CN109983170A - 用于改善控制导水的家用器具的方法和适用于此的家用器具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行导水的家用器具的方法,所述家用器具具有滚筒(3)、控制装置(18)和光谱仪(21),该滚筒接收待处理的物品(22,34),该滚筒具有带有至少一个辐射通道(30,35)的至少一个圆周,该光谱仪包括至少一个辐射源(5,27)、至少一个辐射探测器(7,28)和微计算机(6),其中,微计算机(6)和控制装置(18)设置用于彼此交换信息,从而能够在光谱仪(21)与控制装置(18)之间交换数据,其特征在于,该方法包括以下步骤:(a)以预给定的转速Dz旋转所述滚筒(3),其中,将基于辐射通道(30,35)每单位时间的回转循环的数量的频率f定义为转速Dz与辐射通道(30,35)的数量的乘积;(b)由光谱仪(21)的至少一个辐射源(5,27)连续地发射波长范围λ1‑λ2内的辐射(31)穿过所述进行旋转的滚筒(3)的至少一个辐射通道(30,35),使得在所述滚筒(3)内产生以频率f周期性中断的辐射(31),并且给进行旋转的滚筒(3)内的物品(22,34)加载以频率f周期性中断的辐射(31),并且至少一个辐射探测器(7,28)如此布置,使得由物品(22,34)反射的辐射(32)在不通过辐射通道(30,35)进而不由辐射通道(30,35)以频率f中断的情况下直接记录为测量信号,并且由控制装置(18)产生仅与家用器具(1)相关的、周期长度为1/f周期函数——尤其正弦函数或矩形函数——作为参考信号;(c)将测量信号和参考信号传输给微计算机(6),借助存储在微计算机(6)中的分析处理例行程序分析处理测量信号并且将其与参考信号进行比较,并且将所分析处理的测量信号传输给控制装置(18);(d)通过控制装置(18)在所分析处理的测量信号方面选择和/或匹配运行程序,其中,将步骤(b)至(d)执行一次或多次。此外本发明涉及一种适用于执行该方法的家用器具。

Description

用于改善控制导水的家用器具的方法和适用于此的家用器具
技术领域
本发明涉及一种用于运行导水的家用器具的方法,该家用器具具有:用于接收待处理的物品的滚筒,所述滚筒具有带有至少一个辐射通道的至少一个圆周(Perimeter);控制装置;光谱仪,所述光谱仪包括至少一个辐射源、至少一个辐射探测器和微计算机,其中,该微计算机和控制装置设置用于彼此交换信息,从而可以在光谱仪与控制装置之间交换数据。本发明还涉及一种适用于执行该方法的导水的家用器具。
背景技术
通常,使用洗涤剂和清洁剂来对导水的家用器具中的物品进行清洁。这些洗涤剂和清洁剂通常具有复杂成分,因为除了洗涤活性物质(所谓的表面活性剂)以外,通常还包括酶,漂白剂,水软化剂等。在清洁过程中表面活性剂尤其重要,因为通过这些化合物降低了水/油脂界面处的界面张力,并且因此它们显著有助于从例如纺织品中去除污物。原则上,区分三种表面活性剂类型:离子的、非离子的和两性的表面活性剂。对于洗涤剂和清洁剂,尤其使用阴离子表面活性剂——主要是烷基苯硫酸盐。
通常通过向污物中添加表面活性剂来去除含油脂的污物。表面活性剂分子包围污物并且在水相中形成表面活性剂/污垢胶束。因此,油脂污垢可以油脂/水乳液的形式进入溶液并且借助洗涤液或清洁液运走。
通常不可能预先确定最佳清洁过程所需的洗涤剂或清洁剂的量(在下文中统称为处理剂),因为存在对一系列参数的依赖性,所述参数例如是污染的类型和程度、待处理的物品(例如纺织品)的装载量或材料。通常,目前尚无法准确地确定处理剂在家用应用中实际所需的量。过高估计污染程度或装载量往往会导致过量配量。这种处理剂消耗的增加导致不必要的高环境污染。此外在清洁之后,如果过量配量,则不期望的残余量可能残留在物品上并导致与其接触的人过敏。
此外可能发生:使用者错误地将敏感的与非敏感的纺织品类型混合,或者该使用者不知道纺织品的正确护理。因此,存在如下需求:能够观察导水的家用器具中的处理过程的流程并且能够干预这些过程。
此外,在导水的家用器具中,由于受到微生物或有机污物的影响可能会产生异味。其他的负面后果是卫生条件的恶化。在此,这种污染经常发生在家用器具的难以接近或使用者无法直接看到的地方。因此迫切需要快速和容易地求取这些卫生损害,以便采取相应对策。
另一方面,借助挥发性化学品(例如丙烷气体)运行的家用器具具有相对高的安全风险,并且在这些情况下需要及早地发现故障或泄漏。
已经公开具有改进控制的导水的家用器具。
公开文献DE 10 2012 017 323 A1描述一种导水的家用器具——尤其用于洗涤衣物的衣物处理设备,所述导水的家用器具包括处理区域、配量泵、至少一个处理剂容器以及显示装置,其中,处理剂容器用于接收如下量的可流动的处理剂:所述量足以用于处理区域中的多个处理。由显示装置显示处理剂的由配量泵输送的量和/或由显示装置显示处理剂在处理剂容器内的剩余量。
公开文献DE 10 2010 039 61 1 A1描述一种洗碗机——尤其是家用洗碗机,该洗碗机具有控制装置和操作装置,在所述控制装置中存储有用于运行用于清洁和/或干燥清洗物的(包括多个子清洗过程的)清洗过程的至少一个清洗程序,该操作装置用于输入用于控制装置的操作指令。在操作装置上,能够输入至少一个操作指令,该操作指令用于实施至少一个清洗程序上的一个或多个匹配措施,借助所述一个或多个匹配措施,在执行基于经匹配的清洗程序的清洗过程时,改善地避免清洗物上的污渍和/或改善了清洗物的干燥结果。
使用辐射传感器(例如红外传感器)来识别洗衣机和洗干机的滚筒中的纺织品类型、填充状态和水量是已知的。
公开文献WO 2001/046509 A1描述一种用于处理纺织品的设备,所述设备具有用于识别纺织品特性的装置,其中,该装置包括至少一个发送元件和至少一个接收元件以及与所述接收元件连接的分析处理电路,所述至少一个发送元件和至少一个接收元件用于发送和接收电磁辐射,其中,由发送元件发送并且由纺织品反射的和/或透射的辐射能够由接收元件接收并且能够在分析处理电路中分析处理。
公开文献DE 10 2015 100 395 A1描述了一种光谱仪,该光谱仪尤其用于安装到传感器模块中,该传感器模块具有辐射源和如下的定义射束路径或沿着射线路径布置的部件:用于待检查流体的样品空间、第一透镜、衍射元件,第二透镜和探测器。在样品空间与衍射元件之间设有限制孔,该限制孔用于对照射到衍射元件上的射线束的有效直径进行限制。
