CN105502264B - 自动售液机上称量式出液计量系统及其计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动售液领域，尤其是一种自动售液机上称量式出液计量系统及其计量方法。该计量系统包括售液机外壳、储液容器、暂存杯和控制器，取液窗口上方的售液机外壳内设有暂存杯，暂存杯连接有用于称量暂存杯内液体量的称重传感器，暂存杯上方设置有进液阀，进液阀与抽液泵通过进液管道相连，抽液泵通过进液管道与储液容器相连，暂存杯下方连接有放液管道，放液管道上设置有放液阀，放液管道延伸至取液窗口内，控制器分别与称重传感器、抽液泵、进液阀以及放液阀相连接。该系统可以有效避免因外界对于称量的干扰，从而提高称量的准确性，避免销售方不必要的损失，其整体结构简单，制造成本低，可以广泛推广运用于自动售酒、自动售水等领域。
Description
技术领域
本发明涉及自动售液领域，尤其是一种自动售液机上称量式出液计量系统及其计量方法。
背景技术
自动售液机的发展为人们的生活提供的便利，而随着市场扩大，如白酒、红酒等高端饮品也逐渐加入了自动售液机的行列中，使其更适应现代人的生活消费习惯。传统自动售酒机的出液计量方式主要有两种，一种是为顾客提供杯具，顾客自觉采用统一的杯具承接定量的液体；二则是通过计量泵实现计量控制。就计量精度而言，前者需要顾客自觉和工作人员监督；而后者则依靠计量泵的精确性。针对普通的饮料，上述两种方式虽然无法达到精确计量，但已足以应对。然而，针对红酒、白酒等较为昂贵的饮品，若无法做到精确计量，则为对销售者和消费者双方都带来困扰。
申请号为201510099167.2的专利文献公开了一种用于售酒机上的出酒计量系统及计量方法，其通过设置于出酒箱体底部的称重传感器实现出酒计量功能，在取酒时需要将取酒瓶防止于称重传感器上方酒瓶托盘上进行取酒称量，因此，其称重容易受取酒外界人为因素干扰，造成称量不准确，给销售者带来损失；而若在出酒箱体上另外加装防止外界干扰称重的机构，则会使装置结构更加复杂，提高售酒机成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动售液机上称量式出液计量系统，该机构可以有效防止外界对于取酒计量的干扰。
本发明公开的自动售液机上称量式出液计量系统，包括售液机外壳、储液容器、暂存杯和控制器，所述售液机外壳上设置有取液窗口，所述取液窗口上方的售液机外壳内设有所述暂存杯，所述暂存杯连接有用于称量暂存杯内液体量的称重传感器，所述暂存杯上方设置有进液阀，所述进液阀与抽液泵通过进液管道相连，所述抽液泵通过进液管道与储液容器相连且进液管道一端延伸至储液容器底部，所述暂存杯下方连接有放液管道，所述放液管道上设置有放液阀，且放液管道延伸至取液窗口内，所述控制器分别与称重传感器、抽液泵、进液阀以及放液阀相连接。
优选地，所述暂存杯内具有多个腔室，所述暂存杯的各个腔室分别对应设置有储液容器、进液管道、进液阀、放液管道以及放液阀。
优选地，所述暂存杯与放液管道之间还设置有缓流杯，所述缓流杯的容量大于或等于暂存杯容量，且缓流杯的下端出液口尺寸小于暂存杯下端出液口尺寸。
本发明还公开了三种采用上述出液计量系统的计量方法。
计量方法一依次包括如下步骤：
a、向控制器输入液体需求量；
b、控制器控制抽液泵运行，进液阀开启，从储液容器中抽取液体至暂存杯；
c、称重传感器监测暂存杯的液体量并实时将数据输送至控制器，当暂存杯的液体量达到液体需求量时，控制器控制进液阀关闭，抽液泵停止运行，并且开启放液阀，暂存杯开始放液；
d、暂存杯放液完毕后，控制器关闭放液阀。
计量方法二依次包括如下步骤：
a、向控制器输入液体需求量；
b、控制器控制抽液泵运行，进液阀开启，从储液容器中抽取液体至暂存杯，同时控制器开始计时；
c、称重传感器监测暂存杯的液体量并实时将数据输送至控制器，当暂存杯的液体量达到预设的称量基准值时，控制器计算出从抽液泵开始抽液到抽取称量基准值液体所需要的时间T1，并据此计算出抽取a步骤中输入的液体需求量需要的时间T2；
d、控制器控制放液阀开启，开始输出液体，当抽液泵抽取液体到暂存杯的持续时间达到c步骤中计算出时间T2后，控制器控制进液阀关闭、抽液泵停止运行，暂存杯放液继续进行，直至称重传感器监测到暂存杯中液体下放完毕，控制器控制放液阀关闭，完成计量出液。
