CN110621610A - 具有智能液位管理和可调整的吸收输出的气体/液体灌输系统 - Google Patents

具有智能液位管理和可调整的吸收输出的气体/液体灌输系统 Download PDF

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Abstract

一种以控制器为特征的系统，该控制器具有信号处理器，该信号处理器被配置成：接收包含关于以下信息的信令：在液体/气体灌输罐/容器中的灌输有气体的液体的液位，提供至液体/气体灌输罐/容器的气体的一个或多个气体输入特性，以及提供至液体/气体灌输罐/容器的引入的未灌输液体的一个或多个液体输入特性；以及确定包含信息的对应信令，该对应信令用于控制泵，每当利用来自液体/气体灌输罐/容器的灌输有气体的液体来分配饮料时，泵就按需向灌输罐/容器提供引入的未灌输液体；并且用于维持给定温度下的液体/气体灌输罐/容器中的所需液位和目标平衡气体压力。

Description

具有智能液位管理和可调整的吸收输出的气体/液体灌输 系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年03月28日提交的临时专利申请序列号62/477745的权益，其全部内容以其整体通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种例如针对饮料应用的用于向液体中灌输气体的系统。
背景技术
1)针对饮料应用的带有罐的水碳酸化器系统
操作原理：与图2中所示的一致，标准的饮料水碳酸化器是一种被设计成将二氧化碳气体(CO2)溶解在水中以产生碳酸水的设备。CO2气体通过调节器被递送至碳酸化器罐气体入口接头。由叶片泵将从商用水源馈送的普通水泵入该罐。在压力下的CO2气体溶解在水中，并产生碳酸水。一些系统包括在穿过碳酸化器之前、期间和/或之后使水变冷。当碳酸水的液位到达液位感测设备(在罐内部)上部位置探针时，液位开关断开控制电路，并且泵马达关闭。随着从罐中抽出碳酸水，碳酸水的液位将下降。在某一点，液位开关会识别液位下降，并且闭合控制电路以打开泵马达，泵马达补充已从罐中取出的碳酸水的量。基于在系统的温度和压力条件下建立的气体/液体平衡，产生的输出碳酸化水平是恒定的。
2)内联(inline)碳酸化器设备，诸如本发明的受让人的Carbjet(例如，参见美国专利号9033315B2)。与第一实例中的储罐相比，这种和类似的内联碳酸化器设备使流过内联混合室的流中的液体和气体能够混合。操作的原理类似于标准的碳酸化器系统，但由于没有贮存罐，因此液体的碳酸化必须按需发生。输入气体和液体流之间的压差确定了在给定温度和性能下被吸收到液体中的气体水平。市场上存在引用不同的优势和性能特性的不同的型号，但由于供应流的改变，它们不具有实时调整或维持设定点目标的能力。
上述设备的一些缺点
如前所述，气体吸收到液体中的量是气体和液体被混合并且被允许建立平衡的温度和压力的函数。使用本文所述的常规液体碳酸化器技术来进行可变输出灌输的挑战在于，随着罐被填充，输入和输出流液体的压力从低到高波动。结果，在填充和分配循环期间，罐内建立的平衡始终在改变，从而产生不可预测和不可控制的气体灌输水平。
例如，图3示出了使用常规的碳酸化器系统(例如，带液位开关和叶片泵的罐)用于氮化咖啡应用的容器填充压力轮廓，该轮廓(profile)具有一直抽出直到液位开关激活叶片泵的3次顺序倒出。换句话说，图3中的容器填充压力轮廓涉及使用常规的碳酸化系统技术向咖啡中灌输氮气的应用，例如，常规的碳酸化系统技术具有叶片泵(或其他泵，例如齿轮泵)，叶片泵(或其他泵，例如齿轮泵)与具有内部液位感测探针的不锈罐组合使用。与图3中所示的一致，在罐的填充周期和饮料的正常分配期间，容器压力在15PSI-120PSI之间变化。由于这种变化的压力轮廓，常规的碳酸化器系统不能逐个饮品地产生恒定的碳酸输出水平，也不能通过控制气体/液体平衡来产生可变的设定点输出碳酸水平，以实现各种所需的最终饮料质量特性。
图3包括被标记为1至4的一系列步骤/事件，例如，被标记为#1至#3的饮品倒出的步骤/事件。饮品倒出#1在在大约1秒的经过时间处开始，在大约12秒的经过时间处结束；饮品倒出#2在经过大约26.5秒的时间处开始，在大约37秒的经过时间处结束；并且饮品倒出#3在大约47.5秒的经过时间处开始，并且在大约57.5秒的经过时间处结束。泵从大约0秒至11.5秒、大约20秒至36.5秒，以及大约45.5秒至58秒的经过时间关闭。泵从大约11.5秒至20秒、大约36.5秒至45.5秒以及大约58秒至67秒的经过时间开启。在三次饮品倒出#1、#2和#3期间，泵基本上关闭，并且在饮品倒出之后或结束处开启。对于每次饮品倒出，图3中被标记为步骤1至4的步骤/事件的顺序如下：
