Система для наполнения емкостей

Авторы патента:

G05D9/12 - с использованием электрических средств

Владельцы патента RU 2461042:

БСХ БОШ УНД СИМЕНС ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к системе для наполнения питьевой емкости напитком. Техническим результатом является экономичное и надежное наполнение сосудов любой высоты. Система (10) для наполнения питьевой емкости (20) напитком, содержащая первое измерительное устройство (12а; 12), которое определяет максимальный уровень (21) заполнения наполняемой питьевой емкости (20), задаваемый верхним краем (21) питьевой емкости (20); измерительное устройство (12а, 12, 12b) по меньшей мере циклично определяет актуальный фактический уровень (23) заполнения, причем в системе (10) средство (13) управления автоматически прерывает процесс наполнения, как только актуальный фактический уровень (23) заполнения по существу совпадет с установленным заданным уровнем (22) заполнения, причем заданный уровень (22) заполнения определяется из предустановленного или индивидуально задаваемого расстояния (24) до максимального уровня (21) заполнения, причем первое измерительное устройство (12а; 12; 12b) непрерывно определяет актуальный фактический уровень (23) заполнения, в качестве измерительного устройства предусмотрена камера с электронной системой распознавания образов. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе для наполнения питьевых емкостей напитками.

Уровень техники

Системы наполнения питьевой емкости напитками известны из уровня техники. Так, например, DE 202005015254 U1 описывает устройство для автоматического наполнения питьевых емкостей. В этом устройстве наполняемые емкости с помощью транспортирующего устройства подаются на диспенсерное устройство и там наполняются. При этом устройство имеет оптический датчик, который регистрирует уровень заполнения питьевой емкости. При достижении заданного уровня заполнения процесс наполнения заканчивается. DE 10205944 А1 описывает диспенсерное устройство в различных стадиях автоматизации. В этом устройстве наполняемые емкости автоматически наполняются согласно заданному процессу наполнения посредством электронного блока обработки результатов. Далее, DE 9213648 U1 описывает устройство определения уровня заполнения в различных емкостях. При этом высота уровня жидкости определяется с помощью датчика, который работает по оптическому или ультразвуковому принципу.

Эти известные из уровня техники устройства автоматического наполнения имеют ряд недостатков, среди прочих тот, что наполнение происходит всегда в зависимости от заданного объема или от заданного уровня заполнения. В наипростейшем случае система независимо от вида наполняемой системы всегда дозирует одинаковый объем. Если наполнение ориентировано на уровень заполнения, то определенный объем может быть дозирован только в случае сосудов одинакового размера. Если, например, система настроена на сосуды с различным диаметром при одинаковой высоте, то они после завершения процесса наполнения получают при одинаковом уровне заполнения различные объемы жидкости. Еще более отчетливо различия в уровне техники видны в том случае, когда система настроена на сосуды с различной высотой. Если, например, одна за другой ставятся низкая емкость и высокая емкость, то наполнение, ориентированное исключительно на уровень заполнения или на заданный объем, может привести к тому, что в первом случае низкая емкость перельется, в то время как высокий сосуд будет наполнен недостаточно.

Раскрытие изобретения

Исходя из этого уровня техники, в основе настоящего изобретения лежит задача создания системы, которая в случае различных наполняемых емкостей гарантирует оптимальное наполнение. При этом под оптимальным наполнением понимается наполнение, при котором в случае любой высоты емкостей всегда имеется определенное расстояние между верхним краем сосуда и поверхностью жидкости. Под определенным расстоянием здесь понимается расстояние с минимальным отклонением фактического значения от заданного значения, причем это отклонение составляет менее 10%.

