飲料配給系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及飲料配給系統(tǒng)。一種產(chǎn)品配給系統(tǒng)包括：流量控制設備，該流量控制設備被配置成調(diào)節(jié)第一成分。泵模塊被配置成耦接到第二成分的供給?？刂破鞅慌渲贸上蛄髁靠刂圃O備提供第一控制信號來至少部分地基于預定的配方控制第一量的第一成分的供給。控制器進一步被配置成向泵模塊提供第二控制信號來至少部分地基于預定的配方控制第一量的第二成分的供給。
【專利說明】飲料配給系統(tǒng)
[0001]分案說明
[0002]本申請屬于申請日為2008年9月5日的中國發(fā)明專利申請200880113882.5的分
案申請。
[0003]相關(guān)申請
[0004]本公開要求以下專利申請的優(yōu)先權(quán)，其每個申請的全部內(nèi)容都通過引用并入此處:2008年8月27日提交的標題為“RFID System and Method”的美國專利申請N0.61/092, 396 ;2008 年 8 月 27 日提交的標題為“Processing System and Method”的美國專利申請N0.61/092，394 ;2008 年 8 月 27 日提交的標題為“Beverage Dispensing System”的美國專利申請N0.61/092，388 ;2007年9月6日提交的標題為“Content DispensingSystem”的美國專利申請N0.60/970, 501 ；2007年9月6日提交的標題為“VirtualManifold System and method”的美國專利申請N0.60/970，494 ;2007 年 9 月 6 日提交的標題為“FSM System and Method”的美國專利申請N0.60/970，493 ;2007年9月6日提交的標題為 “Virtual Machine System and Method” 的美國專利申請 N0.60/970，495 ;2007 年9月6日提交的標題為“RFID System and Method”的美國專利申請N0.60/970，497 ;2007年 9 月 6 日提交的標題為 “System and Method for Generating a Drive Signal” 的美國專利申請N0.11/851,344 ;2008年5月20日提交的標題為“RFID System and Method”的美國專利申請N0.61/054，757 ;2008年5月20日提交的標題為“Flow Control Module”的美國專利申請N0.61/054，629 ；2008年5月20日提交的標題為“Capacitance-BasedFlow Sensor”的美國專利申請N0.61/054，745 ；2008年5月20日提交的標題為“BeverageDispensing System” 的美國專利申請 N0.61/054, 776。
【技術(shù)領域】
[0005]本公開涉及處理系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于從多個單獨的成分生成產(chǎn)品的處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0006]處理系統(tǒng)可以組合一個或多個成分來形成產(chǎn)品。不幸的是，這樣的系統(tǒng)通常在配置上是靜態(tài)的，并且僅能夠生成數(shù)量比較有限數(shù)目的產(chǎn)品。雖然這樣的系統(tǒng)能夠被重新配置以生成其它產(chǎn)品，但是這樣的重新配置可能需要對機械/電氣/軟件系統(tǒng)進行大量改變。
[0007]例如，為了制造不同產(chǎn)品，可能需要添加新的組件，諸如新的閥、線路、管線和軟件子例程。由于處理系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)有設備/過程不可重新配置并且具有單一的專門用途而因此需要添加額外的組件來完成新的任務，所以可能需要這樣的大量改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在第一實施方式中，一種產(chǎn)品配給系統(tǒng)包括:流量控制設備，所述流量控制設備被配置成調(diào)節(jié)第一成分。泵模塊被配置成耦接到第二成分的供給。所述系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器被配置成，向所述流量控制設備提供第一控制信號來至少部分地基于預定的配方控制第一量的第一成分的供給。所述控制器還被配置成，向所述泵模塊提供第二控制信號來至少部分地基于所述預定的配方控制第一量的第二成分的供給。
[0009]可以包括以下特征中的一個或多個。所述流量控制設備可以包括:流量測量設備，所述流量測量設備被配置成基于在所述流量控制設備內(nèi)流動的第一成分的體積來提供反饋信號?？勺兙€路阻擋(impedance)可以被配置成，至少部分地基于所述流量測量設備的反饋信號和由所述控制器提供的第一控制信號來調(diào)節(jié)所述第一成分。所述流量測量設備可以包括正位移流量測量設備。所述正位移流量測量設備可以包括基于齒輪的正位移流量測量設備。
[0010]所述可變線路阻擋可以包括:具有第一表面的第一剛性元件和具有第二表面的第二剛性元件。可變橫截面流體通路可以至少部分地由所述第一表面和第二表面來限定。所述第一表面可以相對于所述第二表面進行移動，以增加或減小所述可變橫截面流體通路。步進電機可以耦接到所述第一剛性元件和所述第二剛性元件中的一個，用于相對于所述第二表面移動所述第一表面。
[0011]所述泵模塊可以被配置成可釋放地接合第二成分的供給。所述泵模塊可以包括支架部件，所述支架部件被配置成可釋放地接合第二成分的多個供給。所述泵模塊可以包括電磁活塞泵部件，所述電磁活塞泵部件被配置成提供校準確定(calibratedlydetermined)體積的第二成分。
[0012]流量傳感器可以與所述泵模塊相關(guān)聯(lián)。所述流量傳感器可以包括:流體腔和隔膜部件，所述流體腔可以被配置成接納流體，所述隔膜部件可以被配置成每當所述流體腔內(nèi)的流體被位移時都進行位移。變換器部件可以被配置成監(jiān)視所述隔膜部件的位移并且至少部分基于所述流體腔內(nèi)被位移的流體的量來生成流量信號。所述變換器部件可以包括耦接到所述隔膜并且可隨其進行移動的第一電容板，并且可以包括相對于所述流體腔被剛性固定的第二電容板。所述流量信號可以至少部分地基于所述第一電容板和第二電容板之間的電容的改變。
[0013]所述流動控制設備和泵模塊可以耦接到用于混合所述第一成分和第二成分的噴嘴。
[0014]在第二實施方式中，一種流體傳遞系統(tǒng)包括:流體通路，所述流體通路具有以第一垂直高度部署的入口和以高于所述第一垂直高度的第二垂直高度部署的出口。流體泵部署在所述流體入口和流體出口之間。所述流體泵進一步以高于所述第一垂直高度并且低于所述第二垂直高度的第三垂直高度來部署。流量傳感器部署在所述流體入口和流體泵之間。所述流量傳感器被配置成檢測通過流體通路的流體的流動。進入所述流體入口的空氣可以通過所述流體通路通行，并且經(jīng)由所述流體出口流出。
[0015]可以包括以下特征中的一個或多個。所述流體通路的入口可以耦接到成分供給。流體腔可以被配置成接納流體。隔膜部件可以被配置成每當所述流體腔內(nèi)的流體被位移時都進行位移。此外，變換器部件可以被配置成監(jiān)視所述隔膜部件的位移，并且至少部分地基于所述流體腔內(nèi)位移的流體的量來生成流量信號。所述變換器部件可以包括耦接到所述隔膜并且可以隨其進行移動的第一電容板，并且可以包括相對于所述流體腔被剛性固定的第二電容板。所述流量信號可以至少部分地基于所述第一電容板和第二電容板之間的電容改變。
[0016]所述流體泵可以包括電磁活塞泵部件，所述電磁活塞泵部件被配置成提供校準確定的體積的第二成分。
[0017]在第三實施方式中，一種流量控制設備包括:流量測量設備，所述流量測量設備被配置成生成流量反饋信號，所述流量反饋信號指示在配給系統(tǒng)的線路內(nèi)流動的內(nèi)容的體積。反饋控制器系統(tǒng)響應于所述流量反饋信號，并且被配置成將期望的流量體積與所述流量反饋信號作比較，以生成流量控制信號。所述反饋控制器系統(tǒng)包括:前饋控制器，所述前饋控制器用于至少部分地建立用于所述流量控制信號的初始值。可變線路阻擋位于所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)，并且響應于所述流量控制信號。所述可變線路阻擋被配置成至少部分地基于所述流量控制信號來調(diào)節(jié)在所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)流動的內(nèi)容的體積。
