CN104703923B - 控制流体处理系统 - Google Patents

Abstract

一种流体处理系统，其包括装置(1)，所述装置(1)设有用于接收待处理的流体的入口(3)、用于提供至少部分处理的流体的出口(4)和用于接收可更换的流体处理芯(2)的接口，所述流体处理芯(2)包括至少一个流体处理部件(10、11)，该流体处理部件(10、11)用于处理被引导通过所述流体处理部件(10)的流体。一种用于控制流体处理系统的方法，其包括获得作为输入的目标值。使流体混合物中被引导通过所述至少一个流体处理部件(10、11)中的至少某个流体处理部件(10)的一部分流体得以调节，所述流体混合物进一步包括从所述入口(3)引导至所述出口(4)从而绕过至少所述某个流体处理部件(10)的流体。获得作为输入的目标值的步骤(26)包括从所述芯(2)设有的机器可读的标签(23)获得数据。

Description

控制流体处理系统

本发明涉及一种控制流体处理系统的方法，该流体处理系统包括装置，该装置设有用于接收待处理的流体的入口、用于提供至少部分处理的流体的出口和用于接收可更换的流体处理芯的接口，所述流体处理芯包括至少一个流体处理部件，该流体处理部件用于处理被引导通过流体处理部件的流体，该方法包括：

获得作为输入的目标值；和

使流体混合物中被引导通过至少一个流体处理部件中的至少某个流体处理部件的一部分流体得以调节，所述流体混合物进一步包括从入口引导至出口从而绕过至少某个流体处理部件的流体。

本发明还涉及一种用于控制流体处理装置的系统，所述装置设有用于接收待处理的流体的入口、用于提供至少部分处理的流体的出口和用于接收可更换的流体处理芯的接口，所述流体处理芯包括至少一个流体处理部件，该流体处理部件用于处理被引导通过该流体处理部件的流体，该系统包括：

用于提供信号的接口，该信号用于引起设备的设置的调节，所述设备用于调节流体混合物中被引导通过至少一个流体处理部件中的至少某个流体处理部件的一部分流体，所述流体混合物进一步包括从入口引导至出口从而绕过至少所述某个流体处理部件的流体；和

用于接收作为输入的目标值的接口，

其中该系统配置成根据接收的目标值确定信号的值从而实现目标值。

本发明还涉及一种流体处理系统，其包括：

一种装置，其设有用于接收待处理的流体的入口、用于提供至少部分处理的流体的出口和用于接收可更换的流体处理芯的接口，所述流体处理芯包括至少一个流体处理部件，该流体处理部件用于处理被引导通过该流体处理部件的流体。

本发明还涉及用于流体处理系统的流体处理芯，所述流体处理系统包括如下装置，该装置设有用于接收待处理的流体的入口、用于提供至少部分处理的流体的出口和用于接收流体处理芯的接口，从而允许通过入口接收的流体被引导通过芯并且返回至出口，

其中流体处理芯包括至少一个流体处理部件，该流体处理部件用于处理被引导通过流体处理部件的流体。

本发明还涉及一种提供多个这样的流体处理芯的方法。

本发明还涉及计算机程序。

WO 2010/099910 A2公开了操作水软化装置的方法，所述装置设有可自动调节的掺混设备，该掺混设备用于混合来自软化水的第一子流(sub-flow)和携带未处理水的第二子流的掺混水流。该装置设有电子调控设备(regulating device)。电子调控设备通过一个或多个在实验中确定的电流测量变量来控制掺混设备的调节位置，使得掺混水流中的水硬度设置为规定的目标值。掺混设备提供具有掺混水的一个或多个抽水站。目标值是通过一个或多个抽水站的设置来规定的并被传达至调控设备。在一种实施方案中，目标值是通过无线数据传输机制传达至水软化装置的电子调控设备的。

已知方法的问题是其需要抽水站——通常是指诸如咖啡机、蒸汽炊具(steamcookers)等的器具——的制造商为该器具添加网络接口并且与水软化装置提供商就数据协议达成一致。因为这使得这些器具更加昂贵并且将它们的制造商限制到特定的水软化装置提供商，所以水软化装置的使用者不可能找到许多适当的器具。

本发明的目的是提供用于控制流体处理系统的方法和系统、流体处理系统、流体处理芯、提供多个流体处理芯的方法和计算机程序，这使得流体处理系统的使用者能够使流体处理系统适应于器具，其中经处理的流体和进一步的流体的混合物是在很少或没有使用者输入的情况下使用的，而不需要使器具适应于流体处理系统。

该目的是通过根据本发明的控制流体处理系统的方法，根据第一方面实现的，其特征在于获得作为输入的目标值的步骤包括从该芯设有的机器可读的标签获得数据。

因为获得作为输入的目标值的步骤包括从该芯设有的机器可读的标签读取数据，该数据不需要从器具传达至执行该方法的系统。因此，正是芯而不是器具被适配，这是因为芯携带标签。此外，使用者既不需要输入用于获得目标值的信息，也不需要识别器具，从而需要很少或不需要使用者输入以在出口提供经处理的流体和另外的流体的适当混合物。这具有另外的作用，即执行该方法的系统中包括的任何使用者控制都可以是相对简单的。

