DE102009002145B3

DE102009002145B3 - Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors sowie Waschverfahren und Haushaltsgerät zur Durchführung eines Waschverfahrens

Info

Publication number: DE102009002145B3
Application number: DE102009002145A
Authority: DE
Inventors: Gerd Müller; Florian Kampf
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2029-04-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors, der eine lichtemittierende Diode (Leuchtdiode) als Lichtquelle sowie einen Lichtempfänger aufweist, wobei für mindestens zwei Stromstärken Iund Ider Leuchtdiode die hierfür im Lichtempfänger erzeugten Spannungen Uund Ugemessen werden und daraus eine U-I-Kennlinie 1 mit der Gleichung U=mI+Uberechnet wird, in der m eine Steigung und Ueinen Spannungsachsenabschnitt bedeutet. Die Erfindung betrifft außerdem ein Waschverfahren sowie ein Haushaltsgerät zur Durchführung eines Waschverfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors sowie ein Waschverfahren und ein Haushaltsgerät zur Durchführung eines Waschverfahrens. Die Verfahren umfassen insbesondere eine Eichung des Trübungssensors vor einer Trübungsmessung und das Haushaltsgerät umfasst hierzu geeignete Mittel.
Trübungssensoren werden zunehmend in wasserführenden Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen eingesetzt. Dabei werden mit Hilfe der Trübungssensoren die Anteile von Verunreinigungen von Wasch- und Spülflüssigkeiten gemessen. In Abhängigkeit von den erzielten Messergebnissen werden anschließend die entsprechenden Wasch- oder Geschirrspülprogramme gesteuert, um beste Reinigungsergebnisse zu erhalten. Dabei soll der Verbrauch an Energie, Wasser und Waschmittel möglichst gering sein.
So beschreibt die DE 10 2007 034 662 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Waschprozesses in einer durch ein Programmsteuergerät steuerbaren Waschmaschine, die mit einer Waschmitteleinspüleinrichtung und mit einem Sensor zum Erfassen eines Wertes für die Trübung der Waschflüssigkeit ausgestattet ist, wobei über eine bestimmte Dauer eines Abschnitts des Waschprozesses, während dessen der Waschflüssigkeit Waschmittel zugeführt wird, der Verlauf der Trübungswerte erfasst und aufgezeichnet wird, aus dem aufgezeichneten Verlauf der Waschmitteltyp bestimmt wird und der Waschprozess in Abhängigkeit vom bestimmten Waschmitteltyp gesteuert wird.
In der DE 36 03 323 A1 wird ein Trübungssensor zur Messung der Trübung der durch eine Umlaufleitung flutenden Lauge benutzt, um mittels der gemessenen Trübungswerte Prozesse bei der Wäschebehandlung zu steuern.
Aus der WO 2006/050767 A2 ist ein Verfahren zum Ermitteln einer Eigenschaft eines Fluids für ein Haushaltgerät bekannt. Damit soll es möglich sein, Aussagen über die Trübung des Fluids sowie deren Änderung auf einfache Weise zu ermöglichen und daraus Eigenschaften, die mit der optischen Trübung des Fluids einhergehen, herzuleiten (z. B. Wasch- oder Spülmitteltyp).
Ein Trübungssensor umfasst im Allgemeinen eine Lichtquelle und einen Lichtempfänger. Im Allgemeinen wird als Lichtquelle eine lichtemittierende Diode (LED, Leuchtdiode) oder ein entsprechendes Diodenarray (LED-Array) verwendet. Zur Eichung eines Trübungssensors ermittelt man im Allgemeinen den für eine vorgegebene Ausgangsspannung am Lichtempfänger des Trübungssensors bei einer bekannten Trübung erforderlichen Strom (auch als LED-Eichstrom bekannt). Auf die Trübung wird dann in der Regel aus der Änderung der Ausgangsspannung des Trübungssensors bei einem konstant gehaltenen Strom der Leuchtdiode (LED-Strom) geschlossen.
