磁铁组件内滑动。当典型地向该音圈组件施加一个信号来使该扬声器音盆产生移动时，如果该扬声器被手动移动，则将在该音圈组件内感应出电流。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，(包含在换能器组件328内的)音频扬声器组件的音圈可以相对于上述的永磁铁组件进行移位并且因此可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个可以直接联接至隔膜组件314上的加速计组件。相应地，可以不使用联动组件330。此类加速计组件的展示性且非限制性的实例是由马萨诸塞州诺伍德市(Norwood,Massachusetts)的模拟器件公司(Analog Devices,Inc.)生产的AD22286-R2。如本领域已知的，加速计组件可以产生一个输出电信号，该输出电信号根据加速计组件所暴露的加速度而改变。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，(包含在换能器组件328内的)加速计组件可以暴露于变化水平的加速度中并且因此可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个麦克风组件，该麦克风组件可以邻近于隔膜组件314定位并且与之进行声学联接。相应地，可以不使用联动组件330。此类麦克风组件的展示性且非限制性的实例是由伊利诺伊州艾塔斯卡市(Itasca,Illinois)的楼氏声学公司(KnowlesAcoustics)生产的EA-21842。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，(包含在换能器组件328内的)麦克风组件可以(由于该声学联接)暴露于机械应力中并且因此可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
替代地，换能器组件328可以包括一个光学位移组件，该光学位移组件被配置成用于监测隔膜组件314的移动。相应地，可以不使用联动组件330。此类光学位移组件的展示性且非限制性的实例是由纽约州皮茨福德市(Pittsford,New York)的先进运动系统公司(AdvancedMotion Systems,Inc.)生产的Z4W-V。出于展示性目的，假设上述光学位移组件包括一个光学信号发生器，该光学信号发生器朝向隔膜组件314发送光学信号，该光学信号从隔膜组件314被反射并且被一个光学传感器(也包含在光学位移组件内)所感测到。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，由(包含在换能器组件328内的)上述光学传感器所感测到的光学信号可以改变。因此，(包含在换能器组件328内的)该光学位移组件可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
虽然流量传感器308的上述实例是展示性的，但是这些实例不旨在是穷尽的，因为其他构型也是可能的并且被认为是位于本披露的范围之内。例如，虽然换能器组件328被示出成定位在隔膜组件314外部，但是可以将换能器组件328定位在腔室318内。
虽然流量传感器308的若干个上述实例被描述是联接至隔膜组件314上，但是这仅是出于展示性目的并且不旨在对本披露进行限制，因为其他构型是可能的并且被认为是位于本披露的范围之内。例如并且还参见图5H，流量传感器308可以包括活塞组件338，该活塞组件可以被弹簧组件340偏置。活塞组件338可以被定位成邻近于隔膜组件314并且被配置成用于将其偏置。相应地，活塞组件338可以模仿隔膜组件314的移动。因此，换能器组件328可以被联接至活塞组件338上并且实现上文所讨论的结果。
另外，当流量传感器308被配置成包括活塞组件338和弹簧组件340时，换能器组件328可以包括一个被配置成用于监测弹簧组件340的电感的电感监测组件。相应地，可以不使用联动组件330。此类电感监测组件的展示性且非限制性的实例是由华盛顿州奥本市(Auburn,Washington)的几乎所有数码电子公司(Almost All Digital Electronics)生产的L/C Meter II B。相应地，当隔膜组件314发生移位/挠曲(如上文所讨论的)时，由于弹簧组件340挠曲时的电阻变化，由(包含在换能器组件328内的)上述电感监测组件所感测到的弹簧组件340的电感可以改变。因此，该(包含在换能器组件328内的)电感监测组件可以产生一个信号，该信号可以由换能器测量系统336进行处理(例如，放大/转换/过滤)。这个经处理的信号接着可以被提供给控制逻辑子系统14并且用来确定穿过腔室318的流体量。
还参见图6A，示出了管道输送/控制子系统20的一个图解视图。虽然以下所述的管道输送/控制子系统涉及用于控制经由流量控制模块170被添加至产品28中的经激冷的碳酸水164的量的管道输送/控制子系统，但是这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制，因为其他构型也是可能的。例如，以下所述的管道输送/控制子系统也可以用来控制被添加至产品28中的例如经激冷的水166(例如，经由流量控制模块172)和/或经激冷的高果糖玉米糖浆168(例如，经由流量控制模块174)的量。
如上文所讨论的，管道输送/控制子系统20可以包括接收来自流量测量装置176中的流量反馈信号182的反馈控制器系统188。反馈控制器系统188可以将流量反馈信号182与所希望的流量体积(如通过数据总线38由控制逻辑子系统14所限定的)进行比较。在处理流量反馈信号182后，反馈控制器系统188可以产生流量控制信号194，该流量控制信号可以被提供给可变线路阻抗200。
反馈控制器系统188可以包括轨迹成形控制器350、流量调节器352、前馈控制器354、单位延迟器356、饱和控制器358以及步进控制器360，这些各自将在以下中进行更详细地讨论。
轨迹成形控制器350可以被配置成用于经由数据总线38接收来自控制逻辑子系统14的控制信号。这个控制信号可以对于所料想的管道输送/控制子系统20将递送用于在产品28中使用的流体(在这种情况下，经由流量控制模块170的经激冷的碳酸水164)的方式限定一个轨迹。然而，该由控制逻辑子系统14提供的轨迹在由例如流量控制器352处理之前可能需要修改。例如，控制系统往往具有困难时间处理控制曲线，这些曲线是由多条线段构成的(即，包括多个分步变化)。例如，流量调节器352可能具有难度处理控制曲线370，它由三个不同的直线段，即线段372、374、376组成。相应地，在这些过渡点处(例如，过渡点378、380)，特别地流量控制器352(并且一般管道输送/控制子系统20)将需要从第一流速瞬间改变成第二流速。因此，轨迹成形控制器350可以将控制曲线30进行过滤以便形成平滑的控制曲线382，该平滑的控制曲线更容易被特别地流量控制器352(并且一般管道输送/控制子系统20)进行处理。
另外，轨迹成形控制器350可以允许对该喷嘴24进行注入前湿润和注入后漂洗。在一些实施例中，和/或对一些配方而言，一种或多种成分可能对喷嘴24造成多个问题，如果这些成分(在此被称为“脏成分”)直接接触喷嘴24的话，即处于其被储存的形式中。在一些实施例中，喷嘴24可以用一种“注入前”成分(例如，水)来进行注入前湿润以便防止这些“脏成分”与喷嘴24直接接触。喷嘴24可以接下来用“洗涤后成分”(例如水)来进行注入后漂洗。
具体地，在喷嘴24用例如10mL水进行注入前湿润、和/或用例如10mL水或任何“洗涤后”成分进行注入后漂洗的情况下，一旦停止添加该脏成分，则轨迹成形控制器350可以通过在注入过程中提供另外量的脏成分而补偿在注入前湿润和/或注入后漂洗过程中添加的洗涤前成分。具体而言，当用产品28加注容器30时，注入前漂洗水或“洗涤前”可能导致产品28起初的脏成分浓度不足。轨迹成形控制器350接着可以以比所需更高的流速来添加脏成分，从而导致产品28从“浓度不足”到“浓度适当”到“浓度过度”进行转变、或者以一种比特定配方所要求的更高的浓度存在。然而，一旦已添加适量的脏成分，该注入后漂洗过程可以添加另外的水或另一种适量的“洗涤后成分”，从而导致产品28再此变成关于该脏成分是“浓度适当的”。
可以将流量控制器352配置为一个比例-积分(PI)环路控制器。流量控制器352可以进行在上文中总体上描述为由反馈控制器系统188所进行的比较和处理。例如，可以将流量控制器352配置成用于接收来自流量测量装置176的反馈信号182。流量控制器352可以将流量反馈信号182与所希望的流量体积(如由控制逻辑子系统14所限定的并且被轨迹成形控制器350所修改的)进行比较。在处理流量反馈信号182后，流量控制器352可以产生流量控制信号194，该流量控制信号可以被提供给可变线路阻抗200。
前馈控制器354可以提供一个“最佳猜想”估计，涉及可变线路阻抗200的初始位置应当是什么样。具体而言，假设在一个限定的恒定压力下，可变线路阻抗具有的流速(关于经激冷的碳酸水164)是在0.00毫升/秒与120.00毫升/秒之间。另外，假设用一种饮料产品28来注入容器30时所希望的流速是40毫升/秒。相应地，前馈控制器354可以提供一个前馈信号(在前馈线384上)，该前馈信号将可变线路阻抗200初始地打开至其最大开度的33.33％(假设可变线路阻抗200以线性方式工作)。
在确定该前馈信号的值时，前馈控制器354可以使用一个查找表(未示出)，该查找表可以根据经验来开发并且可以限定针对不同初始流速有待提供的信号。此类查找表的一个实例可以包括但不限于下表：
流速毫升/秒 至步进控制器的信号
0 脉冲跳动至0度
20 脉冲跳动至30度
40 脉冲跳动至60度
60 脉冲跳动至150度
80 脉冲跳动至240度
100 脉冲跳动至270度
120 脉冲跳动至300度
并且例如，假设在用饮料产品28注入容器30时所希望的流速是40毫升/秒，则前馈控制器354可以使用上述查找表面并且可以将该步进电动机脉冲跳动至60.0度(通过使用前馈线384)。虽然在该示例性实施例中使用的是步进电动机，但是在其他不同的实施例中，可以使用任何其他类型的电动机，包括但不限于伺服电动机。
单位延迟器356可以形成一个反馈路径，通过该反馈路径，(被提供至可变线路阻抗200的)控制信号的前一形式被提供给流量控制器352。
饱和控制器358可以被配置成只要可变线路阻抗200被设定至最大流速(通过步进控制器360)就使反馈控制器系统188(如上文所讨论的，该反馈控制器系统可以被配置为一个PI环路控制器)的积分控制无法进行，因此通过减小流速超量和系统振荡而提高了该系统的稳定性。
步进控制器360可以配置成用于将由饱和控制器358(线386上)所提供的信号转换成可变线路阻抗200可用的信号。可变线路阻抗200可以包括一个步进电动机，用于调整可变线路阻抗200的孔口大小(并且因此调整其流速)。相应地，控制信号194配置成用于控制被包含在可变线路阻抗内的步进电动机。
还参见图6B，流量控制模块170、172、174各自的流量测量装置176、178、180的一个实例可以包括但不限于桨轮流量测量装置、涡轮式流量测量装置、或正位移式流量测量装置(例如，基于齿轮的正位移式流量测量装置388)。因此，在多个不同实施例中，该流量测量装置可以是能够直接或间接测量流量的任何装置。在该示例性实施例中，使用了基于齿轮的正位移式流量测量装置388。在这个实施例中，该流量测量装置388可以包括多个啮合齿轮(例如，齿轮390、392)，这些齿轮例如可能需要穿过基于齿轮的正位移式流量测量装置388的任何内容物遵循一条或多条限定的路径(例如，路径394、396)，从而导致例如齿轮390逆时针旋转并且齿轮392顺时针旋转。通过监测齿轮390、392的旋转，可以产生一个反馈信号(例如，反馈信号182)并且将该信号提供给适当的流量控制器(例如，流量控制器352)。
还参见图7-14，示出了流量控制模块(例如，流量控制模块170)的多个不同的展示性实施例。然而，如上文所讨论的，在多个不同实施例中这些不同组件的顺序可以改变，即，这些组件可以根据所希望的任何顺序进行安排。例如，在一些实施例中，这些组件是按照以下顺序来安排：流量测量装置、双位阀、可变阻抗，而在其他实施例中，这些组件是按照以下顺序来安排：流量测量装置、可变阻抗、双位阀。在一些实施例中，可能希望改变这些组件的顺序以便维持该可变阻抗上的压力和流体或以便改变该可变阻抗上的压力。在一些实施例中，该可变阻抗阀可以包括一个唇缘密封件。在这些实施例中，可能希望维持该唇缘密封件上的压力和流体。这可以通过如下地对这些组件进行排序来实现：流量测量装置、可变阻抗、和双位阀。位于该可变线路阻抗的下游的该双位阀维持该可变阻抗上的压力和流体而使得该唇缘密封件维持所希望的密封。
首先参见图7A和7B，示出了流量控制模块170a的一个实施例。在一些实施例中，该流量控制模块170a总体上可以包括流量计176a、可变线路阻抗200a和双位阀212a，并且可以具有一条总体上线性的贯通流体流动路径。流量计176a可以包括流体入口400，用于接收来自高体积成分子系统16中的高体积成分。流体入口400可以将该高体积成分与基于齿轮的正位移式流量测量装置(例如，上文总体上描述的基于齿轮的正位移式流量测量装置388)相连通，包括多个被布置在壳体402内的啮合齿轮(例如，包括齿轮390)。高体积成分可以从流量计176a经由流体通路404流动至双位阀212a。
双位阀212a可以包括由螺线管408致动的鼓形阀(banjo valve)406。鼓形阀406可以被偏置(例如通过弹簧，未示出)以便将鼓形阀406朝向一个关闭位置定位，由此防止高体积成分流动穿过流量控制模块170a。螺线管线圈408可以被通电(例如响应于来自控制逻辑子系统14的控制信号)以便通过联动系统412来线性地驱动柱塞410从而使鼓形阀406移动到与阀座414脱离密封接合，由此打开双位阀212a以允许高体积成分流动至可变线路阻抗200a。
如以上所提到的，可变线路阻抗200a可以调节高体积成分的流量。可变线路阻抗200a可以包括驱动电动机416，该驱动电动机可以包括但不限于步进电动机或伺服电动机。总体上驱动电动机416可以联接至可变阻抗阀418上。如以上所提到的，可变阻抗阀418可以控制例如经过流体通路420穿过双位阀212a并且从流体排放口422离开的高体积成分的流动。美国专利号5,755,683(律师案卷号B13)和美国专利公开号2007/0085049(律师案卷号E66)中披露并且要求保护可变阻抗阀418的实例，这些文件均通过引用以其全部内容结合在此。虽然没有示出，但是可以在驱动电动机416与可变阻抗阀418之间联接一个齿轮箱。
还参见图8和9，示出了流量控制模块(例如，流量控制模块170b)的另一个实施例，该流量控制模块总体上包括流量计176b、双位阀212b以及可变线路阻抗200b。类似于流量控制模块170a，流量控制模块170b可以包括流体入口400，该流体入口可以将高体积成分与流量计176b进行连通。流量计176b可以包括被布置在空腔424内的多个啮合齿轮390、392，例如这些啮合齿轮可以在壳体构件402内形成。啮合齿轮390、392和空腔424可以围绕空腔424的周边限定多条流动路径。高体积成分可以从流量计176b经由流体通路404流动至双位阀212b。如图所示，流体入口400和流体通路404可以提供进入和离开流量计176b(即，进入和离开空腔424)的90度流动路径。
双位阀212b可以包括鼓形阀406，该齿轮盒被推动到与阀座414相接合(例如，响应于弹簧426经由联动系统412施加的偏置力)。当螺线管线圈408被通电时，柱塞410可以朝向螺线管线圈408缩回，由此使鼓形阀406移动到与阀座414脱离密封接合，从而允许高体积成分流向可变线路阻抗200b。在其他实施例中，该鼓形阀406可以位于该可变线路阻抗200b的下游。
可变线路阻抗200b总体上可以包括一个具有第一表面的第一刚性构件(例如，轴428)。轴428可以在其第一表面处限定一个具有第一终点的第一流体路径部分。该第一终点可以包括被限定在(例如，轴428的)第一表面上的一个沟槽(例如，沟槽430)。沟槽430可以垂直于该第一表面曲线的切线从大的截面积向小的截面积呈锥形。然而，在其他实施例中，轴428可以包括一个孔(即，直的球形洞，参见图15C)而不是沟槽430。第二刚性构件(例如，壳体432)可以具有一个第二表面(例如，内孔434)。该第二刚性构件(例如，壳体432)可以在该第二表面处限定一个具有第二终点的第二流体路径部分。该第一和第二刚性构件能够相对于彼此从一个完全打开位置连续地旋转经过多个局部打开位置而到达一个关闭位置。例如，轴428可以由驱动电动机416(例如可以包括步进电动机或伺服电动机)相对于壳体432被可旋转地驱动。该第一和第二表面在其间限定了一个空间。该第二刚性构件(即，壳体432)中的一个开孔(例如，开口436)可以在第一和第二刚性构件相对于彼此处于完全打开位置或处于这些局部打开位置之一中时在该第一与第二流体路径部分之间提供流体连通。在该第一与第二流体路径部分之间流动的流体流经该沟槽(即，沟槽430)以及该开孔(即，开口436)。在一些实施例中，在该第一与第二表面之间可以布置至少一个密封装置(例如，垫片、O形环等，未示出)，从而在第一与第二刚性构件之间提供密封以便防止流体从该空间中泄露出去，这样也防止了流体从所希望的流动路径中泄露。然而，在如图所示的该示例性实施例中，没有使用这个类型的密封装置。而是，在这些示例性实施例中，使用唇缘密封件429或其他密封装置来密封该空间。
可以包括多个不同的连接安排以用于将流量控制模块170、172、174流体地联接至高体积成分子系统16上和/或下游部件例如喷嘴24上。例如，如图8和9关于流量控制模块170b所示，可以将锁定板438相对于引导特征440滑动地布置。可以将一条流体管线(未示出)至少部分地插入流体排放口422中并且锁定板438可以被滑动地平移以便锁定该流体管线使之与流体排放口相接合。可以使用不同的垫片、O形环等以便在该流体管线与流体排放口422之间提供不漏流体的连接。
图10至13描绘了流量控制模块(例如，对应的流量控制模块170c、170d、170e、以及170f)的多个另外的实施例。流量控制模块170c、170d、170e、以及170f总体上与之前描述的流量控制模块170a、170b在流体连接件和相对的可变线路阻抗200以及双位阀212取向方面不同。例如，图11和13对应地示出的流量控制模块170d和170f可以包括带倒钩的流体连接件442，以用于连通去往/来自流量计176d和176f的流体。类似地，流量控制模块170c可以包括带倒钩的流体连接件444，用于连通去往/来自可变线路阻抗200的流体。同样可以使用多个另外的/替代的流体连接件安排。类似地，可以使用螺线管408的多种相对取向和针对鼓形阀406的多种弹簧偏置构型，以适应不同的包装安排和设计标准。
还参见图14A-14C，描绘了流量控制模块(例如，流量控制模块170g)的又另一个实施例。流量控制模块170g可以总体上包括流量计176g、可变线路阻抗200g以及双位阀212g(例如，该阀可以是一个螺线管致动的鼓形阀，如上文总体上描述的)。参见图14C，可以看见这些唇缘密封件202g。并且，图14C示出了该流量控制模块包括盖子的一个示例性实施例，这个盖子可以对这些不同的流量控制模块组件提供保护。虽然未在所有示出的实施例中进行描述，但是该流量控制模块的这些实施例各自也可以包括一个盖子。
应注意的是，虽然该流量控制模块(例如，流量控制模块170、172、174)已经被描述为是配置成使得高体积成分从高体积成分子系统16流向该流量计(例如，流量计176、178、180)、并且接着流到该可变线路阻抗(例如，可变线路阻抗200、202、204)、并且最后穿过该双位阀(例如，双位阀212、214、216)，但是这不应被解释为是对本披露的限制。例如，如图7至14C所示和所讨论的，可以将这些流量控制模块配置成具有从高体积成分子系统16到该流量计(例如，流量计176、178、180)、接着到该双位阀(例如，双位阀212、214、216)、并且最后穿过该可变线路阻抗(例如，可变线路阻抗200、202、204)的一条流动路径。同样可以使用多种另外的/替代的构型。替代地，可以将一个或多个另外的部件互连在流量计、双位阀与可变线路阻抗的一者或多者之间。
参见图15A和15B，可变线路阻抗(例如，可变线路阻抗200)的一部分被示出为包含驱动电动机416(例如，可以是一个步进电动机、伺服电动机等)。可以将驱动电动机416连接至轴428上，该轴中具有沟槽430。现在参见图15C，在一些实施例中，轴428包括一个孔并且在如图15C所示的该示例性实施例中，该孔是球形孔。例如参见图8和9所讨论的，驱动电动机416可以将轴428相对于一个壳体(例如，壳体432)进行旋转以便调节穿过该可变线路阻抗的流动。磁铁446可以联接至轴428上(例如，可以至少部分地布置在轴428的轴向开口内)。可以总体上在直径方向上将磁铁446磁化，从而提供南磁极450和北磁极452。例如，基于磁铁446施加到一个或多个磁通量感测装置、例如图9所示的传感器454、456上的磁通量，可以确定轴428的旋转位置。磁通量感测装置可以包括但不限于例如霍尔效应传感器等。该磁通量感测装置可以例如向控制逻辑子系统14提供一个位置反馈信号。
