CN113384147A - 基于浓度的研磨调节装置、咖啡机及浓度调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于浓度的研磨调节装置、咖啡机及浓度调节方法，基于浓度的研磨调节装置包括：一研磨单元，研磨单元具有粒径调节机构，粒径调节机构用于调节研磨出的咖啡粉的粗细；一浓度检测单元，浓度检测单元连通于咖啡液，并用于检测流出的咖啡液的浓度数据；一计算控制单元，计算控制单元与浓度检测单元和粒径调节机构电连接，其中，计算控制单元用于收集和计算浓度检测单元检测的咖啡液的浓度数据，并控制粒径调节机构调整咖啡粉的粗细。本发明能够准确得到目前咖啡液与预定的浓度的客观差别，从而可以精确控制调整咖啡粉的粗细。相比于主观经验，具有更准确和统一的浓度调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于浓度的研磨调节装置、咖啡机及浓度调节方法。
背景技术
目前主流咖啡机制作出的咖啡只能符合部分消费者的口味，但不能满足用户对于淡苦淡酸的口味的个性化要求。咖啡液萃取是否成功跟咖啡豆的种类、组织结构、颗粒大小及形态分布成显著关系。
目前市场上的咖啡机使用前需要根据实际萃取情况来手动调节磨豆器刀盘组间距，确定咖啡粉颗粒大小及形态分布，从而萃取出符合要求的咖啡液。调节磨豆刀盘组间距的方法主要是通过手动转动调节旋钮来调节磨豆刀盘，从而调节磨豆刀盘组间距；或者通过电控设备来调节磨豆刀盘，并调节磨豆刀盘组间距。这两种调节方法的调节程度都需要操作者的主观经验来设置，一般消费者不容易调整准确，并获得想要的口味。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中咖啡机磨豆刀盘调整靠用户经验，不容易调整准确，调整步骤繁琐的缺陷，提供一种基于浓度的研磨调节装置、咖啡机及浓度调节方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种基于浓度的研磨调节装置，其特点在于，所述基于浓度的研磨调节装置包括：
一研磨单元，所述研磨单元具有粒径调节机构，所述粒径调节机构用于调节研磨出的咖啡粉的粗细；
一萃取室，用于萃取咖啡液；
一浓度检测单元，所述浓度检测单元连通于所述萃取室，并用于检测流出的咖啡液的浓度数据；
一计算控制单元，所述计算控制单元与所述浓度检测单元和所述粒径调节机构电连接，其中，所述计算控制单元用于收集和计算所述浓度检测单元检测的咖啡液的浓度数据，并控制所述粒径调节机构调整咖啡粉的粗细。
本发明中，通过浓度检测单元准确的测量咖啡液的浓度，从而能够准确得到目前咖啡液与预定的浓度的客观差别，从而可以精确控制调整咖啡粉的粗细。相比于主观经验，具有更准确和统一的浓度调节。
较佳地，所述浓度检测单元实时检测流出的咖啡液的实时浓度数据，所述计算控制单元收集咖啡液的实时浓度数据并计算出咖啡液的整体浓度数据。计算控制单元通过积分和转换等方式，根据实时浓度数据计算出整体浓度数据，由此判断整杯咖啡的浓度。
较佳地，所述浓度检测单元包含光源、棱镜以及感光器。利用棱镜上液体的浓度变化,造成折射角度的差异来换算其浓度。
较佳地，所述浓度检测单元为TDS检测单元。
较佳地，所述研磨单元包括研磨刀盘以及调整盘，所述粒径调节机构与所述调整盘连接并移动所述调整盘从而改变所述调整盘和所述研磨刀盘之间的距离。
较佳地，所述研磨刀盘随着一驱动轴旋转，所述调整盘设置在所述研磨刀盘的外围，所述研磨刀盘与所述调整盘之间形成一环形的研磨间隙，所述粒径调节机构移动所述调整盘从而改变所述研磨间隙的宽度。
较佳地，所述研磨刀盘具有锥形的外表面形状，所述粒径调节机构在驱动轴的轴线方向移动所述调整盘从而改变所述研磨间隙的宽度。
较佳地，所述粒径调节机构包括：
一调节电机，所述调节电机与所述计算控制单元电连接，所述计算控制单元用于控制所述调节电机的正反转以及转动的角度；
储豆罐，所述调整盘连接于所述储豆罐内，且所述储豆罐被限制转动；所述储豆罐可以通过设置在机壳或者其他部位的卡件卡住，防止储豆罐进行转动。