[0018]可以包括以下特征中的一個或多個。所述流量測量設備可以包括正位移流量測量設備。所述正位移流量測量設備可以包括基于齒輪的正位移流量測量設備。
[0019]所述可變線路阻擋可以包括具有第一表面的第一剛性元件和具有第二表面的第二剛性元件。可變橫截面流體通路可以至少部分地由所述第一表面和第二表面來限定。所述第一表面可以相對于所述第二表面進行移動，以增加和減小所述可變橫截面流體通路。步進電機可以耦接到所述第一剛性元件和所述第二剛性元件中的一個，用于相對于所述第二表面移動所述第一表面。
[0020]所述可變線路阻擋可以包括:限定包括開孔的第一流體路徑部分的第一剛性元件，以及限定第二流體路徑部分的第二剛性元件。所述第一流體路徑部件可以相對于所述第二流體路徑部分進行移動，以增加或減小由所述第一流體路徑部分和第二流體路徑部分所限定的流體路徑。
[0021]二元閥可以位于所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)，用于選擇性地防止在所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)的內(nèi)容的流動。
[0022]在第四實施方式中，一種流體泵送系統(tǒng)包括:具有流體入口和流體出口的流體通路。流體泵被配置成泵送流體通過所述流體入口和流體出口之間的流體通路?？諝鈾z測傳感器被部署在所述流體入口和流體出口之間。所述空氣檢測傳感器被配置成檢測在所述流體通路內(nèi)空氣的存在。
[0023]可以包括以下特征中的一個或多個。所述流體泵可以包括電磁活塞泵部件，所述電磁活塞泵部件被配置成提供校準確定體積的流體。所述空氣檢測傳感器可以被配置成，響應于空氣檢測傳感器檢測到所述流體通路內(nèi)存在空氣而提供信號。所述流體泵可以進一步被配置成:響應于對所述空氣檢測傳感器檢測到所述流體通路內(nèi)存在空氣進行響應而提供的信號，停止泵送所述流體通過所述流體通路。
[0024]可以在所述流體通路內(nèi)包括閥。所述閥可以被配置成:響應于對所述空氣檢測傳感器檢測到所述流體通路內(nèi)存在空氣進行響應而提供的信號，移動到閉合位置，由此至少部分地防止通過所述流體通路的流體的流動。
[0025]在附圖和以下描述中闡述一個或多個實施方式的細節(jié)。從描述、附圖和權(quán)利要求中，其它特征和優(yōu)點將是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】[0026]通過結(jié)合附圖閱讀以下詳細描述，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征及優(yōu)點，附圖中:
[0027]圖1是處理系統(tǒng)的一個實施例的示圖；
[0028]圖2是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的控制邏輯子系統(tǒng)的一個實施例的示圖；
[0029]圖3是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的大體積成分子系統(tǒng)的一個實施例的示圖；
[0030]圖4是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的微量成分子系統(tǒng)的一個實施例的示圖；
[0031]圖5A是(在非泵送狀態(tài)期間)包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的基于電容的流量傳感器的一個實施例的示圖；
[0032]圖5B是圖5A的基于電容的流量傳感器的俯視示圖；
[0033]圖5C是包括在圖5A的基于電容的流量傳感器內(nèi)的兩個電容板的不圖；
[0034]圖是(在非泵送狀態(tài)、泵送狀態(tài)和空狀態(tài)期間)圖5A的基于電容的流量傳感器的電容值的時變圖；
[0035]圖5E是(在泵送狀態(tài)期間)圖5A的基于電容的流量傳感器的側(cè)面示圖；
[0036]圖5F是(在空狀態(tài)期間)圖5A的基于電容的流動傳感器的側(cè)視示圖；
[0037]圖6A是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的管道/控制子系統(tǒng)的示圖；
[0038]圖6B是基于齒輪的正位移流量測量設備的一個實施例的不圖；
[0039]圖7A和圖7B圖示地描繪了圖3的流量控制模塊的實施例；
[0040]圖8-圖14C圖示地描繪了圖3的流量控制模塊的各種替選實施例；
[0041]圖15A和圖15B圖示地描繪了可變線路阻擋的一部分；
[0042]圖15C圖示地描繪了可變線路阻擋的一個實施例；
[0043]圖16A和圖16B圖示地描繪了根據(jù)一個實施例的基于齒輪的正位移流量測量設備的齒輪；以及
[0044]圖17是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的用戶界面子系統(tǒng)的示圖；
[0045]圖18是由圖1的控制邏輯子系統(tǒng)執(zhí)行的FSM過程的流程圖；
[0046]圖19是第一狀態(tài)圖的示圖；
[0047]圖20是第二狀態(tài)圖的示圖；
[0048]圖21是由圖1的控制邏輯子系統(tǒng)執(zhí)行的虛擬機過程的流程圖；
[0049]圖22是由圖1的控制邏輯子系統(tǒng)執(zhí)行的虛擬管線過程的流程圖；
[0050]圖23是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的RFID系統(tǒng)的等視軸圖；
[0051]圖24是圖23的RFID系統(tǒng)的示圖；
[0052]圖25是包括在圖23的RFID系統(tǒng)內(nèi)的RFID天線部件的示圖；
[0053]圖26是圖25的天線部件的天線回路部件的等視軸圖；
[0054]圖27是用于容納圖1的處理系統(tǒng)的殼體部件的等視軸圖；
[0055]圖28是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的RFID接入天線部件的示圖；
[0056]圖29是包括在圖1的處理系統(tǒng)內(nèi)的替選RFID接入天線部件的示圖；
[0057]圖30是圖1的處理系統(tǒng)的實施例的示圖；
[0058]圖31是圖30的處理系統(tǒng)的內(nèi)部部件的示圖；
[0059]圖32是圖30的處理系統(tǒng)的上部廂體的示圖；
[0060]圖33是圖30的處理系統(tǒng)的流量控制子系統(tǒng)的示圖；[0061]圖34是圖33的流量控制子系統(tǒng)的流量控制模塊的示圖；
[0062]圖35是圖30的處理系統(tǒng)的上部隔間的示圖；
[0063]圖36A和圖36B是圖35的處理系統(tǒng)的電源模塊的示圖；
[0064]圖37A、圖37B和圖37C圖示地描繪了圖35的流量控制子系統(tǒng)的流量控制模塊；
[0065]圖38是圖30的處理系統(tǒng)的下部隔間的示圖；
[0066]圖39是圖38的下部隔間的微量成分塔的不圖；
[0067]圖40是圖38的下部隔間的微量成分塔的示圖；
[0068]圖41是圖39的微量成分塔的四元(quad)產(chǎn)品模塊的示圖；
[0069]圖42是圖39的微量成分塔的四元產(chǎn)品模塊的示圖；
[0070]圖43A、圖43B和圖43C是微量成分容器的一個實施例的示圖；
[0071]圖44是微量成分容器的另一個實施例的不圖；
[0072]圖45A和圖45B圖示地描繪了圖30的處理系統(tǒng)的下部隔間的替選實施例；
[0073]圖46A、圖46B、圖46C和圖46D圖示地描繪了圖45A和圖45B的下部隔間的微量成分架的一個實施例；
[0074]圖47A、圖47B、圖47C、圖47D、圖47E和圖47F圖示地描繪了圖46A、圖46B、圖46C和圖46D的微量成分架的四元產(chǎn)品模塊；
[0075]圖48圖示地描繪了圖47A、圖47B、圖47C、圖47D、圖47E和圖47F的四元產(chǎn)品模塊的管道部件；
[0076]圖49A、圖49B和圖49C圖示地描繪了圖45A和圖45B的下部隔間的大體積微量成分部件；
[0077]圖50圖不地描繪了圖49A、圖49B、圖49C的大體積微量成分部件的管道部件；