Dieses Verfahren zur Messung der Trübung ist mit großen Fehlern behaftet. Ein im Wesentlichen zeitlich konstanter Fehler ist auf Toleranzen der optoelektronischen Bauteile sowie auf die Anordnung der optoelektronischen Bauteile untereinander zurückzuführen. Dieser Fehler kann im Prinzip durch eine einmalige Eichung beseitigt werden. Allerdings lässt im Allgemeinen die Transparenz der Bauteile in einer Messstrecke zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger nach. Überdies treten über die Lebensdauer dieser Bauteile im Allgemeinen Ablagerungen auf. Diese Faktoren führen im Allgemeinen zu einer Abflachung der U-I-Kennlinie, d. h. der Abhängigkeit zwischen gemessener Spannung und verwendetem LED-Strom. Schließlich muss bei einer Änderung des Typs des Trübungssensors die Auswertung in einer Programmsteuerung einer Waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine angepasst werden. Im Allgemeinen führen diese Faktoren zu einer Änderung von Lage (d. h. Zuordnung von Spannung und LED-Strom) und Steilheit (Steigung) der U-I-Kennlinie. Damit wird die Zuordnung von Änderungen der Ausgangsspannung U zu Änderungen der Trübung T in einem zu untersuchenden Medium immer ungenauer.
Dem kann durch eine strenge Selektion der optoelektronischen Bauteile sowie der eingesetzten transparenten Materialien und den Einsatz von Halterungen zur Ausrichtung der optoelektronischen Bauteile entgegengewirkt werden. Diese Maßnahmen führen jedoch zu einer Erhöhung der Herstellungskosten des Trübungssensors. Außerdem können beispielsweise die im Allgemeinen großen Änderungen der Gehäusetransparenz in der Messtrecke während der Lebensdauer des Trübungssensors damit nicht kompensiert werden. Die Trübungssensoren werden mit zunehmender Lebensdauer zwangsläufig ungenauer. Damit werden die guten anfänglichen Parameter der Haushaltsgeräte über die Lebensdauer ebenfalls schlechter, denn die Steuerung ermittelt immer ungenauere Trübungswerte. Im Ergebnis können Wasch- und Spülverfahren nicht mehr so präzise wie zu Beginn gesteuert werden.
Die DE 690 08 229 T2 beschreibt eine Waschmaschine mit einer Vorrichtung zum Messen des Zustands der Lauge, umfassend einen optischen Sensor, der die Lichtdurchlässigkeit der Waschmittellösung in einem Waschbehälter feststellt; ein Speichermittel zum Speichern eines vorbestimmten Bezugswertes (Vo) und ein Steuermittel zum Steuern des Endes eines Wasch/Spülvorgangs entsprechend der durch den optischen Sensor festgestellten Änderung der Lichtdurchlässigkeit. Die Waschmaschine weist ein Sensorsteuermittel auf, um den optischen Sensor zu initialisieren. Beispielsweise wird ein lichtausstrahlendes Element während einer Zuführungszeit von Spülwasser so gesteuert, dass ein Ausgangssignal des optischen Sensors als Steuerungswert gespeichert wird. Bei einem anschließenden Waschbeginn wird das lichtausstrahlende Element durch den gespeicherten Steuerungswert so gesteuert, dass eine Änderung der Trübungswerte nach dem Waschen und Bewegen der Wäsche bestimmt werden kann.
Die JP 05-154277 A offenbart eine Kontrolleinrichtung für eine Waschmaschine zur Bestimmung einer optimalen Waschzeit über eine Korrektur in Abhängigkeit von Art und Menge eines Waschmittels und dem Grad der Verunreinigung. Die Verunreinigung des Waschwassers wird mit einem Trübungssensor bestimmt und die Waschzeit anhand der zeitlichen Änderung der Trübung bestimmt.
Aus der JP 05-220292 A ist eine Waschmaschine bekannt, die automatisch in Abhängigkeit vom Waschmitteltyp eine geeignete Menge an einem Waschmittel in einen Waschbehälter befördert. Die Bestimmung der Art des Waschmittels erfolgt mit Hilfe eines Trübungssensors, mit dem zu bestimmten Zeiten die Trübung gemessen wird. Die Differenz ΔV der gemessenen Werte wird mit einem vorgegebenen Wert verglichen, um auf die Art des Waschmittels zu schließen.