再次参见图15C，在一些实施例中，磁铁446被定位在与上文关于图8和9所示出和描述的实施例相反的一侧上。另外，在这个实施例中，磁铁446是由磁铁夹具480夹持的。
除了使用磁性位置传感器(例如，用于确定该轴的旋转位置)之外/作为此的替代方案，可以至少部分地基于电动机位置或用于检测轴位置的光学传感器可以确定该可变线路阻抗。
接下来参见图16A和16B，基于齿轮的正位移式流量测量装置(例如，基于齿轮的正位移式流量测量装置388)的一个齿轮(例如，齿轮390)可以包括联接至其上的一个或多个磁铁(例如，磁铁458、460)。如上文所讨论的，当流体(例如，高体积成分)流经基于齿轮的正位移式流量测量装置388时，齿轮390(和齿轮392)可以旋转。齿轮390的旋转速率可以与流经基于齿轮的正位移式流量测量装置388的流体的流速总体上成比例。可以通过使用一个磁通量传感器(例如，霍尔效应传感器等)来测量齿轮390的旋转(和/或旋转速率)，该磁通量传感器可以测量联接至齿轮390上的轴向磁铁458、460的旋转运动。该磁通量传感器(例如，可以被布置在印制电路板462上，图8中所描绘的)可以向一个流量反馈控制器系统(例如，反馈控制器系统188)提供一个流量反馈信号(例如，流量反馈信号182)。
流量控制模块泄漏检测
在多个不同实施例中，流量控制模块可以处于操作状态但流体将不流动，即，该流量控制模块不对任何泵命令起作用。在一些实施例中，包含用于泄露检测的方法的一个系统可以用于在流体不流动时检测来自该流量控制模块的流体流动。
在流量控制模块泄露检测的多个实施例中，在该流量控制模块不对任何泵命令起作用时、并且该鼓形阀或其他阀控制器是闲置的(idle)并且该齿轮流量计监测器在经过任何倾泻(pour)后齿轮流量计减速时间后为闲置时，泄露检测可以被激活。当这些条件被满足时，该泄露检测被激活。在一些实施例中，在进行泄露检测之前可以对该流量控制模块给出预定的逝去时间。
现在还参见图76，在多个实施例中，该泄露检测方法包括三个阶段：泄露测试开始、泄露测试初始化以及泄露测试运行。在泄露测试开始的过程中，该泄露检测是闲置的，因为激活判据中的一项或多项尚未满足。在多个不同实施例中，这些激活判据可以包括上述判据中的一项或多项。在该泄露测试初始化状态下，控制在该流量控制模块从激活状态过渡至闲置状态时(即，一旦这些激活判据被满足时)出现的正时防护频带。在该泄露测试运行状态下，一旦正时防护频带逝去，则泄露测试方法将保持在这种状态下直至该流量控制模块被激活。
现在还参见图77，在高水平下，FCM泄露检测方法接收并且监测由该齿轮流量计连通并确定的流体体积。如果所报告的体积超过一个预定的预设阈值，则发出警报。为了完成这点，使用了“泄露积分器”算法，在一些实施例中该算法包括对于每次更新，由该齿轮流量计测量的流体体积被加到动求和—该积分器中，并且如果该积分器超过阈值，则确定存在泄露。对每次更新而言，该积分器接着减去一个固定的“泄放量(drain amount)”。该动求和不具有低于零的值。
在多个实施例中，可以使用三个系数，这些包括更新周期、泄露检测阈值以及积分器泄放率(drain rate)在多个其他实施例中，可以使用不同的系数或可以使用另外的或更少的系数。
在一些实施例中，更新周期限定了该泄露检测多久执行一次。在一些实施例中，该泄露检测可以定期执行，例如每2秒执行一次(0.5Hz)。在一些实施例中，该泄露检测阈值是设定的并且如果积分器超过这个阈值，则宣布泄露。在一些实施例中，该泄露检测阈值可以在该流量控制模块校准数据中所限定的最大流速方面根据以下进行限定：
泄露检测阈值＝(0.25*FCM_最大流速)*更新周期
在一些实施例中，该积分器泄放率是积分后的齿轮流量计流量在每次更新中所减小的值。这可能是有利的，例如，因为将积分器泄放改善了该方法的抗噪声性并且如果一种泄露条件清除则允许重新设定该算法。该积分器泄放率在该流量控制模块校准数据中所限定的最大流速方面是根据以下进行限定：
积分器泄放率＝(0.001*FCM_最大流速)*更新周期
在多个实施例中，确定存在泄露并且在一些实施例中当满足以下条件时产生警报或警告：该积分器超过该泄露检测阈值并且该警报产生被“武装好”。在多个实施例中，在该算法被初始化时并且只要该积分器为零时，警报产生被“武装好”。在多个不同实施例中，在产生警报时，警报产生被“解除武装”。这个武装/解除武装过程使该方法和系统在单一泄露事件中产生大量的警报。以下是可以产生警报时的实例。这些仅是通过展示和实例的方式给出的并不旨在是一个穷尽的清单。在多个不同实施例中，该方法可以改变并且不同的条件可以产生警报/警告。在多个不同实施例中，另外的条件可以产生警报/警告。
作为一个实例，流量控制模块稳定地泄露，直至该积分器超过该阈值。该流量控制模块继续泄露。在这个实例中，该积分器首次经过该阈值时产生一个单一的警报。
作为另一个实例，流量控制模块间歇性地泄露，直至该积分器最终超过该阈值。该积分器接着在该阈值周围振荡。在这个实例中，该积分器首次经过该阈值时产生一个单一的警报。在一些实施例中存在的解除武装逻辑可以在该积分器再次经过该阈值时防止后续的滋扰警报。
作为另一个实例，流量控制模块稳定地泄露，直至该积分器超过该阈值。该流量控制模块接着停止泄露。在这个实例中，当该积分器首次经过该阈值时产生一个警报。当该流量控制模块停止泄露时，该积分器可以缓慢地一直泄放回到零。一旦积分器泄放回到零，则警报产生可以重新武装好而使得，如果该流量控制模块再次开始泄漏，则可以产生另外的警报。
现在还参见图77，这个图展示了在该泄露检测方法的一个实例的过程中所收集的数据。在这个实例中，使用流量控制模块手动超控来模拟高果糖玉米糖浆泄露。该手动超控被切换到打开与关闭一段时间并且接着保持在其完全打开位置中。一旦宣布了泄露，则关闭该手动超控。如图77所示，可以看到该积分器增长旨在宣布了泄露。在该点处，不允许该积分器再增长。一旦关闭该手动超控，则可以看到该积分器泄放回到零，此时泄露状态被清除并且警报被重新武装。
还参见图17，示出了用户界面子系统22的一个图解视图。用户界面子系统22可以包括触摸屏界面500(以下参见图51-53描述的示例性实施例)，该触摸屏界面允许用户26选择多个与饮料28相关的不同选项。例如，用户26(通过“饮品大小”栏502)能够选择饮料28的大小。可选择大小的实例可以包括但不限于：“12盎司”、“16盎司”、“20盎司”、“24小时盎司”、“32盎司”、和“48盎司”。
用户26能够(通过“饮品类型”栏504)选择饮料28的类型。可选择类型的实例可以包括但不限于：“可乐”、“柠檬-白柠檬”、“根啤”、“冰茶”、“柠檬汽水”、和“果汁喷趣酒”。
用户26还能够(通过“添加项”栏506)选择用于包含在饮料28内的一种或多种香精/产品。可选择的添加项的实例可以包括但不限于：“樱桃香精”、“柠檬香精”、“白柠檬香精”、“巧克力香精”、“咖啡香精”和“冰淇淋”。
另外，用户26还能够(通过“营养食品”栏508)选择用于包含在饮料28内的一种或多种营养食品。此类营养食品的实例可以包括但不限于：“维生素A”、“维生素B6”、“维生素B12”、“维生素C”、“维生素D”、和“锌”。
在一些实施例中，低于该触摸屏处的一个另外的屏幕可以包括用于该屏的“远程控制件”(未示出)。该远程控制件可以包括例如指示上、下、左和右并且进行选择的按钮。然而，在其他实施例中，可以包括另外的按钮。
一旦用户26作出适当的选择，用户26可以“执行！”按钮510并且用户界面子系统22可以(通过数据总线32)向控制逻辑子系统14提供适当的数据信号。一旦接收，控制逻辑子系统14可以检索来自储存子系统12的适当数据并且可以将这些适当的控制信号提供给例如高体积成分子系统16、微量成分子系统18以及管道输送/控制子系统20，这些信号可以被处理(用上文讨论的方式)以便制备饮料28。替代地，用户26可以选择“取消”按钮512并且触摸屏界面500可以被重设为默认状态(例如，不选择按钮)。
用户界面子系统22可以被配置成用于允许与用户26进行双向通信。例如，用户界面子系统22可以包括允许处理系统10向用户26提供信息的信息屏幕514。可以被提供给用户26的信息类型的实例可以包括但不限于广告、关于系统故障/警告的信息、以及关于各种产品成本的信息。
如上文所讨论的，控制逻辑子系统14可以执行一个或多个控制程序120，这些程序可以控制处理系统10的操作。相应地，控制逻辑子系统14可以执行一个有限状态机程序(例如，FSM程序122)。
还如上文所讨论的，在处理系统10的使用过程中，用户26可以通过使用用户界面子系统22来选择一个特定饮料28以进行分配(至容器30中)。通过用户界面子系统22，用户26可以选择要包含在此类饮料内的一个或多个选项。一旦用户26通过用户界面子系统22作出适当的选择，用户界面子系统22就可以将该适当的指示发送至控制逻辑子系统14，从而指示用户26(对饮料28)的选择和偏好。
在作出选择时，用户26可以选择一个多部分配方，该多部分配方实质上是产生一种多组分产品的两个分开的且不同的配方的组合。例如，用户26可以选择冰淇淋根啤(root beer float)，该冰淇淋根啤是一个多部分配方，实质上为两种分开的且不同的组分(即，香草冰淇淋和根啤苏打)的组合。作为另外的实例，用户26可以选择可乐与咖啡组合的一种饮品。这种可乐/咖啡组合实质上是两种分开的且不同的组分(即，可乐苏打和咖啡)的组合。
还参见图18，在接收550上述指示之后，FSM程序122可以处理552该指示以便确定有待生产的产品(例如，饮料28)是否为一种多组分产品。
如果有待生产的产品是一种多组分产品554，则FSM程序122可以识别出556为生产该多组分产品的每种组分所需要的一种或多种配方。所识别出的配方可以从在储存子系统12上维持的多个配方36中进行选择，如图1所示。
如果有待生产的产品不是一种多组分产品554，则FSM程序122可以识别出558用于生产该产品的一个单一配方。该单一配方可以从在储存子系统12上维持的多个配方36中进行选择。相应地，如果所接收550和处理552的指示是限定柠檬-白柠檬汽水的指示，由于这不是多组分产品，所以FSM程序122可以识别出558为生产柠檬-白柠檬汽水所需要的单一配方。
如果该指示涉及一种多组分产品554，在识别出556选自在储存子系统12上保持的多个配方36中的适合配方之后，FSM程序122可以将这些配方各自解析560为多个分立状态并且限定一种或多种状态过渡。FSM程序122接着可以通过使用该多个分立状态中的至少一部分来限定562至少一个有限状态机(针对每个配方)。
如果该指示不涉及一种多组分产品554，在识别出558选自在储存子系统12上维持的多个配方36中的适合配方之后，FSM程序122可以将这些配方各自解析564为多个分立状态并且限定一种或多种状态过渡。FSM程序122接着可以通过使用该多个分立状态中的至少一部分来限定566针对该配方的至少一个有限状态机。
如本领域已知的，有限状态机(FSM)是由有限数量的状态、这些状态之间的过渡和/或动作所构成的行为模式。例如并且还参见图19，如果为一个可以完全打开或完全关闭的实体门道限定一个有限状态机，则该有限状态机可以包括两种状态，即“打开”状态570和“关闭”状态572。另外，可以限定允许从一种状态过渡至另一种状态的两种过渡。例如，过渡状态574“打开”该门(因此从“关闭”状态572过渡至“打开”状态570)，并且过渡状态576“关闭”该门(因此从“打开”状态570过渡至“关闭”状态572)。
还参见图20，示出了涉及可以冲泡咖啡的方式的一种状态图600。状态图600被示出为包括五种状态，即：闲置状态602；准备冲泡状态604；冲泡状态605；维持温度状态608；以关掉状态610。另外，示出了五种过渡状态。例如，过渡状态612(例如，安装咖啡过滤器、安装咖啡渣、将水注入咖啡机中)可以从闲置602过渡至准备冲泡状态604。过渡状态614(例如，按压该冲泡按钮)可以从准备冲泡状态604过渡至冲泡状态606。过渡状态616(例如，排出水供应源)可以从冲泡状态606过渡至维持温度状态608。过渡状态618(例如，关掉电源开关或超过最大“维持温度”时间)可以从维持温度状态608过渡至关掉状态610。过渡状态620(例如，开启电源开关)可以从关掉状态610过渡至闲置状态602。
相应地，FSM程序122可以产生一个或多个有限状态机，这些有限状态机与用来生成产品的这些配方(或其部分)相对应。一旦产生了这些适当的有限状态机，控制逻辑子系统14可以执行该一个或多个有限状态机并且产生例如用户26所请求的产品(例如，多组分或单一组分的)。
相应地，假设处理系统10接收550用户26已选择冰淇淋根啤的一个指示(通过用户界面子系统22)。FSM程序122可以处理552该指示以确定冰淇淋根啤是否为多组分产品554。由于冰淇淋根啤是一种多组分产品，FSM程序122可以识别出556产生冰淇淋根啤所需要的这些配方(即，根啤苏打的配方和香草冰淇淋的配方)并且将根啤苏打的配方和香草冰淇淋的配方解析560为多个分立状态并且限定一种或多种状态过渡。FSM程序122接着可以通过使用该多个分立状态中的至少一部分来限定562至少一个有限状态机(针对每个配方)。这些有限状态机可以随后由控制逻辑子系统14执行以产生用户26所选择的冰淇淋根啤。
当执行与这些配方相对应的状态机时，处理系统10可以使用包含在处理系统10内的一个或多个歧管(未示出)。如在本披露中所使用的，歧管是被设计成允许执行一个或多个程序的一种临时储存区域。为了促进成分移动进入和离开这些歧管，处理系统10可以包括多个阀(例如由控制逻辑子系统14可控制的)，用于促进成分在歧管之间的转移。不同类型歧管的实例可以包括但不限于：混合歧管、掺合歧管、研磨歧管、加热歧管、冷却歧管、冷冻歧管、浸渍歧管、喷嘴、压力歧管、真空歧管以及搅动歧管。
例如，在制作咖啡时，研磨歧管可以研磨咖啡豆。一旦这些豆被研磨，可以向加热歧管提供水，在加热歧管中水160被加热至预定温度(例如，212°F)。一旦加热了水后，该经加热的水(如由该加热歧管所产生的)可以被滤过经研磨的咖啡豆(如由研磨歧管产生的)之中。另外并且取决于处理系统10的如何配置的，处理系统10可以将奶和/或糖添加至在另一个歧管或喷嘴24处产生的咖啡中。
相应地，多部分配方的每个部分可以在包含于处理系统10内的不同歧管内执行。因此，多部分配方的每个组分可以在包含于处理系统10内的不同歧管中产生。继续上述实例，该多组分产品的第一组分(即，根啤苏打)可以在包含于处理系统10内的一个混合歧管内产生。另外，该多组分产品的第二组分(即，香草冰淇淋)可以在包含于处理系统10内的一个冷冻歧管内产生。
如上文所讨论的，控制逻辑子系统14可以执行一个或多个控制程序120，这些程序可以控制处理系统10的操作。相应地，控制逻辑子系统14可以执行虚拟机程序124。
还如上文所讨论的，在处理系统10的使用过程中，用户26可以通过使用用户界面子系统22来选择一种特定饮料28以进行分配(至容器30中)。通过用户界面子系统22，用户26可以选择要包含在此类饮料内的一个或多个选项。一旦用户26通过用户界面子系统22作出适当的选择，用户界面子系统22就可以将适当的指令发送给控制逻辑子系统14。
在作出选择时，用户26可以选择一个多部分配方，该多部分配方实质上是由产生一种多组分产品的两个分开的且不同的配方的组合。例如，用户26可以选择一种冰淇淋根啤，该冰淇淋根啤是一种多部分配方、实质上是两种分开的且不同的组分(即，香草冰淇淋和根啤苏打)的组合。作为另外的实例，用户26可以选择一种可乐与咖啡组合而成的饮品。这种可乐/咖啡组合实质上是两种分开的且不同的组分(即，可乐苏打和咖啡)的组合。
还参见图21，在接收650上述指令之后，虚拟机程序124可以处理652这些指令以便确定有待生产的产品(例如，饮料28)是否为一种多组分产品。
如果654有待生产的产品是多组分产品，则虚拟机程序124可以识别出656用于生产该多组分产品的第一组分的一种第一配方以及用于生产该多组分产品的至少一种第二组分的至少一种第二配方。该第一和第二配方可以选自在储存子系统12上维持的多个配方36中。
如果654有待生产的产品不是一种多组分产品，则虚拟机程序124可以识别出658用于生产该产品的一种单一配方。该单一配方可以从在储存子系统12上维持的多个配方36中进行选择。相应地，如果接收650的指令是涉及柠檬-白柠檬苏打的指令，由于这不是多组分产品，所以虚拟机程序124可以识别出658用于生产柠檬-白柠檬苏打所需要的单一配方。
在识别出656、658来自在储存子系统12上维持的多个配方36中的一个或多个配方后，控制逻辑子系统14可以执行660、662该一个或多个配方并且将适当的控制信号(通过数据总线38)提供给例如该高体积成分子系统16、微量成分子系统18以及管道输送/控制子系统20，从而进行饮料28的生产(该饮料被分配至容器30中)。
相应地，假设处理系统10(通过用户界面子系统22)接收到要创造冰淇淋根啤的指令。虚拟机程序124可以处理652这些指令以确定冰淇淋根啤是否654为多组分产品。由于冰淇淋根啤是一种多组分产品，因此FSM程序124可以识别出656产生冰淇淋根啤所需要的这些配方(即，用于根啤苏打的配方和用于香草冰淇淋的配方)并且(对应地)执行660这两个配方以生产根啤苏打和香草冰淇淋。一旦生产了这些产品，处理系统10可以将这些单独的产品(即，根啤苏打和香草冰淇淋)组合以便生产出用户26所请求的冰淇淋根啤。
当执行一种配方时，处理系统10可以使用包含在处理系统10内的一个或多个歧管(未示出)。如在本披露中所使用的，歧管是被设计成允许执行一个或多个程序的一种临时储存区域。为了促进成分移动进入和离开这些歧管，处理系统10可以包括多个阀(例如由控制逻辑子系统14可控制的)，用于促进成分在歧管之间的转移。不同类型歧管的实例可以包括但不限于：混合歧管、掺合歧管、研磨歧管、加热歧管、冷却歧管、冷冻歧管、浸渍歧管、喷嘴、压力歧管、真空歧管以及搅动歧管。
例如，在制作咖啡时，研磨歧管可以研磨咖啡豆。一旦这些豆被研磨，可以向加热歧管提供水，在加热歧管中水160被加热至预定温度(例如，212°F)。一旦加热了水后，该经加热的水(如由该加热歧管所产生的)可以被滤过经研磨的咖啡豆(如由研磨歧管产生的)之中。另外并且取决于处理系统10是如何配置的，处理系统10可以将奶和/或糖添加至在另一个歧管或喷嘴24处产生的咖啡中。
相应地，多部分配方的每个部分可以在包含于处理系统10内的不同歧管内执行。因此，多部分配方的每个组分可以在包含于处理系统10内的不同歧管中产生。继续上述实例，该多部分配方的第一部分(即，处理系统10用于制作根啤苏打所采用的一个或多个程序)可以在包含于处理系统10内的混合歧管内执行。另外，该多部分配方的第二部分(即，处理系统10用于制作香草冰淇淋所采用的一个或多个程序)可以在包含于处理系统10内的冷冻歧管内执行。
如上文所讨论的，在处理系统10的使用过程中，用户26可以通过使用用户界面子系统22来选择一种特定饮料28以进行分配(至容器30中)。通过用户界面子系统22，用户26可以选择要包含在此类饮料内的一个或多个选项。一旦用户26通过用户界面子系统22作出适当的选择，用户界面子系统22可以(通过数据总线32)向控制逻辑子系统14发送该适当的数据信号。控制逻辑子系统14可以处理这些数据信号并且可以(通过数据总线34)检索选自在储存子系统12上维持的多个配方36中的一个或多个配方。在检索了来自储存子系统12的该一个或多个配方后，控制逻辑子系统14可以处理该一个或多个配方并且将适当的控制信号(通过数据总线38)提供给例如高体积成分子系统16、微量成分子系统18以及管道输送/控制子系统20提供，从而进行饮料28的生产(该饮料被分配至容器30中)。
在用户26作出其选择时，用户26可以选择一个多部分配方，该多部分配方实质上是两个分开的且不同的配方的组合。例如，用户26可以选择一种冰淇淋根啤，该冰淇淋根啤是一种多部分配方、实质上是两个分开的且不同的配方(即，香草冰淇淋和根啤苏打)的组合。作为另外的实例，用户26可以选择一种可乐和咖啡组合而成的饮品。这种可乐/咖啡组合实质上是两种分开的且不同的配方(即，可乐苏打和咖啡)的组合。
相应地，假设处理系统10(通过用户界面子系统22)接收到要创造冰淇淋根啤的指令，已知了用于冰淇淋根啤的配方是一种多部分配方，则处理系统10可以简单地获得用于根啤苏打的单独配方、获得用于香草冰淇淋的单独配方并且执行这两个配方以(对应地)生产根啤苏打和香草冰淇淋。一旦生产出这些产品，处理系统10可以将这些单独的产品(即，根啤苏打和香草冰淇淋)组合以便生产出用户26所请求的冰淇淋根啤。
当执行一种配方时，处理系统10可以使用包含在处理系统10内的一个或多个歧管(未示出)。如在本披露中所使用的，歧管是被设计成允许执行一个或多个程序的一种临时储存区域。为了促进成分移动进入和离开这些歧管，处理系统10可以包括多个阀(例如由控制逻辑子系统14可控制的)，用于促进成分在歧管之间的转移。不同类型歧管的实例可以包括但不限于：混合歧管、掺合歧管、研磨歧管、加热歧管、冷却歧管、冷冻歧管、浸渍歧管、喷嘴、压力歧管、真空歧管以及搅动歧管。