步骤1)打开分配龙头，随着已灌输(infused)咖啡被分配，管线中的液体压力下降；
步骤2)容器下部液位探针激活泵以填充罐，直到到达上部液位探针；
步骤3)关闭分配龙头，并且随着泵继续对容器填充，液体压力建立；以及
步骤4)在罐满之后，容器满液位探针将泵停用(de-activates)。
针对每次饮品倒出#1、#2和#3与泵关闭和开启的时间的结合，图3示出了与步骤1至4有关并且还与启动/关闭泵的时间(例如，当向容器中提供氮气压力时(参见图3中被标记为“NGP”的函数)、当将纯咖啡压力提供到容器中时(参见图3中被标记为“PCP”的函数)、以及当从容器中排出已灌输咖啡压力时(参见图3中被标记为“ICP”的函数))有关的三个压力函数。在图3中，NGP、PCP和ICP函数的压力总结如下：
NPG：NPG函数是在大约33PSI的基本恒定压力下运行的基本平坦的线函数，例如，如所示的，在三次饮品倒出#1、#2和#3或泵开启/关闭时，在压力上该函数没有明显的下降或增加。
PCP：PCP函数在大约16PSI处的经过时间＝0处开始，在大约14PSI处的大约68秒的经过时间处结束。在饮品倒出#1结束之前，在大约11.5秒的经过时间处将泵开启，并且PCP函数的压力从大约16PSI增加到在大约19.5秒的经过时间处的大约120PSI。如所示的，当泵在大约20秒的经过时间处关闭时，PCP函数的压力从大约100PSI降回到在大约21秒的经过时间处的大约15PSI。在泵关闭的情况下，PCP函数的压力在大约21秒至37秒的经过时间保持在大约15PSI，直到大约36.5秒的经过时间为止。在饮品倒出#2结束之前，在大约36.5秒的经过时间处将泵开启，在大约45秒的经过时间处，PCP函数的压力增加回到大约120PSI，并且针对接下来的23秒重复这种循环，直到在大约68秒的经过时间处为止，其包括饮品倒出#3。
ICP：ICP函数在大约87PSI的PSI下的经过时间＝0处开始，并且在大约97PSI下的大约68秒的经过时间处结束。在饮品倒出#1结束之前，在大约11.5秒的经过时间处将泵开启，压力从在大约1秒的经过时间处的大约87PSI降低到在大约7秒的经过时间处的大约33PSI，并保持在大约33PSI，直至在大约12秒的经过时间为止。在大约11.5秒的经过时间处将泵开启之后，压力从大约33PSI增加到在大约20秒的经过时间处的大约112PSI，此时将泵关闭。在将泵关闭之后，ICP函数的压力从大约112PCI下降到在大约26.5秒的经过时间处的大约94PSI，此时饮品倒出#2开始。在饮品倒出#2期间，ICP函数的压力从大约94PSI降低到在大约37秒的经过时间处的大约33PSI，此时饮品倒出#2结束。在将泵开启之后，ICP函数的压力从在大约37秒的经过时间处的约33PCI增加到在大约45秒的经过时间处的大约112PSI，并且针对接下来的23秒重复这种循环，直到大约68秒的经过时间为止，其包括饮品倒出#3。
标准饮料分配器碳酸化器设备(被耦合到带有内部液位传感器的罐叶片泵或齿轮泵)的缺点总结标准饮料分配器碳酸化器设备的缺点包括以下方面：
1)液体输出的气体灌输水平不是用户可调整的或实时可调整的。
2)由于在低于完全饱和的压力下操作时，在液体填充周期期间，罐内的压力波动很大，因此一个饮品到下一个饮品的灌输水平会变化。
3)由于在填充和分配周期期间，液体输出压力波动，因此各个饮品在龙头处的输出流量会变化。
4)该系统不是“自微调”的，不能针对引入液体或气体输入压力的变化并且仍然维持目标碳酸化水平而补偿。
与通常被用于苏打饮料后混合分配的标准碳酸化器相比，内联碳酸化器的缺点总结：
与通常被用于苏打饮料后混合的标准碳酸化器设备相比，内联碳酸化器的缺点包括以下内容：
可以在各种压力设置下实现可变和可控制的输出水平。但是，内联碳酸化器的当前实施方式存在性能限制，将其应用范围限制于大型的碳酸化/灌输式分配苏打饮料。
内联设备的附加限制
已知的内联设备的一些附加限制包括：
1)在不“逸出”(脱气outgassing，在分配期间，导致饮品流动中断和溅射)的情况下，不能达到标准软饮料所要求的灌输水平和低的碳酸化质量特性。