Die DE 197 14 695 A1 beschreibt eine Wasch- oder Geschirrspülmaschine mit Trübungssensor und die DE 103 58 647 A1 einen Sensor zur Transmissionsmessung. Zur Kalibrierung einer Trübungsmessung wird in der DE 197 14 695 A1 vorgeschlagen, zu Beginn eines Waschvorgangs, wenn sich Luft in der Messstrecke zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger befindet, eine Eichmessung durchzuführen, wobei dann eventuell aufgetretene Verschmutzungen der Oberflächen oder auch der Reflektoren berücksichtigt sind. Auf diese Weise sollen sich Einflüsse auf das Messergebnis, die durch die Veränderungen der optischen Elemente oder auch Niederschläge auf den optisch wirksamen Flächen bedingt sind, weitestgehend reduzieren lassen.
Weitere Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors werden in US 5 438 507 A , US 5 048 139 A , WO 96/23 208 A1 , US 5 477 576 A und US 4841 157 A offenbart.
Mit den bekannten Methoden zum Betrieb eines Trübungssensors lassen sich jedoch beispielsweise keine Änderungen an der Steilheit der Kennlinie oder eines Arbeitspunktes (LED-Eichstrom/vorgegebene Ausgangsspannung) eines Trübungssensors feststellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors bereitzustellen, mit dem auf einfache Weise eine Spannung-Strom-(U-I)-Kennlinie des Trübungssensors ermittelt werden kann und mit dem gemessene Trübungswerte bei auftretenden Änderungen an der Spannung-Strom-(U-I)-Kennlinie leicht korrigiert werden können. Aufgabe der Erfindung ist außerdem die Bereitstellung eines entsprechenden Waschverfahrens und ein Haushaltsgerät zur Durchführung eines Waschverfahrens.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch ein Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors mit den Merkmalen des entsprechenden unabhängigen Patentanspruchs, ein Verfahren zum Steuern eines Waschprozesses sowie ein Haushaltsgerät der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren und des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts sind in entsprechenden abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren entsprechen einander sowie bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts und umgekehrt, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors, der eine lichtemittierende Diode (Leuchtdiode) als Lichtquelle sowie einen Lichtempfänger aufweist, wobei für mindestens zwei Stromstärken I₁ und I₂ der Leuchtdiode die hierfür im Lichtempfänger erzeugten Spannungen U₁ und U₂ gemessen werden und daraus eine U-I-Kennlinie mit der Gleichung U = m·I + U₀ berechnet wird, in der m eine Steigung und U₀ einen Spannungsachsenabschnitt bedeutet.
Die U-I-Kennlinie mit der Gleichung U = m·I + U₀ wird zur Korrektur einer Trübungsmessung verwendet. Besonders bevorzugt wird hierzu die Korrektur der Trübungsmessung durch Vergleich einer Trübungsmessung mit für verschiedene Systeme von Leuchtdioden und Lichtempfängern, die unterschiedliche Werte für m, I und/oder U₀ aufweisen, ermittelten Trübungseichkurven vorgenommen. Beim Einsatz eines Trübungssensors in einem wasserführenden Haushaltsgerät können die Trübungseichkurven beispielsweise in einer Programmsteuerung des Haushaltsgeräts hinterlegt sein.
Zur Aufnahme von Trübungseichkurven wird für Lösungen mit einem bestimmten Trübungswert im Allgemeinen bei einem vorgewählten LED-Strom die Abhängigkeit einer Ausgangsspannung des Trübungssensors von einer Flüssigkeit mit einer bekannten Trübung gemessen. Eine bekannte Flüssigkeit für den Einsatz zur Aufnahme von Trübungseichkurven ist beispielsweise Formazin. Es werden unterschiedlich getrübte Lösungen eingesetzt, wobei für die Trübung als gebräuchliche Trübungseinheiten beispielsweise FAU (formazine attenuation units), FNU (formazine nephelometric units) und FTU (formazine turbidity units) herangezogen werden.