[0078]圖51圖示地描繪了用戶界面支架中的用戶界面屏幕的一個實施例；
[0079]圖52圖示地描繪了不具有屏幕的用戶界面支架的一個實施例；
[0080]圖53是圖52的支架的詳細側(cè)視圖；以及
[0081]圖54和55圖示地描繪了膜泵。
[0082]各個附圖中的相同的附圖標記指示相同元件。
【具體實施方式】
[0083]這里描述了一種產(chǎn)品配給系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個或多個模塊化組件，也稱作“子系統(tǒng)”。雖然在這里描述了示例性系統(tǒng)，但是在各種實施例中，產(chǎn)品配給系統(tǒng)可以包括所描述的子系統(tǒng)的一個或多個，但是該產(chǎn)品配給系統(tǒng)并不僅僅限于這里所描述的子系統(tǒng)的一個或多個。因此，在一些實施例中，在產(chǎn)品配給系統(tǒng)中可以使用額外的子系統(tǒng)。
[0084]以下公開將討論允許混合和處理各種成分以形成產(chǎn)品的各種電氣組件、機械組件、電子機械組件以及軟件處理(即，子系統(tǒng))的交互和協(xié)作。這樣的產(chǎn)品的示例可以包括但不限于:基于奶制品的產(chǎn)品(例如，奶昔、奶泡沫、麥乳精、牛乳凍)、基于咖啡的產(chǎn)品(例如，咖啡、卡布其諾、濃咖啡)、基于汽水(soda)的產(chǎn)品(例如，泡沫、蘇打水/果汁)、基于茶的產(chǎn)品(例如，冰茶、甜茶、熱茶)、基于水的產(chǎn)品(例如，礦泉水、帶味道的礦泉水、維生素礦泉水、高電解質(zhì)飲料、高碳水化合物飲料)、基于固體的產(chǎn)品(例如，什錦果麥(traiI mix)、基于格蘭諾拉麥片的產(chǎn)品、什錦堅果、谷類產(chǎn)品、什錦谷物產(chǎn)品)、醫(yī)藥產(chǎn)品(例如，不溶性藥物、可注射性藥物、可吸收性藥物、透析液)、基于酒精的產(chǎn)品(例如，混合飲料、汽水酒、基于蘇打的酒精飲料、基于水的酒精飲料、帶味道烈酒的啤酒)；工業(yè)產(chǎn)品(例如，溶劑、涂料、潤滑劑、染料);以及健康/美容輔助產(chǎn)品(例如，洗發(fā)水、化妝品、肥皂、護發(fā)素、護膚品、局部藥膏)。
[0085]該產(chǎn)品可以使用一種或多種“成分“來生產(chǎn)。成分可以包括一種或多種流體、粉末、固體或氣體。流體、粉末、固體和/或氣體可以在處理和配給的上下文中進行重構(gòu)或稀釋。該產(chǎn)品可以是流體、固體、粉末或氣體。
[0086]各種成分可以稱為“大量成分”、“微量成分”或“大體積微量成分”?？梢詫⑺褂玫某煞值囊环N或多種包含在殼體內(nèi)，即，產(chǎn)品配給機器的一部分。然而，可以在該機器的外部存儲或生產(chǎn)成分的一種或多種。例如，在一些實施例中，可以在該機器的外部存儲大量使用的(各種質(zhì)量的)水或其它成分(例如，在一些實施例中，可以在該機器的外部存儲高果糖玉米糖漿)，而可以在該機器本身內(nèi)存儲例如粉末形式成分、濃縮成分、營養(yǎng)物、藥物的其它成分和/或氣瓶。
[0087]以上所提到的電氣組件、機械組件、電子機械組件和軟件處理的各種組合將在以下進行討論。雖然以下所描述的組合公開了，例如，使用各種子系統(tǒng)生產(chǎn)飲料和醫(yī)藥產(chǎn)品(例如，透析液)，但是這并不意在對該公開內(nèi)容進行限制，而是意在作為其中子系統(tǒng)可以一起進行工作以創(chuàng)建/配給產(chǎn)品的方式的示例性實施例。特定地，電氣組件、機械組件、電子機械組件和軟件處理(其每一個將在以下更為詳細地進行討論)可以用于生產(chǎn)以上所提到的任何一個或與其類似的任何其它產(chǎn)品。
[0088]參考圖1，示出了處理系統(tǒng)10的一般視圖，該處理系統(tǒng)10被示為包括多個子系統(tǒng)，即:存儲子系統(tǒng)12、控制邏輯子系統(tǒng)14、大體積成分子系統(tǒng)16、微量成分子系統(tǒng)18、管道/控制子系統(tǒng)20、用戶界面子系統(tǒng)22和噴嘴24。以上所描述的子系統(tǒng)12、14、16、18、20、22中的每一個都將在以下更為詳細地進行描述。
[0089]在處理系統(tǒng)10的使用期間，用戶26可以使用用戶界面子系統(tǒng)22來選擇用于配給(到容器30中)的特定產(chǎn)品28。經(jīng)由用戶界面子系統(tǒng)22，用戶26可以選擇用于包括在這樣的產(chǎn)品內(nèi)的一個或多個選項。例如，選項可以包括但不限于，添加一種或多種成分。在一個示例性實施例中，該系統(tǒng)是用于配給飲料的系統(tǒng)。在該實施例中，用戶可以選擇要添加到飲料中的各種口味(例如，包括但不限于，檸檬口味、酸橙口味、巧克力口味和香草口味)；向飲料添加一種或多種營養(yǎng)(例如，包括但不限于，維生素A、維生素C、維生素D、維生素E、維生素B6、維生素B12和鋅)；向飲料添加一種或多種其它飲料(例如，包括但不限于，咖啡、牛奶、檸檬水和冰茶)；以及向飲料添加一種或多種食品(例如，冰淇淋、酸奶)。
[0090]一旦用戶26經(jīng)由用戶界面子系統(tǒng)22進行了適當選擇，用戶界面子系統(tǒng)22就(經(jīng)由數(shù)據(jù)總線32)向控制邏輯子系統(tǒng)14發(fā)送適當?shù)臄?shù)據(jù)信號?？刂七壿嬜酉到y(tǒng)14可以處理這些數(shù)據(jù)信號并且可以(經(jīng)由數(shù)據(jù)總線34)檢索從保存在存儲子系統(tǒng)12上的多個配方36中所選取的一個或多個配方。術(shù)語“配方”是指用于處理/創(chuàng)建所請求產(chǎn)品的指令。當從存儲子系統(tǒng)12檢索到配方時，控制邏輯子系統(tǒng)14可以處理該配方，并且(經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38)向例如大量成分子系統(tǒng)16、微量成分子系統(tǒng)18 (并且在一些實施例中，未不出的大體積微量成分，其可以包括在關(guān)于處理所進行的有關(guān)微量成分的描述中。關(guān)于用于配給這些大體積微量成分的子系統(tǒng)，在一些實施例中，可以微量成分部件的替選部件可以用于配給這些大體積微量成分)，以及管道/控制子系統(tǒng)20提供適當?shù)目刂菩盘?，引起產(chǎn)品28 (其被配給到容器30中)的生產(chǎn)。
[0091]還參考圖2，示出了控制邏輯子系統(tǒng)14的示圖?？刂七壿嬜酉到y(tǒng)14可以包括:微處理器100 (例如，加利福尼亞Santa Clara的Intel公司所生產(chǎn)的ARM?微處理器)、非易失性存儲器(例如，只讀存儲器102)和易失性存儲器(例如，隨機存取存儲器104);其每一個均可以經(jīng)由一個或多個數(shù)據(jù)/系統(tǒng)總線106、108進行互連。如以上所討論的，用戶界面子系統(tǒng)22可以經(jīng)由數(shù)據(jù)總線32耦接到控制邏輯子系統(tǒng)14。
[0092]控制邏輯子系統(tǒng)14還可以包括:用于向揚聲器112提供例如模擬音頻信號的音頻子系統(tǒng)110，其可以被并入處理系統(tǒng)10中。音頻子系統(tǒng)110可以經(jīng)由數(shù)據(jù)/系統(tǒng)總線114耦接到微處理器100。
[0093]控制邏輯子系統(tǒng)14可以執(zhí)行操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)的示例可以包括但不限于，微軟Windows CE?、Redhat Linux?、Palm OS?或者設備特定的(B卩，定制)操作系統(tǒng)。
[0094]可以存儲在存儲子系統(tǒng)12上的上述操作系統(tǒng)的指令集和子例程可以由一個或多個處理器(例如，微處理器100)和并入控制邏輯子系統(tǒng)14的一個或多個存儲器架構(gòu)(例如，只讀存儲器102和/或隨機存取存儲器104)來執(zhí)行。
[0095]例如，存儲子系統(tǒng)12可以包括，例如，硬盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、光驅(qū)動器、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、CF (即，致密閃存)卡、SD (即，安全數(shù)字)卡、智能媒體卡、記憶棒和多媒體卡。