2)对于每种变化的店内安装和/或系统配置，都需要现场安装系统微调。内联设备中的灌输水平直接受系统中的出口管、组件、转变(transition)的长度和直径(所有这些通常被称为“系统限制”)或从罐出口到分配阀的背压的直接影响。
3)内部流路孔口容易堵塞，并且不能与含有悬浮固体、微粒等的饮料一起使用。
4)在以较高灌输水平设定进行分配期间的“逸出”(脱气)在饮料中产生小于期望水平的碳酸化，以及产生饮料到杯中的不良倒入、飞溅、溅射、不连贯流动。
发明内容
根据一些实施例，本发明可以包括或者采取具有智能液位管理的气体/液体吸收系统的形式，例如，其能够通过实施智能的方法来维持灌输罐的液位和平衡压力来克服上述常规系统的局限性。该系统提供了用于大多数碳酸饮料要求的可调灌输水平的灵活性和高灌输输出水平。这是通过使用电子控制器和控制算法来实现的，该算法控制泵，以便每次倒出饮料时，泵都按需填充(参见图4)。填充必须以大于气体输入压力的压力下发生，但没有明显的过冲，以便维持罐的所需目标平衡压力。至灌输罐/容器的气体输入压力确定了系统在给定温度下的气体和液体之间的目标平衡，从而确定了罐内液体的灌输水平。
附加地，在存在“不一致或可变”的引入的系统液体或气体压力的情况下，气体/液体吸收系统还能够维持吸收到液体中的气体的恒定的目标值。这种新的和独特的能力对实现预先设定或实时可调整的气体灌输水平、以及在存在输入压力变化(这在如今市场上的标准应用中常见)的情况下，维持目标设定点至关重要。这样的示例包括来自建筑基础设施的引入系统水压波动或小桶压力波动。该气体/液体吸收系统通过例如在各种系统压力和灌输水平下引入氮气、CO2和混合气体，使得能够更完全地定制饮料。
本发明通过使用压力感测设备和具有控制算法的控制器，克服了上述应用的挑战/限制，具有控制算法的控制器能够对泵的性能做出非常精确的增量改变，从而使得能够随着液位的补充，而精确微调整泵的输出性能，以便在饮料分配和系统静止期间保持压力恒定。
特定实施例
作为示例，根据一些实施例，本发明可以包括或采取诸如气体/液体吸收系统之类的系统的形式，其以具有信号处理器的控制器为特征，信号处理器被配置成：
接收包含关于以下信息的信令：
在液体/气体灌输罐/容器中的灌输有气体的液体的液位，
提供至液体/气体灌输罐/容器的气体的一个或多个气体输入特性，以及
提供至液体/气体灌输罐/容器的引入的未灌输液体(non-infused liquid)的一个或多个液体输入特性；以及
确定包含信息的对应信令，以控制泵以及在给定温度处维持液体/气体灌输罐/容器中的所需液位和目标平衡气体压力，每当利用来自液体/气体灌输罐/容器的灌输有气体的液体来分配饮料时，泵按需向灌输罐/容器提供引入的未灌输液体；并且。
系统可以包括以下特征中的一个或多个：
信号处理器可以被配置成提供对应信令，以通过变化一个或多个泵特性来控制泵，一个或多个泵特性包括提供至泵的电压信令。
系统可以包括泵，该泵被配置成对对应的控制信令作出响应并且将引入的未灌输液体提供至液体/气体灌输罐/容器。
系统可以包括液位传感器，液位传感器被配置成感测液体/气体灌输罐/容器中的灌输有气体的液体的液位，并且提供包含关于所感测到的液位的信息的液位信令。
系统可以包括一个或多个气体输入特性传感器，其被配置成感测一个或多个气体输入特性，并且提供气体输入特性信令，气体输入特性信令包含关于所感测到的一个或多个气体输入特性的信息。
信号处理器可以被配置成接收气体输入特性信令，并且提供对应信令。
一个或多个气体输入特性传感器可以包括气体流量传感器，气体流量传感器被配置成感测气体的气体流量，并且提供包含关于所感测到的气体流量的信息的气体流量信令。
一个或多个气体输入特性传感器可以包括气体压力传感器，气体压力传感器被配置成感测气体的气体压力，并且提供包含关于所感测到的气体压力的信息的气体压力信令。
系统可以包括一个或多个液体输入特性传感器，其被配置成感测一个或多个液体输入特性，并且提供液体输入特性信令，液体输入特性信令包含关于所感测到的一个或多个液体输入特性的信息。
信号处理器可以被配置成接收液体输入特性信令，并且提供对应信令。
一个或多个液体输入特性传感器可以包括液体流量传感器，液体流量传感器被配置成感测气体的液体流量，并且提供包含关于所感测到的液体流量的信息的液体流量信令。
一个或多个液体输入特性传感器可以包括液体压力传感器，液体压力传感器被配置成感测液体的液体压力，并且提供包含关于所感测到的液体压力的信息的液体压力信令。