例如，在制作咖啡时，研磨歧管可以研磨咖啡豆。一旦这些豆被研磨，可以向加热歧管提供水，在加热歧管中水160被加热至预定温度(例如，212°F)。一旦加热了水后，该经加热的水(如由该加热歧管所产生的)可以被滤过经研磨的咖啡豆(如由研磨歧管产生的)之间。另外并且取决于处理系统10是如何配置的，处理系统10可以将奶和/或糖添加至在另一个歧管或喷嘴24处产生的咖啡中。
如上文所讨论的，控制逻辑子系统14可以执行一个或多个控制程序120，这些程序可以控制处理系统10的操作。相应地，控制逻辑子系统14可以执行虚拟歧管程序126。
还参见图22，虚拟歧管程序126可以监测680在例如处理系统10上执行一个多部分配方的第一部分的过程中发生的一个或多个程序以便获得涉及该一个或多个程序的至少一部分的数据。例如，假设该多部分配方涉及冰淇淋根啤的制作，该冰淇淋根啤(如上文所讨论的)实质上是两个分开的且不同的配方(即，根啤苏打和香草冰淇淋)的组合，这些配方可以选自在储存子系统12上维持的多个配方36中。相应地，该多部分配方的第一部分可以被视为处理系统10为制作根啤苏打所采用的一个或多个程序。另外，该多部分配方的第二部分可以被视为处理系统10为制作香草冰淇淋所采用的一个或多个程序。
多部分配方的每个部分可以在包含于处理系统10内的不同歧管内执行。例如，该多部分配方的第一部分(即，处理系统10为制作根啤苏打所采用的该一个或多个程序)可以在包含于处理系统10内的混合歧管内执行。另外，该多部分配方的第二部分(即，处理系统10为制作香草冰淇淋所采用的该一个或多个程序)可以在包含于处理系统10内的冷冻歧管内执行。如上文所讨论的，处理系统10可以包括多个歧管，这些歧管的实例可以包括但不限于：混合歧管、掺合歧管、研磨歧管、加热歧管、冷却歧管、冷冻歧管、浸渍歧管、喷嘴、压力歧管、真空歧管以及搅动歧管。
相应地，虚拟歧管程序126可以监测680处理系统10为制作根啤苏打所采用的这些过程(或者可以监测处理系统10为制作香草冰淇淋所采用的这些过程)以便获得涉及这些过程的数据。
所获得的数据类型的实例可以包括但不限于成分数据和处理数据。
成分数据可以包括但不限于在多部分配方的第一部分的过程中所使用的成分清单。例如，如果多部分配方的第一部分涉及制作根啤苏打，则该成分清单可以包括：限定量的根啤香精、限定量的碳酸水、限定量的非碳酸水以及限定量的高果糖玉米糖浆。
处理数据可以包括但不限于对这些成分进行的顺序的系列过程。例如，开始可以将限定量的碳酸水引入处理系统10内的一个歧管中。在将碳酸水注入该歧管中时，也可以将限定量的根啤香精、限定量的高果糖玉米糖浆、以及限定量的非碳酸水引入该歧管中。
可以(例如，临时性地或永久性地)储存682所获数据的至少一部分。另外，虚拟歧管程序126可以实现684这个储存数据在后续使用中的可用性，例如由在该多部分配方的第二部分的过程中发生的一个或多个程序所使用。当储存682所获得的数据时，虚拟歧管程序126可以将所获得的数据存档686在非易失性存储器系统(例如，储存子系统12)中，以用于随后的诊断目的。此类诊断目的实例可以包括使得维护技术员能够复查成分消耗特征以便建立一个采购该处理系统10的消耗品的采购计划。替代地/另外地，当储存682所获得的数据时，虚拟歧管程序126可以将所获得的数据临时写入688易失性存储器系统(例如，随机存取存储器104)中。
当实现684所获得的数据的可用性时，虚拟歧管程序126可以将所获得的数据(或其一部分)发送690至在该多部分配方的第二部分的过程中发生(或将发生)的一个或多个程序。继续上述实例，其中该多部分配方的第二部分涉及该处理系统10为制作香草冰淇淋所采用的该一个或多个程序，虚拟歧管程序126可以实现684使所获得的数据(或其一部分)可用于为制作香草冰淇淋所采用的一个或多个程序。
假设为制作上述冰淇淋根啤所采用的根啤香精是用可观量的香草香精来调味的。另外，假设制作香草冰淇淋时，也使用了可观的量的香草香精。由于虚拟歧管程序126可以实现684使所获得的数据(例如，成分和/或程序数据)可用于控制逻辑子系统(即，对于为制作香草冰淇淋所采用的该一个或多个程序进行精心安排的这个子系统)，在复查这个数据之后，控制逻辑子系统14可以改变为制作香草冰淇淋所使用的这些成分。具体地，控制逻辑子系统14可以降低用于制作香草冰淇淋的香草香精的量以避免该冰淇淋根啤内的香草香精过多。
另外，通过实现684使所获得的数据可用于随后执行的程序，可以进行多个程序，如果没有使得数据可用于这些随后执行的程序，这些程序将证明是不可能。继续上述实例，假设凭经验确定，消费者往往不喜欢任何单次饮用的产品包含多于10.0毫升的香草香精。另外，假设在制作冰淇淋根啤的根啤苏打所使用的根啤香精内包含8.0毫升香草香精，并且使用了另外8.0毫升香草香精来制作为制作冰淇淋根啤所采用的香草冰淇淋。因此，如果将这两个产品(该根啤苏打和香草冰淇淋)进行组合，则最终的产品将用16.0毫升的香草香精(超过了根据经验限定的不得超过10.0毫升的规则)来调味。
相应地，如果用于根啤苏打的成分数据没有被储存682并且这样的储存数据的可用性没有通过虚拟歧管程序126实现684，则根啤苏打包含8.0毫升香草香精的情况将不存在，并且将生产出包含16.0毫升香草香精的最终产品。相应地，这个所获得并且储存682的数据可以用来避免(或减少)出现任何不希望的作用(例如，不希望的香精特征、不希望的外观特征、不希望的气味特征、不希望的质地特征、以及超过最大推荐剂量的营养食品)。
这个所获得的数据的可用性可以允许也对随后的程序进行调整。例如，假设用来制作香草冰淇淋的盐的量是根据用来制作根啤苏打的碳酸水的量而改变。同样，如果用于根啤苏打的成分数据没有被储存682并且这样的储存数据的可用性没有通过虚拟歧管程序126实现684，则将丢失用来制作根啤苏打的碳酸水的量并且可能损害调节用来制作该冰淇淋的盐量的能力。
如上文所讨论的，虚拟歧管程序126可以监测680在例如处理系统10上执行一个多部分配方的第一部分的过程中发生的一个或多个程序以便获得涉及该一个或多个程序的至少一部分的数据。所监测680的该一个或多个程序可以在该处理系统10的一个单一歧管内执行或者可以代表在处理系统10的单一歧管内执行的一个多部分程序的单一部分。
例如，在制作根啤苏打时，可以使用一个单一歧管，该单一歧管具有四个入口(例如，一个用于根啤香精、一个用于碳酸水、一个用于非碳酸水、并且一个用于高果糖玉米糖浆)和一个出口(因为全部根啤苏打都被提供给单一的次级歧管)。
然而，如果代替具有一个出口，该歧管具有两个出口(一个具有的流速为另一个的四倍)，则虚拟歧管程序126可以认为这个程序包括在同一歧管内同时执行的两个分开的且不同的部分。例如，可以将所有成分的80％混合在一起以便产生根啤苏打总量的80％，而可以将所有成分的剩余20％同时混合在一起(在同一歧管内)以便产生该根啤苏打的20％。相应地，虚拟歧管程序126可以实现684使得涉及该第一部分(即，80％部分)的所获得数据可用于下游程序，该下游程序使用了根啤苏打的这80％并且实现684使得涉及该第二部分(即，20％部分)的所获得数据可用于将使用根啤苏打的20％的下游程序中。
另外/替代地，在处理系统10的单一歧管内执行的多部分程序的单一部分可以指示在执行多个分立程序的一个单一歧管内发生的一个程序。例如，在该冷冻歧管内制作香草冰淇淋时，这些单独的成分可以被引入、混合并且降低温度直至冰冻。相应地，制作香草冰淇淋的程序可以包括一个成分引入程序、一个成分混合程序、以及一个成分冰冻程序，这些程序各自可以由虚拟歧管程序126单独进行监测680。
如上文所讨论的，(微量成分子系统18和管道输送/控制子系统20的)产品模块组件250可以包括被配置成用于可释放地接合多个产品容器252、254、256、258的多个插槽组件260、262、264、266。不幸的是，当维护该处理系统10以便将对产品容器252、254、256、258进行再加注时，可能将产品容器安装在产品模块组件250的错误插槽组件内。这样的过失可能导致一个或多个泵组件(例如，泵组件270、272、274、276)和/或一个或多个管路组件(例如，管束304)被一种或多种微量成分污染。例如，由于根啤香精(即，包含在产品容器256内的微量成分)具有很强的味道，一旦使用特定的泵组件/管路组件来分派例如根啤香精，则它不能再用来分派具有较弱味道的微量成分(例如，柠檬-白柠檬香精、冰茶香精和柠檬汽水香精)。
另外并且如上文所讨论的，产品模块组件250可以被配置成用于可释放地接合托架组件282。相应地，在处理系统10包括多个产品模块组件和多个托架组件的情况下，在维护处理系统10时，可能将产品模块组件安装到错误的托架组件上。不幸的是，此类过失还可能导致一个或多个泵组件(例如，泵组件270、272、274、276)和/或一个或多个管路组件(例如，管束304)被一种或多种微量成分污染。
相应地，处理系统10可以包括一个基于RFID的系统，用于确保将产品容器和产品模块正确放置在处理系统10内。还参见图23和24，处理系统10可以包括RFID系统700，该系统可以包括被定位在处理系统10的产品模块组件250上的RFID天线组件702。
如上文所讨论的，产品模块组件250可以被配置成用于可释放地接合至少一个产品容器(例如，产品容器258)。RFID系统700可以包括被定位在(例如，附接至)产品容器258上的RFID标签组件704。每当产品模块组件250可释放地接合产品容器(例如，产品容器258)，RFID标签组件704就可以被定位在例如RFID天线组件702的上部检测区706内。相应地并且在这个实例中，每当产品容器258被定位在(即，可释放地接合)产品模块组件250内，RFID天线组件702就应该检测到RFID标签组件704。
如上文所讨论的，可以将产品模块组件250配置成用于可释放地接合托架组件282。RFID系统700可以进一步包括被定位在(例如，附接至)托架组件282上的RFID标签组件708。每当托架组件282可释放地接合产品模块组件250，RFID标签组件708就可以被定位在例如RFID天线组件702的下部检测区710内。
相应地，通过使用RFID天线组件702和RFID标签组件704、708，RFID系统700能够确定这些不同的产品容器(例如，产品容器252、254、256、258)是否被正确定位在产品模块组件250内。另外，RFID系统700能够确定产品模块组件250是否被正确定位在处理系统10内。
虽然RFID系统700被示出为包括一个RFID天线组件和两个RFID标签组件，但是这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制，因为其他构型也是可能的。具体地，RFID系统700的一种典型构型可以包括被定位在产品模块组件250的每个插槽组件内的一个RFID天线组件。例如，RFID系统700可以另外地包括被定位在产品模块组件250内的多个RFID天线组件712、714、716。相应地，RFID天线组件702可以确定一个产品容器是否被插入(产品模块组件250的)插槽组件266中；RFID天线组件712可以确定一个产品容器是否被插入(产品模块组件250的)插槽组件264中；RFID天线组件714可以确定一个产品容器是否被插入(产品模块组件250的)插槽组件262中；并且RFID天线组件716可以确定一个产品容器是否被插入(产品模块组件250的)插槽组件260中。另外，由于处理系统10可以包括多个产品模块组件，这些产品模块组件各自可以包括一个或多个RFID天线组件，用于确定产品容器是否被插入特定的产品模块组件中。
如上文所讨论的，通过监测在RFID天线组件702的下部检测区710内RFID标签组件的存在性，RFID系统700能够确定产品模块组件250是否被正确定位在处理系统10内。相应地，RFID天线组件702、712、714、716中的任何一个都可以用来读取被附连至托架组件282上的一个或多个RFID标签组件。出于展示性目的，产品模块组件282被示出为仅包括一个单一的RFID标签组件708。然而，这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制，因为其他构型也是可能的。例如，托架组件282可以包括多个RFID标签组件，即，用于由RFID天线组件712读取的RFID标签组件718(以虚线示出)、用于由RFID天线组件714读取的RFID标签组件720(以虚线示出)、以及用于由RFID天线组件716读取的RFID标签组件722(以虚线示出)。
这些RFID标签组件中的一个或多个(例如，RFID标签组件704、708、718、720、722)可以是无源RFID标签组件(例如，不需要电源的RFID标签组件)。相应地，这些RFID标签组件中的一个或多个(例如，RFID标签组件704、708、718、720、722)可以是可写入RFID标签组件，即，RFID系统700可以将数据写入该RFID标签组件中。可储存在这些RFID标签组件内的数据类型的实例可以包括但不限于：用于产品容器的数量标识符、用于产品容器的生产日期标识符、用于产品容器的报废日期标识符、用于产品容器的成分标识符、产品模块标识符以及托架标识符。
关于该数量标识符，在一些实施例中为从包含RFID标签的容器中泵送出的每个成分体积，该标签被写入而包括该容器中的更新的体积和/或所泵出的量。在随后将该容器从该组件中移出且更换到一个不同的组件中的情况下，该系统将读取该RFID标签并且将知道该容器中的体积和/或已经从该容器中泵送出的量。替代地，泵送日期也可以被写在RFID标签上。
相应地，当将这些托架组件中的每一个(例如，托架组件282)安装在处理系统10内时，可以附接一个RFID标签组件(例如，RFID标签组件708)，其中所附接的RFID标签组件可以下限定一个托架标识符(用于唯一标识出该托架组件)。相应地，如果处理系统10包括十个托架组件，则十个RFID标签组件(即，每个托架组件上附接一个)可以限定十个唯一托架标识符(即，每个托架组件使用一个)。
另外，当制造一个产品容器(例如，产品容器252、254、256、258)并且用微量成分注入时，RFID标签组件可以包括：成分标识符(用于标识出该产品容器内的微量成分)；数量标识符(用于标识出该产品容器内的微量成分的量)；生产日期标识符(用于标识出微量成分的制作日期)；以及报废日期标识符(用于标识出将被报废/回收的产品容器的日期)。
相应地，当产品模块组件250被安装在处理系统10内时，RFID天线组件702、712、714、716可以由RFID子系统724进行通电。RFID子系统724可以通过数据总线726联接至控制逻辑子系统14上。一旦通电，则RFID天线组件702、712、714、716可以开始扫描其相应的上部和下部检测区(例如，上部检测区706和下部检测区710)以检测RFID标签组件的存在。
如上文所讨论的，可以将一个或多个RFID标签组件附接至与产品模块组件250可释放地相接合的托架组件上。相应地，当产品模块组件250滑动至(即，可释放地接合)托架组件282上时，RFID标签组件708、718、720、722中的一个或多个可以被定位在(对应的)RFID天线组件702、712、714、716的下部检测区内。出于展示性目的，假设托架组件282包括仅一个RFID标签组件，即，RFID标签组件708。另外，出于展示性目的，假设产品容器252、254、256、258被安装在(对应的)插槽组件260、262、264、266内。相应地，RFID子系统714应该检测到托架组件282(通过检测RFID标签组件708)并且通过检测安装在每个产品容器上的这些RFID标签组件(例如，RFID标签组件704)应该检测到产品容器252、254、256、258。
涉及这些不同的产品模块、托架组件和产品容器的位置信息可以被储存在例如联接至控制逻辑子系统14上的储存子系统12内。具体地，如果什么都不改变，RFID子系统724将期望使RFID天线组件702检测RFID标签组件704(即，附接至产品容器258上的标签组件)并且将期望使RFID天线组件702检测RFID标签组件708(即，附接至托架组件282上的标签组件)。另外，如果什么都不改变：RFID天线组件712将检测附接至产品容器256上的RFID标签组件(未示出)；RFID天线组件714将检测附接至产品容器254上的RFID标签组件(未示出)；并且RFID天线组件716将检测附接至产品容器252上的RFID标签组件(未示出)。
出于展示性目的，假设在一个例行维护呼叫中，产品容器258被错误地定位在了插槽组件264内并且产品容器256被错误地定位在了插槽组件266内。在(使用这些RFID天线组件)获取这些RFID标签组件内所包含的信息后，RFID子系统724可以通过使用RFID天线组件262来检测与产品容器258相关联的RFID标签组件；并且可以通过使用RFID天线组件702可以检测与产品容器256相关联的RFID标签组件。在将产品容器256、258的新位置与之前储存的产品容器256、258的位置(如储存在储存子系统12上的)进行比较后，RFID子系统724可以确定这些产品容器各自的位置是错误的。
相应地，通过控制逻辑子系统14，RFID子系统724可以在例如用户界面子系统22的信息屏幕514上生成一个报警消息，以便向例如维护技术员解释这些产品容器被错误地再安装。根据这些产品容器内的微量成分的类型，该维护技术员可以选择继续或被告知不能继续。如上文所讨论的，某些微量成分(例如，根啤香精)具有很强的味道，一旦将它们分派穿过一个特定的泵组件和/或管路组件，该泵组件和/或管路组件就不能再用于任何其他微量成分。另外并且如上文所讨论的，附接至这些产品容器上的这些不同的RFID标签组件可以限定该产品容器内的微量成分。
相应地，如果将该微量成分的泵组件和/或管路组件现在将要用于根啤香精，则维护技术员可以被提供警告，要求他们确认这是他们想做的。然而，如果用于根啤香精的泵组件和/或管路组件现在将要用于白柠檬香精，则可以向维护技术员提出警告以解释他们不能继续进行并且必须将这些产品容器切换返回至其初始构型或例如将该受损害的泵组件和/或管路组件移除并且用一个未用过的泵组件和/或管路组件来更换。在RFID子系统724检测到托架组件已在处理系统10内移动的情况下，可以提供类似的警告。
可以将RFID子系统724配置成用于监测多种不同微量成分的消耗。例如并且如上文所讨论的，可以将RFID标签组件初始地进行编码以便限定一个特定产品容器内的微量成分的量。由于控制逻辑子系统14知道从这些产品容器各自之中泵送出的微量成分的量，所以按照预定的间隔(例如，每小时)，RFID子系统724可以(通过RFID天线组件)对这些不同产品容器内所包含的不同RFID标签组件进行重新写入以便限定该产品容器内所包含的微量成分的最新量。
在检测到一个产品容器到达预定的最小量后，RFID子系统724通过控制逻辑子系统14可以在用户界面子系统22的信息屏幕514上生成一个报警消息。另外，在一个或多个产品容器到达或超过过期日期(如限定在附接至该产品容器上的RFID标签组件内)的情况下，RFID子系统724可以(通过用户界面子系统22的信息屏幕414)提供警告。
虽然RFID系统700在上文中被描述为具有附接至一个产品模块上的一个RFID天线组件和附接至多个托架组件和多个产品容器上的多个RFID标签组件，但是这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制。具体地，该RFID天线组件可以定位在任何产品容器、托架组件或产品模块上。另外，这些RFID标签组件可以定位在任何产品容器、托架组件或产品模块上。相应地，在RFID标签组件被附接至产品模块组件上的情况下，该RFID标签组件可以限定一个项目模块标识符，例如，该项目模块标识符限定该产品模块的序列号。
由于产品模块组件250内所包含的插槽组件(例如，插槽组件260、262、264、266)是紧密邻近的，所以可能希望以一种方式来配置RFID天线组件702以允许它避免读取例如被定位在相邻插槽组件内的多个产品容器。例如，RFID天线组件702应被配置成使得RFID天线组件702仅可以读取RFID标签组件704、708；RFID天线组件712应被配置成使得RFID天线组件712仅可以读取RFID标签组件718和附接至产品容器256上的RFID标签组件(未示出)；RFID天线组件714应被配置成使得RFID天线组件714仅可以读取RFID标签组件720和附接至产品容器254上的RFID标签组件(未示出)；并且RFID天线组件716应被配置成使得RFID天线组件716仅可以读取RFID标签组件722和附接至产品容器252上的RFID标签组件(未示出)。
RFID串读缓解
在一些实施例中，例如在机器启动后并且在一些实施例中当机器门打开时，进行对这些RFID标签组件的扫描以便对该机器内各个元件的位置进行制图，包括但不限于每个产品容器的位置。如在此所描述的，出于许多原因，准确的制图(mapping)是关键的，这些原因包括但不限于：维持配方和分配产品以及维持所分配的产品的品质。在一些实施例中，为了缓解例如RFID天线组件无意地读取到被定位在相邻插槽组件内的产品容器，可以使用以下描述的用于扫描标签的方法的不同实施例。
