CN111971249B - 用于监测气体储存气瓶中气体水平的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明总体上涉及具有可替换的二氧化碳储存气瓶的碳酸化饮料分配系统的领域。这种系统可以以整体设备的形式体现，包括但不排他地为台式、台下式或独立式饮料冷却单元。本发明可以以饮料分配单元的形式体现，该饮料分配单元具有气体输入连接器和质量检测设备，该气体输入连接器被配置成与配置成在压力下保持气体的气体容器进行气密连接。气体输入连接器和质量检测设备布置成使得当气体容器连接到气体输入连接器时质量检测设备能够检测与气体容器相关联的质量。该单元还可以具有从质量检测设备延伸或围绕质量检测设备延伸的气体容器支撑件，该气体容器支撑件被配置成将连接到气体输入连接器的气体容器保持在这样的位置，即，使得气体容器支承在质量检测设备上，从而允许质量检测设备测量气体容器和包含在气体容器中的任何气体的质量。还提供了用于监测气体水平的计算机实现的方法。

Description

用于监测气体储存气瓶中气体水平的系统
技术领域
本发明总体上涉及具有可替换的二氧化碳储存气瓶的碳酸化饮料分配系统的领域。这种系统可以以整体设备的形式体现，包括但不排他地为台式、台下式或独立式饮料冷却单元。
背景技术
在碳酸化饮料分配系统的领域中已知使用容纳在压力下储存的二氧化碳的储存气瓶。气态二氧化碳从储存气瓶中抽出，并与由分配器分配的水或其他饮料接触。这种布置对于在家庭和办公室环境中使用的小型冷冻水分配器来说是典型的。这种分配器通常包括具有相关联的热交换器的气密储水罐，该热交换器用于冷却罐内的水。罐通常连接到自来水源，当由用户从罐中抽取冷冻水时，自来水源补充罐。典型地，在罐的上部区域中留有小的顶部空间。
在压力下的二氧化碳通过气体管线从储存气瓶引入罐中。在许多类型的分配器中，碳酸化是通过将从自来水源获得的水通过注射器喷入罐的顶部空间来实现的。顶部空间被由储存气瓶提供的高压二氧化碳气体占据。水喷雾提供了高表面积，二氧化碳气体可以通过该表面积扩散并由此进入溶液。
储存气瓶中的二氧化碳压力相对较高(在30℃时典型地为约70巴)，并且因此使用直列式压力调节器将进入储罐的气体的压力降低至约4巴。
通常希望分配器或气体储存气瓶本身结合有监测储存气瓶中剩余的二氧化碳量的某种装置。关于剩余二氧化碳量的信息表明，迫切需要将新的储存气瓶安装到分配器中。典型地，气瓶压力调节器包括两个机械式模拟压力表，第一个显示气瓶内部的压力，并且第二个显示离开调节器的气体的出口压力。可以使用任一个或两个压力表来检测低压，并且因此通知需要更换气体储存气瓶。
现有技术中的一个问题是，这种压力表通常不可用于提供气体储存气瓶将是空的并且需要更换的充分通知。消费者经常报告称，由压力表显示的压力突然下降，并且此时，在气瓶完全耗尽之前，仅可从分配器中抽取很少几份碳酸化饮料。
二氧化碳气瓶是冷冻水分配器的相对昂贵的消耗品，并且这种分配器的许多操作者通常不在房屋中储备替换气瓶。更常见的情况是，替换气瓶被订购并配送到房屋。当然，在收到新的气瓶之前可能会有几天的延迟，并且在这段时间里，分配器不能碳酸化冷冻水。对于一些分配器来说，气体储存气瓶可以由维修技术人员更换，因此即使储备了备用气瓶，在新气瓶可被装配之前也可能要经过一段时间。
现有技术中的另一个问题是，二氧化碳可能无意中从分配器的储存气瓶泄漏到大气中。泄漏可能是由气瓶装配不当或由于密封失效或任何其他故障或设备失效造成的。即使对于技术人员来说，缓慢的泄漏通常也很难检测到，而且无论如何，消费者都不可能注意到气体的缓慢逸出。气体泄漏的不期望的结果将是需要更经常地更换气瓶，这增加了维护冷冻水分配器的成本和工作量。这可能会对消费者对水分配器的总体看法产生负面影响，考虑到高昂的维修成本，消费者在未来的购买决策中会避免使用该品牌的分配器。
本发明的一个方面是克服或改良现有技术的一个或多个问题，以提供用于监测饮料分配器的储存气瓶中的气体水平和/或避免气体从其中泄漏的改进装置。另一个方面是提供对用于监测饮料分配器的储存气瓶中的气体水平的现有技术装置的替代方案。
文件、行为、材料、设备、制品等的讨论被包括在本说明书中，仅仅是为了提供本发明的上下文。没有暗示或表示任何或所有这些事项因其在本申请的每个权利要求的优先权日之前就存在而形成现有技术基础的一部分，或者是与本发明相关的领域中的公知常识。
发明内容
在第一方面，但不一定是最广泛的方面，本发明提供了一种饮料分配单元，其包括：气体输入连接器，其被配置成与气体容器进行气密连接，该气体容器被配置成在压力下保持气体；和质量检测设备，其中气体输入连接器和质量检测设备布置成使得当气体容器连接到气体输入连接器时，质量检测设备能够检测与气体容器相关联的质量。
在第一方面的一个实施例中，与气体容器相关联的质量是容器和气体的绝对组合质量或者容器和气体的组合质量随时间的变化。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括气体容器支撑件。
