CN110267906B - 用于饮料分配器的电阻测量售完传感器 - Google Patents
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Abstract
披露了一种饮料分配器以及对来自饮料分配器的饮料进行分配的过程，所述过程可以包括使得流体形式的配料通过导管从储存容器中被抽出。流体配料的导电率可以在导管内感测到。可以确定流体配料的导电率是否超过阈值水平，并且如果是的话，可以禁止饮料分配器分配包含流体配料的饮料，否则，可以使饮料分配器能够分配包含流体配料的饮料。
Description
相关申请的引用
本申请要求于2016年12月29日提交的美国临时申请号62/440,330以及于2017年1月6日提交的62/443,411的优先权，所述美国临时申请通过引用以其全文结合在此。
背景技术
饮料机多年以来已经高度发展。饮料分配器曾经限制于几种配料，例如四至八种不同配料，现今，高级分配器可以配置有超过30种配料并且能够分配超过100种不同饮料并且让使用者利用配料创造接近无限数量的共混物。
因为需要技术来感测配料的水平使得倒出的饮料包括准确量的配料，所以现在的高级分配器建造和维护起来都昂贵。如本领域所理解的，如果饮料没有包括适当量的配料，将显著影响配料的品质，并且对于顾客而言饮料的品牌立刻受到伤害。此外，顾客可能向分配器的运营商(例如餐馆)投诉，这减小了运营商的工作人员的生产力。
检测高级分配器的流体配料的水平已证明是困难的。存在几种类型的饮料配料，包括微量配料、大量配料以及中等水平配料。微量配料通常是酸和调味剂，所述酸和调味剂高度浓缩并且能够使用水或其他饮料配料与微量配料的高比率(例如150∶1)来生产饮料。大量配料也包括酸和调味剂，所述酸和调味剂较低浓缩并且在水或其他饮料配料与大量配料的较低比率(例如5∶1)下使用。其他中等水平配料可以在微量配料与大量配料之间的浓缩比率(例如50∶1)下使用。
因为微量配料可以在此类高比率浓度下使用，因此微量配料可以储存在诸如半升袋等容器中，并且仍然在分配器的运营商的典型食物销售点(例如餐馆)中提供足够数量的饮料分配。大量配料储存在大很多的容器(诸如2.5、3或5加仑的包)中。
分配器的一个主要功能是自动识别配料何时为空或何时以其他方式售完。确定配料何时为空的典型方式是感测空气何时在配料的流体路径内。为了执行感测，常规技术包括在泵内使用压力传感器，所述泵用于将配料从流体配料容器中并且沿着流体路径泵送至喷嘴以将配料分配到饮料(例如杯子)中。
饮料分配器中出现的一个问题是，衬垫和其他部件可能由于饮料配料中的高浓度的酸和盐而分解，由此使得流体配料可能从流体路径泄漏到泵中使得泵中的压力传感器或其他传感器发生故障。因此，泵中的压力传感器出故障需要更换整个泵。由于分配器内有多个泵，特别是如果在实地中分配器的数量有上千个，那么更换泵的成本可能非常昂贵。
用于感测配料的流体路径中的空气的另一种技术包括使用感测气泡的光学传感器。在微量配料的情况下，典型的是，一定毫升数量的空气进入用于储存配料的半升容器中。在大量配料的情况下，相应毫升数量的空气可以被包含在3加仑的包中。如果小气泡进入配料的流体流，那么压力传感器检测不到小气泡，但光学传感器能检测到小气泡。光学传感器可能响应于配料的小气泡为空而触发误报，而压力传感器可能不会很快感测到空的状态。错误地感测到配料为空导致分配器可能防止在制作饮料时进一步使用配料直到更换配料容器，这需要运营商花费时间来进行更换。
其他分配器设计包括使用在罐的顶部处具有通气孔的小罐。罐在配料的分配之间用配料填充，并且流体配料从罐的底部抽出以便避免气泡进入流体路径。此外，罐占据分配器内的相当量的空间，由此使得分配器的占据面积增大。即使具有罐，也需要如之前所述的用于感测饮料配料是否为空的传感器作为安全预防措施(即用于保持高品质饮料)，因此将罐添加到分配器中虽然是对分配器的改进操作，但这是额外的开销。
饮料配料的供应商的通常做法是，如果配料的容器没有完全消耗的话，则对运营商进行积分。
由于现有的饮料分配器的缺点，因此需要一种低成本技术以更准确的方式持续长时间段来感测流体配料，使得可以从配料容器中分配更多配料，由此减小运营商和配料供应商的总成本。
发明内容
通过在分配器处的流体配料的每个流体路径中使用电阻或导电率传感器，可以生产更加稳健且成本有效的饮料分配器。导电率传感器可以通过使用放置在流体路径内并且测量流体配料的导电率的一对电极来形成。在实施例中，电极可以被配置在连接器内。连接器可以定位在泵的外部，由此避免在导电率传感器出故障的情况下不得不更换泵。导电率传感器相对于其他传感器(例如压力传感器或光学传感器)可以是便宜的，由此为饮料分配器的生产和维护提供了成本有效的方案。
对来自饮料分配器的饮料进行分配的过程的一个实施例可以包括使得流体形式的配料通过导管从储存容器中被抽出。流体配料的导电率可以在导管内感测到。可以确定流体配料的导电率是否超过阈值水平，并且如果是的话，可以禁止饮料分配器分配包含流体配料的饮料，否则，可以使饮料分配器能够分配包含流体配料的饮料。
用于分配饮料的饮料分配器的一个实施例可以包括被配置用于存储数据的非暂态存储器。储存容器可以被配置用于储存在生产饮料中所使用的流体配料。至少一个导管可以从所述储存容器延伸以使所述流体配料能够流动至输出口以便分配到所述分配器倒出的饮料中。泵可以与所述导管处于流体连通并且被配置用于泵送所述流体配料穿过所述导管。分配器喷嘴可以与所述导管和泵处于流体连通并且被配置用于分配来自所述导管的流体配料。导电率传感器可以被配置用于感测所述导管内的流体配料的导电率。处理单元可以被配置用于接收来自所述导电率传感器的导电率测量值并且进一步被配置用于确定所述流体配料的导电率是否超过阈值水平，并且如果是的话，禁止所述饮料分配器分配包含所述流体配料的饮料，否则，使所述饮料分配器能够分配包含所述流体配料的饮料。