现在还参见图73，这些RFID标签组件全部被扫描并且接着评估该扫描数据以便确定每个RFID标签组件的位置。如果一个RFID标签组件在扫描之后归属于多个一个插槽，则进一步评估该扫描数据以便确定该RFID标签组件被指派在其中的正确插槽。在一些实施例中，使用在插槽中的次数、配件图以及RSSI值来确定该RFID标签组件的正确位置。
关于插槽中的次数，在一些实施例中，这可以是在每个插槽中已经识别出RFID标签组件的扫描周期数的一个计数，，该标签组件在扫描之前被指派在该插槽中，在该扫描过程中该RFID标签组件被归属于多于一个插槽。如果一个RFID标签组件在其寿命过程中一直存在于其在扫描之前被指派在其中的这个插槽(“当前插槽”)中并且这个扫描将其归属于一个不同的插槽以及该当前插槽，则当前插槽中的次数将显著大于该不同插槽。在一些实施例中，该系统接着将该RFID标签组件指派给其在最高数目的扫描中被指派在其中的插槽(在这个实例中为当前插槽)。
在一些实施例中，该产品容器可以是一种“双倍宽的”产品容器并且对这些实施例而言，该产品容器将需要相邻的并且位于同一产品模块内的两个插槽。在一些实施例中，该产品模块是四倍式产品模块并且因此被配置成用于接收四个产品容器，然而，关于双倍宽的产品容器，该四倍式产品模块被配置成用于接收两个双倍宽的产品容器和/或两个单倍产品容器以及一个双倍宽的产品容器。关于这些双倍宽的产品容器，由于这些不能横跨两个产品模块(即，不能穿越产品模块边界)，在多于一个插槽中读取到附接至双倍宽的产品容器上的一个RFID标签组件并且这些插槽之一是例如奇数插槽(即，四倍式产品模块中的插槽1或3)的情况下，接着该系统可以使用这个信息来消除作为该RFID标签组件的位置候选物的这个插槽。因此在一些实施例中，该系统可以使用配件图信息来建立该双倍宽的产品容器的真实/正确位置。
在一些实施例中，在已经在多个插槽中读取到一个RFID标签组件并且使用插槽中的次数和/或配件图方法没有消除一个之外的所有插槽的情况下，接着该系统将这些接收的信号强度指示符(“RSSI”)值进行比较。在一些实施例中，具有较高RSSI值的插槽将被指派为该RFID标签组件的位置。
如果在所有RFID标签组件之后，多个RFID标签组件被归属于一个插槽(“该插槽”)，那么在扫描之后，该系统可以完成以下方法以便确定要指派给该插槽的正确RFID标签组件。在一些实施例中，使用在插槽中的次数、配件图以及RSSI值来确定该RFID标签组件的正确位置。
关于在插槽中的次数，在一些实施例中，这可以是在该插槽中已经识别出RFID标签组件的扫描周期数的一个计数。如果一个RFID标签组件在其寿命过程中一直存在于其在扫描之前被指派在其中的另一个插槽(“当前插槽”)中并且这种扫描将其归属于一个不同的插槽，即该插槽，则当前插槽中的次数将显著大于该不同插槽，即，该插槽。在一些实施例中，该系统接着将该RFID标签组件指派给其在最高数目的扫描中被指派在其中的这个插槽(在这个实例中为当前插槽)。然而，如果一个RFID标签组件在比该插槽的任何其他候选RFID标签组件更长的预定时间段内一直存在于该插槽中，那么在该插槽中存在最长时间的RFID标签组件将被指派给该插槽。
在一些实施例中，该产品容器可以是一种“双倍宽的”产品容器并且对这些实施例而言，该产品容器将需要相邻的并且位于同一产品模块内的两个插槽。在一些实施例中，该产品模块是四倍式产品模块并且因此被配置成用于接收四个产品容器，然而，关于双倍宽的产品容器，该四倍式产品模块被配置成用于接收两个双倍宽的产品容器和/或两个单倍产品容器以及一个双倍宽的产品容器。关于这些双倍宽的产品容器，由于这些不能横跨两个产品模块(即，不能穿越产品模块边界)，在该插槽中读取到的RFID标签组件之一是附接至一个双倍宽的产品容器上并且该槽是例如奇数插槽(即，四倍式产品模块中的插槽1或3)、或不能容纳该双倍宽的产品容器的情况下，接着该系统可以使用这个信息来取消该产品模块/RFID标签组件作为该插槽的候选物。因此在一些实施例中，该系统可以使用配件图信息来建立该双倍宽的产品容器的真实/正确位置。
在一些实施例中，在已经在该插槽中读取到多个RFID标签组件并且使用插槽中的次数和/或配件图方法没有消除一个之外的所有插槽的情况下，那么该系统将这些接收到的信号强度指示符(“RSSI”)值进行比较。在一些实施例中，针对与该插槽相关联的天线具有较高RSSI值的RFID标签组件将被指派为该插槽的位置。
相应地并且还参见图25，可以将RFID天线组件702、712、714、716配置成一个环形天线。虽然以下讨论是针对RFID天线组件702，但是这仅是出于展示性目的并且不旨在对本披露进行限制，因为以下讨论可以同等地应用到RFID天线组件712、714、716。
RFID天线组件702可以包括第一电容器组件750(例如，2.90pF电容器)，该第一电容器组件被联接在地面752与端口754(可以向RFID天线组件702通电)之间。可以将一个第二电容器组件756(例如，2.55pF电容器)定位在端口754与感应环圈组件758之间。电阻器组件760(例如，2.00Ohm电阻器)可以将感应环圈组件758与地面752联接而同时提供Q因子的减小以便增大带宽并且提供一个更宽的操作范围。
如本领域已知的，RFID天线组件702的特征可以通过改变感应环圈组件758的物理特征来调节。例如，当感应环圈组件758的直径“d”增大时，RFID天线组件702的远场性能可以增大。另外，当感应环圈组件758的直径“d”减小时，RFID天线组件702的远场性能可以减小。
具体地，RFID天线组件702的远场性能可以根据RFID天线组件702辐射能量的能力而改变。如本领域已知的，RFID天线组件702辐射能量的能力可以取决于感应环圈组件708的周长(相对于通过端口754向RFID天线组件702通电的载波信号762的波长)。
还参见图26并且在一个优选的实施例中，载波信号762可以是波长为12.89英寸的915MHz载波信号。关于环形天线的设计，一旦感应环圈组件758的周长接近或超过载波信号762的波长的50％，则感应环圈组件758可以在径向方向上(例如，由箭头800、802、804、806、808、810表示)从感应环圈组件758的轴线812向外辐射能量，从而产生强的远场性能。相反地，通过将感应环圈组件758的周长维持在载波信号762的波长的25％以下，感应环圈组件758向外辐射的能量的量将被减小并且远场性能将受损害。另外，在垂直于感应环圈组件758的平面的方向(如由箭头814、816表示)上可以出现磁性耦合，从而产生强的近场性能。
如上文所讨论的，由于产品模块组件250内所包含的插槽组件(例如，插槽组件260、262、264、266)是紧密邻近的，可能希望以一种方式来配置RFID天线组件702以允许它避免读取到例如被定位在相邻插槽组件内的多个产品容器。相应地，通过将感应环圈组件758配置成使得感应环圈组件758的周长低于载波信号762的波长的25％(例如，对于915MHz载波信号是3.22英寸)，可以减小远场性能并且可以增强近场性能。另外，通过将感应环圈组件758定位成使得有待读取的RFID标签组件位于RFID天线组件702的上方或下方，该RFID标签组件可以电感耦合至RFID天线组件702上。相应地，当被配置成使得感应环圈组件758的周长为载波信号762的波长的10％(例如，对于915MHz载波信号是1.29英寸)时，感应环圈组件758的直径将为0.40英寸，从而产生较高水平的近场性能和较低水平的远场性能。
还参见图27和28，可以将处理系统10结合到壳体组件850中。壳体组件850可以包括一个或多个进入门/面板852、854，这些门/面板例如允许对处理系统10进行维护并且允许队空的产品容器(例如，产品容器258)进行更换。出于不同的原因(例如，稳固性、安全性等)，可能希望将进入门/面板852、854固定以使得饮料分配机10的内部部件仅可是经授权人员可触及的。相应地，之前所述的RFID子系统(即，RFID子系统700)可以被配置成使得进入门/面板852、854只有当适当的RFID标签组件被定位在RFID接入天线组件900附近时才能被打开。此类适当的RFID标签组件的实例可以包括附接至产品容器上的一个RFID标签组件(例如，附接至产品容器258上的RFID标签组件704)。
RFID接入天线组件900可以包括多区段式感应环圈组件902。可以在地面906与端口908之间联接一个第一匹配部件904(例如，一个5.00pF电容器)，该端口可以向RFID接入天线组件900通电。可以将一个第二匹配部件910(例如，16.56毫微亨利电感器)定位在端口908与多区段式感应环圈组件902之间。匹配部件904、910可以将多区段式感应环圈组件902的阻抗调节至所希望的阻抗(例如，50.00欧姆)。总体上，匹配部件904、910可以改善RFID接入天线组件900的效率。
RFID接入天线组件900可以包括一个Q因子减小元件912(例如，50欧姆电阻器)，该元件可以被配置成用于允许RFID接入天线组件900在更宽的频率范围上使用。这还可以允许RFID接入天线组件900在整个频带上使用并且还可以允许该匹配网络范围内的公差。例如，如果RFID接入天线组件900的感兴趣的频带为50MHz并且Q因子减小元件(在此也称为“de-Qing元件”)912被配置成用于使该天线为100MHz宽，则RFID接入天线组件900的中心频率可以移动25MHz而不影响RFID接入天线组件900的性能。可以将De-Qing元件912定位在多区段式感应环圈组件902内或定位在RFID接入天线组件900内的其他地方。
如上文所讨论的，通过使用一个较小的感应环圈组件(例如，图25和26中的感应环圈组件758)，可以降低天线组件的远场性能并且可以增强近场性能。不幸的是，在使用此类小的感应环圈组件该时，RFID天线组件的检测范围的深度也是较小的(例如，典型地与该环圈的直径成比例)。因此，为了获得更大的检测范围程度，可以使用更大的环圈直径。不幸的是并且如上文所讨论的，使用更大的环圈直径可能导致远场性能增大。
相应地，多区段式感应环圈组件902可以包括多个分立的天线区段(例如，天线区段914、916、918、920、922、924、926)，该天线区段带有一个相移元件(例如，电容器组件928、930、932、934、936、938、940)。电容器组件928、930、932、934、936、938、940的实例可以包括1.0pF电容器或多个变容器(例如，电压可变电容器)，例如0.1-250pF变容器。可以将上述相移元件配置成允许适应性控制多区段式感应环圈组件902的相移以针对变化的条件进行补偿；或出于调制多区段式感应环圈组件902的特征的目的以便提供不同的电感耦合特征和/或磁性特性。上述相移元件的一个替代的实例是耦合线(未示出)。
如上文所讨论的，通过将一个天线区段的长度维持在向RFID接入天线组件900通电的载波信号的波长的25％以下，该天线区段向外辐射的能量的量将被减小，远场性能将受损害并且近场性能将被增强。相应地，天线区段914、916、918、920、922、924、926各自的大小可以经确定以使得它们不长于向RFID接入天线组件900通电的载波信号的波长的25％。另外，通过适当地确定每个电容器组件928、930、932、934、936、938、940的大小，在该载波信号在多区段式感应环圈组件902周围传播时发生的任何相移可以被接合在多区段式感应环圈组件902的这些不同电容器组件所抵消。相应地，出于展示性目的，假设天线区段914、916、918、920、922、924、926各自发生90°相移。相应地，通过使用适当大小的电容器组件928、930、932、934、936、938、940，在每个区段中发生的90°相移可以被减小/消除。例如，对915MHz的载波信号频率和小于该载波信号的波长的25％(、典型地10％)的天线区段长度而言，可以使用1.2pF电容器组件来实现所希望的相移消去并且调谐区段共振。
虽然多区段式感应环圈组件902被示为是由通过斜面连结而联接的多个线性天线区段构成的，但是这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制。例如，可以使用多个弯曲的天线区段来构造多区段式感应环圈组件902。相应地，可以将多区段式感应环圈组件902配置成任何环圈形的形状。例如，可以将多区段式感应环圈组件902配置成椭圆形(如图28所示)、圆形、方形、矩形或八边形。
虽然上文中将该系统描述为是在处理系统内使用的，但是这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制，因为其他构型也是可能的。例如，可以使用上述系统来处理/分配其他可消费产品(例如，冰淇淋和含酒精的饮品)。另外，上述系统可以用于食品行业外的领域中。例如，上述系统可以用来处理/分配：维生素、药物、医疗产品、清洗产品、润滑剂、涂料/染色产品、和其他不可消费的液体/半液体/颗粒状固体和/或流体。
虽然上文中将该系统描述为具有被附接至位于RFID天线组件(例如，RFID天线组件702)上方的产品容器(例如，产品容器258)上的RFID标签组件(例如，RFID标签组件704)，该RFID天线组件被定位在附接至托架组件282上的RFID标签(例如，RFID标签组件708)上方，但是这仅是出于展示性目的并不旨在对本披露进行限制，因为其他构型也是可能的。例如，附接至产品容器(例如，产品容器258)上的RFID标签组件(例如，RFID标签组件704)可以定位在该RFID天线组件(例如，RFID天线组件702)的下方，该RFID天线组件可以被定位在附接至托架族组件282上的RFID标签(例如，RFID标签组件708)下方。
如上文所讨论的，通过使用不长于向RFID天线组件900通电的载波信号的波长的25％的较短天线区段(例如，天线区段914、916、918、920、922、924、926)，可以减小天线组件900的远场性能并且可以增强近场性能。
还参见图29，如果希望来自该RFID天线组件的更高水平的远场性能，则可以将RFID天线组件900a配置成包括被电联接至多区段式感应环圈组件902a的一部分上的远场天线组件942(例如，偶极子天线组件)。远场天线组件942可以包括第一天线部分944(即，形成该偶极子的第一部分)和第二天线部分946(即，形成该偶极子的第二部分)。如上文所讨论的，通过将天线区段914、916、918、920、922、924、926的长度维持在该载波信号的波长的25％以下，可以减小天线组件900a的远场性能并且可以增强近场性能。相应地，第一天线部分944和第二天线部分946的总和长度可以大于该载波信号的波长的25％，因此允许增强远场性能的水平。
还参见图30，如上文所讨论的(例如，参照图27)，可以将处理系统10结合到壳体组件850中。壳体组件850可以包括一个或多个进入门/面板(例如，上部门852和下部门854)，这些进入门/面板例如允许对处理系统10进行维护并且允许对空的产品容器(例如，产品容器258)进行更换。可以将触摸屏界面500布置在上部门852上，从而允许用户轻松访问。上部门852还可以提供触及分配组件1000的方式，该分配组件可以允许用一种饮料(例如，通过喷嘴24，未示出)、冰等到来注入一个饮料容器(例如，容器30)。另外，下部门854可以包括RFID询问区1002，例如，该询问区可以是与RFID接入天线组件900相关联的以便例如允许将进入门/面板852、854中的一个或多个打开。询问区1002仅是出于展示性目的描绘的，因为RFID接入天线组件900同样可以定位在不同的替代性位置中，包括在进入门/面板852、854以外的位置。
还参见图51-53，描绘了用户界面组件5100的一个示例性实施例，该用户界面组件可以结合到图30所示的壳体组件850中。该用户界面组件可以包括触摸屏界面500。用户界面组件5100可以包括触摸屏5102、框架5104、边框5106、密封件5108以及系统控制器封闭体5110。该边框5106可以容纳该触摸屏5102并且还可以用作一个干净的视觉边框。在该示例性实施例中，该触摸屏5102是一个电容式触摸屏，然而在其他实施例中，可以使用其他类型的触摸屏。然而，在该示例性实施例中，由于该触摸屏5102的电容性，可能希望通过边框5106在触摸屏5102与门852之间维持一个预定距离。
密封件5108可以保护该显示器(如图52示为5200)并且可以用来防止湿气和/或微粒到达该显示器5200。在该示例性实施例中，密封件5108与该壳体组件852的门相接触以便更好地维持密封。在该示例性实施例中，显示器5200是一个LCD显示器并且由该框架的至少一组弹簧指形件5202夹持，这些弹簧指形件可以接合显示器5200并且固持该显示器5200。在该示例性实施例中，显示器5200是一个15英寸的LCD显示器，例如来自日本东京索尼公司的型号LQ150X1LGB1。然而，在其他实施例中，该显示器可以是其他类型的显示器。这些弹簧指形件5202可以另外用作弹簧，以允许该用户界面组件5100内的公差，因此在该示例性实施例中，允许该触摸屏5102相对于该显示器5200浮动。在该示例性实施例中，该触摸屏5102是一个投射式电容式触摸屏，例如英国泰恩河的布莱登(Blaydon on Tyne,UK)的Zytronics公司的型号ZYP15-10001D，但是在其他实施例中，该触摸屏可以是另一种类型的触摸屏和/或另一种电容式触摸屏。在该示例性实施例中，该密封件是一个原位发泡垫片，该原位发泡垫片在该示例性实施例中是由聚氨酯泡沫模切形成的、但是在其他实施例中可以由硅酮泡沫或其他类似材料形成。在一些实施例中，该密封件可以是一个包覆模制的密封件或任何其他类型的密封体。
在该示例性实施例中，用户界面组件5100包括四组弹簧指形件5202。然而，其他实施例可以包括更大或更小数目的弹簧指形件5202。在该示例性实施例中，这些弹簧指形件5202和该框架5104是由ABS制成的、但是在其他实施例中可以由任何材料制成。
还参见图53，该用户界面组件5100在该示例性实施例中还包括至少一个PCB以及至少一个连接器5114，该连接器在一些实施例中可以被一个连接器帽5116覆盖。
还参见图31，与一个示例性实施例一致，处理系统10可以包括上部机柜部分1004a和下部机柜部分1006a。然而，这不应解释为是对本披露的限制，因为同样可以使用其他构型。另外还参见图32和33，上部机柜部分1004a(例如，可以至少部分地被上部门852覆盖)可以包括管道输送子系统20的一个或多个特征，如上所述。例如，上部机柜部分1004a可以包括一个或多个流量控制模块(例如，流量控制模块170)、流体激冷系统(例如，冷板163，未示出)、分配喷嘴(例如，喷嘴24，未示出)、用于连接至高体积成分供应源(例如，二氧化碳供应源150、水供应源152以及HFCS供应源154，未示出)上的管道输送装置等。另外，上部机柜部分1004a可以包括用于储存冰的冰料斗1008和用于从冰料斗1008中分配冰(例如，至饮料容器中)的冰分配滑槽1010。
二氧化碳供应源150可以由一个或多个二氧化碳气瓶来提供，例如，这些二氧化碳气瓶可以相对于处理系统10位于远处并且管道连接至该处理系统上。类似地，水供应源152可以作为市政自来水提供，例如市政自来水也可以管道连接至处理系统10上。高果糖玉米糖浆供应源154可以包括例如一个或多个储器(例如，处于五加仑盒中袋容器的形式)，这些储器可以储存在远处(例如，在后备室中等)。高果糖玉米糖浆供应源154也可以通过管道连接至处理系统10上。用于不同高体积成分的管道输送可以通过传统的硬质或软质管线输送安排来实现。
如上文所讨论的，碳酸水供应源158、水供应源152、以及高果糖玉米糖浆供应源154可以位于远处并且管道连接至处理系统10(例如，连接至流量控制模块170、172、174)上。参见图34，通过快速的管道连接1012可以将一个流量控制模块(例如，流量控制模块172)联接至一个高体积成分供应源(例如，水152)上。例如，可以将水供应源152联接至管道连接1012上，该管道连接可以可释放地联接至流量控制模块172上，由此完成将水供应源152管道输送至流量控制模块170。
参见图35、36A、36B、37A、37B和37，示出了上部机柜部分(例如，上部机柜部分1004b)的另一个实施例。类似上述示例性实施例，上部机柜部分1004b可以包括管道输送子系统20的一个或多个特征，如上所述。例如，上部机柜部分1004b可以包括一个或多个流量控制模块(例如，流量控制模块170)、流体激冷系统(例如，冷板163，未示出)、分配喷嘴(例如，喷嘴24，未示出)、用于连接至高体积成分供应源(例如，二氧化碳供应源150、水供应源152以及HFCS供应源154，未示出)上的管道输送装置等。另外，上部机柜部分1004b可以包括用于储存冰的冰料斗1008和用于从冰料斗1008中分配冰(例如，至饮料容器中)的冰分配滑槽1010。
还参见图36A-36b，上部机柜部分1004b可以包括电源模块1014。电源模块1014可以容纳例如一个电源、一个或多个配电母线、多个控制器(例如，控制逻辑子系统14)、用户界面控制器、储存装置12等。电源模块1014可以包括一种或多种状态指示器(总体上为指示灯1016)和电力/数据连接件(例如，总体上为连接件1018)。