流体处理芯一般包括流体处理部件，该流体处理部件用于在缓慢改变或固定的程度上处理被引导通过流体处理部件的流体，例如去除不希望的组分或添加组分。因此，在器具需要不同程度的处理的情况下，与绕过某个流体处理部件的流体掺混是设置处理程度的简单方式。因此，调节从入口引导至出口的流体的混合物的一部分。该部分由至少通过至少一个流体处理部件中的某个流体处理部件从入口引导至出口的流体构成。该混合物进一步包括从入口引导至出口从而绕过至少所述某个流体处理部件的流体。该流体混合物的另外的部分是以不同于构成经调节的部分的方式处理的，或根本不处理。作为该方法的一部分，用于调节该部分的设备的设置被根据目标值调节。目标值可以是这样的设置的目标值和所述设置的目标值之一。

因为流体处理芯是可更换的，相同的流体处理装置可简单地通过使用具有适当的流体处理部件的芯来用于执行不同类型的处理。所以，流体处理的供应商通常提供一系列芯，每个均为特定应用而定制。根据本文描述的方法，不同类型的芯进一步具有固定至其的标签。所述标签记录关于经处理的流体和进一步的流体之混合物的性质的不同目标值(与仅仅关于待操作该芯的条件的目标值相反)。因为该性质与待进行的处理类型紧密相关，芯类型的范围可保持在可接受的范围内。无论如何，机器可读的标签均可在制造过程的相对较后阶段附着至芯或当附着时将数据记录在其上。

在一种实施方案中，目标值是表示流体混合物的参数值的值。

与规定了该部分或另一设备设置的特定值的目标值比较，该实施方案的效果在于允许在芯的供应商不知道未处理流体的性质的情况下提供具有针对接收该混合物的特定器具的适当性质的流体混合物。某些类型的待处理的流体也可具有在其供应商之间变化很大的性质，如下列情况，例如在不同位置处供应的自来水。在该情况下，不可能规定混合物的具体掺混比。

该实施方案的变型包括接收至少一个测量信号和基于至少所述至少一个测量信号确定待处理的流体和流体混合物中至少之一的参数值。

这允许参数实际上被调控或控制。在流体混合物的参数的情况下，其可被直接控制以实现目标值。在待处理的流体，即在由某个流体处理部件处理之前在入口处接收的流体的参数的情况下，混合物中的适当掺混比可源自确定的参数值和目标值。如果执行该方法的系统进行测定，不需要提供使用者接口以从使用者或设置该系统的人员接收待处理的流体的参数值。也不需要配置用于从外部来源接收这样的值的接口。而且，可重复确定该参数值，以考虑到待处理的流体的性质随着时间推移的变化。

一种实施方案包括接收至少一个测量信号和基于至少所述至少一个测量信号确定流体混合物和被引导通过混合位置上游的所述某个流体处理部件的流体中至少之一的参数值，其中在所述混合位置处所述流体与绕过至少所述某个流体处理部件的流体混合。

该实施方案能够如下应付流体处理部件的有效性的改变：直接控制流体混合物的参数值或将被引导通过混合位置上游(但是一定在流体处理部件的下游)的所述某个流体处理部件的流体的参数值与表示尚待处理的流体的参数值的值相比较。

在一种实施方案中，所述某个流体处理部件包括用于通过吸着作用(sorption)来处理流体的介质。

该实施方案得益于吸着程度难以直接改变这一事实。尽管可能改变与流体处理介质的接触时间，但是这将导致吞吐量的改变。因此，在此类情况下，变化更易于通过将充分处理的流体与未处理的流体或在较少程度上处理的流体掺混来实现。在本上下文中，通过吸着的处理包括离子交换、通过螯合材料的处理、吸附和吸收。

在具体的变型中，流体处理介质包括至少部分以氢形式的离子交换材料。

该类型的流体处理介质适于去除对水中碳酸盐(或暂时)硬度有贡献的组分，但是具有降低水pH的效果。酸水是腐蚀性的。因此，为了使用在出口处提供的流体来保护器具，所要提供的是适当的掺混，以实现抗水垢和抗腐蚀之间的平衡。目标值可以是例如指示pH或碳酸盐硬度的值。供选择地，其可以是表示掺混分数的值，该掺混分数是在某个时间段内在出口处提供的、已绕过所述某个流体处理部件的流体的体积比例。这在掺混分数无论如何都应是非常低的或该方法仅仅在具有均匀供水的区域中应用的情况下是合适的。

一种其中流体是液体的实施方案进一步包括基于测量信号的至少一个值确定所述液体的参数的值，所述测量信号携带表示液体的参数值，该参数值至少取决于可被所述某个流体处理部件去除的组分的浓度。

