本发明涉及应用电控注入-控制装置,分阶段向容器内注满和补注液体的控制电路装置,特别适用于带有水制备容器的饮料-混合器,要制备的水依水位感测装置感知的两个水位标准中的一个,经输送泵送入水制备容器中。 众所周知,混合作业是在其直接饮用前,通过混合浓缩饮料和充了二氧化碳气体的水而完成的。为了制备这种充了二氧化碳气体的水,通常使用一个储容器,后者最好进行冷却,然后按照需要,从储容器中取出一定量的充了二氧化碳气体的水。与此相应,必须向该容器中注入二氧化碳气体的新鲜水。为了向储容器中充二氧化碳气体,通过减压阀门装置将该储容量CO3储气瓶连接在一起。为了向储容器中注满和补注新鲜水,将该容器与供水管道相连。注入-控制装置根据储容器内的水位情况,控制需要注入的水量。水位由传感器感测。传感器最好使用测试电极,这样,它们的结构简单,而且,通过后置的求值电路对信号的处理工作也简单。当供水管道中有足够的压力时,注入-控制装置仅用电控阀门就能实现。但是,供水管道如果不能保证长时间提供足够的水压力。则需要配置一泵机构作为注入-控制装置,与相应的阀门机构连接。供水压力必须足够地大,因为向储容器再注水,必须顶着CO2气体的压力才能实现。
当注入-控制装置是电控阀门机构或泵机构时,应考虑设计成何种灌注方式。灌注方式不仅涉及到制造成本,而且还涉及到该装置功能方式和结构大小,例如,当饮料自动机正常工作时,注入-控制装置仅仅间断式地进行工作,而且,静止状态的时间平均要超过工作状态的时间。当然,也可能出现干扰,不同程度地延长工作时间,致使注入-控制装置主要是持续工作。所以,注入-控制装置必须设计成可以防止出现连续工作的状况。但是,对大多数液体泵装置而言,所谓地“干式运行”特别危险,因为这时,轴承部位既不能润滑,泵机构也不不能进行冷却,这样,就会导致过热现象,并损坏泵系统内的轴承。然而,储容器要求供水而又无水可供-由于各种不同的原因所造成的情况下,泵机构的这种干式运行是危险的。
本发明的任务是提供一种电路装置,使注入-控制装置通常可以基本上不受干扰地进行工作,并保护注入-控制装置在出现干扰时防止出现不允许的过负荷现象,并防止更严重磨损和干扰。饮料自动机储容器水容量约2立升,当其正常运行时,向储容器新注液体需时90至150秒,而取出充了二氧化碳气体的水制备饮料后向储容量补注的时间约为30至45秒。
依本发明满足所述要求,向容器注满和补注液体的控制电路,其特征是:在储容器内通过水位传感器感测水位的求值电路,在水位传感器装置和注入-控制装置之间,含有一个门电路装置,门电路配有发出串通信号的延时-调节电路,每次灌水都有预先定的时间间隔,当出现供水要求时,求值电位便发出该时间间隔的串通信号;配备有使延时-调节电路复位的输入开关。
在应用本发明的电路装置时,可将注入-控制装置设计成脉冲式的工作方式。由于所输入的控制功率和运行功率的时间比较短,所以在这些阶段中,热过载的运行方式不会对功能部件造成不利影响。注入-控制装置可以以一高功率进行工作,也可以在下面的条件下工作:如果连续运行,可能会造成功能部件损坏,至少会造成严重磨损。然而,依本发明所采取的措施,即排除了连续运行的可能性。为此,将延时调节电路与接有水位传感器装置的求值电路相连。当出现供水要求时,延时调节电路便开始起动,并仅在给定的时间间隔内依照水位要求标准控制注入-控制装置。如果在这段时间间隔内,供水要求得到了满足,则注入-控制装置便关闭,延时调节电路也复位到其起始状态。但是,如果水位要求标准延续到超过预先限定的时间间隔,延时调节电路便闭合门电路,这样,尽管还存在着供水要求,注入控制装置也强制性地被断开。这对于必须由操作人员加以排除的事故干扰情况是可以考虑的。操作人员可以通过输入开关使延时调节装置复位,从而开始下一个工作循环。
