CN113966460A - 流量检测电路 - Google Patents

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Abstract

一种饮料的分配系统,在龙头系统中包括用于容纳管道的孔。沿着孔在管道附近或在管道上设置至少两个电极,使得至少在沿着管道的一些位置处将所述两个电极以其间具有管道的方式彼此相对地设置,从而构成电容器。将振荡信号提供至一个电极,从另一电极读出信号。随着通过管道汲取饮料至容器中,电容器的电容变化。流动的饮料会具有不同的特性,但电容也会随着管道中的饮料与容器导电接触而变化,该容器可以与接地触点接触。电容的变化导致连接至第二电极的检测电路的幅度的变化。

Description

流量检测电路
技术领域
本发明的各个方面和实施例涉及一种用于使用电容式传感器对通过作为分配饮料的系统的一部分的管道的流量进行检测的电路和装置。
背景技术
US6545488B2公开了一种用于通过大型运输系统中的管道的电容式流量测量的系统。两个电极螺旋地缠绕管道,并且对电极施加信号。当通过管道的流量改变时,检测电路中的信号的频率也变化。该检测被变换为电压信号,其用于进一步处理。
发明内容
当使用电容的变化用于改变振荡频率时,最优选的是使用电感。电感是大体积且相对昂贵的电路部件。此外,为了进一步将频率变化转换为电压信号,需要大量的电路系统。优选的是提供一种用于对通过饮料分配系统的管道的流量进行检测的更有效的布置。
第一方面提供了一种用于对通过用于分配饮料的龙头(tap)的管道的流量进行检测的电路。所述电路包括交变信号源和检测电路,所述交变信号源具有被布置为将交变信号提供至电容元件的信号端子,所述电容元件包括两个电极,所述两个电极沿着所述管道的长度的至少一部分设置在所述管道的相对侧处。所述检测电路被布置为连接至所述电容元件,并且被布置为在所述检测电路所包括的感测端子处检测来自所述电容元件的信号幅度值,所述检测电路被布置为基于在所述检测电路所包括的检测端子处的所述信号幅度值来提供所述检测电路所包括的检测端子处的检测信号。所述流量检测电路还包括处理电路,所述处理电路被布置为:接收所述检测信号;确定所述检测信号是否满足预定标准;以及如果满足所述预定标准,则提供流量信号。
该系统在整个电路上以一个频率工作,因此降低了复杂性。此外,在不脱离本方面的范围的情况下,其可以在模拟域中、数字域中、或者部分在模拟域且部分在数字域中实施。
在一种实施方式中,所述交变信号源具有被布置为与沿着所述管道的长度的至少一部分设置的第一电容器电极连接的信号端子,并且所述检测电路被布置为与沿着所述管道的长度的至少一部分设置的第二电容器电极连接以用于接收电极信号。
另一实施方式还包括加法电路,其用于对检测信号和参考控制信号相加以用于提供受控检测信号,其中所述处理电路还被布置为基于所述受控检测信号提供参考控制信号。
本领域技术人员将会理解,减法器也落在加法器的定义之内。通过该实施方式,可以将第二电极处的信号的幅度的大的变化控制在边界之内,使得对流量及流量的特性的检测可以更方便。
在另一实施方式中,所述检测电路包括峰值检测电路,并且所述检测信号基于峰值检测信号的输出。尽管可以使用其他类型的电路来确定幅度值,如乘法器,但优选是峰值检测器用于确定幅度
在又一实施例中,所述检测电路被布置为检测所述第二电极上的电荷的波动,并基于检测到的波动提供电压信号。尽管该电路可以实施为基于电流,但优选是基于电压的电路系统。
第二方面提供了一种用于容纳用于饮料分配龙头的管道的套管。所述套管包括:拉长的孔,其具有用于容纳和引导所述管道的近侧开口和远侧开口;第一电极,其设置在所述孔的长度的至少一部分上方;和第二电极,其设置在所述孔的长度的至少一部分上方。在该套管中,所述第一电极被布置为连接至根据前述权利要求中任一项所述的电路的信号端子;并且所述第二电极被布置为连接至根据第一方面的电路的感测端子。这种套管包括优选用于根据第一方面的电路的操作的电极,提供用于容纳用于分配啤酒(或其他饮料)的管道并检测啤酒流量的有利布置。
