CN111420611A - 一种溶液自动配比装置及其控制方法 - Google Patents

一种溶液自动配比装置及其控制方法 Download PDF

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CN111420611A CN202010127883.8A CN202010127883A CN111420611A CN 111420611 A CN111420611 A CN 111420611A CN 202010127883 A CN202010127883 A CN 202010127883A CN 111420611 A CN111420611 A CN 111420611A
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潘小栋
郑林欣
裘航
朱吟啸
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张震宇
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Abstract

本发明公开了一种溶液自动配比装置及其控制方法，其中配比装置包括溶剂容器、漏斗、漏斗壳体及配套的溶质瓶；所述漏斗设有注液口、注液管；所述注液口的底部与注液管连接，所述注液管设置于漏斗壳体内部，与所述漏斗壳体连接；所述注液管与溶剂容器口插接；所述注液口下设有第一MCU芯片控制的RFID读头、流量计、电磁阀；所述溶质瓶瓶口设有RFID标签；所述RFID读头用于识别RFID标签；所述电磁阀用于控制注液口的开合，所述流量计用于计量进入溶剂容器的溶质量；使用时，将所述漏斗的注液管插入溶剂容器口，当RFID读头识别到带有所需RFID标签的溶质瓶时，所述注液口的电磁阀打开供溶质进入，所述流量计计量进入的溶质量，计量达标后，所述电磁阀闭合。

Description

一种溶液自动配比装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及配比设备的技术领域，尤其涉及一种溶液自动配比装置及其控制方法。
背景技术
工农业、医疗、科研以及日常生活中，经常需要按要求对两种及以上液体进行配比。比如：
(1)消毒液配比
当前正处于新型冠状肺炎防治的关键阶段，消毒成为人们的重要需求。84消毒液是一种以次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂，主要用于各种物体表面和环境等的消毒。次氯酸钠在水溶液中产生的次氯酸可分解出新生态氧，具有极强的氧化性，可以使病毒的核酸物质发生氧化作用，从而杀灭病毒。84消毒液有一定的刺激性与腐蚀性，必须稀释以后才能使用。一般稀释浓度为千分之二到千分之五，即1000毫升水(即稀释液)里面放2到5毫升84消毒液(即浓缩液)。用户要配比的话，要么估算，要么采用量杯。
(2)酒精配比
比如将配制10％浓度的酒精，蒸馏水是0.9L的话，则纯酒精需要0.1L。
(3)农药喷药配比
农作物农药超标影响民众身体健康，农药为什么会超标？原因之一在于，农民在调配农药喷剂时，不能很好地控制农药的投放量，往往投放过量。这样哪怕是正常喷洒，仍然会导致农作物的农药超标。现用的农药残留检测器，是“事后”检测蔬菜农药残留度。
市面上有种类繁多的稀释液容器和浓缩液，配比方法也各不相同，采用估算或量杯的方法，存在不精确、不方便等缺点。
如公开号为CN202983626U的专利公开了一种农药配比装置，包含配比装置本体、农药吸管、单向止回阀、剂量调节装置、内置抽压装置、电源开关、农药流出装置、农药瓶放置凹台、内置电源，所述的配比装置本体的前端设置有农药瓶放置凹台，农药瓶放置凹台顶部设置有农药吸管，农药吸管中间设置有单向止回阀，农药瓶放置凹台上端设置有剂量调节装置，配比装置本体上表面设置有电源开关，配比装置本体上端内部设置有内置抽压装置，内置抽压装置与农药吸管连接，配比装置本体右侧上端设置有农药流出装置，配比装置本体底部内部设置有内置电源。它能够自动对不同农药的定量配比，节约了时间，降低人工劳动强度。虽然上述专利可以实现农药的配比，但是上述专利仍然并不能识别稀释液容器的身份，也不能识别浓缩液的身份。因此，针对上述问题，本发明提出了一种溶液自动配比装置及其控制方法，既可以识别稀释液容器的身份，又可以识别浓缩液的身份，通过查询数据集中两者的关联关系，可实现两种及以上液体的自动配比，能方便、准确地控制配比浓度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种溶液自动配比装置及其控制方法，通过RFID识别、称重技术手段，可以通过RFID识别出溶质的身份，通过称重传感器测量出溶剂容器的重量，从而根据配比要求，自动完成所要求的配比，相较于现有技术水平有极大提升。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种溶液自动配比装置，包括溶剂容器、漏斗、漏斗壳体及配套的溶质瓶；所述漏斗设有注液口、注液管；所述注液口的底部与注液管连接，所述注液管设置于漏斗壳体内部，与所述漏斗壳体连接；所述注液管与溶剂容器口插接；所述注液口下设有第一MCU芯片控制的RFID读头、流量计、电磁阀；所述溶质瓶瓶口设有RFID标签；所述RFID读头用于识别RFID标签；所述电磁阀用于控制注液口的开合，所述流量计用于计量进入溶剂容器的溶质量；使用时，将所述漏斗的注液管插入溶剂容器口，当RFID读头识别到带有所需RFID标签的溶质瓶时，所述注液口的电磁阀打开供溶质进入，所述流量计计量进入的溶质量，计量达标后，所述电磁阀闭合。
