CN104620105A - 处理通过操作液体处理系统获取的数据 - Google Patents

Abstract

用于处理控制水的硬度的系统的数据的方法。传感器(12，33，57)测量与已处理水的硬度有关的参数(例如，电导率)。处理器接收传感器数据并且决定是否将与该参数有关的信号传递给进一步处理过程。这确保错误的硬度读数，例如恰好在离子交换滤芯交换之后存储的数据，不传递给进一步处理过程。可替代地，考虑积分值(例如，自最后一次滤芯更换以来所处理的水的总量)并调节传感器数据。

Description

处理通过操作液体处理系统获取的数据

技术领域

本发明涉及一种处理通过操作液体处理系统获取的数据的方法，所述液体处理系统包括包含至少一种液体处理介质的液体处理部件，所述方法包括：

接收测量信号，测量信号的值表示第一参数，该第一参数是液体的参数，其部分依赖于至少在一定程度上通过所述液体处理部件从流过所述液体处理部件的液体中可去除的至少一种组分的浓度，

其中，所述信号是来源于位于所述液体处理部件的下游的传感器的信号；

至少基于所述测量信号的相应值确定通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的值；以及

确定至少一个第二参数的值，每个第二参数对应于一个变量从所述液体处理部件的液体处理介质在初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件的期间内的积分，其中，所述变量至少依赖于使用过程中液体流过所述液体处理部件的速度和使用过程中液体流过所述液体处理系统的速度之一。

本发明还涉及用于处理通过操作液体处理系统获取的数据的系统，所述液体处理系统包括包含至少一种液体处理介质的液体处理部件，

其中，所述系统包括用于接收测量信号的接口，测量信号的值表示第一参数，该第一参数是液体的参数，其部分依赖于至少在一定程度上通过所述液体处理部件从流过所述液体处理部件的液体中可去除的至少一种组分的浓度，

其中，所述系统被配置为处理来源于位于所述液体处理部件的下游的传感器的测量信号，

其中，所述系统被配置为确定至少在一定程度上通过所述液体处理部件从流过所述液体处理部件的液体中可去除的组分的浓度的量度的值，以及

其中，所述系统被配置为确定至少一个第二参数的值，每个第二参数对应于一个变量从所述流体处理部件的流体处理介质处于初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件的期间内的积分，其中，所述变量至少依赖于使用过程中液体流过所述液体处理部件的速度和使用过程中液体流过所述液体处理系统的速度之一。

本发明也涉及一种液体处理系统。

本发明还涉及一种计算机程序。

背景技术

WO 2010/025697 A1公开了一种操作水软化装置的方法，所述水软化装置具有用于混合第一软化子流和携带未处理水的第二子流的混合水流的可自动调节的混合设备以及电子控制设备。所述控制设备借助于一个或多个实验测定的当前测量值控制混合设备的调节位置，使得混合水流中的水的硬度被调整为给定的目标值。在一个或多个确定的操作状态下，所述控制设备在控制所述混合设备的调节位置时忽略所述一个或多个测量值中的至少一个，取而代之的是采用在出现所述确定的状态之前的最后一个有效测量值或者存储在电子控制设备中的标准值。在一个实施例中，所述确定的操作状态包括所述软化装置出现硬度重大变化的时间。在另一实施例中，所述确定的操作状态包括，紧邻在一个或多个当前测量值的预期分析之前，低于最小量的水没有中断地流过所述水软化装置的时间。在又一实施例中，所述水软化装置包括用于提供再生溶液的存储槽以及自动实施软化装置的再生的部件。所述控制设备依据自最后一次再生起的软化水的抽取自动地触发软化装置的再生。在该实施例的特定变形中，所述控制设备依据自触发最后一次再生起的软化水的抽取和所确定的相关原水的硬度水平确定所述软化装置的残余容量。

在已知的方法中，仅当硬度值在某一合理的范围内时使用该硬度值。硬度值是基于水的电导率的测量值。仅当流速高到使得软化装置不能运行时或者当水仅刚刚开始流动时暂停使用基于当前测量值的水的硬度值。

已知设备的问题在于，当未出现有限数量的特定条件之一时，没有考虑到如下事实：因为水软化装置可能不符合基于电导率的硬度计算所依赖的理想模型，所以硬度值本身可能不正确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法、数据处理系统、液体处理系统和计算机程序，其使用表示所述液体处理设备下游的液体的参数的值，并且能够考虑常用的实际液体处理设备的性质以减少使用通过所述液体处理设备可去除的组分的浓度的量度的不可靠的值的可能性。

根据本发明的数据处理方法的一个方面实现该目的，其特征在于根据至少一个第二参数的当前值实施如下所述的至少其中之一：

(i)确定是否提供根据测量信号的至少一个当前值可获得的量度的值作为进一步处理的输入；以及

(ii)修正对所述量度的值的确定。

常见的液体处理设备包括去除(但是通常也释放)影响第一参数的组分的至少一种液体处理介质。因为所述方法使用的信号来源于位于所述液体处理部件的下游的传感器，该信号也将受到所述液体处理介质的影响，而不是单纯地基于未处理液体的组成。另一方面，下游测量的积极效果在于通过所述液体处理介质去除的组分不会像所有的测量都在所述液体处理设备的上游进行的情况那样严重地影响测量结果。本发明的方法基于如下认知：所述液体处理部件中的一种或多种液体处理介质的影响很大程度上依赖于所述液体处理部件所处的其使用寿命的阶段。通过确定一个参数的值来量化所述液体处理部件已经被使用的程度，所述参数对应于表示所述液体处理部件的使用率的变量从所述液体处理介质处于初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件的期间内的积分。其中，所述变量依赖于使用期间液体流过所述液体处理部件的至少一个速率。这进而可以用于确定是否提供基于所述测量信号的至少一个当前值可获得的量度的当前值作为进一步处理的输入。换句话说：根据对所述液体处理部件进入它的使用寿命有多久的判断来评估所述量度的当前值的可靠性。依上所述，根据所述测量信号的至少一个当前值确定通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的当前值的步骤或者根本不实施，或者实施但是不使用其结果。可替代地或者另外地，根据所述测量信号的至少一个当前值确定通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的当前值的步骤根据所述参数的当前值进行修正，进而，所述确定过程考虑了所述液体处理部件当前所处的使用寿命状态。因为所使用的参数对应于表示所述液体处理部件的使用率的变量从所述液体处理介质处于初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件的全部后续期间内的积分，所以所述参数确实是所述液体处理部件相对与其整个使用寿命的状态的量度。

可以看出，所述进一步处理可以是通过与实施所述方法的设备相同的设备或者不同的设备实施的进一步处理，所述不同的设备被配置为接收表示通过液体处理介质从流过所述液体处理设备的液体中可去除的组分的浓度的量度的值的信号。在这里所使用的术语中，当前值对应于最新可用的值。

在所述方法的实施例中，确定通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的值的步骤包括确定测定针对通过所述液体处理部件处理的液体与未通过所述液体处理部件处理的液体的第一比值的第一参数值和针对通过所述液体处理部件处理的液体与未通过所述液体处理部件处理的液体的一个不同的比值的第一参数值之间的差。

所述比值可以具有在零和一之间、包括零和一的任意值。所述比值是已知的，并且如果不是零或一，则用于对所述量度的确定。

理想的液体处理部件将流过它的液体中的某些组分完全去除。从所述第一参数的值的差出发，并且假设所述比值是已知的，可以确定由于所述液体处理部件的处理而产生的所述第一参数值的变化。然后，可以使用所述第一参数和可去除组分的浓度的量度之间的已知关系将可去除组分的浓度对所述第一参数值的贡献从其他不能去除的组分的浓度对所述第一参数的贡献中分离出，并且所述第一参数的值也依赖于所述其他不能去除的组分的浓度。然而，这种确定过程仅在所述液体处理部件将流过它的液体中的某些组分完全去除并且不对所述第一参数值所依赖的其他组分的浓度产生影响的假设是正确的情况下，才能提供所述量度的可靠值。在实际情况中，所述液体处理部件的性能将会不同。所述去除可能是不完全的或者所述液体处理部件可能向液体中添加影响所述第一参数值的某些组分。考虑所述液体处理部件所达到的其使用寿命的阶段使得所述液体处理部件的不理想的行为也被纳入考虑。这可能基于所述液体处理部件在其使用寿命期间内的性能的模型。因此，有可能修正用于根据所述测量信号的至少一个值得出所述量度的值的计算。也有可能因为所述结果太不可靠而暂停执行或使用该计算的结果。

在该实施例的变形中，其中所述液体处理系统包括：

通过所述液体处理部件的第一流体路径；

旁路所述液体处理部件的第二流体路径，以使得相比于穿过所述第一流体路径的液体，通过所述液体处理部件可去除的组分至少在一定的较高的程度上保留在穿过所述第二流体路径的液体中；