传动齿轮以及齿轮盘，所述传动齿轮以及齿轮盘啮合，其中，所述传动齿轮被所述调节电机驱动，所述齿轮盘与所述储豆罐螺旋连接，且所述齿轮盘通过转动驱动所述储豆罐沿着所述驱动轴的轴线方向移动。在储豆罐的转动方向受限的情况下，储豆罐随着齿轮盘的螺纹的变化被限位在沿着驱动轴的轴线方向移动。
通过调节电机能够精确的控制每次调节的调节量，从而能够在细微的差别下也能够将咖啡液的浓度调整至期望值。而且调节电机可以直接通过电控控制，有利于自动化，减少人力。
较佳地，所述调整盘被卡设于所述储豆罐内，且所述调整盘相对于所述储豆罐的转动被限制。调整盘通过卡设的方式与储豆罐连接，在保证相对连接的情况下，也便于替换。
较佳地，所述调整盘包括一调整筒以及设置在所述调整筒上方的限位端缘，其中，调整筒设置于所述研磨刀盘的上方，所述研磨间隙形成于所述调整筒和所述研磨刀盘之间。
较佳地，所述储豆罐的内壁形成有搁置凸台以及位于所述搁置凸台上方的卡台，所述限位端缘被卡合于所述搁置凸台以及所述卡台之间，所述调整筒穿过所述搁置凸台并延伸至所述研磨刀盘的上方。限位端缘被搁置凸台和卡台夹设在中间，确保在驱动轴的轴线方向不会产生移动，保证了与研磨刀盘之间距离的稳定。
较佳地，所述储豆罐的内壁形成有限位凸块，所述限位端缘的侧壁与所述限位凸块配合并被限制转动。限位凸块的形状与限位端缘的侧壁的形状适配，从而限制调整盘的转动。
较佳地，所述基于浓度的研磨调节装置还包括安装壳，所述齿轮盘被设置在所述安装壳上转动。
较佳地，所述安装壳的上表面形成有上凸环，所述上凸环的外周形成有上下设置的上凸块以及下凸块，所述齿轮盘的内周形成有外凸的卡位环，所述卡位环被限位在所述上凸块以及所述下凸块之间。由此齿轮盘被限制在固定平面转动，不会产生上下方向的移动，确保了与传动齿轮以及调整盘之间的连接稳定性。
较佳地，所述卡位环上设置有若干缺口，所述上凸块以及所述下凸块在所述上凸环的圆周方向上错开设置。齿轮盘通过缺口卡入上凸块以及下凸块之间，错开的上凸块以及下凸块避免齿轮盘的脱离。
较佳地，所述基于浓度的研磨调节装置还包括一驱动电机，所述驱动电机驱动所述驱动轴转动。驱动电机可以通过皮带轮或者其他传动机构与驱动进行传递连接。
较佳地，所述基于浓度的研磨调节装置还包括存储单元，所述计算控制单元将计算得到的咖啡液的浓度数据与预设在存储单元内的对比数据进行对比，其中，
在小于对比数据的情况下，所述计算控制单元控制所述粒径调节机构将咖啡粉的粒径调整为变细；
在大于对比数据的情况下，所述计算控制单元控制所述粒径调节机构将咖啡粉的粒径调整为变粗。
较佳地，所述基于浓度的研磨调节装置还包括一红外传感单元，所述红外传感单元朝向咖啡液流经的主管路，所述红外传感单元用于检测所述主管路内的咖啡液流过产生的信号。
较佳地，所述浓度检测单元的侧方设置有检测口，所述红外传感单元对准于所述检测口设置。
一种咖啡机，其特点在于，所述咖啡机包括所述基于浓度的研磨调节装置。
一种浓度调节方法，其特点在于，所述浓度调节方法利用所述基于浓度的研磨调节装置实现，包括：检测流出的咖啡液的浓度数据；根据咖啡液的浓度数据，控制所述粒径调节机构调整咖啡粉的粗细。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够准确得到目前咖啡液与预定的浓度的客观差别，从而可以精确控制调整咖啡粉的粗细。相比于主观经验，具有更准确和统一的浓度调节。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的咖啡机的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的基于浓度的研磨调节装置的控制示意图。
图3为本发明较佳实施例的研磨单元的立体结构示意图。
图4为本发明较佳实施例的研磨单元的俯视结构示意图。
图5为图4的A-A剖面结构示意图。
图6为本发明较佳实施例的粒径调节机构的分解结构示意图。
图7为本发明较佳实施例的储豆罐与调节盘的结构示意图。
图8为本发明较佳实施例的齿轮盘与安装壳的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图8所示，本实施例公开了一种基于浓度的研磨调节装置以及咖啡机，其中，如图3、图4和图5所示，本实施例的基于浓度的研磨调节装置包括一研磨单元，研磨单元包括研磨刀盘1、调整盘2以及具有粒径调节机构3，粒径调节机构3用于调节研磨出的咖啡粉的粗细。