进一步的，所述漏斗壳体还设有状态指示灯，所述状态指示灯设置于所述注液口处，用于根据第一MCU芯片控制指令显示当前的状态。
进一步的，还包括称重模块，所述称重模块包括支撑杆；所述支撑杆设有滑槽，所述漏斗壳体设有与滑槽相适配的滑块，以使滑块在滑槽内滑动；所述滑块上设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与滑块上的锁紧螺纹相适配，用于限制滑块在滑槽内运动。
进一步的，所述称重模块还包括底座，所述底座设有第二MCU芯片控制的托盘、注液按键及指示灯、电源开关及指示灯、去皮/清零按键及指示灯、语音模块；所述托盘内设有称重传感器，用于测量置于托盘上的溶剂容器的重量；所述注液按键及指示灯用于接收输入的注液控制指令并显示当前状态；所述电源开关及指示灯用于启动溶液自动配比装置的工作并显示当前状态；所述去皮/清零按键及指示灯用于接收输入的去皮/清零控制指令并显示当前状态；所述语音模块用于提示执行的控制指令。
进一步的，所述第一MCU芯片与RFID读头、流量计、状态指示灯、电磁阀及电磁阀驱动电路连接以形成识别单元；所述第二MCU芯片与称重传感器、语音模块、注液按键及指示灯、去皮/清零按键及指示灯、蓝牙模块、存储电路、万年历电路连接以形成主单元；所述主单元与识别单元通过RF无线方式进行通讯。
进一步的，所述底座还连接有电源线，用于为主单元与识别单元提供电能。
进一步的，所述主单元的第二MCU芯片与移动终端通信连接，所述移动终端用于为溶液自动配比装置发送配制命令，并接收溶液自动配比装置返回的数据信息。
相应的，还提供一种溶液自动配比装置的控制方法，所述控制方法基于权利要求1-7所述的一种溶液自动配比装置，包括：
S1.初始化自动配比装置；
S2.移动终端接收所需配制的溶质信息，并将所述溶质信息发送至溶液自动配比装置；
S3.获取溶剂容器的自重以及获取将水注入溶剂容器后的溶剂容器的毛重，根据获取的溶剂容器的自重及毛重计算注入溶剂容器中的水量，并记录所述水量；
S4.主单元通过RF无线方式给识别单元发送识别溶质的命令，所述识别单元收到命令后，使RFID读头读取溶质瓶瓶口的RFID标签，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质是否为所需配制的溶质，若否，则提醒用户；若是，则执行步骤S5；
S5.根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质瓶是否过期，若是，则提醒用户；若否，则根据所述读取的RFID标签得到与RFID标签相对应的溶质配比量，并执行步骤S6；
S6.主单元通过RF无线方式给识别单元发送进溶质的命令，所述识别单元收到命令后，第一MCU芯片通过电磁阀驱动电路控制电磁阀的开启，通过注液口将所述溶质进入溶剂容器；其中，向溶剂容器加入溶质时设置于注液口下的流量计实时获取进溶质量；
S7.根据所述流量计实时获取的进溶质量判断加入的溶质量是否等于得到的溶质配比量，若是，则所述电磁阀关闭，停止进溶质。
进一步的，所述步骤S6还包括：
向所述溶剂容器中加入溶质时，所述RFID读头周期性读取RFID标签；判断连续两次读取到的RFID标签是否相同，若相同，则继续执行；若不相同，则关闭电磁阀。
进一步的，所述步骤S7之后还包括：
S8.将当前操作的记录发送至移动终端。
与现有技术相比，本发明中达到的技术效果为：
1、综合运用RFID识别与称重技术手段，实现溶质的身份识别、溶剂量的计算，支持容器与溶质自由搭配，自动匹配，杜绝进过期溶质、进过量溶质等问题；
2、进溶质过程中周期性持续读取，可避免用户无意中搞错溶质；
3、具有通用性，支持多种配制模式，配制模式选定后，当待倒入的第二种溶质与已在容器内的第一种溶质会发生不良化学反应时，装置能自动识别，禁止第二种倒入，杜绝发生不良后果。
4、作业记录可查看，数据集可更新。
附图说明
图1是实施例一提供的一种溶液自动配比装置结构爆炸图；
图2是实施例一提供的一种溶液自动配比装置结构图；
图3是实施例一提供的一种溶液自动配比装置电路构成示意图；
图4是实施例一提供的一种溶液自动配比装置的识别单元电路示意图；
图5是实施例一提供的一种溶液自动配比装置的主单元电路示意图；
图6是实施例二提供的一种溶液自动配比装置控制方法流程图；
其中，1.注液口；2.注液管；3.漏斗壳体；4.滑块；5.锁紧螺母；6.状态指示灯；7.RFID读头；8.第一MCU芯片；9.流量计；10.电磁阀；11.支撑杆；12.滑槽；13.底座；14.电源线；15.托盘；16.扬声孔；17.注液按键及指示灯；18.电源开关及指示灯；19.去皮/清零按键及指示灯；20.第二MCU芯片；21.溶质瓶；22.柔性RFID标签；23.溶剂容器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种溶液自动配比装置及其控制方法。