公开文献EP 0 816 551 B1公开一种用于滚筒干燥机控制的红外温度检测装置,尤其公开如下干燥机:该干燥机具有用于接收和甩干湿的待干燥物品的进行旋转的滚筒、用于加热物品的加热装置、用于使空气穿过滚筒中的物体的风扇单元以及红外检测装置,该红外线检测装置提供相应于滚筒中的物体的温度的控制信号。还公开一种用于检测干燥机中的干燥过程的完整性的方法,该干燥机具有进行旋转的滚筒和红外检测装置,该红外线检测装置提供物品温度的测量。
公开文献EP 1242665 B1描述一种用于处理纺织品的装置,该装置具有用于识别纺织品类型和/或洗涤物湿度的分析处理电路。该装置使用发送与接收元以及与接收元件连接的分析处理电路,该发送与接收元件用于发送或接收电磁辐射。还描述一种用于识别例如洗衣机或洗干机中的纺织品的特性的方法。
美国专利No.5,396,715描述一种微波洗干机和一种具有防火保护的方法,在所述方法中,借助红外传感器记录滚筒内的温度并且在达到指示衣物点燃的预定值时中断干衣机的操作。
发明内容
从现有技术出发,本发明的任务是提供如下方法:该方法能够实现对具有光谱仪的导水的家用器具的改善控制,其中,优选能够实现光谱传感器的信号质量的改善。优选地,在此也应该能够实现家用器具的更环保和可靠的运行。此外,应提供一种适用于实施该方法的家用器具。
根据本发明,该任务的解决方案通过具有相应独立权利要求的特征的一种用于运行导水的家用器具的方法以及一种适用于实施该方法的家用器具来实现。在相应的从属权利要求中列举根据本发明的方法的和根据本发明的家用器具的优选实施方式。尽管在此未明确说明,根据本发明方法的优选实施方式相应于根据本发明的家用器具的优选实施方式,反之亦然。
因此,本发明的主题是一种用于运行导水的家用器具的方法,该家用器具具有滚筒、控制装置和光谱仪,该滚筒用于接收待处理的物品,该滚筒具有带有至少一个辐射通道的至少一个圆周,该光谱仪包括至少一个辐射源、至少一个辐射探测器和微计算机,其中,微计算机和控制装置设置用于彼此交换信息,使得可以在光谱仪与控制装置之间交换数据,其中,该方法包括以下步骤:
(a)以预给定的转速Dz旋转滚筒,其中,将基于辐射通道每单位时间的回转循环的数量的频率f定义为转速Dz与辐射通道的数量的乘积;
(b)由光谱仪的至少一个辐射源连续地发射波长范围λ1至λ2内的辐射穿过进行旋转的滚筒的至少一个辐射通道,使得在滚筒内产生以频率f周期性中断的辐射,并且给进行旋转的滚筒中的物品加载以频率f周期性中断的辐射,至少一个辐射探测器如此布置,使得由物品反射的辐射在不穿过辐射通道并且因此不由辐射通道以频率f中断的情况下直接记录为测量信号,并且由控制装置产生仅与家用器具相关的、周期长度为1/f的周期函数——尤其正弦函数或矩形函数——作为参考信号;
(c)将测量信号和参考信号传输给微计算机,借助存储在微计算机中的分析处理例行程序分析处理测量信号并且将其与参考信号进行比较,将所分析处理的测量信号传输给控制装置;
(d)通过控制装置在所分析处理的测量信号方面选择和/或匹配运行程序,其中,将步骤(b)至(d)执行一次或多次。
根据本发明的方法提供一系列优点。因此,可以使用价格低廉的光谱宽带的照明器件例如螺旋灯丝作为辐射源。通过使用振幅调制——即周期性中断照明光束并且随后的相位敏感的信号整流,通常在常规照明器件中获得的不利信噪比显著降低,由此,测量的灵敏度显著增加并且甚至可以指出痕量范围内的最小物质量。此外,通过可能高效的噪声抑制,尤其可以省去红外范围内所需的更昂贵的窄带光源(例如可切换的磷光LED)。此外,在本发明中可以使用具有通常定义的辐射通道的进行旋转的滚筒作为用于“斩波(Zerhacken)”——即周期性地中断所发射的辐射——的简单机械仪器。可以省去机械脆弱的通常用于此目的的所谓的“斩波器”,从而以这种方式进一步降低成本并且还提高光谱测量的可靠性和准确性。
在此使用的术语“辐射通道”和“辐射透射地”被广义地解释。在本发明的意义上,“辐射透射地”可以表示辐射在整个光谱波长范围内的透射性,或者例如也可以涉及光谱的一个或多个定义的波长范围——例如红外或紫外辐射。
此外,根据本发明,不限制所述至少一个辐射通道的构型。在此可以涉及滚筒中的材料凹部(即孔),或者例如也可以涉及由辐射透射的(即透明的)材料(例如由石英玻璃或塑料)制成的嵌体(Inlay)。根据本发明,辐射通道布置在滚筒的端侧、背侧或外表面上。
此外,根据本发明,辐射通道的形状不受限制。例如可以涉及圆形的孔或也可以涉及椭圆形的或矩形的凹部。此外,辐射通道的尺寸基本上仅受到对于相应运行有意义的或允许的尺寸的限制。根据本发明,至少一个辐射通道尤其用于允许辐射源的辐射进入滚筒内部。
根据本发明,滚筒在执行该方法期间旋转,其中,根据滚筒的转速Dz的大小,至少一个辐射通道以确定的频率f经过如下位置:该位置在根据本发明的方法的步骤(b)中能够允许辐射进入到滚筒内部。这同样适用于滚筒的反转。该位置在下文中称为对应位置。在多个辐射通道的情况下,频率f相应地由转速Dz与辐射通道的数量的乘积得到。
在根据本发明的方法的步骤(b)中设置,由至少一个辐射源在λ1至λ2的波长范围内连续地发射辐射。
术语“连续”在上下文中表示,该光谱仪的至少一个辐射源在执行根据本发明的方法期间不中断地发射辐射。以这种方式实现:在滚筒旋转时,当至少一个辐射通道处于对应位置时,辐射以频率f入射到滚筒内部中。
根据本发明,对于如下情况不进行限制:是否进一步在步骤(b)中发射从λ1至λ2的整个波长范围内的辐射和/或发射该波长范围内的多个单独波长的和/或部分范围内的辐射。
根据本发明,辐射源在滚筒内部产生以频率f周期性中断的辐射,并且在至少一个时间段Δt内给位于滚筒中的物品加载该辐射。时间段Δt的长度在根据本发明的方法中不进行限制,其中,该长度取决于不同的参数。
时间段Δt的长度尤其取决于滚筒的旋转速度。滚筒以转速Dz旋转,使得所述至少一个辐射通道以频率f经过如下位置:该位置在根据本发明的方法的步骤(b)中能够允许辐射进入滚筒中,从而时间段Δt的长度取决于该频率f。随着转速Dz的增加,Δt的长度减小——即频率f增大。
此外,时间段Δt的长度将随着至少一个辐射通道的尺寸增加而增加。如果辐射通道的尺寸在转速Dz恒定的情况下增大,则Δt增加,因为滚筒的内部(“滚筒内部”)的物品在较长的时间段中经受辐射。
优选地,至少一个时间段Δt的长度处于1ms至100ms的范围内。特别优选地,时间间隔Δt处于1ms至10ms的范围内。
