ITMI952210A1

ITMI952210A1 - Procedimento e apparecchiatura per misurare un peso di un fluido in agitazione

Info

Publication number: ITMI952210A1
Application number: IT95MI002210A
Authority: IT
Inventors: Jun Il Song
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-04-26
Also published as: GB2299523B; IT1275809B1; JP2654934B2; GB9522021D0; JPH08210903A; CN1058336C; GB2299523A8; AU3450495A; KR0121130B1; ITMI952210A0; DE19540127A1; DE19540127C2; GB2299523A; CN1130253A; US5694341A; KR960014890A; AU684229B2

Abstract

Un'apparecchiatura agitatrice secondo la presente invenzione rivela un peso di un fluido in agitazione, quale acqua o qualche altro fluido, utilizzando un sensore di hall. La presente invenzione, un procedimento e apparecchiatura per misurare un peso di un fluido in agitazione, rivela il numero di rotazioni di un motore di agitazione, che varia secondo la quantità di un fluido oggetto, utilizzando un sensore di hall per calcolare un peso del fluido corrispondente alle rotazioni.

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una tecnica per misurare un peso di un fluido in agitazione, quale acqua o qualche altro fluido, in agitatori applicabili ad un frigorifero, ecc. Più particolarmente questa invenzione riguarda un procedimento e un'apparecchiatura per misurare il peso del fluido (qui di seguito chiamato un "fluido oggetto") che riduce errori di misurazione tramite una struttura semplice includente un sensore di hall.

La figura 1 mostra un diagramma schematico di un agitatore adottante un'apparecchiatura di misurazione di peso convenzionale. Come mostrato, quest'apparecchiatura include una sezione 2 di ingresso di istruzioni per accettare istruzioni di un utente; un microcalcolatore 3 per calcolare un peso di un fluido oggetto sulla base di una frequenza di uscita da una sezione 1 di rivelazione di peso e per fornire un segnale di controllo attinente ad un carico calcolato dal peso; un motore di agitazione azionante la sezione 4, azionato dal segnale di controllo proveniente dal microcalcolatore 3, per azionare il seguente motore di agitazione M; ed una sezione di visualizzazione 5 per visualizzare un'operazione di un sistema sotto il controllo del microcalcolatore 3.

La figura 2 è una vista semplificata mostrante un agitatore generale. Nella costruzione, esso è composto da una sezione di azionamento 7, in cui un magnete di azionamento 6 (in modo specifico un magnete permanente circolare) è assemblato ad un albero del motore di agitazione M, per generare una potenza rotazionale per agitare un fluido oggetto; un magnete di agitazione 8, assemblato nella parte inferiore di un contenitore 10, per agitare un fluido oggetto tramite interazione con il magnete di azionamento 6; e un sensore 9 di peso, posizionato sotto il contenitore 10, per rilevare un peso di un fluido oggetto.

Un funzionamento dell'apparecchiatura sopra costruita verrà discusso con riferimento alla figura 3.

Quando un utente attiva un commutatore di inizio SW1, il microcalcolatore 3 riconosce che un'istruzione di avvio è offerta attraverso il suo porto di ingresso P2 e aziona la sezione 4 di azionamento di motore di agitazione. Inoltre, il microcalcolatore 3 calcola il peso di fluido oggetto che deve essere agitato, utilizzando una frequenza di un segnale oscillante fornito attraverso il suo porto di ingresso P1.

Il sensore 9 di peso costituisce due piastre di elettrodo 1 una rivolta verso l'altra. La capacità elettrostatica tra le piastre può essere usata per misurare un peso di un fluido oggetto. Premute dal peso di un fluido oggetto, come mostrato nella figura 3, le due piastre di elettrodo si avvicinano, e la capacità elettrostatica del sensore 9 di peso aumenta come segue:

dove "S" indica l'area di ciascuna piastra metallica; "d" la distanza tra le piastre di elettrodo; e "eoer" la costante dielettrica di un materiale entro le piastre.

Inoltre, una frequenza di oscillazione (F) di un circuito di oscillazione 1A nella sezione 1 di rilevamento di peso è inversamente proporzionale alla capacità elettrostatica CI come mostrato nella seguente formula: Segue che, come risultato, quando il peso di un fluido oggetto aumenta, la frequenza di oscillazione del circuito di oscillazione 1A diminuisce, e viceversa.