混合位置，所述第一和第二流体路径在所述混合位置汇合以将穿过所述第一和第二流体路径的液体混合；以及

用于调节混合比值的设备，所述混合比值对应于在所述混合位置的下游的液体中穿过所述第二流体路径的液体的比例，

所述测量信号是来源于位于所述混合位置下游的传感器的信号，以及

通过使所述设备调节所述混合比值而获得针对所述第一和第二比例的所述第一参数的值。

因此，有可能不必同时使用所述液体处理部件上游的传感器和所述液体处理部件下游的传感器就获得针对通过所述液体处理部件处理的液体与未通过所述液体处理部件处理的液体的第一比值的第一参数的值和针对通过所述液体处理部件处理的液体与未通过所述液体处理部件处理的液体的一个不同的比值的第一参数的值。其一个效果是使得方法的实施更廉价。其更进一步的效果是不必因担心传感器偏移而对传感器进行校准。相比位于液体处理部件下游的传感器，位于液体处理部件上游的传感器将接触具有不同成分的液体，因此可以想见一对这样的传感器将表现出不同程度的传感器偏移。此外，通过所述液体处理部件可去除的组分的类型通常是那些对液体处理装备的寿命不利的类型，因此，可以想见位于所述液体处理部件上游的传感器也具有相对较短的使用寿命。

在该方法的变形中，根据所述测量信号的值确定通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的值包括：

使所述设备将所述混合比值从第一值调节至第二值；

获取针对所述第一和第二比值的所述第一参数的值；以及

将所述第一参数的值之间的差除以所述混合比值的第一和第二值之间的差。

所述混合比值的第一和第二值可能仅有小量的不同。因此，求得所述第一参数相对于所述混合比值的(偏)导数的近似值。这对应于紧接于所述液体处理部件上游处的第一参数值和紧接于所述液体处理部件下游处的第一参数值之间的差。

例如，令所述第一参数用s表示，所述混合比值用x表示。紧接于所述液体处理部件上游处的第一参数值用s₀表示，紧接于所述液体处理部件下游处的值用s₁表示。假设通过所述液体处理部件完全去除某些组分，在未处理液体中的这些组分的浓度是Δs≡s₀-s₁的函数。在混合比值的特定值x处的第一参数值s(x)等于：

s(x)＝x·s₀+(1-x)·s₁＝(s₀-s₁)·x+s₁＝Δs·x+s₁。   (1)

可以通过求所述第一参数关于所述混合比值x的导数s’(x)获得值Δs。例如，所述混合比值从特定值x^*的小的偏移可以用于将所述导数作如下近似：

$s^{\′}\left(x^{*}\right)=\frac{s(x^{*}+\mathrm{\Δx}/2)-s(x^{*}-\mathrm{\Δx}/2)}{\mathrm{\Δx}}.---\left(2\right)$

仅使用小的偏移具有如下效果：在所述混合位置下游的液体中的可去除组分的浓度不会明显地变化。因此，其仍保持在对于被配置为处理所述混合位置下游提供的液体的器械来说的最佳状态。因为已处理液体和未处理液体的混合物中通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度不适用于所述器械，所以不必使该混合物流入落水管。

实际上，在所述方法的一个实施例中，所述液体处理系统包括：

通过所述液体处理部件的第一流体路径；

旁路所述液体处理部件的第二流体路径，以使得相比于穿过所述第一流体路径的液体，通过所述液体处理部件可去除的至少一种组分至少在一定的较高的程度上保留在穿过所述第二流体路径的液体中；

混合位置，所述第一和第二流体路径在所述混合位置汇合以将穿过所述第一和第二流体路径的液体混合；以及

用于调节混合比值的设备，所述混合比值对应于在所述混合位置的下游的液体中穿过所述第二流体路径的液体的比例，进一步的处理包括使所述设备调节所述混合比值。

因此，在该实施例中，所述混合比值是可调的或者可控的。仅在根据所述测量信号的值确定的量度可靠的情况下，根据未处理液体中通过所述液体处理部件从所述液体中可去除的组分的浓度的量度调节或控制所述混合比值。否则，可以通过使用不同的输入变量实现控制，或者根据一个或多个存储值或设置来设定所述混合比值。所述方法可以利用液体处理部件运行(其中，所述液体处理部件可以是基于对将某些组分去除至缓慢变化的程度或者基本不变的程度的一种或多种液体处理介质的使用的液体处理部件)，并且仍允许通过混合未处理水和已处理水来调节那些组分的浓度。例如，可以提供具有期望水平的硬度或PH值的水，而不必使用电物理水处理设备。

所述方法的一个实施例(其中的液体处理系统包括包含液体处理部件的可更换滤芯)还包括：

探测所述滤芯的更换，以及

响应于对所述滤芯的更换的探测，设定所述第二参数的初始值。

该实施例的效果是：所述液体处理部件可以包括在经过一定时间的使用后被耗尽并且之后不容易原位再生的一种或多种液体处理介质。确切地说，所述滤芯被更换并且包含被耗尽的介质的滤芯被返回供应器以再生被消耗的介质。对于追踪所述液体处理部件的使用进度的方法，自动地探测滤芯的变化是有利的，进而可以重置所述第二参数的值。

所述方法的另一个的实施例，其中的液体处理系统包括包含液体处理部件的可更换滤芯，还包括：

获取从多种类型中识别所述滤芯的类型的数据，以及

实施至少一次关于是否提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的所述量度的值作为进一步处理的输入的确定，并且根据至少一个所述第二参数的当前值和所识别的类型修正对于所述量度的值的确定。

例如，该实施例允许所述方法使用不同容量的滤芯。可以将所述第二参数的不同的阈值与多种类型中的不同的类型相关联地存储。该实施例也可以应付滤芯包含不同的介质或者介质的混合物的情况。在一个变形中，仅当所述类型是可能类型的特定子集中之一时，才实施至少一次关于是否提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的所述量度的当前值作为进一步处理的输入的确定、以及根据所述第二参数的当前值和所识别的类型对所述量度值的确定的修正。因此，如果所述滤芯不在所述子集中，则不会使用所述测量信号。例如，该特征可以用于区分被配置为软化水的水处理滤芯和那些还被配置为去除石膏(二水硫酸钙)的水处理滤芯。当所述滤芯是后一种类型时，暂停使用用于测定未处理水的暂时硬度的测量信号。

在其中的液体处理系统包括包含液体处理部件的可更换滤芯的一个实施例中，所述方法还包括从附属于所述可更换滤芯的标签读取数据和将数据写入附属于所述可更换滤芯的标签中的至少其中之一。

在一个变形中，所述数据被无线传输。

在一个变形中，写入所述标签的数据包括至少一个所述第二参数的当前值。

所述实施例的一个效果是所述液体处理滤芯可以被移除并再次插入相同的或者不同的液体处理系统。然后可以从所述标签读取表示所述液体处理滤芯已经达到的它的使用寿命的阶段的当前值。

因此，在另一变形中，在所述液体处理滤芯刚被置于所述液体处理系统之中时，从所述标签读取至少一个所述第二参数的初始值。

因此，该第二参数值的确定包含将所述初始值加上对应于表示所述液体处理系统的至少一部分的使用率的变量从所述液体处理滤芯插入所述液体处理系统的时刻开始在液体流过所述液体处理部件的期间内的积分的值。因此，即使已经被部分使用过的液体处理滤芯插入所述液体处理系统，所述方法也能够起作用。

在一个变形中，从所述标签读取的数据包括表示至少一个所述第二参数的至少一个阈值的数据，并且所述阈值用于根据至少一个所述第二参数的当前值实施如下所述的至少其中之一：

(i)确定是否提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的所述量度的当前值作为进一步处理的输入；以及

(ii)修正对所述量度的值的确定。

因此，实施所述方法的系统可以应对具有不同容量的液体处理滤芯。表示至少一个所述第二参数的至少一个阈值的数据可以是适合用作进入包含所述阈值的数据库的关键字的数据。可替代地，所述数据可以允许与任何进一步的数据无关地确定所述阈值。在这种情况下，当新型的液体处理滤芯可以加以利用时，实施所述方法的设备不需要使用所有可能的阈值进行编程或者更新。这样也可以在不需要更新的情况下，应对一种或多种液体处理介质的组成的变化。

在一个实施例中，所述测量信号的值表示如下所述的其中之一：

电导率；以及

针对所述液体的温度从参考温度值的偏移而调整的电导率。

所述液体的电导率是该方法的合适变量，因为它依赖于所述液体中的溶解固体的浓度，特别地也依赖于离子浓度。所有离子种类中的特定子集的浓度会影响通常需要被控制的液体的特性，例如硬度(暂时硬度或永久硬度)和PH值。电导率易于测量。另外，如果确定通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度值的步骤包括确定针对通过所述液体处理部件处理的液体与未通过所述液体处理部件处理的液体的第一比值的第一参数值和针对通过所述液体处理部件处理的液体与未通过所述液体处理部件处理的液体的一个不同的比值的第一参数值之间的差，则不需要使用离子选择性电导率传感器。