如图1所示，本实施例除了基于浓度的研磨调节装置之外，还包括咖啡机通常具有的压实器61、萃取室62、顶出机构63。萃取室62用于萃取咖啡液并向下通往浓度检测单元7。萃取室62的上方用于承接研磨单元的出粉口5落下的研磨后的咖啡粉。
如图1和图2所示，本实施例的基于浓度的研磨调节装置还包括一浓度检测单元7，浓度检测单元7通过主管路64连通于萃取室62，并用于检测流出的咖啡液的浓度数据。
如图1和图2所示，本实施例的基于浓度的研磨调节装置还包括一计算控制单元91，计算控制单元91与浓度检测单元7和粒径调节机构3电连接，其中，计算控制单元91用于收集和计算浓度检测单元7检测的咖啡液的浓度数据，并控制粒径调节机构3调整咖啡粉的粗细。
本发明中，通过浓度检测单元7准确的测量咖啡液的浓度，从而能够准确得到目前咖啡液与预定的浓度的客观差别，从而可以精确控制调整咖啡粉的粗细。相比于主观经验，具有更准确和统一的浓度调节。
本实施例中，浓度检测单元7实时检测流出的咖啡液的实时浓度数据，计算控制单元91收集咖啡液的实时浓度数据并计算出咖啡液的整体浓度数据。计算控制单元91通过积分和转换等方式，根据实时浓度数据计算出整体浓度数据，由此判断整杯咖啡的浓度。
本实施例中，浓度检测单元7可以设置为包含光源、棱镜以及感光器。利用棱镜上液体的浓度变化,造成折射角度的差异来换算其浓度。浓度检测单元7优选为TDS检测单元。
如图4和图5所示，本实施例的研磨单元包括研磨刀盘1以及调整盘2，粒径调节机构3与调整盘2连接并移动调整盘2从而改变调整盘2和研磨刀盘1之间的距离。
如图4和图5所示，研磨刀盘1随着一驱动轴11旋转，调整盘2设置在研磨刀盘1的外围，研磨刀盘1与调整盘2之间形成一环形的研磨间隙，粒径调节机构3移动调整盘2从而改变研磨间隙的宽度。咖啡豆在研磨时，研磨间隙越大，颗粒越粗。研磨间隙越小，颗粒越细。
如图4和图5所示，本实施例的研磨刀盘1具有锥形的外表面形状，粒径调节机构3在驱动轴11的轴线方向移动调整盘2从而改变研磨间隙的宽度。本实施例中的锥形外表面也可以是其他沿着高度方向宽度渐变的形状。
如图3、图5和图6所示，本实施例的粒径调节机构3包括一调节电机 33，调节电机33与计算控制单元91电连接，计算控制单元91用于控制调节电机33的正反转以及转动的角度。
如图3、图5和图6所示，本实施例的粒径调节机构3包括储豆罐34，调整盘2连接于储豆罐34内，且储豆罐34被限制转动；储豆罐34可以通过设置在机壳或者其他部位的卡件卡住，防止储豆罐34进行转动。
如图3、图5和图6所示，本实施例的粒径调节机构3包括传动齿轮32 以及齿轮盘31，传动齿轮32以及齿轮盘31啮合，其中，传动齿轮32被调节电机33驱动，齿轮盘31与储豆罐34螺旋连接，且齿轮盘31通过转动驱动储豆罐34沿着驱动轴11的轴线方向移动。在储豆罐34的转动方向受限的情况下，储豆罐34随着齿轮盘31的螺纹的变化被限位在沿着驱动轴11 的轴线方向移动。
通过调节电机33能够精确的控制每次调节的调节量，从而能够在细微的差别下也能够将咖啡液的浓度调整至期望值。而且调节电机33可以直接通过电控控制，有利于自动化，减少人力。
如图6和图7所示，本实施例的调整盘2被卡设于储豆罐34内，且调整盘2相对于储豆罐34的转动被限制。调整盘2通过卡设的方式与储豆罐 34连接，在保证相对连接的情况下，也便于替换。
如图6和图7所示，本实施例的调整盘2包括一调整筒22以及设置在调整筒22上方的限位端缘21，其中，调整筒22设置于研磨刀盘1的上方，研磨间隙形成于调整筒22和研磨刀盘1之间。
如图6和图7所示，本实施例的储豆罐34的内壁形成有搁置凸台342 以及位于搁置凸台342上方的卡台341，限位端缘21被卡合于搁置凸台342 以及卡台341之间，调整筒22穿过搁置凸台342并延伸至研磨刀盘1的上方。限位端缘21被搁置凸台342和卡台341夹设在中间，确保在驱动轴11 的轴线方向不会产生移动，保证了与研磨刀盘1之间距离的稳定。
如图6和图7所示，本实施例的储豆罐34的内壁形成有限位凸块343，限位端缘21的侧壁与限位凸块343配合并被限制转动。限位凸块343的形状与限位端缘21的侧壁的形状适配，从而限制调整盘2的转动。