[0096]如以上所討論的，存儲子系統(tǒng)12可以經(jīng)由數(shù)據(jù)總線34耦接到控制邏輯子系統(tǒng)14?？刂七壿嬜酉到y(tǒng)14還可以包括存儲控制器116 (以虛線示出)，用于將微處理器100所提供的信號轉(zhuǎn)換為可由存儲系統(tǒng)12使用的格式。此外，存儲控制器116可以將由存儲子系統(tǒng)12提供的信號轉(zhuǎn)換為可由微處理器100使用的格式。
[0097]在一些實施例中，還包括以太網(wǎng)連接。
[0098]如以上所討論的，可以將大體積成分子系統(tǒng)(這里也被稱作“大量成分”)16、微量成分子系統(tǒng)18和/或管道/控制子系統(tǒng)20經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38耦接到控制邏輯子系統(tǒng)14?？刂七壿嬜酉到y(tǒng)14可以包括總線接口 118 (以虛線示出)，用于將微處理器100提供的信號轉(zhuǎn)換為可由大體積成分子系統(tǒng)16、微量成分子系統(tǒng)18和/或管道/控制子系統(tǒng)20所使用的格式。此外，總線接口 118可以將由大體積成分子系統(tǒng)16、微量成分子系統(tǒng)18和/或管道/控制子系統(tǒng)20提供的信號轉(zhuǎn)換為可由微處理器100使用的格式。
[0099]如以下將要更為詳細討論的，控制邏輯子系統(tǒng)14可以執(zhí)行可以控制處理系統(tǒng)10的操作的一個或多個控制過程120 (例如，有限狀態(tài)機過程(FSM過程122)、虛擬機過程124和虛擬管線過程126)?？梢源鎯υ诖鎯ψ酉到y(tǒng)12上的控制處理120的指令集和子例程可以由一個或多個處理器(例如，微處理器100)和并入控制邏輯子系統(tǒng)14的一個或多個存儲器架構(gòu)(例如，只讀存儲器102和/或隨機存取存儲器104)來執(zhí)行。
[0100]還參考圖3,不出了大體積成分子系統(tǒng)16和管道/控制子系統(tǒng)20的不圖。大體積成分子系統(tǒng)16可以包括用于容納在制造飲料時快速使用的消費品的容器。例如，大體積成分子系統(tǒng)16可以包括二氧化碳供給150、水供給152和高果糖玉米糖漿供給154。在一些實施例中，大體積成分臨近其它子系統(tǒng)。二氧化碳供給150的示例可以包括但不限于，壓縮的氣態(tài)二氧化碳罐(未示出)。水供給152的示例可以包括但不限于，市政水供給(未示出)、蒸餾水供給、過濾水供給、反向滲透(“R0”)水供給或其它期望的水供給。高果糖玉米糖漿供給154的示例可以包括但不限于，高度濃縮的高果糖玉米糖漿的一個或多個罐(未示出)或者高果糖玉米糖漿的一個或多個盒中袋包裝。
[0101]大體積成分子系統(tǒng)16可以包括用于從(二氧化碳供給150提供的)二氧化碳氣體和(水供給152提供的)水生成碳酸水的碳酸化器156。碳酸水158、水160和高果糖玉米糖漿162可以被提供給冷卻板部件163 (例如，配給其中期望對其進行冷卻的產(chǎn)品實施例中。在一些實施例中，所述冷卻板部件不作為配給系統(tǒng)的一部分被包括或者可以是雙通的)。冷卻板部件163可以被設計為將碳酸水158、水160和高果糖玉米糖漿162冷卻到期望的最佳飲用溫度(例如，40° F)。
[0102]雖然示出了單個冷卻板163來冷卻碳酸水158、水160和高果糖玉米糖漿162，但是這僅是用于說明的目的，而并非對意在對本公開內(nèi)容進行限制，因為其它配置是可能的。例如，單獨的冷卻板用于冷卻碳酸水158、水160和高果糖玉米糖漿162中的每一個。一旦被冷卻，冷卻的碳酸水164、冷卻的水166和冷卻的高果糖玉米糖漿168可以被提供到管道/控制子系統(tǒng)20。并且在其它的實施例中，可以不包括冷卻板。在一些實施例中，可包括至少一個加熱板。
[0103]雖然管道被描繪為具有所示出的順序，但是在一些實施例中，并不使用該順序。例如，這里所描述的流量控制模塊可以以不同順序來配置，即，流量測量設備、二元閥并且然后的可變線路阻擋。
[0104]出于描述的目的，以下將參考使用該系統(tǒng)配給作為產(chǎn)品的軟飲料來對該系統(tǒng)進行描述，即，所描述的大量成分/大體積成分將包括高果糖玉米糖漿、碳酸水和水。然而，在配給系統(tǒng)的其它實施例中，大量成分本身和大量成分的數(shù)目可以變化。
[0105]出于圖示的目的，管道/控制子系統(tǒng)20被示為包括三個流量控制模塊170、172、174。流量控制模塊170、172、174通常可以控制高體積成分的體積和/或流動速度。流量控制模塊170、172、174的每一個均可以包括流量測量設備(例如，流量測量設備176、178、180)，它們(分別)對冷卻的碳酸水164、冷卻的水166和冷卻的高果糖玉米糖漿168的體積進行測量。流量測量設備176、178、180可以(分別)向反饋控制器系統(tǒng)188、190、192 (分別)提供反饋信號182、184、186。
[0106]反饋控制器系統(tǒng)188、190、192(在以下更為詳細地描述)可以將流量反饋信號182、184、186與(分別對冷卻的碳酸水164、冷卻的水166和冷卻的高果糖玉米糖漿168中的每一個所限定的)期望流量體積進行比較。當對流量反饋信號182、184、186進行了處理時，反饋控制器系統(tǒng)188、190、192 (分別)可以(分別)生成可以(分別)提供給可變線路阻擋200、202、204的流量控制信號194、196、198。可變線路阻擋200、202、204的示例在美國專利如.:5，755，683和美國專利公開N0.=2007/0085049中公開并要求保護，二者的全部內(nèi)容通過引用并入這里。可變線路阻擋200、202、204可以(分別)對通過線路218、220、222的冷卻的碳酸水164、冷卻的水166和冷卻的高果糖玉米糖漿168的流量進行調(diào)節(jié)，其被提供到噴嘴24和(后續(xù)的)容器30。然而，這里描述了可變線路阻擋的額外的實施例。
[0107]線路218、220、222可以額外地包括(分別)用于在不期望/需要流體流動時的時間期間(例如，在運輸、保存過程和停工期間)防止流體流動通過線路218、220、222的二元閥212、214、216。在一個實施例中，二元閥212、214、216可以包括螺線管操作的二元閥。然而，在其它實施例中，二元閥可以是本領域已知的任何二元閥，包括但不限于，通過任何手段促動的二元閥。此外，二元閥212、214、216可以被配置成只要在處理系統(tǒng)10不配給產(chǎn)品時就防止流體流動通過線路218、220、222。此外，二元閥212、214、216的功能可以通過完全關(guān)閉的可變線路阻擋200、202、204并且由此防止流體流動通過線路218、220、222來經(jīng)由可變線路阻擋200、202、204來實現(xiàn)。
[0108]如以上所討論的，圖3僅提供了管道/控制子系統(tǒng)20的說明性視圖。因此，因為其它配置也是可能的，所以以其圖示管道/控制子系統(tǒng)20的方式并非意在對該公開進行限制。例如，反饋控制器系統(tǒng)182、184、186的一些或所有功能可以被并入控制邏輯子系統(tǒng)14。而且，關(guān)于流量控制模塊170、172、174，圖3中所示的組件的順序配置僅僅是出于說明的目的。因此，所示的順序配置僅作為示例性實施例。然而，在其它實施例中，該組件可以以不同順序來布置。
[0109]還參考圖4，示出了微量成分子系統(tǒng)18和管道/控制子系統(tǒng)20的俯視示圖。微量成分子系統(tǒng)18可以包括產(chǎn)品模塊部件250，其可以被配置成可釋放地接合一個或多個產(chǎn)品容器252、254、256、258，其可以被配置成保持微量成分在生產(chǎn)產(chǎn)品28時供使用。該微量成分是在制造產(chǎn)品中所使用的基質(zhì)(substrate)。這樣的微量成分/基質(zhì)的示例可以包括但不限于，軟飲料調(diào)味劑的第一部分、軟飲料調(diào)味劑的第二部分、咖啡調(diào)味劑、營養(yǎng)物、藥物，并且可以是流體、粉末或固體。然而，出于說明的目的，以下描述是指作為流體的微量成分。在一些實施例中，微量成分是粉末或固體。在微量成分是粉末的情況下，該系統(tǒng)可以包括用于計量粉末和/或重構(gòu)粉末的額外的子系統(tǒng)(雖然，如以下示例所描述的，在微量成分是粉末的情況下，作為混合產(chǎn)品的方法的一部分可以對粉末進行重構(gòu)，即，軟件管線)。