如果所述测量信号的值表示针对所述液体的温度从参考温度值的偏移而调整的电导率，则所述方法不需要包含这种调整的实施。因为所述测量信号更加精确地仅依赖于溶解组分的浓度，而不是也依赖于随温度变化的活性系数，所以该方法更加精确。

在一个实施例中，通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度对应于水中对暂时硬度有贡献的组分的浓度的量度。

所述方法特别适用于该量度。水的硬度归因于镁离子和钙离子。它包含两部分，即暂时硬度和永久硬度。暂时硬度或碳酸盐硬度(在本文中交替使用这两个术语)是由具有碳酸盐阴离子和碳酸氢盐阴离子的溶解的矿物引起的，然而永久硬度与具有其他阴离子的矿物(例如氯化物)有关。用于去除碳酸盐硬度的常用处理部件包括被配置为以氢离子交换钙和镁离子的离子交换材料。所述氢离子与碳酸盐和碳酸氢盐阴离子反应生成水和二氧化碳。为了防止当使用新生的离子交换材料时被处理的水过酸，一般会添加缓冲剂。这会在一定程度上影响所述测量信号以致于使其不能被用于获取碳酸盐硬度的量度。可能需要至少一次校准。类似地，非结合矿物可能会在一定程度上被从所述液体处理部件的水处理材料的床排出以致于获得大幅变化的测量信号。使用本发明的方法可以在该初始阶段忽略所述信号。典型地，在一定体积的水通过所述液体处理部件之后，缓冲剂和非结合矿物和其他微粒的影响将会消失，因此，对应于一表示所述液体处理部件的使用率、特别是通过所述液体处理部件的流动速度的变量的积分的第二参数适用于确定所述测量信号何时可以被认为是可靠的。在接近所述液体处理部件的使用寿命的终止，当仅有相对较小比例的碳酸盐硬度仍然被去除时，所述第二参数的值将指示所述测量信号再次变得不可靠。

在该实施例的变形中，根据至少一个第二参数的当前值修正对所述量度值的确定包括：仅当所述第二参数的当前值在特定范围内时，实施对根据所述测量信号的至少一个当前值所确定的值的校准。

该变形对于针对缓冲剂对所述测量信号的影响的校准是有用的。该影响通常持续一段时间，直到一种或多种缓冲剂被耗尽。其一种效果是延长测量信号值可以被使用的时期，而不是被简单地忽略。

在一个变形中，校准的量至少依赖于所述第二参数的当前值。

该变形能够考虑将缓冲剂添加至流过所述液体处理部件的水的速度的连续变化以及当所述液体处理介质接近耗尽时钙和镁被去除的下降率。为了考虑由于缓冲剂的释放而产生的影响，所述校准采取如下形式：增加随着所述第二参数的增加值而减小的值的中间结果。假设没有组分被释放进所述液体，计算所述中间结果。

在一个变形中，所述校准的量至少依赖于之前计算的通过所述液体处理可去除的组分的浓度的量度的至少一个值。

该变形考虑如下事实：当被基于所述测量信号的至少一个值的量度表示的碳酸盐硬度高时，所述缓冲剂将以较大的速度添加至水中。典型地，承载钾的阳离子交换材料(用于交换钙和镁)将影响缓冲作用。如果碳酸盐硬度高，则更多的钾将被释放，因此，相比氢被释放以交换钙和镁的情况，电导率变化较小。如果计算的中间结果是基于仅氢被释放的假设，那么，由于碳酸盐硬度的更高水平，考虑所述假设不正确的事实的校准应当更高。在一个变形中，所述校准的量进一步依赖于所述第一参数的值所依赖的组分的一个不同浓度的量度。可以同时基于所述测量信号的值和之前计算的通过所述液体处理可去除的组分的浓度的量度的至少一个值计算所述不同浓度的量度。因此，例如，所述校准可以依赖于碳酸盐硬度和永久硬度。这考虑了碳酸盐硬度和永久硬度都可以影响缓冲剂的消耗速度的事实。在一个实施例中，迭代地确定所述校准的量：计算所述量度的校准值；然后使用该量度以确定所述校准的新值；所述校准的新值用于确定所述量度的新值，等等，直到符合中断这种迭代的标准为止。该标准可以是收敛判据和/或允许的迭代的最大数量。

在另外的变形中，根据之前计算的通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的至少一个值计算所述特定范围的上限。

该变形通常与其中所述校准的量依赖于之前计算的通过所述液体处理可去除的组分的浓度的量度的至少一个值的变形结合。在一个变形中，所述上限还基于所述测量信号的至少一个值和所述第一参数的值所依赖的组分的一个不同浓度的量度的计算结果。如果一种离子交换材料用于提供缓冲剂，那么反离子将与永久硬度和碳酸盐硬度诱发组分交换。所述方法的该变形考虑了该事实。对于固定量的缓冲剂，与所述缓冲剂交换而也被去除的组分的所述不同浓度的较高量度意味着较小的比例可用于交换通过所述液体处理部件可去除的组分。对于特定的消耗速率，较小的可用量意味着需要考虑缓冲剂的释放的阶段将在所述第二参数的较小的增加之后终止。因此，例如，如果所述第二参数对应于已经穿过所述液体处理部件的水的总体积，那么考虑缓冲剂的释放的阶段应当更短(就水的体积来说)。

在所述方法的另一实施例中，仅当确定至少一个所述第二参数的当前值高于特定的最小值时，提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的量度的值作为进一步处理的输入。

在一个变形中，不计算所述量度的当前值。在另一变形中，计算所述量度的当前值，但是不将其作为进一步处理的输入。因为除非所述第二参数的当前值高于特定的最小值，否则不使用所述测量信号的当前值，所以在使用新再生的液体处理介质的开始时不使用所述测量信号。诸如非结合矿物的组分的排出对所述测量信号的影响不能引起在进一步处理中对可去除组分的浓度的相应变化的量度的使用。

在一个变形中，只要至少一个所述第二参数的的当前值低于所述特定的最小值，就与所述测量信号的当前值无关地实施所述进一步的处理。

可以根据所述第一参数的缺省值或者根据所述测量信号的所存储的最新的可靠值实施所述进一步的处理。不需要仅仅因为暂时缺少所述测量信号的可靠的当前值而中断进一步的处理。

在所述方法的一个实施例中，仅当确定至少一个所述第二参数的当前值低于特定的最大值时，提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的量度的值作为进一步处理的输入。

因此，当所述液体处理部件的液体处理介质在耗尽点或者接近耗尽点时，不再使用所述测量信号的当前值。因为所述信号是来源于位于所述液体处理部件的下游的传感器的信号，所以至少根据所述测量信号的相应值确定通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的值的步骤将会包括基于所述液体处理部件去除这些组分所达到的假设的程度执行算法。当接近包含在所述液体处理部件中的所述液体处理介质的耗尽点时，该假设不再有效。

在一个实施例中，根据至少一个所述第二参数修正对所述量度的值的确定包括如下所述的至少其中之一：

根据至少一个所述第二参数的当前值调整表示所述液体处理部件从流过所述液体处理部件的液体中去除至少一种组分的所达到的程度的变量的值，以及

为中间结果增加一至少依赖于至少一个所述第二参数的当前值的值。

该实施例允许考虑所述液体处理部件的液体处理介质被消耗的程度。因此，所述测量信号的当前值可以用于在所述液体处理部件的液体处理介质的全部使用寿命的较大部分时间内得到通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的相对精确的值。

为中间结果增加依赖于至少一个所述第二参数的当前值的值对于考虑影响所述传感器上游的所述液体处理系统中，特别是所述液体处理部件中的第一参数的组分的释放是有用的。增加至所述中间值的值可能进一步依赖于如上所述的之前计算的通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度的值。

在一个实施例中，至少如果至少一个所述第二参数的当前值在特定范围内，仅当继通过所述液体处理部件的液体的流动中断之后，超过一定量的液体已经流过所述液体处理部件，所述测量信号的当前值被用于为进一步处理提供输入。

该实施例考虑了如下事实：所述液体与所述液体处理部件的接触时间可能对所述第一参数有影响，所以在恢复流动之后，最初的几个值很有可能与后续的值有大幅的偏移。至少在所述一种或多种液体处理介质已经丧失一定的效果的所述液体处理部件的使用寿命的阶段，接触时间的影响很有可能已足够显著以致有必要忽略最初的几个值。如果所述液体处理部件包括围绕与所述液体接触的所述液体处理介质的一些死体积，这尤其正确。