该实施方案在流体的参数难以直接测量或不可能直接测量的情况下，或在流体的参数不能直接在线测量并且另外的参数可在线测量的情况下是合适的。一个实例是水的硬度，其可通过滴定确定，但是不能直接在线测量，而电导率传感器，也包括离子-选择性传感器，可在线使用。

在变型中，测量信号的值表示以下至少一种：

电导率；和

针对液体温度从基准温度的偏离而调整的电导率。

液体的电导率是适合的变量，因为其相对容易测量并且取决于液体中溶解或悬浮组分的浓度。因此，其适合用于向液体添加或从液体去除这种组分的流体处理部件的情况。如果测量信号的值表示针对流体温度从基准温度的偏离而调整的电导率，则该方法不需要涉及进行这样的调整。该参数可基于另外的参数更准确地确定，因为测量信号更准确地仅取决于所溶解组分的浓度，而不是还取决于随温度变化的活度系数。

在一种变型中，其值被确定的参数相当于对水中的暂时硬度有贡献的组分的浓度的量度。

该方法尤其适于该实施方案。水中的硬度是由于镁和钙离子。其包括两个组成部分，即暂时硬度和永久硬度。暂时硬度或碳酸盐硬度(所述两个术语在本文中可互换使用)是由所溶解的、具有碳酸根和碳酸氢根阴离子的矿物质造成的，而永久硬度与包含其他阴离子如氯化物的矿物质有关。用于去除暂时硬度的常规处理部件在固定程度上廉价地去除对暂时硬度有贡献的组分并且一般使得水更加酸性。因此，用于实现酸度水平或暂时硬度量度的目标值的掺混适合于为连接至流体处理系统的器具提供具有适当性质的水。

在一种实施方案中，数据是从标签无线读取的。

一种作用是该方法不依赖于使用者将线连接至芯。而且，其可在液体处于容易出现溢出的环境中的情况下实施。芯也不需要设有电连接器。

在一种变型中，数据是通过用于经由射频范围内的电磁波传达数据的设备从标签读取的。

一种作用是该方法不依赖于在标签与设有用于接收芯的接口的装置之间的视线。例如，标签可设置在芯的塑料壳体之内。而且，该方法在脏的环境下更强健(robust)。

根据另一方面，根据本发明的用于控制流体处理装置的系统的特征在于，该系统至少包括对设备的接口以从芯设有的机器可读的标签读取数据，并且在于该系统配置成使得数据从机器可读的标签读取以获得目标值。

获得目标值不需要该系统设有使用者易使用的使用者接口或用于与待提供以该流体混合物的器具交流的接口。

在一种实施方案中，该系统配置成执行根据本发明的方法。

根据另一方面，根据本发明的流体处理系统包括：

装置，其设有用于接收待处理的流体的入口、用于提供至少部分处理的流体的出口和用于接收可更换的流体处理芯的接口，所述流体处理芯包括至少一个流体处理部件，该流体处理部件用于处理被引导通过流体处理部件的流体；和

根据本发明的用于控制流体处理装置的系统。

根据另一方面，根据本发明的流体处理芯的特征在于，该流体处理芯设有记录数据的机器可读的标签，该数据包括表示用于这样的系统的目标值的数据，该系统用于调节流体混合物中被引导通过至少一个流体处理部件中的至少某个流体处理部件的一部分流体，所述流体混合物进一步包括从入口引导至出口从而绕过至少所述某个流体处理部件的流体。

在一种实施方案中，目标值是表示流体混合物的参数值的值。

所以，目标值不限于特定类型的装置。其仅仅说明了该装置通过控制用于设置流体混合物中被引导通过所述某个流体处理部件的流体部分的、可调节的组分来达到的值。

在一种实施方案中，所述某个流体处理部件包括通过吸着作用来处理流体的介质。

这使得流体处理芯是相对简单的。为去除某些组分，被引导通过流体处理部件的流体所处理的程度是固定的或至少随着时间的推移仅缓慢下降。不需要用于调节在芯中的处理程度的特征。反而，将芯放置其中的装置包括用于调节混合物中被引导通过流体处理芯的流体处理部件的一部分流体的组件，所述混合物进一步包括已绕过流体处理部件的流体。因此，仍可能提供具有某个期望浓度的、可通过吸着作用去除的组分的流体。

在一种实施方案中，流体处理介质包括至少部分以氢形式的离子交换材料。

该类型的材料适合于去除碳酸盐硬度。因为其还使得水更加酸性，为经处理和未处理的水之混合物的pH或碳酸盐硬度设置目标值是有用的。因此，提供这样的水是可能的，该水对使用它的器具不是太腐蚀性，对于具体的应用(例如，制作咖啡或茶)也不是太酸性或太碱性。