Эта задача решается посредством системы наполнения питьевой емкости с признаками согласно п.1 формулы изобретения. Преимущественные варианты реализации и развития изобретения, которые могут применяться по отдельности или в комбинации друг с другом, являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Предложенная изобретением система наполнения питьевой емкости напитком отличается тем, что в этой системе первое измерительное устройство определяет максимальный уровень заполнения наполняемой питьевой емкости, задаваемый верхним краем питьевой емкости. При этом первое или второе измерительное устройство по меньшей мере циклично устанавливает актуальный фактический уровень заполнения, а средство управления автоматически прерывает процесс наполнения, как только актуальный фактический уровень заполнения по существу совпадет с установленным заданным уровнем заполнения. При этом заданный уровень заполнения определяется из заданного или индивидуально задаваемого расстояния до максимального уровня заполнения. Посредством этого по сравнению с уровнем техники существенно улучшается автоматическое наполнение. Вследствие того, что максимальный уровень заполнения, задаваемый верхним краем питьевой емкости, и фактический уровень заполнения определяются раздельно, достигается то, что в случае емкостей любой высоты всегда гарантируется определенное расстояние между поверхностью жидкости и верхним краем емкости.

При этом преимущественным оказалось, если система имеет программу, с помощью которой может программироваться рассчитываемое расстояние между поверхностью жидкости и верхним краем емкости. Если, например, производится наполнение емкости, которая после наполнения должна быть транспортирована в другое место, то более предпочтительным будет увеличить расстояние между верхним краем емкости и поверхностью жидкости. Посредством этого гарантируется то, что при различных транспортных операциях содержимое емкости не прольется. Если же, наоборот, при этом наполняется емкость, которая должна быть опорожнена на месте или в непосредственной близости от места наполнения, то более благоприятным может быть уменьшение расстояния между верхним краем емкости и поверхностью жидкости. При этом преимущественным будет также, если система содержит программу, с помощью которой пользователь может задавать определенное расстояние между поверхностью жидкости и верхним краем. Так, например, актуальное запрограммированное расстояние между поверхностью жидкости и верхним краем может индицироваться на дисплее, а при необходимости может быть изменено посредством ввода на клавиатуре.

При этом преимущественным будет, если первое или второе измерительное устройство непрерывно устанавливает актуальный фактический уровень заполнения.

Особенно преимущественным будет, если второе измерительное устройство является датчиком расстояния.

В предпочтительном варианте реализации первое и/или второе измерительное устройство является камерой с электронной системой распознавания образов.

При этом особенно преимущественным будет, если второе измерительное устройство работает на основе инфракрасного излучения или на основе ультразвука.

В особенно предпочтительном варианте реализации по меньшей мере одна камера является 3D-камерой. Преимущество этого состоит в том, что посредством пространственного представления может передаваться информация о глубине.

В предпочтительном варианте реализации заданный уровень заполнения определяется в зависимости от температуры разливаемого напитка. Это означает для пользователя существенное преимущество в удобстве и безопасности наполнения. Если, например, в емкость наполняется жидкость с очень высокой температурой, то преимущественным может быть, если расстояние между верхним краем емкости и поверхностью жидкости выбирается большим. Преимущество состоит в том, что при первом глотке жидкости уменьшается опасность ожога. Если в емкость наполняется жидкость более холодной температуры, то, напротив, расстояние между поверхностью жидкости и верхним краем емкости может быть выбрано меньшим, так как в данном случае нет опасности ожога.

Особенно преимущественным будет, если напитком, разливаемым с помощью данной системы, является вода.

При этом особо преимущественным будет, если система в предпочтительном варианте реализации является частью водораздаточного устройства. Водораздаточные устройства применяются в большом разнообразии в различных местах, например в торговых центрах, медицинских клиниках и в учреждениях. По причине того, что в этих местах стремятся избежать дополнительного мусора, создаваемого одноразовыми стаканчиками, а также по причине возникающих при этом затрат, имеется тем самым повышенный спрос на водораздаточные устройства или тому подобные приборы, которые независимо от установленного наполняемого сосуда надежно осуществляют равномерное наполнение.