在一个变形中，所使用的所述测量信号的当前值与所述测量信号的至少一个之前的值平均，当确定继通过所述液体处理部件的液体的流动中断之后，超过一定量的液体已经穿过所述液体处理部件时获得所述测量信号的至少一个之前的值。

该变形进一步有助于通过部分抵消滞止液体所引起的无关的测量信号值的影响而提高通过所述液体处理部件可去除的组分的浓度的量度值的可靠性。假设液体被一阵阵地排出，例如，对应于洗碗机中的清洗过程所需要的水的量。假如清洗过程使用足够的水，那么仅使用排水结束时的有关测量信号值。清洗过程可能是餐馆的晚上的第一道工序，因此，实际上，从前一天晚上的结束到第二天晚上的常规排水过程的开始，该部分水在所述液体处理部件中保持滞止。在晚上的第一排水的结束获取的测量信号值可能仍然表示一个异常值，特别是将近所述液体处理部件中的所述液体处理介质的使用寿命的终止时。对例如五次连续的排水求平均将有助于降低这种异常值的影响。

根据另一方面，根据本发明的用于处理数据的系统的特征在于所述系统被配置以根据至少一个所述第二参数的当前值实现如下所述的至少其中之一：

(i)确定是否提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的所述量度的当前值作为进一步处理的输入；以及

(ii)修正对所述量度的值的确定。

在一个实施例中，所述系统被配置为实施根据本发明的方法。

根据另一方面，根据本发明的液体处理系统包括包含至少一个液体处理部件的液体处理设备，所述液体处理部件包括至少一种液体处理介质，用于至少在一定程度上去除流过所述液体处理部件的液体中的至少一种组分；以及

根据本发明的用于处理数据的系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机程序，包括一组当其被包含在机器可读介质中时能够使系统具有信息处理能力以实施根据本发明的方法的指令。

附图说明

下文将参照附图进一步详细说明本发明，其中：

图1是包括用于监视和控制暂时硬度的系统的水处理装置的示意图；

图2是图1的水处理装置的变形的示意图，包括可更换滤芯形式的流体处理设备；

图3是示出如何根据图2所示的可更换滤芯的使用寿命的当前阶段控制混合比值的状态图；

图4是示出在图3所示的其中一个阶段中与图2中的装置有关的数据处理系统所实施的暂时硬度的量度的确定方法的流程图；

图5示出在图3所示的其中一个阶段中所实施的校准的图表；

图6是另外的水处理装置的示意图；以及

图7是示出通过与图6所示的装置有关的控制设备所实施的图4所示的方法的变形的流程图；

具体实施方式

作为液体处理系统的示例，用于软化水的系统(图1)包括用于连接至未处理水的水源的入口1。所述水源例如可以是自来水源。所述系统包括用于连接至器械(未示出)或者通向器械的导管的出口2，从而为所述器械供应具有合适的硬度水平的水。所述系统当然可以被配置为为多于一个的器械供水。第一和第二流体路径在所述入口1和所述出口2之间通过所述系统。

通过所述入口1进入所述系统的未处理水被导入可变比例分流器3，所述第一和第二流体路径在所述可变比例分流器3分叉。所述第一流体路径通过液体处理部件4，所述液体处理部件4被配置为在一定程度上从通过它的水中去除对暂时硬度或碳酸盐硬度有贡献的矿物。

所述液体处理部件4包括至少一种液体处理介质的床。所述液体处理介质包括至少一种类型的离子交换树脂，特别是以氢的形式的阳离子交换树脂。所述阳离子交换树脂可以属于弱酸类型。至少在最初阶段，所述液体处理介质能够从通过它的水中有效地去除所有的暂时硬度。

通过与氢离子交换从水中去除钙和镁离子。所述氢离子与碳酸盐和碳酸氢盐离子发生反应，在后一种情况下产生水和二氧化碳。结果，降低了总的离子浓度，引起了水的电导率的变化，这将在下文解释。水的PH值也会被降低。为了抵消这种PH值的降低，至少在最初阶段，所述液体处理部件4还可以包括缓冲剂以为已处理的水提供在特定范围内的稳定的PH值。所述范围的下限例如可以是5和7之间的值。所述范围的上限例如可以是7和9之间的值。

所述第二流体路径旁路所述液体处理部件4，从而相比于通过所述第一流体路径的液体，对暂时硬度有贡献并且通过所述液体处理部件4从水中可去除的组分以至少一定的较高的程度保留在通过所述第二流体路径的液体中。在图1所示的系统中，通过所述第二流体路径的水根本不被处理。在其他实施例中，所述流过所述第二流体路径的水被进行不同的处理，例如，从水中去除病原体或有机化合物。

所述第一和第二流体路径在混合位置5汇合，从而使通过所述第一流体路径并且在所述液体处理部件4中处理的水与通过所述第二流体处理路径的水混合。结果，即使所述液体处理部件4至少最初被配置为从通过它的水中去除对暂时硬度有贡献的所有的组分，出口2处的水也可以具有在所述未处理水的暂时硬度的范围内的任何程度的暂时硬度。

每单位时间通过所述第二流体路径的水占通过所述出口2的水的总体积比值被称为混合比值。通过设置可变比例分流器3确定该值。

可以通过诸如步进电机或伺服电机的电机6调节分流器3以设置混合比值。通过控制设备7控制电机6。

控制设备7包括与电机6的接口8、数据处理单元9和存储器10、与传感器设备12的接口11和与流量计14的接口13。控制设备7也包括另外的接口15。另外的接口15包括用户接口和数据交换接口中至少其中之一，前者用于接收用户输入和/或提供可感知的形式的输出，而后者用于与外部设备交换数据，所述外部设备例如为被配置为接收所述出口2处提供的水的器械。

在一个实施例中，所述另外的接口15用于获取表示所述混合位置5的下游的水的碳酸盐硬度的目标值的数据。该数据可以与对所述水意于应用的类型的指示一样简单，在该情况下，所述控制设备7使用存储的数据确定所述目标值。所述另外的接口15可以用于提供如下所述的至少其中之一：表示所述混合位置5下游的水和/或所述入口1处接收的水的实际碳酸盐硬度的数据、指示所述液体处理部件4的液体处理介质的消耗水平的数据以及指示已经达到特定消耗水平的数据。

传感器设备12包括电导率传感器16，其被配置为测量所述混合位置5的下游的水的电导率。

水的电导率依赖于所有种类的溶解离子的浓度，不仅仅是那些对硬度有贡献的种类或者那些对硬度有贡献的种类中对暂时硬度有贡献的部分。因此，例如，水可以包含溶解的氯化钙，其中的钙离子对暂时硬度没有贡献，但是对永久硬度有贡献。此外，特定的离子种类对硬度根本没有贡献，但是它们的浓度部分地决定水的电导率。控制设备7，具体而言，数据处理单元9，被编程以使用从传感器设备12获得的测量值确定未处理水的暂时硬度。

在所示的实施例中，所述传感器设备12包括温度传感器17和数据处理器18，用于将来自电导率传感器16的电导率值转换为若水温处于特定的参考值时，例如25℃，将获得的值。这些经校准的测量值被提供至控制设备7并且表示在确定到达所述入口1的未处理水的暂时硬度的方法中所使用的第一参数。依赖于从参考温度的偏移的所述校准考虑了给定浓度的电导率随温度变化的事实。不需要将温度信号提供至控制设备7，从而节约了连接器和引线并降低了发生故障的潜在风险。

在传感器设备12位置处(即混合位置5的下游)的水的电导率依赖于未处理水的电导率、混合比值和恰好在液体处理部件4的下游但是在混合位置5的上游的水的电导率。令未处理水的电导率为s₀而液体处理部件4和混合位置5之间的水的电导率为s₁。如果没有任何缓冲作用，差Δs≡s₀-s₁源于暂时硬度的去除，即表示由于液体处理部件4的处理而产生的电导率的变化。对于给定的混合比值x，在传感器设备12的位置处的电导率s(x)可以由公式(1)给出，为了易于引用于此重复：

s＝x·s₀+(1-x)·s₁＝x·(s₀-s₁)+s₁＝x·Δs+s₁   (1)

电导率s关于混合比值x的导数的近似值s’(x)给出了对于所述液体处理部件4的处理所引起的电导率的变化Δs的相对较好的估计。假设所述液体处理部件4仅被配置为去除所有的对暂时硬度有贡献的组分，该值Δs可以直接转换为未处理水的暂时硬度的量度。然而，在液体处理部件4的使用寿命的特定阶段，电导率值s(x)可能会过于不可靠。在其他阶段，需要校准以提高以这种方式计算的暂时硬度的量度的精确度。控制设备7被编程以考虑这种情况。

先参照图2讨论图1所示的液体处理系统的变形，然后继续讨论实现这种基于阶段的方法，所述基于阶段的方法确定入口处接收到的水的暂时硬度的量度并且控制分流器3以在出口2处提供具有期望水平的暂时硬度的水。