在一个实施例中,所述套管包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体包括拉长的第一凹陷,所述第二壳体包括拉长的第二凹陷,使得当所述第一壳体和所述第二壳体被接合以形成所述套管时,所述第一凹陷和所述第二凹陷提供所述管道的至少一部分。该套管有利地用于一次性管道,其可以方便地从所述孔插入和移除。此外,如果借助两个半部提供所述套管,则电极和电路系统全部都可以设置在同一个壳体部件上。
第三方面提供了一种用于分配饮料的分配装置。所述装置包括根据第二方面的套管和根据第一方面的电路。在该装置中,所述第一电极连接至所述信号端子;所述第二电极连接至所述感测端子。
附图说明
现在将结合附图阐述本发明的各个方面和实施方式。在附图中:
图1:示出饮料分配系统;以及
图2:示出流量检测电路;
图3:示出另一流量检测电路;以及
图4:示出该另一流量检测电路的等效电路。
具体实施方式
图1示出作为用于分配饮料的分配装置的一种实施方式的啤酒分配系统100。啤酒分配系统100包括管道120,其用于提供或形成用于啤酒从如酒桶或大酒罐(未示出)流至分配阀门122的通道。阀门122可以是管道的组成部分,或者管道120可以联接至阀门122。管道120优选地为或至少包括柔性管子,更优选地为弹性管子,包含有机聚合物,如PVC、硅胶、聚乙烯、其他、或它们的组合。
管道120设置在构成分配龙头116的支座的套管112中的孔中,并从中延伸通过。分配龙头116包括用于操作分配阀门122的龙头手柄118。在套管112内设置了第一电极132和第二电极134。第一电极132和第二电极134被设置成使得它们在管道120的长度的至少一部分上位于管道120的相对侧处。
可以通过将第一电极132和第二电极134设置在套管中在孔114的内壁的相对侧处且基本上平行于孔114和管道112的长度来实现这种组合布置。在该组合布置中,电极在它们的整个长度上彼此相对地设置。替代地,以任何其他方式将电极设置成使得它们设置在孔114的长度的至少一部分或多个部分上的相对侧处。
啤酒分配系统还包括流量检测电路200,其用于检测是否使用啤酒分配系统100从储存器汲取了啤酒。流量检测电路200连接至第一电极132和第二电极134。
可以借助两个壳体来设置套管,以有助于移除和插入管道120。这在管道120为一次性管道时尤其有利。在这种实施例中,第一电极132和第二电极134优选地与流量检测电路200一起设置在相同壳体部件上。管道120可以嵌入第一壳体中,第一壳体具有作为孔114的一部分的凹陷。
接着,将第二壳体与第一壳体接合以形成套管112。替代地,在闭合的孔(即,两个半部接合)的情况下,或者在套管112主要包括设置了贯穿其的孔的单个单元的情况下,将管道120引导通过孔114。在图1所示的组合布置中,可以从上方或下方将管道120插入孔114中。孔114可以设置在大体积套管112的内部,或者设置为中空套管112中的刚性或柔性的管子或导管。孔114的横截面形状和尺寸在孔114的长度上可以变化或基本上相同。
管道120优选地设置在孔114内部,使得其不与第一电极132和第二电极134接触。尽管管道120优选地设置为主要包含电绝缘的有机聚合物的柔性分配管线,液体且尤其是水冷凝可以提供导电路径。因此,管道120设置在与第一电极132和第二电极134相距一定距离处。替代地或附加地,第一电极132和第二电极134至少在面对孔114的内部空间的一侧上设置有绝缘膜。
孔114可以设置为用于管道120的刚性引导件或设置为柔性引导件。在后一情况中,孔114可以被设置为包括柔性管状物,在该管状物内可以设置管道120。