根据有利的构型,延时-调节电路可以通过输入开关进行较长时间的复位。在延时调节电路中已经考虑到的正常运行时间间隔,定量取出容器内的液体后对储容器进行补注,其持续的时间约为30至45秒。然而,在出现干扰后,通过延时调节电路可以延长运行时间,例如,可以象第一次注满容器所需要的时间进行测量,为此,可规定在90至150秒之间。
依据本发明有利的电路布置,应给延时调节电路再联接一信号装置,利用持续或间隔的声和/或光信号,引起人们对干扰的注意。
例如,由于注水的水笼头处于关闭状态而不能加水时,或者当泵系统内空气或气泡妨碍正常的输送功能时,就可能出现这样的干扰。
下面将借助附图进一步描述依据本发明的技术所构成的实施例。
图1、是饮料混合装置的原理结构
图2、该装置的电路布置。
图3、时间调节电路的电路布置。
将多种不同的浓缩饮料与已经冷却的充了二氧化碳气体的水混合饮料的饮料自动机,其主要组成部分是:完成混合过程的混合槽1;浓缩饮料-储容器2;浓缩饮料从容器2中通过定量加料装置3,将浓缩饮料由其储容器中定量加到混合槽1中;一个储存已冷却的充了二氧化碳气体的水的储容器4;这种水可根据需要通过流出阀门5流入混合槽内。混合饮料通过漏斗型出口6从混合槽1中流出。
充了二氧化碳气体的水用冷却剂进行冷却,冷却剂是通过容器4的导管7流入储容器内的,在用容器4内充了二氧化碳气体的水进行补充,补充量相当于通过流出阀门5流出的量,补充方式如下:通过由阀门系统9控制并由泵系统10驱动管道8供应新鲜水,通过由阀门系统13控制的管道11,从充满CO2-气体的容器口中供应二氧化碳气体。
通过该CO2-气体使容器内的压力高于大气压。特别是当充了CO2-气体的水正在通过流出阀门5流出或已经流出时,必须顶着气体压力在容器4内补充一定量的水,直至达到可感测的水位。为了保证水的注入压力,管道8除配备有阀门系统9外,还安置了泵系统10。
水位由构成电极的传感器14感测。通过充了二氧化碳的水淹没传感器的程度,与储容器的金属壳体壁相连接,使出现一个可变电阻段。
该可变电阻段在图2的电路布置中是作为可变电阻R1表示出来的。代表储容器4中充了二氧化碳气体的水相应水位的可变电阻值,是由在图2中作了进一步描述的求值电路15感测的,并为了阀门系统9和系统10的控制目的而进行了处理。控制电路15的主要功能部件已在图2中进行了详细描述。
象征测试段的电阻R1和为了调整目的而安置的可调电阻R2组成分压器,它们的中间连接点与差分放在器DV的输入端相连,差分放大器DV的比较值通过另外一个由两个电阻组成的分压器提供。如果差分放大器DV发出要求供水的信号,那末当仪器的接通开关GS接通和注水控制装置WS闭合时,这二者和与门逻辑电路UG1直接连接,通过与门逻辑电路UG2和UG3以及放大电路VS控制电磁铁EM使阀门系统9打开,并使泵系统10投入运行。同时,一个受时间节拍发生器ZG影响的时间控制电路ZSS开始运行。经过由该时间控制电路ZSS调整的预设定的时间间隔之后,与门逻辑电路UG3在其反相输入端被封锁,从而致使阀门系统9和泵系统10终止继续运行。只有通过仪器开关GS的断开和重新接通,才有可能使时间控制电路ZSS复位,并进而释放与门逻辑电路。根据本电路中所采取的措施,在出现这样一类干扰情况时,由时间节拍发生器ZG产生的间隔脉冲信号,通过与门逻辑单元UG4和或门逻辑单元OG1加载到信号装置SE上。