计量方法三依次包括如下步骤：
a、向控制器输入液体需求量；
b、控制器控制抽液泵运行，进液阀开启，从储液容器中抽取液体至暂存杯；
c、称重传感器实时监测暂存杯内的液体量，当暂存杯内的液体量到达预先设定的基准值时，控制器控制放液阀开启，暂存杯开始放液，并开始计时，同时抽液泵和进液阀关闭，暂存杯停止进液，称重传感器监测暂存杯停止进液时间段内暂存杯液体减少量，计算出暂存杯下放液体流量，作为第一时间段的放液流量，并立即开启抽液泵和进液阀；
d、称重传感器监测到暂存杯内的液体变化量达到设定的变化值时，控制器再次控制抽液泵和进液阀瞬时关闭后开启，称重传感器监测此次暂存杯停止进液时间段内暂存杯液体减少量，计算出暂存杯下放液体流量，作为暂存杯内的液体变化量达到设定的变化值后的放液流量；
e、控制器通过各时间段内的放液流量和各时间段内的放液时间计算出累积放液量；
f、重复进行d、e步骤，直至累积放液量加上称重传感器测得的暂存杯内剩余液体量等于液体需求量，关闭抽液泵、进液阀，暂存杯继续放液，直至暂存杯放液完毕，关闭放液阀，计量出液完成。
本发明的有益效果是：在本发明中称量传感器和暂存杯均设置于售液机外壳内，因此可以有效避免因外界对于称量的干扰，从而提高称量的准确性，避免销售方不必要的损失；此外，其整体结构简单，制造成本低，可以广泛推广运用于自动售酒、自动售水等领域。
附图说明
图1本发明自动售液机上称量式出液计量系统的结构图；
图2是缓流杯的示意图；
图3是分腔室的暂存杯的俯视图。
附图标记：售液机外壳1、储液容器2、抽液泵3、暂存杯4、称重传感器5、取液窗口6、进液管道7、进液阀8、放液管道9、放液阀10、取液容器11，缓流杯12，腔室13，控制器14。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明公开的自动售液机上称量式出液计量系统，包括售液机外壳1、储液容器2、暂存杯4和控制器14，所述售液机外壳1上设置有取液窗口6，所述取液窗口6上方的售液机外壳1内设有所述暂存杯4，所述暂存杯4连接有用于称量暂存杯4内液体量的称重传感器5，所述暂存杯4上方设置有进液阀8，所述进液阀8与抽液泵3通过进液管道7相连，所述抽液泵3通过进液管道7与储液容器2相连且进液管道7一端延伸至储液容器2底部，所述暂存杯4下方连接有放液管道9，所述放液管道9上设置有放液阀10，且放液管道9延伸至取液窗口6内，所述控制器14分别与称重传感器5、抽液泵3、进液阀8以及放液阀10相连接。
使用上述自动售液机上称量式出液计量系统可以采取以下计量方法：
计量方法一，依次包括如下步骤：
a、向控制器14输入液体需求量；
b、控制器14控制抽液泵3运行，进液阀8开启，从储液容器2中抽取液体至暂存杯4；
c、称重传感器5监测暂存杯4的液体量并实时将数据输送至控制器14，当暂存杯4的液体量达到液体需求量时，控制器14控制进液阀8关闭，抽液泵3停止运行，并且开启放液阀10，暂存杯4开始放液；
d、暂存杯4放液完毕后，控制器14关闭放液阀10。
其中称重传感器5的作用是称量暂存杯4中的液体量，并将数据输送至控制器14内，因此称重传感器5可设置于暂存杯4下方，也可将暂存杯4吊挂于称重传感器5下方，均可使其感应暂存杯4内的液体量的变化，进液管道7及进液阀8也不能直接与暂存杯4相接触，以免影响称重。由于暂存杯4和称重传感器5被设置于取液窗口6上方的售液机外壳1内，因此，可以避免外界对其称重计量的干扰，也就无需另外设计防干扰装置，从而可以简化装置结构，降低制造成本。
但是采用方法一时，若顾客液体需求量大于暂存杯4容积则需要进行多次计量输出，而在多次计量输出之间会出现时间间隔，无法做到连续计量出液，因此，其顾客体验效果不佳。为解决这一问题作为优选方式，所述暂存杯4与放液管道9之间还设置有缓流杯12，所述缓流杯12的容量大于或等于暂存杯4容量，且缓流杯12的下端出液口尺寸小于暂存杯4下端出液口尺寸。在暂存杯4已经称量好的液体被快速释放到缓流杯12，而缓流杯12则以相对较慢的速度下放到顾客的承接容器内，在缓流杯12下放液体过程中，控制器14控制重复进行b、c、d步骤，在缓流杯12液体下放完毕之前再将第二次的称量好的液体下放到缓流杯12内，从而使缓流杯12液体下放液体可以持续进行，以避免顾客未承接完液体就将承接容器移开，从而提高顾客体验满意度。