实施例一
本实施例提供一种溶液自动配比装置，如图1-2所示，包括溶剂容器23、漏斗、漏斗壳体3及配套的溶质瓶21；漏斗设有注液口1、注液管2；注液口1的底部与注液管2连接，注液管2设置于漏斗壳体3内部，与漏斗壳体3连接；注液管2与溶剂容器23口插接；注液口1下设有第一MCU芯片8控制的RFID读头7、流量计9、电磁阀10；溶质瓶21瓶口设有RFID标签22；RFID读头7用于识别RFID标签22；电磁阀10用于控制注液口1的开合，流量计9用于计量进入溶剂容器23的溶质量；使用时，将漏斗的注液管2插入溶剂容器23口，当RFID读头7识别到带有所需RFID标签22的溶质瓶21时，注液口1的电磁阀10打开供溶质进入，流量计9计量进入的溶质量，计量达标后，电磁阀10闭合。
在本实施例中，如图3-5所示，还包括第二MCU芯片20、称重传感器、语音模块、注液按键及指示灯17、电源开关及指示灯18、去皮/清零按键及指示灯19、蓝牙模块、存储电路、万年历电路。
第一MCU芯片8与RFID读头7、流量计9、状态指示灯6、电磁阀10及电磁阀驱动电路连接形成识别单元；第二MCU芯片20与称重传感器、语音模块、注液按键及指示灯17、去皮/清零按键及指示灯19、蓝牙模块、存储电路、万年历电路连接形成主单元，储电路用于存储包括历史作业记录、作业记录信息；万年历电路用于存储年、月、日、时、分、秒；主单元与识别单元通过RF无线方式进行通讯。
装置可分为2个单元，分别是识别单元、主单元，装置插入市电，然后市电分开两路，分别输入到识别单元、主单元各自的电源处理电路，然后各自输出相应等级的直流电压，给各自的相关电路模块供电。识别单元、主单元之间以RF无线方式进行通讯。
在本实施例中，第一MCU芯片8与第二MCU芯片20用于处理相应的各个模块的信息。其中，MCU为集成RF模块的微处理器(比如TI公司的CC2530，工作频段ISM，2.4GHz)，主单元的第二MCU芯片20连接蓝牙模块，可与移动蓝牙连接，移动终端安装专用APP，可操作装置，也可读取装置的作业记录，以及更新装置的配制模式、数据集。
溶质瓶21瓶口设置的RFID标签22为一个环状的无源、柔性的RFID标签；RFID标签固定套于溶质瓶21的瓶颈处，无法被取下，其作用是标识该溶质的身份。
在本实施例中，浓缩液以消毒液、酒精、农药为例具体说明。
(1)消毒液
以84消毒液为例，标准配比是1000毫升水(将1000mL，即1L，称为单位溶剂量)里面放2到5毫升84消毒液(即溶质)，为方便，取4mL(称为应进溶质量)作为标准用量。
(2)酒精
用户有配制不同浓度酒精的需要。
(3)农药
农药根据化学成分、用途等的不同，可分为多种类型。不同类型的农药，使用时其用量也有不同要求，即有不同的药、水配比规定。比如：水量为单位水量(比如1L)时，农药A的安规用量为PA(mL)，农药B的安规用量为PB(mL)，等等。
将溶质倒入装置的注液口1时，手拿瓶口朝下，靠近注液口1。RFID读头7装在注液口1下方，且靠近注液口1，可确保其能读取到溶质瓶21颈上的标签，据此识别溶质的身份。如采用13.56MHz方案，RFID读取距离一般在5cm以内。
在本实施例中，装置与移动终端(如手机、平板、智能手表等，本实施例以手机为例具体说明)配合使用，手机安装专用APP，通过蓝牙，与装置进行通讯，进而发出命令设置装置，以及读取装置的返回数据。
配制模式：装置具有通用性，适用于多种搭配配制，现设配制模式有消毒液、酒精、农药共3种，装置的默认模式为消毒液配制模式，用户可在APP上人为修改。
消毒液配制模式：默认参数是千分之四，也可根据不同的使用需要，手动修改；
酒精配制模式：默认参数是50％酒精，可手动修改；
农药配制模式：无默认参数，无法修改。
配制模式数据集(一种配制模式对应一个数据集)。
消毒液配制模式数据集至少包含如下信息：消毒液ID、过期时间、不良反应关联列表；
酒精配制模式数据集至少包含如下信息：酒精ID、过期时间、不良反应关联列表；
农药配制模式数据集至少包含如下信息：农药ID、过期时间、安规用量、不良反应关联列表。
在本实施例中，注液口1下设有RFID读头7、流量计9、电磁阀10、第一MCU芯片8；
其中，RFID读头7读取溶质瓶21的RFID标签22，将读取到的信息经过第一MCU芯片8进行处理。
流量计9用于计量进入溶剂容器23的浓溶质量，具体为：当用户开始加溶质时，将溶质通过注液口1注入溶剂容器23中，此进溶质的过程中，第一MCU芯片控制流量计9实时计算/刷新溶质量。
电磁阀10用于控制注液口1的开合，具体为：在装置的初始状态下，电磁阀10处于关闭状态，当收到进溶质开启的指令后，第一MCU芯片控制电磁阀的驱动电路，令电磁阀10打开；当收到进溶质停止的指令后，令电磁阀10关闭。
在本实施例中，漏斗壳体3还设有状态指示灯6；其中，状态指示灯6设置于注液口1处，用于根据第一MCU芯片8控制指令显示当前的状态，状态指示灯6采用一体式红、绿两色LED(3脚、共阳LED灯)。
具体为，装置开启后，状态指示灯6亮红色，当主单元通过RF发送进溶质命令给识别单元，识别单元收到后，令状态指示灯6亮绿色；当进溶质量达到了所需的溶质量后，状态指示灯6亮红色。
