SE456869B - Anordning foer avkaenning av antalet i ett fack efter varandra anordnade, likadana foeremaal - Google Patents

Description

456 0869 . _ I Indikering av innehållet i en kassett bygger pa principen att lata dryckes- förpackningarna ingå i en kondensators dielektrikum, varvid kondensatorns kapacitans blir beroende av antalet förpackningar i kassetten. I fig.4 visas schematiskt tre förpackningar llia, b, c inlagda i kassetten 13 som har en övre vägg 15 och en undre vägg 16. De bada väggarna är på utsidan klädda med tunna metallskikt 17, 18 vilka är sammankopplade medelst en ledare 19. Metallskikten är anslutna till jordpotential och bildar en skärm som elektriskt separerar de olika kassetterna fràn varandra. De tre *förpackningarna vilar med ett mellanliggande tunt skikt av isolerande material pà remsor 20a, b, c av elektriskt ledande material. Dessa samverkar med pa insidan av väggen 15 anordnade remsor 2la, b, c, för att med dessa bilda tre kondensatorer 22a, b, c, fig. 5, vilka är parallellkopplade med varandra. Som kan ses i fig. 4 är remsor- na 20a, b, c sammankopplade medelst ledare 23 och remsorna 2la, b, c med ledare 24.

För anslutning av kassetten till en mätanordning är remsan 2lc medelst en ledare 25 förbunden med en terminal 26 och pà motsvarande sätt remsan 20c vie en ledare 27 förbunden med en terminal 28. Kapacitansen mellan terminalen 26 och jord anges i fig. 5 under beteckningen 29 medan kapacitansen mellan terminalen 28 och jord betecknas 30. I det visade exemplet har av skäl som kommer att framgå nedan de ledande omradena bildats av smala remsor i anslutning till varje lagringsposition.

Alternativt kan dock remsorna ersättas av ledande områden som i form av ett metallskikt, en metallplatta eller dylikt sträcker sig över alla lagríngspositionerna. Det tunna skiktet av isolerande material ges därvid samma utformning.

I det följande skall nagra exempel ges på praktiska beräkningar av kapacitansen hos kondensatorerna 22a, b, c vilka sammantagna bildar kapacitansen Ck. I kassetten kan vissa mattstorheter inte pâverkas och till dessa hör avståndetd mellan konden- satorns plattor, liksom plattornas bredd = burkens längd + ett visst glapp. Kassettens längdl beror av antalet förpackningar och är i exemplet lika med 'šganger burkens diameter. I burkfallet är d = æ 0,072 m, b = 0,ll m och l = 0,2 m. Traditionell kapaci- tansberäkning ger för den tomma kassetten värdet 2,7* pF.

När en ledande cylinder (burken) läggas mellan plattorna ökas kondensatorns kapacitans. Ökningen beror av cylinderns diameter och placering mellan plattorna.

Symmetrisk placering ger lägst ökning av kapacitansen medan den största ökningen erhålles med burken vilande mot den ena kondensatorplattan under mellanlägg av en tunn isolerande tejp med tjockleken 0,05 mm. Den ökning som erhålles med den visade placeringen av burken uppgår till 4,5 pF.

En kassett för flaskor har större bredd b = 0,22 m. Övriga mätt är desamma. En tom kassett får kapacitansen 5,329 pF (beräknat värde). Flaskans innehåll betraktas som ledande vilket är en fullt acceptabel approxímation. Flaskans innerdiameter är mindre än burkens yttre diameter, varför kapacitansökningen blir mindre. Med flaskan placerad som i burkfallet 0,05 mm från nedre plattan blir den maximala ökningen ca. 3,5 pF. 456 869 Speciellt vid flaskor kan förekomsten av etiketter förvränga mätresultatet. Kapaci- tansen mellan plattorna far nämligen olika värden beroende pa om etiketten är vänd nedat eller at nagot annat hall. För att minska etikettens inverkan bör den isolerande tejpens tjocklek vara åtminstone lika stor som tjockleken pa etiketten.