除了产生以频率f周期性结构化的辐射以外,给滚筒内部的物品加载所述辐射,此外并行地产生具有相同频率的参考信号,并且将该参考信号发送给微计算机。该参考信号是周期长度为1/f的周期函数,其中,该参考信号优选是正弦函数、余弦函数或矩形函数。在此,该参考信号是周期长度为1/f的仅取决于家用器具的周期函数。在此,该参考信号基本上由辐射通道的数量、辐射通道的几何形状(即大小和形状)以及滚筒的转速确定。
辐射探测器将在稳定的连续的时间段内由滚筒中的物品反射的辐射记录为测量信号。这意味着,由物品反射的辐射直接并且立即照射到辐射探测器上,而不重新穿过如下辐射通道:最初通过所述辐射通道产生周期性结构化的辐射。因此,通常要区分两种不同的辐射路径。一方面是从辐射源出发穿过滚筒壁中的辐射通道引导到滚筒内部的辐射路径,以便给位于滚筒内部的物品加载辐射,另一方面是所反射的辐射的辐射路径,该辐射路径从反射物品直接到达辐射探测器。
由于可供用于探测器记录反射辐射的时间段相对较长,所以也可以使用技术上较差且价格便宜的辐射探测器,其中,仍然实现高灵敏度和测量准确度。
除了记录由位于滚筒内的物品反射的辐射并且因此确定其特性以外,通过本发明通常也能够实现,测量导水的家用器具中的其它流体介质(例如洗涤碱液)的或气相的特性。因为所发射的辐射的一部分由滚筒内壁反射,因此可以在含水液体或气相的成分方面对所反射的辐射进行分析处理。
借助根据本发明的方法,可以在导水的家用器具中的处理之前、期间和/或之后对滚筒中的物品进行测量。在本发明的意义上,测量意味着借助来自光谱仪的至少一个辐射源的辐射加载并且通过至少一个辐射探测器记录测量信号。
处理之前的物品包括尚未在导水的家用器具中经受过处理的物品。因此,待处理的物品是具有一种或多种污物或需要焕新的物品。通常,待处理的物品至少是部分干燥的物品。此外,在由于饮料溢出而导致液体污染的情况下,也可能存在残留水分。
处理期间和/或之后的物品包括在家用器具中经历过和/或已经经历过至少一个处理的所有物品。在此,“处理”的概念应从广义上理解。根据本发明,由控制装置受控地执行处理,其中,包括借助定义的水量WF进行湿润以及部分地或完全地执行处理程序。根据本发明,物品的类型不受限制。优选地,物品是洗涤物。
在本发明的意义上,处理程序是可以在导水的家用器具中执行的运行程序的一部分。在此,处理程序可以是导水的家用器具中的工厂方面实施的处理程序、一个或多个附加选项或用户定义的处理程序。因此,应广义地解释处理程序的概念。根据导水的家用器具的类型和构型,在控制装置中可以存储有很多不同的处理程序。尤其高价值的家用器具将具有比廉价家用器具更多数量的处理程序。
在此尤其有利的是,在控制装置中和/或在外部服务器中存储有关于位于该滚筒中的物品的至少一个纺织品类型的、有利地多个纺织品类型的波长相关的反射特性的数据,从而这些可以用于根据本发明的方法的步骤b)中的测量以及步骤c)中的分析处理和比较。
在此,可能的纺织品类型尤其是聚酯、亚麻、丝绸、棉、丙烯酸或混纺纺织品。在此,借助根据本发明的方法也能够实现,基于所使用的一个或多个测量信号来对存在于滚筒中的各个洗涤件进行辨识和分配。
有利的是,关于波长相关的反射特性的相应数据如此存储,使得波长范围在λ1至λ2内的各个波长和/或部分范围包含至少一个如下波长:在所述波长中不进行辐射的反射。尤其有利的是,波长范围λ1至λ2内的多个单个波长和/或部分范围包含至少五个波长或波长范围。
本发明的方法具有如下主要优点:由于通过进行旋转的滚筒中的通道的辐射入射,通常引起照射到位于滚筒中的物品上的辐射的振幅调制。使用这种以函数形式作为参考信号存在的振幅调制,以便借助微计算机中运行的分析处理例行程序将测量信号与参考信号进行比较。由此,可以显著改善测量信号的信号质量并且消除诸如环境光或散射辐射之类的干扰影响。以这种方式,信噪比的改善通常可以达到约2至100倍。
另一优点是,借助根据本发明的方法,可以使用廉价的宽带光谱照明器件(例如传统的螺旋灯丝)来代替昂贵的、可切换的磷化LED。此外,可以消除这种振幅调制所需的(通常与宽带发光丝源结合使用的)机械脆弱的斩波轮(chopperrad)。
在根据本发明的方法的一种特别优选的实施方式中,微计算机构造成锁相放大器或包含这种锁相放大器。
借助作为相敏整流器起作用的锁相放大器,可以以特别高效和优化的方式实现测量信号与参考信号的比较以及干扰噪声效应的过滤。通常,锁相放大器包含以下元件:用于振幅调制的测量信号的信号输入端、用于参考信号的信号输入端、用于测量信号与参考信号之间的匹配的移相器、使测量信号与参考信号相乘的混频器以及用于在多个信号周期内执行时间平均的低通滤波器。
通过锁相放大器,通过将测量信号与参考信号相乘以及随后在低通滤波器中的积分,计算出测量信号与参考信号之间的用于固定相移的互相关。不同频率的信号的互相关为零。如果测量信号的频率不同于参考信号的频率,则锁相放大器不提供输出信号。仅对于相同的频率,互相关提供不等于零的值并且因此对锁相放大器的输出信号做出贡献。通过选择参考信号的频率,因此可以滤除测量信号中的相应分量。通过低通滤波器滤除其他的频率——尤其高频噪声、市电嗡嗡声或其他干扰信号。参考信号的频率由滚筒的转速以及滚筒壁上的辐射通道的数量得出。所选的频率越高,则测得的信号的实现的噪声抑制越好。考虑到滚筒的机械负载能力和待承担的能量消耗,应适当地选择尽可能最大使用频率。尤其有利的是,通过与锁相放大器连接的光谱仪调整频率。
有利的是,所述波长范围λ1到λ2包括至少一种纺织品类型的至少一个吸收带和/或至少一种典型污物的至少一个吸收带。此外有利的是,在控制装置中和/或外部服务器上存在关于至少一个纺织品类型的、至少两个湿度级中的波长相关的反射特性的数据,使得可以将这些值用于根据本发明的方法的步骤b)中的测量和步骤c)中的分析处理。
对于导水的家用器具是洗干机的情况,可以以这种方式在期望残留湿度方面非常精确地控制干燥过程。此外能够实现,求取干燥过程开始之前的湿度,以便在纺织品类型和湿度方面准确地匹配相应的干燥程序。
此外有利的是,在控制装置中和/或外部服务器上提供关于存在于滚筒中的物品的至少一个处理剂的波长相关的反射特性的数据,以便将这些数据用于根据本发明的方法的步骤(b)中的测量和步骤(c)中的分析处理。
特别优选地,λ1至λ2的波长范围在此包括处理剂的至少两个吸收带。以这种方式能够实现更准确地确定处理剂的含量。
