本發(fā)明涉及加工食品物質(zhì)且尤其是巧克力物質(zhì)的裝置以及加工食品物質(zhì)且尤其是巧克力物質(zhì)的方法以及裝置構(gòu)建方法和用于運(yùn)行該裝置的計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)：

在食品物質(zhì)且尤其是脂肪物質(zhì)如巧克力的制作和加工中，物質(zhì)的組分首先被相互混合，基礎(chǔ)物質(zhì)在混合中和或許在揉制時(shí)變得均質(zhì)和塑性。物質(zhì)的組分是固態(tài)成分和/或液態(tài)成分、干燥成分、液體和/或糊狀物。

從出版物ep2353707及其所引用的出版物中例如公開(kāi)了混合裝置，其包括具有被驅(qū)動(dòng)的軸的容器，其中在該軸上安置有工具且尤其是攪拌工具、均勻化工具、剪切工具、刮研工具和/或輸送工具。

巧克力物質(zhì)或者說(shuō)含巧克力的物質(zhì)由多種組分例如可可物質(zhì)、可可液、糖、奶粉和其它一般細(xì)碎的脂肪物質(zhì)的混合物構(gòu)成，它們懸浮或細(xì)小分散在可可脂或其它脂肪中，可可脂在相應(yīng)溫度下可被視為液體。在前后相繼的多個(gè)步驟中，這些原材料被混合，在這里，由粉末狀或碎屑狀的大量物質(zhì)最終得到光滑的糊狀物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)。在所述大量物質(zhì)中還可以加入其它組分如芳香劑或乳化劑。

用于巧克力物質(zhì)的一個(gè)典型的加工步驟是精煉，在這里，經(jīng)歷化學(xué)和物理加工過(guò)程和/或物質(zhì)且尤其是不希望有的芳香劑消失，出現(xiàn)所期望的巧克力芳香物。在精煉時(shí)，物質(zhì)一般經(jīng)受剪切力和/或揉搓力。此時(shí)所述物質(zhì)被均質(zhì)化、脫除水分且擺脫不希望有的易揮發(fā)成分，堅(jiān)硬的團(tuán)聚體破碎且顆粒可以變圓。

物質(zhì)的黏度下降，物質(zhì)的可流動(dòng)性和稠度得以改善。為了促成這些，可以加入乳化劑。

原則上假定比較漫長(zhǎng)的精煉導(dǎo)致感覺(jué)更好的終產(chǎn)品。

同時(shí)存在以下經(jīng)濟(jì)要求，即盡量高效地設(shè)計(jì)作為耗時(shí)耗能方法的精煉過(guò)程。

由us5,591,476公開(kāi)了下述方法，其中使轉(zhuǎn)速適應(yīng)于待加工物質(zhì)的變化的稠度，尤其以下述方式，即，恒定力作用于該物質(zhì)。為此，當(dāng)變?yōu)橐后w的物質(zhì)提供較小阻力時(shí)，例如轉(zhuǎn)速被提高。

但是，物質(zhì)給予工具的且例如可以通過(guò)所需的電動(dòng)機(jī)力來(lái)確定的阻力不僅取決于物質(zhì)稠度，例如也取決于數(shù)量、溫度和成分即配方。另外，可能出現(xiàn)不希望的效果，例如尤其在高能量輸入情況下形成小顆粒組成，其沒(méi)有直接造成更高的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，進(jìn)而例如無(wú)法通過(guò)電動(dòng)機(jī)或工具的驅(qū)動(dòng)功率或驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)確定。

因此，涉及電動(dòng)機(jī)和/或工具的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的信息本身并不足以可靠評(píng)估物質(zhì)稠度，因此幾乎無(wú)法根據(jù)電動(dòng)機(jī)或工具的驅(qū)動(dòng)功率或驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)確定下一步驟。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是避免已知的缺點(diǎn)并提供一種裝置和一種方法，其允許食品物質(zhì)的高效加工。