信号处理器可以被配置成接收灌输有气体的液体输出特性信令并且提供对应信令，该灌输有气体的液体输出特性信令包含关于每次分配饮料时，从液体/气体灌输罐/容器提供的灌输有气体的液体的一个或多个灌输有气体的液体输出特性的信息，。
该系统可以包括一个或多个灌输有气体的液体输出特性传感器，灌输有气体的液体输出特性传感器被配置成感测一个或多个灌输有气体的液体输出特性，并且提供灌输有气体的液体输出特性信令。
系统可以包括气体压力/流量控制设备，气体压力/流量控制设备被配置成对气体压力/流量控制信令作出响应，并且控制被提供至液体/气体灌输罐/容器的气体的流量和压力。
对应信令可以包括气体压力/流量控制信令。
系统可以包括未灌输液体压力传感器，未灌输液体压力传感器被配置成感测从未灌输液体罐/容器提供至泵的未灌输液体的压力，并且提供未灌输液体压力信令，未灌输液体压力信令包含关于未灌输液体的压力的信息。
信号处理器可以被配置成接收未灌输液体压力信令，并且提供对应信令。
系统可以采取例如与本文公开的一致的气体/液体吸收系统的形式。
作为示例，本发明的优点包括：
1)能够提供可调整的氮气输出水平；
2)能够对系统条件的变化进行自我微调；以及
3)在输入压力变化的情况下，能够维持准确性和性能。
附图说明
附图不一定按比例绘制，包括以下图：
图1示出了本领域中已知的标准饮料碳酸化器。
图2是本领域已知的标准饮料碳酸化器系统的图。
图3是压力(PSI)相对于经过时间(秒)的图，其示出了针对使用本领域已知的常规的碳酸化器系统(例如，带液位开关和叶片泵的罐)的氮化咖啡应用的容器填充压力轮廓，其包括3次顺序倒出并且一直抽出直到液位开关激活叶片泵。
图4是具有智能液位管理和可调整的吸收液位输出的气体液体灌输系统的图。
图5是根据本发明的一些实施例的压力(PSI)相对于经过时间(秒)的图，其示出了针对例如使用智能液位管理设备的氮化咖啡应用的容器填充压力轮廓，其具有3次顺序倒出并且示出了在大约34PSI处的罐平衡和分配压力。
图6是根据本发明的一些实施例的系统的框图，例如，诸如具有电子控制逻辑子系统的泵系统，该电子控制逻辑子系统具有用于实施信号处理功能的信号处理器或信号处理模块。
为了一致性，图中相似的部件或组件用相似的附图标记和标签标记。在附图的每个图中未包括针对每个元件的每条引线和相关联的附图标记，以减小作为整体的附图中的杂乱。
具体实施方式
图4示出了总体上以100指示的可调整的内联气体灌输系统，其通过将气体灌输到液体或饮料中以达到所需的量或最终产品分配气化特性水平来进行操作。
可调整的内联气体灌输系统100包括以下系统元件：
-马达驱动泵，标签1；
-气体液体吸收容器/罐，标签2；
-液位感测设备，标签3；
-气体压力感测设备，标签4；
-电子控制子系统，标签5；以及
-系统内的其他传感器/设备，标签6，例如包括流量传感器F1、F2、F3和压力传感器P1、P2。
图4还示出了以下内容：
小桶或其他容器、盒中袋等，其被配置成容纳未灌输饮料，例如，诸如咖啡、茶、糖浆、水、牛奶等；
罐，其被配置成：与小桶、容器或盒中袋耦合，包含例如诸如二氧化碳和/或氮气的加压气体，并对小桶或其他容器、盒中袋加压；
另一个罐，被配置成：与灌输罐/容器2耦合，包含例如诸如二氧化碳和/或氮气的加压气体，以及将加压气体提供至灌输罐/容器2以对其进行加压；以及
分配器阀，被配置成从非分配位置移动到分配位置以打开分配器阀、从灌输罐/容器1接收已灌输的饮料(infused beverage)、将所接收的已灌输的饮料分配到饮料器具、以及移动到非分配位置以关闭分配器阀。
图4示出了被提供至系统的引入的液体流的压力和流量可以通过应用而如何变化。对于通常的饮料软饮品碳酸化应用，水可以从餐厅或商店的商业建筑水系统中而被提供。对于啤酒、咖啡、茶和其他饮料，可以从小桶或其他加压容器、盒中袋、非加压木桶(cask)、吊桶(bucket)或任何其他包含液体的容器中提供引入的液体。氮化咖啡的示例利用具有15psi的氮气输入压力的3加仑小桶。
作为示例，在图4中，可以经由在标准饮料分配应用和管道系统中使用的刚性管或挠性管或软管和配件，将引入的未灌输液体提供至马达驱动泵1。马达驱动泵1的功能是基于从控制器5接收的电子通信来控制引入的液体流的流量和压力特性。马达驱动泵1可以是适于液体和所需性能的任何类型的泵。作为示例，泵的类型可以包括隔膜、齿轮、凸角、挠性叶轮、叶片、离心式等。马达驱动泵1向灌输罐/容器提供经调节的流量和压力条件，然后在该灌输罐/容器中将液体与气体混合。