在第一方面的一个实施例中，气体容器支撑件被配置成使得基本上防止气体容器在非竖直方向上移动。
在第一方面的一个实施例中，气体容器支撑件被配置成：将连接到气体输入连接器的气体容器保持在这样的位置，即，使得它支承在质量检测设备上，从而允许质量检测设备测量气体容器和包含在其中的任何气体的质量。
在第一方面的一个实施例中，气体容器支撑件从质量检测设备向上延伸或围绕质量检测设备延伸。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括柔性管线，该柔性管线被配置成在气体容器的内部和气体输入连接器之间进行气密连接。
在第一方面的一个实施例中，柔性管线具有足够的长度和柔性，以允许气体容器自由地向上(当排空时)和向下(当填充时)移动，从而最大限度地和最小限度地支承质量检测设备。
在第一方面的一个实施例中，质量检测设备被配置成提供质量相关输出。
在第一方面的一个实施例中，质量相关输出是基本上连续可变的质量输出。
在第一方面的一个实施例中，质量检测设备是电气的或电子的，并且质量相关输出是电气的或电子的质量相关电气输出信号。
在第一方面的一个实施例中，质量相关电气输出信号是数字信号。
在第一方面的一个实施例中，质量检测设备是称重设备。
在第一方面的一个实施例中，质量检测设备是称重传感器。
在第一方面的一个实施例中，质量检测设备包括面向上的装载平台，并且其中饮料分配单元被配置成使得连接到气体输入连接器的气体容器能够支承在平台上，从而允许质量检测设备测量连接到气体输入连接器的气体容器和其中包含的任何气体的质量。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括处理器，该处理器被配置成：作为输入接收质量检测设备的质量相关的电气或电子输出信号，并且输出人类或机器可理解的信号、数据或信息，该信号、数据或信息与连接到气体输入连接器的气体容器和其中包含的任何气体的质量或者连接到气体输入连接器的气体容器中包含的任何气体的水平相关。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括与处理器可操作地通信的输出设备，该输出设备被配置成输出与连接到气体输入连接器的气体容器中的气体水平相关的人类可理解的信息。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括与处理器可操作地通信的电子存储器，该电子存储器被配置成记录：(i)随时间变化的多个质量相关的电气或电子输出信号，(ii)随时间变化的多个数据包，或(iii)随时间变化的与连接到气体输入连接器的气体容器中的气体水平相关的多个信息。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括存储在电子存储器中的处理器可执行软件，该处理器可执行软件被配置成执行用于分析记录的(i)随时间变化的多个质量相关的电气或电子输出信号、或(ii)随时间变化的多个数据包或(iii)随时间变化的与气体容器中的气体水平相关的多个信息的算法。
在第一方面的一个实施例中，处理器可执行软件被配置成：计算连接到气体输入连接器的气体容器中的气体水平的降低速率，并且在该速率等于或大于预定速率、小于预定速率、或在预定速率范围内、或在预定重量范围外时触发警报。
在第一方面的一个实施例中，处理器可执行软件被配置成：监测连接到气体输入连接器的气体储存容器中的气体水平，并且在储存容器中的气体水平等于或小于预定水平时触发警报。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括与处理器可操作地通信的计算机网络装置，该计算机网络装置可配置成允许饮料分配单元和远程计算机之间的数据通信。
在第一方面的一个实施例中，饮料分配单元包括气体容器，其中气体容器与气体输入连接器气体连接。
在第一方面的一个实施例中，气体容器包含在压力下的二氧化碳。
在第二方面，本发明提供了一种用于确定装配到饮料分配单元的气体容器的填充参数的计算机实现的方法，该方法包括通过电气或电子装置监测装配到饮料分配单元的气体容器的质量。
在第二方面的一个实施例中，填充参数是气体水平参数。
在第二方面的一个实施例中，该方法包括当气体水平参数降低到预定气体水平以下时饮料分配单元通过软件控制的电气或电子输出装置输出听觉或视觉警报的步骤。
在第二方面的一个实施例中，饮料分配单元包括处理器、处理器可执行软件和计算机网络连接装置，处理器可执行软件被配置成向远程服务器发送替换填充气体容器的电子订单或请求能够将替换填充气体容器装配到饮料分配单元的技术人员到场的电子消息。
在第二方面的一个实施例中，该方法包括当气体水平以指示气体泄漏的方式降低时饮料分配单元通过软件控制的电气或电子输出装置输出听觉或视觉警报的步骤。
在第二方面的一个实施例中，饮料分配单元根据实施例中的一个具有处理器。