I anslutning till de praktiska beräkningarna har antagits att kondensator-plattorna sträcker sig utefter hela ytan av väggarna 15, 16 i fig. ll. Det är dock fördelaktigt att istället utföra kondensatorplattorna som remsor vilka placerats pa väggarna 15 respektive 16 endast i anslutning till de positioner i facket där burkar eller flaskor kan befinna sig. Kapacitansökningarna blir desamma men kapacitansen för den tomma kassetten blir lägre, i burkfallet 0,8 pF och för flaskkassetten 1,6 pF. Förutom minsk- ningen i kassettens tomkapacitans ger den beskrivna utformningen av kondensator- plattorna ett lägre värde pa kapacitansen 30. Fördelen härmed kommer att anges i det följande.

Mätning av kapacitansen Ck i kassetten sker enligt uppfinningen genom att en lagfrekvent sinusspänning Uin paföres terminalen 26 och ger upphov till en utspänning Uut pa terminalen 28, vars amplitud beror av antalet burkar eller flaskor i kassetten.

Utspänningen dämpas kraftigt av ett högpassfilter som bildas av kapacitansen Ck och en resistans R. Detta medför att redan sma ändringar i kapacitansen Ck resulterar i stora ändringar i dess impedans. Resistansvärdet väljes sa att utsignalen blir sa stor som möjligt. Detta uppnås om R väljes stor samtidigt som kapacitansen 30 är liten. För att undanröja inverkan av variationer i kapacitansen 30 pa grund av konstruktiva ofull- komligheter väljes dock ett högre värde pa denna kapacitans än det optimalt lägsta med atföljande minskning av utspänningen. För en kassett med burkar har följande värden pa utspänningen uppmätta: tom kassett - 0,10 volt, en burk - 0,27 volt, tva burkar - 0,43 volt och tre burkar - 0,56 volt. Motsvarande värden för en flaskkassett har uppmätts till 0,09 volt, 0,17 volt, 0,26 volt respektive 0,32 volt. l fig. 6 återges ett blockschema över en anordning 31 för mätning av ett antal kassetter 13, i exemplet sex stycken. Mätanordningen genererar analoga mätvärden i form av likspänningar vilka i ett datorbaserat system omvandlas till digital form. Detta faller dock utanför uppfinningens ram och kommer inte att beskrivas närmare. Den i fig. 5 visade mätkretsen kan kopplas till mätanordningen pa nagot känt sätt. I det i fig. 1 - 3 visade utförandet är kassetten vid sin baksida utförd med tva metall- plattor 32, 33, vilka samverkar med tva i varje fack anordnade plattor 34, 35. Plattan 32 motsvarar terminalen 26 i fig. 4 medan plattan 33 motsvarar terminalen 28. Via plattorna 34, 35 kopplas den inskjutna kassetten kapacitivt till mätanordningen 3l.'l kretsschemat i fig. 3 representeras plattorna 32, 34; 33, 35 av kondensatorer 36, 37.

Dessa väljes stora för att ej paverka mätningen.

Inspänningen till mätkretsen i fig. 5 genereras av en funktionsgenerator 38' som avger en sinusspänning. Efter förstärkning i en förstärkare 39 ledes signalen till en av 456 869 kassetterna 13 via en multiplexer 40. Denna styres av styrsignaler pà en databuss 41 så att den inkopplar de sex kassetterna i följd till mätanordningen. Från förstärkaren 39 ledes signalen även till en dämpanordning 42 för flaskkassetter respektive en dämp- anordning 43 för burkkassetter. Signalen från den inkopplade kassetten ledes via en multiplexer 44 och en impedansomvandlare 45 till plusingängen på en differential- förstärkare 46. Minusingången på denna är via en rnultiplexer 47 ansluten till ut- gängarna på dämpanordningarna 42, 43. Utgângen pà differentialförstärkaren är via en multiplexer 48 och en ytterligare multiplexer 49 ansluten till en likriktare 50 via en förstärkare 51 och en impedansomvandlare 52. Likriktaren är ansluten till en A/D-omvandlare 53 som omvandlar de analoga spänningsvärdena till digital form för att överföras till en icke visad dator via en databuss 54. En ledare 55 förbinder direkt de båda multiplexerenheterna 48 och 49. Dessa är även förbundna via en förstärkare 56. Då signalerna från en flaskkassett har lägre nivå än de från en burkkassett måste förstärkning tillgripas om samma mâtkedja skall kunna användas. En flaskkassettsignal ledes därför via förstärkaren 56 medan en burkkassettsignal ledes via ledaren 55.