系统100中的灌输罐/容器2的功能是混合气体流和液体流，以获得在目标平衡条件下将气体灌输进液相的最终结果。在给定的温度、压力和液体输出流量条件下，引入的液体流和气体流的压力和流量特性影响在灌输罐/容器2内建立的平衡。气体输入是经调节的供给，其通常由储气瓶和其他类型的加压容器经由适当等级的管道或软管和配件提供，与图4中所示的一致。该气体可以包括一个或多个类型的气体，其被预先混合或单独地馈送到灌输罐/容器2中，由罐、气体生成器或气体混合器提供。引入的气体供应在进入灌输罐/容器2之前，流向气体压力感测设备。
液位传感器3的功能是将液位反馈以输入信号的形式提供至电子控制逻辑系统5。液位传感器3可以是内联的单独设备，也可以是被并入作为马达驱动泵1、灌输罐/容器2、气体压力感测设备4、电子控制逻辑子系统5或其他外部系统组件的组成部分的设备。液位传感器3可以直接或间接地感测液位，并且通过各种类型的过程信号通信值和方法来通信反馈。然后液体被引入到灌输罐/容器设备2。
气体压力感测设备4的功能是将气体压力反馈以输入信号形式的提供至电子控制逻辑系统5。气体压力感测设备4可以是内联的单独设备，也可以被并入作为灌输罐/容器2、液位感测设备3、电子控制逻辑子系统5或其他外部系统组件(例如，由各种流量和压力传感器6表示)的组成部分的设备。液位感测设备4可以直接或间接地感测压力，并且通过各种类型的过程信号通信值和方法来通信反馈。
电子控制逻辑系统5的功能是接收来自马达驱动泵1、灌输罐/容器2、液位传感器3、气体压力感测设备4和系统中其他类型传感器(例如，由各种流量和压力传感器6表示)的输入通信，并且实施控制逻辑。电子控制逻辑系统5向马达驱动泵1提供输出通信，以达到和维持气体/液体目标平衡压力条件的目的。电子控制逻辑系统5还向马达驱动泵1提供输出通信，用于维持罐中的液体的水平并控制进入灌输罐/容器2的液体的流量性能的目的。电子控制逻辑系统5还向马达驱动泵1提供输出通信，用于维持引入的液体和气体馈送流之间的压力的目的，其最终目的是维持或改变液体输出中所需的气体吸收的设定点目标，而不会过度超出目标设定点压力。通过监控气体输入压力和液位传感器，同时将进入灌输罐/容器2的液体流和气体输入流维持在所需的水平，可以实现吸收水平的设定点。这是通过在填充和分配周期期间，变化输出到马达驱动泵1的电压信号的特性来实现的。可以通过调整到灌输罐/容器2的气体输入压力来实现可调整的灌输水平。电子控制逻辑系统5可以从系统中的其他传感器或设备(由传感器6表示)接收通信，并且使用该信息来实施对系统内部的马达驱动泵1、灌输罐/容器2、液位感测设备3、气体压力感测设备4，以及支持辅助功能和其他系统操作目标所需的其他内部或外部组件或设备(诸如，阀门、开关、继电器、显示器、灯等)的控制动作或输出通信。电子控制逻辑系统5包括执行控制算法和支持系统操作所需的电子硬件组件和软件程序、参数、变量和逻辑。
所示的各种传感器6表示可以与电子控制逻辑系统5中的逻辑一起被利用以支持设备的主要功能或系统的辅助功能的各种其他传感器，诸如流量和压力换能器、电容传感器等。
图5
类似于图3并与图3中所示的一致，图5包括被标记为1至4的一系列步骤/事件，例如，被标记为#1至#3的饮品倒出的步骤/事件。在图5中，作为示例，饮品倒出#1在大约1.5秒的经过时间处开始，在大约11秒的经过时间处结束；饮品倒出#2在大约23秒的经过时间处开始，在大约33秒的经过时间处结束；并且饮品倒出#3在大约45秒的经过时间处开始，在大约55秒的经过时间处结束。如所示的，泵从饮品倒出#1期间的大约1.5秒至11秒、在饮品倒出#2期间并且与其大部分重叠的大约24秒至34秒，以及在饮品倒出#3期间并且与其重叠的大约44秒至55秒的经过时间开启。如所示的，泵从大约11秒至24秒、大约34秒至44秒以及大约56秒至66秒的经过时间关闭。在三次饮品倒出#1、#2和#3期间，泵基本上开启，并且在饮品倒出之后或结束时关闭。对于每次饮品倒出，实施被标记为步骤1至4的步骤/事件的序列。参见图3中的描述。