在第三方面，提供了一种计算机网络，其包括与远程计算机进行网络通信的根据任何实施例的饮料分配单元，该饮料分配单元具有处理器和网络通信装置。
附图说明
在每个附图中示出的本发明的各种实施例不旨在示出本发明的完整和可操作的形式。此外，附图的实施例的每个部件没有按比例绘制。绘制这些部件是为了显示它们之间的功能关系。实线箭头表示水的方向，而虚线箭头显示数据流的方向。
图1示出了本发明的优选饮料分配单元的示意图，该饮料分配单元能够向视觉输出设备报告附接的气瓶中剩余的二氧化碳的量。
图2是模块的透视图的计算机生成的表示，该模块能够将气瓶保持在直立位置，并且还能够对气瓶进行称重。
图3是图1的模块的侧视图的计算机生成的表示。
图4是图1的模块的平面图的计算机生成的表示，尽管移除了竖直支撑构件以示出通常在其中接纳支撑构件的弯曲凹部。
具体实施方式
贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”或类似措辞的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例，但是可以指同一实施例。此外，如本领域普通技术人员从本公开中将显而易见的，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。
类似地，应当理解，本发明的示例性实施例的描述、本发明的各种特征有时被组合在单个实施例、附图或其描述中，目的是简化公开内容并帮助理解各种发明方面中的一个或多个。然而，该公开方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比每个权利要求中明确陈述的更多特征的意图。相反，如以下权利要求所反映的，发明方面在于少于单个前述公开的实施例的所有特征。因此，在具体实施方式之后的权利要求被明确地结合到该具体实施方式中，每个权利要求独立地作为本发明的单独实施例。
此外，虽然本文描述的一些实施例包括其他实施例中包括的一些特征，但不包括其他特征，但是不同实施例的特征的组合意味着在本发明的范围内，并且形成不同实施例，如本领域技术人员将理解的。
在以下权利要求和本文的描述中，术语“包括”、“包含”或“其包括”中的任何一个都是开放术语，其意味着至少包括随后的元件/特征，但不排除其他元件/特征。因此，当在权利要求中使用时，术语“包括”不应被解释为对其后列出的装置或元件或步骤的限制。例如，包括步骤A和步骤B的方法的表达的范围不应限于仅由方法A和方法B组成的方法。本文使用的术语“包含”或“其包含”中的任何一个也是开放术语，其也意味着至少包括跟随该术语的元件/特征，但不排除其他元件/特征。因此，“包含”与“包括”同义并表示“包括”。
已经参照某些优点描述了本发明。没有暗示或表示本发明的每个实施例都具有所描述的所有优点。任何特定的实施例可能仅具有单个优点。在一些实施例中，本发明可能不提供优点，而仅仅提供对现有技术的有用替代。
本发明至少部分地基于申请人对技术问题的发现，该技术问题是确定二氧化碳气瓶是否接近空的困难的原因，并且这种确定的时机掌握提供了足够的提前通知，以允许订购和安装替换气瓶。
当用小型高压气瓶供应时，二氧化碳保持在液相，在液体上方存在一层气相二氧化碳。气态二氧化碳从气瓶的顶部抽出，并且通过减压阀，该减压阀直接附接到固定到气瓶的螺纹连接件。二氧化碳气瓶包括外螺纹短管出口，其结合有弹簧加载的阀。压力调节器设备跟随并包括与气瓶外螺纹匹配的内螺纹入口。压力调节器包括在入口螺纹内居中地定位的销，当调节器拧到气瓶上时，该销压下气瓶阀。
典型地，二氧化碳压力调节器将包括两个机械式模拟压力表，第一个显示气瓶内的二氧化碳压力，并且第二个显示离开调节器的二氧化碳气体的出口压力。例如，第一个压力表的读数可能为约70巴，并且第二个压力表的读数可能为约4巴。这两个压力表实际上都没有告知气瓶内剩余的二氧化碳的量。
当二氧化碳保持液态形式时，瓶内压力保持不变，直到所有液态二氧化碳逐渐变为气相。这仅发生在二氧化碳气瓶几乎完全排空时。因此，第一个压力表将保持在约70巴，直到气瓶几乎耗尽。只有从这个时间点开始，剩余的气态二氧化碳的压力才很快地下降，用户通过参考第一个压力表可观察到这种下降。
因为仅当气瓶几乎排空时才可观察到压力的下降，所以在替换气瓶已被送到之前，分配单元通常会停止产生碳酸化水。据申请人所知，现有技术人员未能认识到上述问题的真实本质。
已经在发现如上所述的技术问题中运用了创造性能力，需要进一步的发明来提供技术解决方案。申请人提出脱离依赖于压力监测的现有方法，改为利用气瓶质量作为物理参数来提供关于气瓶充满度的相对空度的优良信息。通过利用气瓶质量，二氧化碳的总量(不管它是气相还是液相)可以从安装新气瓶时开始连续地监测。由于现在已经能够监测气瓶的质量，当二氧化碳的量足够低，需要订购替换气瓶时，将会很明显。例如，当二氧化碳的量下降到低于20%的水平时，用户可以订购替换气瓶。基于已建立的使用模式，用户可以知道气瓶中剩余大约两周的气体供应，这提供了足够的时间来订购和接收替换气瓶。