在本实施例中，还包括称重模块，称重模块包括支撑杆11、底座13；支撑杆11设有滑槽12，漏斗壳体3设有与滑槽12相适配的滑块4，以使滑块4在滑槽12内滑动；滑块4上设有锁紧螺母5，锁紧螺母5与滑块4上的锁紧螺纹相适配，用于限制滑块4在滑槽12内运动；底座设有第二MCU芯片20控制的托盘15、注液按键及指示灯17、电源开关及指示灯18、去皮/清零按键及指示灯19、语音模块(含扬声器)；托盘15内设有称重传感器，用于测量置于托盘15上的溶剂容器23的重量；注液按键及指示灯17用于接收输入的注液控制指令并显示当前状态；电源开关及指示灯18用于启动溶液自动配比装置的工作并显示当前状态；去皮/清零按键及指示灯19用于接收输入的去皮/清零控制指令并显示当前状态；语音模块用于提示执行的控制指令；底座还连接有电源线14，用于为主单元与识别单元提供电能。
具体为，将电源线14的插头插入相应的插座后，使装置通电，点击电源开关18，电源指示灯18亮，使装置启动；根据溶剂容器23的高度，手动移动滑块4，使滑块4在滑槽12内滑动，并带动装置的注液管2到合适高度，然后拧紧锁紧螺母5，固定漏斗及漏斗壳体3；当接收到语音模块发出的语音提示“请将空溶剂容器放到托盘上，然后按去皮键”，用户先将空溶剂容器放到托盘上，按一下去皮键19，去皮指示灯亮，装置的托盘15(内置称重传感器)称出溶剂容器23自重，语音提示“容器自重已称出，请加水”，记录该自重值，去皮指示灯19熄灭。接着用户将水加入到溶质容器23中，加到自己想要的水位后重新放到托盘15上，装置的托盘15(内置称重传感器)称出溶质容器毛重，语音提示“容器毛重已称出，请按注液键”，记录该毛重值，将毛重值减去自重值，得到加入的水量重量(水的密度为1，换算成体积)，记录该水量(体积)。接着用户按一下进液按键17，此时注液按键的指示灯17亮起，语音提示“请识别溶质”，当进溶质量达到了所需的溶质量后，语音提示“配制完毕”，再按一下注液按键17，此时注液按键的指示灯17熄灭。
在本实施例中，通过手机APP可查看作业记录、并对数据集进行更新。
(1)手机蓝牙连接装置，读取装置存储器中的信息，APP可据此获得装置的历史作业记录，作业记录信息至少包括：配制模式、溶质ID(手机APP可根据ID，进一步关联到对应的溶质类型、溶质名称、生产厂家、生产日期、过期日期等具体信息)、进溶质量、作业日期。
(2)手机通过互联网访问服务器，可获取定期更新的数据集，通过蓝牙连接装置，可对装置的各相关数据集进行更新，从而使装置能支持更多配制模式、更多的不良反应关联、更多的新溶质的识别与自动配比。
与现有技术相比，本实施例中达到的技术效果为：
1、综合运用RFID识别与称重技术手段，实现溶质的身份识别、溶剂量的计算，支持容器与溶质自由搭配，自动匹配，杜绝进过期溶质、进过量溶质等问题；
2、进溶质过程中周期性持续读取，可避免用户无意中搞错溶质；
3、具有通用性，支持多种配制模式，配制模式选定后，当待倒入的第二种溶质与已在容器内的第一种溶质会发生不良化学反应时，装置能自动识别，禁止第二种倒入，杜绝发生不良后果。
4、作业记录可查看，数据集可更新。
实施例二
本实施例提供一种溶液自动配比装置的控制方法，该控制方法基于实施例一的装置，如图6所示，包括步骤：
S11.初始化自动配比装置；
S12.移动终端接收所需配制的溶质信息，并将所述溶质信息发送至溶液自动配比装置；
S13.获取溶剂容器的自重以及获取将水注入溶剂容器后的溶剂容器的毛重，根据获取的溶剂容器的自重及毛重计算注入溶剂容器中的水量，并记录所述水量；
S14.主单元通过RF无线方式给识别单元发送识别溶质的命令，所述识别单元收到命令后，使RFID读头读取溶质瓶瓶口的RFID标签，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质是否为所需配制的溶质，若否，则提醒用户；若是，则执行步骤S15；
S15.根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质瓶是否过期，若是，则提醒用户；若否，则根据所述读取的RFID标签得到与RFID标签相对应的溶质配比量，并执行步骤S16；
S16.主单元通过RF无线方式给识别单元发送进溶质的命令，所述识别单元收到命令后，第一MCU芯片通过电磁阀驱动电路控制电磁阀的开启，通过注液口将所述溶质进入溶剂容器；其中，向溶剂容器加入溶质时设置于注液口下的流量计实时获取进溶质量；
S17.根据所述流量计实时获取的进溶质量判断加入的溶质量是否等于得到的溶质配比量，若是，则所述电磁阀关闭，停止进溶质。
本实施例以配制84消毒液为例进行说明：
在步骤S11中，初始化自动配比装置。
将电源线的插头插入相应的插座后，使装置通电，点击电源开关，电源指示灯亮，使装置启动，装置处于初始状态，初始状态为：电磁阀关闭，状态指示灯亮红色。
在步骤S12中，移动终端接收所需配制的溶质信息，并将所述溶质信息发送至溶液自动配比装置。
用户打开手机APP，装置开机，两者通过蓝牙建立连接。默认模式是配制千分之四消毒液，若要修改浓度，直接手机APP上手动修改，然后发送给装置。