图2更详细地示出流量检测电路200。图2示出优选地用于实现流量检测电路200的功能部件。流量检测电路200包括用于提供交变信号的信号发生器202,作为电压源或电流源。优选地,信号发生器202生成正弦波,优选地频率在1.5kHz与3kHz之间,更优选地在2kHz与2.5kHz之间,并且最优选地在2.3kHz。应当注意,可以根据各个部件的值来在以下范围中选择频率的其他值:1kHz与4kHz之间、5kHz与101kHz之间、101kHz与5·101kHz或以上之间、甚至高达102kHz及以上。
在另一实施方式中,信号发生器生成另一波形,包括三角信号、方波、锯齿波信号、其他、或它们的组合中的至少一个。尽管信号频率可以是变化的,但其优选地被设定。
所生成的信号施加至第一电极132。该信号可以可选地经由缓冲器、去耦电容器、电阻器、另一类型的阻抗、或其组合来提供。第一电极132与第二电极134一起构成电容器204。由于所施加的交变信号而在第一电极132上的电荷改变将导致第二电极134上的电荷改变,这是如电容器204的电容的基本原理。
第二电极134上电荷的波动导致第二电极134处的交变电流。波动的量取决于第一电极132与第二电极134之间的介质的特性。这样的特性包括但不限于电极之间的距离、电极之间介质或媒介的电容率、以及介质或媒介的其他特性。
交变电流被提供至放大器,优选地提供至用于将交变电流转换为交变电压的跨阻抗放大器206。交变电压具有与信号发生器202提供的信号相同的频率。放大的电压信号被提供至带阻滤波器或陷波滤波器208,其具有与市电电源的频率基本上相等的中心频率。世界上大多数为50Hz,一些区域(包括美国)为60Hz。在一些地区,可能供应其他频率。替代地或附加地,为了降低市电网络的影响,套管112可以设置有用于降低流量检测电路系统上的电磁干扰的屏蔽件。
接着,将交变信号提供至带通滤波器210。带通滤波器210具有与信号发生器202提供的信号的频率基本上相等的中心频率。带通滤波器210可以被设置为包括电容和电感以独立地定义斜率和中心频率。然而,由于电感会很庞大并且相对昂贵,因此优选地使用多反馈带通滤波器(MFB滤波器)。
如此滤波后的信号被提供至整流器212。整流器212在该实施方式中为半桥式整流器。替代地,整流器212可以被实施为全桥式整流器。然而,输入信号是仅与整流后的信号的最高输出电平相关的数据信号,因此,与电源信号相反,无需对整个信号进行整流。
整流后的信号被提供至用于检测整流后的信号的峰值电平的电平检测电路214。对于滤波后和整流后的信号,确定峰值电平,并且电平检测电路和峰值检测器214的输出被提供至放大器216。
放大器的输出处的放大后的信号被提供至反馈控制环路。反馈控制环路包括加法器218(其也可以通过微小设计修改而实施为减法器)和控制电路220。控制电路220优选地被实施为PID控制电路220——比例-积分-微分控制器。
PID控制电路220优选地被设置为微控制器240的一部分。因此,加法器218的输出在被提供至PID控制电路220之前被采样和数字化。PID控制电路220的输出初始地是数字的,并在被提供至加法器218之前被转换至模拟域。
提供反馈控制环路的原因在于,根据啤酒被分配至其中的容器(比如,玻璃杯或罐子),信号的变化幅度会显著改变。反馈控制环路确保了提供至微控制器的电路的模拟输出以适当的范围来提供,例如,在0与5伏特之间、0与3.3伏特之间、0与2.5伏特之间,或其他范围。
提供至PID控制电路220的数字化信号也被提供至中央控制电路242。中央控制电路242是微处理器240的一部分,微处理器240的功能性可以被编程或在制造时就已经可用。中央控制电路将加法器218的数字化输出信号(受控信号)评估为一个或多个预定值。这些值可以被存储在单独提供的或者作为微控制器240的一部分的存储模块244中。