二氧化碳气瓶可以安装在饮料分配单元内或饮料分配单元上，从而成为该单元的功能部分。或者气瓶可以安装在饮料分配单元之外，但是一旦功能性地连接，就被认为是饮料分配单元的一部分。
从优选实施例可以清楚地看出，分配单元可以包括能够输入由电子称重传感器(作为一种质量检测装置)输出的气瓶质量的软件。软件可以被配置成随着时间推移自动监测气瓶质量(和因此二氧化碳使用量)，以便确定正常的使用速率。基于正常使用的速率，软件可以被配置成自动地归因于警报水平，由此剩余的二氧化碳量可能提供另外两个星期(或者期间可以合理地获得替换气瓶的任何其他规定的时间段)的供应。
存在的另一个问题是，用于向饮料分配单元供应气体的二氧化碳气瓶可能存在于不同皮重和总质量的范围内。问题是存在几种不同尺寸的气瓶，每个具有不同的皮重和总质量。二氧化碳气瓶的总质量典型地在约2和2.5倍皮重质量之间。每个二氧化碳气瓶在外表面上刻有某个皮重和总质量额定值。分配器的软件可以被配置成接受作为替换气瓶的皮重质量的输入，从而允许计算气瓶中二氧化碳的质量。
应当理解，能够生产碳酸化饮料的饮料分配单元需要气体输入连接器，以允许连接气体源(诸如气瓶)。考虑到本发明要求气瓶由质量检测设备(诸如称重传感器)称重，气体输入连接器必须布置成允许气瓶在竖直方向上自由地移动。需要在竖直方向上的移动，使得当气瓶排空时，气瓶可以响应于由称重传感器平台施加的向上的力而稍微向上移动。因此，气体输入连接器通常不会刚性地固定到气瓶的输出端。相反，可以使用柔性管线将气瓶连接到分配器。在使用柔性管线的情况下，气体输入连接器可以作为柔性管线的末端处的连接器，或者柔性管线附接到的分配器的连接器。
虽然允许气瓶沿着竖直轴线轻微移动，但是通常希望防止或抑制非竖直移动。为了避免任何损坏或故障的可能性，气瓶可以保持在诸如某种类型的托架的支撑结构内。支撑结构可以通过提供具有凹部的平台来限制气瓶基座的侧向移动，气瓶可以位于凹部中。气瓶的下表面典型地是凸形的，因此在支撑结构上可以设置凹面。为了适应一定范围的气瓶直径，凹面可以具有足够大的半径，以便接受最大的预期气瓶直径。优选地，气瓶位于其上的表面由防滑材料制成，或者以其他方式纹理化，以最小化气瓶的侧向移动。
支撑结构还可以包括防止或抑制气瓶的上部区域的侧向移动的装置。在一个实施例中，提供了竖直支撑壁或构件，气瓶围绕其中部区域或上部区域可释放地接合到该支撑壁或构件。可释放接合可以通过任何装置提供，包括可逆粘合剂、钩环布置或夹子机构，然而通常方便的装置是可释放的带，其被配置成将气瓶抵靠竖直壁或构件牢固地保持。带可以是可调整的或可弹性拉伸的，以便适应不同的气瓶直径。
在图1的优选实施例中，气瓶、平台和竖直支撑件基本上作为一个整体移动，并向下支承在称重传感器上，从而允许质量检测设备测量气体容器和其中包含的任何气体的质量。根据这种布置，应当理解，质量检测设备优选地能够测量皮重或以其他方式设置或调整，以便扣去支撑件、平台或其他非气瓶硬件的任何质量。
质量检测设备典型地将是能够连续地输出可变质量的称重设备，如下文进一步描述的。然而，本发明不限于此，并且允许各种替代的可能性。例如，质量检测设备可以是简单的弹簧加载的电开关，当气瓶的质量降低超过预定水平时，该开关被触发(即，从打开位置移动到关闭位置，反之亦然)。开关的触发可以点亮饮料分配单元表面上的指示器，从而提醒用户订购替换气瓶。这种方法仅提供二进制输出，但仍然是有用的。
作为另一示例，质量检测设备可以包括填充有流体的球囊，流体与压力换能器可操作地连接。当气瓶较重(即充满气体)时，气瓶在球囊上施加向下的力，从而压缩其中的流体，并且换能器依次输出高压读数。随着气瓶排空，液体的压力降低。一旦流体压力小于预定压力，类似的指示灯可以在饮料分配单元的表面上亮起。在该实施例中，不考虑任何数值质量(以克为单位)，但是仍然提供质量检测功能。
在优选实施例中，质量检测设备是诸如称重传感器的电气或电子称重设备。如本文别处所述，称重传感器的电气或电子输出可用作处理器输入，允许执行各种自动化功能，而不需要用户考虑或动作。在本发明的上下文中，称重传感器包括用于产生电气或电子信号的任何换能器，该信号的大小基本上与被测量的负载成比例。各种称重传感器类型包括液压式、气动式和应变仪。称重传感器典型地包括在其上放置气瓶的平台，并且如本文别处所述，该平台可以被配置成结合有支撑装置以将气瓶保持在大体上固定的位置。
质量检测设备可以根据可能与饮料分配单元一起操作的预期的一个或一系列气瓶的尺寸和/或容量来选择。典型地将使用容量相对较小的气瓶，其具有保持少于20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6或5kg的二氧化碳的容量。气瓶的总重量典型地将为气体容量的大约2.5倍。
质量检测设备典型地将具有电气或电子输出，其可用作饮料分配单元的其他电气和电子部件的输入。输出可以是模拟的，诸如可变电压或可变电阻的电气信号。替代地，输出可以是编码离散数值(诸如0和256之间的整数)的数字信号。在任何情况下，输出可能与所测量的气瓶的质量成正比。