根据本发明,术语“处理剂”应广义地解释。该术语尤其包括任何固体的和/或液体的制剂,所述制剂适用于在导水的家用器具中实现待处理物品的处理结果。因此处理剂尤其包括清洁剂或洗涤剂。通常,在这种制剂中,表面活性剂、尤其阴离子表面活性剂(例如烷基苯硫酸盐)的份额相对较高(一般大于80%)。这允许通过表面活性剂浓度确定处理剂的量。
由于分子内振动,相应处理剂在其相应光谱(尤其吸收光谱)方面有所不同。因此,使用的处理剂产生所测量的信号的特征光谱。在此优选的是,在控制装置中和/或外部数据库上存储有至少一种或优选多种处理剂的反射和吸收特性,以便将这些特性用于步骤(b)中的测量和步骤(c)中的分析处理。
为了简化本发明的方法的执行,也可能的是,将本发明限于典型的处理剂(尤其洗涤剂)以及将本发明用作处理剂的量的参考。
作为表面活性剂,尤其具有与苯环连接的砜基的直链烷基苯磺酸盐(LAS)被广泛使用。因此,λ1至λ2的波长范围优选包括处于1100nm、1400nm、1700nm、1900nm、2100nm的范围内或2300nm至2500nm的范围内的振动带(尤其优选两个振动带)。由此尤其能够实现这些表面活性剂的可靠的定量探测。
此外有利的是,在控制装置中和/或外部服务器上存储有关于至少一个、优选多个标准污物的波长相关的反射特性的数据,这些数据可以用于根据本发明的步骤(b)中的测量和步骤(c)中的分析处理。
在本发明的意义上,这些所谓的标准污物涉及如下污物:这些污物在其特性方面覆盖待处理物品上的可能污物的全部范围。尤其包括剩菜中的油脂或油、例如西红柿、胡萝卜、紫甘蓝、红葡萄酒、血、草中的天然染料、含有蛋白质的污物(例如蛋黄等)。
也特别有利的是,在控制装置中和/或外部服务器上存储有关于至少一个、优选多个毒素和/或过敏原的波长相关的反射特性的数据,以便例如通过连接的显示装置提示使用者这些物质的存在,并且在根据本发明的方法的步骤(d)中,控制装置例如可以通过接收洗衣机中的其他冲洗步骤来对处理程序进行匹配。
此外有利的是,允许使用者通过操作单元选择待探测的过敏原或毒素,以便根据其需要相应地对根据本发明的方法进行匹配。
此外有利的是,在控制装置中和/或外部服务器上存储有关于至少一个、优选多个挥发性物质的波长相关的反射特性的数据,以便将这些化合物用于根据本发明的方法的步骤(b)中的测量和步骤(c)中的分析处理。
这些挥发性物质尤其包括由有机污物或微生物释放的引起气味的化合物。在根据本发明的方法的步骤(d)中,为此可以通过控制装置选择和适当地匹配自清洁程序,以便去除这些污物以及提示使用者其缺乏卫生。
此外,挥发性物质可以涉及气体(例如丙烷气体),所述气体在热泵洗涤烘干机中使用。在根据本发明的方法的步骤(d)中,在这种情况下有利的是,必要时中断运行的程序并向使用者发出警报。可以可视地通过显示装置(以文字和/或图像和/或借助发光信号以及警告音)来实现该警报的通知。
如果根据本发明的家用器具连接到无线网络,则也可以通过作为App或SMS的现代通信媒体将相应的安全警报通知给使用者。此外,还可以通知安全服务机构(例如消防队)。
在根据本发明的方法的步骤(d)中设置,根据步骤(c)中所分析处理的和传输的测量信号,控制装置在所分析处理的测量信号方面选择和/或匹配用于位于滚筒中的物品的运行程序。
与上述术语“处理程序”相比,术语“运行程序”应在更广泛的意义上理解。运行程序不仅包括处理程序而且包括程序流程,所述程序流程与处理程序一并在导水的家用器具中实现。因此,运行程序也可以涉及自清洁程序。此外,术语“运行程序”应理解为:例如通过显示装置将信息输出给使用者,以及例如借助无线数据连接传输信息。因此,运行程序包括所有由控制装置在根据本发明的家用器具上实施的操作。
如果根据本发明的导水的家用器具例如是洗衣机,并且使用者意外地将有色洗涤物与纯白色洗涤物一起放入滚筒中进行洗涤、选择了用于纯白色洗涤物的相关处理程序并且已经开始,则控制装置在这种情况下可以在处理有色洗涤物方面匹配处理程序,以便防止不期望地褪色到纯白色洗涤物上。可以通过对转速和/或旋转节奏和/或温度进行匹配来实现相应的损害避免。
此外可能的是,控制单元在开始之前向使用者指示有色洗涤物的存在并且建议针对有色洗涤物的相应程序。在此,使用者还可以选择从滚筒中取出有色洗涤物。
此外,存在如下可能性:在缺少护理标签时,为了确定纺织品类型,将选择的单个洗涤物放到滚筒中。在这种情况下,控制装置还可以建议适用的处理程序。
在步骤(c)中,必要时在附加地有锁相放大器参与的情况下,微计算机从光谱测量信号中产生至少一个光谱,其中,根据本发明,所产生的光谱数量不受限制。
此外有利的是,在根据本发明方法的步骤(a)与(b)之间,尤其在处理程序开始之前,借助处于定义装载状态中的进行旋转的滚筒执行校准测量。术语“装载状态”在此应广泛地理解,其方式是:该术语除了干装载量也包括物品(尤其洗涤物)的水分含量。
为了光谱的定量分析处理,通常将光谱标准化为标准。这允许将所接收的光谱与校准光谱进行比较。此外,可以将多个所接收的光谱相互进行比较,以便例如跟踪确定物质的浓度变化。
如果λ1至λ2的波长范围处于红外线中,则优选将Spectralon用作标准。
特别有利的是,在执行根据本发明的方法之前,接收基线并进行相应的基线校正。从测量值中减去基线实现了更准确的分析,因为可以考虑尤其存在于探测器或发射器区域中的污物。此外,以这种方式执行光谱仪的一般功能检查。如果基线测量得出探测器和/或发射器的光学器件的严重污染,则可以执行自动清洁程序,然后重新开始基线测量。
为了获得滚筒中的多个物品的尽可能全面和完整的图像,如果滚筒在每个方法过程之后短暂地反转,则对于高装载量而言尤其有利。这种旋转反转导致位于滚筒中的洗涤物混合的改善以及测量结果优化。该方法有利地多次重复——尤其如此经常地重复,直到不再发生测量值的显著变化。
为了确保改善洗涤物的混合,在洗衣机或洗干机作为导水的家用器具的情况下,可以在滚筒中设置适当构造的洗涤携动件。
对于光谱的定性的和定量的分析处理,存在一系列与所获得的测量信号相关的分析处理例行程序。因此,根据本发明,所使用的分析处理例行程序不受限制。优选地,在多变量数据分析的帮助下,基于朗伯比尔(Lambert-Beer)定律以良好的近似执行分析处理。例如,具有非线性迭代偏最小二乘算法的主成分分析和随后的偏最小二乘回归(由此可以获得响应矩阵)适用于此目的。
在一种优选实施方式中,控制装置构造用于存储所分析处理的测量信号。以这种方式,控制装置可以收集经验值,借助这些经验值可以不断优化导水的家用器具的运行。因此,可以考虑使用者的个体要求,并且可以实现家用器具环境无害的运行。