所述值也可以基于环境温度进行调整。为此,将微控制器240连接至温度传感器250。
如果受控信号在特定的预定值以上或以下,则可以确定从啤酒分配系统100分配了啤酒。已经确定,随着从啤酒分配系统100分配啤酒,第二电极的端子处的交变电流的电平发生变化。所接收的电容器电流的幅度的该变化取决于所使用的容器的类型(玻璃杯、罐子、水壶或桶)以及如何握持容器(通过整个手还是仅通过几个手指的指尖)。
因此,由于受控信号处于特定值,首先会检测到正在汲取啤酒,尤其汲取在容器中,比如水壶、罐子或玻璃杯。其次,可以确立啤酒正被汲取在什么类型的容器(水壶、玻璃杯、罐子)中。第三,可以确立容器正被如何握持。第四,由于检测是基于在第一电极132与第二电极134之间存在于孔114中的管道120,因此可以检测出究竟是否存在管道120。
基于所述确定,可以执行进一步的数据处理。通过完全打开龙头116的阀门122汲取适当的啤酒,通常通过将龙头手柄118旋转例如大约九十度来执行该阀门的打开。这表明分配阀门为打开的或关闭的;流量为最大或零。如果可以基于受控信号(或该链路中的其他信号)乘以最大流量的处理来确定汲取的时间段,则可以计算所汲取的啤酒的量。通过这种方式,可以在酒桶或其他储存器几乎空了的情况下发布预警。
微控制器240还包括致动器电路246,其可以被编程或在制造时就已经可用。致动器电路被布置为控制微控制器240外部的致动器,如发光二极管260。发光二极管260可以提供照明功能性以照亮套管112或其一部分。替代地或附加地,可以控制其他光源、用于显示文本、视频或静态影像的显示屏、音频源、或其他外围装置。
当确定了容器的类型时,可以在分配系统100附近的屏幕上显示容器的类型。并且如果确定了容器是如何握持的,则可以为使用分配系统100的人提供反馈。例如,如果优选的是通过手指的指尖而不是整个手握持玻璃杯,则可以在确定玻璃杯被整个手握持时告知用户采取正确动作。
可以通过远程定位的致动器采取其他动作。为此,流量检测电路包括与中央控制电路242或微控制器240的另一部件连接的通信模块248。可以将给远程定位的致动器的指令提供至通信模块248,其使用如IEEE 802.11的协议(通常被称为WiFi)、Zigbee、蓝牙、LoRa、LTE协议、其他、或它们的组合来传送指令。替代地或附加地,可以经由通信模块248接收数据,例如用于对微控制器240编程。
如此设置的分配系统100优选地用于分配啤酒,但其也可以用于分配其他饮料,如苹果酒、泡泡甜酒或软饮料。
流量检测电路200中使用的滤波器优选地为有源滤波器,其可以使用商业可得的运算放大器来实现。
在上文讨论的实施例中,第一电极132和第二电极134被设置在孔114(就此而言,或者管道112)的两侧,并且第一电极132连接至信号发生器202,第二电极134连接至由电容器204实施的电容元件右边的信号检测电路。在另一实施例中,电容器204设置在电容式分压器中,与具有基本上固定的电容值的另一电容元件串联或并联。
随着电容器204的电容值在啤酒被汲取通过管道112时发生变化且信号发生器提供的信号的幅度发生变化,根据该配置,通过电容器204的电流或电容器204上的电压以及/或者通过另一电容器的电流或另一电容器上的电压的变化可以发生变化。该变化可以被检测并用于确定流过管道的液体是否被分配在容器中。在电容器并联连接的情况下,将会检测到电流的变化,在电容器串联连接的情况下,将会检测到电压的变化。应当注意,这与信号的幅度而不是实际值相关。
图3示出感测布置300,作为例如用于啤酒分配系统100中的根据上文所讨论的方面的感测设定的另一实施方式。图3示出感测布置300包括啤酒导管模块302和感测模块304。啤酒导管模块302包括啤酒导管312,其在远端处连接至被布置为保存啤酒(或其他可分配液体)的啤酒桶306,并且在近端处连接至龙头,比如图1所示的分配龙头116。