[0110]產(chǎn)品模塊部件250可以包括被配置成可釋放地接合多個產(chǎn)品容器252、254、256、258的多個槽部件260、262、264、266。在該特定示例中，產(chǎn)品模塊部件250被示為包括四個槽部件(即槽260、262、264、266)，并且因此可以被稱為四元產(chǎn)品模塊部件。當在產(chǎn)品模塊部件250內(nèi)定位產(chǎn)品容器252、254、256、258的一個或多個時，產(chǎn)品容器(例如，產(chǎn)品容器254)可以以箭頭268的方向滑入槽部件(例如，槽部件262)。雖然如這里所示，在示例性實施例中，描述了“四元產(chǎn)品模塊”部件，但是在其它實施例中，模塊部件內(nèi)可以包含更多或更少的產(chǎn)品。根據(jù)配給系統(tǒng)所配給的產(chǎn)品，產(chǎn)品容器的數(shù)目可以變化。因此，包含在任何模塊組件內(nèi)的產(chǎn)品的數(shù)目可以是應用特定的，并且可以被選擇以滿足任何期望的系統(tǒng)特性，包括但不限于，系統(tǒng)的效率、必要性和/或功能。
[0111]出于說明的目的，產(chǎn)品模塊部件250的每個槽部件被示為包括泵部件。例如，槽部件252被示為包括泵部件270 ;槽部件262被示為包括泵部件272 ;槽部件264被示為包括泵部件274 ;并且槽部件266被示為包括泵部件276。
[0112]耦接到泵部件270、272、274、276的每一個的入口端口可以可釋放地接合包括在產(chǎn)品容器內(nèi)的產(chǎn)品噴孔(orifice)。例如，泵組件272被示為包括入口端口 278，其被配置成可釋放地接合包括在產(chǎn)品容器254內(nèi)的容器噴孔280。入口端口 278和/或產(chǎn)品噴孔280可以包括一個或多個密封部件(未示出)，例如，一個或多個O形環(huán)或粗頭的接頭以促進防漏密封。耦接到每個泵部件的入口端口(例如，入口端口 278)可以由剛性的“管狀”材料構(gòu)成，或者可以由柔性“導管狀”材料構(gòu)成。
[0113]泵部件270、272、274、276的一個或多個的示例可以包括但不限于，在每次對泵部件270、272、274、276的一個或多個通電時都提供校準的期望流體流量的電磁活塞泵部件。在一個實施例中，這樣的泵可以由意大利Pavia的ULKA CostruzioniElettromeccaniche S.p.A提供。例如,每次由控制邏輯子系統(tǒng)14經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38對泵部件(例如，泵部件274)通電時，泵部件可以提供包括在產(chǎn)品容器256內(nèi)的約30 μ L的流體微量成分(然而，所提供的調(diào)味劑的體積可以校準地變化)。而且，僅出于說明的目的，所述微量成分在該部分的描述中是流體。術(shù)語“校準地”指可以經(jīng)由泵部件和/或其獨立的泵的校準確定的體積的或其它信息和/或特性。
[0114]泵部件270、272、274、276的其它示例和各種泵送技術(shù)在美國專利N0.4，808, 161 ；美國專利N0.4，826，482 ;美國專利N0.4，976，162 ;美國專利N0.5，088，515和美國專利N0.5，350, 357中有所描述，其所有的全部內(nèi)容通過弓I用并入這里。在一些實施例中，所述泵部件為如圖54-55所示的膜泵。在一些實施例中，泵部件可以是泵部件的任何一個，并且可以使用美國專利N0.5，421，823中所描述的泵技術(shù)的任何一個，其全部內(nèi)容通過引用并入這里。
[0115]以上所引用的參考文獻描述了可以用于泵送流體的基于空氣作用促動的膜的泵的非限定性示例。出于一種或多種原因，基于空氣作用促動的膜的泵部件是有利的，包括但不限于，在大量占空比上可靠并且準確地傳遞量，例如，微升量的各種化合物流體；和/或由于空氣作用促動的泵可以需要較少的電力，原因在于其使用例如來自二氧化碳源的空氣作用的動力。此外，基于膜的泵不需要其中表面相對于密封進行移動的動態(tài)密封。諸如ULKA所制造的那些振動泵通常需要使用動態(tài)彈性密封，其會隨時間而失效，例如在暴露于特定類型的流體和/或磨損之后。在一些實施例中，基于空氣作用促動的膜的泵可能比其它泵更加可靠、成本有效，并且更易于校準。它們還可以比其它泵產(chǎn)生更小的噪聲，生成更少的熱量并且消耗更少的電力。圖54中示出了基于膜的泵的非限定性示例。
[0116]圖54-55所示的基于膜的泵部件2900的各個實施例包括:空腔，其在圖54中為2944，其還可以稱為泵送室，并且在圖55中為2944，其還可以稱為控制流體室。該空腔包括橫隔膜2940，其將空腔分為兩個腔，泵送腔2942和容積腔2944。
[0117]現(xiàn)在參考圖54，示出了示例性的基于膜的泵部件2900的圖形描繪。在該實施例中，基于膜的泵組件2900包括膜或橫隔膜2940、泵送室2942、控制流體室2944 (最好參見圖55)、三端口開關(guān)閥2910以及止回閥2920和2930。在一些實施例中，泵送室2942的容積可處于約20微升至約500微升的范圍內(nèi)。在示例性實施例中，泵送室2942的容積可以處于約30微升至約250微升的范圍內(nèi)。在其它的示例性實施例中，泵送室2942的容積可以處于約40微升至約100微升的范圍內(nèi)。
[0118]開關(guān)閥2910可以被操作成將泵控制通道2958設置為與開關(guān)閥流體通道2954或開關(guān)閥流體通道2956相連通。在非限定性實施例中，開關(guān)閥2910可以為對經(jīng)由控制線路2912的電信號輸入進行操作的電磁操作的電磁閥。在其它非限定性實施例中，開關(guān)閥2910可以是對氣壓或液壓信號輸入進行操作的基于氣壓或液壓的膜的閥。在其它的實施例中，開關(guān)閥2910可以是缸體內(nèi)流體、氣壓、機械或電磁促動的活塞。更一般地，預期可以在泵部件2900中使用任何其它類型的閥，其優(yōu)選是該閥能夠在開關(guān)閥流體通道2954和開關(guān)閥流體通道2956之間切換與泵控制通道2958相連通的流體。
[0119]在一些實施例中，開關(guān)閥流體通道2954連接到正流體壓力源(其可以為氣壓或水壓)。所需要的流體壓力的量可以取決于一個或多個因素，包括但不限于，橫隔膜2940的張力強度和彈性，所泵送的流體的密度和/或粘性，流體中分解的固體的可溶性程度和/或泵部件2900內(nèi)的流體通道和端口的長度和大小。在各個實施例中，流體壓力源可以處于約15psi至約250psi的范圍內(nèi)。在示例性實施例中，流體壓力源可以處于約60psi至約IOOpsi的范圍內(nèi)。在另一示例性實施例中，流體壓力源可以處于約70psi至約80psi的范圍內(nèi)。如以上所討論的，配給系統(tǒng)的一些實施例可以產(chǎn)生碳酸飲料，并且由此可以使用碳酸水作為成分。在這些實施例中，用于生成碳酸飲料的C02的氣體壓力通常約為75psi，相同氣體壓力源也可被調(diào)節(jié)得更低，并且在一些實施例中使用以驅(qū)動用于在飲料配給器中泵送少量流體的基于膜的泵。
[0120]響應于經(jīng)由控制線路2912提供的適當?shù)男盘?，閥2910可以設置開關(guān)閥流體通道2954與泵控制通道2958流體連通。正流體壓力由此能夠被傳送至橫隔膜2940，其繼而能夠迫使泵送室2942中的流體通過泵出口通道2950流出。止回閥2930確保放置所泵送的流體通過入口通道2952流出泵送室2942。
[0121]開關(guān)閥2910可以經(jīng)由控制線路2912設置泵控制通道2958與開關(guān)閥流體通道2956流體連通，這可以使得橫隔膜2940觸及泵送室2942的壁(如圖54中所示)。在實施例中，開關(guān)閥流體通道2956可以連接到真空源，該真空源在與泵控制通道2958流體連通時可以使得橫隔膜2940縮回，減小泵控制室2944的容積，并且增加泵送室2942的容積。橫隔膜2940的縮回使得流體經(jīng)由泵入口通道2952進入泵送室2942。止回閥2920防止所泵送的流體經(jīng)由出口通道2950反向流動回到泵送室2942。