附图说明
以下参照附图详细地描述了本发明的说明性实施例，将附图通过引用结合在此并且在附图中：
图1是说明性饮料分配器的图示，所述分配器包括用于监测流体配料水平状态的电阻或导电率传感器；
图2A至图2C是用于通过分配器生产饮料的说明性配料处理装置的图示；
图3A至图3C是包括导管和导电率传感器的说明性流体路径连接器的图示；
图4A和图4B是限定导管的说明性流体连接器的图示，流体配料可以流动穿过所述导管；
图5包括三个说明图，用于分别表示对感测导管内的空气作响应的导电率测量值、不良脉冲以及标准偏差，由此表示饮料袋排空；并且
图6是用于操作饮料分配器的说明性过程的流程图。
具体实施方式
关于图1，示出了说明性饮料分配器100的图示，所述分配器包括用于监测流体配料水平状态的电阻或导电率传感器。如本领域所理解的，饮料分配器用于使食物销售点能够向顾客分配包括品牌和调味剂的饮料。饮料分配器有多种能力，并且更新且更高级的饮料分配器提供电子显示器102，在所述电子显示器上，用户界面104使得使用者能够从多种可获得的饮料品牌和/或调味剂中做出选择。饮料分配器100是高级饮料分配器并且被配置用于分配微量配料和大量配料。用户界面104可以显示出有待由分配器100分配的饮料的可选择图标106a至106n(统称为106)。使用者可以选择图标104中的一个图标来激活泵(参见图2A和图2B)以使得一种或多种流体配料被分配到杯子中(未示出)，所述杯子在分配所选饮料时放置在分配器喷嘴110下方的分配器区域108中。分配器100可以在流体配料中的每一种流体配料的流体路径内配置有导电率传感器(参见图2A和图2B)以感测流体配料何时为空或售完。替代性地，如果流体配料中的每一种流体配料的流体路径汇聚到汇聚的流体路径，那么可以在汇聚的流体路径中建立导电率传感器。
为了操作分配器100，处理单元(参见图2A和图2B)可以被配置用于操作用户界面104、并且响应于使用者选择分配使用相同或不同配料的特定饮料来控制分配器内的功能性装置(例如泵)。分配器100可以连续地、定期地或响应于事件(例如分配特定流体配料)监测(多种)配料的水平。响应于检测到流体配料为空，分配器可以禁止分配使用流体配料的饮料，如在此进一步详细描述的。
分配器100可以进一步被配置成经由通信网络114与远程电子装置112(例如智能手机，所述智能手机执行向分配器的运营商提供信息的app)通信。通信网络114可以是诸如
或
通信网络等局域通信网络或诸如互联网、移动通信网络等广域网路。分配器100可以将配料水平数据116传递给电子装置112以便在用户界面118上显示。配料水平数据116可以包括配料名称或标识符(例如，“配料槽A”)以及相关联的测得水平或估计水平。在实施例中，分配器可以感测到配料为空或售完、并且将配料的为空状态传递给电子装置112以便显示空指示符120(例如突出显示的“E”)以便运营商看到。应理解的是，替代性用户界面和通知可以用于提供配料水平数据116和饮料配料为空的状态通知。
此外，喷嘴110可以与多个饮料成分连通。在一些情况下，喷嘴110可以混合饮料成分以形成饮料。在此可以使用任何数量的饮料成分。饮料成分可以包括水和/或碳酸水。此外，饮料成分可以包括多种微量配料以及一种或多种大量配料。
一般而言，大量配料可以具有在从全强度(即无稀释)至约六比一(6∶1)但通常小于约十比一(10∶1)范围内的重构比。如本文所使用的，重构比是指稀释剂(例如，水或碳酸水)与饮料配料的比率。因此，具有5∶1重构比的大量配料是指针对成品饮料中的每一份大量配料将与五份稀释剂混合的大量配料。许多大量配料可以具有在约3∶1至5.5∶1的范围内的重构比，包括4.5∶1、4.75∶1、5∶1、5.25∶1和5.5∶1的重构比。大量配料可以包括甜味剂，诸如糖浆、HFCS(“高果糖玉米糖浆”)、FIS(“完全转化糖”)、MIS(“中度转化糖”)、由营养性和非营养性或高强度甜味剂共混物组成的中值卡路里甜味剂、以及难以以大于大约10∶1的浓度来泵送和精确计量——特别是在已被冷却至大约35至45华氏度的标准饮料分配温度之后——的其他这样的营养性甜味剂。当用作饮料的主要甜味剂来源时赤藓糖醇(erythritol)甜味剂也可以被当成大量配料甜味剂，但是典型地赤藓糖醇可以与其他甜味剂来源共混并且在具有更高重构比的溶液中使用，使得赤藓糖醇可以被当成如下文所描述的微量配料。
大量配料还可以包括浓缩的提取物、果泥和类似类型的配料。其他配料可以包括传统BIB(“盒中袋”)、调味糖浆(例如，COCA-
盒中袋糖浆)、果汁浓缩物、乳制品、酱油和大米浓缩物。类似地，大量配料基础产品可以包括甜味剂以及调味剂、酸和饮料糖浆的其他常见成分。含糖饮料糖浆、HFCS或其他大量配料基础产品通常可以储存在远离分配器的常规盒中袋容器中。当冷却时，大量配料粘度的范围可以是约1厘泊至约10,000厘泊、并且通常超过100厘泊左右。在此可以使用其他类型的大量配料。