在一种实施方案中，标签配置为用于无线传输数据。

这在芯不需要设有连接器的意义上简化了芯。其可进一步是在不需要复杂的措施以从液体分离导线或连接器的情况下用于处理液体的芯。

在一种变型中，标签配置为经由射频范围内的电磁波传输数据。

一个作用是不需要至标签的视线。于是，芯也可用于其中灰尘容易积聚在芯上的环境中。而且，就标签位置而言，有更大程度的灵活性。典型地，流体处理芯在至少部分插入滤头的一端具有接口。标签可位于被插入滤头的一端处的区段中，而用于读取数据和/或向标签写入数据的设备位于滤头中。从而，标签和设备相当紧密地在一起。在一种变型中，标签包括存储器设备。在具体的变型中，标签配置成使得数据能够被写入存储器设备。这赋予制造商更大的灵活性，因为目标值可在标签已被并入芯中之后写入存储器设备。而且，数据可在流体处理系统中的芯的使用期间被写入标签。

根据另一方面，在提供多个根据本发明的流体处理芯的方法中，至少两个流体处理芯预先设有各自的记录数据的机器可读的标签，该数据包括表示在流体处理芯之间存在差异的目标值的数据。

因此，每个流体处理芯均携带标签，该标签记录适于使用流体处理芯来处理的流体的具体应用的目标值。

该方法的一种实施方案包括为芯提供视觉上可感知的指示，每个指示均与所述目标值相关联和根据关联的目标值而存在差异。

使用者是通过他对具体的流体处理芯的选择，而不是通过经由使用者接口输入数据来有效地为流体处理系统提供输入。为了使使用者能够作出正确的选择，提供视觉上可感知的指示，例如为固定至芯壳体的标记(labels)的形式。

在一种实施方案中，表示目标值的数据被转移至由芯携带的机器可读的标签。

在该实施方案中，在生产过程的相对较后阶段记录目标值，允许制造商以灵活的方式提供用于相对宽范围应用的芯。

根据本发明的另一方面，提供包括一套指令的计算机程序，该指令当被输入机器可读的介质中时，能够使得具有信息处理能力的系统执行根据本发明的方法。

本发明将参考附图进一步详细阐释，其中：

图1是包括可更换的液体处理芯的液体处理系统的非常示意性的图；

图2是显示出在用于控制液体处理装置的操作的方法中的步骤的流程图。

图3是流体处理系统的简图，其是为了阐释确定可被液体处理芯中液体处理部件去除的组分浓度量度的方法。

作为流体处理系统的一个实例，包括滤头1和可更换的芯2的液体处理系统显示在图1中。滤头1和芯2设有用于以可释放的方式将芯2锁闭至滤头1的机械接口。密封提供了流体密封式连接，其用于将液体转移至芯2以便在其中包括的液体处理部件中处理并且用于将液体转移回至滤头1。在该实例中，液体处理系统是用于软化水的系统，但是其可被适配成从其他类型的液体中去除其他组分，或事实上适配成添加组分。

滤头1设有用于连接至未处理的水的来源例如自来水供应的入口连接器3。滤头1进一步包括用于连接至导管(未显示)的出口连接器4。使用时，至少部分处理的(即软化的)水是经由连接的导管供应至一个或多个器具的。这些器具可包括蒸汽炊具、用于制作饮料如茶、咖啡或后混合饮料(post-mix beverage)(可乐等)的设备、洗碗机等。取决于器具中水的应用类型，对水的组成有不同的要求。例如，用于制作饮料的水应主要是中性的。用于洗碗机和蒸汽机(steamer)的水不应是太腐蚀性的，但是也尽可能的软。

在所示出的实施方案中，出口连接器4不可直接连接至导管。传感器设备5是经由其入口连接器6连接至出口连接器4的。传感器设备5的出口连接器7可连接至通向器具的一个或多个导管。

第一和第二流体路径从入口连接器3通过液体处理系统至出口连接器4。通过入口连接器3接收的水被引导至可变比例的分流器8，其中第一和第二流体路径分开。第一流体路径通过滤头1的出口经由芯2的入口沿着下水管9下降至至少一个液体处理介质的第一床10。

液体处理介质的第一床10包括以颗粒形式的液体处理介质。液体处理介质包括至少一种类型的离子交换树脂，尤其是以氢形式的阳离子交换树脂。阳离子交换树脂可为弱酸性类型。至少起初，液体处理介质的第一床10对于从穿过其的水中去除所有的暂时硬度是有效的。

作为氢离子的交换，从水中去除钙和镁离子。氢离子与碳酸根和碳酸氢根离子反应，在后者的情况下形成水和二氧化碳。结果，总的离子浓度下降，使水的电导率明显变化。水的pH也降低了。

第二流体路径绕过液体处理介质的第一床10。相反，将水从可变比例的分流器8引导至滤头的不同出口，然后通过芯2的第二入口至液体处理介质的第二床11。液体处理介质的第二床11位于第一床10的下游。因此，其形成混合位置，在其中第一和第二流体路径汇合，从而将已穿过液体处理介质的第一床10的水与已绕过液体处理介质的第一床10的水混合。