該任務(wù)通過(guò)一種食品物質(zhì)加工裝置來(lái)完成。食品物質(zhì)優(yōu)選是含脂肪的食品物質(zhì)。所述加工尤其是精煉含巧克力的物質(zhì)和/或含可可的物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，該裝置包括至少一個(gè)優(yōu)選呈圓柱形的容器或桶和至少一個(gè)尤其水平設(shè)置的軸桿，該軸桿優(yōu)選平行于該容器的圓柱軸線布置，軸桿配備有至少一個(gè)尤其可繞軸桿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置的工具。

在運(yùn)行狀態(tài)下，該容器內(nèi)的食品物質(zhì)接受工具的加工。

根據(jù)本發(fā)明，該裝置包括至少一個(gè)用于獲得測(cè)量參數(shù)的傳感器，其中該測(cè)量參數(shù)允許推斷出食品物質(zhì)的至少一個(gè)表面性能、尤其是表面結(jié)構(gòu)。

也可以獲得組合的測(cè)量參數(shù)例如像功率輸入和轉(zhuǎn)速或其它。

表面性能是下述的表面特性，高度分布、起伏度、彎曲度和/或例如像在物質(zhì)表面之上、之處和/或附近體現(xiàn)出來(lái)的物質(zhì)性能，如顏色、溫度、密度、黏度、粒度。

該傳感器可以獲得例如能分別以電磁波且尤其是光波或聲波的波長(zhǎng)、振幅或頻率的值、亮度值、溫度值、信號(hào)強(qiáng)度值或者機(jī)械振動(dòng)值形式來(lái)測(cè)量的測(cè)量參數(shù)，它們與局部表面性能相關(guān)并因此表征表面結(jié)構(gòu)。

該傳感器尤其適用于位置分辨地和/或時(shí)間分辨地獲得該測(cè)量參數(shù)。

該傳感器可以包括成像機(jī)構(gòu)，它例如產(chǎn)生所述物質(zhì)的攝影照片、熱分析圖或光譜光學(xué)分辨特征光譜圖。

尤其在精煉巧克力物質(zhì)時(shí)，但也在混合、揉制和切碎時(shí)，物質(zhì)稠度例如均質(zhì)性、黏度和進(jìn)而內(nèi)部受力情況、粒度、所含顆粒的顆粒尺寸、脂肪分布、芳香釋放和其它參數(shù)在加工過(guò)程中變化。質(zhì)量的連續(xù)改善又反映在表面狀況中。

因此，一種具有用于獲得允許推斷出表面結(jié)構(gòu)的測(cè)量值的傳感器的裝置容許自動(dòng)表征該裝置內(nèi)的食品物質(zhì)的狀態(tài)。

尤其是，該測(cè)量值對(duì)應(yīng)于食品物質(zhì)的沿一條線或沿多條線的、尤其是在容器的或軸桿的長(zhǎng)度和/或?qū)挾确秶母叨确植?，或者?duì)應(yīng)于在一個(gè)面上的食品物質(zhì)的高度分布。

該高度分布例如可以用掃描傳感器以機(jī)械方式來(lái)確定。

該傳感器優(yōu)選是非接觸式傳感器，其非接觸測(cè)量位于容器內(nèi)的食品物質(zhì)的表面。

尤其是該傳感器是光學(xué)傳感器或聲學(xué)傳感器。

有利地，該傳感器適用于時(shí)間連續(xù)地獲得測(cè)量參數(shù)。該傳感器最好在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)地或近似連續(xù)地獲得測(cè)量信號(hào)。因此，該傳感器可以獲得隨時(shí)間變化的表面結(jié)構(gòu)，從而針對(duì)進(jìn)一步加工不僅提供瞬間拍照的數(shù)據(jù)，也提供動(dòng)態(tài)過(guò)程的數(shù)據(jù)。

因此，該傳感器可以與加工過(guò)程無(wú)關(guān)地工作，加工沒(méi)有直接受到測(cè)量的影響，也不必被中斷。

該傳感器最好設(shè)置在該容器的上部區(qū)域或側(cè)部區(qū)域中，使得該傳感器可以對(duì)準(zhǔn)未被工具或容器壁限制的物質(zhì)外露面。

該傳感器最好如此設(shè)置，該容器無(wú)須為了測(cè)量被打開(kāi)，因而考慮到了在食品技術(shù)中所需要的衛(wèi)生要求。

該傳感器有利地設(shè)置在容器口之中或之處和/或容器蓋內(nèi)，從而該傳感器易于接近以便維修清理。該傳感器最好安置在傳感器承座上，傳感器承座又可安裝在該容器上。