微量配料可以具有在约十比一(10∶1)和更高范围的重构比。具体地，许多微量配料可以具有在大约20∶1至50∶1、至100∶1、至300∶1或更高范围内的重构比。微量配料的粘度典型地在约一(1)至约六(6)厘泊左右的范围内，但是可以从此范围变化。微量配料的实例包括天然或人造香料；香料添加剂；天然或人造色素；人造甜味剂(高效能、非营养性或其他形式)；消泡剂、非营养性配料、用于控制酸味的添加剂，例如柠檬酸、柠檬酸钾；功能性添加剂，例如维生素、矿物质、草本提取物、营养制品；以及非处方(或其他形式)的药物，例如伪麻黄碱、对醋氨酚、以及相似类型的配料。各种酸可以用在微量配料中，包括食用酸浓缩物，诸如磷酸、柠檬酸、苹果酸、或任何其他这样的常见食用酸。各种类型的醇可以用作大量配料或微量配料。微量配料可以采用液体、气体或粉末形式(和/或它们的组合，包括在各种介质中的可溶配料和悬浮配料，所述介质包括水、有机溶剂和油)。在此可以使用其他类型的微量配料。
典型地，成品饮料产品的微量配料包括构成成品饮料的调味剂成分的分开储存的非甜味剂饮料成分浓缩物。非甜味剂饮料成分浓缩物不作为成品饮料的主要甜味剂来源，并且不包含添加的甜味剂，但是一些非甜味剂饮料成分浓缩物可以在其中具有甜味调味剂成分或感觉为甜味的调味剂成分。这些非甜味剂饮料成分浓缩物可以包括调味剂的食用酸浓缩物和可食用酸降解(或非酸)浓缩物成分，诸如在标题为“Methods and Apparatus forMaking Compositions Comprising and Acid and Acid Degradable Component and/orCompositions Comprising a Plurality of Selectable Components[制备包含酸和可酸降解成分的组合物和/或包含多种可选择成分的组合物的方法和设备]”的共同拥有的美国专利申请序列号11/276,553中所描述的成分。如以上所指出，微量配料可以具有在约十比一(10∶1)和更高范围内的重构比，其中构成成品饮料的调味剂成分的分开储存的非甜味剂饮料成分浓缩物的微量配料典型地具有在50∶1、75∶1、100∶1、150∶1、300∶1或更高的范围内的重构比。
例如，可乐成品饮料的非甜味剂调味剂成分可以由分开储存的第一非甜味剂饮料成分浓缩物和第二非甜味剂饮料成分浓缩物提供。第一非甜味剂饮料成分浓缩物可以包括可乐成品饮料的食用酸浓缩物成分，诸如磷酸。第二非甜味剂饮料成分浓缩物可以包括可乐成品饮料的可食用酸降解浓缩物成分，诸如调味剂油，它们如果与分开储存在第一非甜味剂成分浓缩物中的磷酸或其他食用酸浓缩物成分一起储存，则将与非甜味剂饮料成分浓缩物发生反应并且影响非甜味剂饮料成分浓缩物的味道和保质期。虽然第二非甜味剂饮料成分浓缩物不包括第一非甜味剂饮料成分浓缩物的食用酸浓缩物成分(例如，磷酸)，但是第二非甜味剂饮料成分浓缩物仍然可以是高酸饮料成分溶液(例如，pH小于4.6)。
成品饮料可以具有除成品饮料的酸浓缩物成分之外的调味剂的多种非甜味剂浓缩物成分。例如，樱桃可乐成品饮料的非甜味剂调味剂成分可以由上述实例中描述的分开储存的非甜味剂饮料成分浓缩物以及樱桃非甜味剂成分浓缩物提供。可以以与樱桃可乐成品饮料的配方一致的量来分配樱桃非甜味剂成分浓缩物。与包含樱桃非甜味剂成分浓缩物的其他成品饮料的其他配方相比，这种配方可以具有更多、更少或相同量的樱桃非甜味剂成分浓缩物。例如，樱桃可乐成品饮料配方中指定的樱桃含量可以超过樱桃柠檬-酸橙成品饮料配方中指定的樱桃含量，以便为每种成品饮料版本提供最佳味道特征。成品饮料的这种基于配方的调味版本将与调味剂添加剂或调味剂射流的添加相对照，如下所述。
用于成品饮料产品的其他典型微量配料可以包括微量配料甜味剂。微量配料甜味剂可以包括高强度甜味剂，诸如阿斯巴甜、Ace-K、甜菊醇糖苷(例如，Reb A、Reb M)、三氯蔗糖、糖精或其组合。当与一种或多种其他甜味剂来源组合分配时或者当使用赤藓糖醇与一种或多种高强度甜味剂的共混物作为单一甜味剂来源时，微量配料甜味剂还可以包括赤藓糖醇。
用于补充成品饮料产品的其他典型微量配料可以包括微量配料调味剂添加剂。微量配料调味剂添加剂可以包括可以添加到基础饮料调味剂中的附加调味剂选项。微量配料调味剂添加剂可以是非甜味剂饮料成分浓缩物。例如，基础饮料可以是可乐调味饮料，而樱桃、酸橙、柠檬、橙等可以作为调味剂添加剂(有时称为调味剂射流)添加到可乐饮料中。与成品饮料的基于配方的调味版本相反，添加以补充成品饮料的微量配料调味剂添加剂的量在不同成品饮料中可以是一致的。例如，作为调味剂添加剂或调味剂射流包括在可乐成品饮料中的樱桃非甜味剂成分浓缩物的量可以与作为调味剂添加剂或调味剂射流包括在柠檬-酸橙成品饮料中的樱桃非甜味剂成分浓缩物的量相同。另外，尽管可经由单个成品饮料选择图标或按钮(例如，樱桃可乐图标/按钮)来选择成品饮料的基于配方的调味版本，但是调味剂添加剂或调味剂射流是除成品饮料选择图标或按钮之外的补充选择(例如，可乐图标/按钮选择，然后是樱桃图标/按钮选择)。
如通常所理解的，这种饮料选择可以通过饮料分配器上的触摸屏用户界面或其他典型饮料用户界面选择机构(例如，按钮)来进行。然后，在饮料分配器100通过触摸屏用户界面上的单独分配按钮或通过与诸如灌注按钮(机电式、电容式触摸或其他)或灌注杠杆等单独灌注机构的交互接收到进一步分配命令时，可以分配所选的饮料，包括任何所选的调味剂添加剂。