在啤酒导管312周围设置了发送器电极314、第一接收电极316、和可选的第二接收电极318。在发送器电极314与第一接收电极316之间设置了可选的第一屏蔽电极320,在第一接收电极316与第二接收电极318之间设置了可选的第二屏蔽电极322。各电极优选地不设置为直接接触啤酒导管,但在其他实施方式中可以这样。
各电极优选地完全包围啤酒导管312。在其中套管112(图1)被设置为具有两个或更多壳体部件的实施方式中,可以将电极构成为包括多个电极部件,其中每个部件被套管112的壳体部件所包括。在套管112被组装起来的情况下,每个电极的电极部件彼此导电接地接触,但不与其他电极的部件导电接触。在另一实施方式中,不是所有的壳体部件均包括每个电极的部件,在该情况下每个电极可以没有完全包围啤酒导管312。
优选地,屏蔽电极(如果存在)沿着啤酒导管312的长度测量,优选地比发送器电极312、第一接收电极316和第二接收电极318短。屏蔽电极连接至接地电平或信号源V1的零线参考。
感测模块304包括信号源V1、第一参考电容器C1和第二参考电容器C2。参考电容器可以设置在壳体的外部,流量检测电路200的大部分可以嵌入在壳体中,特别地,参考电容器可以设置在微控制器240或流量检测电路200的任何其他数字电路的外部。除非另有说明,否则信号源V1与图1的信号发生器202基本上相同、相似或至少等效。
信号源V1在第一端子处连接至地或零线参考,并在第二端子处连接至发送器电极314和第二参考电容器C2的第一端子。在第二参考电容器C2的第二端子与第一参考电容器C1的第一端子之间设置了具有参考电压的参考电压端子。第一参考电容器C1的第二端子连接至接地电平或信号源V1的零线参考端子。可以在第一参考电容器C1和第二参考电容器C2之间提供另外的部件,用于提供第一参考电容器C1的未连接至信号源C1的端子处的第一参考电压以及第二参考电容器C2的未连接至地的端子处的第二参考电压。
感测模块304包括第一信号比较器342和第二信号比较器344。信号比较器被布置为比较模拟输入信号,并响应于比较操作提供输出信号。可以使用模拟运算放大器电路来实施信号比较器。替代地或附加地,可以在数字域中执行信号的比较。为此,信号比较器可以包括模拟数字转换器。
信号比较器的比较可以在连续时域中即时发生。替代地或附加地,比较可以在幅度域中发生,比较参考电压的幅度与借助第一接收电极316和第二接收电极318感测到的电压的幅度。在幅度域中的这种比较可以连续地发生,或者以规则的间隔发生,例如每五分之一秒、十分之一秒或二十分之一秒至每一秒或两秒。
第一信号比较器342连接至第一接收电极316和参考电压端子。第二信号比较器344连接至第二接收电极318和参考电压端子。在该配置中,第一信号比较器342将第一信号电极316上的电压与参考电压比较,第二信号比较器344将第二信号电极318上的电压与参考电压比较。
比较器基于输入电压之间的差来提供输出信号。在比较之前的、在比较之后的、或者在比较之前和之后的进一步的信号处理可以以如结合图2讨论的方式或其他方式或它们的组合发生。作为检测信号的比较器的输出信号随后可以被提供给处理单元,如微控制器240。在处理单元中,根据一个或多个预定标准对两个或一个检测信号进行评估;如果满足预定标准中的一个、一些或全部,则可以提供流量信号,指示检测到通过分配管线或管道120的流量。
图3示出从啤酒导管302至接地的寄生电容C6,以对啤酒导管302与接地之间经由汲取啤酒的人的连接进行建模。此外,绘制了酒桶寄生电容C7以对从啤酒导管302经由啤酒桶306和啤酒导管302至接地的电容进行建模。