該傳感器例如可以是光學(xué)相機(jī)、紅外相機(jī)、光譜計(jì)或超聲波傳感器。

在本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方式中，該傳感器是激光測(cè)距傳感器，它尤其掃描至少一條測(cè)量線。該傳感器為此可以是可擺動(dòng)的或可運(yùn)動(dòng)的，具有可擺動(dòng)的或可運(yùn)動(dòng)的反射鏡或測(cè)量陣列。該傳感器尤其如此安裝，即，該測(cè)量線平行于軸桿軸線延伸和/或該掃描長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于軸桿作業(yè)寬度。

激光測(cè)距傳感器測(cè)量在位于激光內(nèi)的物體的表面上的測(cè)量點(diǎn)與該傳感器之間的距離，進(jìn)而確定沿測(cè)量線的表面輪廓。在獲得多條測(cè)量線的情況下也可以確定一個(gè)面上的表面輪廓。

此外，該裝置可以配備有其它傳感器，例如用于獲得容器內(nèi)的溫度和/或位于容器內(nèi)的物質(zhì)的溫度、獲得軸桿轉(zhuǎn)速、獲得軸桿驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的電流和/或功率、獲得食品物質(zhì)重量和/或容器充滿程度和/或獲得工具的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速。

該裝置有利地包括處理機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)用于分析所求出的測(cè)量參數(shù)并由此產(chǎn)生結(jié)構(gòu)信號(hào)或結(jié)構(gòu)信息，該結(jié)構(gòu)信號(hào)或結(jié)構(gòu)信息代表食品物質(zhì)的狀態(tài)、尤其是食品物質(zhì)的均質(zhì)度。

在食品物質(zhì)加工過(guò)程中，尤其在精煉時(shí)，首先使原材料相互結(jié)合。在例如首先呈粉狀的具有短距離的高度分布變化的物質(zhì)中先形成較小的且隨后形成較大的團(tuán)塊，隨后所述物質(zhì)變?yōu)楹隣钋易罱K變?yōu)橐簯B(tài)。在加工具有脂肪原體的物質(zhì)時(shí)也可以首先存在物質(zhì)液態(tài)，其在其它成分添加之后凝固，隨后它又變成軟膏。

針對(duì)每種狀態(tài)，可以限定一個(gè)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)等級(jí)。就是說(shuō)，該表面性能可以分等級(jí)，所述等級(jí)可以用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)信號(hào)如結(jié)構(gòu)指數(shù)即數(shù)字來(lái)標(biāo)示。

該結(jié)構(gòu)信號(hào)提供表面性能的客觀評(píng)估。與操作者目測(cè)監(jiān)察時(shí)不同，該結(jié)果并不依賴于當(dāng)時(shí)操作者的能力、經(jīng)驗(yàn)和主觀評(píng)價(jià)。

在由處理機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)信號(hào)的曲線上，尤其由數(shù)據(jù)處理機(jī)構(gòu)能可理解地且可再現(xiàn)地看到物質(zhì)狀態(tài)并進(jìn)行評(píng)估。

該信號(hào)可以是標(biāo)量例如結(jié)構(gòu)指數(shù)或者是數(shù)值組即一定數(shù)量的值。

物質(zhì)的特性例如可以被分成等級(jí)，所述等級(jí)用在0與10之間的結(jié)構(gòu)指數(shù)值來(lái)評(píng)估，在此，值0配屬于砂狀小結(jié)構(gòu)，值10配屬于光滑連續(xù)液體。

由測(cè)量參數(shù)確定結(jié)構(gòu)信號(hào)優(yōu)選以自適應(yīng)方式根據(jù)預(yù)定的算法或?qū)W到的算法進(jìn)行。該處理機(jī)構(gòu)有利地包括用于一維或多維圖案識(shí)別的機(jī)構(gòu)。

在該裝置的一個(gè)有利實(shí)施方式中，該裝置包括控制機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)用于依據(jù)該測(cè)量參數(shù)或依據(jù)由處理機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)信號(hào)提供用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)工作參數(shù)的控制信號(hào)。