Die verwendeten Einheiten hängen beispielsweise davon ab, ob im eingesetzten Trübungssensor eine Durchlichtmessung (Winkel 0°) oder eine Streulichtmessung (Winkel 90°) durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in einem eine wässrige Flüssigkeit führenden Gerät durchgeführt. Die wässrige Flüssigkeit umfasst im Allgemeinen ein Reinigungsmittel.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für mindestens eine weitere Stromstärke I₃ der Leuchtdiode die hierfür im Lichtempfänger erzeugte Spannung U₃ gemessen und für die Ermittlung der U-I-Kennlinie mit der Gleichung U = m·I + U₀ herangezogen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für den Einsatz bei Trübungssensoren unterschiedlichster Bauweise, solange mindestens eine Lichtquelle und ein Lichtempfänger vorhanden sind. Die Trübungssensoren können sich in der Anzahl der Lichtquellen und/oder Lichtempfänger sowie der Art der gemessenen Lichtstrahlung (Durchlichtmessung, Streulichtmessung) unterscheiden. Hierbei ist die Genauigkeit von so genannten Zweistrahlmessverfahren größer als die von so genannten Einstrahlmessverfahren.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Steuern eines Waschprozesses in einem wasserführenden Haushaltsgerät, das einen Trübungssensor zur Erfassung der Trübung (T) in einer wässrigen Flüssigkeit mit einer lichtemittierenden Diode (Leuchtdiode) als Lichtquelle und einem Lichtempfänger aufweist, wobei für mindestens zwei Stromstärken I₁ und I₂ der Leuchtdiode die hierfür im Lichtempfänger erzeugten Spannungen U₁ und U₂ gemessen werden und daraus eine U-I-Kennlinie mit der Gleichung U = m·I + U₀ berechnet wird, in der m eine Steigung und U₀ einen Spannungsachsenabschnitt bedeutet.
Bei diesem Verfahren zum Steuern eines Waschprozesses wird die U-I-Kennlinie U = m·I + U₀ zur Korrektur einer Trübungsmessung verwendet.
Das für den Waschprozess eingesetzte wasserführende Haushaltsgerät ist vorzugsweise eine Waschmaschine, ein Waschtrockner oder eine Geschirrspülmaschine.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern eines Waschprozesses ist das Haushaltsgerät eine durch eine Programmsteuerung steuerbare Waschmaschine, die mit einer Waschmitteleinspüleinrichtung und mit einem Trübungssensor zum Erfassen eines Wertes (T) für die Trübung der Waschflüssigkeit ausgestattet ist, wobei

– über eine bestimmte Dauer (D) eines Abschnitts (A + B) des Waschprozesses, während dessen der Waschflüssigkeit Waschmittel zugeführt wird, der Verlauf (PL1, PL2, PU, FL) der Trübungswerte (T) erfasst und aufgezeichnet wird,
– aus dem aufgezeichneten Verlauf (PL1, PL2, PU, FL) der Waschmitteltyp bestimmt wird und
– der Waschprozess in Abhängigkeit vom bestimmten Waschmitteltyp gesteuert wird.

Hierbei ist die Dauer (D) vorzugsweise maximal so bemessen, dass ein am langsamsten lösliches, für den Waschprozess brauchbares und maximal zuführbares Waschmittel restlos in Lösung gegangen ist.
Ganz besonders bevorzugt steht der Abschnitt (A + B) des Waschprozesses am Beginn des Waschprogrammabschnitts. Außerdem ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der aufgezeichnete Verlauf (PL1, P12, PU, FL) mit einem in der Programmsteuerung gespeicherten Verlauf verglichen wird.
Schließlich ist Gegenstand der Erfindung ein Haushaltsgerät mit einer Programmsteuerung sowie einem Trübungssensor, der eine lichtemittierende Diode (Leuchtdiode) als Lichtquelle sowie einen Lichtempfänger aufweist, zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens, wobei das Haushaltsgerät in der Programmsteuerung erste Mittel zur Messung der bei mindestens zwei Stromstärken I₁ und I₂ der Leuchtdiode hierzu im Lichtempfänger erzeugten Spannungen U₁ und U₂ sowie zu deren Auswertung für die Berechnung der U-I-Kennlinie mit der Gleichung U = m·I + U₀, in der m eine Steigung und U₀ einen Spannungsachsenabschnitt für I = 0 bedeutet, aufweist.
In dieser Ausführungsform weist das Haushaltsgerät zweite Mittel zur Verwendung der U-I-Kennlinie mit der Gleichung U = m·I + U₀ zur Korrektur einer Trübungsmessung auf.