该第二液体处理系统包括滤头19和可更换液体处理滤芯20。滤头19和液体处理滤芯20上的机械接口使得液体处理滤芯20能够以基本上液密的方式机械连接至滤头19。

所述滤头19包括用于连接至供应未处理水的供给线的入口连接器21。未处理水例如可以是自来水。滤头19还包括用于连接至导管(未示出)的出口连接器22，以将经处理的水传送至一个或多个器械(未示出)。

进入滤头19的未处理水的第一部分沿第一流体路径通过液体处理滤芯20。水量的第二部分通过第二流体路径。所述第二部分对应于所述混合比值。与在第一系统中一样，提供包含一个或多个阀的可变比例分流器23以将输入的水流分成所述第一和第二部分。通过诸如伺服电机或步进电机的电机24调节可变比例分流器23。在后一种情况中，可以提供传感器设备(未示出)以确定所述可变比例分流器23的设置。

第一和第二流体路径都通过所述液体处理滤芯20，液体处理滤芯20具有两个独立的入口和一个出口，当液体处理滤芯20机械连接至滤头19时，液体处理滤芯20的每个入口和出口都被配置为各自密封地连接至滤头19的相应的出口和入口。落水管25被配置为将沿第一流体路径的那部分水输送至液体处理介质的第一床26。沿第二流体路径的那部分水被引至在使用中被配置为在液体处理介质的第一床26的下游的液体处理介质的第二床27。所述第一流体路径也通过所述液体处理介质的第二床27，以致其充当所述第一和第二流体路径汇合以及各部分水混合的混合位置。该混合水之后通过液体处理滤芯20的出口离开液体处理滤芯20以再次进入滤头19。液体处理介质的第一床26包括例如离子交换树脂珠的形式的离子交换材料，其至少最初以氢的形式。可更换液体处理滤芯20的使用允许使用弱酸的离子交换树脂，而所述弱酸的离子交换树脂不容易原位再生。取而代之的是当树脂被耗尽时，液体处理滤芯20返回供应器以使树脂再生。

液体处理介质的第二床27也可以包括离子交换材料，甚至阳离子交换材料，但是其至少被配置为相比所述第一床26的介质，将对暂时硬度有贡献的矿物去除的程度较小。通常，所述第二床27不包括阳离子交换材料但是包括其他类型的液体处理介质，特别是活性碳。第二床27也可以包括缓冲剂以将已处理水的PH值稳定在期望范围内的水平。再次，典型地，该范围的下限在5和7之间。该范围的上限一般在7和9之间。

床26、27通常主要包括相对松散的形式的颗粒材料。可以提供一个或多个网状物或网格(未示出)以防止材料的颗粒从所述液体处理滤芯20排出。然而，为了在滤头19的常见的压差下保持可接受的流速，这种阻挡部件不能滤除极细微的颗粒。至少在新的液体处理滤芯20的首次使用中，这种细微的颗粒可能随着已处理的水排出。已经发现，这些颗粒对所述液体处理滤芯20下游的已处理水的电导率有不可预知的影响。因此，将在下文更全面地讨论的确定未处理水的暂时硬度的方法中考虑了这种现象。

此外，可能被释放至水中的缓冲剂也会影响液体处理滤芯20下游的水的电导率。在所述第一床26上的液体处理介质被消耗之前，这些缓冲剂被耗尽。因此，在所述液体处理滤芯20的使用寿命中有两个阶段，在一个阶段中，在所述液体处理滤芯20下游的测量中获取的电导率值受到缓冲剂的影响，而在另一阶段中，在所述液体处理滤芯20下游的测量中获取的电导率值基本上仅反映所述第一床26的处理的影响(假设第二床27不包含任何离子交换材料)。

最后，可以预料，通过所述液体处理滤芯20的水流是断断续续的，依赖于被配置为从所述液体处理系统接收水的器械用水的特性。最初，液体处理介质的第一床26上的介质将有效地从以在典型的压差下普遍采用(prevailing)的速率经过所述第一流体路径的水中去除对暂时硬度有贡献的所有的离子。当介质被耗尽时，暂时硬度诱发组分被去除的程度将以可预知的方式减小。如本文所述的根据在液体处理滤芯20下游实施的电导率测量对未处理水的暂时硬度的确定可以至少在所述液体处理滤芯20的使用寿命的特定阶段考虑该情况。这也被修正以考虑如下事实：当水流被中断一段时间之后被抽取的第一流量的水的被软化程度将超过随后流动的水，因为液体处理滤芯20具有一定的空隙体积。当没有水流过滤芯20时，水可以停滞在所述空隙体积中。由于与液体处理介质的较长的接触时间，至少当在第一床26上的介质不再完全为氢态时，该停滞的水的被软化程度将会超过随后直接通过的水。

所述液体处理滤芯20具有机器可读标签28。滤头19包括设备29，用于从机械连接至所述滤头19的液体处理滤芯20的机器可读标签28读取信息。为了便于构造，读取的方式是非接触的。标签28可以是诸如光、电或电磁可读设备，例如条形码、RFID(射频识别设备)芯片。在一个实施例中，设备29和标签28被配置为也能够使设备29向标签28写入数据。

存储在标签上的数据包括如下所述的至少其中之一：液体处理滤芯20的识别信息、第一床26的液体处理介质的类型的识别信息、第二床27的液体处理介质的类型的识别信息、液体处理滤芯20的唯一识别信息(例如，以序列号的形式)以及表示液体处理滤芯的使用程度或液体处理介质的消耗程度的数据。在液体处理滤芯20的使用过程中，可以通过向标签28写入数据更新表示液体处理滤芯的使用程度或液体处理介质的消耗程度的数据。

滤头19还包括数据处理单元30和存储器31。数据处理单元30被配置为控制电机24以获得具有期望特性的水的混合物。数据处理单元30从流量计32接收数据，所述流量计32被配置为测量通过滤头19的体积流量速率和累积体积中至少其中之一。因为数据处理单元30控制混合比值，所以它也能够计算通过第一床26和第二床27的水的相应体积。

在图2所示的系统中，与所述第一系统的传感器设备12的构造类似的传感器设备33包括单独的外壳、入口连接器34以及出口连接器35，入口连接器34用于液密地连接至滤头19的出口连接器22，出口连接器35用于连接至为器械(未示出)提供已处理的水的导管(未示出)。传感器设备33被配置为提供表示通过所述第一和第二流体路径的水的混合物的电导率的信号，特别是包含表示针对水的温度从参考温度的偏移而调节的电导率的值的信号。该信号通过接口36到达数据处理单元30。信号的值表示确定未处理水的碳酸盐硬度所使用的第一参数。

另外的接口37包括用户接口和数据交换接口中的至少其中之一，前者用于接收用户输入和/或提供可感知的形式的输出，而后者用于与外部设备交换数据，所述外部设备例如为连接至出口连接器35的器械。

在一个实施例中，所述另外的接口37用于获取表示所述液体处理滤芯20下游的水的暂时硬度的目标值的数据。该数据可以与对所述水意于应用的类型的指示一样简单，并且在该情况下，所述数据处理单元30使用存储的数据确定所述目标值。所述另外的接口37可以用于提供如下所述的至少其中之一：表示所述液体处理滤芯20下游的水和/或未处理水的实际碳酸盐硬度的数据、指示所述液体处理滤芯20的第一床26中的液体处理介质的消耗水平的数据以及指示已经达到的特定消耗水平的数据。

从探测新的液体处理滤芯20的角度描述为了确定混合比值x的合适的设置以及相应的可变比例分流器23的合适的设置而通过数据处理单元30实施的方法的示例(图3)。在这之前，数据处理单元30将会获得离开滤头19的水的碳酸盐硬度的目标值。

在探测到新的液体处理滤芯20的连接时，数据处理单元30使用设备29从标签28读取数据(状态38)。

该活动包括确定液体处理滤芯20的适用性。通过示例，可以使用类型标识符确定液体处理介质是否是适合于允许所述方法进行图3所示的阶段的类型。仅当该类型在包含至少一种预定类型的集合中时，该方法继续进行下一阶段39。例如，这允许数据处理单元30区分包含用于软化水的以氢的形式的阳离子交换介质的液体处理处理滤芯20和包含用于去除石膏的另外的介质的液体处理处理滤芯20。后一种类型的液体处理滤芯20不适于用于如本文所述的使用所述混合位置(液体处理介质的第二床27)下游的水的电导率确定未处理水的碳酸盐硬度的方法。在探测到被配置为从水中去除石膏的液体处理滤芯20时，数据处理单元30可以使用设置混合比值x的不同的方法(未示出)。类似地，如果滤芯20的类型是未知的，因为碳酸盐硬度减小的程度是未知的，所以所述数据处理单元30可以转而使用设置具有较大安全裕度的混合比值x的方法(未示出)。这将使所述数据处理单元30比消耗的实际状态所需要的早得多地指示需要更换液体处理滤芯20。可替代地，如所示，如果数据处理单元30未识别滤芯的类型，它将仅通过所述另外的接口37返回一个错误信息。