該表面結(jié)構(gòu)和與之直接相關(guān)的物質(zhì)狀態(tài)可以允許或造成必須以一定的加工步驟開(kāi)始，中斷或結(jié)束所述加工或者改變所述加工。

這樣的措施通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的工作參數(shù)來(lái)實(shí)行。

工作參數(shù)可以是溫度、軸桿轉(zhuǎn)速、用于驅(qū)動(dòng)工具的電動(dòng)機(jī)的功率或電流、加工過(guò)程的結(jié)束和/或開(kāi)始和/或閥的位置，以便調(diào)節(jié)食品物質(zhì)的其它組成的供應(yīng)，進(jìn)而改變食品的配方。

該控制信號(hào)可能導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)的變化。該控制信號(hào)可以包含開(kāi)始信號(hào)或結(jié)束信號(hào)和/或表明變化程度，例如規(guī)定了一定的溫度變化或功率變化。

工作參數(shù)的變化一般造成食品物質(zhì)的狀態(tài)變化，進(jìn)而造成表面結(jié)構(gòu)的變化。

因此，該裝置有利地包括調(diào)整機(jī)構(gòu)，它設(shè)計(jì)用于依據(jù)測(cè)量參數(shù)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)信號(hào)，所述結(jié)構(gòu)信號(hào)與結(jié)構(gòu)理論值信號(hào)相比較并且在結(jié)構(gòu)信號(hào)按規(guī)定接近理論值信號(hào)時(shí)提供用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)工作參數(shù)的至少一個(gè)控制參量。

結(jié)構(gòu)理論值信號(hào)可以是預(yù)定的，或者來(lái)自早期確定的信號(hào)。

控制機(jī)構(gòu)處理連續(xù)或近似連續(xù)地在加工期間所獲得的測(cè)量參數(shù)。

當(dāng)達(dá)到規(guī)定的結(jié)構(gòu)或者當(dāng)該結(jié)構(gòu)在一定時(shí)間段內(nèi)不變時(shí)，該加工例如利用控制機(jī)構(gòu)可以被中斷和/或該工作參數(shù)可以被改變。

工作參數(shù)包括溫度、輸入功率和/或供應(yīng)組分。容器溫度和/或容器內(nèi)的溫度例如可以通過(guò)加熱循環(huán)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)。

因此，該加工過(guò)程可以鑒于所需工作時(shí)間、待耗能量和要獲得的食品物質(zhì)結(jié)構(gòu)被優(yōu)化。

另外，該任務(wù)還通過(guò)一種運(yùn)行用于加工尤其是含脂肪的食品物質(zhì)的裝置、尤其用于精煉含巧克力的物質(zhì)的裝置的方法來(lái)完成。該方法尤其是用于運(yùn)行如上所述的裝置的方法。

根據(jù)本發(fā)明的方法包括利用一個(gè)或多個(gè)用于獲得測(cè)量參數(shù)的傳感器來(lái)獲得所述測(cè)量參數(shù)，該測(cè)量參數(shù)允許推斷出食品物質(zhì)的表面性能。

所述測(cè)量值優(yōu)選以位置分辨和/或時(shí)間分辨的方式來(lái)獲得。

尤其確定以下測(cè)量參數(shù)，其對(duì)應(yīng)于沿一條線或沿多條線的、尤其在所述容器或軸桿的長(zhǎng)度和/或?qū)挾确秶鷥?nèi)的食品物質(zhì)高度分布，或者對(duì)應(yīng)于在一個(gè)面上的食品物質(zhì)高度分布。

該測(cè)量參數(shù)和進(jìn)而高度分布例如可以沿著或平行于軸桿軸線來(lái)測(cè)定。

位于該容器中的食品物質(zhì)的表面優(yōu)選被非接觸地測(cè)量，尤其是利用如尤其如上所述的電磁傳感器、溫度傳感器、光學(xué)傳感器或聲學(xué)傳感器。

所述表面尤其以在一維或兩維上位置分辨的方式來(lái)測(cè)量。

測(cè)量值的獲得優(yōu)選時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行。

在本發(fā)明方法的一個(gè)有利實(shí)施方式中，尤其如上所述地產(chǎn)生一結(jié)構(gòu)信號(hào)，該結(jié)構(gòu)信號(hào)代表食品物質(zhì)狀態(tài)且尤其是食品物質(zhì)的均質(zhì)度。