液体处理介质的第二床11可包含与第一床10相同的介质。在该情况下，其是这样的薄，以致被引导通过第二床11的水与被引导通过二者的水相比在不同程度上经处理，原因是绕过液体处理介质的第一床10的水与离子交换材料的接触时间太短。在另一实施方案中，不同液体处理介质被包含在第二床11中。其可仍包含通过吸着作用处理水的介质，例如活性炭。供选择地或另外，其可包含用于向水添加组分的介质。尤其，其可配置成释放缓冲剂。例如，其可包含载有钾的阳离子交换介质，其作为钙和镁的交换而被释放并且用于将水的pH稳定在某个范围内的值。所述某个范围的下限的值可以是5至7。所述某个范围的上限的值可以是例如7至9。缓冲剂可在液体处理介质的第一床10中的阳离子交换介质被耗尽之前早已被耗尽，因为主要是在该后者介质的生命周期之初，pH否则会显著下降。

为了说明的目的，绕过液体处理介质的第一床10的水将在本文中被称为“未处理的”，而已穿过由液体处理介质的第一床10形成的液体处理部件的水将被称为“经处理的”。

从混合位置起，经处理的水和未处理的水之混合物被引导通过芯2的出口和滤头1的入口经过流量计12至出口连接器4。

流量计配置成测量体积流速和累积的体积流量之一。

液体处理系统的操作由滤头1控制，其包括数据处理单元13和存储器14。数据处理单元13接收来自流量计12的信号。同样，其通过接口15接收来自传感器设备5的信号。

传感器设备5包括电导率传感器16和温度传感器17。其进一步包括处理器18，处理器18用于在温度已经在某个基准温度如25℃的情况下，将电导率值转化成有关的值。根据从基准温度的偏离的校正考虑了给定离子浓度的电导率随着温度而改变这一事实。因为电导率用于确定可通过第一床10中的液体处理介质去除的组分浓度的量度，所以该校正提高了在无需为数据处理单元13提供温度信号的情况下可以实现该确定的准确度。这节省了导线和连接器。

在供选择的实施方案中，传感器设备5包括温度-依赖性元件并且配置成提供已经归一化到基准温度的模拟信号。在该情况下，处理器18可被省掉并且模拟信号仅仅需要被取样和数字化。

数据处理单元13被编程，以使用温度调节的电导率值(下文中称为电导率值)来调节水混合物中未处理的水与经处理的水之比，从而实现特定的目标值。

经处理的水和未处理的水之混合物中被引导通过第二流体路径的水的比例被称为掺混分数x。其可通过调节可变比例的分流器8的设置来调节，为了该目的，将数据处理单元13连接至电动马达20或类似的致动器的接口19。电动马达20可以是例如由传感器(未显示)增强的伺服马达或步进马达。

滤头1包括至少一个另外的接口21，该另外的接口21可包括至少一个人机接口和用于与外部设备或器具交换数据的通信接口。尤其是，可经由另外的接口21提供输出信号。

滤头1还设有用于从芯2设有的机器可读的标签23读取数据的设备22。在此待讨论的实施方案中，标签23和设备22也配置成使得设备22能够将数据写入标签23以存储于其中包括的非易失性存储器组件中。该实施例中的标签23是RFID(射频识别设备)标签，尤其是被动型的。其可被包括于固定至芯2的壳体外部的包装中。供选择地，芯2的壳体可由塑料制成并且所述包装包括嵌在壳体中或附着至壳体内部的标签23。如果标签23放置在芯2的机械接口元件的区域中，比如放置在插入滤头1的接收空间中的芯2的一部分中，则从标签读取数据和向标签写入数据所需的信号可以是相当弱的。

芯2进一步设有一个或多个视觉上可感知、与期望的应用类型相关联的指示。这可包括应用类型的打印的说明书，或芯的壳体可具有取决于应用类型的颜色。例如，可以有一类针对期望用于处理待用在制作饮料的机器中的水的芯的装扮(get-up)和不同类的针对期望用于处理待用在其他类型的器具中的水的芯的装扮。后者包括这样的器具，其中水被加热用于制备热饮之外目的，例如蒸汽机、洗碗机、炊具等等。

与应用类型相关联的目标值也记录在用于被设备22读取的标签23中。该值可包括与应用类型相关联的标识符，该标识符被链接至滤头1的存储器14中存储的表中的另外的目标值。为了当无论何时规格改变时都不必重新编程滤头1，目标值在大多数实施方案中都可用来为在液体处理系统中独立于实施控制算法的系统中存储的任何数据而实施的控制算法设置目标。其可以是对于液体处理系统的组分的设置和该系统提供的经处理的和未处理的液体之混合物的参数值之一。前者的一个例子是表示掺混分数x的目标值的值或表示可变比例的分流器8的设置的值。这样的目标值在下述应用中是常见的，其中未处理的和经处理的水之混合物未提供给用来制作饮料的器具，而是提供给其中主要产生蒸汽的器具。在这种器具中，掺混分数x的相对低的值如10％通常是合适的，因为主要考虑是预防水垢。在其他应用中，目标值是与经处理的和未处理的水之混合物的特定组成，尤其是暂时硬度或pH相关联的值。在该情况下，实施控制算法的系统确定可变比例的分流器8的适当的设置，以便通过确定经处理的水、未处理的水或经处理的和未处理的水之混合物的该性质来实现目标值。