Предложенная изобретением система гарантирует экономичное и надежное наполнение сосудов любой высоты.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и варианты реализации изобретения поясняются ниже с помощью различных вариантов реализации, которые, однако, не ограничивают настоящее изобретение, а также со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На них схематично показано следующее.

Фиг.1: схематичный вид первого варианта реализации системы.

Фиг.2: схематичный вид другого варианта реализации системы.

Осуществление изобретения

В нижеследующем описании предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения одинаковые номера позиций означают одинаковые или сравнимые компоненты.

Фиг.1 схематично показывает вариант реализации системы 10 для наполнения питьевой емкости 20. Эта система 10 содержит измерительное устройство 12, которое определяет максимальный уровень 21 заполнения наполняемой питьевой емкости 20, задаваемый верхним краем 21 питьевой емкости 20, а также актуальный фактический уровень 23 заполнения. Это измерительное устройство 12 является камерой с электронной системой распознавания образов, причем камера стоит наклонно над питьевой емкостью 20. Наполняющий модуль 11 стоит перпендикулярно над наполняемой питьевой емкостью 20, в то время как измерительное устройство 12 стоит наклонно над питьевой емкостью 20. Кроме того, система 10 содержит средство 13 управления. Это средство 13 управления автоматически прерывает процесс наполнения, как только актуальный фактический уровень 23 заполнения по существу совпадает с установленным заданным уровнем 22 заполнения, причем заданный уровень 22 заполнения определяется из предустановленного или индивидуально определяемого расстояния 24 до максимального уровня 21 заполнения. На фиг.1 показано расстояние 24 от заданного уровня 22 заполнения до максимального уровня 21 заполнения, которое годится для холодных напитков. Заданное или индивидуально определяемое расстояние 24 в случае холодного напитка относительно небольшое и составляет от 2 до 5 см.

Фиг.2 схематично показывает другой вариант реализации системы 10 для наполнения питьевой емкости 20. Система 10 для наполнения питьевой емкости 20 содержит первое измерительное устройство 12а, которое определяет максимальный уровень 21 заполнения наполняемой питьевой емкости 20, задаваемый верхним краем 21 питьевой емкости 20. Кроме того, система 10 содержит второе измерительное устройство 12b, которое по меньшей мере циклично определяет актуальный фактический уровень 23 заполнения. Кроме того, система содержит средство 13 управления, которое автоматически прерывает процесс наполнения, происходящий посредством наполняющего модуля 11, как только актуальный фактический уровень 23 заполнения по существу совпадает с установленным заданным уровнем 22 заполнения. На фиг.2 показано расстояние 24 от заданного уровня 22 заполнения до максимального уровня 21 заполнения, причем это расстояние 24 подходит для горячих напитков. В случае горячих напитков это расстояние 24 больше, чем в случае холодных напитков, чтобы избежать опасности ожога при первых глотках жидкости. Заданное или индивидуально определяемое расстояние 24 составляет в случае горячего напитка от 5 до 8 см.

Предложенная изобретением система 10 экономично и надежно гарантирует оптимальное наполнение сосудов любой высоты.

Список обозначений

10 Система, система наполнения

11 Наполняющий модуль

12, 12а Первое измерительное устройство для установления максимального уровня заполнения, задаваемого верхним краем 3 питьевой емкости 2

12b Второе измерительное устройство для установления актуального фактического уровня заполнения питьевой емкости 2

13 Система управления

20 Питьевая емкость

21 Край питьевой емкости 20, максимальный уровень заполнения

22 Заданный уровень заполнения

23 Фактический уровень заполнения, поверхность жидкости

24 Расстояние.