該結(jié)構(gòu)信號(hào)可以由代表一個(gè)時(shí)刻或一個(gè)時(shí)間段的一組測(cè)量值來(lái)確定。例如表面條紋能以250hz的重復(fù)頻率被掃描，且全都以10秒確定一個(gè)結(jié)構(gòu)信號(hào)，該結(jié)構(gòu)信號(hào)考慮了最后40秒的測(cè)量值。

替代地或附加地，在一定時(shí)間內(nèi)的測(cè)量值變化也可加入結(jié)構(gòu)信號(hào)中。

該方法尤其包括以下步驟，在該步驟中生成至少調(diào)節(jié)和/或調(diào)整至少一個(gè)工作參數(shù)的控制信號(hào)。

本發(fā)明的方法優(yōu)選是下述方法，在這里，生成一結(jié)構(gòu)信號(hào)，它與結(jié)構(gòu)信號(hào)理論值相比較。根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)工作參數(shù)的控制信號(hào)的自動(dòng)生成。

所述比較可能造成，當(dāng)例如結(jié)構(gòu)信號(hào)離結(jié)構(gòu)信號(hào)理論值較遠(yuǎn)時(shí)繼續(xù)進(jìn)行按照不變的工作參數(shù)的加工。當(dāng)該結(jié)構(gòu)信號(hào)已按規(guī)定接近結(jié)構(gòu)信號(hào)理論值時(shí)，所述加工可被中斷，或者當(dāng)該結(jié)構(gòu)信號(hào)變化太快或太慢時(shí)或當(dāng)在一定時(shí)間內(nèi)的結(jié)構(gòu)信號(hào)變化低于或高于設(shè)定極限值時(shí)，工作參數(shù)被改變。

這些方法步驟可以重復(fù)執(zhí)行，從而進(jìn)行可控的過(guò)程。

該方法可以包括將組分填充入該容器、從容器輸出物質(zhì)、掉轉(zhuǎn)工具轉(zhuǎn)動(dòng)方向、物質(zhì)的熱處理、送出揮發(fā)性成分、食品物質(zhì)的揉制、混合、剪切、拋投和/或軟膏化。

該方法還有利地包括校準(zhǔn)步驟。校準(zhǔn)步驟包括在模型物質(zhì)上獲得測(cè)量參數(shù)，其中該測(cè)量參數(shù)對(duì)應(yīng)于模型物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)，尤其是沿一條線或多條線的、尤其在該容器的或軸桿的長(zhǎng)度和/或?qū)挾确秶鷥?nèi)的模型物質(zhì)高度分布，或者在一個(gè)面上的模型物質(zhì)高度分布。

依據(jù)所確定的測(cè)量參數(shù)生成多個(gè)信號(hào)，并將這些信號(hào)配屬于代表模型物質(zhì)稠度的狀態(tài)等級(jí)。

這些信號(hào)可以與測(cè)量參數(shù)相同或者基于一種算法來(lái)確定，例如通過(guò)多元線性回歸或者其它多變量數(shù)據(jù)分析方法。

從配屬關(guān)系中確定以下參數(shù)，其允許針對(duì)所有信號(hào)將一個(gè)信號(hào)與各自的狀態(tài)等級(jí)對(duì)應(yīng)起來(lái)。

就是說(shuō)，優(yōu)選進(jìn)行所謂的“監(jiān)督學(xué)習(xí)”?；蛘?，也可以采用其它的學(xué)習(xí)方法(主動(dòng)學(xué)習(xí)或非監(jiān)督學(xué)習(xí))，在此，例如測(cè)量數(shù)據(jù)被分門別類，這些類別以表征樣式相互區(qū)分。在此情況下，狀態(tài)等級(jí)無(wú)法外部設(shè)定。

即，該過(guò)程最好自適應(yīng)調(diào)整。

另外，該任務(wù)通過(guò)一種構(gòu)建用于加工尤其是含脂肪的食品物質(zhì)、尤其是精煉含巧克力的物質(zhì)的裝置的方法來(lái)完成。該裝置優(yōu)選是如進(jìn)一步在前面所述的裝置。