在步骤S13中，获取溶剂容器的自重以及获取将水注入溶剂容器后的溶剂容器的毛重，根据获取的溶剂容器的自重及毛重计算注入溶剂容器中的水量，并记录所述水量。
根据溶剂容器高度，手动移动滑块，带动装置的出液口到合适高度，然后拧紧锁紧螺母。
接着先称出溶剂容器自重，语音提示，“请将空容器放到托盘上，然后按去皮键”，用户先将空容器放到托盘上，按一下去皮键，去皮指示灯亮，装置称出容器自重，语音提示“容器自重已称出，请加水”，记录该自重值，去皮指示灯熄灭。
然后称出容器毛重，用户将容器加水，加到自己想要的水位，然后重新放到托盘上，装置称出容器毛重，语音提示“容器毛重已称出，请按注液键”，记录该毛重值，将毛重值减去自重值，得到加入的水量重量(水的密度为1，换算成体积)，记录该水量(体积)。
在步骤S14中，主单元通过RF无线方式给识别单元发送识别溶质的命令，所述识别单元收到命令后，使RFID读头读取溶质瓶瓶口的RFID标签，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质是否为所需配制的溶质，若否，则提醒用户；若是，则执行步骤S15。
用户按一下注液键，注液指示灯亮，语音提示“请识别溶质”，主单元通过RF发送识别溶质命令给识别单元，识别单元收到后，令RFID读头读取容器RFID标签的ID。
接着识别当前靠近读头的是否该模式下支持的溶质。比如，当前模式是消毒液，但用户误拿酒精过来，这种情况就要杜绝。
具体为：用户取本次要使用的溶质瓶(先不打开)，将瓶口靠近注液口，RFID读头读取标签的ID并记录，根据该ID，在事先已预存在装置内的当前配制模式数据集中，判断当前溶质是否为当前模式支持的溶质，若否，语音提示“溶质错误，请勿使用”，后续流程不再执行；若是，执行下一步。
通过该步骤，可以避免用户无意中搞错溶质瓶。
在步骤S15中，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质瓶是否过期，若是，则提醒用户；若否，则根据所述读取的RFID标签得到与RFID标签相对应的溶质配比量，并执行步骤S16。
识别溶质是否过期，根据步骤S14记录的该ID，在事先已预存在装置内的当前配制模式数据集中，查找到该ID对应的溶质的过期时间，与万年历电路的当前时间(年、月、日、时、分、秒)进行对比，判断该ID溶质是否过期，若是，语音提示“溶质过期，请勿使用”，后续流程不再执行；若否，装置根据记录的该ID，根据当前的配制信息，结合步骤S13记录的水量(P)，则可知匹配的应进溶质量等于P×4(mL)，记录该应进溶质量。
在步骤S16中，主单元通过RF无线方式给识别单元发送进溶质的命令，所述识别单元收到命令后，第一MCU芯片通过电磁阀驱动电路控制电磁阀的开启，通过注液口将所述溶质进入溶剂容器；其中，向溶剂容器加入溶质时设置于注液口下的流量计实时获取进溶质量。
在本实施例中，步骤S16还包括向所述溶剂容器中加入溶质时，所述RFID读头周期性读取RFID标签；判断连续两次读取到的RFID标签是否相同，若相同，则继续执行；若不相同，则关闭电磁阀。
主单元通过RF发送进溶质命令给识别单元，识别单元收到后，令状态指示灯亮绿色，电磁阀打开。用户打开瓶盖，开始从注液口将溶质倒入容器。从用户开始倒入溶质，至进溶质完毕的整个过程(称为进溶质过程)中，装置的RFID读头按设定的周期，周期性读取标签的ID，并作两个比较：
(1)将S14中记录的ID、与进溶质过程中第1次读到的ID，比较；
(2)将进溶质过程中第N次读到的ID，与第N-1次读到的ID，比较。(N≥2，即第2次与第1次比，第3次与第2次比……采样与控制中的常规做法)
若(1)或(2)的比较结果不一致，表明此过程中用户可能错拿了别的溶质瓶，则立刻关闭电磁阀，状态指示灯亮红色，装置语音提示“请勿错误进溶质”。
若(1)与(2)的比较结果均一致，表明此过程中用户操作正常。
在步骤S17中，根据所述流量计实时获取的进溶质量判断加入的溶质量是否等于得到的溶质配比量，若是，则所述电磁阀关闭，停止进溶质。
进溶质过程中，流量计实时计算/刷新倒入的溶质的量，并与前述记录的应进溶质量做比较，当判断到倒入的量等于应进溶质量时，电磁阀关闭。语音提示“配制完毕”。用户再按一下注液键，注液指示灯熄灭，状态指示灯亮红色。
一次完整的作业过程(从称出容器自重到配制完毕)完毕后，装置将本次作业过程中记录到的信息予以存储。
在本实施例中，步骤S17之后还包括：
S18.将当前操作的记录发送至移动终端。
将本次作业过程中记录到的信息上传至移动终端，此后，在移动终端中获得装置的历史作业记录，作业记录信息至少包括：配制模式、溶质ID(手机APP可根据ID，进一步关联到对应的溶质类型、溶质名称、生产厂家、生产日期、过期日期等具体信息)、进溶质量、作业日期。
手机通过互联网访问服务器，可获取定期更新的数据集，通过蓝牙连接装置，可对装置的各相关数据集进行更新，从而使装置能支持更多配制模式、更多的不良反应关联、更多的新溶质的识别与自动配比。
需要说明的是，若以酒精为例进行配比，用户可操作APP修改所需配制的浓度值后发给装置，其配比方案与84消毒液类似，在此不多做赘述。
与现有技术相比，本发明中达到的技术效果为：
1、综合运用RFID识别与称重技术手段，实现溶质的身份识别、溶剂量的计算，支持容器与溶质自由搭配，自动匹配，杜绝进过期溶质、进过量溶质等问题；