1. Система (10) для наполнения питьевой емкости (20) напитком, в которой первое измерительное устройство (12а; 12) определяет максимальный уровень (21) заполнения наполняемой питьевой емкости (20), задаваемый верхним краем (21) питьевой емкости (20); первое измерительное устройство (12а; 12) или второе измерительное устройство (12b) по меньшей мере циклично определяет актуальный фактический уровень (23) заполнения, причем в системе (10) средство (13) управления автоматически прерывает процесс наполнения, как только актуальный фактический уровень (23) заполнения, по существу, совпадет с установленным заданным уровнем (22) заполнения, причем заданный уровень (22) заполнения определяется из предустановленного или индивидуально задаваемого расстояния (24) до максимального уровня (21) заполнения, причем первое измерительное устройство (12а; 12) или второе измерительное (12b) непрерывно определяет актуальный фактический уровень (23) заполнения, отличающаяся тем, что в качестве первого измерительного устройства (12; 12а) и/или второго измерительного устройства (12b) предусмотрена камера с электронной системой распознавания образов.

2. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что второе измерительное устройство (12b) является датчиком расстояния.

3. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что второе измерительное устройство (12b) работает на основе инфракрасного излучения.

4. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна камера является 3D-камерой.

5. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что заданный уровень (22) заполнения определяется в зависимости от температуры разливаемого напитка.

6. Система (10) по п.4, отличающаяся тем, что напитком является вода.

7. Система (10) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что система (10) является частью водораздаточного устройства.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к процессам водоснабжения сельских потребителей в основном посредством распространенных в сельскохозяйственном производстве и быту башенных водокачек, к процессам дозирования жидких энергоносителей в бензохранилищах и нефтехранилищах.

Устройство контроля и регулирования уровня жидкости // 2381459

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в машиностроении и предназначено для автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и регулированием жидких сред.

Устройство контроля и регулирования уровня жидкости // 2379635

Устройство контроля и регулирования уровня жидкости // 2379634

Цифровая система регулирования расхода жидкости с коррекцией по уровню в емкости-сборнике // 2348960

Изобретение относится к системам автоматического цифрового регулирования, функционирующим в условиях высокого уровня контролируемых и неконтролируемых возмущений, и может найти применение в нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Устройство автоматического сброса жидкости из накопителя жидкости // 2156995

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано, например, в установках газовой, химической и нефтяной промышленности, а также в бытовой технике.

Устройство для регулирования уровня воды в резервуарах водонапорных башен // 2149441

Изобретение относится к области систем автоматического регулирования. .

Устройство для регулирования уровня раздела фаз нефть - вода в дегидраторах // 2058572

Изобретение относится к регуляторам различных технологических параметров и может быть использовано в нефтяной и нефте-химической промышленности для повышения качества регулирования уровня фаз в герметизированных проточных емкостях.

Трехкамерное двухмембранное реле в.и.козина в системе налива и слива жидкости // 2055389

Изобретение относится к технологическому оборудованию, применяемому в системах налива и слива легко испаряющихся и агрессивных жидкостей в емкости и железнодорожные цистерны.

Способ автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре // 2000599

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в народном хозяйстве для регулирования уровня жидкости в резервуаре. .

Устройство контроля и регулирования уровня жидкости // 2490604

Способ регулировки клапана // 2516627

Изобретение относится к способу регулирования байпасного парового клапана. Технический результат - создание способа регулирования клапана, с помощью которого экстренное закрытие байпасной станции осуществляется таким образом, что предотвращается преждевременное запирание клапана. Способ регулирования клапана, размещенного в паропроводе, имеющем устройство для впрыска воды, содержащий этапы при которых определяют фактическое , заданное количество воды и максимальный дефицит количества воды FBmax, вычисляют оставшееся время tRest,0 согласно уравнению: и запирают клапан, если tRest,0 меньше установленного значения Δt, характеризующего тактовый интервал, в течение которого определяется недостаток разбрызгиваемой воды. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство регулирования уровня воды парового котла // 2608633