在进行成品饮料的传统BIB调味糖浆递送时，包含所有成品饮料的甜味剂、调味剂和酸的大量配料调味糖浆与诸如淡水或碳酸水等稀释剂来源进行混合，其中稀释剂与糖浆的比率为约3∶1至6∶1。相反，对于成品饮料的微量配料递送，成品饮料的甜味剂和非甜味剂饮料成分浓缩物全部分开储存并在分配成品饮料时在喷嘴附近混合在一起。适用于分配这种微量配料的示例性喷嘴包括在以下专利中描述的喷嘴：标题为“Dispensing NozzleAssembly[分配喷嘴组件]”的共同拥有的美国临时专利申请序列号62/433,886、标题为“Common Dispensing Nozzle Assembly[常见分配喷嘴组件]”的PCT专利申请序列号PCT/US 15/026657、标题为“Dispensing Nozzle Assembly[分配喷嘴组件]”的美国专利号7,866,509、或者标题为“Dispensing Nozzle Assembly[分配喷嘴组件]”的美国专利号7,578,415。
在操作时，饮料分配器100可以对来自上述大量配料来源或微量配料来源中的任何一种或多种的成品饮料进行分配。例如，类似于对成品饮料的传统BIB调味糖浆递送，可以利用诸如淡水或碳酸水等稀释剂来源来分配大量配料调味糖浆以便产生成品饮料。另外，可以利用稀释剂以及一种或多种微量配料调味剂添加剂来分配传统BIB调味糖浆，以增加由饮料分配器100提供的饮料种类。
基于微量配料的成品饮料可以通过分开地分配成品饮料的两种或更多种非甜味剂饮料成分浓缩物中的每一种以及甜味剂和稀释剂来进行分配。甜味剂可以是大量配料甜味剂或微量配料甜味剂，并且稀释剂可以是水或碳酸水。例如，可以通过分开地分配诸如磷酸等可乐成品饮料的食用酸浓缩物成分、诸如调味剂油等可食用酸降解浓缩物成分、诸如HFCS等大量配料甜味剂、以及碳酸水来分配基于微量配料的可乐成品饮料。在另一个实例中，可以通过分开地分配健怡可乐成品饮料的食用酸浓缩物成分、健怡可乐成品饮料的可食用酸降解浓缩物成分、微量配料甜味剂(诸如，阿斯巴甜或阿斯巴甜共混物)、以及碳酸水来分配基于微量配料的健怡可乐成品饮料。作为另一个实例，可以通过分开地分配中值卡路里可乐成品饮料的食用酸浓缩物成分、中值卡路里可乐成品饮料的可食用酸降解浓缩物成分、减少量的大量配料甜味剂、减少量的微量配料甜味剂、以及碳酸水来分配基于中值卡路里微量配料的可乐成品饮料。通过减少量的大量配料甜味剂和微量配料甜味剂，意味着与可乐成品饮料和健怡可乐成品饮料中使用的大量配料甜味剂或微量配料甜味剂的量相比较。作为最后的实例，可以通过分开地分配调味可乐成品饮料的食用酸浓缩物成分、调味可乐成品饮料的可食用酸降解浓缩物成分、一种或多种非甜味剂微量配料调味剂添加剂(作为成品饮料的基于配方的调味版本或作为调味剂射流来分配)、甜味剂(大量配料甜味剂、微量配料甜味剂或其组合)、以及碳酸水来分配基于补充调味微量配料的饮料，诸如樱桃可乐饮料或具有橙调味剂射流的可乐饮料。虽然上述实例是针对碳酸饮料提供的，但是原理也可以通过利用淡水代替碳酸水而适用于不含气饮料。
各种配料可以由饮料分配器100以连续灌注模式来进行分配，在这种模式下，针对正在被分配的饮料的给定流速，适当的配料采用适当的比例(例如，采用预定比率)。换言之，与将预定量配料进行组合的常规分批操作相反，饮料分配器100提供连续混合并以正确的配料比率流动以进行任何体积的灌注。这种连续混合和流动方法还可以适用于通过为每种饮料尺寸设定预定的分配时间来分配通过选择饮料尺寸按钮而选择的特定尺寸饮料。
关于图2A至图2C，示出了用于通过分配器生产饮料的说明性配料处理装置的图示。如图2A所示，分配器200a至200c可以包括储存容器202a至202n(统称为202)或与其连通，所述储存容器可以用于储存用于生产饮料的配料。如之前所描述的，配料可以是调味剂、酸、甜味剂、糖浆或用于从饮料分配器中生产饮料的任何其他配料。如本领域所理解的，储存容器202可以是一次性的或可重复使用的。饮料容器根据储存在相应储存容器202的每一个中的配料的类型可以具有相同或不同尺寸。例如，可以将能够在高比率下使用的微量配料储存在半升容器中，同时例如，可以将能够在低比率下用来生产饮料的大量配料储存在例如3升或3加仑的容器中。
泵204a至204n(统称为204)可以用于液压地移动流体配料。如本领域所理解的，不同于使用具有自动反馈控制(例如压力感测反馈控制)的常规泵，泵204的一个实施例可以利用正排量泵，所述正排量泵基于输入而不考虑反馈来移动一定量。示例性正排量泵可以包括活塞泵、下垂泵、隔膜泵等。举例来说，泵204可以响应于输入控制信号来泵送流体路径206内的一定量的流体，所述流体路径被预定用于输出一定量的配料，由此减小泵204和控制器(例如处理器)的复杂性，使得泵204可以比利用自动反馈控制的常规泵更便宜。为了估计剩余的配料量，分配器可以计算已经发生了多少次配料分配，这指示已经分配了多少流体配料，由此提供对剩余饮料配料的良好估计。但是，因为配料的量可能由于储存容器内的空气而在每个容器中不同，因此例如，使用为空的配料传感器来进一步解决饮料配料的为空状态。
从储存容器202延伸可以包括适配器或连接器206a1至206an(统称为206a)，所述适配器或连接器连接至导管206b1至206bn(统称为206b)、适配器206c1至206cn(统称为206c)、适配器206d1至206dn(统称为206d)、导管206e1至206en(统称为206e)以及适配器206f1至206fn(统称为206f)，这共同形成一组流体路径(统称为206)。流体路径206使得流体配料能够经由泵204从储存容器202流动至分配器喷嘴208。应理解的是，流体路径206的构造是说明性的并且可以利用替代性构造。