[0122]在一個實施例中，橫隔膜2940可以由半剛性的類彈簧的材料所構(gòu)成，在橫隔膜上施加傾向以保持彎曲或球形的形狀，并且用作杯狀的橫隔膜型彈簧。例如，橫隔膜2940至少部分地由金屬薄片來構(gòu)成或壓制，可以使用的金屬包括但不限于，高碳彈簧鋼、鎳銀、高鎳合金、不銹鋼、鈦合金、鈹銅等，但并不局限于此。構(gòu)造泵部件2900使得橫隔膜2940的凸起表面面對泵控制室2944和/或泵控制通道2948。因此，橫隔膜2940可以具有在朝著泵送室2942的表面推壓之后縮回的自然趨勢。在該情況下，開關(guān)閥流體通道2956能夠連接到周圍環(huán)境(大氣)壓力，允許橫隔膜2940自動縮回，并且經(jīng)由泵入口通道2952將流體吸入泵送室2942。在一些實施例中，彈簧類橫隔膜的凹進部分限定了與每次泵沖程所傳遞的流體體積基本上/近似相等的容積。這具有排除了構(gòu)造具有限定的容積的泵送室的需要的優(yōu)點，該泵送室的確切大小難以在可接受公差內(nèi)進行制造，和/或在可接受公差內(nèi)制造成本昂貴。在該實施例中，所述泵控制室的形狀與處于休止的橫隔膜的凸起側(cè)相適應，并且相反表面的幾何形狀可以是任何幾何形狀，即，可以不與性能相關(guān)。
[0123]在實施例中，隔膜泵所傳遞的體積可以以“開放式回路”的方式來執(zhí)行，而不提供用于感應和驗證每次泵沖程的預期流體體積的機制。在另一實施例中，在薄膜沖程期間通過泵室所泵送的流體的體積可以使用流體管理系統(tǒng)(FMS)技術(shù)來測量，該技術(shù)在美國專利N0.4，808，161,4, 826，482,4, 976，162,5, 088，515 和 5，350，357 中更為詳細地進行描述，其所有的全部內(nèi)容通過引用并入這里。簡要來說，F(xiàn)MS測量用于檢測利用基于隔膜的泵的每次沖程所傳遞的流體體積。一個小型的固定基準空氣室位于該泵部件的外部，或者例如在氣壓管線(未示出)中。閥將基準室和第二壓力傳感器相隔離?？梢酝ㄟ^向基準室充氣、測量壓力并且然后打開到泵送室的閥來準確計算所述泵的沖程體積?？梢曰诨鶞适业墓潭ㄈ莘e以及當將基準室連接到泵室時的壓力改變來計算該室一側(cè)的空氣體積。[0124]產(chǎn)品模塊部件250可以被配置成可釋放地接合支架部件282。支架部件282可以是處理系統(tǒng)10的一部分(并且剛性固定于其中)。雖然在這里被稱作“支架部件”，但是該部件可以在其它實施例中有所變化。支架部件用于確保產(chǎn)品模塊部件282處于期望位置。支架部件282的示例可以包括但不限于，被配置成可釋放地接合產(chǎn)品模塊250的處理系統(tǒng)10內(nèi)的擱架。例如，產(chǎn)品模塊250可以包括接合設備(例如，夾持部件、插槽部件、插銷部件、弓丨腳部件；未示出)，其被配置成可釋放地接合并入支架部件282內(nèi)的輔助設備。
[0125]管線/控制子系統(tǒng)20可以包括管線部件284，該管線部件284可以被配置成包括多個入口端口 286、288、290、292，該入口端口被配置成可釋放地接合并入泵組件270、272、274,276的每一個中的泵噴孔(例如，泵噴孔294、296、298、300)。當將產(chǎn)品模塊250定位于支架部件282上時，產(chǎn)品模塊250可以以箭頭302的方向進行移動，由此允許入口端口 286、288,290,292 可釋放地(分別)接合泵噴孔 294、296、298、300。入 口端口 286、288、290、292和/或泵噴孔294、296、298、300可以包括以上所描述的一個或多個O型環(huán)或其它密封部件(未示出)以促進防漏密封。包括在管線部件284內(nèi)的入口端口(例如，入口端口 286、288、290、292)可以由剛性的“導管形”材料構(gòu)成或者由柔性“管狀”材料構(gòu)成。
[0126]管線部件284可以被配置成接合導管束304，該導管束304可以(直接或間接)管接(plumb)至噴嘴24。如以上所討論的，大體積成分子系統(tǒng)16在至少一個實施例中還向噴嘴24提供冷卻碳酸水164、冷卻水166和/或冷卻高果糖玉米糖漿168形式的流體。因此，由于控制邏輯子系統(tǒng)14可以(在該特定示例中)調(diào)節(jié)各種大體積成分(例如冷卻碳酸水164、冷卻水166、冷卻高果糖玉米糖漿168)的特定量以及各種微量成分(例如，第一基質(zhì)(即，調(diào)味劑)、第二基質(zhì)(即，營養(yǎng)物)和第三基質(zhì)(即，藥物))的量，所以控制邏輯子系統(tǒng)14可以精確控制產(chǎn)品28的組成。
[0127]如以上所討論的，泵部件270、272、274、276的一個或多個可以是在每次由控制邏輯子系統(tǒng)14 (經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38)激勵泵部件270、272、274、276的一個或多個時提供定義并且恒定量的流體的電磁活塞泵部件。此外并且如以上所討論的，控制邏輯子系統(tǒng)14可以執(zhí)行可以控制處理系統(tǒng)10的操作的一個或多個控制過程120。這樣的控制過程的示例可以包括:用于生成驅(qū)動信號的驅(qū)動信號生成過程(未示出)，所述驅(qū)動信號可以從控制邏輯子系統(tǒng)14經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38提供到泵部件270、272、274、276。用于生成上述驅(qū)動信號的一種示例性方法在2007年9月6日提交的標題為SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING A DRIVESIGNAL的美國專利申請N0.11/851，344中進行公開，其作為附件A附加于此，其全部公開通過應引用并入這里。
[0128]雖然圖4描繪了在一個噴嘴24，但是在各個其它實施例中，可以包括多于一個的噴嘴24。在一些實施例中，多于一個的容器30可以接納例如經(jīng)由多于一個集合的導管束從系統(tǒng)所配給的產(chǎn)品。因此，在一些實施例中，可以配給所述配給系統(tǒng)，使得一個或多個用戶可以請求同時配給一種或多種產(chǎn)品。
[0129]基于電容的流量傳感器306、308、310、312可以用于感測上述微量成分通過泵部件270、272、274、276的每一個的流量。
[0130]還參考圖5A (側(cè)視圖)和圖5B (俯視圖)，示出了示例性的基于電容的流量傳感器308的詳細視圖。基于電容的流量傳感器308可以包括第一電容板310和第二電容板312。第二電容板312可以被配置成可關(guān)于第一電容板310進行移動。例如，第一電容板310可以被剛性地固定到處理系統(tǒng)10內(nèi)的結(jié)構(gòu)。此外，基于電容的流量傳感器308還可以被剛性地固定到系統(tǒng)10內(nèi)的結(jié)構(gòu)。然而，第二電容板312可以被配置成可通過使用橫隔膜部件314而關(guān)于第一電容板310 (和基于電容的流量傳感器308)進行移動。橫隔膜組件314可以被配置成允許第二電容板312在箭頭316的方向上的位移。橫隔膜部件314可以由允許在箭頭316方向上的位移的各種材料構(gòu)成。例如，橫隔膜部件314可以從具有PET (B卩，聚對苯二甲酸乙二脂)涂層以防止不銹鋼箔的腐蝕的不銹鋼箔中構(gòu)成。替選地，橫隔膜部件314可以由鈦箔構(gòu)成。再進一步地，橫隔膜部件314可以由注模塑料構(gòu)成，其中，注模塑料橫隔膜部件的一個表面被金屬化以形成第二電容板312。
[0131]如以上所討論的，每當控制邏輯子系統(tǒng)14經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38對泵部件(例如，泵部件272)進行激勵時，所述泵部件可以提供包括在例如產(chǎn)品容器254內(nèi)的適當微量成分的校準體積的流體，例如30-33 μ L0因此，控制邏輯子系統(tǒng)14可以通過控制以其激勵適當泵部件的速率來控制微量成分的流動速率。激勵泵部件的示例性速率在3Hz (即每秒鐘3次)至30Hz (即每秒鐘30次)之間。
[0132]因此，當泵部件272被激勵時，(在基于電容的流量傳感器308的室318內(nèi))產(chǎn)生實現(xiàn)從例如產(chǎn)品容器254抽取適當微量成分(例如，基質(zhì))的吸入。因此，當泵部件272被激勵并且在室318內(nèi)產(chǎn)生吸入時，第二電容板312可以向下位移(關(guān)于圖5A)，由此增加距離“d”(即，第一電容板310和第二電容板312之間的距離)。
[0133]還參考圖5C并且如本領域所公知的，電容器的電容(C)根據(jù)以下等式來確定:
[0134]C=εA/d[0135]其中，“ ε ”是位于第一電容板310和第二電容板312之間的電電介質(zhì)材料的介電常數(shù)；“Α”是電容板的面積；并且“d”是第一電容板310和第二電容板312之間的距離。由于在上述等式中將“d”置于分母處，所以“d”的任何增加都會導致“C”(即電容器的電容)的相應的減小。
[0136]繼續(xù)以上提到的示例并且還參考圖假設在沒有激勵泵部件272時，第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器具有5.0OpF的值。進一步假設當泵部件272在時間T=I被激勵時，在室316內(nèi)產(chǎn)生足以將第二電容板312向下位移足以導致由第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器的電容降低20%的距離的吸入。因此，由第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器的新的值可以為4.00pF。在圖5E中示出了在上述泵送順序期間第二電容板312向下位移的說明性示例。
[0137]當從產(chǎn)品容器254抽取適當微量成分時，室318內(nèi)的吸入可能被減小，并且第二電容板312可能向上位移到其原始位置(如圖5A中所示)。當?shù)诙娙莅?12向上位移時，第二電容板312和第一電容板310之間的距離可能減小回到其初始值。因此，第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器的電容可以再次為5.0OpF。當?shù)诙娙莅?12向上移動并且返回其初始位置時，第二電容板312的動量可以導致第二電容板312超過其初始位置，并且然后在第二電容板312的初始位置(如圖5A中所示)期間短暫地位于較接近第一電容板310。因此，第一感應板310和第二感應板312所形成的電容器的電容可以短暫地增加到其5.0OpF的初始值以上并且此后很快地穩(wěn)定在5.0OpF。
[0138](該示例中)在泵部件272反復循環(huán)開關(guān)時電容值在5.0OpF和4.0OpF之間的上述變化可以繼續(xù)，直至例如產(chǎn)品容器254為空。出于說明的目的，假設產(chǎn)品容器254在時間T=5時為空。此時，第二電容板312可能沒有返回其原始位置(如圖5Α中所示)。此外，當泵部件272繼續(xù)循環(huán)時，第二電容板312可以繼續(xù)下移，直至第二電容板312不能再位移(如圖5F中所示)。此時，由于距離“d”的增加超出并且在圖5Α和圖5Ε所示的以上，所以第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器的電容值可以被最小化為最小電容值320。最小電容值320的實際值可以根據(jù)橫隔膜部件314的柔性而變化。
[0139]因此，通過監(jiān)視第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器的電容值的變化(例如,絕對變化或峰到峰的變化),可以驗證例如泵部件272的正常操作。例如，如果上述電容值在5.0OpF和4.0OpF之間周期性地變化，則該電容的變化可以指示泵部件272和非空產(chǎn)品容器254的正常操作。然而，在上述電容值不變化(例如，保持在5.0OpF)的情況下，這可以指示失效的泵部件272 (例如，包括失效的機械組件和/或失效的電子組件的泵部件)或堵塞的噴嘴24。
[0140]此外，在上述電容值減小到4.0OpF以下的點(例如，減小到最小電容值320)的情況下，這可以指示產(chǎn)品容器254為空。又因此，在峰到峰的變化小于預期(例如，小于上述的
1.0OpF的變化)的情況下，這可以指示在產(chǎn)品容器254和基于電容的流量傳感器308之間的泄漏。
[0141]為了確定第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器的電容值，可以(經(jīng)由導體322、324)向電容測量系統(tǒng)326提供信號?？梢詫㈦娙轀y量系統(tǒng)326的輸出提供給控制邏輯子系統(tǒng)14。電容測量系統(tǒng)326的示例可以包括加利福尼亞San Jose的Cypress Semiconductor 所提供的 CY8C21434-24LFXI PS0C,其設計和操作在 CypressSemiconductor所出版的“CSD User Module”內(nèi)進行了描述,其通過引用并入這里。電容測量電路326可以被配置成提供針對環(huán)境因素(例如，溫度、濕度和供電電壓改變)的補償。
[0142]電容測量系統(tǒng)326可以被配置成在定義的時間段中(關(guān)于由第一電容板310和第二電容板312所形成的電容器)采取電容測量，以確定是否發(fā)生了上述電容變化。例如，電容測量系統(tǒng)326可以被配置成監(jiān)視在0.50秒的時間幀中所發(fā)生的上述電容值的改變。因此并且在該特定示例中，只要以2.0OHz的最小速率(即，至少每0.50秒一次)激勵泵部件272，電容測量系統(tǒng)326就應當在每個0.50秒的測量周期期間感測到至少一次的上述電容變化。
[0143]還參考圖6A，示出了管道/控制子系統(tǒng)20的圖示。雖然下述管道/控制子系統(tǒng)涉及用于控制經(jīng)由流量控制模塊170被添加到產(chǎn)品28的冷卻碳酸水164的量的管道/控制系統(tǒng)，但是由于其它配置也是可能的，所以這僅是出于說明的目的而并非意在對本公開進行限制。例如，下述管道/控制子系統(tǒng)還可以用于控制，例如，(例如，經(jīng)由流量控制模塊172)添加到產(chǎn)品28的冷卻水166的量和/或(例如，經(jīng)由流量控制模塊174)添加到產(chǎn)品28的冷卻高果糖玉米糖漿168的量。
[0144]如以上所討論的，管道/控制子系統(tǒng)20可以包括反饋控制器系統(tǒng)188，其從流量測量設備176接收流量反饋信號182。反饋控制器系統(tǒng)188可以將流量反饋信號182與(經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38由控制邏輯子系統(tǒng)14所限定的)期望流量體積進行比較。當對流量反饋信號182進行處理時，反饋控制器系統(tǒng)188可以生成可以提供給可變線路阻擋200的流量控制信號194。[0145]反饋控制器系統(tǒng)188可以包括:軌跡成形控制器350、流量調(diào)節(jié)器352、前饋控制器354、單位延遲356、飽和控制器358和步進控制器360，其每一個都將在以下更為詳細地進行討論。
[0146]軌跡成形控制器350可以被配置成經(jīng)由數(shù)據(jù)總線38從控制邏輯子系統(tǒng)14接收控制信號。該控制信號可以為管道/控制子系統(tǒng)20預期以其傳遞在產(chǎn)品28中使用的流體(在該情況下，為經(jīng)由流量控制模塊170的冷卻碳酸水164)的方式限定軌跡。然而，控制邏輯子系統(tǒng)14所提供的軌跡可能需要在由例如流量控制器352進行處理之前進行修改。例如，控制系統(tǒng)往往具有由多個線段(即，其包括步進改變)所組成的復雜時間處理控制曲線。例如，由于由三個不同的線性分段所構(gòu)成，即分段372、374、376，所以流量調(diào)節(jié)器352可以具有復雜處理控制曲線370。因此，在轉(zhuǎn)換點(例如，轉(zhuǎn)換點378、380)處，流量控制器352特別(并且管道/控制子系統(tǒng)20通常)需要即刻從第一流動速率改變?yōu)榈诙鲃铀俾?。因此，軌跡成形控制器350可以對控制曲線30進行濾波以形成更容易由尤其是流量控制器352 (并且通常由管道/控制子系統(tǒng)20)處理的平滑化的控制曲線382，因為不再需要從第一流動速率即刻轉(zhuǎn)換為第二流動速率。
[0147]此外，軌跡成形控制器350可以允許噴嘴24的預填充濕潤和后填充沖洗。在一些實施例中，和/或?qū)τ谝恍┡浞蕉?，如果成?這里稱作“臟成分”)直接(即，以其存儲的形式)接觸噴嘴24，則一種或多種成分可能對噴嘴24帶來問題。在一些實施例中，可以用例如水的“預填充”成分來對噴嘴24進行預填充潤濕，以便于防止這些“臟成分”與噴嘴24的直接接觸。隨后可以用例如水的“后清洗成分”來對噴嘴24進行后填充沖洗。