根據(jù)本發(fā)明，該方法包括以下步驟。

首先，提供一個(gè)容器，它包括尤其水平設(shè)置的且配備有工具的軸桿，所述工具尤其可繞軸桿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。接著，安裝用于獲得測(cè)量參數(shù)的傳感器，其中該測(cè)量參數(shù)允許推斷出食品物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)，且尤其是對(duì)應(yīng)于食品物質(zhì)的沿一條線或多條線的、尤其是在該容器或軸桿的長(zhǎng)度和/或?qū)挾确秶鷥?nèi)的高度分布或者在一個(gè)面上的食品物質(zhì)的高度分布。

該容器可以是新的容器或者是改裝有傳感器的現(xiàn)有機(jī)器的容器。

傳感器尤其如進(jìn)一步在前面所述地優(yōu)選是光學(xué)傳感器或聲學(xué)傳感器。

此外，該裝置如在更前面所述地優(yōu)選配備有加工機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和/或調(diào)整機(jī)構(gòu)。

另外，該任務(wù)通過(guò)將用于獲得測(cè)量參數(shù)的傳感器用在用于加工尤其是含脂肪的食品物質(zhì)、尤其是精煉含巧克力的物質(zhì)的裝置中的用途來(lái)完成，其中該測(cè)量參數(shù)允許推斷出食品物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)，其中該裝置包括具有至少一個(gè)尤其水平設(shè)置的且配備有工具的軸桿的容器，所述工具尤其可繞軸桿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置，該測(cè)量參數(shù)尤其對(duì)應(yīng)于食品物質(zhì)的沿一條線的、尤其在容器或軸桿的長(zhǎng)度和/或?qū)挾确秶鷥?nèi)的高度分布或者在一個(gè)面上的食品物質(zhì)的高度分布。

另外，該任務(wù)通過(guò)一種用于運(yùn)行用于加工尤其是含脂肪的食品物質(zhì)、尤其是精煉含巧克力的物質(zhì)的裝置的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的計(jì)算機(jī)程序來(lái)完成。該裝置優(yōu)選是如在更前面所述的裝置。該計(jì)算機(jī)程序根據(jù)本發(fā)明包括以下步驟。

首先，讀入測(cè)量數(shù)據(jù)。接著，鑒于代表食品物質(zhì)稠度的結(jié)構(gòu)等級(jí)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的分級(jí)，并且確定一定的結(jié)構(gòu)等級(jí)。

模型數(shù)據(jù)的分級(jí)優(yōu)選利用分級(jí)算法并在采用事先確定的或?qū)W到的且存在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的存儲(chǔ)器內(nèi)的參數(shù)的情況下進(jìn)行。

所述結(jié)構(gòu)等級(jí)最好例如以分級(jí)系數(shù)形式被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的存儲(chǔ)器中。

另外，該計(jì)算機(jī)程序有利地包括將所確定的結(jié)構(gòu)等級(jí)與結(jié)構(gòu)信號(hào)理論值比較并在按規(guī)定接近結(jié)構(gòu)信號(hào)理論值時(shí)生成信號(hào)輸出。

在一個(gè)有利實(shí)施方式中，該計(jì)算機(jī)程序還包括以下步驟：讀入模型數(shù)據(jù)，將模型數(shù)據(jù)分級(jí)，為隨后的分級(jí)確定分級(jí)系數(shù)。

分級(jí)系數(shù)通過(guò)輸入來(lái)確定或者在學(xué)習(xí)過(guò)程中來(lái)確定。

在模型數(shù)據(jù)分級(jí)中，尤其確定用于一種分級(jí)算法的參數(shù)并將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的存儲(chǔ)器內(nèi)。