作为滤头1中包括的控制系统所执行的方法的实例，图2显示出当检测芯2在液体处理系统中的放置时，从标签23读取容量数据(步骤24)。这些数据包括使得系统能够确定是否存在用于处理水的任何容量剩下的数据。其可包括指示液体处理芯2的初始容量的值和指示从芯2的生命周期开始起该容量的使用的值。如果没有剩余容量，意味着第一床10中的液体处理介质被耗尽，则在已经通过另外的接口21提供输出信号(步骤25)之后，该方法停止。

目标值也从标签23读取(步骤26)。在任选的步骤27中，从标签23读取另外的参数。这样的参数可能在用于仅仅使用传感器设备5确定未处理的水的暂时硬度的方法中需要。它们包括与液体处理介质类型相关的信息。尤其地，它们可包括这样的信息，该信息使得滤头1能够确定芯2是否适合于其被编程以执行的、用于确定未处理的水的暂时硬度的方法。如果芯不适合，则该方法也继续步骤25，其中通过另外的接口21提供错误信号。

如剩下足够的容量，芯2是适合的并且目标值是掺混分数x的值，则将掺混分数调整(步骤28)至该目标值。以该设置操作液体处理系统。在一种实施方案中，使可变比例的分流器8或马达20的设置关联到掺混分数x的值的表被存储在存储器14中并且用于将掺混分数x调整至目标值。在具体的实施方案中，这样的表是使用由与本申请相同的申请人于2013年8月28日提交的未决国际专利申请号PCT/EP2013/067761中充分阐释的方法来汇编的。对于附图中显示的实施方案的供选择实施方案中，放置在芯2接口上游的第一和第二流体路径中的流量传感器用于确定掺混分数x的值。

在液体处理系统的操作期间，对芯2可用容量的使用进行追踪(步骤29)。这涉及持续地确定这样的使用参数的值，该使用参数对应于变量从液体处理部件中的液体处理介质为初始状态的时间点起、在液体流过芯2中的液体处理部件的时间段内的积分，其中该变量至少取决于使用期间液体流过液体处理部件的速率和使用期间液体流过液体处理系统的速率之一。在一种实施方案中，该参数对应于已经流过液体处理芯2的水的累积体积，其可用未处理的水的暂时硬度加权。在另一实施方案中，该参数对应于已经仅仅流过液体处理部件的水的累积体积，在该实施例中流过液体处理介质的第一床10，再次任选地用未处理的水的暂时硬度加权。使用流量计12确定通过芯2的体积流量。仅仅通过第一床10的体积流量是额外地使用掺混分数x的知识来确定的。使用下面描述的许多可能的方法中的任一种确定暂时硬度。

使用参数的初始值是在该方法开始时进行的步骤24中从标签23读取的。然后将该值在使用期间添加至芯2。更新的值写入标签23。因此，芯2可在使用期间去除并且在其生命周期的任何点处放回在相同或不同的滤头1中。

一旦使用参数已经达到同样在初始步骤24中从标签23读取的最大值，该方法就继续最终步骤25，其中通过另外的接口提供输出信号。这向使用者发出的信号是，芯2要用新芯更换并且返回至供应商以便再生其中包含的液体处理介质。

如果起初读取的目标值(步骤26)不直接表示掺混分数x而是表示经处理的和未处理的水之混合物的性质，则对可变比例的分流器8进行不同的控制。以与上述的相应步骤29相同的方式追踪可用容量的使用(步骤30)。

可能的是，直接使用从传感器设备5接收的电导率值以及将这些值转化成硬度值的表或函数来确定经处理的和未处理的水之混合物的硬度。该方法依赖于未处理的水中引起暂时硬度的组分与其他矿物质的固定比例或依赖于针对可能不变的当地供水而适配的表或函数的使用。

在所示出的实施例中，确定未处理的水的硬度(步骤31)，确定为实现目标值所需要的对掺混分数x的调节(步骤32)并且通过调节可变比例的分流器8来调节掺混分数x。重复这些步骤31-33，例如以定期的间隔或当在从传感器设备5接收的信号中检测到某种模式时。一旦可用的容量已经用尽，该方法再次进行至最终步骤25，其中经由另外的接口21提供更换芯2的信号。

确定未处理的水的暂时硬度的步骤31可以以许多方式中的任何一种来进行。为了阐释这一点，参考图3中简单的液体处理系统的示意图。液体从入口34经由第一或第二流体路径流至出口35。第一和第二流体路径在分离位置36处分开并且在混合位置37处汇合，从而将被引导通过第一路径的液体与被引导通过第二路径的液体混合。液体处理部件38仅在第一流体路径中提供。将其配置成，在某种程度上从被引导通过其的液体去除某些组分，在该实施例中是指引起暂时硬度的那些。为了简化，被引导通过第二路径的液体剩下未处理。