质量检测设备的输出可以用作电子视觉显示单元的输入(直接或间接)，该电子视觉显示单元显示数字输出(诸如剩余气体的百分比或剩余气体的克数或在容器必须更换之前的估计剩余天数)或图形输出(诸如随着气体容器排空而变短的条)。替代地，可以实现一组LED行，随着气体容器排空，点亮的LED的数量依次减少。
为了稳定，质量检测设备优选地与饮料分配单元成一体，或者以某种方式固定到饮料分配单元。因此，质量检测设备优选地设置有固定装置，诸如螺钉孔，或者具有螺钉孔的托架，或者相互配合装置(例如，夹紧、卡扣或滑入式机构)的一半。非永久性固定装置是优选的，以允许质量检测设备被移除以进行维修、修理或替换。
就质量检测设备的电源(当需要时)而言，可以从饮料分配单元的现有电源轨获得合适的电压。在必要时，可以在电路中设置升压或降压变压器。典型地，质量检测设备将通过可释放的插头和插座装置电连接到饮料分配单元，以允许容易地从该单元移除该设备。
本饮料分配单元的一些实施例包括具有存储在相关联的电子存储器中的处理器可执行软件的处理器。这样的实施例提供了优于现有技术中通过模拟表计装置监测二氧化碳水平现有技术装置的显著优点。
这样的实施例的一个优点是，质量检测器设备的输出可以随时间推移被监测，以检测饮料分配设备内的气体泄漏。微小的泄漏很难被检测到，并且实际上经常未被检测到，导致二氧化碳气体的显著浪费。如本文别处所讨论的，可以随时间推移监测气瓶质量，使得在意外时间的任何质量损失或者超出特定规格的任何损失可以向用户触发视觉或听觉警报。例如，在较长时间段内(比如1小时)气瓶质量的任何稳定下降都将指示气体泄漏的存在。典型地，当水被分配时，二氧化碳气体被不时地抽入冷冻水罐，并且这种质量减少的模式能够通过软件执行的算法手段与泄漏情况相区别。这样的实施例提供了优于现有技术中通过模拟表计装置监测二氧化碳水平现有技术装置的显著优点。
在包括处理器和软件的饮料分配单元的一些实施例中，可以提供计算机网络接口装置，以便在软件的控制下与处理器进行可操作的通信。例如，可以将WiFiTM芯片嵌入单元的系统架构中，并用于提供到互联网的连接。一旦检测到二氧化碳气瓶即将耗尽(例如，根据预定的气瓶质量，如本文别处所述)，饮料分配单元的软件可以通过互联网向预定气瓶供应商(典型地是该单元的供应商或制造商，或与其相关联的公司)的计算机发送电子订单，以将替换气瓶配送到安装地址。替代地，软件可以向服务公司(典型地是该单元的供应商或制造商，或者与其相关联的公司)的计算机发送电子消息，可以触发将服务人员派遣到安装地址。通过这些实施例，饮料分配设备不一定需要向用户输出视觉或听觉警报来订购替换气瓶。有利地，用户不再需要监测气瓶填充水平的任务。这样的实施例提供了优于现有技术中通过模拟表计装置监测二氧化碳水平现有技术装置的显著优点。
从上面可以认识到，本发明的另一个方面在于一种电子通信网络，其被配置成允许在具有网络接口装置的饮料分配单元和第二计算机(典型地是联网的计算机服务器)之间进行通信，第二计算机由供应和/或安装替换气瓶的实体拥有、管理或控制。
应当理解，本文所述的方法和系统可以部分或全部通过一个或多个处理器来部署，其在处理器上执行计算机软件、程序代码和/或指令。处理器可以是能够执行程序指令、代码、二进制指令等的任何种类的计算或处理设备。处理器可以是或可以包括信号处理器、数字处理器、嵌入式处理器、微处理器或任何变体，诸如协处理器(数学协处理器、图形协处理器、通信协处理器等)等，其可以直接或间接地有利于存储在其上的程序代码或程序指令的执行。此外，处理器可以实现多个程序、线程和代码的执行。
线程可以被同时执行，以增强处理器的性能并有利于应用程序的同时操作。作为实施方式，本文描述的方法、程序代码、程序指令等可以在一个或多个线程中实现。该线程可以产生可能已经分配了与其相关联的优先级的其他线程；处理器可以基于优先级或基于程序代码中提供的指令的任何其他顺序来执行这些线程。处理器可以包括存储如这里和其他地方所述的方法、代码、指令和程序的存储器。
任何处理器都可以通过接口访问存储介质，该存储介质可以存储这里和其他地方描述的方法、代码和指令。与处理器相关联的用于存储方法、程序、代码、程序指令或能够由计算或处理设备执行的其他类型的指令的存储介质可以包括但不限于存储器、磁盘、闪存驱动器、RAM、ROM、高速缓存等中的一个或多个。
计算机软件、程序代码和/或指令可以在计算机可读介质上被存储和/或访问，该计算机可读介质可以包括：计算机部件、设备和记录介质，其将用于计算的数字数据保留一段时间间隔；被称为随机存取存储器(RAM)的半导体存储；大容量存储，典型地用于更永久的存储，诸如光盘、各种形式的磁存储，例如硬盘、磁带、鼓、卡和其他类型；处理器寄存器、高速缓冲存储器、易失性存储器、非易失性存储器；光学存储，诸如CD、DVD；可移动介质，诸如闪存(如USB棒或钥匙)、软盘、磁带、纸带、穿孔卡、独立RAM磁盘、Zip驱动器、可移动大容量存储、脱机等；其他计算机存储器，诸如动态存储器、静态存储器、读/写存储、可变存储、只读存储器、随机存取存储器、顺序存取存储器、位置可寻址存储器、文件可寻址存储器、内容可寻址存储器、网络附加存储、存储区域网络、条形码、磁性墨水等。