2、进溶质过程中周期性持续读取，可避免用户无意中搞错溶质；
3、作业记录可查看，数据集可更新。
实施例三
本实施例三提供一种溶液自动配比装置的控制方法，该控制方法基于实施例一的装置，包括步骤：
S11.初始化自动配比装置；
S12.移动终端接收所需配制的溶质信息，并将所述溶质信息发送至溶液自动配比装置；
S13.获取溶剂容器的自重以及获取将水注入溶剂容器后的溶剂容器的毛重，根据获取的溶剂容器的自重及毛重计算注入溶剂容器中的水量，并记录所述水量；
S14.主单元通过RF无线方式给识别单元发送识别溶质的命令，所述识别单元收到命令后，使RFID读头读取溶质瓶瓶口的RFID标签，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质是否为所需配制的溶质，若否，则提醒用户；若是，则执行步骤S15；
S15.根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质瓶是否过期，若是，则提醒用户；若否，则根据所述读取的RFID标签得到与RFID标签相对应的溶质配比量，并执行步骤S16；
S16.主单元通过RF无线方式给识别单元发送进溶质的命令，所述识别单元收到命令后，第一MCU芯片通过电磁阀驱动电路控制电磁阀的开启，通过注液口将所述溶质进入溶剂容器；其中，向溶剂容器加入溶质时设置于注液口下的流量计实时获取进溶质量；
S17.根据所述流量计实时获取的进溶质量判断加入的溶质量是否等于得到的溶质配比量，若是，则所述电磁阀关闭，停止进溶质。
本实施例以配制农药为例进行说明：
在步骤S11中，初始化自动配比装置。
将电源线的插头插入相应的插座后，使装置通电，点击电源开关，电源指示灯亮，使装置启动，装置处于初始状态，初始状态为：电磁阀关闭，状态指示灯亮红色。
在步骤S12中，移动终端接收所需配制的溶质信息，并将所述溶质信息发送至溶液自动配比装置。
用户打开手机APP，装置开机，两者通过蓝牙建立连接。默认模式是配制千分之四消毒液，若要修改浓度，直接手机APP上手动修改，然后发送给装置。
在步骤S13中，获取溶剂容器的自重以及获取将水注入溶剂容器后的溶剂容器的毛重，根据获取的溶剂容器的自重及毛重计算注入溶剂容器中的水量，并记录所述水量。
根据溶剂容器高度，手动移动滑块，带动装置的出液口到合适高度，然后拧紧锁紧螺母。
接着先称出溶剂容器自重，语音提示，“请将空容器放到托盘上，然后按去皮键”，用户先将空容器放到托盘上，按一下去皮键，去皮指示灯亮，装置称出容器自重，语音提示“容器自重已称出，请加水”，记录该自重值，去皮指示灯熄灭。
然后称出容器毛重，用户将容器加水，加到自己想要的水位，然后重新放到托盘上，装置称出容器毛重，语音提示“容器毛重已称出，请按注液键”，记录该毛重值，将毛重值减去自重值，得到加入的水量重量(水的密度为1，换算成体积)，记录该水量(体积)。
在步骤S14中，主单元通过RF无线方式给识别单元发送识别溶质的命令，所述识别单元收到命令后，使RFID读头读取溶质瓶瓶口的RFID标签，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质是否为所需配制的溶质，若否，则提醒用户；若是，则执行步骤S15。
用户按一下注液键，注液指示灯亮，语音提示“请识别溶质”，主单元通过RF发送识别溶质命令给识别单元，识别单元收到后，令RFID读头读取容器RFID标签的ID。
接着识别当前靠近读头的是否该模式下支持的溶质。比如，当前模式是消毒液，但用户误拿酒精过来，这种情况就要杜绝。
具体为：用户取本次要使用的溶质瓶(先不打开)，将瓶口靠近注液口，RFID读头读取标签的ID并记录，根据该ID，在事先已预存在装置内的当前配制模式数据集中，判断当前溶质是否为当前模式支持的溶质，若否，语音提示“溶质错误，请勿使用”，后续流程不再执行；若是，执行下一步。
通过该步骤，可以避免用户无意中搞错溶质瓶。
在步骤S15中，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质瓶是否过期，若是，则提醒用户；若否，则根据所述读取的RFID标签得到与RFID标签相对应的溶质配比量，并执行步骤S16。
识别溶质是否过期，根据S14记录的该ID，在事先已预存在装置内的当前配制模式数据集中，查找到该ID对应的溶质的过期时间，与万年历电路的当前时间(年、月、日、时、分、秒)进行对比，判断该ID溶质是否过期。
若是，语音提示“溶质过期，请勿使用”，后续流程不再执行。
若否，装置根据记录的该ID，在事先已预存在装置内的农药配制模式数据集中，查找到该ID对应的农药的安规用量(设农药A的安规用量为每单位水量进药量/配比量为PA)，结合前面步骤记录的水量(设容器的当前水量为P)，则可知匹配的应进药量等于P×PA。
在步骤S16中，主单元通过RF无线方式给识别单元发送进溶质的命令，所述识别单元收到命令后，第一MCU芯片通过电磁阀驱动电路控制电磁阀的开启，通过注液口将所述溶质进入溶剂容器；其中，向溶剂容器加入溶质时设置于注液口下的流量计实时获取进溶质量。