将未处理液体的电导率设为s₀并将在液体处理部件38和混合位置37之间流动的充分处理的液体的电导率设为s₁。在掺混分数的给定值下，混合位置37下游处液体混合物的电导率s(x)可以如下表示：

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

这里，△s≡s₀-s₁是由于液体处理部件38中的处理而造成的电导率的改变，其对应于未处理的液体的引起暂时硬度的组分对总电导率的贡献。其可以通过除以因子F而转化成暂时硬度的量度。因子F可以是常数，例如30μS/°dΗ，其中dH表示德国硬度(deutscheHarte)。通过使用取决于未处理的液体、经处理的液体以及经处理的液体和未处理的液体的混合物中的至少一种的电导率的变量转换因子F，更精确的转换是可能的。一个实例是转换因子F随着使用的电导率值线性下降，如在由与本申请的申请人相同的申请人于2013年7月4日提交的国际专利专利申请号PCT/EP2013/064112中更充分描述的。

为了获得由于液体处理部件38进行的处理而造成的电导率的改变△s的值，一种仅使用混合位置37下游处传感器设备的方法，正如可能在图1的液体处理系统中使用的，涉及对掺混分数x作出小的改变。本质上，关于掺混分数x，方程式(1)的导数值，即经处理的水和未处理的水之混合物的电导率的方程式(1)的导数值是如下确定的：

s'(x)＝△s。 (2)

在供选择的实施方案中，另外的传感器设备布置成测量未处理的水的电导率s₀。在获悉了混合位置下游处经处理的水和未处理的水之混合物的掺混分数x和电导率s(x)的情况下，由于液体处理部件38进行的处理而造成的电导率的改变△s也可确定并且转换成可被液体处理部件38去除的组分的浓度的量度。在仍另一供选择的实施方案中，该差异△s是直接通过将传感器设备放置在液体处理部件38的上游和下游来测量的，其中至少下游传感器设备位于混合位置37的上游。这最容易如下实施：将混合位置设于滤头1中并且和将滤头1和芯2以这样的方式配置，使得第二流体路径完全地绕过芯2。

在没有完全从液体处理部件中的液体中去除暂时硬度或此外通过第二流体路径中的另外的液体处理部件在较少程度上去除暂时硬度的情况下，将使用任一种上述用于近似电导率的改变△s的方法所确定的值乘以将此考虑在内的因子，以及乘以转换因子F。

无论使用的方法，未处理的水的暂时硬度的值被用来确定掺混分数x的适当的值，以实现从芯2设有的标签23读取的目标值。因此，使用者不需要输入目标值，也不需要将其通过另外的器具传达至滤头1。

本发明不限于上述实施方案。例如，实现暂时硬度的目标值的方式可以在芯的生命周期中变化，如同在由与本申请的申请人相同的申请人于2013年8月28日提交的国际专利申请号PCT/EP2013/067759中更充分描述的。因此，可计算未处理的水的暂时硬度，以确定掺混分数x需要的调节，在芯2的生命周期中的某个时段实现目标值，而在芯2生命周期的另外的时段期间直接使用经处理的和未处理的液体之混合物的电导率。根据目标值的对掺混分数x的控制也可以在如通过使用参数所确定的芯2的生命周期的某些时段期间被抑制或暂停。该方法可在用于去除永久硬度或以类似方式完全脱除液体如水中的矿物质的系统中实施，因为处理的类型本质上只取决于芯2中进行的液体处理。

参考标号列表

1-滤头

2-液体处理芯

3-入口连接器

4-出口连接器

5-传感器设备

6-传感器设备的入口连接器

7-传感器设备的出口连接器

8-可变比例的分流器

9-下水管

10-液体处理介质的第一床

11-液体处理介质的第二床

12-流量计

13-数据处理单元

14-存储器

15-与传感器设备的接口

16-电导率传感器

17-温度传感器

18-处理器

19-与马达的接口

20-马达

21-另外的接口

22-读/写设备

23-机器可读的标签

24-步骤(读取容量数据)

25-步骤(提供输出信号)

26-步骤(读取目标值)

27-步骤(读取参数)

28-步骤(调整掺混分数)

29-步骤(追踪容量使用)

30-步骤(追踪容量使用)

31-步骤(确定未处理的水的硬度)

32-步骤(确定需要的调节)

33-步骤(调整掺混分数)

34-入口

35-出口

36-分开位置

37-混合位置

38-液体处理部件

Claims (14)

1.用于控制流体处理系统的方法，所述流体处理系统包括装置(1)，所述装置(1)设有用于接收待处理的流体的入口(3)、用于提供至少部分处理的流体的出口(4)和用于接收可更换的流体处理芯(2)的接口，所述流体处理芯(2)包括至少一个流体处理部件(10、11)，该流体处理部件(10、11)用于处理被引导通过某个流体处理部件(10)的流体，所述方法包括：