在该阶段38，适用性检查的另外的要素包括读取指示液体处理滤芯20的使用状态的数据。如下文将说明的，通过把当前值写回标签28来不断地更新这些数据。因此，如果在探测之前就已经在使用液体处理滤芯20，则能够确定液体处理滤芯20已经达到的它的使用寿命的阶段。如果数据指示液体处理滤芯20已经达到它的使用寿命的终止，这将使得液体处理滤芯20不适用。通过所述另外的接口37返回适当的错误信息，而该方法不再继续进行。

在本文所使用的示例中，数据处理单元30使用以第一和第二使用量度的形式的第二参数追踪液体处理滤芯20的状态。

第一使用量度V仅仅是通过第一床26(即第一流体路径中的液体处理部件)的水的总体积。在可替代的实施例中，所述第一使用量度表示通过液体处理滤芯20的水的总体积，即已经通过第一流体路径的水的体积和已经通过第二流体路径的水的体积的总和。为了本发明的目的，该替代方案可以是液体处理滤芯20的消耗部件的使用状态的足够好的近似。需要注意，第一使用量度V对应于表示所述液体处理滤芯20的液体处理部件(液体处理介质的第一床26)的使用率的变量从所述液体处理部件的液体处理介质在初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件的整个期间内的积分，该变量与体积流动速率一一对应。

形成第二参数的第二使用量度E是通过第一床26(即第一流体路径中的液体处理部件)的水的体积流动速率的加权积分。该流动速率被未处理水的暂时硬度加权。根据所述液体处理滤芯20的当前阶段和所述滤头19之前是否被使用，在任一特定时刻用作权重因子的暂时硬度的值是根据离开液体处理滤芯20的水的电导率确定的值、基于缺省设置的假定值或源于之前确定的存储值。再次，需要注意，第二使用量度E也对应于表示所述液体处理滤芯20的液体处理部件(液体处理介质的第一床26)的使用率的变量从所述液体处理部件的液体处理介质在初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件的整个期间内的积分，该变量对应于当前体积流动速率的结果和权重因子的当前值。

安装液体处理滤芯20时读取的使用量度V、E的初始值(状态38)用于初始化存储器31中的计数器(状态39)。如果标签28上不存在值，则将初始值设为零。

然后(复合状态40)，数据处理单元30继续进行操作状态，其中，通过依赖于第一使用量度V的当前值的方式调节可变比例分流器23的设置来设定混合比值x。为此，第一使用量度V的当前值被不断地更新，并且每隔一定时间就将当前值写入标签28(子状态41)。

此外，第二使用量度E的当前值被不断地更新(子状态42)。在一个实施例中，也每隔一定时间就将该值写入标签28。

在控制混合比值x的状态40中，数据处理单元30依赖于第一使用量度V的当前值而处于四种不同的子状态43-46的其中之一。假设该值从零开始(即，液体处理滤芯20未被使用过)，将首先进入第一子状态43。

在该状态43，第一参数(温度调节的电导率)的当前值不用于控制混合比值x。在所示的实施例中，根本不计算未处理水的暂时硬度的任何当前值，因此，(温度调节的)电导率的当前值被忽略。可替代地，可以以与接下来的两个子状态44、45相同的方式计算暂时硬度的当前值，但是不用做控制混合比值x的基础。相反，如果第一使用量度V具有低于第一值V₁的值，存储器31中存储的暂时硬度的值用于设置可变比例分流器23，以及由此的混合比值x，从而将混合比值x设置为适合于获得液体处理滤芯20的混合位置下游提供的水的混合物的暂时硬度的目标值的值。

如果有的话，从存储器31获取根据当先前的液体处理滤芯20被连接时液体处理系统所提供的水的第一参数值计算的暂时硬度的值。然后将该暂时硬度的值用于调节可变比例分流器23的设置的进一步处理。如果滤头19被首次使用，在滤头19的第一配置中使用由用户或外部设备通过接口37提供的暂时硬度的值。在可替代的实施例中，使用出厂设置的缺省值。因此，数据处理单元30确定是否提供根据液体处理系统所提供的水的混合物的(温度调节的)电导率的至少一个当前值可获得的暂时硬度的当前值，并且该确定是根据从首次使用液体处理介质的第一床26开始流过液体处理介质的第一床26的水的总体积的当前值而做出的。如果当前值小于特定的最小值V₁，则不使用(针对从参考温度的偏移而调节的)电导率的当前值。控制混合比值x以获得液体处理系统所提供的水的暂时硬度的目标值的过程的实施与通过传感器设备33可测量的(温度调节的)电导率的当前值无关。这考虑了如下事实：由于存在于液体处理滤芯20中并且未被机械过滤器保留在其中的颗粒的排出，电导率最初变化很大。

一旦第一使用量度V的值超过第一值V₁，进入第二子状态44。在该子状态44，使用第一参数的当前值计算未处理水的碳酸盐硬度的当前值，然后使用未处理水的碳酸盐硬度的当前值根据液体处理滤芯20下游的水的碳酸盐硬度的目标值调节可变比例分流器23的设置。所述计算被实施的方式与第三子状态45中的计算被实施的方式相类似，除了第二子状态44的方法包括附加步骤，在该附加步骤中，实施校准以考虑缓冲剂的释放。因此，首先将参照图4说明第三子状态45的方法。

从上面关于公式(1)的讨论可以得到，电导率s关于混合比值x的导数的近似值s’(x)给出由于所述第一液体处理系统的液体处理部件4的处理所引起的电导率的变化Δs的相对较好的估计。在第二液体处理系统中，液体处理介质的第一床26对应于第一液体处理系统的液体处理部件4。因此，为了获得由第一床26中的液体处理介质的处理所带来的(温度调节的)电导率的变化Δs的估计，计算(温度调节的)电导率s关于混合比值x的导数的近似值。

从混合比值的当前值x₀出发，在第一步47中将混合比值调节为第一值x₁＝x₀+Δx/2。在足够长的延迟以确保在新的比例的水已经开始到达传感器设备33之后，获得第一参数(温度调节的电导率)的第一值s(x₁)(步骤48)。然后(步骤49)，将混合比值x设置为与所述第一值x₁不同的第二值x₂＝x₀-Δx/2。在另一足够长的延迟以确保在新的比例的水已经开始到达传感器设备33之后，获得第一参数的相关值s(x₂)(步骤50)。该值是所述第一参数的最新可用的值，可以被认为是当前值。

接下来，计算所述第一参数的当前值和先前值的差s(x₂)-s(x₁)(步骤51)并除以混合比值的相关值之间的差x₂-x₁(步骤52)。该结果是由第一床26中的液体处理介质的处理所带来的(温度调节的)电导率的变化值Δs的估计。假设所有的且仅仅是这些对碳酸盐硬度有贡献的组分通过第一床26去除，并且通过第二床27的水的电导率没有变化，该值可以在进一步的步骤53中通过除以首先确定的转换因子F(步骤54)直接转换为碳酸盐硬度的量度。

在一个实施例中，使用常数转换因子，例如，30μs/°dH，其中dH表示德国硬度。

在另一实施例中，使用线性地依赖于针对混合比值的第一值x₁的第一参数的值s(x₁)和针对混合比值的第二值x₂的值s(x₂)中至少其中之一的转换因子F。在该实施例的特定版本中，使用随着两个值s(x₁)、s(x₂)的平均值线性减小的转换因子F，如在由本申请的申请人于2013年7月4日提交的共同未决的国际专利申请No.PCT/EP2013/064112中更充分地描述的。从经验出发并且通过使用Debye-Hückel-Onsager理论建模电导率对矿物浓度的依赖性，已经发现这种可变的转换因子提高了对碳酸盐硬度的确定的精确度。

混合比值的变化Δx可以非常小，在0.2的量级或者更小，例如0.1。结果，当实施步骤47-53时，滤头19下游的任何器械都能够保持连接。可以相对频繁地重复这些步骤，但是以天的量级的间隔通常足以捕获未处理水的暂时硬度的变化。

在第二子状态44中，假设液体处理部件完全有效。然而，最后一步53紧跟着另外的步骤(未示出)，其中，通过以图5所示的方式增加一依赖于第一使用量度V的当前值的值校准所计算的碳酸盐硬度。也就是说，所述校准随着第一使用量度V的值线性地减小，当第一使用量度V到达第二值V₂时减为零，这引发了从第二子状态到第三子状态的过渡。因此，根据以第一使用量度V的形式的第二参数的当前值修正基于至少第一参数(温度调节的电导率)的当前值的对碳酸盐硬度的确定，第一使用量度V确定了是否应用校准，并且部分确定该校准应该有多大。