Die Erfindung ermöglicht insbesondere, dass in einem wasserführenden Haushaltsgerät, z. B. einer Waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine, insbesondere einer Waschmaschine, die zufällige und unbestimmte Verwendung von unterschiedlichen Waschmitteltypen erkannt und automatisch im aufgerufenen Waschprozess berücksichtigt werden kann, um fehlerhafte Interpretationen z. B. über die durch Wäscheverschmutzung tatsächlich vorhandene Trübung zu vermeiden. Dabei sind unter Waschmitteltypen solche zu verstehen, die sich durch Trübungen aufgrund von eingelagerten Partikeln oder ohne solche Partikel unterscheiden. Dies sind beispielsweise pulverförmige Waschmittel einerseits und andererseits flüssige Waschmittel. Pulverförmige Waschmittel unterscheiden sich außerdem noch in solche, die komplett lösliche Pulveranteile enthalten, und solche, deren pulverförmige Partikel sich nicht auflösen. Flüssige Waschmittel lösen sich dagegen immer vollständig auf. Sobald erkannt worden ist, welcher Waschmitteltyp verwendet wurde, soll diese Erkenntnis in einer vorteilhaften Ausführungsform den Ablauf eines Waschprogramms beeinflussen.
Insbesondere zu Beginn des Waschprozesses kann auf einfache Weise der verwendete Waschmitteltyp ermittelt werden und das gewählte Waschprogramm im Hinblick auf diesen Waschmitteltyp modifiziert werden. Insbesondere können die während des fortlaufenden Waschprozesses ermittelten Messwerte der Trübung nun in Relation gesetzt werden zu einer durch das verwendete Waschmittel verursachten Trübung der Waschflüssigkeit.
Während nämlich Pulverwaschmittel generell eine hohe Anfangstrübung auslösen, zeigen sie im weiteren Verlauf eine im Wesentlichen abhängig von der Schmutzfracht aus der zu waschenden Wäsche leicht ansteigende, konstante oder gar abfallende Trübung. Flüssige Waschmittel hingegen verursachen anfangs eine relativ geringe Trübung, die überwiegend nur durch ggf. entstehenden Schaum bedingt ist und im weiteren Verlauf generell abhängig von der eingebrachten Schmutzmenge ansteigt. Pulverförmige Waschmittel unterscheiden sich noch deutlich untereinander dadurch, dass komplett lösliches Pulver eine sehr hohe Anfangstrübung verursacht, die (abhängig vom Löseverhalten) sehr schnell abnimmt, während Waschpulver mit unlöslichen Partikeln (z. B. bei Zeolith-Pulvern) eine vergleichsweise geringere Anfangstrübung verursachen, die mit zunehmender Ablösung partikelhaltiger Verschmutzung additiv zur Trübung aus den Pulverpartikeln (z. B. Builder aus Zeolith) bald wieder zur Höhe der Anfangstrübung anwächst.
Würde ein unterschiedliches Trübungsverhaltens von verwendeten Waschmitteln nicht berücksichtigt, könnten Fehlinterpretationen der Trübungsmesswerte der Steuerung eine falsche Aussage über die durch Wäscheverschmutzung entstehende Trübung der Waschflüssigkeit geben. Durch Berücksichtigung von waschmittelbedingten Unterschieden können solche Fehler ausgeschlossen werden.
Eine solche automatische Erkennung des verwendeten Waschmittels zieht vorzugsweise eine ebenfalls automatische Anpassung des Waschprozesses nach sich. Zum Mindesten werden für die Erfassung und den Vergleich der Trübungswerte T mit Schwellenwerten entsprechende Prozesseinstellungen vorgenommen. Dies kann sowohl den Waschprozess wie auch den Spülprozess betreffen. Schließlich kann auch das Ergebnis der automatischen Waschmittelerkennung optisch signalisiert werden, z. B. in Form einer Anzeige „Zeolith-Waschpulver”, „Waschpulver löslich” oder „Flüssigwaschmittel”. Stattdessen kann aber auch eine entsprechende Anpassung des Waschprozesses signalisiert werden.
Vorteilhafterweise kann ein solcher abgespeicherter Verlauf durch ein Expertensystem generiert werden, das sämtliche Prozesse nach Übereinstimmungen und Abweichungen untersucht, klassifiziert und dann auch entsprechende Anpassungen selbsttätig vornimmt. Auf diese Weise kann ein solches System wechselnden Gegebenheiten auf dem Markt der Waschmittel folgen, so dass das erfindungsgemäße Verfahren keine externe Pflege benötigt.