如图6和图8所示，本实施例的基于浓度的研磨调节装置还包括安装壳4，齿轮盘31被设置在安装壳4上转动。
如图6和图8所示，本实施例的安装壳4的上表面形成有上凸环41，上凸环41的外周形成有上下设置的上凸块411以及下凸块412，齿轮盘31的内周形成有外凸的卡位环311，卡位环311被限位在上凸块411以及下凸块 412之间。由此齿轮盘31被限制在固定平面转动，不会产生上下方向的移动，确保了与传动齿轮32以及调整盘2之间的连接稳定性。
如图6和图8所示，本实施例的卡位环311上设置有若干缺口312，上凸块411以及下凸块412在上凸环41的圆周方向上错开设置。齿轮盘31通过缺口312卡入上凸块411以及下凸块412之间，错开的上凸块411以及下凸块412避免齿轮盘31的脱离。
如图3所示，本实施例的基于浓度的研磨调节装置还包括一驱动电机12，驱动电机12驱动驱动轴11转动。驱动电机12可以通过皮带轮或者其他传动机构与驱动进行传递连接。
如图2所示，本实施例的基于浓度的研磨调节装置还包括存储单元92，计算控制单元91将计算得到的咖啡液的浓度数据与预设在存储单元92内的对比数据进行对比，其中，在小于对比数据的情况下，计算控制单元91控制粒径调节机构3将咖啡粉的粒径调整为变细；在大于对比数据的情况下，计算控制单元91控制粒径调节机构3将咖啡粉的粒径调整为变粗。
如图2所示，本实施例的基于浓度的研磨调节装置还包括一红外传感单元8，红外传感单元8朝向咖啡液流经的主管路64，红外传感单元8用于检测主管路64内的咖啡液流过产生的信号。
如图1所示，本实施例的浓度检测单元7的侧方设置有检测口71，红外传感单元8对准于检测口71设置。
本实施例还公开了一种咖啡机，本实施例的基于浓度的研磨调节装置可以用于咖啡机中。
本实施例还公开了一种浓度调节方法，其中，浓度调节方法利用基于浓度的研磨调节装置实现，包括：检测流出的咖啡液的浓度数据；根据咖啡液的浓度数据，控制粒径调节机构3调整咖啡粉的粗细。
本发明能够准确得到目前咖啡液与预定的浓度的客观差别，从而可以精确控制调整咖啡粉的粗细。相比于主观经验，具有更准确和统一的浓度调节。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述基于浓度的研磨调节装置包括：
一研磨单元，所述研磨单元具有粒径调节机构，所述粒径调节机构用于调节研磨出的咖啡粉的粗细；
一浓度检测单元，所述浓度检测单元连通于咖啡液，并用于检测流出的咖啡液的浓度数据；
一计算控制单元，所述计算控制单元与所述浓度检测单元和所述粒径调节机构电连接，其中，所述计算控制单元用于收集和计算所述浓度检测单元检测的咖啡液的浓度数据，并控制所述粒径调节机构调整咖啡粉的粗细。
2.如权利要求1所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述浓度检测单元实时检测流出的咖啡液的实时浓度数据，所述计算控制单元收集咖啡液的实时浓度数据并计算出咖啡液的整体浓度数据。
3.如权利要求1所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述浓度检测单元为TDS检测单元。
4.如权利要求1所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述研磨单元包括研磨刀盘以及调整盘，所述粒径调节机构与所述调整盘连接并移动所述调整盘从而改变所述调整盘和所述研磨刀盘之间的距离。
5.如权利要求4所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述研磨刀盘随着一驱动轴旋转，所述调整盘设置在所述研磨刀盘的外围，所述研磨刀盘与所述调整盘之间形成一环形的研磨间隙，所述粒径调节机构移动所述调整盘从而改变所述研磨间隙的宽度。
6.如权利要求5所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述研磨刀盘具有锥形的外表面形状，所述粒径调节机构在驱动轴的轴线方向移动所述调整盘从而改变所述研磨间隙的宽度。