在根据本发明的方法中,滚筒的转速Dz优选是20至200转/分。在该转速范围内,提供了通过辐射通道照射到位于滚筒中的物品上的辐射的足够高的振幅调制,以便实现所获得的测量值的信噪比的显著改善。此外,这些转速可以通过传统的马达和驱动机组实现,而不会产生太高的能量耗费。因为还通过滚筒的转速确定穿过辐射通道入射的光束的时间长度以及前后相邻的光束之间的时间,所以在此待探测的物质的吸收特性(尤其其在激发态中的停留时间)在选择合适的转速时起重要作用。
在根据本发明的方法的另一优选实施方式中,该方法附加地包括步骤(e),即清洁光谱仪。
根据本发明,光谱仪的光学器件的清洁方式不受限制。如果根据本发明的家用器具是洗衣机或洗干机,则可以通过在处理程序中使用含水液体来进行清洁。此外,可以通过具有冲洗液的管道单独地冲洗光谱仪光学器件。此外可能的是,在滚筒的外侧在选定位置上设置海绵或相应合适的材料,其中,在滚筒旋转时,光谱仪光学器件由海绵的抹刷进行清洁。此外可能的是,通过与门打开系统连接的合适的机械装置在打开根据本发明的家用器具的门时操纵清洁单元,所述清洁单元移动到光谱仪前方并且对光谱仪的光学器件进行清洁。类似地,也可以通过器具门的打开和关闭来激活校准装置,该校准装置执行光谱仪的校准和/或基线校正。
此外,本发明的主题是一种导水的家用器具,该家用器具包括滚筒、控制装置和光谱仪,该滚筒用于接收待处理的物品,该滚筒具有带有至少一个辐射通道的至少一个圆周,该光谱仪包括至少一个辐射源、至少一个辐射探测器和微计算机,其中,微计算机和控制装置设置用于彼此交换信息,使得可以在光谱仪与控制装置之间交换数据,其中,该控制装置设置用于执行如下方法,所述方法包括以下步骤:
(a)以预给定的转速Dz旋转滚筒,其中,将基于辐射通道每单位时间的回转循环的数量的频率f定义为转速Dz与辐射通道数量的乘积;
(b)由光谱仪的至少一个辐射源连续地发射波长范围λ1至λ2内的辐射穿过进行旋转的滚筒的至少一个辐射通道,使得在该滚筒内部产生以频率f周期性中断的辐射,并且给进行旋转的滚筒中的物品加载以频率f周期性中断的辐射,至少一个辐射探测器如此布置,使得由物品反射的辐射在不穿过辐射通道并且因此不由辐射通道以频率f中断的情况下直接记录为测量信号,并且由控制装置产生仅与家用器具相关的、周期长度为1/f的函数——尤其正弦函数或矩形函数——作为参考信号;
(c)将测量信号和参考信号传输给微计算机,借助存储在微计算机中的分析处理例行程序分析处理测量信号并且将其与参考信号进行比较,并且将所分析处理的测量信号传输给控制装置;
(d)通过控制装置在所分析处理的测量信号方面选择和/或匹配运行程序,其中,将步骤(b)至(d)执行一次或多次。
根据本发明,导水的家用器具通常选自包括洗衣机,洗干机和洗涤干燥机的组。优选地,导水的家用器具是洗衣机或洗干机。特别优选地,导水的家用器具是洗衣机。
通常,根据本发明的家用器具具有处理剂容器并且还优选地具有配量单元。根据本发明,配量单元构造的形状和方式不受限制。该配量单元尤其可以涉及用于手动配量处理剂的配量单元或者涉及自动化配量单元。
在一种优选实施方式中,根据本发明的导水的家用器具具有处理剂容器和用于配量处理剂的自动化配量单元,该自动化配量单元与控制装置连接。
在根据本发明的导水的家用器具的一种特别优选的实施方式中,配量单元因此是自动化配量单元,该自动化配量单元与控制装置连接并且可以由控制装置控制,以便例如在低于最佳配量量的情况下对处理剂进行配量。自动化配量系统可以优选地与用于处理剂的模块化系统组合,以便可以提供处理剂的最佳剂量和组成,以满足污物类型、污染程度、纺织品类型和装载量方面的相应特定要求。
此外有利的是,根据本发明的家用器具的滚筒具有预给定的启动位置/停止位置。根据本发明,在导水的家用器具中,实施滚筒的这种启动位置/停止位置的方式和方法不受限制。可能的构型例如是机械实施方案或在控制装置中存储所选的滚筒位置,该控制装置在执行根据本发明的方法之前被激活。
根据本发明,在导水的家用器具中,光谱仪的布置仅在如下方面受到限制:波长范围λ1至λ2内的辐射的发射穿过至少一个辐射通道,并且能够直接且无障碍地探测到由布置在滚筒中的物品反射的辐射,而辐射无须重新穿过至少一个辐射通道以便被中断。在此,这种布置可以根据家用器具的实施方式而有所不同并且尤其取决于导水的家用器具的类型和结构。
在一种优选实施方式中,导水的家用器具是洗衣机或洗干机,所述洗衣机或洗干机具有碱液容器和用于接收洗涤物的滚筒。然后,光谱仪优选布置在碱液容器外壳的凹部中。
有利的是,该光谱仪可枢转地布置,并且光谱仪的取向能够由控制装置以如下方式和方法控制,使得可以检测到滚筒的尤其多个(一般垂直于圆周彼此间隔开的)圆周能,所述圆周优选分别具有多个辐射通道(尤其孔)。在此,孔尤其是如下辐射通道:所述辐射通道的特征在于不存在固体的辐射透射的材料。
在家用器具的一种优选实施方式中,至少一个辐射通道因此是孔。
相反,在家用器具的一种替代实施方式中,至少一个辐射通道由玻璃或透明塑料构成。在根据本发明的导水的家用器具的另一优选实施方式中,所述至少一个辐射通道是透明塑料嵌体或由石英玻璃制成。根据本发明,在此透明塑料嵌体或石英玻璃的尺寸和形状不受限制。在此尤其可以涉及长形延伸的椭圆形或长形延伸的矩形,其中,较长的侧分别优选沿圆周方向延伸。塑料嵌体例如可以构造成塑料环。用于嵌体的塑料优选对于红外辐射是可透射的。
在根据本发明的家用器具中,至少一个辐射通道通常布置在滚筒的端侧、背侧或外壳表面上。
根据本发明,至少一个辐射通道的构型不受限制。特别有利的是,根据本发明的导水的家用器具的至少一个辐射通道具有圆形形状。辐射通道(尤其孔)的直径沿滚筒的外侧面、尤其沿滚筒的外壳表面优选为10至20mm,其中,孔的直径优选朝向滚筒内部逐渐缩窄。应避免在布置在滚筒外壳上的情况下辐射通道的直径太大,因为否则存在如下风险:洗涤物的一部分在滚筒旋转时由于离心力而从通道开口即孔中挤出并损坏。相反,如果通道开口布置在滚筒的端侧或背侧上,则较大的开口也是允许的,而不存在洗涤物的一部分被挤出或抛出的风险。
在根据本发明的导水的家用器具的另一优选实施方式中,至少一个辐射通道具有椭圆形状。
优选地,大半轴长≤10mm(尤其2至5mm),并且小半轴优选具有长度≤2mm。
沿着至少一个圆周,滚筒还可以具有多个孔。在根据本发明的导水的家用器具的一种优选实施方式中,至少一个圆周构造成孔环。滚筒优选地具有多个这种孔环。至少一个孔环可以设置在滚筒外壳上以及设置在滚筒的端侧和/或背侧上。