图4示出图3描绘的配置的等效电路图400。图4示出第一参考电容器C1和第二参考电容器C2。图4还示出向第一比较器342提供输入的第一接收端子Rx1、以及向第二比较器344提供输入的第二接收端子Rx2。发送电极314被建模为发送电容C3,第一接收电极316被建模为第一接收电容C4,第二接收电极318被建模为第二接收电容C5。
啤酒导管312被建模为一连串电阻;发送电极314与第一接收电极316之间的第一导管电阻R1、以及第一接收电极316与第二接收电极之间的第二导管电阻R2。啤酒导管312的近端直至分配龙头116被建模为第三导管电阻R3,分配龙头116自身被建模为龙头电阻R5。在发送电极314与酒桶306之间的啤酒导管312的远端被建模为第四导管电阻R4,酒桶至酒桶寄生电容C7上的电阻被建模为酒桶电阻R6。
在啤酒分配系统100的分配操作期间,在分配啤酒时,建模的导管电阻以及发送电极314和接收电极中的至少一个改变。结果,第一接收端子Rx1和第二接收端子Rx2处的电压改变。由于第一参考电容C1和第二参考电容C2的值基本上恒定,参考电压基本上恒定。
在电桥的一侧处的电容和/或电阻中的至少一个值发生变化而电容式电桥电路的另一侧处没有实质性变化,允许第一比较器342和第二比较器344通过确定参考电压与在第一接收端子Rx1和第二接收端子Rx2处的电压之间的差来确定建模的导管电阻以及发送电极314和接收电极中的至少一个的值的变化。
应当注意,第二感测电极318和第二比较器344是可选的,但优选地用于提高确定通过啤酒导管312的流动且可选地为流量的准确度。
在上文针对图3和图4的描述中,应当注意可以将某些元件连接至零线参考或接地端子。接地端子被定义为相对于大地具有固定电压电平(通常为零)的端子。零线参考电平是电源的一个端子或电路中另一特定端子的电压电平。在上文讨论的实施方式中,该端子是图3所描绘的电压源V1的较低的端子。零线参考不总是与接地端子(接地电平)的电压电平相同,因为零线参考可能相对于接地电平浮动。零线参考仅在零线参考端子连接至地(如墙壁插座的安全接地或与之相似或等效)时等于接地电平。
参照图3,屏蔽电极连接至与V1的零线参考相同的电平,与参考端子相对的第一参考电容C1的端子也如此。这些节点可以连接至地,但并不是必须如此。酒桶寄生电容C7在与啤酒导管312的远端相对的至接地的端子处。后者就是这种情况,因为啤酒桶306通常放置在远离啤酒分配系统100的啤酒窖和/或冰箱中,这不提供用于将零线参考连接至啤酒桶306的环境的可行选项。
在另一实施方式中,在第一接收电极316和第二接收电极318上提供的信号不与由C1和C2构成的电容式分压器的电压进行比较,但被馈送至图2描绘的电路,其中将接收电极上的信号提供至跨阻抗放大器206。替代地,可以在具有或没有适当滤波器的情况下以模拟或数字形式提供等效电路。在这样的实施例中,第一参考电容C1和第二参考电容C2可以被省略。附加地或替代地,第一比较器342和第二比较器344可以被省略。
同样,图1描绘的电极还可以形成如图3和图4描绘的电容式电桥电路的一部分。
总之,各方面涉及用于饮料的在龙头系统中包括容纳管道的孔的分配系统。沿着所述孔靠近管道或在管道上设置至少两个电极,使得在沿着管道的至少一些位置处,所述两个电极以所述管道处于它们之间的方式彼此相对地设置,由此构成电容器。将优选地具有正弦波形的振荡信号提供至一个电极,并且从另一电极读出信号。随着通过管道将饮料汲取至容器中,电容器的电容发生变化。流动的饮料可能具有不同的特性,但电容也会由于管道中的饮料与容器(其可能与接地触点接触)导电接触而变化。电容的变化导致与第二电极连接的检测电路的幅度的变化。
在以上描述中,将会理解的是,当诸如层、区域或基底之类的元件被称为在另一元件“上”或“上至”另一元件时,该元件可以直接在另一元件上,或者也可以存在中间元件。同样,将会理解,以上描述中给出的值是以示例的方式给出的,其他值也是可能的和/或可以求得。