Il microcalcolatore 3 verifica il peso di un fluido oggetto in base alla frequenza di oscillazione. Se esso verifica che il peso è inferiore ad un dato valore, esso emette un segnale di livello basso attraverso il suo porto dì uscita P4 per attivare un diodo emettente luce per un LEDI di visualizzazione di alimentazione di fluido oggetto; se maggiore, esso emette un segnale di livello alto tramite il suo porto di uscita P3 per un dato tempo per azionare il motore di agitazione M.

11 magnete di agitazione 6 ruota tramite il motore di agitazione M, e conseguentemente il magnete di agitazione 8 ruota tramite potenza magnetica proveniente dal magnete di azionamento 6. Un fluido oggetto in un contenitore verrà agitato.

A questo momento, il microcalcolatore 3 emette un segnale di livello basso tramite il suo porto di uscita P5 per attivare un diodo emettente luce per LED2 di visualizzazione di operazione. Quindi un utente può apprendere che viene eseguita agitazione.

Dopo un tempo prescritto, il microcalcolatore 3 disattiva un relè per azionare un motore RY1 emettendo un segnale di livello alto tramite il suo porto di uscita P3, e conseguentemente il motore di agitazione M arresta l'agitazione. Allo stesso tempo, il microcalcolatore 3 emette pure un segnale di livello basso attraverso il suo porto di uscita P6 per attivare un diodo emettente luce per LED3 di visualizzazione completa.

Tuttavia, in una tale apparecchiatura convenzionale per misurare un peso, se un fluido oggetto è contenuto tutto il tempo in un contenitore, due piastre di elettrodo di un sensore di peso sono continuamente mantenute premute. Questo ha come risultato scarsa elasticità delle piastre di elettrodo e conseguentemente la forza di restituzione è compromessa. L'errore di misurazione quindi aumenta.

Inoltre, un resistore variabile, aggiunto per compensare una tolleranza di resistori e un condensatore variabile (in questo caso, un sensore di peso) che costituiscono entrambi un circuito di oscillazione, rendono il circuito complicato e la regolazione difficile. La complessità nella costruzione, inoltre, aumenta il costo di produzione. In modo speciale, quando un essere umano o un animale si avvicina al sensore di peso, la variazione di capacità elettrostatica aumenta l'errore di misurazione.

Uno scopo della presente invenzione è fornire un procedimento e un'apparecchiatura per misurare un peso di un fluido oggetto che riveli, utilizzando un sensore di hall, il numero di rotazioni di un magnete di azionamento azionato da un motore di agitazione in modo da calcolare un peso reale di un fluido oggetto tramite le rotazioni rivelate.

Secondo un aspetto di questa invenzione, è fornito un procedimento per misurare un peso di un fluido in agitazione, che agita un fluido oggetto tramite un motore di agitazione, tramite un magnete di azionamento che ruota in accordo con una rotazione di detto motore di agitazione, e tramite un magnete di agitazione che ruota tramite potenza magnetica trasferita da detto magnete di azionamento, il procedimento comprendendo le fasi che consistono nel: rivelare, tramite un sensore di hall, il numero di rotazioni di detto motore di agitazione rilevando potenza magnetica emanante da detto magnete di azionamento; calcolare un peso di mi fluido oggetto utilizzando il numero rivelato di rotazioni di detto motore di agitazione; e azionare detto motore di agitazione tramite detto peso calcolato.

Secondo un altro aspetto di questa invenzione, è fornita un'apparecchiatura per misurare un peso di un fluido in agitazione, avente un motore di agitazione per agitare un fluido oggetto, un magnete di azionamento che ruota in accordo con rotazione di detto motore di agitazione e un magnete di agitazione che ruota tramite potenza magnetica trasferita da detto magnete di azionamento, l'apparecchiatura comprendendo: mezzi per rivelare il numero di rotazioni di detto motore di agitazione utilizzando potenza magnetica emanante da detto magnete di azionamento; mezzi di controllo, calcolanti un peso di un fluido oggetto corrispondente a detto numero rivelato di rotazioni di detto motore di agitazione, per arrestare, se detto peso calcolato di un fluido oggetto è uguale o inferiore ad un valore prescritto, detto motore di agitazione rotante, e per azionare, se detto peso calcolato di un fluido oggetto è maggiore del valore prescritto, detto motore di agitazione durante un tempo di agitazione corrispondente a detto peso di un fluido oggetto; mezzi per controllare detto motore di agitazione sotto un controllo di detti mezzi di controllo; e mezzi per accettare istruzioni di operazione di un utente per visualizzare un'operazione tramite detti mezzi di controllo.