De tvâ dämpanordningarna 42, 43 har till funktion att till differentialförstär- karen 46 avge en signal som med signalen från kassetten vid tom sådan ger ut- spänningenüvolt från förstärkaren och därmed en kalibrering av denna. De olika multiplexerenheterna 40, 44, 47, 48, 49 styres av styrsignaler pa bussen 41 för att i tur och ordning inkoppla de sex olika kassetterna 13 till mätanordningen. Därvid väljes även via styrsignalerna rätt dämpanordning 42 eller 43 liksom om förstärkaren 56 behöver inkopplas. f)

Claims (10)

456 869' 5 Patentkrav

1. l. Anordning för avkänning av antalet i ett fack (12) efter varandra anordnade, likadana föremål (14), företrädesvis i en dryckeskassett (13) i ett kylskåp (10) anordnade flaskor eller burkar, k ä n n e t e c k n a d därav, att i anslutning till varje föremål (14), på motstående sidor om detta elektriskt ledande områden (2Ûa,b,c; 2la,b,c) är anordnade vilka med varandra bildar en kondensator (22a,b,c), varvid de i varje fack bildade kondensatorerna är sammankopplade för bildande av en krets (Ck) vars kapacitans beror av antalet föremål i facket, varjâmte den av kondensatorerna (22a,b,c) i varje fack (12) bildade kretsen (Ck) har en ingång (26) och en utgång (28), varvid första organ (38,39,4Û) är inrättade att på kretsens ingång anbringa en växelspänning och andra organ (44,45,46) är inrättade att avkänna en på kretsens utgång resulterande spänning, vars storlek svarar mot antalet föremål (14) i facket (12).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att på respektive sida av föremålen (14) i facket (12) ett för föremålen gemensamt elektriskt ledande område är anordnat.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k â n n e t e c k n a d därav, att de elektriskt ledande områdena (2Ûa,b,c; 2la,b,c) har sådan form att de med varandra bildar en plattkondensator.

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att facket (12) har parallellepipedisk form och är utfört av ett elektriskt isolerande material, företrädesvis ett plastmaterial, varvid två motstående väggar (lS,16) i facket på insidan är klädda med ett metallskikt för bildande av plattkondensatorn.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att i varje lagringsposition i facket (12) föremålet (14) vilar på ett skikt av elektriskt isolerande material med en tjocklek som är åtminstone av samma storlek som tjockleken av på föremålen förekommande etiketter eller dylikt.

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att föremålen (14) vilar på ett skikt av elektriskt isolerande material som är gemensamt för alla lagringspositionerna.

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att flera fack (12) är anordnade som gränsar till varandra och som bildar flera horisontella plan, varvid två angränsande plan åtskiljes av ett skikt av elektriskt ledande material (l7;l8) för bildande av ett jordplan.

8. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att en resistans (R) är anordnad att med kretsen (Ck) bilda ett högpassfilter för dämpning av den på kretsens utgång (28) resulterande spänningen. 456 869

9. Anordning enligt nagot av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje fack (12) innefattar en utdragbar kassett (13) vilken är utförd med tvâ metallplattor 52,33) eller dylikt som i kassettens inskjutna läge samverkar med i facket anordnade motsvarande metallplattor (3455) eller dylikt, varvid paren av metallplattor bildar tvâ kopplingskondensatorer (36,37) vilka kopplar den i kassetten bildade kapa- citiva kretsen (Ck) till de första (38,39,40) respektive de andra organen (44,45,46).

10. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att de andra organen innefattar en differentialförstärkare (46) vars utgång är ansluten till en likriktare (50) som pà sin utgång avger en likspänning vars storlek motsvarar antalet föremål (14) i facket (12), varvid förstärkarens ena ingång är kopplad till kretsens utgång och dess andra ingång är kopplad till kretsens ingång via en inställbar dämpningsanordning (42,43) som är så inställd att förstärkaren (46) får utgångs- spänningen U volt när inga föremål finnes i facket. f» :W