Eine Waschmaschine, in der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden soll, hat zweckmäßigerweise eine Waschmitteleinspüleinrichtung mit mindestens einer Kammer, in der wahlweise eine Portion eines pulverförmigen oder eines flüssigen Waschmittels vorgehalten werden kann. Beispielsweise kann in einer solchen Kammer als Fließschott ein Schieber vorgesehen sein, der bei Verwendung von flüssigem Waschmittel in die Arbeitsposition geschoben wird. Bei Verwendung von Waschpulver wird er dann aus dieser Position nach oben gesetzt, damit das Waschpulver beim Zuführen von Frischwasser ungehindert ausgeschwemmt werden kann.
Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Waschmaschine kann zusätzlich zur Waschmitteleinspüleinrichtung für die handdosierte Portionierung von Waschpulver oder flüssigem Waschmittel mit einem automatischen Dosiersystem für Waschmittel ausgestattet sein. Hat nämlich der Kunde für ein gewähltes Waschprogramm keinerlei handdosierte Waschmittelportion vorbereitet, dann kann erfindungsgemäß auch dieser Zustand erfasst werden, indem der Trübungsverlauf registriert wird. Der Vergleich dieses Verlaufs mit einem entsprechend abgespeicherten Verlauf führt automatisch zu dem Ergebnis „keine Waschmittel vorhanden”. Bei einer Waschmaschine ohne zusätzliches automatisches Dosiersystem für Waschmittel würde dies zum Stillstand der Waschmaschine führen und zur entsprechenden Anzeige „Waschmittel fehlt”. Weist die Waschmaschine allerdings ein automatisches Dosiersystem auf, kann die Programmsteuerung automatisch auf die Verwendung dieses Dosiersystems umschalten.
Die vorliegende Erfindung hat allgemein den Vorteil, dass der Einfluss von sich während der Betriebsdauer eines Trübungssensors bzw. eines Haushaltsgeräts, in dem ein Trübungssensor eingesetzt wird, verändernden U-I-Kennlinien des Trübungssensors zur Korrektur von Trübungsmessungen herangezogen werden kann. Neben der Bestimmung von eingesetzten Waschmitteln und einer hieran angepassten Modifikation von Reinigungsprozessen in Waschmaschinen und Geschirrspülmaschinen kann generell der weitere Ablauf von Reinigungsprozessen in Hinblick auf Temperatur, Dauer sowie Wasser- und Reinigungsmitteleinsatz optimiert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung, insbesondere die erfindungsgemäßen Verfahren, unter Bezugnahme auf 1 näher erläutert.
1 zeigt eine Spannung-Strom-(I-U)-Kennlinie (1) eines Trübungssensors. Mit zunehmendem LED-Strom nimmt die Ausgangsspannung U des Trübungssensors zu. Dabei steigt zunächst die Ausgangspannung U in einem nichtlinearen Bereich langsam mit zunehmender LED-Stromstärke an. In einem darauf folgenden linearen Bereich der Spannung-Strom-(U-I)-Kennlinie nimmt die Ausgangsspannung U des Trübungssensors linear mit der LED-Stromstärke I zu. Bei weiterer Erhöhung der LED-Stromstärke nimmt die Ausgangsspannung U nur noch langsam bis zu einem Plateauwert zu. Der Trübungssensor wird im Allgemeinen so verwendet, dass die zu messenden Trübungen Ausgangsspannungen U im linearen Bereich der Spannung-Strom-Kennlinie entsprechen.