Изобретение может быть использовано при изготовлении устройств контроля уровня воды в барабане котла. Устройство регулирования уровня воды парового котла содержит указатель уровня среды в виде водоуказательной колонки 1 с уровнемерным стеклом 2, которое при помощи импульсных трубок 3 и 4 жестко соединено с паровым котлом 5. В верхней части водоуказательной колонки 1 на кронштейне 17 установлен корпус 18, в котором размещена видеокамера 6, при этом видеокамера 6 вынесена из зоны прямого наблюдения. Это не мешает наблюдателю провести прямое визуальное наблюдение уровня воды по уровнемерному стеклу 2. Водоуказательная колонка 1 снабжена рамкой 19 с метками 20. Выход с видеокамеры 6 соединен с входом преобразователя 7 сигнала. В преобразователе 7 сигнала выход с блока выделения 8 области с изображением уровнемерного стекла соединен с входом блока распознавания 9 меток 20, выход которого соединен с входом блока построения шкалы измерений и минимизации перспективных изображений 10, выход с которого соединен с входом блока детектора границы двух сред 11, выход с которого соединен с входом блока вычислителя значений положения границы сред 12, выход с которого соединен с входом интерфейсного блока 13. Выходной сигнал с преобразователя 7 сигнала через последовательно соединенные блок управления 14 и блок усиления 15 управляющего сигнала подается на электрифицированную задвижку 16, установленную на трубопроводе 21 для подачи воды в паровой котел 5. Метки 20 выполнены в виде графических изображений, преимущественно в виде прямоугольников. Технический результат - повышение точности регулирования уровня воды в паровом котле при визуальном и аппаратном его контроле. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система автоматического регулирования уровня воды в водохранилище гэс // 2629456

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов регулирования уровня воды в водохранилище ГЭС посредством управления приводом затвора водосброса ГЭС. Технический результат – создание системы автоматического регулирования уровня воды в водохранилище ГЭС, обладающей быстротой реакции на изменение контролируемых параметров с целью оперативного принятия решений по результатам контроля. Система автоматического регулирования уровня воды в водохранилище ГЭС, содержащая датчики уровня воды и объект управления, подключенные к вычислительному устройству, включающему математическую модель, при этом в качестве объекта управления выбран затвор, снабженный электроприводом и датчиком положения, а математическая модель вычислительного устройства содержит алгоритм расчета среднеквадратичного значения скорости изменения уровня воды в водохранилище. 2 ил.

Датчик уровня жидкости (варианты) // 2643687

Предложены датчики уровня жидкости. Датчик уровня жидкости содержит корпус, выступ, проходящий через корпус, и множество функционально присоединенных рычагов, расположенных в корпусе. Причем первый из рычагов функционально присоединен к выступу, а второй из рычагов функционально присоединен к первому рычагу, при этом перемещением выступа обеспечено перемещение первого рычага, обеспечивающее открывание или закрывание переключателя вторым рычагом без контакта с переключателем при достижении жидкостью заранее установленного уровня, а также соединение, присоединенное с возможностью регулирования ко второму из указанных рычагов таким образом, что положение соединения влияет на заранее установленный уровень. Предложенное изобретение направлено на создание надежного датчика уровня жидкости, не требующего электрического питания для приведения переключателя в движение. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Датчик уровней воды для работы в условиях обледенения // 2648016

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования уровня воды в металлических водонапорных башнях в системах сельскохозяйственного водоснабжения. Задача предлагаемого изобретения - упрощение монтажа и повышение экологической безопасности. Технический результат достигается за счет того, что в датчике уровней воды для работы в условиях обледенения, содержащем электрод, расположенный в зоне нижнего конца трубки, герметически закрытой с обоих концов эластичными мембранами, имеющими возможность смещения в вертикальном направлении, мембраны соединены между собой проходящим через полость трубки стержнем, электрически связанным с закрепленными на внешних сторонах нижней и верхней мембран соответственно электродом и первым электрическим контактом, механически связанным с первым магнитом, над первым электрическим контактом и первым магнитом расположены соответственно второй электрический контакт, являющийся выходом датчика, и второй магнит, закрепленные неподвижно относительно трубки, причем первый и второй магниты обращены друг к другу разноименными полюсами. 1 ил.