在根据本发明的导水的家用器具的一种特别优选的实施方式中,替代在滚筒的背侧上布置孔环,布置伸入滚筒内部的由石英玻璃或透明塑料制成的凸出部,该凸出部的对称轴线处于滚筒的旋转轴线中。有利的是,凹部具有轴对称的形状——例如水滴形状或刺形状。该凸出部可在其内部具有或多或少的大凹部。
在根据本发明的家用器具的一种优选实施方式中,至少一个辐射通道构造成从滚筒的背侧伸入到滚筒内部的轴对称透明凸出部,其中,该凸出部的对称轴线处于滚筒的旋转轴线上,并且该凸出部的背离滚筒内部的背侧具有不透明层,该不透明层在与滚筒的旋转轴线同心布置的情况下具有至少一个辐射通道(尤其开口),以便允许穿过辐射通道或开口和透明凸出部到滚筒内部的辐射入射。
如果射束交替地照射到辐射不透射的或反射的层上以及凹部底部上的至少一个透光开口上,则在此通过周期性辐射入射产生对由辐射源发射的光束的“斩波”。优选地,所发射的光束由激光束构成,该激光束基本上平行于滚筒的旋转轴线延伸并且指向至少一个开口的同心路径的一点。
因此,该凸出部可以完全由透明材料构成,使得穿过开口入射的辐射在凹部或凸出部中传播并且导致辐射散射地入射到滚筒内部。以这种方式,实现了给滚筒中的物品均匀地加载辐射。
替代地,辐射通道或开口上例如可以连接有辐射引导通道(例如玻璃纤维),该辐射引导通道仅在辐射通道内部将辐射引导到凹部表面上的定义点上(优选其尖部上),使得只有从那里才实现辐射入射到滚筒内部。
根据本发明,至少一个辐射源和至少一个辐射探测器相对于彼此的布置通常如此选择,使得所反射的辐射可以被直接探测。有利的是,探测器布置在辐射源上方。此外,辐射源和探测器的如下布置是优选的:该布置尽可能地低,但高于最大水位。重要的是,探测器在由辐射源照射的点上具有自由视野。优选通过镜装置和/或透镜装置匹配和优化探测器到待检查区域上的焦点或接收角度。还优选借助光学辅助器件使由辐射源发射的光聚焦穿过辐射入口,以便以频闪方式照射滚筒内部的特定区域。
根据本发明,辐射源不受限制。尤其可以使用红外(IR)、紫外(UV)或UV-VIS(紫外和可见)范围的辐射源。
至少一个辐射源可以是宽带源(尤其优选由钨制成的螺旋灯丝)、可调辐射源或窄带辐射源(例如红外LED)。出于成本原因,宽带辐射源是有利的,因为通过振幅调制的在根据本发明的方法中通常使用的技术,高效地抑制噪声影响并且实现了良好的信噪比,从而不需要昂贵的窄带源。此外,辐射源可以具有光学辅助器件——尤其是聚焦光学器件、滤光片、滤光箔或漆以及MOEMS法布里-珀罗频率滤波器,这些光学辅助器件允许调整波长范围。可以在光谱仪上设置多个不同地构造的辐射源。
在根据本发明的导水的家用器具的一种特别优选的实施方式中,至少一个辐射源是用于发射红外范围内的辐射的宽带源。
辐射源特别优选用于发射近红外范围内的辐射并且选自包括钨卤素灯和MOEMS黑体辐射器的组。
此外,至少一个辐射探测器不受限制。辐射探测器例如可以是具有至少一个敏感探测器面N的宽带探测器。此外,辐射探测器可以具有多个敏感面N或探测器面N的(例如像素形式的)线性布置。附加地,探测器可以具有光学辅助器件——例如MOEMS法布里-珀罗频率滤波器、窄带滤波器或色散楔。根据本发明,构成辐射探测器的材料同样不受限制。优选地,辐射探测器由至少一种半导体材料构成。
在红外光谱仪中,辐射源可以是钨卤素灯,该钨卤素灯具有用于窄带激发的5个滤光片。通常,辐射探测器5具有敏感的探测器面,以便探测所反射的辐射。
此外,红外光谱仪中的辐射源可以包括窄带红外LED,其中,优选地,5个这种LED设有多路技术。在这种情况下,辐射探测器N具有敏感的探测器面并且至少部分地由砷化铟镓构成。
MOEMS黑体辐射器也适用于作为光谱仪的辐射源。在这种情况下,辐射探测器由敏感探测器面N构成并且具有MOEMS法布里-珀罗频率滤波器。以这种方式,可以通过宽带执行窄带频率扫描。
此外,辐射源可以是DFB激光器,并且辐射探测器可以具有敏感的探测器面N。在此,敏感探测器面优选至少部分地由锗构成,从而由此也可以与时间相关地进行测量。
对于具有联网器具的家庭而言,导水的家用器具优选附加地具有用于无线数据传输的接口,其中,控制装置和微计算机设置用于彼此无线地交换信息。在此,微计算机可以优选是外部服务器或在外部服务器上实现。以这种方式,导水的家用器具也适用于在网络中运行并且可以借助外部操作单元(例如移动设备和/或平板电脑)方便地通过App进行操作。
特别优选地,在这种情况下,导水的家用器具集成到具有至少一个其他的家用器具的家庭网络中。在此,可以有利地将用于控制运行程序的信息从一个家用器具传输给另一家用器具。
如果导水的家用器具是洗衣机,则可以将洗涤的衣物的所求取的残余水分传输给家庭网络中的干燥机,并且可以使待遵循的干燥程序匹配于残余水分。
家用器具通常具有至少一个显示装置,该显示装置可以被配置用于彩色地和/或黑白地、静态地和/或动态地输出文本、图像和/或字符形式的信息。通过显示装置可以将警报和/或其他信息通知给使用者。在一种特别优选的实施方式中,显示装置是外部显示装置——例如智能手机的或平板电脑的触摸屏。
本发明具有许多优点。到目前为止不可能的是:在滚筒旋转期间,以很小的间距借助光谱仪在使用振幅调制的情况下测量导水的家用器具的滚筒中的物品。这允许,即使对于仅存在于轨迹中的物质也可以进行光谱探测,因为由于改善的信噪比,即使是小的测量信号也可以被记录。在此,可以省去通常惯用于此的单独的易受干扰的斩波轮,因为其功能由进行旋转的滚筒所实现。此外,本发明允许借助仅很小的“样品至探测器”的距离进行直接确定。因此,可以单独地控制当前的处理程序并且可以节省处理剂,其方式是:在配量阶段中,将处理剂的量有针对性地匹配相应要求和情况——例如洗涤物的污染程度和装载量。经验表明,使用者倾向于过度配量,从而借助本发明可以环境友好地执行导水的家用器具中的物品的处理。
此外,通过确定纺织品类型,避免了在使用者错误装载的情况下(例如当意外地一起洗涤有色的和纯白的洗涤物时)对纺织品造成损害。此外,因为可以借助根据本发明的方法探测在使用丙烷气体热泵干燥机时可能释放的挥发性化合物(例如丙烷),所以提高了使用者的安全性。通过确定微生物相关物质,可以降低例如由于过敏原或引起其他疾病的病菌造成的健康风险。通过确定当前的污染的类型和范围以及洗涤过程之后的水分含量,可以定制地执行洗涤和干燥程序。
附图说明
从以下对非限制性实施方式的描述得出本发明的其他细节。在此参考图1和图2。
在图1中示出适用于执行根据本发明的方法的洗衣机形式的导水的家用器具的一种非限制性实施方式,在该洗衣机中,光谱仪定位在碱液容器外壳中的凹部内;