本文所述方法和系统可以将物理和/或无形项目从一种状态转换到另一种状态。本文所述方法和系统还可以将表示物理和/或无形项目的数据从一种状态转换到另一种状态。
本文描述和描绘的元素，包括在贯穿附图的流程图和框图中，暗示了元素之间的逻辑边界。然而，根据软件或硬件工程实践，所描绘的元素及其功能可以通过计算机可执行介质在计算机上实现，该计算机可执行介质具有能够执行存储在其上的程序指令的处理器，作为单片软件结构、作为独立软件模块、或者作为采用外部例程、代码、服务等的模块、或者这些的任意组合，并且所有这样的实施方式都可以在本公开的范围内。
此外，任何流程图或框图或任何其他逻辑部件中描绘的元素可以在能够执行程序指令的机器上实现。因此，虽然前述附图和描述阐述了所公开的系统的功能方面，但是除非明确陈述或者从上下文中清楚，否则不应从这些描述中推断出用于实现这些功能方面的软件的特定布置。类似地，应当理解，上面识别和描述的各种步骤可以变化，并且步骤的顺序可以适应于本文公开的技术的特定应用。所有这些变型和修改都旨在落入本公开的范围内。因此，各种步骤的顺序的描绘和/或描述不应被理解为要求这些步骤的特定执行顺序，除非被特定应用要求，或者明确陈述或从上下文中清楚。
上述方法和/或过程及其步骤可以用硬件、软件或适用于特定应用的硬件和软件的任意组合来实现。硬件可以包括通用计算机和/或专用计算设备或特定计算设备或特定计算设备的特定方面或部件。过程可以在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程设备以及内部和/或外部存储器中实现。过程也可以或者替代地体现在专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑、或者可以被配置成处理电子信号的任何其他设备或者设备的组合中。还应当理解，一个或多个过程可以实现为能够在计算机可读介质上执行的计算机可执行代码。
应用软件可以使用诸如C的结构化编程语言、诸如C++的面向对象编程语言或任何其他高级或低级编程语言(包括汇编语言、硬件描述语言和数据库编程语言和技术)来创建，这些编程语言可以被存储、编译或解译以在上述设备以及处理器的异构组合、处理器体系结构、或不同硬件和软件的组合、或能够执行程序指令的任何其他机器中的一个上运行。
因此，在一个方面，上述每种方法及其组合可以体现在计算机可执行代码中，当在一个或多个计算设备上执行时，该计算机可执行代码执行方法的步骤。在另一方面，该方法可以体现在执行其步骤的系统中，并且可以以多种方式分布在各设备之间，或者所有功能可以集成到专用的独立设备或其他硬件中。在另一方面，用于执行与上述过程相关联的步骤的装置可以包括上述硬件和/或软件中的任一个。所有这些排列和组合都旨在落入本公开的范围内。
本发明可以体现在一个或多个计算机上可执行的程序指令集中。这种指令集可以包括以下指令类型中的任何一种或多种：
数据处理和存储器操作，其可以包括指令，该指令用于：将寄存器设置为固定常数值；或将数据从存储器位置复制到寄存器，反之亦然；存储寄存器的内容、计算的结果；或检索存储的数据以稍后对其执行计算；或从硬件设备读取和向其写入数据。
算术和逻辑运算，其可以包括指令，该指令用于：对两个寄存器的值进行加、减、乘或除，将结果放在寄存器中，可能地在状态寄存器中设置一个或多个条件代码；执行逐位运算，例如，对一对寄存器中的对应位进行合取和析取，对寄存器中的每个位进行求反；或者比较寄存器中的两个值(例如，以确定一个值是否更小，或者它们是否相等)。
控制流操作，其可以包括指令，该指令用于：分支到程序中的另一个位置并在那里执行指令；如果某个条件成立，则有条件地分支到另一个位置；间接地分支到另一个位置；或调用另一个代码块，同时将下一个指令的位置保存为要返回的点。
协处理器指令，其可以包括向协处理器加载数据/从协处理器存储数据、或与CPU寄存器交换数据、或执行协处理器操作的指令。
本发明的系统的计算机的处理器可以包括在其指令集中的“复杂”指令。单个“复杂”指令执行的操作在其他计算机上可能需要许多指令来执行。这种指令典型地是采取多个步骤、控制多个功能单元的指令，或者以比由给定处理器实现的大量简单指令更大的规模出现的指令。“复杂”指令的一些示例包括：一次在堆栈上保存许多寄存器；移动大块的存储器；复杂的整数和浮点运算(正弦、余弦、平方根等)；SIMD指令，对许多值并行执行运算的单个指令；执行原子测试和设置指令或其他读-修改-写原子指令，以及利用来自存储器而不是寄存器的操作数执行ALU运算的指令。
指令可以根据其各部分来定义。根据更传统的体系结构，指令包括指定要执行的操作的操作码，诸如将存储器的内容添加到寄存器，以及零个或多个操作数说明符，其可以指定寄存器、存储器位置或文字数据。操作数说明符可以具有确定其含义的寻址模式，或者可以在固定字段中。在包括许多微码体系结构的超长指令字(VLIW)体系结构中，多个同时的操作码和操作数在单个指令中被指定。