此外,本发明还可以通过比本文所述实施例中提供的少的部件来实施,其中一个部件执行多个功能。同样,可以使用比附图中描绘的多的元件来实施本发明,其中由所提供的实施例中的一个部件执行的功能分布在多个部件中。
应当注意的是,附图仅是以非限制性示例方式给出的本发明实施例的示意性表示。出于描述清楚简明的目的,特征在本文中描述为相同的或独立的实施例的一部分,然而,将会理解的是,本发明的范围可以包括具有全部或一些所述特征的组合的实施例。词语“包括”不排除存在权利要求中列出的那些以外的其他特征或步骤。此外,词语“一个”和“一”不应解释为限制于“仅一个”,而是用于表明“至少一个”,不排除多个。
本领域技术人员将会理解,可以修改本说明书中公开的各种参数及其值,并且可以在不脱离本发明范围的情况下对所公开和/或要求权利的各个实施例进行组合。
按规定,权利要求中的附图标记不限制权利要求的范围,而仅是插入来增强对权利要求的易读性。

Claims (23)

1.用于对通过用于分配饮料的龙头的管道的流量进行检测的电路,所述电路包括:
交变信号源,所述交变信号源具有被布置为将交变信号提供至电容元件的信号端子,所述电容元件包括两个电极,所述两个电极沿着所述管道的长度的至少一部分邻近所述管道设置,并且信号源还包括零线端子并且被设置为向第一参考电容的第一参考电极提供交流信号;
检测电路,被布置为:
-连接至所述电容元件,并且在所述检测电路所包括的感测端子处检测来自所述电容元件的流量信号幅度值;
-连接至所述第一参考电容的第二参考电极,并在所述检测电路所包括的参考端子处检测来自所述第一参考电极的参考信号幅度值;
-基于所述流量信号幅度值与所述参考信号幅度值的比较,提供所述检测电路所包括的检测端子处的检测信号;
处理电路,其被布置为:
-接收所述检测信号;
-确定所述检测信号是否满足预定标准;以及
-如果满足所述预定标准,则提供流量信号。
2.根据权利要求1所述的电路,其中:
所述交变信号源具有被布置为与沿着所述管道的长度的至少一部分设置的第一电容器电极连接的信号端子;以及
所述检测电路被布置为与沿着所述管道的长度的至少一部分设置的第二电容器电极连接,以用于接收电极信号。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电路,还包括加法电路,所述加法电路用于对检测信号和参考控制信号相加,以提供受控检测信号,其中所述处理电路还被布置为基于所述受控检测信号提供参考控制信号。
4.根据权利要求3所述的电路,所述处理电路还包括用于生成所述参考控制信号的PID控制器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中,所述检测电路包括峰值检测电路,并且所述检测信号基于所述峰值检测电路的输出。
6.根据权利要求5所述的电路,还包括整流器,优选地为半桥式整流器,其用于对电极信号整流,并且将整流后的电极信号提供至所述峰值检测电路。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电路,还包括温度传感器,所述温度传感器用于基于感测到的温度来提供温度信号,所述温度传感器耦接至所述处理单元;
其中所述预定标准基于所述温度信号。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中,所述检测电路被布置为检测所述第二电极上的电荷的波动,并基于检测到的波动提供电压信号。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电路,其中:
所述交变信号源以第一频率提供电信号;以及
所述检测电路包括带通滤波器,所述带通滤波器具有与所述第一频率基本上相等的中心频率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电路,还包括连接至所述处理电路的致动器,其中所述处理电路被布置为基于所述流量信号致动所述致动器。