在图2中在一种实施方式中示出根据本发明的方法所基于的测量原理的示意图。
具体实施方式
图1示出适用于执行根据本发明的方法的构型成洗衣机的导水的家用器具1。在此,洗衣机1具有壳体12,在该壳体中布置有碱液容器2,其中,在该碱液容器中,用于接收洗涤物22的滚筒3能够围绕垂直于附图平面的轴线旋转地支承。通过水平虚线示意性地示出碱液容器中最高能到达的水位25。
在此处示出的实施方式中,在碱液容器2的底部中,碱液容器排出管道17连接到排出开口26上,该碱液容器排出管道通过绒毛分离器19通向泵14的抽吸侧。此外,排出管道13连接到泵14的压力侧上。在此,泵14与受转速调节的驱动马达20有效驱动地连接,该驱动马达例如作为永磁激励的多股同步电动机可以构型有MOSFET构件和功率检测器15。在此未示出的是,壳体外部的排出管道13通到家用排水管道或地板排水装置中的口。
此外,在图1中示出用于处理剂的自动化配量单元8,该自动化配量单元连接到冲洗盒11上。水可以从新鲜水管道10通过冲洗盒11被提供给碱液容器2。为此目的,在新鲜水管道10中设置止回阀9,该止回阀由控制装置18根据处理程序流程进行控制。
红外光谱仪21布置在凹部4中,该凹部位于碱液容器2的外壳中。宽带辐射源5包含在红外光谱仪21中,该宽带辐射源能够发射近红外范围内的红外辐射并且在该非限制性实施方式中实施成钨-卤素灯。以这种方式,可以由红外光谱仪21可以发射具有300nm至3μm波长的连续光谱中的辐射。
在该实施方式中,应借助宽带红外源宽带地激励聚酯吸收带。聚酯尤其在波长为1180nm、1237nm、1266nm、1285nm、1322nm、1387nm、1410nm、1483nm、1514nm、1594nm、1661nm、1908nm、1953nm、2083nm和2136nm时具有特征吸收带。在这些波长范围内,其他纺织品类型也表现出相应的典型吸收带,这些吸收带也可以被宽带地激励。
磺基吸收带也在该范围内。尤其LAS(直链烷基苯磺酸盐)的表面活性剂类别含有磺基,该磺基表现出两个特征吸收带,第一特征吸收带处于从1.03μm至1.17μm的波长范围内,第二特征吸收带处于从1.14μm至1.37μm的波长范围内。λ1至λ2的测量范围达到0.90μm至1.700μm。因此与纺织品类型的识别并行地,还可以在其他实施方式中确定处理剂类型和/或处理剂量。
此外可能的是,在其他实施方式中,根据随着水带叠加的水含量增加而减小的纺织品带的宽带强度,来确定湿度。
此外,红外光谱仪21在滚筒3前面具有辐射探测器7,在该非限制性实施例中,该辐射探测器是非制冷的由铟镓砷制成的单像素探测器。此外,还可以使用矩阵探测器——尤其是具有线性线阵列的矩阵传感器。(未示出的)MOEMS法布里-珀罗频率滤波器连接在辐射探测器7的上游。在该实施方式中,可以以这种方式通过谐振器板的距离变化获得时间相关的宽带光谱。
此外,在该实施方式中设置,滚筒3具有孔环35。孔环35的孔以2mm的直径圆形地布置在滚筒外壁29上。红外光谱仪21以如下方式布置,使得从红外辐射源5分别穿过孔环35的孔的连续地发射的红外辐射进入到滚筒3内部,以便借助所发射的辐射覆盖滚筒3中的衣物22。在所示的实施方式中,辐射探测器7布置在滚筒3前面并且在由红外辐射源5照射的区域上具有自由视场。因此,辐射探测器7可以在连续时间段上将从该相关的位置反射的辐射直接并立即记录为测量信号,而不会使辐射路径被其他物品(尤其是滚筒壁29)所中断。在该实施方式中,滚筒3的转速为60转/分并具有由箭头23示出的旋转方向。在该实施方式中,发射辐射束的时间长度Δt为1ms,该辐射束穿过辐射通道30进入到滚筒3内部。
微计算机6接收由辐射探测器7记录的测量信号作为时间函数形式的传感器信号(反射)和由滚筒3的转速定义的周期性参考信号。通过乘法和后续的积分将传感器信号与参考信号进行比较,借助存储在微计算机6中的分析处理例行程序将所述测量信号转换到宽带光谱中并且进行分析处理。光谱仪21和微计算机6在此构成功能单元。
16表示显示装置;24表示洗涤携动件。
在图2中示出根据本发明的方法所基于的测量原理的示意图。该测量原理尤其基于反射测量。布置在导水的家用器具的滚筒3中的纺织品件34被辐射源S27用辐射覆盖。在此,通过滚筒外壁29中的作为辐射通道30的直径为DL的孔实现辐射31的加载,其中,滚筒3的旋转方向由箭头33表示。有利地,尽可能穿过其中心地穿过孔30。在与洗涤物34相互作用之后发生辐射的漫反射,该漫反射根据Lambert-Beer(朗伯比尔)定律所描述。经漫反射的辐射32由辐射探测器D28探测到。在该实施方式中,在滚筒3转速为Dz的情况下,入射的光束的时间段Δt是DL/U*Dz,其中,U表示滚筒3的周长。通过改变转速Dz、滚筒周长U和孔直径DL,可以改变辐射束的持续时间Δt。以这种方式,本发明的方法可以灵活地适配不同类型的光谱仪和导水的家用器具。
附图标记列表
1 导水的家用电器;洗衣机
2 碱液容器
3 滚筒
4 碱液容器凹部;碱液容器中的凹部
5 宽带辐射源,IR(红外)辐射源
6 微计算机
7 辐射探测器
8 处理剂的(自动化的)配量单元
9 止回阀
10 新鲜水管道
11 冲洗盒
12 壳体
13 排出管道
14 泵
15 功率检测器
16 显示装置
17 碱液容器排出管道
18 控制装置
19 绒毛分离器
20 受转速调节的驱动马达
21 光谱仪,红外光谱仪
22 洗涤物
23 滚筒的运动方向
24 洗涤携动件
25 水位
26 碱液容器的底部中的排出开口
27 辐射源,红外辐射源
28 辐射探测器
29 滚筒(外)壁
30 辐射通道,滚筒外壳(滚筒(外)壁)中的孔
31 发射的辐射,红外辐射
32 探测到的反射的辐射
33 滚筒的运动方向
34 滚筒内部空间中的洗涤物
35 孔环

Claims (15)

1.一种用于运行导水的家用器具(1)的方法,所述家用器具具有滚筒(3)、控制装置(18)和光谱仪(21),所述滚筒用于接收待处理的物品(22,34),所述滚筒具有带有至少一个辐射通道(30,35)的至少一个圆周,所述光谱仪包括至少一个辐射源(5,27)、至少一个辐射探测器(7,28)和微计算机(6),其中,微计算机(6)和控制装置(18)设置用于彼此交换信息,使得能够在光谱仪(21)与控制装置(18)之间交换数据,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(a)以预给定的转速Dz旋转所述滚筒(3),其中,将基于辐射通道(30,35)每单位时间的回转循环的数量的频率f定义为转速Dz与辐射通道(30,35)的数量的乘积;