某些类型的指令集没有操作码字段(诸如，传输触发体系结构(TTA)或Forth虚拟机)，只有操作数。其他不常见的“0操作数”指令集缺少任何操作数说明符字段，诸如包括NOSC在内的一些堆栈机器。
条件指令通常具有谓词字段——对特定条件进行编码的几个位，以使操作得以执行而不是不执行。例如，条件分支指令将被执行，并且如果条件为真，则分支被采用，使得执行前进到程序的不同部分，并且不被执行，并且如果条件为假，则分支不被采用，使得执行顺序地继续。一些指令集也具有条件移动指令，使得如果条件为真，则移动将被执行，并且数据被存储在目标位置，如果条件为假，则不执行，并且目标位置不被修改。类似地，IBM z/体系结构具有条件存储指令。一些指令集在每个指令中都包括谓词字段；这被称为分支预测。
构成程序的指令很少使用其内部数字形式(机器代码)来指定；它们可以使用汇编语言来指定，或者更典型地，可以由编译器从编程语言中生成。
附图的优选实施例的描述
现在参考图1，图1是本发明的高度优选的冷冻水分配单元(10)，该冷冻水分配单元是能够向用户分配发泡(碳酸化)水的类型。自来水(15)被用作单元(10)的水源，水通过喷射注射器(22)被接纳进入储罐(20)。冷却块(25)围绕罐(20)，以冷却罐内的水(30)。罐具有出口管(35)，水(30)可以通过出口管(35)流到导管(40)，然后通过喷口(45)流到环境中，典型地进入用户的饮用杯(未示出)中。
用于储罐(20)内的冷冻水(30)的碳酸化的二氧化碳源是气瓶(50)。气瓶(50)包括处于相对高压(典型地约70巴)的二氧化碳气体，其输出龙头(52)通过柔性气密管线(55)借助于气体输入连接器(57)连接到储罐(20)。气态二氧化碳的顶部空间(60)典型地在3至5巴的压力下保持在储罐(20)中。当压力超过预定水平时，减压阀(65)被启动。
进入的水由注射器(22)喷射，并且考虑到喷射的水在顶部空间(60)内的压力下被二氧化碳包围，气体溶解到水中。因此，储罐(20)中的水(30)被碳酸化。
气瓶(50)位于称重传感器(70)上，称重传感器(70)具有平台(75)，平台(75)具有大体上适形于气瓶(50)的下表面的凹形上表面(80)。通过这种布置，气瓶(50)的下部区域被防止侧向移动，并且被适当地保持，以便完全支承在称重传感器(70)的质量检测机构上。支撑构件(85)从平台以90度向上延伸，并且相对于平台(75)中的凹陷部定位，使得其接触气瓶(50)的侧面。
朝向支撑构件(85)的上端是两个相对的臂(一个在图中标记为(90)，第二个在气瓶(50)后面被遮挡)。臂(90)适形于气瓶(50)的弯曲，并为可调整带(95)提供锚定点，该可调整带用于保持气瓶的上部区域抵靠臂(90)和支撑构件(85)的内表面。通过这种布置，气瓶(50)实际上是侧向不可移动的，然而，仍可沿其竖直轴线相对于称重传感器(70)的固定部件移动。因此，平台(75)、支撑构件(85)、相对的臂(90)和可调整带(95)作为一个整体相对于称重传感器(70)的固定(即不可移动)部件竖直地移动。通过这种布置，称重传感器换能器(未示出)支承平台(75)、支撑构件(85)、相对臂(90)、可调整带(95)和气瓶(50)的质量。为了扣去平台(75)、支撑构件(85)、相对臂(90)和可调整带(95)的质量，称重传感器可以在已填充的替换气瓶连接到气体输入连接器(57)之前(手动或自动)确定皮重。可以进行进一步的调整(典型地通过软件方式)以扣去气瓶的质量，从而仅留下被测量的二氧化碳的质量。软件方式可以通过用户接口(未示出)接受详细说明气瓶皮重质量的用户输入。
因此，称重传感器(70)用来测量二氧化碳气瓶(50)的质量，以便当气瓶随时间推移排空到罐(20)的顶部空间(60)中时，至少提供气瓶(50)中剩余的二氧化碳的指示，如果不是精确的测量的话。
称重传感器(70)具有可变电压输出，该输出与支承在其上的物体的质量成比例。称重传感器(70)输出被用作微处理器(100)的输入，微处理器(100)通过存储在电子存储器(105)中的软件被转换成显示在视觉输出设备(110)(诸如基于像素的屏幕)上的人类可理解的输出(诸如克的量)。视觉输出设备安装在饮料分配单元(10)上或其周围对用户可见的地方。在单元(10)安装在台面下或橱柜中的情况下，可以从扬声器(未示出)发出间歇的可听嘟嘟声，以将用户的注意力吸引到视觉输出设备。
现在参考图2、图3和图4，其示出了可应用于饮料分配单元的具有气瓶支撑装置的组合称重传感器的各种视图。这些部件根据图1进行编号。如图3和图4所示，提供了附接凸片(120)，附接凸片被配置成与饮料分配设备的主体上的往复布置接合。图4示出了接纳和保持支撑构件(85)(未示出)的下端的凹部115。凹部(115)根据支撑构件(85)的曲率弯曲。