Lo scopo precedente e altre caratteristiche di questa invenzione diventeranno più evidenti descrivendo le forme di realizzazione preferite della presente invenzione con riferimento alla presente invenzione con riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è un diagramma schematico di un agitatore adottante un'apparecchiatura generale per misurare un peso di un fluido oggetto; la figura 2 è una vista semplificata mostrante un agitatore adottante un'apparecchiatura di misurazione di peso generale;

la figura 3 è una vista semplificata mostrante un'apparecchiatura di misurazione di peso generale;

la figura 4 è un diagramma schematico di una forma di realizzazione preferita della presente invenzione;

la figura 5 è uno schema a blocchi di una sezione di sensore di hall mostrato nella figura 4;

la figura 6 è una vista semplificata mostrante un agitatore secondo la presente invenzione;

la figura 7 è un grafico mostrante la relazione tra la quantità di un fluido oggetto e il numero di rotazioni di un motore di agitazione;

la figura 8 mostra una forma d'onda di uscita di un sensore di hall raffigurato nella figura 5;

la figura 9 è un diagramma di flusso operazionale della presente invenzione, un procedimento per misurare un peso di fluido oggetto, e

la figura 10 mostra un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione.

La figura 4 è un diagramma schematico di una forma di realizzazione preferita della presente invenzione. Come mostrato, essa è composta da una sezione 11 di rivelazione di peso per rivelare ed emettere come un'onda quadra il numero di rotazioni del seguente motore di agitazione per misurare un peso di un fluido oggetto; una sezione 12 di ingresso di istruzioni per accettare istruzioni di operazione di un utente; un microcalcolatore 13 per calcolare un peso di un fluido oggetto in base ad una frequenza di uscita proveniente dalla sezione 11 di rivelazione di peso e per fornire un segnale di controllo attinente al peso calcolato; una sezione 14 di azionamento di motore di agitazione, azionata dal segnale di controllo proveniente dal microcalcolatore 13, per azionare il motore di agitazione M; e una sezione di visualizzazione 5 per visualizzare un'operazione di un sistema sotto il controllo del microcalcolatore 13.

La figura 5 è uno schema a blocchi di una sezione 11A di sensore di hall nella sezione 11 di rivelazione di peso raffigurata nella figura 4. Nella costruzione, essa è composta da un regolatore di tensione 16 per regolare una tensione di sorgente; un sensore di hall 17, funzionante tramite la tensione proveniente dal regolatore di tensione 16, per fornire un impulso quadro il cui periodo corrisponde alle rotazioni del successivo magnete di azionamento 20; un amplificatore 18 per amplificare l'impulso di uscita proveniente dal sensore di hall 17 ad un grado tale che esso sia adatto per essere trattato; una memoria temporanea di isteresi 19 per sagomare accuratamente un livello dell'uscita proveniente dall'amplificatore 18; e un transistore Q11 che è commutato in accordo con il segnale di uscita proveniente dalla memoria temporanea di isteresi 19.

Un'operazione di una tale apparecchiatura costruita dalla presente invenzione sarà discussa con riferimento alle figure da 4 a 9.

Sotto la condizione che il motore di agitazione M illustrato nella figura 6 riposa, il microcalcolatore 13 emette segnali di livello alto dai suoi porti di uscita P4-P6 per mantenere tutti i diodi emettenti luce nella sezione di visualizzazione 15, cioè, un diodo emettente luce per LED11 di visualizzazione di alimentazione di fluido oggetto, un diodo emettente luce per LEDI2 di visualizzazione di operazione, e un diodo emettente luce per LEDI3 di visualizzazione di completamento nello stato disattivato.

Se un utente attiva un tasto di avvio SW11, contenente un fluido oggetto in un contenitore 22, il microcalcolatore 13 riconosce che un'istruzione di avvio è offerta attraverso il suo porto di ingresso P2. Poi esso controlla un relè per azionare un motore di agitazione RY2 emettendo un livello basso tramite il suo porto di uscita P3 per azionare il motore di agitazione M. Allo stesso tempo, esso attiva il diodo emettente luce per LEDI2 di visualizzazione di operazione emettendo un segnale di livello basso attraverso il suo porto di uscita P5.