在本实施例中，步骤S16还包括向所述溶剂容器中加入溶质时，所述RFID读头周期性读取RFID标签；判断连续两次读取到的RFID标签是否相同，若相同，则继续执行；若不相同，则关闭电磁阀。
主单元通过RF发送进溶质命令给识别单元，识别单元收到后，令状态指示灯亮绿色，电磁阀打开。用户打开瓶盖，开始从注液口将溶质倒入容器。从用户开始倒入溶质，至进溶质完毕的整个过程(称为进溶质过程)中，装置的RFID读头按设定的周期，周期性读取标签的ID，并作两个比较：
(1)将步骤S14中记录的ID、与进溶质过程中第1次读到的ID，比较；
(2)将进溶质过程中第N次读到的ID，与第N-1次读到的ID，比较。(N≥2，即第2次与第1次比，第3次与第2次比……采样与控制中的常规做法)
若(1)或(2)的比较结果不一致，表明此过程中用户可能错拿了别的溶质瓶，则立刻关闭电磁阀，状态指示灯亮红色，装置语音提示“请勿错误进溶质”。
若(1)与(2)的比较结果均一致，表明此过程中用户操作正常。
在步骤S17中，根据所述流量计实时获取的进溶质量判断加入的溶质量是否等于得到的溶质配比量，若是，则所述电磁阀关闭，停止进溶质。
进溶质过程中，流量计实时计算/刷新倒入的溶质的量，并与前述记录的应进溶质量做比较，当判断到倒入的量等于应进溶质量时，电磁阀关闭。语音提示“配制完毕”。用户再按一下注液键，注液指示灯熄灭，状态指示灯亮红色。
一次完整的作业过程(从称出容器自重到配制完毕)完毕后，装置将本次作业过程中记录到的信息予以存储。
在本实施例中，步骤S17之后还包括：
S18.将当前操作的记录发送至移动终端。
将本次作业过程中记录到的信息上传至移动终端，此后，在移动终端中获得装置的历史作业记录，作业记录信息至少包括：配制模式、溶质ID(手机APP可根据ID，进一步关联到对应的溶质类型、溶质名称、生产厂家、生产日期、过期日期等具体信息)、进溶质量、作业日期。
手机通过互联网访问服务器，可获取定期更新的数据集，通过蓝牙连接装置，可对装置的各相关数据集进行更新，从而使装置能支持更多配制模式、更多的不良反应关联、更多的新溶质的识别与自动配比。
需要说明的是，若以酒精为例进行配比，用户可操作APP修改所需配制的浓度值后发给装置，其配比方案与84消毒液类似，在此不多做赘述。
与现有技术相比，本发明中达到的技术效果为：
1、综合运用RFID识别与称重技术手段，实现溶质的身份识别、溶剂量的计算，支持容器与溶质自由搭配，自动匹配，杜绝进过期溶质、进过量溶质等问题；
2、进溶质过程中周期性持续读取，可避免用户无意中搞错溶质；
3、具有通用性，支持多种配制模式，配制模式选定后，当待倒入的第二种溶质与已在容器内的第一种溶质会发生不良化学反应时，装置能自动识别，禁止第二种倒入，杜绝发生不良后果。
4、作业记录可查看，数据集可更新。
实施例四
本实施例提供一种溶液自动配比装置的控制方法与实施例三的不同之处在于：
本实施例以需要配2种及以上的溶质为例进行说明，包括步骤：
S11.初始化自动配比装置；
S12.移动终端接收所需配制的溶质信息，并将所述溶质信息发送至溶液自动配比装置；
S13.获取溶剂容器的自重以及获取将水注入溶剂容器后的溶剂容器的毛重，根据获取的溶剂容器的自重及毛重计算注入溶剂容器中的水量，并记录所述水量；
S14.主单元通过RF无线方式给识别单元发送识别溶质的命令，所述识别单元收到命令后，使RFID读头读取溶质瓶瓶口的RFID标签，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质是否为所需配制的溶质，若否，则提醒用户；若是，则执行步骤S15；
S15.根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质瓶是否过期，若是，则提醒用户；若否，则根据所述读取的RFID标签得到与RFID标签相对应的溶质配比量，并执行步骤S16；
S16.主单元通过RF无线方式给识别单元发送进溶质的命令，所述识别单元收到命令后，第一MCU芯片通过电磁阀驱动电路控制电磁阀的开启，通过注液口将所述溶质进入溶剂容器；其中，向溶剂容器加入溶质时设置于注液口下的流量计实时获取进溶质量；
S17.根据所述流量计实时获取的进溶质量判断加入的溶质量是否等于得到的溶质配比量，若是，则所述电磁阀关闭，停止进溶质；
S18.将浓缩液B的浓缩液瓶取出，继续执行步骤S14-S17。
在本实施例中，预存在装置内的数据集，至少包括如下信息：溶质ID、过期日期、单位水量时的安规配比用量、不良反应关联列表。
需要说明的是，本实施例提供的一种溶液自动配比装置的控制方法与实施例三类似，在此不多做赘述。
值得注意的是，本实施例还包括如一次配制过程中需要配2种及以上溶质，只需要重复执行相关步骤即可，但溶质之间会产生不良化学反应的除外，上述的数据集的“不良反应关联列表”能保障这一点，假设A溶质已进，经查询B溶质会与A溶质产生不良反应，则禁进B溶质。
经查阅资料，84消毒液和酒精不可混合使用，混合后可能产生氯气，氯气是剧毒气体，人体吸入后易感染呼吸道和肺部，导致支气管炎和肺水肿，吸入量过大会导致心脏骤停。上述的不良反应关联表就能保障这一点，不可能发生混用。
与现有技术相比，本发明中达到的技术效果为：
1、综合运用RFID识别与称重技术手段，实现溶质的身份识别、溶剂量的计算，支持容器与溶质自由搭配，自动匹配，杜绝进过期溶质、进过量溶质等问题；