(b)由所述光谱仪(21)的至少一个辐射源(5,27)连续发射波长范围λ1至λ2内的辐射(31)穿过进行旋转的滚筒(3)的至少一个辐射通道(30,35),使得在所述滚筒(3)内产生以所述频率f周期性中断的辐射(31),并且给所述进行旋转的滚筒(3)中的物品(22,34)加载以所述频率f周期性中断的辐射(31),所述至少一个辐射探测器(7,28)如此布置,使得由所述物品(22,34)反射的辐射(32)在不穿过所述辐射通道(30,35)并且因此不由所述辐射通道(30,35)以所述频率f中断的情况下直接记录为测量信号,并且由所述控制装置(18)产生仅与所述家用器具(1)相关的、周期长度为1/f的周期函数——尤其正弦函数或矩形函数——作为参考信号;
(c)将所述测量信号和所述参考信号传输给所述微计算机(6),借助存储在所述微计算机(6)中的分析处理例行程序分析处理所述测量信号并且将其与所述参考信号进行比较,将所分析处理的测量信号传输给所述控制装置(18);
(d)通过所述控制装置(18)在所分析处理的测量信号方面选择和/或匹配运行程序,其中,将所述步骤(b)至(d)执行一次或多次。
2.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述微计算机(6)构造成锁相放大器或包含锁相放大器。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述波长范围λ1至λ2包括至少一种纺织品类型的至少一个吸收带和/或至少一种典型污物的至少一个吸收带。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤(a)与(b)之间,尤其在处理程序开始之前,借助处于定义装载状态中的进行旋转的滚筒(3)执行校准测量。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述转速Dz是20至200转/分。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法附加地包括步骤(e):
(e)清洁所述光谱仪(21)。
7.一种导水的家用器具(1),所述家用器具具有滚筒(3)、控制装置(18)和光谱仪(21),所述滚筒用于接收待处理的物品(22,34),所述滚筒具有带有至少一个辐射通道(30,35)的至少一个圆周,所述光谱仪包括至少一个辐射源(5,27)、至少一个辐射探测器(7,28)和微计算机(6),其中,微计算机(6)和控制装置(18)设置用于彼此交换信息,使得能够在光谱仪(21)与控制装置(18)之间交换数据,其特征在于,所述控制装置(18)设置用于执行包括以下步骤的方法:
(a)以预给定的转速Dz旋转所述滚筒(3),其中,将基于辐射通道(30,35)每单位时间的回转循环的数量的频率f定义为转速Dz与辐射通道(30,35)的数量的乘积;
(b)由所述光谱仪(21)的至少一个辐射源(5,27)连续发射波长范围λ1至λ2内的辐射(31)穿过进行旋转的滚筒(3)的至少一个辐射通道(30,35),使得在所述滚筒(3)内产生以所述频率f周期性中断的辐射(31),并且给所述进行旋转的滚筒(3)中的物品(22,34)加载以所述频率f周期性中断的辐射(31),并且所述至少一个辐射探测器(7,28)如此布置,使得由所述物品(22,34)反射的辐射(32)在不穿过所述辐射通道(30,35)并且因此不由所述辐射通道(30,35)以所述频率f中断的情况下直接记录为测量信号,并且由所述控制装置(18)产生仅与所述家用器具(1)相关的、周期长度为1/f的周期函数——尤其正弦函数或矩形函数——作为参考信号;
(c)将所述测量信号和所述参考信号传输给所述微计算机(6),借助存储在所述微计算机(6)中的分析处理例行程序分析处理所述测量信号并且将其与所述参考信号进行比较,将所分析处理的测量信号传输给所述控制装置(18);
(d)通过所述控制装置(18)在所分析处理的测量信号方面选择和/或匹配运行程序,其中,将所述步骤(b)至(d)执行一次或多次。
8.根据权利要求7所述的家用器具(1),其特征在于,所述家用器具(1)具有处理剂容器和用于对处理剂进行配量的自动化配量单元(8),所述自动化配量单元与所述控制装置(18)连接。
9.根据权利要求7或8所述的家用器具(1),其特征在于,所述至少一个辐射源(5,27)是用于发射红外范围内的辐射(31)的宽带源——尤其螺旋灯丝。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的家用器具(1),其特征在于,所述家用器具(1)是具有碱液容器(2)的洗衣机或洗干机,并且所述辐射源(5,27)布置在所述碱液容器(2)的凹部(4)中。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的家用器具(1),其特征在于,所述滚筒(3)具有预给定的启动位置/停止位置。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的家用器具(1),其特征在于,所述至少一个辐射通道(30,35)是孔(30)。
13.根据权利要求7至11中任一项所述的家用器具(1),其特征在于,所述至少一个辐射通道(30,35)由玻璃或透明塑料构成。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的家用器具(1),其特征在于,所述至少一个辐射通道(30,35)布置在所述滚筒(3)的端侧、背侧或外壳表面上。
15.根据权利要求7至13中任一项所述的家用器具(1),其特征在于,所述至少一个辐射通道(30,35)构造成轴对称的透明凸出部,所述透明凸出部从所述滚筒(3)的背侧伸入到所述滚筒(3)内部,其中,所述凸出部的对称轴线处于所述滚筒(3)的旋转轴线上,并且所述凸出部的背离所述滚筒内部的背侧具有不透明层,所述不透明层在与所述滚筒(3)的旋转轴线同心布置的情况下具有至少一个开口,以便允许穿过所述开口和所述透明凸出部到所述滚筒内部的辐射入射。
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