对应于图5所示的曲线的平坦部分的高度的、确定校准的大小的另外的因素是水的碳酸盐硬度和永久硬度本身。这是因为，如果碳酸盐硬度的程度较高，会发生更多的缓冲作用，而如果永久硬度的程度较高，缓冲剂也会以较高的速率被耗尽。因此，在第二子状态44开始的时候，实施迭代过程。首先，如同没有发生缓冲作用地计算碳酸盐硬度。然后，通过缺省值校准该值。在多次迭代的每一个中，使用校准的值确定用于校准的新值并且重复对碳酸盐硬度的计算。新值依赖于碳酸盐硬度并依赖于对永久硬度的计算估计。根据电导率和碳酸盐硬度的计算值获取计算估计，主要通过从电导率值中减去碳酸盐硬度诱发组分对电导率的贡献，并且将电导率值的剩余部分的比例归因于硬度诱发组分的浓度。在达到停止这种迭代的至少一个标准的集合中的一个时，固定对于应图5所示的曲线高度的值。然后转化第一和第二值V₁、V₂，以便被图5所示的曲线包围的面积保持在特定值(基本上对应于滤芯20的生命周期开始时可获得的缓冲剂的量减去根据永久硬度的量度计算的值)。

在一个实施例中，另外的依赖关系被应用于第三子状态45中，其中，转换因子F也依赖于以第一使用量度V的形式的第二参数的当前值，或者依赖于以第二使用量度E的形式的第二参数的当前值。以这种方式，考虑如下事实：由于离子交换介质的部分消耗(在活性位，束缚氢被钙和镁离子替换)，第一床26中的液体处理介质不再能够以普遍采用的流速去除对暂时硬度有贡献的所有组分。

当以第一使用量度V的形式的第二参数到达特定的最大值V₃时，不再使用所计算的碳酸盐硬度的当前值作为输入控制混合比值x。相反，所述系统移至第四子状态46，其中，调节混合比值x以获得温度调节的电导率的特定值。例如，可以使用对照表根据碳酸盐硬度的目标值确定该特定值，或者该特定值可以是过渡至第四子状态之前的最后一个值。

在第四子状态46中，在通过液体处理部件(即第一床26)的液体的流动中断之后在液体开始流动后即刻获得的测量值被忽略。测量值仅用于确定进一步处理的输入，所述进一步处理在一定体积的液体流过液体处理系统，特别是液体处理部件之后调节混合比值。这解决了如上所述的当离子交换材料已经被明显地消耗时，滞止的水所引起的影响。

在一个实施例中，考虑如下事实：液体处理系统可能闲置很长时间，例如，当用于处理用于公司餐厅的水时在整个周末期间。在一周开始时，从系统抽取的第一体积的水将具有相对较低的碳酸盐硬度，因为通过液体处理滤芯20处理的部分已经在其中保持停滞经过了整个周末。因此，测量信号将指示电导率的较低的值。这不应该引起混合比值x的立刻调节，因为该值在水的下次抽取时会增加。因此，利用在水流中断之后对应于最小体积的水的通过的最后一个间隔结束时所获得的至少一个相应值，在水流中断之后对应于最小体积的水的通过的四个在先间隔的每一个结束时所获得的至少一个相应值被求平均。该平均值用于控制混合比值x。所述中断可以小至1min。它可以随着第一或第二使用量度V、E的值的增加而减小。

始终使用(在第二和第三并行的子状态计算的并且在第一和第四并行的子状态从存储器31获取的)未处理水的碳酸盐硬度的最好的可用量度不断地更新第二使用量度E。当到达预定的最大值E_max时，提供更换液体处理滤芯20的信号(子状态55)。当用户更换液体处理滤芯20或者关闭系统以更换液体处理滤芯20时，离开控制混合比值的状态40。在可替代的实施例中，例如当测定第一或第二使用量度V、E达到另外的最大值时，系统本身启动关闭。

确定在子状态43-46之间的过渡以及过渡至并行的指示第一床26的液体处理介质的耗尽的子状态55的值或者在第一状态38中从标签28读取，或者使用识别液体处理滤芯20的类型的数据作为关键字在存储在存储器31中的这种数据的表中从存储器31读取。因此，影响已处理水的电导率的液体处理滤芯20的特性被考虑以获得如下过程的最可靠的输入：调节混合比值x达到液体处理系统为其下游的器械所提供的水的碳酸盐硬度的目标值。

第一液体处理系统的数据处理单元9执行与已述方法基本相同的方法，除了当液体处理部件4的液体处理介质被更换或再生时，它不探测新的液体处理滤芯的连接而是被重设。

代替仅使用一个传感器设备12、33，上述方法可以被修正以用于第三液体处理系统(图6)，该第三液体处理系统包括两个传感器设备56、57和一个流量计58。所示的第三液体处理系统包括用于接收未处理水的入口59和用于供应已经通过第一流体路径的水和已经通过第二流体路径的水的混合物的出口60。第一和第二流体路径在混合位置61汇合。

为了简单，仅示出在完全独立的第一流体路径中的液体处理部件62，而第二流体路径中不包括液体处理介质。应当理解，这仅仅是系统的简化的表示，所述系统可包括作为液体处理滤芯的液体处理介质的床的液体处理部件62，第二流体路径也通过液体处理部件62。液体处理部件62与第一液体处理系统的液体处理部件4和第二流体处理系统的液体处理介质的第一床26具有相同的组成。

如在第一和第二液体处理系统中，控制设备63控制确定混合比值x的可变比例分流器64的设置。

与第一液体处理系统的传感器设备12(图1)的构成相对应的第一传感器设备56位于液体处理部件62的上游。在所示的实施例中，它甚至位于可变比例分流器64的上游。这具有如下效果：在第三液体处理系统被实现为包含滤头和可更换液体处理滤芯的系统的实施例中，第一传感器设备56可以在滤头的外部。

同样也与第一液体处理系统的传感器设备12(图1)的构成相对应的第二传感器设备57位于液体处理部件62的下游，但是在混合位置61的上游。

为了确定未处理水的暂时硬度，使用图3所示的方法，但是在第二和第三子状态44、45中，根据至少液体处理部件62的下游所测量的(温度调节的)电导率的相应值确定碳酸盐硬度值的实施方式是不同的。不是将碳酸盐硬度的当前值基于来自第二传感器设备57的信号的当前值和在不同的混合比值下的先前值，而是将其基于该信号的当前值和通过第一传感器设备56所测量的(温度调节的)电导率的当前值。

因此，如图7所示，控制设备63获取这两个值(步骤65、66)。然后确定这两个值的差(步骤67)。这是表示由于液体处理部件62中的水的处理而产生的(温度调节的)电导率的变化的值。因此，如果液体处理部件62中的液体处理介质被配置为基本去除对暂时硬度有贡献的所有组分，那么电导率的变化与未处理水中的这种组分的浓度成正比例。

控制设备63在步骤68中获得转换因子F，该步骤与图4所示的方法中的相应步骤54相同。因此，在步骤68的一个实施方式中，从存储器读取常数转换因子F，例如30μs/°dH。在另一实施方式中，使用例如从传感器设备56、57获得的两个值的平均值，根据存储在存储器中的线性关系确定因子F的值。根据所存储的关系，转换因子F随着电导率的绝对值线性减小。除了使用两个电导率值的平均值，也可以仅使用两个值的其中之一，从而不必计算平均值。

最后(步骤69)，将温度调节的电导率的变化除以先前步骤68所确定的转换因子F的值，产生未处理水的碳酸盐硬度的量度。该值用作如下过程的输入：调节可变比例分流器64的设置以获得混合位置61下游的已处理水和未处理水的混合物的碳酸盐硬度的目标值。

图3所示的第四子状态也需要略微修改以在第三液体处理系统中实现(图6)。这是因为混合位置61下游的水的电导率或温度调节的电导率并非直接测量。相反，该值是根据从传感器设备56、57获得的未处理水和已处理水的值以及通过可变比例分流器64的设置确定的混合比值x的值预测的。

因此，第三液体处理系统也使用形成本公开所限定的第二参数的变量V、E中的一个或两个，从而确定是否提供根据在液体处理部件62的下游测量的(温度调节的)电导率的至少一个当前值的碳酸盐硬度的量度的当前值作为调节可变比例分流器64的设置的过程的输入。此外，变量V、E的至少其中之一的当前值用于修正对碳酸盐硬度的确定。以这种方式，依赖于包含在液体处理部件62中的液体处理介质在使用寿命中的阶段，使用尽可能可靠的量度作为调节设置的过程的输入。

本发明不限于上述实施例，其可以在所附权利要求书的范围内变化。例如，第二和第三子状态44、45可以被合并为一个，且只要系统在该状态，就实施考虑缓冲剂的释放的校准。在该状态，可以忽略考虑离子交换材料的逐渐消耗的转换因子的校准，且在该情况下，最后的子状态46的第二参数的值(第一变量V或第二变量E形成第二参数)可以是较低的值。