还参见图37A、37B和37C，总体上通过连接组件1020可以将流量控制模块170机械地并且流体地联接至上部机柜部分1004b上。连接组件1020可以包括一个供应流体通路，例如，该供应流体通路可以经由入口1022联接至高体积成分供应源(例如，碳酸水158、水160、高果糖玉米糖浆162等)上。可以将流量控制模块170的入口1024配置成至少部分地被接收在连接组件1020的出口通路1026中。相应地，流量控制模块170可以经由连接组件1020接收多种高体积成分。连接组件1020可以进一步包括在打开位置与关闭位置之间可移动的一个阀(例如，球阀1028)。当球阀1028处于打开位置中时，流量控制模块170可以流体地联接至高体积成分供应源上。类似地，当球阀1028处于关闭位置中时，流量控制模块170可以与高体积成分供应源流体地隔离。
通过旋转致动一个锁定接片1030可以使球阀1028在打开位置与关闭位置之间移动。除了打开和关闭球阀1028之外，锁定接片1030可以接合流量控制模块170，例如由此将流量控制模块相对于连接组件1020固定。例如，肩部1032可以接合流量控制模块170的接片1034。肩部1032与接片1034之间的接合可以将流量控制模块170的入口1024保持在连接组件1020的出口通路1026中。将流量控制模块170的入口1024保持在连接组件1020的出口通路1026中可以另外有助于维持流量控制模块170与连接组件1020之间的不漏流体的连接(例如，通过维持入口1024与出口1026之间满意的接合作用)。
锁定接片1030的锁定接片面1036可以接合出口连接器1038(例如，该出口连接器可以流体地联接至流量控制模块170的出口上)。例如，如图所示，锁定接片面1036可以接合出口连接器1038的面1040，从而保持出口连接器1038与流量控制模块170处于不漏流体的接合中。
连接组件1020可以有助于将流量控制模块170安装到/移出处理系统10中(例如，以允许更换损坏的/有故障的流量控制模块)。与所描绘的取向一致，可以将锁定接片1030逆时针旋转(例如，在所展示实施例中大致四分之一转)。锁定接片130的逆时针旋转可以使出口连接器1038与流量控制模块170的接片1034解除接合。出口连接器1038可以与流量控制模块170解除接合。类似地，流量控制模块170的入口1024可以与连接组件1020的出口通路1026解除接合。另外，锁定接片1030的逆时针旋转可以将球阀1028旋转到关闭位置，由此将连接至高体积成分的流体供应通路关闭。这样，一旦锁定接片1030被旋转到允许流量控制模块170从连接组件1020上移除，则与高体积成分的流体连接被关闭，例如这可以减少/防止这些高体积成分对处理系统的污染。锁定接片1030的接片延伸部1042可以阻止将流量控制模块170从连接组件1020上移除，直到球阀1028处于完全关闭位置(例如，通过防止流体解除接合和流量控制模块170的移除，直到球阀1028已经转过90度而到达完全关闭位置)。
以一种相关的方式，流量控制模块170可以联接至连接组件1020上。例如，通过锁定接片1030的逆时针旋转，流量控制模块170的入口1024可以插入连接组件1020的出口通路1026之中。出口连接器1038可以与流量控制模块170的出口(未示出)相接合。可以将锁定接片1030顺时针旋转，由此将流量控制模块170与出口连接器1038进行接合。在该顺时针旋转后的位置中，连接组件1020可以保持流量控制模块170的入口1024与连接组件的出口通路1026处于不漏流体的连接。类似地，可以保持出口连接器1038与流量控制模块170的出口处于不漏流体的连接。进一步，锁定接片1030的顺时针旋转可以将球阀1028移动到打开位置，由此将流量控制模块170流体地联接到该高体积成分。
另外还参考图38，下部机柜部分1006a可以包括微量成分子系统18的一个或多个特征、并且可以容纳一种或多种机载的可消费成分供应源。例如，下部机柜部分1006a可以包括一个或多个微量成分塔(例如，微量成分塔1050、1052、1054)和无营养甜味剂(例如，一种人造甜味剂或多种人造甜味剂的组合)的供应源1056。如图所示，微量成分塔1050、1052、1054可以包括一个或多个产品模块组件(例如，产品模块组件250)，这些产品模块组件各自可以配置成用于可释放地接合一个或多个产品容器(例如产品容器252、254、256、258，未示出)。例如，微量成分塔1050和1052可以各自包括三个产品模块组件，并且微量成分塔1054可以包括四个产品模块组件。
还参见图39和40，这些微量成分塔中的一个或多个(例如，微量成分塔1052)可以联接至一个搅动机构上，例如该搅动机构可以摇晃、线性滑动或以其他方式搅动微量成分塔1052、和/或其一部分。该搅动机构可以帮助维持储存于微量成分塔1052上的多种可分离的成分的一个混合物。该搅动机构可以包括例如搅动电动机1100，该搅动电动机可以通过联动系统1104来驱动搅动臂1102。可以驱动搅动臂1102进行一种总体上竖直的振荡运动并且可以将其联接至一个或多个产品模块组件(例如，产品模块组件250a、250b、250c、250d)上，由此向产品模块组件250a、250b、250c、250d赋予一种摇晃的搅动作用。一个安全切断装置可以与下部门854相关联，例如可以在下部机柜门1154打开时使该搅动机构不工作。
如上文所讨论的，RFID系统700可以检测不同产品容器的存在、位置(例如产品模块组件和插槽组件)和内容物。相应地，如果一个包含有需要搅动的内容物的产品容器已经被安装在一个没有联接至搅动容器上的微量成分塔(例如，微量成分塔1052)中，则RFID系统700可以产生一个警告(例如，经由RFID子系统724和/或控制逻辑子系统14)。进一步，控制逻辑子系统14可以防止没有在被搅动的产品容器被使用。
如上文所讨论的，这些产品模块组件(例如，产品模块组件250)可以配置有四个插槽组件并且因此可以被称为四倍式产品模块和/或四倍式产品模块组件。另外还参见图41，产品模块组件250可以包括多个泵组件(例如，泵组件270、272、274、276)。例如，产品模块250的这四个插槽组件中的每一个可以与一个泵组件(例如，泵组件270、272、274、276)相关联(例如，在一个四倍式产品模块的情况下)。泵组件270、272、274、276可以从可释放地接合在产品模块组件250的对应插槽组件中的多个产品容器(未示出)中泵送出产品。
如所示的，这些微量成分塔(例如，微量成分塔1052)的每个产品模块组件(例如，产品模块组件250a、250b、250c、250d)可以例如经由连接器1106联接至一个共同电线线束上。这样，微量成分塔1052可以经由单一连接点而电联接至例如控制逻辑子系统14、一个电源等等上。
还参见图42，如上文所讨论的，产品模块250可以包括多个插槽组件(例如，插槽组件260、262、264、266)。插槽组件260、262、264、266可以配置成用于可释放地接合一个产品容器(例如，产品容器256)。插槽组件260、262、264、266可以包括相应的门1108、1110、1112。如所示的，这些插槽组件中的两个或更多(例如，插槽组件260、262)可以被配置成用于可释放地接合一个双倍宽的产品容器(例如，被配置成用于可释放地接合在两个插槽组件中的一个产品容器)上、和/或包含互补的产品(例如，用于双成分饮料配方的多种分开的成分)的两个分开的产品容器上。相应地，插槽组件260、262可以包括覆盖这两个插槽组件260、262的一个双倍宽的门(例如，门1108)。
门1108、1110、1112可以可释放地接合一个铰接轨以允许枢转式打开和关闭门1108、1108、1112。例如，门1108、1110、1112可以包括一个卡扣配合特征，从而允许门1108、1108、1112被卡扣到该铰接轨上或者从中脱出。相应地，门1108、1110、1112可以卡扣到该铰接轨上或者从中脱出，以允许更换坏的门、重新配置这些门(例如，用两个单倍宽的门替换一个双倍宽的门，反之亦然)。
每个门(例如，门1110)可以包括一个舌片特征(例如，舌片1114)，该舌片可以接合一个产品容器的配合特征(例如，产品容器256的凹口1116)。舌片1114可以将力传递至产品容器256(例如，经由凹口1116)并且可以辅助产品容器256插入插槽组件264中和从中移除。例如，在插入过程中，产品容器256可以至少部分地被插入插槽组件264中。当将门1110被关闭时，舌片1114可以接合凹口1116并且将关闭门的力传递至产品容器256，从而确保产品容器256就坐于插槽组件264中(例如，由于门1110提供的杠杆作用)。类似地，舌片1114可以至少部分地接合凹口1116(例如，可以至少部分地被凹口1116的一个唇缘捕获)并且可以向产品容器256施加一个移除力(例如，同样是由于门1110提供的杠杆作用)。
产品模块250可以包括一个或多个指示灯，例如这些指示灯可以传达关于一个或多个插槽组件(例如，插槽组件260、262、264、266)的状态的信息。例如，每个门(例如，门1112)可以包括光学联接至光源上(例如，光源1120)的一个灯管(例如，灯管1118)。灯管1118可以包括例如一片清澈或透明的材料(例如，清澈的塑料例如丙烯酸类树脂、玻璃，等)，该材料可以将来自光源1120的光透射到门1112的前部。光源1120可以包括例如一个或多个LED(例如，红光LED和绿光LED)。在双倍宽的门(例如门1108)的情况下，可以与这些插槽组件之一相对应而使用仅一个单一灯管和与该单一灯管相关联的单一光源。与这个双倍宽的门的另一个插槽组件相对应的这个未使用的光源可以用该门的至少一部分挡住。
如所提到的，灯管1118和光源1120可以传达关于该插槽组件、产品容器等的信息。例如，光源1120可以提供绿光(该绿光可以经由灯管1118传送至门1112前方)来指示插槽组件266的工作状态和可释放地接合在插槽组件266中的产品容器的非空状态。光源1120可以提供红光(该红光可以经由灯管1118传送至门1112前方)来指示可释放地接合在插槽组件266中的该产品容器是空的。例如，光源1120可以提供闪烁红光(该闪烁红光可以经由灯管1118传送至门1112前方)来指示与插槽组件266相关联的故障或失灵。使用光源1120和灯管1118可以指示多种另外的/替代性的信息。进一步，也可以使用另外的相关照明方案(例如，闪烁绿光、由同时提供绿光和红光的光源得到的橙光、等等)。
还参见图43A、43B和43C，产品容器256可以例如包括一个两件式壳体(例如，包括前壳体部分1150和后壳体部分1152)。前壳体部分1150可以包括突出部1154，例如该突出部可以提供唇缘1156。唇缘1156可以便于操纵产品容器256(例如，在产品容器插入和/或移出插槽组件264中的过程中)。
后壳体部分1152可以包括配件特征1158a，例如该配件特征可以将该产品容器(例如，产品容器256)流体地联接至一个泵组件(例如，产品模块250的泵组件272)的一个匹配配件上。配件特征1158a可以包括一个盲配式流体连接器，当配件特征被按压到泵组件272的一个配合特征(例如，杆)上时该流体连接器可以将产品容器256流体地联接至泵组件272上。可以提供不同的替代性配件特征(例如，在图44中描绘的配件特征1158b)来在产品容器256与各个泵组件之间提供流体联接。
前壳体部分1150和后壳体部分1152可以包括可以连结而形成产品容器256的分开的塑料部件。例如，前壳体部分1150和后壳体部分1152可以热粘在一起、粘合剂粘合、超声波焊接、或以适当方式连结。产品容器256可以进一步包括产品包1160，该产品包可以至少部分地布置在前壳体部分1150和后壳体部分1152内。例如，产品包1160可以装有一种消费品(例如，饮料香精)并且定位在前壳体部分1150和后壳体部分1152内，这两个壳体部分随后可以相连结以容纳产品包1160。产品包1160可以包括例如一个柔性囊，在将消费品泵送出产品包1160中(例如，通过泵组件272)时这个柔性囊可以塌陷。
产品包1160可以包括多个三角片1162，这些三角片可以改进产品容器256的体积效率，例如是通过允许产品包1160占据由前壳体部分1150和后壳体部分1152限定的内部体积的一个相对更大部分。另外，三角片1162可以有助于在消费品被泵送出产品包1160中时产品包1162的塌陷。另外，配件特征1158a可以通过物理方式、例如经由超声波焊接而连结至产品包1160上。
如上文提到的，除了这些微量成分塔之外，下部机柜部分1006a可以包括大体积微量成分的供应源1056。例如在一些实施例中，该大体积微量成分可以是一种无营养甜味剂(例如，一种人造甜味剂或多种人造甜味剂的组合)。一些实施例可以包括需要更大体积的微量成分。在这些实施例中，可以包括一个或多个大体积微量成分供应源。在所示的这个实施例中，供应源1056可以是一种无营养甜味剂，可以包括例如盒中袋容器，例如已知该容器包括一个布置在总体上刚性的盒中的、包含该无营养甜味剂产品的柔性囊，例如该刚性的盒可以保护该柔性囊不破裂等等。仅出于展示性目的，将使用该无营养甜味剂实例。然而在其他实施例中，可以在该大体积微量成分供应源中储存任何微量成分。在一些替代实施例中，可以在类似于如在此说明的供应源1056中储存任何类型的成分。术语“大体积微量成分”是指一种被当做频繁使用微量成分的微量成分，该微量成分对于正在分配的产品而言足够频繁地被使用而使得一个以上的微量成分泵组件被使用。
无营养甜味剂供应源1056可以联接至一个产品模块组件上，例如该产品模块组件可以包括一个或多个泵组件(例如，如以上说明的)。例如，无营养甜味剂供应源1056可以联接至一个如上所述包括四个泵组件的产品模块上。这四个泵组件各自可以包括一个管道或管线，用于将无营养甜味剂从相应的泵组件引导至喷嘴24，以便分配出该无营养甜味剂(例如，与一种或多种另外的成分相组合)。
参见图45A和45B，下部机柜部分1006b可以包括微量成分子系统18的一个或多个特征。例如，下部机柜部分106b可以容纳一个或多个微量成分供应源。该一个或多个微量成分供应源可以被配置成一个或多个微量成分搁架(例如，微量成分搁架1200、1202、1204)和一个无营养甜味剂供应源1206。如所示的，每个微量成分搁架(例如，微量成分搁架1200)可以包括以总体上水平的安排进行配置的一个或多个产品模块组件(例如，产品模块组件250d、250e、250f)。这些微量成分搁架中的一个或多个可以被配置成进行搅动(例如，以总体上类似于上述微量成分塔1052的方式)。
继续说上述实施例，在此实施例中该一个或多个微量成分供应源可以被配置成一个或多个微量成分搁架，并且如以上讨论的，搁架1200可以包括多个产品模块组件(例如，产品模块组件250d、250e、250f)。每个产品模块组件(例如，产品模块组件250f)可以被配置成用于将一个或多个产品容器(例如，产品容器256)可释放地接合在一个相应插槽组件(例如，插槽组件260、262、264、266)中。
另外，产品模块组件250d、250e、250f各自可以包括相应的多个泵组件。例如并且还参见图47A、47B、47D、47E和47F，产品模块组件250d总体上可以包括泵组件270a、270b、270d和270e。泵组件270a、270b、270c和270d中的一个相应泵组件可以与插槽组件260、262、264、266之一相关联，例如用于泵送出被包含在一个相应产品容器(例如，产品容器256)中的成分。例如，泵组件270a、270b、270c和270d各自可以包括一个相应的流体联接杆(例如，流体联接杆1250、1252、1254、1256)，例如该流体联接杆可以经由一个配合配件(例如，在图43B和44中示出的配件特征1158a、1158b)流体地联接至一个产品容器(例如，产品容器256)上。
参见图47E，示出了泵模块组件250d的一个截面视图。组件250d包括在该配件的截面视图中示出的一个流体入口1360。该配件与这些产品容器(未示出，在其他图中的图43B中示出为256)的凹状部分(在图43B中示出为1158a)相匹配。来自该产品容器的流体在流体入口1360处进入泵组件250d中。该流体流入电容式流量传感器1362中并且接着穿过泵1364、经过背压调节器1366并且到达流体出口1368。如此处所示的，穿过泵模块组件250d的流体流动路径允许空气流动穿过组件250d而不被截留在该组件内。流体入口1360位于比流体出口1368低的一个平面上。另外，该流体朝向流量传感器竖直地前进并且于是当在泵中前进时、再次处于比入口1360高的平面上。因此，这种安排允许该流体连续向上流动，从而允许空气流动穿过该系统而不被截留。因此，泵模块组件250d的设计是一种自吸和吹扫式的正位移式(positive displacement)流体输送系统。
参见图47E和47F，背压调节器1366可以是任何背压调节器，然而示出的是用于泵送小体积的背压调节器1366的示例性实施例。背压调节器1366包括一个包括“火山(volcano)”特征的隔膜1367和一个围绕外直径模制的O形环。该O形环产生密封。一个活塞连接至该隔膜1367上。在关闭位置中围绕该活塞的一个弹簧偏置该活塞和隔膜。在这个实施例中，该弹簧就坐于一个外套管上。当流体压力达到或超过该活塞/弹簧组件的断裂压力时，流体流过该背压调节器1366并且朝向流体出口1368。在这个示例性实施例中，断裂压力是大致7-9psi。针对泵1364来调谐该断裂压力。因此在不同的实施例中，该泵可以不同于所描述的一个，并且在那些实施例的一个中，可以使用背压调节器的另一个实施例。
另外参见图48，出口管道输送组件1300可以被配置成用于可释放地接合泵组件270a、270b、270c、270d，例如用于将来自相应产品模块组件(例如，产品模块组件250d)的成分供应到管道输送/控制子系统20。出口管道输送组件1300可以包括多个管道输送配件(例如，配件1302、1304、1306、1308)，这些配件被配置成用于流体地联接到相应的泵组件270a、270b、270c、270d上，例如用于将泵组件270a、270b、270c、270d经由流体管线1310、1312、1314、1316流体地联接到管道输送/控制子系统20上。
出口管道输送组件1300与产品模块组件250d之间的可释放的接合可以例如经由一个凸轮系统组件来完成，该凸轮系统组件提供了出口管道输送组件1300与产品模块组件250d的轻易的接合和释放。例如，该凸轮系统组件可以包括可旋转地联接到配件支撑件1320上的手柄1318以及凸轮特征1322、1324。凸轮特征1322、1324可以与产品模块组件250d的配合特征(未示出)是可接合的。参见图47C，手柄1318在箭头方向上的旋转运动可以将出口管道输送组件1300从产品模块组件250d上释放，例如从而允许出口管道输送组件1300被抬离并且从产品模块组件250d中移除。
特别参见图47D和47E，产品模块组件250d可以类似地是可释放地可接合到微量成分搁架1200上的，例如从而允许产品模块组件250相对于微量成分搁架1200轻易地移除/安装。例如，如所示的，产品模块组件250d可以包括释放手柄1350，例如该释放手柄可以枢转地连接到产品模块组件250d上。释放手柄1350可以包括例如多个锁定耳部1352、1354(例如在图47A和47D中最清楚地描绘出)。锁定耳部1352、1354可以接合微量成分搁架1200的配合特征，例如由此保持产品模块组件250d与微量成分搁架1200相接合。如图47E所示，释放手柄1350可以在箭头方向上枢转地抬升以便将锁定耳部1352、1354与微量成分搁架1200的这些配合特征解除接合。一旦解除接合，产品模块组件250d可以被抬离微量成分搁架1200。
一个或多个传感器可以与手柄1318和/或释放手柄1350中的一个或多个相关联。该一个或多个传感器可以提供指示手柄1318和/或释放手柄1350的锁定位置的一个输出。例如，该一个或多个传感器的输出可以指示手柄1318和/或释放手柄1350是处于接合位置还是解除接合位置。至少部分地基于该一个或多个传感器的输出，可以使产品模块组件250d与管道输送/控制子系统20电隔离和/或流体地隔离。示例性的传感器可以包括例如配合的RFID标签和读取器、接触开关、磁性位置传感器等等。
如上文所讨论的并且再次参见图47E，流量传感器308可以用于感测上述微量成分穿过(在此实例中)泵组件272(见图5A-5H)的流量。如上文所讨论的，流量传感器308可以被配置成一个基于电容的流量传感器(参见图5A-5F)，如在图47E中所示的流量传感器1356。另外并且如上文所讨论的，流量传感器308可以被配置成一个基于换能器的无活塞式流量传感器(参见图5G)，如在图47E中所示的流量传感器1358。进一步地并且如上文所讨论的，流量传感器308可以被配置成一个基于换能器的、活塞增强式流量传感器(参见图5H)，如在图47E中所示的流量传感器1359。
如上文所讨论的，换能器组件328(参见图5G-5H)可以包括：一个线性可变差动变压器(LVDT)；一个针/磁式唱头组件；一个磁性线圈组件；一个霍尔效应传感器组件；一个压电式蜂鸣器元件；一个压电片元件；一个音频扬声器组件；一个加速计组件；一个麦克风组件；以及一个光学位移组件。