除此之外，为解决方法一中出现的上述问题，本发明进一步提供了计量方法二：
其依次包括如下步骤：
a、向控制器14输入液体需求量；
b、控制器14控制抽液泵3运行，进液阀8开启，从储液容器2中抽取液体至暂存杯4，同时控制器14开始计时；
c、称重传感器5监测暂存杯4的液体量并实时将数据输送至控制器14，当暂存杯4的液体量达到预设的称量基准值时，控制器14计算出从抽液泵3开始抽液到抽取称量基准值液体所需要的时间T1，并据此计算出抽取a步骤中输入的液体需求量需要的时间T2；
d、控制器14控制放液阀10开启，开始输出液体，当抽液泵3抽取液体到暂存杯4的持续时间达到c步骤中计算出时间T2后，控制器14控制进液阀8关闭、抽液泵3停止运行，暂存杯4放液继续进行，直至称重传感器5监测到暂存杯4中液体下放完毕，控制器14控制放液阀10关闭，完成计量出液。
在进行方法二操作之前，需要在控制器14内提前设定称量基准值，称量基准值要求不能过大，通常即为自动售液机的单次最低输出量，通过计量达到称量基准值所需的抽取时间T1，计算出液体抽取速率，进而计算出抽取顾客输入的液体需求量所花费的时间T2，保持抽取速率不变，通过控制液体抽取时间计量就可输出顾客的液体需求量。
方法二的克服了方法一中间隔输出液体的缺陷，可以提高顾客使用体验效果。然而方法二也存在一些缺陷：当顾客的液体需求量远大于称量基准值，就会在出液过程中会进一步放大称量误差，最终导致液体计量误差偏大。针对该问题，本发明公开了进一步优选的计量方法三，其依次包括如下步骤：
a、向控制器14输入液体需求量；
b、控制器14控制抽液泵3运行，进液阀8开启，从储液容器2中抽取液体至暂存杯4；
c、称重传感器5实时监测暂存杯4内的液体量，当暂存杯4内的液体量到达预先设定的基准值时，控制器14控制放液阀10开启，暂存杯4开始放液，并开始计时，同时抽液泵3和进液阀8关闭，暂存杯4停止进液，称重传感器5监测暂存杯4停止进液时间段内暂存杯4液体减少量，计算出暂存杯4下放液体流量，作为第一时间段的放液流量，并立即开启抽液泵3和进液阀8；
d、称重传感器5监测到暂存杯4内的液体变化量达到设定的变化值时，控制器14再次控制抽液泵3和进液阀8瞬时关闭后开启，称重传感器5监测此次暂存杯4停止进液时间段内暂存杯4液体减少量，计算出暂存杯4下放液体流量，作为暂存杯4内的液体变化量达到设定的变化值后的放液流量；
e、控制器14通过各时间段内的放液流量和各时间段内的放液时间计算出累积放液量；
f、重复进行d、e步骤，直至累积放液量加上称重传感器5测得的暂存杯4内剩余液体量等于液体需求量，关闭抽液泵3、进液阀8，暂存杯4继续放液，直至暂存杯4放液完毕，关闭放液阀10，计量出液完成。
在方法三中，当暂存杯内的液体量到达预先设定的基准值时，暂存杯就开始放液，同时控制抽液泵和进液阀瞬时关闭，排除暂存杯进液影响从而通过暂存杯的液体减少量计算出暂存杯的放液流量，将其作为第一时间段的放液流量，这里的第一时间段是指从暂存杯放液开始到暂存杯内的液体变化量达到设定的变化值之前的时间段，测得放液流量后要立即开启抽液泵和进液阀，以避免暂存杯内液面下降过多，由于暂存杯进液与放液的流量通常是不一致的，所以暂存杯内的液体量会发生变化，进而影响其放液的流量，所以当以暂存杯内的液体量的变化达到一定量时，就需要重新测定其放液流量，测定方式同样是停止暂存杯进液，通过液体减少量进行测定，通过各时间段内的放液流量和放液时间就可计算出累积放液量，当累积放液量达到液体需求量时，计量出液就完成了。方法三中的计量精度主要通过设定需要重新测量流量的暂存杯内液体变化值大小来控制，该变化值越小则精度越高，但相应的控制难度也会更高。
一台自动售液机通常要售卖多种饮品，为使各种液体可以通过同一计量系统计量，作为优选方式，所述暂存杯4内具有多个腔室13，所述暂存杯4的各个腔室13分别对应设置有储液容器2、进液管道7、进液阀8、放液管道9以及放液阀10。各种饮品分别储存与各个储液容器2容器中，然后分别通过不同的进液管道7被抽取暂存杯4的某一腔室13中进行计量，然后通过再其对应的放液管道9放出，供顾客接取。