然而,如果差分放大器DV发出的供水要求信号短于由时间控制电路ZSS预定的时间间隔,则时间控制电路立即复位到初始计时状态,当出现新的供水要求时,它就重新开始时间间隔的计算,这样提供的时间间隔可达45秒,这一时间间隔对于重新注入新鲜水,以补充因饮料所消耗的充了二氧化碳的水量是足够了。与此相反,操作仪器开关GS时提供给时间控制电路ZSS的复位脉冲,可提供150秒的时间间隔,用以整定时间控制电路ZSS,这一时间间隔足以用来注满完全放空的储容器4。
本电路装置还包括于其它逻辑单元的电路措施,这此逻辑单元通过注水开关WS感测注水的开口。一个没有打开的水笼头形成特殊形式的功能干扰,不过,这样的干扰本身容易排除。由于这样的原因。最好也使这种干扰形式信号化,也就是象实施例中可以实现的那样,通过一个与其它干扰信号不同的间断信号实现之。为此,当与门逻辑单元UG6出现相应的电位信号时时间节拍发生器ZG便通过与门逻辑单元UG5,发出第2个节拍信号,并通过或门逻辑单元OG1传到信号装置SE。
图3是实现图2所示时间控制电路的一种可能方案。时间节拍发生器ZG产生的脉冲经导线L3连到与门逻辑单元UG7上,再通过该逻辑单元导入计数电路ZS的计数输入端,如果开关GS和WS闭合,而且差分放大器DV发出供水要求的信号。在这种情况下,由于前面接有反相元件的缘故,在输入导线L1和L2上各出现一个逻辑“0”电位。当注水过程结束后,导线1上便出现逻辑“1”电位。与门逻辑单元UG7在或非门逻辑单元OG2的输入,使计数电路复位。计数电路具有和时间间隔相应的计数周期;该时间间隔是使仪器投入使用或再次投入使用时所能利用的最大时间间隔。如该时间间隔在计数过程中就已结束,则在计数电路ZS的进位输出端上便出现一个信号,该信号通过或门逻辑单元OG3使双稳翻转级FF2置位,然后又通过与门逻辑单元UG4使节拍脉冲与信号装置SE串通。干扰形成信号,并同时封闭与门逻辑单元UG3。
这时,系统只有当仪器开关GS断开并再次闭合后,才能再次投入运行。仪器开关GS断开时在导线L2上出现的逻辑“1”电位,不仅可使计数电路ZS复位,而且也能使双稳翻转级FF2通过复径输入端复位。
在仪器开关GS接通时,通过双稳翻转级FF1的反相节拍输入端使该逻辑电位置位,从而通过其反相输出端使与门逻辑单元UG8封闭。如果在闭合仪器开关GS后第一个补注过程便结束,则导线上出现的逻辑“1”电位便通过其复位输入端使双稳翻转级FF1复位,而且通过FF1的反相输入端使与门逻辑单元UG8与计数器电路ZS的计数输出端导通。计数器ZS的这一计数输出为一个较短的时间间隔。与整个计数时间之比可简单地用二进制计数器时的1:2或1:4。若不用二进制数据,则需在计数器电路ZS后连接一译码电路。与门逻辑单元UG8串通的结果是给第一次注水阶段后补注水所设定的时间间隔,可以相应地缩短。当超出该时间间隔时,便通过与门逻辑单元UG8和或门逻辑单元OG3使双稳翻转级置位,从而中断注水,并发出警报。
通过对实施例所示的电路所采取的技术措施,使阀门系统9,特别是泵系统10的过负荷和误负荷在时间上受到了限制,从而使功能部件不致出现危险。不过所述的电路措施最好通过微处理机控制的功能单元加以实现。
在图示和描述的实施例中,电路技术措施是通过功能组件,特别是以逻辑部件和时间单元加以实现的。然而,如果考虑和其它的技术措施共同使用,实施本发明的解决方案时最好使用微处理机电路,后者包括所示的功能组件,且功效相等。