Il magnete di azionamento 20 ruota tramite il motore di agitazione M, e conseguentemente un magnete di agitazione 21 ruota a distanza tramite la potenza magnetica proveniente dal magnete di azionamento 20. Poiché un carico imposto sul motore di agitazione M varia secondo un peso di un fluido oggetto nel contenitore 22, il numero di rotazioni del motore di agitazione M varia, come mostrato nella figura 7, in accordo con la quantità di un carico.

Il numero di rotazioni del motore di agitazione M è rivelato dal sensore di hall 17 e applicato al microcalcolatore 13.

Per quanto riguarda il principio di rivelazione di rotazione di un sensore di hall, se una corrente appare in un sensore di hall quando la potenza magnetica del magnete di azionamento 20 è applicata al sensore di hall 17, è creata una tensione di hall, la cui direzione della tensione è perpendicolare alla direzione sia della potenza magnetica che della corrente. Quando il magnete di azionamento 20 ruota, la potenza magnetica è agitata in modo rotante. Quindi la tensione di hall appare in accordo con le rotazioni del motore di agitazione M, cioè, il peso di un fluido ogget-to, come è mostrato nella figura 8.

La tensione di hall, la tensione di uscita del sensore di hall 17, è amplificata dall'amplificatore 18 in grado tale che essa può essere trattata in modo adatto ed è in seguito sagomata in livello dalla memoria temporanea di isteresi 19. Commutato dall'uscita della memoria temporanea di isteresi 19, il transistore Q11 fornisce una tensione impulsiva al porto di ingresso P1 del microcalcolatore 13.

Il microcalcolatore 13 in seguito valuta, in base al periodo del segnale impulsivo proveniente dalla sezione 11A di sensore di hall, quanto fluido oggetto è nel contenitore 20. Se la quantità è inferiore ad un dato valore, il microcalcolatore 13 arresta la rotazione del motore di agitazione M e attiva il diodo emettente luce per LED11 di visualizzazione di alimentazione di fluido oggetto; se maggiore, il microcalcolatore 13 ruota il motore di agitazione H durante un tempo di agitazione attinente alla quantità di un fluido oggetto e attiva il diodo emettente luce per LEDI2 di visualizzazione di operazione. Dopo che il tempo di agitazione trascorre, il microcalcolatore 13 arresta la rotazione del motore di agitazione M e attiva il diodo emettente luce per LEDI3 di visualizzazione di completamento.

La figura 10 mostra una vista strutturale indicante un'altra forma di realizzazione preferita della presente invenzione. Come mostrato, una pala di agitazione 33 invece del magnete di agitazione 21 agita direttamente un fluido oggetto nel contenitore 22.

La figura 9 è un diagramma di flusso mostrante il funzionamento della forma di realizzazione della figura 4.

Se un utente attiva un'istruzione di avvio (fase S1), il motore di agitazione M ruota e il diodo emettente luce per LEDI2 di visualizzazione di operazione è attivato. In seguito le rotazioni del motore di agitazione M rivelate dalla sezione 11 di rivelazione di peso sono fornite come un peso di un fluido oggetto al microcalcolatore 13 (fasi da S2 a S4).

Il microcalcolatore 13 confronta le rotazioni del motore di agitazione M, cioè, un peso di fluido oggetto, con una quantità di riferimento (fase S5). Se le rotazioni sono inferiori ad una data quantità, il microcalcolatore 13 arresta la rotazione del motore di agitazione M (fase S6) e attiva il diodo emettente luce per LED11 di visualizzazione di alimentazione di fluido oggetto per sollecitare un utente ad alimentare il contenitore 22 con un fluido desiderato o oggetto (fase S7). In questa forma di realizzazione, è stato fissato di visualizzare un'alimentazione di fluido oggetto quando la quantità di un fluido oggetto è inferiore ad un sesto (1/6) della capacità del contenitore 22.

Nel frattempo, se le rotazioni sono maggiori di una data quantità, il microcalcolatore 13 calcola un tempo di agitazione attinente a gradino ad un peso di un fluido oggetto (fasi da S8 a S8') e ruota il motore di agitazione M durante questo tempo di agitazione.