11.用于容纳用于饮料分配龙头的管道的至少一部分的套管,所述套管包括:
拉长的孔,其具有用于容纳和引导所述管道的近侧开口和远侧开口;
第一信号电极,其设置在所述孔的长度的至少一部分上方;
第二信号电极,其设置在所述孔的长度的至少一部分上方;
其中:
所述第一信号电极被布置为连接至根据前述权利要求中任一项所述的电路的信号端子;以及
所述第二信号电极被布置为连接至根据前述权利要求中任一项所述的电路的所述感测端子。
12.根据权利要求11所述的套管,其中:
-所述第一信号电极至少部分地包围所述孔;
-所述第二信号电极至少部分地包围所述孔;以及
-所述第一信号电极和所述第二信号电极沿着所述孔的长度分隔开。
13.根据权利要求12所述的套管,还包括在所述第一信号电极与所述第二信号电极之间的第三信号电极,其中所述第三信号电极被布置为连接至另一检测电路。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的套管,还包括设置在至少两个相邻的信号电极之间的至少一个屏蔽电极,所述屏蔽电极被布置为连接至根据权利要求1-10中任一项所述的电路的所述信号源的所述零线端子或者接地端子当中的至少一个。
15.根据权利要求14所述的套管,其中,所述信号电极的长度至少为所述屏蔽电极的三倍。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的套管,其中,所述信号电极完全包围所述孔。
17.根据权利要求11所述的套管,其中,所述第一电极和所述第二电极相对于腔体的长度彼此相对并且基本上平行于所述孔设置。
18.根据权利要求11-16中任一项所述套管,其中,所述套管包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体包括拉长的第一凹陷,所述第二壳体包括拉长的第二凹陷,使得当所述第一壳体和所述第二壳体被接合以形成所述套管时,所述第一凹陷和所述第二凹陷提供所述孔的至少一部分。
19.根据权利要求11-18中任一项所述的套管,还包括龙头,所述龙头被布置为控制通过所述管道的饮料的流量。
20.用于分配饮料的分配装置,所述装置包括:
-根据权利要求11-19中任一项所述的套管;
-根据权利要求1-10中任一项所述的电路;
-所述第一参考电容;
其中:
-所述第一信号电极连接至所述信号端子以及所述第一参考电容的所述第一参考电极;
-所述第一参考电容的所述第二参考电极连接至所述参考端子;
并且
-所述第二信号电极连接至所述感测端子。
21.根据权利要求20所述的分配装置,所述分配装置还包括连接在所述信号源的所述零线端子与所述第一参考电容的所述第二参考电极之间的第二参考电容。
22.根据引用权利要求13时的权利要求20或21所述的分配装置,所述分配装置包括所述另一检测电路,所述另一检测电路被布置成:
-连接至所述第三信号电极并检测来自所述第三信号电极的另一参考信号幅度值;并且
-提供所述另一检测电路所包括的另一感测端子处的另一检测信号,所述另一检测信号基于对从所述第三信号电极处接收的信号的信号幅度值与所述参考信号幅度值的比较;
其中,所述处理电路还被布置成接收所述另一检测信号,并基于所述检测信号和所述另一检测信号提供所述流量信号。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的分配装置,其中,所述处理电路被布置为:
-接收所述检测信号;
-确定所述检测信号是否满足另一预定标准;以及
-如果满足所述另一预定标准,则提供信号,用于指示在所述孔中未设置管道。
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