Der hier interessierende lineare Teil der Spannung-Strom-(U-I)-Kennlinie wird durch die Gleichung U = m·1 + U₀ wiedergegeben. Die Aufnahme der Spannung-Strom-(U-I)-Kennlinie erfolgt über die Messung der einer LED-Stromstärke I₁ entsprechenden Ausgangsspannung U₁ eines Lichtempfängers sowie der einer LED-Stromstärke I₂ entsprechenden Ausgangsspannung U₂. Daraus kann die vorgenannte Gleichung ermittelt werden. Vorzugsweise kann zusätzlich für eine LED-Stromstärke I₃ die entsprechend erzeugte Ausgangsspannung U₃ ermittelt werden. Daraus lässt sich die vorgenannte Gleichung noch besser bestimmen. Außerdem kann durch diese Messung verifiziert werden, dass die Spannung-Strom-(U-I)-Kennlinie tatsächlich im linearen Teil aufgenommen wird.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Trübungssensors, der eine lichtemittierende Diode (Leuchtdiode) als Lichtquelle sowie einen Lichtempfänger aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens zwei Stromstärken I₁ und I₂ der Leuchtdiode die hierfür im Lichtempfänger erzeugten Spannungen U₁ und U₂ gemessen werden und daraus eine U-I-Kennlinie (1) mit der Gleichung U = m·I + U₀ berechnet wird, in der m eine Steigung und U₀ einen Spannungsachsenabschnitt bedeutet, und dass die U-I-Kennlinie (1) mit der Gleichung U = m·I + U₀ zur Korrektur einer Trübungsmessung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur der Trübungsmessung durch Vergleich einer Trübungsmessung mit für verschiedene Systeme von Leuchtdioden und Lichtempfängern, die unterschiedliche Werte für m, I und/oder U₀ aufweisen, ermittelten Trübungseichkurven vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren in einem eine wässrige Flüssigkeit führenden Gerät durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens eine weitere Stromstärke I₃ der Leuchtdiode die hierfür im Lichtempfänger erzeugte Spannung U₃ gemessen wird und für die Ermittlung der U-I-Kennlinie (1) mit der Gleichung U = m·I + U₀ herangezogen wird.
Verfahren zum Steuern eines Waschprozesses in einem wasserführenden Haushaltsgerät, das einen Trübungssensor zur Erfassung der Trübung (T) in einer wässrigen Flüssigkeit mit einer lichtemittierenden Diode (Leuchtdiode) als Lichtquelle und einem Lichtempfänger aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens zwei Stromstärken I₁ und I₂ der Leuchtdiode die hierfür im Lichtempfänger erzeugten Spannungen U₁ und U₂ gemessen werden und daraus eine U-I-Kennlinie (1) mit der Gleichung U = m·I + U₀ berechnet wird, in der m eine Steigung und U₀ einen Spannungsachsenabschnitt bedeutet, und dass die U-I- Kennlinie (1) mit der Gleichung U = m·I + U₀ zur Korrektur einer Trübungsmessung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät eine Waschmaschine, ein Waschtrockner oder eine Geschirrspülmaschine ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät eine durch eine Programmsteuerung steuerbare Waschmaschine ist, die mit einer Waschmitteleinspüleinrichtung und mit einem Trübungssensor zum Erfassen eines Wertes (T) für die Trübung der Waschflüssigkeit ausgestattet ist, wobei – über eine bestimmte Dauer (D) eines Abschnitts (A + B) des Waschprozesses, während dessen der Waschflüssigkeit Waschmittel zugeführt wird, der Verlauf (PL1, PL2, PU, FL) der Trübungswerte (T) erfasst und aufgezeichnet wird, – aus dem aufgezeichneten Verlauf (PL1, PL2, PU, FL) der Waschmitteltyp bestimmt wird und – der Waschprozess in Abhängigkeit vom bestimmten Waschmitteltyp gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer (D) maximal so bemessen ist, dass ein am langsamsten lösliches, für den vorgesehenen Prozess brauchbares und maximal zuführbares Waschmittel restlos in Lösung gegangen ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (A + B) des Waschprozesses am Beginn des Waschprogrammabschnitts steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgezeichnete Verlauf (PL1, PL2, PU, FL) mit einem in der Programmsteuerung gespeicherten Verlauf verglichen wird.
Haushaltsgerät mit einer Programmsteuerung sowie einem Trübungssensor, der eine lichtemittierende Diode (Leuchtdiode) als Lichtquelle sowie einen Lichtempfänger aufweist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät in der Programmsteuerung erste Mittel zur Messung von bei mindestens zwei Stromstärken I₁ und I₂ der Leuchtdiode hierzu im Lichtempfänger erzeugten Spannungen U₁ und U₂ sowie zu deren Auswertung für die Berechnung der U-I-Kennlinie (1) mit der Gleichung U = m·I + U₀, in der m eine Steigung und U₀ einen Spannungsachsenabschnitt für I = 0 bedeutet, aufweist und dass das Haushaltsgerät zweite Mittel zur Verwendung der U-I-Kennlinie mit der Gleichung U = m·I + U₀ zur Korrektur einer Trübungsmessung aufweist.