在实施例中，导电率传感器210a至210n(统称为210)可以延伸到相应流体路径206的一部分中。在实施例中，连接器206d可以具有一对导体211a至211n(统称为211)，所述导体形成与其集成的导电率传感器210。导电率传感器210的导体211可以延伸进入或穿过连接器206d进入流体路径或导管中，使得当流体存在于连接器206d的导管内时，可以测得相应流体配料的导电率。导电率传感器210可以与数据总线212电通信，所述数据总线被配置用于将电信号和/或数据信号传递给分配器的电子器件214。导电率传感器210可以被配置用于收集导电率信号215并且将所述导电率信号(可以是模拟信号或数字信号)沿数据总线212传递给电子器件214。
电子器件214可以包括处理单元216、电子显示器218、输入/输出(I/O)单元220、以及存储器222。处理单元216可以由集成电子器件(例如微处理器以及支持微处理器的电子器件)形成并且被配置用于处理数据(例如导电率信号215或从其中推导出的数据)以基于配料的水平(例如，流体配料可用或为空)控制分配器的操作。处理单元216可以与电子显示器218、输入/输出单元220、以及存储器222中的每一个通信，以便处理并且呈现(i)配料的水平以及(ii)导电率传感器210感测到的配料的为空状态。如本领域所理解的，电子显示器218可以是触敏电子显示器。I/O单元220可以被配置用于通过无线(例如
移动电话等)和/或有线(例如，互联网)通信网络与远程电子装置(例如，移动设备、网络服务器)通信。存储器222可以被配置用于储存与每一种配料相关联的信息，例如配料类型、配料容器容积、上次更换日、剩余数量、导电率和/或其他测量参数等。
在实施例中，处理单元216可以基于泵开启的时间长短来存储测量的或估计的可用来分配的配料的水平。处理单元216还可以被配置用于接收来自导电率传感器210的导电率信号以确认估计是准确的、并且响应于接收到指示空气已经进入导电率传感器正在感测的流体路径的一部分中的导电率信号而使得分配器在分配饮料和能够选择饮料(包括被检测到为空的配料)期间或之后停用。因为感测到导电率，因此与使用光学或其他感测技术产生的误报相比，产生了更少误报。举例来说，如果感测到小气泡，导电率可能不会以足够统计的方式(例如，小于预定标准偏差)改变以指示配料为空。在实施例中，处理单元216可以禁用饮料的一个或多个可选择图标，所述饮料包括已经通过导电率测量值超过阈值水平而感测到为空的饮料配料。
在实施例中，在使用者倾倒饮料期间检测到饮料配料为空的情况下，分配器可以禁止进一步分配、向使用者呈现饮料配料的状态的通知、禁止选择具有空的饮料配料的饮料、并且建议使用者选择新的饮料。阈值水平可以基于配料流体的感测到的导电率水平限定、并且应该设定成在小气泡与指示空的流体配料水平的气泡之间有所区别。应理解的是，导电率传感器可以替代性地被配置用于感测不同电参数或其他动态参数，如在此进一步描述的。
关于图2B，不同于与连接器206d集成的导电率传感器210，导电率传感器210集成到连接器206f中。与如果导电率传感器210集成在连接器206d(即沿连接器206d内的导管和导管206e存在的配料量)中相比，通过将导电率传感器210放置得离分配器喷嘴208更近，可以将更多配料分配到饮料中。分配更多配料可以减少配料积分(即，给食物销售点或分配器运营商的针对饮料配料容器中的未使用的配料数量的积分)；增加运营商的生产力，因为直到将要经由分配器喷嘴208分配空气才感测到流体路径206中的实际为空状态可以增加经分配的饮料的数量；并且增大顾客满意度，因为饮料满意度较高(即更少地倒出不准确的配料)。在实施例中，传感器210可以定位成离喷嘴208足够远以确保当传感器检测到空的流体配料时，当前正在分配的饮料接收全部量的配料。在另一个实施例中，多个导电率传感器210可以沿流体路径206设置以使处理单元216能够使流体路径中的传感器210的导电率读数相关，由此甚至进一步减少误报。
再者，除了在泵204下游使用传感器210之外，传感器210可以设置在泵204的上游。例如，传感器210可以设置在储存容器(配料包装)202的输出处，例如在适配器206a内。通过在到达泵204之前检测流体路径中的空气，减少了当包装最终清空时不得不灌注泵204下游的流体路径的发生率。
关于图2C，导电率传感器210a可以将导电率(流体电阻)信号传递给电子器件214以便进行处理。如所示出的，处理单元214可以包括比较仪224，所述比较仪可以是将导电率信号215与比较仪值226进行比较的硬件或软件。比较仪值226可以设定成阈值水平，所述阈值水平允许小气泡穿过而不做出反应、但识别出足够大的气泡以指示配料202a为空。比较仪224可以生成输出227，所述输出指示检测到的气泡是否大于比较值226。售完算法228可以被配置用于处理配料售完的情况，如输出227所指示的。算法228可以基于输出227被打开最小时间长度的时间量来确定气泡的尺寸是否具有某一尺寸。在替代性实施例中，算法228可以确定在一段持续时间期间是否检测到某一数量的气泡。在实施例中，算法228可以将配料为空的信号或消息230传递给饮料分配器管理员232，所述饮料分配器管理员被配置用于防止进一步分配和/或显示包括配料为空、例如配料202a(如果通过测量流体导管中气泡的尺寸而确定所述配料是空的)的饮料，如之前所述的。
关于图3A至图3C，示出了包括导管和导电率传感器的说明性流体路径连接器300的图示。如图3A所示，流体路径连接器300限定第一开口302a和第二开口302b(统称为302)。适配器构件304可以用于提供密封部，当连接器300连接到泵或其他装置中时，所述密封部附接至连接器300的第一结构部分306a。连接器300可以进一步包括第二结构部分306b和第三结构部分306c。第一结构部分、第二结构部分以及第三结构部分306a至306c(统称为306)可以提供外壳，导管308延伸穿过所述外壳。导管308在连接器300上可以具有不同尺寸，如在此进一步描述的。第一结构部分306a可以用于形成可以用于将连接器300接合并且保持在泵或其他机构上的螺纹310或其他结构特征。