已经结合优选的水分配单元详细描述了本发明。应当理解，本发明可以应用于除了基本上纯净的水之外的液体。例如，流过本发明饮料分配单元的任何水可以包括调味剂(例如以提供苏打型饮料)或盐(例如以提供发泡的矿物型水)或膳食补充剂(例如以提供健康饮品)或酒精液体(例如以提供发泡葡萄酒)。
虽然本发明已经结合详细示出和描述的优选实施例进行了公开，但是对本领域技术人员来说，各种修改和改进将变得显而易见。
因此，本发明的精神和范围不受前述示例的限制，而是在法律允许的最广泛的意义上被理解。

Claims (11)

1.一种被配置成分配碳酸化饮料的饮料分配单元，所述饮料分配单元包括：
(a)气体输入连接器，其被配置成与配置成在压力下保持二氧化碳气体的气体容器进行气密连接，
(b)质量检测设备，所述质量检测设备是配置成输出电气或电子质量相关输出信号的电气或电子设备，所述气体输入连接器和质量检测设备布置成使得当气体容器连接到所述气体输入连接器时所述质量检测设备能够检测与所述气体容器相关联的质量；
(c)处理器，所述处理器被配置成：作为输入接收所述质量检测设备的所述质量相关的电气或电子输出信号，并且输出机器可理解的信号、数据或信息，所述信号、数据或信息与连接到所述气体输入连接器的气体容器和所述气体容器中包含的任何气体的质量相关；
(d)与所述处理器可操作地通信的电子存储器，所述电子存储器被配置成记录：(i)随时间变化的多个质量相关的电气或电子输出信号，(ii)随时间变化的多个数据包，或(iii)随时间变化的与连接到所述气体输入连接器的气体容器中的气体水平相关的多个信息；
(e)存储在所述电子存储器中的处理器可执行软件，所述处理器可执行软件被配置成执行用于分析所述记录的(i)随时间变化的多个质量相关的电气或电子输出信号、或(ii)随时间变化的所述多个数据包或(iii)随时间变化的与所述气体容器中的气体水平相关的所述多个信息的算法，所述处理器可执行软件还被配置成：计算连接到所述气体输入连接器的气体容器中的气体水平的降低速率，并且在所述速率等于或大于预定速率时触发警报，并且其中所述算法被配置成基于所述气体容器中质量减少的模式，将二氧化碳气体在所述饮料分配单元内的泄漏与不时抽取二氧化碳以产生碳酸化饮料相区别。
2.根据权利要求1所述的饮料分配单元，其中，与所述气体容器相关联的质量是所述容器和所述气体的绝对组合质量或者所述容器和所述气体的组合质量随时间的变化。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，包括从所述质量检测设备延伸或围绕所述质量检测设备延伸的气体容器支撑件。
4.根据权利要求3所述的饮料分配单元，其中，所述气体容器支撑件被配置成将连接到所述气体输入连接器的气体容器保持在这样的位置，即，使得所述气体容器支承在所述质量检测设备上，从而允许所述质量检测设备测量所述气体容器和所述气体容器中包含的任何气体的质量。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，包括柔性管线，所述柔性管线被配置成在所述气体容器的内部和所述气体输入连接器之间进行气密连接，其中，所述柔性管线具有足够的长度和柔性，以允许所述气体容器当排空时自由地向上移动和当填充时自由地向下移动。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，其中，所述质量检测设备是称重传感器。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，其中，所述质量检测设备包括面向上的装载平台，并且其中，饮料分配单元被配置成使得连接到所述气体输入连接器的所述气体容器能够支承在所述平台上，从而允许所述质量检测设备测量连接到所述气体输入连接器的所述气体容器和所述气体容器中包含的任何气体的质量。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，包括与所述处理器可操作地通信的输出设备，所述输出设备被配置成输出与连接到所述气体输入连接器的所述气体容器中的气体水平相关的人类可理解的信息。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，其中，所述处理器可执行软件被配置成：监测连接到所述气体输入连接器的气体储存容器中的气体水平，并在所述储存容器中的气体水平等于或小于预定水平时触发警报。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，包括与所述处理器可操作地通信的计算机网络装置，所述计算机网络装置可配置成允许所述饮料分配单元和远程计算机之间的数据通信。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的饮料分配单元，包括气体容器，其中，所述气体容器与所述气体输入连接器气体连接。
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