附圖說(shuō)明

以下，依據(jù)實(shí)施例并結(jié)合附圖來(lái)詳述本發(fā)明，其中：

圖1以從上方看的第一視圖示出本發(fā)明的裝置：

圖2以沿根據(jù)圖1的剖切面b-b的第一截面圖示出本發(fā)明的裝置；

圖3以沿根據(jù)圖1的剖切面a-a的第二截面圖示出本發(fā)明的裝置；

圖4以立體圖示出傳感器座；

圖5示出測(cè)量圖的視圖，在該測(cè)量圖上以彩色視圖形式畫出與時(shí)間相關(guān)的測(cè)量參數(shù)；

圖6示出在一個(gè)加工時(shí)間段內(nèi)的結(jié)構(gòu)指數(shù)的示例性變化過(guò)程；

圖7示出在一個(gè)加工時(shí)間段內(nèi)的各不同值的變化過(guò)程。

具體實(shí)施方式

圖1、圖2和圖3示出用于精煉含巧克力的物質(zhì)的裝置1的不同視圖，該裝置具有容器2和水平布置的多個(gè)軸桿3，每個(gè)軸桿配備有可繞各自軸桿軸線5轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的精煉工具4。

裝置1配備有傳感器6、在這里是激光測(cè)距傳感器用于獲得測(cè)量參數(shù)。該激光測(cè)距傳感器測(cè)得位于容器內(nèi)的且未明確示出的食品物質(zhì)的沿一條測(cè)量線7的高度分布，所述測(cè)量線大致延伸于容器3的長(zhǎng)度8范圍。

傳感器6如圖4詳細(xì)所示設(shè)置在傳感器托座9上。

傳感器托座9包括多個(gè)傳感器位10a、10b、10c，在這里例如是三個(gè)傳感器位10a、10b、10c，在此，其中的一個(gè)傳感器位10c配備有激光測(cè)距傳感器6，一個(gè)傳感器位10b配備有光學(xué)相機(jī)11。一個(gè)傳感器位10a保持空閑。光學(xué)相機(jī)11允許加工過(guò)程的附加視覺(jué)控制，在這里，數(shù)據(jù)可被傳輸給遠(yuǎn)離該裝置1的位置，因此可以實(shí)現(xiàn)遙控。

激光測(cè)距傳感器6在一個(gè)可調(diào)角度α范圍內(nèi)檢測(cè)物體。激光測(cè)距傳感器6被安裝在可傾斜的安裝架12上，從而激光測(cè)距傳感器6的掃描行程可以對(duì)準(zhǔn)容器3內(nèi)的某個(gè)位置，例如對(duì)準(zhǔn)中央軸桿3，即便該傳感器未精確安裝在軸桿3上。

通過(guò)一次掃描行程，即在一次性經(jīng)過(guò)掃描角度α?xí)r，該激光測(cè)距傳感器例如檢測(cè)到700個(gè)測(cè)量值，其對(duì)應(yīng)于沿測(cè)量線7的高度分布，該測(cè)量線延伸于軸桿3的作業(yè)寬度8范圍。激光測(cè)距傳感器6例如以270赫茲的重復(fù)頻率工作，從而它確定隨時(shí)間而變的高度分布。

傳感器6通過(guò)數(shù)據(jù)線與未明確示出的處理機(jī)構(gòu)例如數(shù)據(jù)處理器相連，在處理機(jī)構(gòu)上示出和/或分析所確定的測(cè)量值。另外，在裝置1上也設(shè)有未明確示出的控制機(jī)構(gòu)和/或調(diào)整機(jī)構(gòu)，借此可以影響裝置1的工作參數(shù)。

圖5示出原始測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量圖的用z位置標(biāo)示的y軸對(duì)應(yīng)于每次掃描所測(cè)量的700個(gè)支持點(diǎn)。用時(shí)間表示的x軸相當(dāng)于時(shí)間軸。

測(cè)量參數(shù)13以像素形式按照不同的顏色針對(duì)每個(gè)測(cè)量位置和每個(gè)時(shí)刻被顯示。

當(dāng)前所示的顏色對(duì)應(yīng)于在相應(yīng)支持點(diǎn)在對(duì)應(yīng)時(shí)刻的由掃描儀確定的高度信息。

產(chǎn)生反復(fù)的高度差的工具轉(zhuǎn)動(dòng)造成在時(shí)間曲線中的一定規(guī)律性。在其上方的相當(dāng)無(wú)規(guī)律的結(jié)構(gòu)包含關(guān)于被加工物質(zhì)的稠度的信息。

巧克力物質(zhì)的稠度可以例如以結(jié)構(gòu)等級(jí)形式來(lái)限定，其用呈在0至10之間的結(jié)構(gòu)指數(shù)形式的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)信號(hào)來(lái)表示。在此：