为了感测可以穿过导管308的流体的导电率，电导体312a和312b(统称为312)可以进入结构构件314，所述结构构件限定空腔316。电导体312可以由双相不锈钢或其他材料形成，这避免当暴露于具有高或低pH以及高钠含量的流体(例如饮料配料中发现的流体)时发生腐蚀。电导体312可以与侧壁齐平、延伸进入或延伸穿过空腔316，例如图2A和图2B所示。在实施例中，导体312可以经由结构构件314平行地延伸到空腔316中。替代性地，电导体312可以彼此以相反方向以线性方式跨设在空腔316上。导体的间距可以在几毫米内。可以根据导管的半径、连接器的构造、流体类型或以其它方式使用例如几英寸的替代性间距。在实施例中，导体312可以定位在空腔316或导管308的底部、顶部或中部以对进入流体路径或配料中的气泡或多或少敏感，所述气泡不指示配料状态为空。
在操作时，电导体可以配置有具有正电荷的一个导体312a以及零电荷(接地)的其他导体312b，以便感测穿过空腔316并且进入导管308的流体配料的导电率。如本领域所理解的，流体配料的导电率可以使用电阻测量值进行测量。在执行导电率测量时，导电率信号可以在表示空配料状态的气泡或气袋经过电导体312的情况下出现不连续。也就是说，当没有流体配料(即导电介质)，导体312之间的导电率下降或完全停止。应理解的是，导电率测量值可以根据气泡或气袋的尺寸而不同，其中，小气泡可能不指示配料容器为空并且气袋(大气泡)指示配料容器为空。在实施例中，可以使用一对衬垫318a和318b(统称为318)来密封空腔316以防止配料流体从连接器300泄漏。
在实施例中，电连接器320可以延伸穿过结构部分306b并且与相应电导体312a和312b物理地接触。电连接器320可以用于将导电率读数从流体引导至处理单元以便在此处进行处理。连接器320可以替代性地在连接器300外部接触导体312。
关于图4A和图4B，示出了限定导管402的说明性流体连接器400的图示，流体配料可以流动穿过所述导管。一对电导体404a和404b(统称为404)示出为延伸穿过侧壁406并且进入导管402。如之前描述的，导电率测量值可以使用在穿过导管402的流体配料内的电导体404来测得。当气泡在导体404之间经过时，可以产生不连续测量值，由此指示空气已经进入导管402，所述不连续测量值可以根据流体配料的导电率水平的值来表示流体配料少量运行或为空。
关于图5，示出了三个说明图502、504以及506，用于分别表示对感测导管内的空气作响应的导电率测量值、不良脉冲以及标准偏差，由此表示饮料袋排空。图502示出了流体配料的使用导电率传感器测得的随时间的原始导电率测量值508，如之前描述的。朝向图502的右侧，导电率测量值508的尖峰510示出为导电率传感器感测到的气泡的结果。图504示出了脉冲514的所得图512，所述脉冲指示了表示检测到空的流体配料状态的气泡。脉冲514可以指示气泡足够大以指示饮料配料为空或几乎为空。
图506呈现了导电率测量值508的标准偏差曲线516以量化电导率测量值的变化量。如所示出的，标准偏差的显著增加518响应于确定导电率传感器测到气泡而发生。标准偏差可以根据气泡或气袋的尺寸而不同。在实施例中，标准偏差阈值可以设定成区分小气泡与指示流体配料为空的气泡。可以利用替代性阈值水平度量、包括阈值导电率水平来识别流体配料何时为空。应理解的是，虽然在此描述的原理使用导电率作为测量，但是可以设想可以使用电导体、利用流体内的空气的电阻或其他电测量值推导出的任何其他参数。
关于图6，示出了操作饮料分配器的说明性过程600的流程图。过程600可以开始于步骤602，在所述步骤中，可以使流体形式的配料通过导管从储存容器中抽出。在步骤604处，流体配料的导电率可以在导管内感测到。在步骤606处确定流体的导电率是否超过阈值水平。可以基于导电率或从其中推导出的度量(例如，标准偏差)是否超过指示流体配料为空的阈值水平来进行确定。如果确定指示流体配料为空，则在步骤608处，分配器可以禁止分配包含流体配料的饮料。在禁止分配饮料时，分配器可能“变灰”或以其他方式禁用用户界面上显示的一个或多个饮料图标，所述用户界面包括任何一种空的流体配料。此外，除了禁止图标可被使用者选择之外，分配器可以物理地禁止分配包括空的流体配料的任何饮料。在步骤610处，分配器可以将关于流体配料“售完”或为空状态的通知可选地传递给运营商。可选通知可以是各种电子通信形式，包括SMS文本消息、投递给手机app或在网络服务器上运行的分配器运营商可以操作或访问的分配器管理系统的其他用户界面的邮件、或者以其他方式。否则，如果在步骤606处确定指示流体配料不是空的，则在步骤612处，可以使分配器能够继续分配包含流体配料的饮料。如果分配器当前能够分配包含流体配料的饮料，则不发生改变。过程600可以重复分配并且感测流体配料变成空的。