进一步，流量传感器308的上述实例意图是展示性的，它们不旨在是穷尽的，因为其他构型也是可能的并且被认为是位于本披露的范围之内。例如，虽然示出了换能器组件328是位于隔膜组件314外部(参见图5G-5H)，但换能器组件328可以位于腔室318之内(参见图5G-5H)。
还参见图49A、49B、49C，是无营养甜味剂供应源1206的一个示例性构型。无营养甜味剂供应源1206总体上可以包括被配置成用于接收无营养甜味剂容器1402的壳体1400。无营养甜味剂容器1402可以包括例如一种盒中袋构型(例如，布置在总体上刚性的保护壳体内的、包含无营养甜味剂的柔性袋)。供应源1206可以包括联接器1404(例如，该联接器可以与枢转壁1406相关联)，该联接器可以流体地联接到与无营养容器1402相关联的一个配件上。联接器1404的构型和性质可以根据与无营养容器1402相关联的该配合配件而改变。
还参见图49C，供应源1206可以包括一个或多个泵组件(例如，泵组件270e、270f、270g、270h)。该一个或多个泵组件270e、270f、270g、270h可以类似于上述产品模块组件(例如，产品模块组件250)进行配置。联接器1404可以经由管道输送组件1408流体地联接到联接器1404上。管道输送组件1408总体上可以包括入口1410，该入口可以被配置成用于流体地连接到联接器1404上。歧管1412可以将在入口1410处接收的无营养甜味剂分发给一个或多个分发管道(例如，分发管道1414、1416、1418、1420)。分发管道1414、1416、1418、1420可以包括相应的连接器1422、1424、1426、1428，这些连接器被配置成用于流体地联接到相应的泵组件270e、270f、270g、270g上。
现在参见图50，在这些示例性实施例中管道输送组件1408包括一个空气传感器1450。因此该管道输送组件1408包括一个用于感测是否存在空气的机构。在一些实施例中，如果穿过流体入口1410进入的流体中包括空气，则该空气传感器1450将检测到空气、并且在一些实施例中可以发出一个信号以停止泵送出大体积微量成分。这个功能在许多分配系统中、并且特别在如果大体积微量成分的体积不正确则所分配的产品可能不合格和/或危险的分配系统中是所希望的。因此，包括空气传感器的管道输送组件1408保证了不泵送空气并且在例如分配药物产品的实施例中是一个安全特征。在其他产品中，管道输送组件1408的这个实施例是一个品质保证特征的一部分。
虽然这些不同的电气部件、机械部件、机电部件和软件程序在上文中描述为是用在分配饮料的处理系统中，但这只是出于展示性目的并且不旨在对本披露进行限制，因为其他的构型也是可能的。例如，上述处理系统可以用于处理/分配其他可消费产品(例如，冰淇淋和含酒精的饮品)。另外，上述系统可以用于食品工业之外的领域中。例如，上述系统可以用于处理/分配：维生素、药物、医疗产品、清洗产品、润滑剂、涂料/染色产品、和其他不可消费的液体/半液体/颗粒状固体和/或流体。
如上文所讨论的，总体上处理系统10的这些不同的电气部件、机械部件、机电部件和软件程序(以及确切地FSM程序统122、虚拟机程序124、和虚拟歧管程序126)可以用于任何希望从一种或多种基质(也称为“成分”)来按需创造产品的机器中。
在这些不同的实施例中，产品是按照已经编程到处理器中的配方来创造的。如上文所讨论的，该配方可以通过批准来进行更新、输入或改变。配方可以由用户来请求、或可以预先编程以便在搁架上准备。配方可以包含任何数目的基质或成分，并且所产生的产品可以包含任何希望浓度的任何数目的基质或成分。
所使用的基质可以是任何浓度的任何流体或是可以在机器正创造产品时或在机器创造产品之前被重构的任何粉末或其他固体(即，可以在制备过程中的特定时刻制备该重构的粉末或固体的一个“批次”，以便进行计量来创造另外的产品或以便将该“批次”溶液作为产品进行分配)。在不同的实施例中，两种或更多基质本身可以在一个歧管中混合、并且然后计量加入另一个歧管中以便与另外的基质进行混合。
因此在不同的实施例中，在需要时或在实际需要之前但在一个所希望的时刻，可以通过根据配方将第一基质和至少一种另外的基质计量加入第一歧管中来创造第一歧管的溶液。在一些实施例中，这些基质之一可以被重构，即，该基质可以是一种粉末/固体，特定量的该粉末/固体被加入一个混合歧管中。也可以将一种液体基质加入同一混合歧管中并且该粉末基质可以在该液体中被重构到所希望的浓度。这个歧管的内容物接着可以被提供至例如另一个歧管或者被分配。
在一些实施例中，在此说明的这些方法可以根据一个配方/处方而结合透析液的按需混合来使用，以便用于腹膜透析或血液透析。如本领域已知的，透析液的组成可以包括但不限于以下各项中的一项或多项：碳酸氢盐、钠、钙、钾、氯、右旋糖、乳酸盐、乙酸、乙酸盐、镁、葡萄糖和盐酸。
透析液可以用于通过渗透作用将血液中的废物分子(例如，脲、肌氨酸酐、钾等离子、磷酸根等)和水抽入透析液中，并且透析液溶液是本领域普通技术人员众所周知的。
例如，透析液典型地包含不同的离子，例如钾和钙，类似于它们在健康血液中的天然浓度。在某些情况下，透析液可以包含碳酸氢钠，碳酸氢钠通常以略高于正常血液中的浓度存在。典型地，透析液是通过将来自一个水源(例如，反渗透或“RO”水)的水与以下一种或多种成分混合而制备的：例如，一种“酸”(可以包含不同的物种，例如乙酸、右旋糖、NaCl、CaCl、KCl、MgCl等)、碳酸氢钠(NaHCO3)和/或氯化钠(NaCl)。透析液的制备，包括使用适当浓度的盐、摩尔渗透压浓度、pH等，也是本领域普通技术人员所熟知的。如下文中详细讨论的，透析液不需要实时、按需制备。例如，透析液可以在透析时或之前制作、并且储存在一个透析液储存器皿或类似物中。
在一些实施例中，一种或多种基质例如碳酸氢盐可以按粉末形式储存。虽然仅出于展示和例示的目的，粉末基质在此实例中可以称为“碳酸氢盐”，但在其他实施例中，除碳酸氢盐外的或代替碳酸氢盐的任何基质/成分都可以按粉末形式或作为另一种固体储存在机器中，并且可以使用在此描述的程序来重构该基质。碳酸氢盐可以储存在一个“单次使用”容器中，该容器例如可以排空到一个歧管中。在一些实施例中，一定体积的碳酸氢盐可以储存在一个容器中并且来自该体积的特定体积的碳酸氢盐可以被计量加入一个歧管中。在一些实施例中，全部体积的碳酸氢盐可以完全排空到一个歧管中，即，用于混合大体积的透析液。
该第一歧管中的溶液可以在一个第二歧管中与一种或多种另外的基质/成分进行混合。此外在一些实施例中，可以定位一个或多个传感器(例如，一个或多个电导率传感器)而使得可以对该第一歧管中混合的溶液进行测试以确保已经达到了既定浓度。在一些实施例中，来自该一个或多个传感器的数据可以在一个反馈控制回路中使用以校正该溶液中的误差。例如，如果该传感器数据指示该碳酸氢盐溶液具有大于或小于希望浓度的一个浓度，则另外的碳酸氢盐或RO可以添加至该歧管中。
在一些配方中，在一些实施例中，一种或多种成分可以在另一个歧管中与一种或多种成分混合之前在一个歧管中进行重构，无论那些成分也是重构的粉末/固体还是液体。
因此，在此描述的系统和方法可以提供一种用于精确地按需生产或配混透析液、或其他溶液(包括用于医学治疗的其他溶液)的方式。在一些实施例中，这种系统可以结合到一个透析机中，例如在2008年2月27日提交的美国专利申请序列号12/072,908中描述的那些透析机中，该专利申请现在是2012年8月21日颁布的美国专利号8,246,826(律师案卷号F65)，这两份文件各自通过引用以其全部内容结合在此。在其他实施例中，此系统可以结合到可能希望按需混合产品的任何机器中。
水可能在透析液中占最大体积，因此在透析液袋的运输中导致高的成本、空间和时间。上述处理系统10可以在透析机中或独立的分配机器中(例如，在患者家中现场)制备透析液，因此消除了对于运输和储存大量透析液袋的需要。上述这个处理系统10可以向用户或供应商提供输入所希望的处方的能力，并且上述系统可以使用在此说明的这些系统和方法来按需地且在现场(例如，包括但不限于在医学治疗中心、药房或患者家中)生产所希望的处方。相应地，在此说明的这些系统和方法可以降低运输成本，因为这些基质/成分是需要输送/递送的仅有成分。
除了上文讨论和描述的流量控制模块的这些不同实施例之外，参见图56-64，示出了用于流量控制模块的可变线路阻抗、流量测量装置(或有时称为“流量计”)和双位阀的另外的不同实施例。
参见图56-59一起，这个实施例的流量控制模块3000的示例性实施例可以包括一个流体入口3001、一个活塞壳体3012、一个初级孔口3002、一个活塞3004、一个活塞弹簧3006、围绕该活塞的一个圆筒3005以及一个或多个次级孔口3022。在图56中可见，在关闭位置中该活塞弹簧3006偏置该活塞3004。该流量控制模块3000还包括一个螺线管3008，该螺线管包括一个螺线管壳体3010和一个电枢3014。一个下游双位阀3016由一个柱塞3018致动，该柱塞在打开位置中被一个柱塞弹簧3020偏置。
活塞3004、圆筒3005、活塞弹簧3006和活塞壳体3012可以由任何材料制成，该材料在一些实施例中可以基于旨在流动穿过该流量控制模块的流体进行选择。在该示例性实施例中，活塞3004和圆筒3005是由氧化铝陶瓷制成的，然而在其他实施例中，这些部件可以由另一种陶瓷或不锈钢制成。在不同的实施例，这些部件可以由所希望的任何材料制成并且可以根据流体来选择。在该示例性实施例中，活塞弹簧3006是由不锈钢制成的，然而在多个不同的实施例中，活塞弹簧3006可以由陶瓷或另一种材料制成。在该示例性实施例中，活塞壳体3012是由塑料制成的。然而在其他实施例中，这些不同的部件可以由不锈钢或任何其他尺寸稳定的、耐腐蚀性的材料制成。虽然如图56-59中所示该示例性实施例包括一个双位阀，但在一些实施例中，流量控制模块3000可以不包括双位阀。在这些实施例中，圆筒3005和活塞3004(如以上讨论的在该示例性实施例中是由氧化铝陶瓷制成)可以进行匹配研磨到自由动配合、或可以制作成在这两个部件之间赋予非常紧密的间隙从而提供紧密的自由动配合。
该示例性实施例中的螺线管3008是一个恒力螺线管3008。在该示例性实施例中，可以使用图56-59中所示的恒力螺线管3008。螺线管3008包括一个螺线管壳体3010，该螺线管壳体在该示例性实施例中是由416不锈钢制成。在该示例性实施例中，恒力螺线管3008包括尖刺。在此实施例中，当电枢3014接近这些尖刺时，力是相对于位置近似恒定的并且最小地变化。恒力螺线管3008将磁力施加到电枢3014上，在该示例性实施例中该电枢是由416不锈钢制成。在一些实施例中，电枢3014和/或螺线管壳体3012可以由铁素体不锈钢或任何其他磁性不锈钢或其他具有希望的磁性的材料制成。电枢3014连接至活塞3004上。因此，恒力螺线管3008提供力而将活塞3004相对于该一个或多个次级孔口3022从关闭位置(图56和57中所示)线性地移动到打开位置(图58和59中所示)。因此，螺线管3008将活塞3004致动，并且被施加来控制该恒力螺线管3008的电流是与施加在电枢3014上的力成比例的。
初级孔口3002的大小可以选择成使得不超过系统的最大压降并且使得跨越初级孔口3002的压力是足够显著的而能移动活塞3004。在该示例性实施例中，初级孔口3002为约0.180英寸。然而在不同的实施例中，此直径取决于希望的流速和压降而可以更大或更小。另外，在特定流速下获得最大压降使得活塞3004为维持希望的流速而进行的前进总量最小化。
该恒力螺线管3008和活塞弹簧3006在活塞3004的行程中施加了近似恒定的力。活塞弹簧3006在与流体流动相同的方向上作用在活塞3004上。在流体经由初级孔口3002进入时发生了压降。恒力螺线管3008(也称为“螺线管”)通过在电枢3014上施加力来抵消该流体压力。
现在参见图56，示出了处于关闭位置中的、无流体流动的流量控制模块3000。在该关闭位置中，螺线管3008是断电的。活塞弹簧3006将活塞3004偏置到关闭位置，即该一个或多个次级孔口(在图58-59中示出为3022)是完全关闭的。这因为多种原因而是有利的，这些原因包括但不限于：在流量控制模块3000经历功率损失情况下的故障保护流动开关。因此，当没有电力可用于向螺线管3008通电时，活塞3004将移动至“正常关闭”状态。
还参见图57-59，施加给螺线管3008的能量或电流控制了电枢3014和活塞3004的移动。当活塞3004朝向流体入口3001进一步移动时，这样打开了该一个或多个次级孔口3022。因此，施加给螺线管3008的电流可以与施加在电枢3014上的力成比例，并且施加给螺线管3008的电流可以改变以获得希望的流速。在这个实施例的流量控制模块的示例性实施例中，流速对应于施加给螺线管3008的电流；在施加电流时，活塞3004上的力增大。
为了在螺线管3008上维持恒定的力轮廓，可能希望的是将电枢3014的形成粗略维持在一个预定区域内。如上文所讨论的，螺线管3008中的尖刺有助于在电枢3014前进时维持近似恒定的力。这在一些实施例中是希望的，因为当该一个或多个次级孔口3022打开时，维持近似恒定的力将维持一个近似恒定的流速。
当来自螺线管3008的力增加时，在该示例性实施例中，来自螺线管3008的力使活塞3004朝向流体入口3001线性地移动从而引起穿过该一个或多个次级孔口3022的流动。这使得该流量控制模块内的流体压力下降。因此，初级孔口3002(与活塞3004相联系)与该一个或多个次级孔口3022一起充当了一个流量计和可变线路阻抗；跨越初级孔口3002的压降(这是流速的指示)通过改变该一个或多个次级孔口3022的截面积而保持恒定。流速，即跨越初级孔口3002的压力差，决定了活塞3004的移动量，即，流体路径的可变线路阻抗。
现在参见图58-59，在该示例性实施例中，该可变线路阻抗包括至少一个次级孔口3022。在一些实施例、例如图58-59所示的实施例中，该次级孔口3022包括多个开孔。包括多个开孔的实施例可能是希望的，因为它们允许实现结构整体性的维持并且最小化活塞行程、同时提供足以在最大压降下获得希望流速的次级孔口总大小。
参见图56-59，为了均衡可能由操作过程中的漏气引入的压力，在该示例性实施例中，活塞3004包括至少一个径向凹槽3024。在该示例性实施例中，活塞3004包括两个径向凹槽3024。在其他实施例中，活塞3004可以包括三个或更多径向凹槽。该至少一个径向凹槽3024提供了用于均衡由漏气产生的压力、因此将活塞3004在圆筒3005中定中心(这可以减少漏气)的一种方式。将活塞3004定中心还可以在圆筒3005与活塞3004之间提供动力学支承效果，因此减小了摩擦。在一些实施例中，可以使用任何其他减小摩擦的方式，这些方式包括但不限于涂覆该活塞3004以减小摩擦和/或结合使用多个滚珠轴承。可以使用的涂层包括但不限于类金刚石涂层(“DLC”)和氮化钛。减小摩擦对于减小该系统中的磁滞现象、因此减小该系统中的流量控制误差是有利的。
在该示例性实施例中，对于一个给定的可变线路阻抗装置，可以确定电流以及施加电流以产生给定流速的方法。施加电流的不同方式包括但不限于：使电流抖颤、正弦式抖颤、使电流按规划抖颤或使用不同的脉宽调制(“PWM”)技术。可以使用电流控制来产生不同的流速和不同的流动类型，例如但不限于波浪式或脉动式流速或平顺的流速。例如，可以使用正弦式抖颤来减少磁滞现象和圆筒3005与活塞3004之间的摩擦。因此，预定的规划可以针对给定的希望流速来确定和使用。
现在参见图64，示出了可以应用于图56-63中示出的可变线路阻抗装置的螺线管控制方法的一个实例。在这种控制方法中，示出了一个抖颤函数，该抖颤函数在低流速下应用幅度下限抖颤并且当流速增大时应用幅度上限抖颤。该抖颤可以指定为阶跃函数，其中抖颤能在指定阈值处增加，或者指定为斜坡函数，该函数在一个指定的阈值以上变得恒定。图64示出了一个抖颤斜坡函数的实例。抖颤频率和抖颤幅度均可以随着电流要求而变化。在一些实施例中，该抖颤函数可以用一个查找表代替，该查找表指明了针对任何希望流速的最佳抖颤特征或其他抖颤规划。
上游流体压力可以增大或减小。然而，该可变线路阻抗补偿了压力变化并且通过使用该恒力螺线管以及弹簧和柱塞而维持恒定的希望流速。因此，该可变线路阻抗即使在变化的压力下也维持恒定的流速。例如，当入口压力增加时，由于该系统包括一个固定尺寸的初级孔口3002，跨越该初级孔口3002的压降将致使活塞3004朝向流体出口3036移动并且“关小”该次级孔口(2)3022的开度。这是通过活塞3004朝向流体出口3036的线性移动来完成的。
反过来，当入口压力降低时，由于该系统包括一个固定尺寸的初级孔口3002，跨越该初级孔口3002的压降将致使活塞3004“开大”该一个或多个次级孔口3022的开度，因此保持流速是恒定的。这是通过活塞3004朝向流体入口3001的线性移动来完成的。
该示例性实施例还包括一个双位阀。虽然在该示例性实施例中被示出，但在一些实施例中可以不使用双位阀，例如在活塞与次级孔口之间的公差使得该活塞可以充当关于该二级孔口的双位阀的实施例中。现在参见图56-59，在该示例性实施例中的双位阀是在次级孔口3022的下游。在该示例性实施例中，该双位阀是由一个柱塞3018致动的一个带先导阀的隔膜3016。在该示例性实施例中，隔膜3016是一个包覆模制的金属盘，然而在其他实施例中，隔膜3016可以由适合于使流体流动穿过该阀的任何材料制成，该材料可以包括但不限于金属、弹性体和/或氨基甲酸酯或适合于实现所希望的功能的任何类型的塑料或其他材料。应该注意的是，虽然附图中展示了就坐于打开位置中的膜，但实际上该膜是未就坐的。柱塞3018是由活塞3004直接致动的并且处于其闲置位置中；在打开位置中柱塞弹簧3020偏置该柱塞3018。当活塞3004返回到一个关闭位置中时，由活塞弹簧3006产生的力足够大而能克服柱塞弹簧3020的偏置并且将柱塞3018致动到该双位阀的关闭位置。因此在该示例性实施例中，该螺线管为活塞3004和柱塞3018二者提供能量、因此控制了穿过次级孔口3022以及穿过该双位阀的流体流动。
参见图56-59，相对于来自螺线管3008的增加的力，可以看到活塞3004的渐进移动。参见图56，该双位阀和次级孔口(未示出)均是关闭的。参见图57，电流已施加至螺线管并且活塞3004已轻微移动，而该双位阀由于柱塞弹簧3020的偏置而打开。在图58中，螺线管3008施加有另外电流时，活塞3004进一步移动至初级孔口3002并且已轻微打开了次级孔口3022。现在参见图59，来自螺线管3008的增大的电流已将活塞3004进一步朝流体入口3001移动(或在此实施例中，进一步移动进入螺线管3008中)并且该次级孔口3022是完全打开的。
上文中关于图56-59所描述的这些实施例可以另外包括一个或多个传感器，这些传感器可以包括但不限于以下各项中的一项或多项：一个活塞位置传感器和/或一个流量传感器。可以使用一个或多个传感器来确认当螺线管3008被通电时建立了流体流动。例如，一个活塞位置传感器可以检测该活塞是否在移动。一个流量传感器可以检测该活塞在移动还是没有在移动。
现在参见图60-61，在多个不同的实施例中，该流量控制模块3000可以包括一个或多个传感器。参见图60，示出了流量控制模块3000带有一个流速计3026。在一个实施例中，在接触该流体路径的一个薄壁的紧密附近定位了一个或多个热敏电阻。该一个或多个热敏电阻可以耗散已知的电量，例如1瓦特，并且因此对于停滞的流体或流动的流体可以预期一个可预测的温度升高。由于当流体流动时温度的升高较少，因此该流速计可以用作流体流量传感器。在一些实施例中，该流速计还可以用于确定流体的温度，无论该传感器是否另外检测流体流动的存在。
现在参见图61，示出了流量控制模块3000带有一个桨轮3028。图62中示出了桨轮传感器3030的一个切除视图。该桨轮传感器3030包括位于该流体路径中的一个桨轮3028、一个红外(“IR”)发射器3032和一个IR接收器3034。该桨轮传感器3030是一个计量装置并且可以用于计算和/或确认流速。在一些实施例中，该桨轮传感器3030可以用于简单地感测流体是否在流动。在图62所示的实施例中，IR二极管3032照亮，并且当流体流动时，桨轮3028转动，从而中断了来自IR二极管3032的射束，该射束由IR接收器3034检测到。IR射束的中断率可以用于计算流速。
如图56-59所示，在一些实施例中，可以在流量控制模块3000中使用多于一个的传感器。在这些实施例中，示出了一个流速计传感器和一个桨轮传感器二者。而在其他实施例中，使用桨轮传感器(图61)或流速计传感器(图60)之一。然而在不同的其他实施例中，可以使用一个或多个不同的传感器来检测、计算或感测流量控制模块3000的不同状况。例如但不限于，在一些实施例中，可以将一个霍尔效应传感器添加到螺线管3010的磁回路中以感测通量。
在一些实施例中，可以计算螺线管3008的线圈中的电感以确定活塞3004的位置。在该示例性实施例的螺线管3008中，磁阻随着电枢3014的前进而变化。电感可以从该磁阻来确定或计算，并且因此活塞3004的位置可以基于计算出的电感来计算。在一些实施例中，电感可以用来经由电枢3014控制活塞3004的移动。