附图标记列表

1-  入口

2-  出口

3-  可变比例分流器

4-  液体处理部件

5-  混合位置

6-  电机

7-  控制设备

8-  电机接口

9-  数据处理单元

10- 存储器

11- 与传感器设备的接口

12- 传感器设备

13- 与流量计的接口

14- 流量计

15- 另外的接口

16- 电导率传感器

17- 温度传感器

18- 数据处理器

19- 滤头

20- 液体处理滤芯

21- 入口连接器

22- 出口连接器

23- 可变比例分流器

24- 电机

25- 落水管

26- 液体处理介质的第一床

27- 液体处理介质的第二床

28- 机器可读标签

29- 用于向标签读写数据的设备

30- 数据处理单元

31- 存储器

32- 流量计

33- 传感器设备

34- 传感器设备的入口连接器

35- 传感器设备的出口连接器

36- 与传感器设备的接口

37- 另外的接口

38- 状态(确定滤芯数据)

39- 状态(初始化计数器)

40- 复合状态(控制混合比值)

41- 子状态(追踪体积)

42- 子状态(追踪消耗水平)

43- 子状态(使用所存储的硬度值控制混合比值)

44- 子状态(使用针对缓冲作用的校准计算的硬度值控制混合比值)

45- 子状态(使用没有针对缓冲作用的校准计算的硬度值控制混合比值)

46- 子状态(根据电导率控制混合比值)

47- 步骤(设置第一混合比值的值)

48- 步骤(获取第一电导率值)

49- 步骤(设置第二混合比值的值)

50- 步骤(获取第二电导率值)

51- 步骤(确定差值)

52- 步骤(除以混合比值差)

53- 步骤(转换成暂时硬度)

54- 步骤(确定转换因子)

55- 子状态(指示耗尽)

56- 第一传感器设备

57- 第二传感器设备

58- 流量计

59- 入口

60- 出口

61- 混合位置

62- 液体处理部件

63- 控制设备

64- 可变比例分流器

65- 步骤(获取上游电导率值)

66- 步骤(获取下游电导率值)

67- 步骤(确定差值)

68- 步骤(确定转换因子)

69- 步骤(转换成暂时硬度)

Claims (15)

1.一种处理通过操作液体处理系统所获取的数据的方法，所述液体处理系统包括包含至少一种液体处理介质的液体处理部件(4；26；62)，所述方法包括：

接收测量信号，所述测量信号的值表示第一参数，所述第一参数是所述液体的参数，其部分依赖于至少在一定程度上通过所述液体处理部件(4；26；62)从流过所述液体处理部件(4；26；62)的液体中可去除的至少一种组分的浓度，

其中，所述信号是来源于位于所述液体处理部件(4；26；62)的下游的传感器(12；33；57)的信号；

至少基于所述测量信号的相应值确定通过所述液体处理部件(4；26；62)可去除的组分的浓度的量度的值；以及

确定至少一个第二参数的值，每个第二参数对应于一个变量从所述液体处理部件(4；26；62)的液体处理介质在初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件(4；26；62)的期间内的积分，其中，所述变量至少依赖于使用过程中液体流过所述液体处理部件(4；26；62)的速度和使用过程中液体流过所述液体处理系统的速度的其中之一，

其特征在于根据至少一个所述第二参数的当前值实施如下所述的至少其中之一：

(i)确定是否提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的所述量度的值作为进一步处理的输入；以及

(ii)修正对所述量度的值的确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

确定通过所述液体处理部件(4；26；62)可去除的组分的浓度的量度的值的步骤包括确定针对通过所述液体处理部件(4；26；62)处理的液体与未通过所述液体处理部件(4；26；62)处理的液体的第一比值的第一参数值和针对通过所述液体处理部件(4；26；62)处理的液体与未通过所述液体处理部件(4；26；62)处理的液体的一个不同的比值的第一参数值之间的差。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述液体处理系统包括：

通过所述液体处理部件(4；26)的第一流体路径；

旁路所述液体处理部件(4；26)的第二流体路径，以使得相比于穿过所述第一流体路径的液体，通过所述液体处理部件(4；26)可去除的组分至少在一定的较高的程度上保留在穿过所述第二流体路径的液体中；

混合位置(5；27)，所述第一和第二流体路径在所述混合位置(5；27)汇合以将穿过所述第一和第二流体路径的液体混合；以及

用于调节混合比值的设备(3；23)，所述混合比值对应于在所述混合位置(5；27)的下游的液体中穿过所述第二流体路径的液体的比例，

其中，所述测量信号是来源于位于所述混合位置(5；27)下游的传感器(12；33)的信号，以及

其中，通过使所述设备(3；23)调节所述混合比值而获得针对所述第一和第二比例的所述第一参数的值。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液体处理系统包括：

通过所述液体处理部件(4；26；62)的第一流体路径；

旁路所述液体处理部件(4；26；62)的第二流体路径，以使得相比于穿过所述第一流体路径的液体，通过所述液体处理部件(4；26；62)可去除的组分至少在一定的较高的程度上保留在穿过所述第二流体路径的液体中；

混合位置(5；27；61)，所述第一和第二流体路径在所述混合位置(5；27；61)汇合以将穿过所述第一和第二流体路径的液体混合；以及

用于调节混合比值的设备(3；23；64)，所述混合比值对应于在所述混合位置(5；27；61)的下游的液体中穿过所述第二流体路径的液体的比例，以及

其中，所述进一步处理包括使所述设备(3；23；64)调节所述混合比值。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，

通过所述液体处理部件(4；26；62)可去除的组分的浓度的量度对应于水中对暂时硬度有贡献的组分的浓度的量度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，

根据至少一个第二参数的当前值修正对所述量度的确定包括仅当所述第二参数的当前值在特定范围内时，实施对根据所述测量信号的当前值所确定的值的校准。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，

所述校准的量至少依赖于所述第二参数的当前值。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，

所述校准的量至少依赖于先前计算的通过所述液体处理部件(4；26；62)可去除的组分的浓度的量度的至少一个值。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中，

根据先前计算的通过所述液体处理部件(4；26；62)可去除的组分的浓度的量度的至少一个值计算所述特定范围的上限。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，

仅当确定至少一个所述第二参数的当前值高于特定的最小值时，提供基于所述测量信号的至少一个当前值可获得的量度的值作为进一步处理的输入。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，

至少如果至少一个所述第二参数的当前值在特定范围内，仅当继通过所述液体处理部件(4；26；62)的液体的流动中断之后，超过一定量的液体已经穿过所述液体处理部件(4；26；62)时，所述测量信号的当前值用于为进一步处理提供输入。

12.一种用于处理通过操作液体处理系统获取的数据的系统，所述液体处理系统包括包含至少一种液体处理介质的液体处理部件(4；26；62)，

其中，所述系统包括用于接收测量信号的接口(36)，所述测量信号的值表示第一参数，该第一参数是液体的参数，其部分依赖于至少在一定程度上通过所述液体处理部件(4；26；62)从流过所述液体处理部件(4；26；62)的液体中可去除的至少一种组分的浓度，

其中，所述系统被配置为处理来源于位于所述液体处理部件(4；26；62)的下游的传感器(12；33；57)的信号，

其中，所述系统被配置为确定至少在一定程度上通过所述液体处理部件(4；26；62)从流过所述液体处理部件(4；26；62)的液体中可去除的组分的浓度的量度的值，以及

其中，所述系统被配置为确定至少一个第二参数的值，每个第二参数对应于一个变量从所述流体处理部件(4；26；62)的流体处理介质处于初始状态的时间点开始在液体流过所述液体处理部件(4；26；62)的期间内的积分，其中，所述变量至少依赖于使用过程中液体流过所述液体处理部件(4；26；62)的速度和使用过程中液体流过所述液体处理系统的速度的其中之一，

其特征在于：

所述系统被配置以根据至少一个所述第二参数的当前值实现如下所述的至少其中之一：

(i)确定是否提供根据所述测量信号的至少一个当前值可获得的所述量度的值作为进一步处理的输入；以及

(ii)修正对所述量度的值的确定。

13.根据权利要求12所述的系统，被配置为实施根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

14.液体处理系统，包括：

包含至少一个液体处理部件(4；26；62)的液体处理设备，所述液体处理部件(4；26；62)包括至少一种液体处理介质，用于至少在一定程度上去除流过所述液体处理部件(4；26；62)的液体中的至少一种组分；以及

根据权利要求12或13所述的用于处理数据的系统。

15.计算机程序，包括一组当其包含在机器可读介质中时能够使系统(7；30；63)具有信息处理能力以实施根据权利要求1-11中任一项所述的方法的指令。