在实施例中，感测流体配料的导电率可以包括感测泵的分配器侧上的流体配料的导电率，所述泵被配置用于将所述流体配料从储存容器泵送至导管并且输出所述导管以与另一饮料流体混合。感测导电率可以包括使用延伸到所述导管中的一对电极进行感测。这对电极可以彼此平行并且定位在连接器内。禁止分配器分配具有流体配料的饮料可以包括防止使用者能够经由用户界面选择包括配料的饮料。响应于确定流体配料为空，流体配料售完的通知消息可以被传递给分配器的运营商。流体配料可以是微量流体配料。感测导管内的流体配料的导电率可以包括感测泵外部的导管中的导电率。感测可以包括感测相应导管中的每种流体配料的导电率，所述导管被配置用于输送流体配料。基于测量值，处理器可以被配置用于控制分配器的运行(例如，禁止分配包括空的配料的饮料)。处理器可以进一步被配置用于响应于基于导电率测量值感测到流体配料为空而生成通知并且将其传递给运营商的电子装置。
虽然前述测量技术提供低出错率、低成本以及高可靠性，但是可以利用替代性感测技术。此类技术可以包括以下部件：
管内压力计：管内压力计可以用于在配料容器(例如袋)为空并且塌陷时检测压降，以便指示配料为空；
加速度计：加速度计可以连接至流体路径以在流体配料被泵送穿过流体路径时测量移动，其中，如果在泵激活时没有检测到移动，则可以确定配料为空；
重量传感器：重量传感器或天平可以用于感测配料容器或其他流体路径构件的重量变化，当容器或流体路径构件超过重量水平时，所述变化指示配料为空；
振动频率检测器：振动频率检测器可以被配置用于测量泵或其他流体路径构件的振动，当指示泵送流体的频率改变时，所述振动指示配料为空；
转子流量计：转子流量计可以被配置用于测量流体路径中的流体的流速，所述流速可以用于确定流体配料的流动何时慢或停止以便指示配料为空；
光学(颜色)：光学传感器可以被配置用于感测流体路径的颜色何时改变(例如，经由透明窗口从流体路径的第一侧(例如底部)测量，或者以其他方式在流体路径的相反侧(例如顶部)抵靠透明窗口、利用白光照射透明窗口)，当颜色改变时，指示流体为空；
膜式压力开关：膜式压力开关(柔性密封件)可以被配置用于测量流体配料路径内的低压，当挠曲闭合时所述低压指示配料为空；
文丘里流量计：文丘里流量计可以被配置用于感测穿过文丘里管的流体配料的流速，所述文丘里管具有减小的截面，当所述流速减小到阈值流速以下时指示配料为空；
RF：RF传感器可以被配置用于通过流体路径中感测到的RF能量改变(例如增大)来感测流体配料变慢或停止，由此指示配料为空；
明轮流量计：明轮流量计可以定位在流体配料的流体路径内并且明轮流量计变慢或停止指示配料为空；以及
热流：热量传感器可以用于测量流体路径内的温度，使得当温度改变时，指示了空气已经代替流体并且流体为空。
上述各种传感器以及未进行描述但能够提供相同或相似功能的其他传感器可以使用视觉感测或需要比由非导电性材料形成的材料更少的电或电磁阻碍访问。如此，配料容器(例如袋)、盘片、处理盒托盘、导管等中的一个或多个可以是透明的和/或具有使得能够感测流体水平、流速等的导电材料或电磁导电材料。
前述方法描述和过程流程图仅作为说明性实例提供并且不旨在要求或暗示各个实施例的步骤必须按所呈现的顺序执行。如本领域的技术人员将理解的，前述实施例中的步骤可以以任何顺序执行。例如“则”“接下来”等词语不旨在限制步骤的顺序；这些词语仅用于在方法的说明中引导读者。尽管过程流程图可以将操作描述为顺序过程，但是可以并行地或同时地执行所述操作中的许多操作。另外，可以重新安排操作的顺序。过程可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等。当过程对应于函数时，其终止可以对应于函数返回到调用函数或主函数。
结合此处所披露的实施例来描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可交换性，以上已经总体上按照它们的功能而描述了各种说明性部件、块、模块、电路和步骤。将这种功能实施为硬件还是软件取决于强加于整个系统上的特定应用和设计约束。熟练的技术人员可以针对每个特定应用以不同方式来实施所描述的功能，但是这种实施决策不应该被解释为导致脱离本发明的范围。
在计算机软件中实施的实施例可以在软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其任何组合中实施。代码段或机器可执行指令可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或者指令、数据结构和/或程序语句的任何组合。可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容将代码段联接至另一个代码段或者硬件电路上和/或与另一个代码段或者硬件电路通信。信息、自变量、参数、数据等可以经由包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等的任何合适的方式传递、转发或者传输。
用于实施这些系统和方法的实际软件代码或专用控制硬件不限制本发明。因此，在没有参照特定软件代码的情况下描述了系统和方法的操作和行为，所述特定软件代码被理解为可以将软件和控制硬件设计为基于此处的描述来实施系统和方法。
当在软件中实施时，函数可以作为一个或多个指令或代码被存储在非暂态计算机可读或处理器可读存储介质上。此处所披露的方法或算法的步骤可以在处理器可执行软件模块中实施，所述处理器可执行软件模块可以驻留在计算机可读或处理器可读存储介质上。非暂态计算机可读或处理器可读介质包括促进计算机程序从一个位置转移至另一位置的计算机存储介质和有形存储介质两者。非暂态处理器可读存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用介质。举例来讲但非限制地，这种非暂态处理器可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储设备、或可以用于以指令或数据结构的形式存储所期望的程序代码并且可以由计算机或处理器访问的任何其他有形存储介质。如此处所使用的，磁盘和光盘包括致密盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。另外，方法或算法的操作可以作为代码和/或指令之一或任何组合或集合驻留在非暂态处理器可读介质和/或计算机可读介质上，所述非暂态处理器可读介质和/或计算机可读介质可以并入计算机程序产品中。