图5还示出与步骤1至4有关并且还与启动/关闭泵的时间有关的三个压力函数。作为示例，三个压力函数包括：NGP函数、PCP函数和ICP函数；NGP函数示出向图4中的灌输罐/容器2中提供氮气时的压力(参见图5中被标记为“NGP”的函数)；PCP函数示出向灌输罐/容器2中提供纯咖啡时的压力(参见图5中被标记为“PCP”的函数)；以及针对每次饮品倒出#1、#2和#3与泵关闭和开启的时间的结合，ICP函数示出从灌输罐/容器2排出已灌输的咖啡时的压力(参见图5中被标记为“ICP”的函数)。与图4中所示的一致，如所示的，包含加压氮气的罐可以配置成向灌输罐/容器2提供氮气，并且马达驱动泵1可以被配置成将来自加压小桶或其他容器、盒中袋等的纯咖啡作为未灌输饮料提供至灌输罐/容器2。也与图4中所示的一致，如所示的，灌输罐/容器2可以被配置成向分配器阀提供已灌输的咖啡。
在图5中，NGP、PCP和ICP函数的压力总结如下：
NPG：NPG函数是在大约33PSI的基本恒定压力下运行的基本平坦的线函数，例如，如所示的，在三次饮品倒出#1、#2和#3期间或泵的开启/关闭时，压力没有明显的下降或增加。与图5中所示的一致，如图5中所示，NPG函数的压力在1.5秒、24秒和46秒的经过时间处(例如，在泵开启时)包括一些轻微的压力下降；在4.5秒、27.5秒和49秒的经过时间处(例如在饮品倒出#1、#2和#3期间)具有一些轻微的压力下降；并且在大约51秒的经过时间处有大约1秒的轻微的压力增加，所有这些如在图5中所示出的。在各种经过时间处的轻微的压力下降是持续大约1秒的大约1PSI。
PCP：PCP函数在大约34PSI的PSI处、在经过时间＝0处开始，在大约33的PSI处、在经过时间＝大约68秒处结束。从0秒到68秒的经过时间，PCP函数的压力在大约1.5秒的经过时间处(此时饮品倒出1开始)减小/下降到大约33PSI，在大约2.5秒的经过时间处增加到大约37PSI，在饮品倒出#1期间的从大约2.5秒到10秒的经过时间期间保持在大约36PSI，在大约10.5秒的经过时间处的饮品倒出#1结束之后增加到大约38PSI，在大约12秒的经过时间处减小回到大约33PSI，并保持在大约33PSI，直到饮品倒出#2开始之后的24秒的经过时间处为止。在饮品倒出#2在大约23秒的经过时间处开始之后，PCP函数会重复与所示的基本类似的循环。
ICP：ICP函数在大约33PSI的PSI处的经过时间＝0处开始，在大约34的PSI的经过时间＝大约68秒处结束。从0秒到68秒的经过时间，ICP函数的压力在大约1秒的经过时间处(大约在此时饮品倒出1开始)减小/下降到大约31PSI，在大约2.5秒的经过时间处增加到大约37PSI，从大约2.5秒到10.5秒的经过时间期间保持在大约34PSI直到饮品倒出#1结束，在饮品倒出#1结束之后的大约11秒的经过时间处增加到大约36PSI，在大约12秒的经过时间处减小回到大约34PSI，并保持在大约34PSI，直到在饮品倒出#2开始之后的23.5秒的经过时间为止。在饮品倒出#2在大约23秒的经过时间处开始之后，PCP函数会重复与所示的基本类似的循环。
仅作为示例示出NGP、PCP和ICP函数。本发明的范围旨在包括并且预期具有其他类型或种类的NGP、PCP和ICP函数的实施例，例如，具有其他类型的泵开启/关闭时间和经过时间、其他PSI值、其他压力减小/下降和/或增加等。
图6：信号处理功能的实施方式
作为示例，图6示出了根据本发明的一些实施例的总体上以100指示的系统，诸如具有智能液位管理和可调整吸收输出的气体/液体灌输系统，其以电子控制逻辑子系统为特征，例如，电子控制逻辑子系统具有信号处理器或处理模块100a，信号处理器或处理模块100a被至少配置成：
接收包含关于以下信息的信令：
在液体/气体灌输罐/容器中的灌输有气体的液体的液位，
提供至液体/气体灌输罐/容器的气体的一个或多个气体输入特性，以及
提供至液体/气体灌输罐/容器的引入的未灌输液体的一个或多个液体输入特性；以及
确定包含信息的对应信令，以控制泵以及在给定温度处维持液体/气体灌输罐/容器中的所需液位和目标平衡气体压力，每当利用来自液体/气体灌输罐/容器的灌输有气体的液体来分配饮料时，泵按需向灌输罐/容器提供引入的未灌输液体。
在操作中，信号处理器或处理模块可以被配置成提供对应信令，以通过变化一个或多个泵特性来控制泵，一个或多个泵特性包括提供至泵的电压信令。
作为示例，可以使用硬件、软件、固件或其组合来实施信号处理器或处理模块100a的功能。在通常软件实施方式中，信号处理器10a将包括一个或多个基于微处理器的架构(例如，具有至少一个信号处理器或微处理器)。在没有过度实验的情况下，本领域技术人员将能够利用合适的程序代码来编程这种基于微控制器或基于微处理器的实施方式，以执行本文公开的信号处理功能。例如，在没有过度实验的情况下，信号处理器100a可以例如由本领域技术人员配置成接收包含关于以下内容的信息的信令：