-結(jié)構(gòu)指數(shù)0表示砂類稠度，

-結(jié)構(gòu)指數(shù)2表示礫石類稠度，

-結(jié)構(gòu)指數(shù)4表示泥土類稠度，

-結(jié)構(gòu)指數(shù)6表示粘土類稠度，

-結(jié)構(gòu)指數(shù)8表示糊狀稠度，

-結(jié)構(gòu)指數(shù)9表示軟膏稠度，

-結(jié)構(gòu)指數(shù)10表示液態(tài)稠度。

稠度等級(jí)、在這里是結(jié)構(gòu)指數(shù)值例如可以被手工分配給模型物質(zhì)，據(jù)此，根據(jù)多元線性回歸的算法來(lái)確定用于測(cè)量值和結(jié)構(gòu)指數(shù)之間配屬關(guān)系的參數(shù)。

借助所述參數(shù)，可以建立用于任一物質(zhì)的測(cè)量值的結(jié)構(gòu)指數(shù)。

圖6示出用于兩種不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)指數(shù)的時(shí)間變化曲線。

曲線i是針對(duì)深色巧克力物質(zhì)所確定的并且表明結(jié)構(gòu)指數(shù)基本穩(wěn)定增大至最佳值10，在時(shí)刻t1已經(jīng)達(dá)到該最佳值。

超過(guò)時(shí)刻t1進(jìn)一步精煉將不是必須的，該過(guò)程必然能在控制機(jī)構(gòu)的控制下被事先中斷。

曲線ii是針對(duì)白色巧克力物質(zhì)所確定的。按估計(jì)，首先又表明結(jié)構(gòu)指數(shù)增大，但是，該物質(zhì)保持為泥土稠度。在時(shí)刻t2進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)方向的改變，但這對(duì)結(jié)構(gòu)指數(shù)的進(jìn)一步發(fā)展并無(wú)重要影響。

利用相應(yīng)設(shè)計(jì)的調(diào)整機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)指數(shù)值的停滯可能導(dǎo)致工作參數(shù)變化，例如導(dǎo)致配方變化。

圖7示出在巧克力物質(zhì)加工期間內(nèi)的各不同值的變化過(guò)程。

在此，曲線i表示結(jié)構(gòu)指數(shù)的變化過(guò)程，曲線ii示意性表示容器充滿程度的變化過(guò)程，曲線iii示意性表示電動(dòng)機(jī)電流的變化過(guò)程，曲線iv示意性表示容器內(nèi)的溫度變化。

在時(shí)刻t0開(kāi)始容器的填充，這在曲線ii中以總在增大的容器充滿程度形式被記錄在案。該結(jié)構(gòu)指數(shù)由首先液態(tài)的脂肪相所主導(dǎo)，因而曲線i隨著填充增加首先從值10降低，值10表征液態(tài)稠度。

隨著充滿程度增大和物質(zhì)強(qiáng)度增大，軸桿轉(zhuǎn)動(dòng)所需的電動(dòng)機(jī)電流變得越來(lái)越大，這可在曲線iii上看到。

在時(shí)刻t1，填充階段結(jié)束，葉片轉(zhuǎn)速被調(diào)節(jié)至比較低的值，這使得如曲線iii所示的較低電動(dòng)機(jī)電流變?yōu)楸匦璧?。因?yàn)闆](méi)有進(jìn)一步物料到來(lái)，故根據(jù)曲線ii，充滿程度停滯。

在時(shí)刻t1之后，現(xiàn)在進(jìn)行干態(tài)精煉，在這里，結(jié)構(gòu)指數(shù)進(jìn)一步增大，如曲線i所示。在時(shí)刻t2，再次計(jì)量加入脂肪，這導(dǎo)致結(jié)構(gòu)指數(shù)立即增大。

在時(shí)刻t3，工具的轉(zhuǎn)動(dòng)方向被改變且轉(zhuǎn)速被提高，物質(zhì)隨之被塑化且液化。此時(shí)該傳感器被蓋住，因?yàn)榉駝t它將變臟，因而沒(méi)有確定進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)指數(shù)。