先前描述是对用于实施本发明的优选实施例的描述，并且本发明的范围不应该必须受到此描述的限制。而是通过以下权利要求来限定本发明的范围。
Claims (20)
1.一种对来自饮料分配器的饮料进行分配的方法，所述方法包括：
使得流体形式的流体配料通过导管从储存容器中被抽出；
感测所述导管内的所述流体配料的导电率；并且
确定所述流体配料的导电率是否超过阈值水平，并且如果是的话，禁止所述饮料分配器分配包含所述流体配料的饮料，否则，使所述饮料分配器能够分配包含所述流体配料的饮料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，感测所述流体配料的导电率包括感测泵的饮料分配器侧上的所述流体配料的导电率，所述泵被配置用于将所述流体配料从所述储存容器泵送至所述导管并且输出所述导管以与另一饮料流体混合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，感测导电率包括使用延伸到所述导管中的一对电极进行感测。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，使用一对电极进行感测包括使用彼此平行的一对电极进行感测。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，使用一对电极进行感测包括使用设置在连接器构件中的一对电极进行感测。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，禁止所述饮料分配器分配具有所述流体配料的饮料包括防止使用者能够经由用户界面选择包括所述配料的饮料。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：响应于确定所述流体配料的导电率超过所述阈值水平，将所述流体配料售完的通知消息传递给所述饮料分配器的运营商。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，感测流体配料包括感测微量流体配料。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，感测所述导管内的流体配料的导电率包括感测泵外部的导管中的导电率。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：感测相应导管中的每种流体配料的导电率，所述导管被配置用于输送所述流体配料。
11.一种用于分配饮料的饮料分配器，所述饮料分配器包括：
储存容器，所述储存容器被配置用于储存在生产饮料中所使用的流体配料；
导管，所述导管从所述储存容器延伸以使所述流体配料能够流动至输出口以便分配到所述饮料分配器倒出的饮料中；
泵，所述泵与所述导管处于流体连通并且被配置用于泵送所述流体配料穿过所述导管；
分配器喷嘴，所述分配器喷嘴与所述导管和泵处于流体连通并且被配置用于分配来自所述导管的流体配料；
导电率传感器，所述导电率传感器被配置用于感测所述导管内的流体配料的导电率；以及
处理单元，所述处理单元被配置用于接收来自所述导电率传感器的导电率测量值并且进一步被配置用于：
确定所述流体配料的导电率是否超过阈值水平，并且如果是的话，
禁止所述饮料分配器分配包含所述流体配料的饮料，
否则，使所述饮料分配器能够分配包含所述流体配料的饮料。
12.根据权利要求11所述的饮料分配器，其中，所述导电率传感器设置在所述泵的分配器喷嘴侧上。
13.根据权利要求11所述的饮料分配器，其中，所述导电率传感器包括延伸到导管中的一对电极。
14.根据权利要求13所述的饮料分配器，其中，所述一对电极彼此平行。
15.根据权利要求13所述的饮料分配器，其中，导管被配置成连接器构件，所述连接器构件连接到至少一个其他导管，以及所述泵或所述分配器喷嘴上。
16.根据权利要求11所述的饮料分配器，其中，所述处理单元进一步被配置用于在禁止所述分配器分配具有所述流体配料的饮料时防止使用者能够经由用户界面选择包括所述配料的饮料。
17.根据权利要求11所述的饮料分配器，进一步包括：输入/输出（I/O）单元，所述输入/输出（I/O）单元被配置用于在通信网络上传递信息，并且其中，所述处理单元进一步被配置用于响应于确定所述流体配料的导电率超过所述阈值水平，而经由所述通信网络将所述流体配料售完的通知消息传递给所述分配器的运营商。
18.根据权利要求11所述的饮料分配器，其中，所述流体配料是微量流体配料。
19.根据权利要求11所述的饮料分配器，其中，至少一个所述导管在所述泵外部。
20.根据权利要求11所述的饮料分配器，进一步包括：多个导电率传感器，所述导电率传感器被配置用于感测相应导管中的多个不同流体配料的导电率，所述导管被配置用于输送所述流体配料。
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