在液体/气体灌输罐/容器中的灌输有气体的液体的液位，
提供至液体/气体灌输罐/容器的气体的一个或多个气体输入特性，以及
提供至液体/气体灌输罐/容器的引入的未灌输液体的一个或多个液体输入特性，与本文公开的一致。
而且，在没有过度实验的情况下，信号处理器100a也可以例如由本领域技术人员配置成：确定包含信息的对应信令以控制泵以及在给定温度处维持液体/气体灌输罐/容器中的所需液位和目标平衡气体压力，每当利用来自液体/气体灌输罐/容器的灌输有气体的液体来分配饮料时，泵按需向灌输罐/容器提供引入的未灌输液体。
本发明的范围不旨在限于使用现在已知或将来后续开发的技术的任何特定实施方式。本发明的范围旨在包括将信号处理器100a的功能实施为独立处理器、信号处理器或信号处理器模块，以及单独的处理器或处理器模块，以及它们的某种组合。
作为示例，系统100还可以包括例如通常由100b表示的其他信号处理器电路或组件，其包括随机存取存储器或存储器模块(RAM)和/或只读存储器(ROM)、输入/输出设备和控制，以及连接它们的数据和地址总线，和/或至少一个输入处理器和至少一个输出处理器，例如这是本领域的技术人员将理解的。
作为另外的示例，信号处理器100a可以包括或采取以下形式：信号处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器的某种组合，其中信号处理器和至少一个存储器被配置成使系统实施本发明的功能，例如，对所接收的信令作出响应，并且基于所接收的信令，确定对应信令。
液位传感器和其他设备
液位传感器在本领域中是已知的，并且本发明的范围不旨在限于现在已知或将来后续开发的传感器的任何特定类型或种类。
而且，本领域中已知用于相对于被配置成容纳液体的罐/容器来布置和/或实施液体/液位传感器以感测其中包含的液体的液位的技术，例如，使用已知的液位传感器。
马达驱动泵、灌输罐/容器、气体压力传感器等在本领域中是已知的，并且本发明的范围不旨在限于现在已知或将来后续开发的任何特定类型或种类。
可能的应用：
可能的应用包括以下方面：
将CO2或其他气体(诸如氮气)灌输到用于如基于水、苏打水、啤酒、咖啡、茶、拿铁、牛奶和酸奶的饮料的液体中。将CO2或其他气体(诸如氮气)灌输到液体中，用于提高清洁、消毒等的效果，例如常规表面清洁、土壤提取、饮料管线清洁、水净化。
发明的范围
本文详细示出和描述的实施例仅以示例的方式提供；并且，本发明的范围不旨在限于本文包括的这些部件或元件的特定配置、尺寸和/或设计细节。换句话说，本领域的技术人员将理解，可以对这些实施例进行设计改变，并且使得所得到的实施例将不同于本文公开的实施例，但是仍将落在本发明的整体精神内。
应当理解，除非本文另有说明，否则关于本文的特定实施例描述的任何特征、特性、替代或修改也可以被应用、使用或与本文描述的任何其他实施方案结合。
尽管已经相对于本发明的示例性实施例描述和说明了本发明，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中以及对其做出前述和各种其他添加和省略。

Claims (18)

1.一种系统，包括：
具有信号处理器的控制器，所述信号处理器被配置成：
接收包含关于以下信息的信令：
在液体/气体灌输罐/容器中的灌输有气体的液体的液位，
提供至所述液体/气体灌输罐/容器的气体的一个或多个气体输入特性，以及
提供至所述液体/气体灌输罐/容器的引入的未灌输液体的一个或多个液体输入特性；以及
确定包含信息的对应信令，以控制泵以及在给定温度处维持所述液体/气体灌输罐/容器中的所需液位和目标平衡气体压力，每当利用来自所述液体/气体灌输罐/容器的所述灌输有气体的液体来分配饮料时，所述泵按需向所述灌输罐/容器提供引入的所述未灌输液体。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理器被配置成提供所述对应信令，以通过变化一个或多个泵特性来控制所述泵，所述一个或多个泵特性包括提供至所述泵的电压信令。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括所述泵，所述泵被配置成对所述对应的控制信令作出响应并且将引入的所述未灌输液体提供至所述液体/气体灌输罐/容器。