Claims (2)
1.采用自动售液机上称量式出液计量系统的计量方法，自动售液机上称量式出液计量系统，包括售液机外壳(1)、储液容器(2)、暂存杯(4)和控制器(14)，所述售液机外壳(1)上设置有取液窗口(6)，所述取液窗口(6)上方的售液机外壳(1)内设有所述暂存杯(4)，所述暂存杯(4)连接有用于称量暂存杯(4)内液体量的称重传感器(5)，所述暂存杯(4)上方设置有进液阀(8)，所述进液阀(8)与抽液泵(3)通过进液管道(7)相连，所述抽液泵(3)通过进液管道(7)与储液容器(2)相连且进液管道(7)一端延伸至储液容器(2)底部，所述暂存杯(4)下方连接有放液管道(9)，所述放液管道(9)上设置有放液阀(10)，且放液管道(9)延伸至取液窗口(6)内，所述控制器(14)分别与称重传感器(5)、抽液泵(3)、进液阀(8)以及放液阀(10)相连接；
其特征在于，依次包括如下步骤：
a、向控制器(14)输入液体需求量；
b、控制器(14)控制抽液泵(3)运行，进液阀(8)开启，从储液容器(2)中抽取液体至暂存杯(4)，同时控制器(14)开始计时；
c、称重传感器(5)监测暂存杯(4)的液体量并实时将数据输送至控制器(14)，当暂存杯(4)的液体量达到预设的称量基准值时，控制器(14)计算出从抽液泵(3)开始抽液到抽取称量基准值液体所需要的时间T1，并据此计算出抽取a步骤中输入的液体需求量需要的时间T2；
d、控制器(14)控制放液阀(10)开启，开始输出液体，当抽液泵(3)抽取液体时间达到c步骤中计算出时间T2后，控制器(14)控制进液阀(8)关闭、抽液泵(3)停止运行，暂存杯(4)放液继续进行，直至称重传感器(5)监测到暂存杯(4)中液体下放完毕，控制器(14)控制放液阀(10)关闭，完成计量出液。
2.采用自动售液机上称量式出液计量系统的计量方法，自动售液机上称量式出液计量系统，包括售液机外壳(1)、储液容器(2)、暂存杯(4)和控制器(14)，所述售液机外壳(1)上设置有取液窗口(6)，所述取液窗口(6)上方的售液机外壳(1)内设有所述暂存杯(4)，所述暂存杯(4)连接有用于称量暂存杯(4)内液体量的称重传感器(5)，所述暂存杯(4)上方设置有进液阀(8)，所述进液阀(8)与抽液泵(3)通过进液管道(7)相连，所述抽液泵(3)通过进液管道(7)与储液容器(2)相连且进液管道(7)一端延伸至储液容器(2)底部，所述暂存杯(4)下方连接有放液管道(9)，所述放液管道(9)上设置有放液阀(10)，且放液管道(9)延伸至取液窗口(6)内，所述控制器(14)分别与称重传感器(5)、抽液泵(3)、进液阀(8)以及放液阀(10)相连接；
其特征在于，依次包括如下步骤：
a、向控制器(14)输入液体需求量；
b、控制器(14)控制抽液泵(3)运行，进液阀(8)开启，从储液容器(2)中抽取液体至暂存杯(4)；
c、称重传感器(5)实时监测暂存杯(4)内的液体量，当暂存杯(4)内的液体量到达预先设定的基准值时，控制器(14)控制放液阀(10)开启，暂存杯(4)开始放液，并开始计时，同时抽液泵(3)和进液阀(8)关闭，暂存杯(4)停止进液，称重传感器(5)监测暂存杯(4)停止进液时间段内暂存杯(4)液体减少量，计算出暂存杯(4)下放液体流量，作为第一时间段的放液流量，并立即开启抽液泵(3)和进液阀(8)，计量第一时间段的放液时间；
d、称重传感器(5)监测到暂存杯(4)内的液体变化量达到设定的变化值时，控制器(14)再次控制抽液泵(3)和进液阀(8)瞬时关闭后开启，称重传感器(5)监测此次暂存杯(4)停止进液时间段内暂存杯(4)液体减少量，计算出暂存杯(4)下放液体流量，作为暂存杯(4)内的液体变化量达到设定的变化值后的放液流量，并计量此时间段的放液时间；
e、控制器(14)通过各时间段内的放液流量和各时间段内的放液时间计算出累积放液量；
f、重复进行d、e步骤，直至累积放液量加上称重传感器(5)测得的暂存杯(4)内剩余液体量等于液体需求量，关闭抽液泵(3)、进液阀(8)，暂存杯(4)继续放液，直至暂存杯(4)放液完毕，关闭放液阀(10)，计量出液完成。
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