Se il tempo di agitazione trascorre (fase S9), il microcalcolatore 13 arresta la rotazione del motore di agitazione M e attiva il diodo emettente luce per LED13 di visualizzazione di completamento (fase S10). Una sequenza di un ciclo di operazione della presente invenzione è effettuata come le fasi precedenti.

Da quanto detto in precedenza, la presente invenzione misura un peso di un fluido oggetto rivelando il numero di rotazioni di un magnete di azionamento attaccato ad un motore di agitazione, utilizzando un sensore di hall invece che un sensore meccanico. Non avendo fatica meccanica che è suscettibile di essere imposta su un sensore meccanico convenzionale di peso, la presente invenzione può impedire errori provocati da modifica fisica. Inoltre, questa invenzione fornisce costruzione semplice e regolazione non necessaria.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per misurare un peso di un fluido in agitazione, che agita un fluido oggetto tramite un motore di agitazione, tramite un magnete di azionamento che ruota in accordo con una rotazione di detto motore di agitazione, e tramite un magnete di azionamento che ruota tramite potenza magnetica trasferita da detto magnete di azionamento, il procedimento comprendendo le fasi che consistono nel: rivelare, tramite un sensore di hall, il numero di rotazioni di detto motore di agitazione rilevando potenza magnetica emanante da detto magnete di azionamento; calcolare un peso di un fluido oggetto utilizzando il numero di rotazioni rivelato di detto motore di agitazione; e azionare detto motore di agitazione tramite detto peso calcolato.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase di azionamento di motore di agitazione comprende le fasi che consistono nel: arrestare detta rotazione di detto motore di agitazione se detto peso calcolato di un fluido oggetto è uguale a o inferiore ad un valore prescritto; e azionare, se detto peso di un fluido oggetto è maggiore di detto valore prescritto, detto motore di agitazione durante un tempo di agitazione corrispondente a detto peso calcolato di un fluido oggetto, e arrestare detto motore di agitazione dopo che trascorre detto tempo di agitazione.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui detto tempo di agitazione è fissato a più di almeno uno in accordo con detto peso calcolato di un fluido oggetto.
4. Apparecchiatura per misurare un peso di un fluido in agitazione, avente un motore di agitazione per agitare un fluido oggetto, un magnete di azionamento che ruota in accordo con la rotazione di detto motore di agitazione e un magnete di agitazione che ruota tramite potenza magnetica trasferita da detto magnete di azionamento, l'apparecchiatura comprendendo: mezzi per rivelare il ninnerò di rotazioni di detto motore di agitazione utilizzando potenza magnetica emanante da detto magnete di azionamento; mezzi di controllo, calcolanti un peso di un fluido oggetto corrispondente a detto numero rivelato di rotazioni di detto motore di agitazione, per arrestare, se detto peso calcolato di un fluido oggetto è uguale o inferiore ad un valore prescritto, detta rotazione di detto motore di agitazione, e per azionare, se detto peso calcolato di un fluido oggetto è maggiore del valore prescritto, detto motore di agitazione durante un tempo di agitazione corrispondente a detto peso di un fluido oggetto; mezzi per controllare detto motore di agitazione sotto un controllo di detti mezzi di controllo; e mezzi per accettare istruzioni di operazione di un utente e per visualizzare un'operazione tramite detti mezzi di controllo.
5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi per rivelare il numero di rotazioni di detto motore di agitazione comprendono: un regolatore di tensione per regolare una tensione di sorgente; un sensore di hall, funzionante in detta tensione di sorgente regolata da detto regolatore di tensione, per rivelare il numero di rotazioni di detto magnete di azionamento per emettere un segnale impulsivo la cui frequenza corrisponde a detto numero rivelato di rotazioni di detto magnete di azionamento; un amplificatore per amplificare detto segnale impulsivo proveniente da detto sensore di hall; una memoria temporanea di isteresi per sagomare un livello di detto segnale impulsivo amplificato proveniente da detto amplificatore; e un transistore che è commutato secondo un'uscita proveniente da detta memoria temporanea di isteresi.
6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, in cui detto tempo di agitazione determinato da detti mezzi di controllo è fissato a più di almeno uno in accordo con detto peso calcolato di un fluido oggetto.