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括液位传感器，所述液位传感器被配置成感测所述液体/气体灌输罐/容器中的所述灌输有气体的液体的所述液位，并且提供液位信令，所述液位信令包含关于所感测到的所述液位的信息。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括一个或多个气体输入特性传感器，所述气体输入特性传感器被配置成感测所述一个或多个气体输入特性，并且提供气体输入特性信令，所述气体输入特性信令包含关于所感测到的所述一个或多个气体输入特性的信息。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述信号处理器被配置成接收所述气体输入特性信令，并且提供所述对应信令。
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述一个或多个气体输入特性传感器包括气体流量传感器，所述气体流量传感器被配置成感测所述气体的气体流量，并且提供包含关于所感测到的所述气体流量的信息的气体流量信令。
8.根据权利要求5所述的系统，其中所述一个或多个气体输入特性传感器包括气体压力传感器，所述气体压力传感器被配置成感测所述气体的气体压力，并且提供包含关于所感测到的所述气体压力的信息的气体压力信令。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括一个或多个液体输入特性传感器，所述液体输入特性传感器被配置成感测所述一个或多个液体输入特性，并且提供液体输入特性信令，所述液体输入特性信令包含关于所感测到的所述一个或多个液体输入特性的信息。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述信号处理器被配置成接收所述液体输入特性信令，并且提供所述对应信令。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述一个或多个液体输入特性传感器包括液体流量传感器，所述液体流量传感器被配置成感测所述气体的液体流量，并且提供包含关于所感测到的所述液体流量的信息的液体流量信令。
12.根据权利要求9所述的系统，其中所述一个或多个液体输入特性传感器包括液体压力传感器，所述液体压力传感器被配置成感测所述液体的液体压力，并且提供包含关于所感测到的所述液体压力的信息的液体压力信令。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号处理器被配置成接收灌输有气体的液体输出特性信令并且提供所述对应信令，所述灌输有气体的液体输出特性信令包含关于每次分配所述饮料时，从所述液体/气体灌输罐/容器提供的所述灌输有气体的液体的一个或多个灌输有气体的液体输出特性的信息。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述系统包括一个或多个灌输有气体的液体输出特性传感器，所述灌输有气体的液体输出特性传感器被配置成感测所述一个或多个灌输有气体的液体输出特性，并且提供所述灌输有气体的液体输出特性信令。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括气体压力/流量控制设备，所述气体压力/流量控制设备被配置成对气体压力/流量控制信令作出响应并且控制被提供至所述液体/气体灌输罐/容器的所述气体的所述流量和压力。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述对应信令包括所述气体压力/流量控制信令。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统包括未灌输液体压力传感器，所述未灌输液体压力传感器被配置成感测从未灌输液体罐/容器提供至所述泵的未灌输液体的压力，并且提供未灌输液体压力信令，所述未灌输液体压力信令包含关于所述未灌输液体的所述压力的信息。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述信号处理器被配置成接收所述未灌输液体压力信令，并且提供所述对应信令。
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