现在参见图63，示出了流量控制模块3000的一个实施例。这个实施例的流量控制模块3000可以用于在此描述的分配系统的这些不同实施例的任何一个中。进一步，可以使用该可变流动阻抗机构来代替以上描述的这些不同的可变流动阻抗实施例。进一步在多个不同的实施例中，流量控制模块3000可以结合一个下游或上游流量计来使用。
参见图65，通过流量控制模块3000的一个实施例指示了流体路径。在这个实施例中，流量控制模块3000包括桨轮传感器3028和流速计3026二者。然而如上文所讨论的，流量控制模块3000的一些实施例可以包括图65中所示之外的传感器或比之更少的传感器。
在一些实施例中，图4中所示的泵组件270、272、274、276中的一个或多个可以是一个螺线管活塞泵组件，该泵组件由允许对流动进行监测的一个电路和逻辑所驱动。图66中示出了螺线管泵270和驱动电路图的一个实施例的实例，其中泵270是通过使电流经过线圈3214来通电的。所得到的磁通量可以驱动螺线管芯棒或活塞3216向左并且可以压缩该复位弹簧3210。当活塞3218向左移动时，所泵送的流体可以流动经过活塞3216和止回阀3218。当线圈3214不再施加足够保持弹簧被压缩的磁通量时，弹簧3210可以使活塞3216向右返回。当活塞3216向右移动时，止回阀3218可以关闭泵并且迫使流体流出该泵。在一些实施例中，可以使用从意大利帕维亚(Pavia,Italy)的ULKACostruzioni Elettromeccaniche S.p.A公司可获得的泵。
该螺线管活塞泵可以在每次活塞将弹簧向图66的左侧压缩并且返回至右侧的初始位置时将给定体积的流体从左向右移动。该螺线管活塞泵可以用本领域熟知的多个驱动电路来通电。施加电流的不同方式包括但不限于：使电流抖颤、正弦式抖颤、使按规划抖颤和/或使用不同的脉宽调制(“PWM”)技术。
一些实施例包括：驱动电路通过一个能够产生穿过线圈3214的可变电流并且测量经过该螺线管的电流的电路而连接至电源上。这个电路可以通过测量其他参数来间接地测量电流，其他参数可以包括但不限于以下各项中的一项或多项：跨越该螺线管线圈的电压和/或该周期性电流的占空比。在一些实施例中，如图66所示，多个螺线管泵可以经由一个PWM控制器3203和一个电流传感器3207连接至电源上。然而在一些实施例中，一个螺线管泵可以经由一个PWM控制器3203和一个电流传感器3207连接至电源上。该PWM控制器3203能以高频率运行以控制被供应给线圈的、叠加在一个更慢频率上的电压，从而控制泵的循环工作。在一些实施例中，该PWM控制器3203可以在针对泵运行进行优化的频率下向泵通电，该频率在此称为“优化泵频率”。在一些实施例中，该优化泵频率可以通过一个或多个变量来确定，这些变量包括但不限于：弹簧3210的刚度、活塞3216的质量、和/或流体的粘度。在一些实施例中，该泵频率可以是大致20Hz。然而在其他实施例中，该泵频率可以是大于或小于20Hz。该PWM控制器3203可以通过以处于一个占空比范围的高频进行循环而控制向泵通电时的电压。在一些实施例中，该PWM控制器3203在向泵线圈通电时以10kHz进行循环。在一些实施例中，产生上述驱动信号的方法论是在2007年9月6日提交的标题为“产生驱动信号的系统与方法[SYSTEM ANDMETHOD FOR GENERATING A DRIVE SIGNAL]”的美国专利申请号11/851,344中所披露的方法论，该专利申请现在是2011年5月15日颁布的美国专利7,905,373(律师案卷号F45)，该专利特此通过引用以其全部内容结合在此。
在一些实施例中，该PWM控制器3203可以改变在泵被通电的时间过程中的电压。在一些实施例中，该PWM控制器3203可以在泵被通电时保持电压是恒定的。在一些实施例中，该PWM控制器3203可以将电压初始升高至所希望的水平并且在泵通电过程中保持电压恒定、然后将电压以希望的速率斜坡下降至零。在一些实施例中，电压可以斜坡下降至零以将共享一个共同电源的其他泵的驱动电路中的噪声最小化。
在一些实施例中，占空比可以是固定的以便提供恒定的电压，或者在一些实施例中，占空比可以是变化的以便提供在向泵通电时随时间变化的电压。在一些实施例中，该PWM控制器3203和电流传感器3207可以链接到控制逻辑子系统14上。在一些实施例中，该控制逻辑子系统14可以通过向泵工作循环发出命令来控制经过该泵的流体流动。该控制逻辑子系统14可以通过改变高频占空比来改变被施加给泵的电压。该控制逻辑子系统14可以监测并且记录经过泵的电流。该控制逻辑子系统14可以改变该PWM控制器3203的高频占空比以便控制由电流传感器3207测量的电流。在一些实施例中，该控制逻辑子系统14可以监测电流传感器信号以便识别出不正常的流动状况。
在图67中示意性地示出了PWM控制器和电流传感器的一个实施例。这个实施例是一个实施例，并且在多个不同的其他实施例中PWM控制器和电流传感器的安排可以改变。Q5是用于对流向螺线管的电流进行PWM的晶体管。R54是由U11电流侦测/差值放大器使用的高侧电流侦测电阻器，输出信号为CURRENT1。连接器J12和J13是与螺线管的电气接口。F3是用于灾难性故障隔离的一个保险丝。D10是用于拒绝在螺线管感应中储存的能量。电源提供了28.5V的DC功率。然而在一些实施例中，该示意图可以变化。
在一些实施例中，可以通过测量经过螺线管线圈3214的电流来监测经过螺线管泵270的流量。该线圈是一个电感器-电阻器元件，允许在施加电压后电流升高。活塞3216相对于线圈3214的位置影响该线圈的电感并且因此影响电流升高的形状。
在此将“起作用的泵冲程”定义为将一个体积的流体从泵中移出的一个泵冲程，该体积在给定泵的每个冲程中是额定体积的一个显著分数。起作用的泵冲程可以进一步定义为没有超过线圈3214的设计温度或电流极限。在图68A中示出了起作用的泵冲程的一个实例。将经过螺线管线圈的电流绘制为线3310，这条线从零开始并且朝向一个稳态值升高。线3325绘制了经过螺线管的电流的2阶导数。该2阶时间导数的峰值3325的正时和大小可以指示活塞的正时和速度。这些电流测量值可以指示多个不正常状况，包括但不限于以下各项中的一项或多项：泵中的空气或真空、被阻挡或堵塞的管线、过度线圈温度、和/或不正常的线圈电流。
在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以通过监测来自电流传感器3207的信号来确定一个或多个微量成分产品容器、例如图4中所示的产品容器254、256、258是否为空或不能供应另外的成分。产品容器254、256、258在此是用作一个实施例的实例，然而在不同的其他实施例中，产品容器的数量可以变化。空的产品容器254、256、258或在阀270上游受阻挡的管线这种状况在此称为“售罄状况”。
微量成分产品容器254、256、258可以包含RFID标签，这些标签储存了代表在产品容器254、256、258中剩下的液体量的一个值。这个值在此称为“燃料表”并且单位为毫升(mL)。当产品容器254、256、258被填充时这个燃料表被设定为一个满值。在使用中，燃料表值可以由控制逻辑子系统14周期性地更新。
在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以部分地基于电流传感器3207的输出来确定存在(一个产品容器的)售罄状况。在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以部分地基于容器的燃料表值来确定在微量成分产品容器254、256、258中存在售罄状况。在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以基于一个或多个输入来确定该售罄状况，该输入包括但不限于以下各项中的一项或多项：电流传感器的输出、燃料表值和/或倾泻状态。在每个泵冲程中电流传感器3207的输出可以被控制逻辑子系统14进行处理以确定该冲程是一个起作用的冲程、一个售罄冲程还是一个不起作用的冲程。上文中对起作用的冲程进行了定义，并且将在下文中更全面地说明售罄冲程和不起作用的冲程。
在一些实施例中，控制逻辑子系统14在出现给定数目/阈值的连贯性售罄冲程时确定存在一种售罄状况。连贯性售罄冲程的阈值数目随着燃料表值和倾泻状态而改变。例如在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以在燃料表高于阈值体积、例如60mL时并且该泵经历了阈值数目的连贯性售罄冲程、例如一系列的60个售罄冲程时宣告一种售罄状况，然而这些值仅是以举例方式给出的并且在不同的其他实施例，这些值可以不同。在一些实施例中售罄算法的灵敏度降低，因为燃料表指示了在容器中剩下的显著量的流体。当燃料表低于阈值体积(该阈值体积在一些实施例中可以是例如60mL)时，控制逻辑子系统14在存在一系列的阈值数目的售罄冲程、例如三个(3个)连贯性售罄冲程时或者在该系统确定达到了阈值数目的连贯性售罄冲程并且在电流倾泻过程中已经针对容器30进行例如十二个(12个)冲程时可以宣告一种售罄状况。在一些实施例中，如果燃料表低于阈值体积、例如60mL并且在电流倾泻过程中已经存在小于例如12个冲程时，控制逻辑子系统14可以在例如20个连贯性售罄冲程之后宣告一种售罄状况。在一些实施例中，可以从一次倾泻到另一次倾泻来储存售罄冲程的次数。只要记录到一个起作用的泵冲程，该售罄冲程计数器就可以重置为零。不起作用的泵冲程的判据将在下文进行说明并且包括被堵塞冲程、温度误差和电流误差的判据。
在多个不同的实施例，多个泵可以从一个共同源中泵送出流体以实现希望的流速。该共同源可以包含任何流体，包括但不限于无营养甜味剂(NNS)。控制逻辑子系统14可以例如在任何一个泵产生了给定数目的连贯性售罄冲程时宣告一种售罄状况。在一些实施例中，控制逻辑子系统14在这些泵中的任何一个具有20个连贯性售罄冲程时宣告一种售罄状况。然而在不同的其他实施例中，指示售罄状况的连贯性售罄冲程数目可以改变。
在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以通过一种算法来检测售罄冲程，该算法测量电流的2阶时间导数的峰值幅度和该峰值幅度的正时。参见图68B，示出了一个售罄冲程的电流3350及其2阶导数3360的示例性曲线。电流相对于时间的2阶导数3360在3365处的峰值高于并且早于在图68A所示的正常泵送轨迹的峰值3325。
售罄冲程可以定义为大于一个阈值的SO值，其中SO定义为：
SO = d 2 I dr 2 max ( t max · fr ) 2     [等式1]
d2I/dt2 max是电流的2阶时间导数的最大值，tmax是电流开始流动到d2I/dt2 max的时间，并且ft是一个常数。售罄冲程的SO阈值可以通过实验来确定。可以针对每个螺线管泵来校准该常数ft。常数ft可以等于9.5毫秒。
在一些实施例中，SO值可以从原始A-D测量值和时间步数来计算。
SO = y max * 2 10 ( t max · fr ) 2     [等式2]
其中Imax是电流2阶导数的峰值，并且tmax是向螺线管泵施加电压之后的时间步数。ft的值可以针对每个螺线管泵进行校准或者可以设定为95。对于此计算，SO阈值为327680。
在一些实施例中，电流的2阶时间导数可以通过用αβ滤波器首先滤掉电流信号来进行计算：
Ii＝αIi-1+βCi
α＝0.9
β＝0.1     [等式3]
其中Ii-1是前一步中计算出的电流，并且Ci是从A-D(在A-D个计数中)读出的电流，其中一个计数等于1.22mA。电流相对于时间的一阶和二阶导数可以计算为
1 = Σ - 16 k = 0 I k - 4 Σ - 16 k = - 12 I k     [等式4]
1 = Σ - 16 k = 0 I k - 4 Σ - 16 k = - 12 I k     [等式5]
该2阶导数可以用αβ滤波器进行过滤，其中α＝0.85，并且β＝0.15。
Figure BDA0000497592540001071
    [等式6]
电流的2阶时间导数的确定被描述为一个实例并且可以通过本领域熟知的多种替代性方法来计算。
在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以基于来自电流传感器3207的信号来确定在图1中向容器30供应流体的管线是否被阻挡或堵塞。参见图68C，示出了一个被堵塞冲程的电流3370及其2阶导数3380的示例性曲线。该2阶时间导数3382在5ms或50个时间步处的值可以显著高于在图68A中的起作用的泵送冲程3322中的电流2阶时间导数。参见图68D，示出了泵送冲程3320和被堵塞冲程3380的电流的2阶时间导数的示例性曲线。在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以在当该电流2阶时间导数在一个指定时刻高于被堵塞的阈值时确定存在一种被堵塞状况。该指定时刻和阈值可以通过实验来确定。该指定时刻和阈值可以针对每个泵进行确定。
在一些实施例中，堵塞值OCC可以通过以下等式来确定：
Figure BDA0000497592540001072
     [等式7]
其中
Figure BDA0000497592540001073
是在向螺线管泵施加电压后5ms处电流的2阶时间导数，R是线圈的电阻，并且A和B是经验常数。在一些实施例中，电阻R可以在活塞冲程结束时最大电流的过程中进行测量，这可能出现在例如首次向泵施加电压之后14.0ms处。电阻可以从施加的电压和测量的电流来计算。施加的电压可以从电源3209的电压乘以PWM占空比来计算。电源电压可以是一个假定值或它可以是测量出的。电流可以由电流传感器3207测量。
在一些实施例中，OCC值可以从原始A-D测量值和时间步数计算为：
A
Figure BDA0000497592540001084
    [等式8]
这个等式的被堵塞阈值可以是-2304。替代地，被堵塞阈值可以设定为高于起作用的泵冲程的OCC值的一个值2048。正常泵冲程的OCC值可以在制造测试中测试并且针对每个泵来记录该值。因此OCC值在不同的实施例可以改变。
电阻被计算为
Figure BDA0000497592540001081
     [等式9]
其中PWM_值可以在200与2000(27.36伏特至17.1伏特)之间变化。Imax是向阀通电的时间过程长中的最高电流。
线圈温度可以从电流传感器的输出来确定。线圈温度可以从线圈金属丝材料的已知温度系数和在已知温度下的电阻来计算。
Figure BDA0000497592540001082
     [等式10]
在一些实施例中，铜丝可以用于该线圈，其温度系数为0.4％/℃，并且该线圈的电阻在20℃为7欧姆。
Figure BDA0000497592540001083
     [等式11]
其中温度是以℃计的线圈温度，电阻是如上所述计算的并且单位是欧姆。控制逻辑子系统14在所测量的温度(如上所述由线圈电阻计算出)超过一个最大允许值时可以宣告一个温度误差。在一些实施例中，线圈温度的最大允许温度可以是120℃。然而在不同的其他实施例中，线圈温度的最大允许温度可以小于或大于120℃。
在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以基于电流传感器3207的输出、通过调节被发送给PWM控制器3203的PWM命令来控制电流。在一些实施例中，该PWM命令值被限制为在200与2000(分别为27.36和17.1伏特)之间的值。然而在不同的其他实施例中，该PWM命令值可以不受限制并且在该PWM命令值受限制的一些实施例中，该值可以大于或小于在此以举例方式列出的范围。电流可以通过以下等式被控制到最大值IMax：
       [等式12]
在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以对于每个冲程而言将所测量的最大电流IMax与目标电流I目标进行比较。在一些实施例中，控制逻辑子系统14在绝对电流差[(IMax-I目标)的绝对值]超过一个给定的电流误差阈值是可以宣告一个电流误差。在一些实施例中，该电流误差阈值可以是1.22A，然而在不同的其他实施例中该最大电流误差阈值可以是小于或大于1.22A。
在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以确定泵270不能输送流体。在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以基于上述被阻碍阈值来监测连贯性被阻碍冲程的数目。在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以监测出现线圈温度误差的次数。在一些实施例中，控制逻辑子系统14可以监测出现电流误差的次数。控制逻辑子系统14在出现足够个数的连贯性无作用冲程时可以确定泵270是不能输送流体的。不起作用的冲程可以包括但不限于以下各项中的一项或多项：被阻碍的冲程、过度的温度和/或电流误差。在一些实施例中，控制逻辑子系统14在例如连贯性地出现3个不起作用的冲程时可以宣告该泵是不能输送流体的。一旦出现起作用的冲程，则无作用冲程的计数在一些实施例中可以返回至零。然而在不同的其他实施例中，宣告泵不能输送流体所需要的无作用冲程个数可以小于或大于3。
噪声检测
除了上述售罄计算和方法之外，在一些实施例中，通过分析售罄值的标准偏差以检测噪声，也可以确定售罄。出于许多原因这可能是希望的，原因包括但不限于能够更快确定售罄状况。在这种方法中，可以通过测量电流信号/售罄值的变化性来确定售罄状况。在一些实施例中，通过检测噪声可以确定售罄状况。
参见图74，这个数据代表的结果示出了售罄值。在此实例中，没有发现产品被售罄，直到所设定数据的终点。然而，在此时间的过程中并且在发现产品被售罄之前，产品是处于待交付中，此时售罄值是有噪声的。
在一些实施例中，一种确定售罄状况的方法可以包括分析该售罄值的噪声。在一些实施例中，可以使用标准偏差来检测噪声。标准偏差显示如下：
a = 1 N Σ I = 1 N ( x 1 - x ‾ ) 2     [等式13]
该标准偏差等式可以通过去除常数并且消去平方根和乘法运算来简化，以使得该等式的使用更高效。在一些实施例中，可以使用简化后的等式。所得的等式是对于标准偏差的近似，至少在售罄数据的信噪比方面，而同时仅依赖于加、减和位移运算。
σ = Σ I = L s | x l - x ‾ |      [等式14]
现在参见图75，示出了与售罄值相比的标准偏差估算值。如所示的，以上计算值衡量了正常泵送与噪声状况之间的差异。在不同的实施例中，可以设定一个预定的、预先编程的阈值来指示噪声状况。在多个不同的实施例中，可以将标准偏差/估算的标准偏差阈值预设/预编程为10。然而在其他实施例中，该阈值数量可以大于或等于10。
在一些实施例中，用于确定售罄的这种标准偏差方法可以预编程为在燃料表高于一个阈值数量时是不活动的，该阈值数量在一些实施例中可以是60mL但在其他实施例中该阈值数量可以大于或小于60mL。
在一些实施例中，可以使用在下面示出的等式15，其中x是如上计算出的售罄值。
Figure BDA0000497592540001111
σ = Σ I = L s | x l - x ‾ |     [等式15]
在一些实施例中，如果对于一个给定的脉冲，售罄值大于一个预定/预设阈值或者如果标准偏差或估算的标准偏差大于一个预定/预设阈值，则该系统可以确定产品被售罄(并且在一些实施例中，当该系统确定对于一个给定脉冲而言产品被售罄时，该系统将一个计数器增量，如上所述)。对于这些状况中的每一种，在一些实施例中，将计数器增量。在一些实施例中，一旦计数器达到一个预定/预设阈值，则产品容器是售罄的。
在一些实施例中，使用一种燃料表方法。在一些实施例中，该RFID标签组件指示产品容器中的产品体积。在一些实施例中，每次当产品被泵送出产品容器中时，通过从体积燃料表中减去被泵送出的体积来用更新的体积更新该RFID标签组件。在一些实施例中，当燃料表达到一个预设/预定阈值时，例如在一些实施例中该预设/预定阈值可以是-15ml，该系统可以确定该产品容器是售罄的，即使以上讨论的售罄方法没有确定该产品容器是售罄的。在一些实施例中，如果燃料表达到一个预设/预定阈值，则该系统可以使该售罄和/或标准偏差等式不敏感。在一些实施例中，这个阈值可以是60。
在一些实施例中，产品模块组件250d、250e、250f各自可以包括相应的多个泵组件。例如，并且还参见图69A、69B、69D、69E和69F，图4中的产品模块组件250d、250e、250f总体上可以包括泵组件4270a、4270b、4270d和4270e。泵组件4270a、4270b、4270c、4270d中的一个相应泵组件可以与插槽组件260、262、264、266之一相关联，例如用于泵送被包含在一个相应产品容器(例如，产品容器256)中的成分。例如，泵组件4270a、4270b、4270c、4270d各自可以包括一个相应的流体联接杆(例如，流体联接杆1250、1252、1254、1256)，例如该流体联接杆可以经由一个配合配件(例如，图43B和44中所示的配件特征1158a、1158b)流体地联接至一个产品容器(例如，产品容器256)上。