获得作为输入的目标值；和

通过根据目标值使用于调节部分的装置(20、8)的设置得以调节，以使流体混合物中被引导通过所述至少一个流体处理部件(10、11)中的至少某个流体处理部件(10)的一部分流体得以调节，所述流体混合物进一步包括从所述入口(3)引导至所述出口(4)从而绕过至少所述某个流体处理部件(10)的流体，

其中所述某个流体处理部件(10)包括用于通过离子交换处理流体的介质，其特征在于，

获得作为输入的目标值的步骤(26)包括从所述流体处理芯(2)设有的机器可读的标签(23)获得数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标值是表示所述流体混合物的参数值的值，或用于调节部分的装置(20、8)的设置的目标值。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括接收至少一个测量信号和基于至少所述至少一个测量信号确定所述待处理的流体和所述流体混合物中至少之一的所述参数值。

4.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括接收至少一个测量信号和基于至少所述至少一个测量信号确定所述流体混合物和在混合位置(11)上游处被引导通过所述某个流体处理部件的流体中至少之一的所述参数值，在所述混合位置(11)处被引导通过所述某个流体处理部件的流体与绕过至少所述某个流体处理部件(10)的流体混合。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述流体是液体，所述方法进一步包括基于测量信号的至少一个值确定所述液体的参数值，所述测量信号携带表示所述液体的参数值，该参数值取决于至少可被所述某个流体处理部件(10)去除的组分的浓度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述参数是水的硬度，或所述参数相当于对水中的暂时硬度有贡献的组分的浓度的量度。

7.用于控制流体处理装置的系统，所述装置设有用于接收待处理的流体的入口(3)、用于提供至少部分处理的流体的出口(4)和用于接收可更换的流体处理芯(2)的接口，所述流体处理芯(2)包括至少一个流体处理部件(10、11)，该流体处理部件(10、11)用于处理被引导通过所述流体处理部件(10、11)的流体，其中所述流体处理部件(10、11)的某个流体处理部件(10)包括用于通过离子交换处理流体的介质，所述系统包括：

用于提供信号的接口(19)，所述信号用于引起设备(20、8)的设置的调节，所述设备(20、8)用于调节流体混合物中被引导通过所述某个流体处理部件(10)的一部分流体，所述流体混合物进一步包括从所述入口(3)引导至所述出口(4)从而绕过至少所述某个流体处理部件(10)的流体，

其中所述系统配置成根据接收的目标值确定所述信号的值从而实现所述目标值，

其中所述系统至少包括对设备(22)的接口，所述设备(22)用于从所述流体处理芯(2)设有的机器可读的标签(23)读取数据，其特征在于，

所述系统配置成使得数据从所述机器可读的标签(23)读取，以获得所述目标值。

8.根据权利要求7所述的系统，所述系统配置成进行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

9.流体处理系统，其包括：

装置(1)，其设有用于接收待处理的流体的入口(3)、用于提供至少部分处理的流体的出口(4)和用于接收可更换的流体处理芯(2)的接口，所述流体处理芯(2)包括至少一个流体处理部件(10、11)，该流体处理部件(10、11)用于处理被引导通过所述流体处理部件(10、11)的流体；和

根据权利要求7或8所述的系统。

10.用于流体处理系统的流体处理芯，所述流体处理系统包括装置(1)，所述装置(1)设有用于接收待处理的流体的入口(3)、用于提供至少部分处理的流体的出口(4)和用于接收流体处理芯的接口从而允许通过所述入口(3)接收的流体被引导通过所述流体处理芯(2)并且返回至所述出口(4)，

其中所述流体处理芯包括至少一个流体处理部件(10、11)，该流体处理部件(10、11)用于处理被引导通过所述流体处理部件(10、11)的流体，和

其中所述流体处理部件(10、11)的某个流体处理部件(10)包括用于通过离子交换处理流体的介质，其特征在于，

所述流体处理芯设有记录数据的机器可读的标签(23)，所述数据包括表示用于系统的目标值的数据，所述系统用于调节流体混合物中被引导通过所述至少某个流体处理部件的一部分流体，所述流体混合物进一步包括从所述入口(3)引导至所述出口(4)从而绕过至少所述某个流体处理部件(10)的流体。

11.根据权利要求10所述的流体处理芯，其中所述目标值是表示所述流体混合物的参数值的值，或用于调节部分的装置(20、8)的设置的目标值。

12.根据权利要求11所述的流体处理芯，其中所述参数是水的硬度，或所述参数相当于对水中的暂时硬度有贡献的组分的浓度的量度。

13.用于提供多个根据权利要求10-12中任一项所述的流体处理芯(2)的方法，其中所述流体处理芯(2)中的至少两个设有各自的记录数据的机器可读的标签(23)，所述数据包括表示在所述流体处理芯(2)之间存在差异的目标值的数据。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法包括为所述流体处理芯(2)提供视觉上可感知的指示，每个指示均与所述目标值相关联并根据关联的目标值而存在差异。