2、进溶质过程中周期性持续读取，可避免用户无意中搞错溶质；
3、具有通用性，支持多种配制模式，配制模式选定后，当待倒入的第二种溶质与已在容器内的第一种溶质会发生不良化学反应时，装置能自动识别，禁止第二种倒入，杜绝发生不良后果。
4、作业记录可查看，数据集可更新。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种溶液自动配比装置，其特征在于，包括溶剂容器、漏斗、漏斗壳体及配套的溶质瓶；所述漏斗设有注液口、注液管；所述注液口的底部与注液管连接，所述注液管设置于漏斗壳体内部，与所述漏斗壳体连接；所述注液管与溶剂容器口插接；所述注液口下设有第一MCU芯片控制的RFID读头、流量计、电磁阀；所述溶质瓶瓶口设有RFID标签；所述RFID读头用于识别RFID标签；所述电磁阀用于控制注液口的开合，所述流量计用于计量进入溶剂容器的溶质量；使用时，将所述漏斗的注液管插入溶剂容器口，当RFID读头识别到带有所需RFID标签的溶质瓶时，所述注液口的电磁阀打开供溶质进入，所述流量计计量进入的溶质量，计量达标后，所述电磁阀闭合。
2.根据权利要求1所述的一种溶液自动配比装置，其特征在于，所述漏斗壳体还设有状态指示灯，所述状态指示灯设置于所述注液口处，用于根据第一MCU芯片控制指令显示当前的状态。
3.根据权利要求1所述的一种溶液自动配比装置，其特征在于，还包括称重模块，所述称重模块包括支撑杆；所述支撑杆设有滑槽，所述漏斗壳体设有与滑槽相适配的滑块，以使滑块在滑槽内滑动；所述滑块上设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与滑块上的锁紧螺纹相适配，用于限制滑块在滑槽内运动。
4.根据权利要求3所述的一种溶液自动配比装置，其特征在于，所述称重模块还包括底座，所述底座设有第二MCU芯片控制的托盘、注液按键及指示灯、电源开关及指示灯、去皮/清零按键及指示灯、语音模块；所述托盘内设有称重传感器，用于测量置于托盘上的溶剂容器的重量；所述注液按键及指示灯用于接收输入的注液控制指令并显示当前状态；所述电源开关及指示灯用于启动溶液自动配比装置的工作并显示当前状态；所述去皮/清零按键及指示灯用于接收输入的去皮/清零控制指令并显示当前状态；所述语音模块用于提示执行的控制指令。
5.根据权利要求4所述的一种溶液自动配比装置，其特征在于，所述第一MCU芯片与RFID读头、流量计、状态指示灯、电磁阀及电磁阀驱动电路连接以形成识别单元；所述第二MCU芯片与称重传感器、语音模块、注液按键及指示灯、去皮/清零按键及指示灯、蓝牙模块、存储电路、万年历电路连接以形成主单元；所述主单元与识别单元通过RF无线方式进行通讯。
6.根据权利要求5所述的一种溶液自动配比装置，其特征在于，所述底座还连接有电源线，用于为主单元与识别单元提供电能。
7.根据权利要求6所述的一种溶液自动配比装置，其特征在于，所述主单元的第二MCU芯片与移动终端通信连接，所述移动终端用于为溶液自动配比装置发送配制命令，并接收溶液自动配比装置返回的数据信息。
8.一种溶液自动配比装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法基于权利要求1-7所述的一种溶液自动配比装置，包括：
S1.初始化自动配比装置；
S2.移动终端接收所需配制的溶质信息，并将所述溶质信息发送至溶液自动配比装置；
S3.获取溶剂容器的自重以及获取将水注入溶剂容器后的溶剂容器的毛重，根据获取的溶剂容器的自重及毛重计算注入溶剂容器中的水量，并记录所述水量；
S4.主单元通过RF无线方式给识别单元发送识别溶质的命令，所述识别单元收到命令后，使RFID读头读取溶质瓶瓶口的RFID标签，根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质是否为所需配制的溶质，若否，则提醒用户；若是，则执行步骤S5；
S5.根据所述读取的RFID标签判断所述RFID标签相对应的溶质瓶是否过期，若是，则提醒用户；若否，则根据所述读取的RFID标签得到与RFID标签相对应的溶质配比量，并执行步骤S6；
S6.主单元通过RF无线方式给识别单元发送进溶质的命令，所述识别单元收到命令后，第一MCU芯片通过电磁阀驱动电路控制电磁阀的开启，通过注液口将所述溶质进入溶剂容器；其中，向溶剂容器加入溶质时设置于注液口下的流量计实时获取进溶质量；
S7.根据所述流量计实时获取的进溶质量判断加入的溶质量是否等于得到的溶质配比量，若是，则所述电磁阀关闭，停止进溶质。
9.根据权利要求8所述的一种溶液自动配比装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S6还包括：
向所述溶剂容器中加入溶质时，所述RFID读头周期性读取RFID标签；判断连续两次读取到的RFID标签是否相同，若相同，则继续执行；若不相同，则关闭电磁阀。
10.根据权利要求8所述的一种基于RFID的自动配比方法，其特征在于，所述步骤S7之后还包括：
S8.将当前操作的记录发送至移动终端。
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