参见图69E，示出了泵模块组件250d的一个截面视图。该组件250d包括在配件的截面视图中示出的一个流体入口4360。该配件与这些产品容器(未示出，在其他图中的图43B中示出为256)的凹状部件(在图43B中示出为1158a)匹配。来自该产品容器的流体在流体入口4360处进入泵组件250d中。该流体流动穿过泵4364、经过背压调节器4366并且直至流体出口4368。如在此所示的，穿过泵模块组件250d的流体流动路径允许空气流动穿过组件250d而不被截留在该组件内。流体入口4360位于比流体出口4368低的一个平面上。另外，流体从入口和泵4368的平面竖直前进经过背压调节器4366而到达出口4368的平面。因此，这种安排允许流体连续向上流动，从而允许空气流动穿过该系统而不被截留。因此，泵模块组件250d的设计是一种自吸和吹扫式的正位移式流体输送系统。
参见图69E和69F，背压调节器4366可以是任何背压调节器；然而示出的是用于泵送小体积的背压调节器4366的一个实施例。该背压调节器4366包括一个包括“火山”特征的隔膜4367和一个围绕外直径模制的O形环。该O形环产生密封。一个活塞4365连接至隔膜4367上。在关闭位置中，围绕活塞4365的一个弹簧4366偏置该活塞和隔膜。在这个实施例中，该弹簧就坐于一个外套管4369上。当流体压力达到或超过该活塞/弹簧组件的断裂压力时，流体流动经过背压调节器4366并且朝向流体出口4368。在一些实施例中，该断裂压力是大致7-9psi。可以针对泵4364来调谐该断裂压力。在一些实施例中，可以通过改变外套管4369的位置来调节该断裂压力。外套管4369可以拧入一个外壁4370中。相对于外壁4370转动外套管4329可以改变弹簧4368上的预荷载并且因此改变断裂压力。与带有精确固定的背压的调节器相比可以更廉价地生产一个可调整的调节器。于是可以在制作和检验过程中针对单独的泵来调整和调谐一个可调整的调节器。在不同的实施例中，该泵可以不同于所描述的这个泵，并且在那些实施例之一中，可以使用背压调节器的另一个实施例。
出口管道输送组件4300与产品模块组件250d之间的可释放的接合可以例如经由一个凸轮系统组件来完成，该凸轮系统组件提供了出口管道输送组件4300与产品模块组件250d的轻易接合和释放。例如，该凸轮系统组件可以包括可旋转地联接至配件支撑件4320上的手柄4318、以及凸轮特征4322、4324。凸轮特征4322、4324可以与产品模块组件250d的配合特征(未示出)是可接合的。参见图69C，手柄4318在箭头方向上的旋转运动可以将出口管道输送组件4300从产品模块组件250d上释放，例如从而允许管道输送组件4300被抬离并且从产品模块组件250d中移除。
特别参见图69D和69E，产品模块组件250d可以类似地可释放地接合到微量成分搁架1200上，例如从而允许产品模块组件250d相对于微量成分搁架1200的轻易移除/安装。例如，如所示的，产品模块组件250d可以包括释放手柄4350，例如该释放手柄可以枢转地连接至产品模块组件250d上。释放手柄4350可以包括例如多个锁定耳部4352、4354(在图69A和69D中最清楚地描绘出)。锁定耳部4352、4354可以接合微量成分搁架1200的多个配合特征，例如由此保持产品模块组件250d与微量成分搁架1200相接合。如图69E所示，释放手柄4350可以在箭头方向上枢转地抬升，以便将锁定耳部4352、4354与微量成分搁架1200的配合特征解除接合。一旦解除接合，产品模块组件250d就可以被抬离微量成分搁架1200。
一个或多个传感器可以与手柄4318和/或释放手柄4350中的一个或多个相关联。该一个或多个传感器可以提供指示手柄4318和/或释放手柄4350的锁定位置的一个输出。例如，该一个或多个传感器的输出可以指示手柄4318和/或释放手柄4350是处于接合位置还是处于解除接合位置。至少部分地基于该一个或多个传感器的输出，产品模块组件250d可以与管道输送/控制子系统20电隔离和/或流体隔离。示例性的传感器可以包括例如配合的RFID标签和读取器、接触开关、磁性位置传感器或类似物。
可以通过如上所述地测量经过螺线管活塞泵4364的电流来监测流量。用来解释电流测量值的一个或多个常数可以针对产品模块组件250d中的多个单独的泵进行校准。这些校准常数可以在作为制作过程一部分的检验测试的过程中进行确定。这些校准常数可以储存在经由一个移除插塞而连接至电子器件板上的e-prom中。参见图69C、69D和69E，该e-prom可以安装在一个插塞4380中，该插塞在组装之后连接至泵电子器件板4386上。e-prom插塞4380可以连接至该电子器件板4386上的一个USB托座4387上以便确保良好的机械附接。e-prom插塞4380可以通过密封在电子器件外壳的端口4282内侧上而将液体与电子器件密封隔离。e-prom4380可以经由一个系索附接至产品模块组件250d的外壳上的一个托座4384上。当更换电子器件板4386时，e-prom插塞4380可以与泵组件4390保持在一起。一个分开的e-prom有利地将电子器件分隔成与一个特定泵组件4390匹配的插塞4380和可以与任何泵组件一起使用的一个电子器件板上。该电子器件板4386和泵组件4390可以包括多个特征，这些特征包括但不限于用于电触点4392的夹子、插槽4393和带螺纹的夹具4394，以便于快速的拆卸和重组装。
在一些实施例中，处理系统10可以包括一个外部通信模块4500，在图70A中示出了该外部通信模块的一个实施例，该实施例可以允许维护人员和或消费者通过使用例如但不限于以下各项中的一项或多项而与该处理系统10通信：RFID标签和/或条形码和/或其他格式。在一些实施例中，该外部通信模块4500可以结合有之前描述的RFID接入天线组件900。该外部通信模块4500可以包括多个器件，这些器件可以接收或发送通信，这些器件包括但不限于以下各项中的一项或多项：射频天线4530、光学条形码读取器4510、蓝牙天线、摄像机和/或其他短距离通信硬件。该处理系统10可以使用由该外部通信模块4500获得的信息来例如通过多个动作而辅助维修和维护，这些动作包括但不限于以下各项中的一项或多项：将检修门解锁，将误差、需要的维护、失效的设备、需要的零件告知维修提供者，和/或识别出可能需要更换的那些容器。该外部通信模块4500可以向消费者/用户提供与处理系统10进行交互的一个或多个选择，这些选择包括但不限于以下各项中的一项或多项：兑现优惠券和/或提供个人服务，这些个人服务包括但不限于以下各项中的一项或多项：个性化的饮料和/或接受支付和/或追踪使用和/或授予奖赏。在一些实施例中，该外部通信模块4500可以与控制逻辑子系统14进行通信并且经由连接器4552处的有线连接而接收电力。该外部通信模块4500可以经由无线通信来与控制逻辑子系统14进行通信。
在一些实施例中，该外部通信模块4500可以安装在壳体组件850的前表面附近。在一些实施例中，该外部通信模块4500可以安装在处理系统10的结构中而使得该条形码读取器或其他光学器件到外部的视线不受阻挡。在一些实施例中，该RFID天线也可以安装在处理系统10的前表面的一个英寸之内。
在一些实施例中，该外部通信模块4500可以包括一个条形码读取器/解码器4510。该条形码读取器/解码器4510可以读取在其视线内呈现的任何光学代码。在一些实施例中，该光学代码可以按多种格式呈现，这些格式包括但不限于以下各项中的一项或多项：作为印刷的条款和/或作为电子器件上和/或智能手机上和/或掌上电脑上和/或计算机屏幕或任何其他能够显示光学代码的器件上的图像。
在一些实施例中，该RFID天线读取器可以接收来自多种器件、通过例如维修人员和/或用户/消费者被呈现给该处理系统10的信号。可能的RFID器件的清单包括但不限于以下各项中的一项或多项：钥匙坠和/或塑料卡片和/或纸质卡片。
在图70A和70B中示出了外部通信模块4500的一个实施例。在一些实施例中，该模块可以容纳在一个外壳4502中。在一些实施例中，外壳4502可以是塑料的，然而在不同的其他实施例中，该外壳可以由一种不同的材料制成。在一些实施例中，外壳4502可以在一侧是开放的以便接收靠近壳体组件850外侧的RFID传感器。在一些实施例中，外壳4502可以包括一个或更多、或多个凸缘4504。这些凸缘4504可以用于将该模块固定至处理系统10的结构上或固定至壳体组件850的皮层上。
在图70B中所示的外部通信模块4500的分解视图中可以看到一个实施例中这些单独部件中的许多。在这个实施例中，RFID天线组件4530(图70)可以包括一个天线4548、一个共振器4540、共振器间隔物4546、4544以及一个出口接头4552。条形码读取器/解码器4510可以由一个泡沫托座4520保持。在将外部通信模块4500安装在处理系统10中的过程中，该泡沫托座4520可以将条形码读取器/解码器4510保持在外壳4502中。泡沫托座4520可以通过穿过泡沫托座4520中的一个匹配孔的这个间隔物4522而被固定在外部通信模块4500中。RFID天线组件4530和泡沫托座4520可以通过一个或多个螺钉(和/或螺栓和/或其他附接机构)被固定至外壳4502上，这些螺钉穿过RFID天线组件4530的PCB并且拧入外壳4502中的模制凸台之中。
在一些实施例中，外部通信模块4500可以安装在上部门4600的结构中，如图71A所示。在一些实施例中，外部通信模块4500可以用机械紧固件固定至上部门4600上，这些机械紧固件包括但不限于以下各项中的一项或多项：穿过凸缘4504的螺钉和/或铆钉和/或卡扣件、或其他机械紧固件或类似物。在一些实施例中，上部门4600可以是壳体组件850的内部结构的一部分。在一些实施例中，可以将一个上部门皮层4610附接至上部门4600上。
在一些实施例中，可以将一个对准托架4630附接至该上部门皮层4610上。在一些实施例中，该对准托架4630可以将条形码读取器/解码器4510与上部门皮层4610中的窗口4620对准，对图71B和71C所示。在一些实施例中，该对准托架可以与这些窗口4620对准并且用(包括但不限于)以下各项中的一项或多项进行附接：胶水和/或双面胶带和/或与上部门皮层4610的内侧上的一个塑料皮层相容的其他非机械附接方法。然而在一些实施例中，可以使用机械紧固件。在一些实施例中，该对准托架可以用机械紧固件附接至上部门皮层4610上，这些机械紧固件可以包括但不限于螺钉和/或铆钉和/或卡扣件中的一项或多项。在一些实施例中，该对准托架4630可以通过贴纸(未示出)或其他指示物而与这些窗口4620对准，该指示物可以附接在或者可以指示在上部门皮层4610上并且提供视觉标记以辅助将该对准托架4630与这些窗口4620适当地对准。在一些实施例中，这些视觉标记可以包括但不限于：花纹和/或标记出的和/或粘上的字母和/或符号和/或颜色和/或可以辅助适当对准的任何其他指示物。
在一些实施例中，该对准托架4630可以独立于外部通信模块4500的对准而将该条形码读取器/解码器4510对准。在一些实施例中，该托架(其一个实施例在图72中被详细示出)提供了两个侧接片4632、一个顶部接片4636和一个底部接片4634，以在两个维度(X和Y)上约束该条形码读取器/解码器4510与这些窗口4620对准。然而在不同的其他实施例中，接片的数目和位置可以改变。当在将外部通信模块4500插入上部门4600中的过程中该对准托架4630引导该条形码读取器/解码器4510时，该柔性的泡沫托座4520辅助该条形码读取器/解码器4510在两个维度(X和Y)上平移并且围绕Z轴线旋转。在一些实施例中，泡沫托座4520可以约束该条形码读取器/解码器而使得外部通信模块4500可以被安装在上部门中。在一些实施例中，泡沫托座4520可以进一步约束该条形码读取器/解码器4510而使得该条形码读取器/解码器的前导拐角接触这些接片4631、4634和4636的锥形区段。在一些实施例中，该条形码读取器/解码器4510可以在Z轴线上受到该对准托架4630和RFID天线的PCB4550的约束。在一些实施例中，上部门皮层4610和PCB4550可以提供有限量的顺度以允许在上部门皮层4610、外部通信模块4500和条形码读取器/解码器4510之间在Z方向上的公差叠加。
在一些实施例中，条形码读取器/解码器4510可以由多个柔性托架保持在外部通信模块4500中。这些柔性托架可以提供足够的柔性以允许条形码读取器/解码器4510根据需要进行平移和旋转以便与该对准托架对准。这些柔性托架可以将条形码读取器/解码器约束在有限范围内以允许该模块插入上部门4600中。这些柔性托架4520可以进一步约束条形码读取器/解码器4510而使得在这个插入过程中该条形码读取器/解码器的这些前导拐角接触这些接片4631、4634和4636的锥形区段。
在一些实施例中，对准托架4630上的这些接片4632、4634、4636可以包括一个成角区段4633，这个成角区段引导该条形码读取器/解码器4510与这些窗口46220对准。在一些实施例中，每个接片包括在基体4631附近的一个直区段，该直区段垂直于这个基体并且约束该条形码读取器/解码器4510在X和Y方向上的移动。在一些实施例中，相对的接片的直区段之间的距离可以略微大于该条形码读取器/解码器，这因为许多原因而可能是有利的，原因包括但不限于便于组装和对准精度。在一些实施例中，该接片可以具有较大或较小的锥形区段以允许穿过上部门4600中的多个开孔进行安装。
如上文所讨论的，通过处理系统10可生产的此类产品的其他实例可以包括但不限于：基于乳品的产品(例如，奶昔、浮有冰淇淋的饮品、麦芽酒、果汁刨冰)；基于咖啡的产品(例如，咖啡、卡布奇诺咖啡、蒸馏咖啡)；基于苏打的产品(例如，浮有冰淇淋的饮品、苏打w/果汁)；基于茶的产品(例如，冰茶、甜茶、热茶)；基于水的产品(例如，矿泉水、加味矿泉水、矿泉水w/维生素、高电解质饮品、高碳水化合物饮品)；基于固体的产品(例如，果仁混合包、基于即食麦片的产品、混合坚果、谷类产品、混合谷物产品)；医用产品(例如，不熔性药物、可注射药物、可摄取药物)；基于酒精的产品(例如，混合饮品、葡萄酒、基于苏打的酒精饮品、基于水的酒精饮品、带有香精“喷雾”的啤酒)；工业产品(例如，溶剂、涂料、润滑剂、染色剂)；以及健康/美容辅助产品(例如，洗发水、化妆品、肥皂、护发剂、皮肤治疗物、局部用药膏)。
已经描述了多种实施方式。尽管如此，将会理解的是可以做出不同的变更。因此，其他实施方式也位于以下权利要求的范围之内。
虽然在此已经说明了本发明的原理，但本领域技术人员应理解的是，这个说明仅是以举例方式作出的并且不是作为对本发明的范围的限制。在本发明的范围内除了在此示出和说明的这些示例性实施例之外还考虑了其他实施例。本领域普通技术人员所做的修改和替换被认为是位于本发明的范围之内。

Claims (23)

1.一种用于监测从产品容器流动经过螺线管泵的流体的流动状态的系统，该系统包括：
至少一个螺线管泵，该螺线管泵包括一个螺线管线圈，该螺线管线圈在通电时产生该螺线管泵的一个冲程；
连接至该至少一个螺线管泵上的至少一个产品容器，其中该至少一个螺线管泵在每个冲程的过程中从该至少一个产品容器中泵送出流体；
至少一个PWM控制器，该控制器被配置成用于向该至少一个螺线管泵通电；
至少一个电流传感器，用于感测经过该螺线管线圈的电流并且产生所感测的电流的一个输出；以及
一个控制逻辑子系统，用于通过向该PWM控制器发出命令来控制经过该螺线管泵的流体流动并且用于通过接收来自该电流传感器的输出来监测经过该螺线管泵的电流，其中该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是起作用的。
2.如权利要求1所述的系统，其中，该控制逻辑子系统使用至少所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该至少一个产品容器的一种售罄状况。
3.如权利要求1所述的系统，其中，该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是不起作用的。
4.如权利要求3所述的系统，其中，该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是一个售罄冲程。
5.如权利要求4所述的系统，进一步包括，其中，如果达到了阈值数量的连贯性售罄冲程，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的一种售罄状况。
6.如权利要求5所述的系统，其中，该至少一个产品容器进一步包括一个RFID标签，该标签储存了代表该至少一个产品容器中剩余的流体量的一个燃料表值。
7.如权利要求6所述的系统，其中，如果确定了给定数量的连贯性售罄冲程并且该燃料表高于一个阈值体积，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的一种售罄状况。
8.一种用于监测从产品容器经过螺线管泵的流体流动的方法，该方法包括：
向该螺线管泵的一个螺线管线圈通电以产生该螺线管泵的一个冲程；
在每个冲程的过程中经过该螺线管泵从一个产品容器中泵送出流体；
使用一个电流传感器感测经过该螺线管的电流并且产生所感测的电流的一个输出；
使用一个控制逻辑子系统来监测经过该螺线管泵的电流，该控制逻辑子系统从该电流传感器接收所感测的电流；并且
确定该螺线管泵的冲程是否是起作用的。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括该控制逻辑子系统使用至少所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该至少一个产品容器的一种售罄状况。
10.如权利要求8所述的方法，进一步包括该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是不起作用的。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括该控制逻辑子系统使用所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该螺线管泵的冲程是否是一个售罄冲程。
12.如权利要求11所述的系统，进一步包括，其中如果达到了阈值数量的连贯性售罄冲程，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的一种售罄状况。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括使用一个RFID标签来确定该产品容器中剩余的流体量，该标签储存了代表该至少一个产品容器中剩余的流体量的一个燃料表值。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括如果确定了给定数量的连贯性售罄冲程并且该燃料表高于一个阈值体积，该控制逻辑子系统即确定该产品容器的售罄状况。
15.一种用于确定产品容器的售罄状况的系统，该系统包括：
至少一个螺线管泵，该螺线管泵包括一个螺线管线圈，该螺线管线圈在通电时产生该泵的一个冲程；
连接至该至少一个螺线管泵上的至少一个产品容器，其中该至少一个螺线管泵在每个冲程的过程中从该至少一个产品容器中泵送出流体；
至少一个PWM控制器，该控制器被配置成用于向该至少一个螺线管泵通电并且控制被施加至该至少一个螺线管泵的电压；
至少一个电流传感器，用于感测经过该螺线管线圈的电流并且产生所感测的电流的一个输出；以及
一个控制逻辑子系统，用于通过向该PWM控制器发出命令来控制经过该螺线管泵的流体流动并且用于通过接收来自该电流传感器的输出来监测经过该泵的电流，其中该控制逻辑子系统使用至少所测量的经过该螺线管线圈的电流来确定该至少一个产品容器的一种售罄状况。
16.如权利要求15所述的系统，其中该控制逻辑子系统基于该电流传感器的输出来确定该至少一个螺线管泵冲程是否是一个起作用的冲程。
17.如权利要求16所述的系统，其中该控制逻辑子系统基于该电流传感器的输出来确定该至少一个螺线管泵冲程是否是一个售罄冲程。
18.如权利要求17所述的系统，其中，如果达到了阈值数量的连贯性售罄冲程，该控制逻辑子系统即确定该至少一个产品容器的一种售罄状况。
19.如权利要求18所述的系统，其中该控制逻辑子系统基于该电流传感器的输出来确定该至少一个螺线管泵冲程是否是一个不起作用的冲程。
20.如权利要求19所述的系统，其中，该至少一个产品容器进一步包括一个RFID标签，该标签储存了代表该至少一个产品容器中剩余的流体量的一个燃料表值。
21.如权利要求20所述的系统，其中，如果确定了给定数量的连贯性售罄冲程并且该燃料表高于一个阈值体积，该控制逻辑子系统即确定该系统的一种售罄状况。
22.如权利要求15所述的系统，其中该控制逻辑子系统改变该PWM控制器的高频占空比以控制由该电流传感器所测量的电流。
23.如权利要求15所述的系统，进一步包括至少一个电源，该电源经由该至少一个PWM控制器和该至少一个电流传感器而连接至该至少一个螺线管泵上。
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