7.如权利要求6所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述粒径调节机构包括：
一调节电机，所述调节电机与所述计算控制单元电连接，所述计算控制单元用于控制所述调节电机的正反转以及转动的角度；
储豆罐，所述调整盘连接于所述储豆罐内，且所述储豆罐被限制转动；
传动齿轮以及齿轮盘，所述传动齿轮以及齿轮盘啮合，其中，所述传动齿轮被所述调节电机驱动，所述齿轮盘与所述储豆罐螺旋连接，且所述齿轮盘通过转动驱动所述储豆罐沿着所述驱动轴的轴线方向移动。
8.如权利要求7所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述调整盘被卡设于所述储豆罐内，且所述调整盘相对于所述储豆罐的转动被限制。
9.如权利要求7所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述调整盘包括一调整筒以及设置在所述调整筒上方的限位端缘，其中，调整筒设置于所述研磨刀盘的上方，所述研磨间隙形成于所述调整筒和所述研磨刀盘之间。
10.如权利要求9所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述储豆罐的内壁形成有搁置凸台以及位于所述搁置凸台上方的卡台，所述限位端缘被卡合于所述搁置凸台以及所述卡台之间，所述调整筒穿过所述搁置凸台并延伸至所述研磨刀盘的上方。
11.如权利要求9所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述储豆罐的内壁形成有限位凸块，所述限位端缘的侧壁与所述限位凸块配合并被限制转动。
12.如权利要求7所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述基于浓度的研磨调节装置还包括安装壳，所述齿轮盘被设置在所述安装壳上转动。
13.如权利要求12所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述安装壳的上表面形成有上凸环，所述上凸环的外周形成有上下设置的上凸块以及下凸块，所述齿轮盘的内周形成有外凸的卡位环，所述卡位环被限位在所述上凸块以及所述下凸块之间。
14.如权利要求13所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述卡位环上设置有若干缺口，所述上凸块以及所述下凸块在所述上凸环的圆周方向上错开设置。
15.如权利要求5所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述基于浓度的研磨调节装置还包括一驱动电机，所述驱动电机驱动所述驱动轴转动。
16.如权利要求1所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述基于浓度的研磨调节装置还包括存储单元，所述计算控制单元将计算得到的咖啡液的浓度数据与预设在存储单元内的对比数据进行对比，其中，
在小于对比数据的情况下，所述计算控制单元控制所述粒径调节机构将咖啡粉的粒径调整为变细；
在大于对比数据的情况下，所述计算控制单元控制所述粒径调节机构将咖啡粉的粒径调整为变粗。
17.如权利要求1所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述基于浓度的研磨调节装置还包括一红外传感单元，所述红外传感单元朝向咖啡液流经的主管路，所述红外传感单元用于检测所述主管路内的咖啡液流过产生的信号。
18.如权利要求17所述的基于浓度的研磨调节装置，其特征在于，所述浓度检测单元的侧方设置有检测口，所述红外传感单元对准于所述检测口设置。
19.一种咖啡机，其特征在于，所述咖啡机包括如权利要求1-18任意一项所述的基于浓度的研磨调节装置。
20.一种浓度调节方法，其特征在于，所述浓度调节方法利用如权利要求1-18任意一项所述的基于浓度的研磨调节装置实现，包括：检测流出的咖啡液的浓度数据；根据咖啡液的浓度数据，控制所述粒径调节机构调整咖啡粉的粗细。
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