[0148]特定地，在用例如IOmL的水對噴嘴24進行預填充潤濕和/或用例如IOmL的水或任何“后清洗”成分對其進行后填充沖洗的情況下，一旦停止添加臟成分，軌跡成形控制器350就可以通過在填充過程期間提供額外量的臟成分來抵消在預填充潤濕和/或后填充沖洗期間所添加預清洗成分。特定地，當用產(chǎn)品28填充容器30時，預填充沖洗水或“預清洗”可能導致產(chǎn)品28由于臟成分被初始地欠濃縮(under-concentrate),軌跡成形控制器350然后可以以高于所需的流動速率來添加臟成分，導致產(chǎn)品28從“欠濃縮的”轉(zhuǎn)換為“適當濃縮的”再轉(zhuǎn)換為“過濃縮的(over-concentrated)”，或者以高于特定配方所要求的濃度來呈現(xiàn)。然而，一旦已經(jīng)添加了適當量的臟成分，后填充沖洗過程就可以添加額外的水，或者另一種適當?shù)摹昂笄逑闯煞帧?，導致產(chǎn)品28再次成為由于臟成分而“適當濃縮的”。
[0149]流量控制器352可以被配置為比例積分(PI)回路控制器。流量控制器352可以執(zhí)行以上通常被描述為由反饋控制器系統(tǒng)188執(zhí)行的比較和處理。例如，流量控制器352可以被配置成從流量測量設備176接收反饋信號182。流量控制器352可以將流量反饋信號182與(由控制邏輯子系統(tǒng)14所限定并且由軌跡成形控制器350所修改的)期望流量體積進行比較。當對流量反饋信號182進行處理時，流量控制器352可以生成可以提供給可變線路阻擋200的流量控制信號194。
[0150]前饋控制器354可以提供涉及可變線路阻擋200應當為的初始位置的“最佳猜測”估計。特定地，假設以限定的恒定壓力，可變線路阻擋具有(用于冷卻碳酸水的)0.0OmL/秒和120.0OmL/秒之間的流動速率。此外，假設在用飲料產(chǎn)品28填充容器30時期望40mL/秒的流動速率。因此，前饋控制器354可以(在前饋線路384上)提供前饋信號，該信號初始地將可變線路阻擋200打開至其最大開度的33.33%(假設可變線路阻擋200以線性方式操作)。
[0151]當確定前饋信號的值時，前饋控制器354可以利用查找表(未示出)，所述查找表可以依經(jīng)驗進行開發(fā)，并且可以限定要為各種初始流動速率提供的信號。這樣的查找表的示例可以包括但不限于下面的表:
[0152]
【權(quán)利要求】
1.一種流體傳遞系統(tǒng)，包括: 流體通路，所述流體通路具有以第一垂直高度來部署的入口和以高于所述第一垂直高度的第二垂直高度來部署的出口； 流體泵，所述流體泵部署在所述流體入口和所述流體出口之間，所述流體泵進一步以高于所述第一垂直高度并且低于所述第二垂直高度的第三垂直高度來部署；以及 流量傳感器，所述流量傳感器部署在所述流體入口和所述流體泵之間，所述流量傳感器被配置成檢測通過流體通路的流體流動； 其中，進入所述流體入口的空氣能夠通過所述流體通路通行，并且經(jīng)由所述流體出口流出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體傳遞系統(tǒng)，其中，所述流體通路的所述入口耦接到成分供給。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體傳遞系統(tǒng)，其中，所述流量傳感器包括: 流體腔，所述流體腔被配置成接納流體； 隔膜部件，所述隔膜部件被配置成每當所述流體腔內(nèi)的流體被位移時都進行位移；以及 變換器部件，所述變換器部件被配置成監(jiān)視所述隔膜部件的位移，并且至少部分地基于所述流體腔內(nèi)位移的流體的量來生成流量信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述 的流體傳遞系統(tǒng)，其中，所述變換器部件包括:第一電容板，所述第一電容板耦接到所述隔膜并且隨其進行移動；以及第二電容板，所述第二電容板相對于所述流體腔被剛性固定，所述流量信號至少部分地基于所述第一電容板和所述第二電容板之間的電容改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體傳遞系統(tǒng)，其中，所述流體泵包括:電磁活塞泵部件，所述電磁活塞泵部件被配置成提供校準確定的體積的第二成分。
6.一種流量控制設備，包括: 流動測量設備，所述流量測量設備被配置成生成流量反饋信號，所述流量反饋信號指示在配給系統(tǒng)的線路內(nèi)流動的內(nèi)容的體積； 反饋控制器系統(tǒng)，所述反饋控制器系統(tǒng)響應于所述流量反饋信號，并且被配置成將期望流量體積與所述流量反饋信號進行比較，以生成流量控制信號，其中，所述反饋控制器系統(tǒng)包括:前饋控制器，所述前饋控制器用于至少部分地建立用于所述流量控制信號的初始值；以及 可變線路阻擋，所述可變線路阻擋位于所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)，并且響應于所述流量控制信號，所述可變線路阻擋被配置成至少部分地基于所述流量控制信號來調(diào)節(jié)在所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)流動的內(nèi)容的體積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量控制設備，其中，所述流量測量設備包括:正位移流量測量設備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流量控制設備，其中，所述正位移流量測量設備包括:基于齒輪的正位移流量測量設備。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量控制設備，其中，所述可變線路阻擋包括: 第一剛性元件，所述第一剛性元件具有第一表面；第二剛性元件，所述第二剛性元件具有第二表面；以及 可變橫截面流體通路，所述可變橫截面流體通路至少部分地由所述第一表面和所述第二表面來限定； 所述第一表面能夠相對于所述第二表面進行移動，以增加或減小所述可變截面流體通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流量控制設備，進一步包括:步進電機，所述步進電機耦接到所述第一剛性元件和所述第二剛性元件中的一個，用于相對于所述第二表面移動所述第一表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量控制設備，進一步包括:二元閥，所述二元閥位于所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)，用于選擇性地防止在所述配給系統(tǒng)的線路內(nèi)的內(nèi)容的流動。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流量控制設備，其中，所述可變線路阻擋包括: 第一剛性元件，所述第一剛性元件限定包括開孔的第一流體路徑部分； 第二剛性元件，所述第二剛性元件限定第二流體路徑部分； 所述第一流體路徑部分能夠相對于所述第二流體路徑部分進行移動，以增加或減小由所述第一流體路徑部分和所述第二流體路徑部分所限定的流體路徑。
13.一種流體泵送系統(tǒng)，包括: 流體通路,所述流體通路具有流體入口和流體出口 ；· 流體泵，所述流體泵被配置成泵送流體通過所述流體入口和所述流體出口之間的流體通路；以及 空氣檢測傳感器，所述空氣檢測傳感器部署在所述流體入口和所述流體出口之間，所述空氣檢測傳感器被配置成檢測在所述流體通路內(nèi)的空氣的存在。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體泵送系統(tǒng)，其中，所述流體泵包括:電磁活塞泵部件，所述電磁活塞泵部件被配置成提供校準確定的體積的所述流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體泵送系統(tǒng)，其中，所述空氣檢測傳感器被配置成響應于空氣檢測傳感器檢測到所述流體通路內(nèi)存在空氣而提供信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流體泵送系統(tǒng)，其中，所述流體泵進一步被配置成:響應于對所述空氣檢測傳感器檢測到所述流體通路內(nèi)存在空氣進行響應而提供的信號，停止泵送所述流體通過所述流體通路。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流體泵送系統(tǒng)，進一步包括:閥，所述閥在所述流體通路內(nèi)，所述閥被配置成:響應于對所述空氣檢測傳感器檢測到所述流體通路內(nèi)存在空氣進行響應而提供的信號，移動到閉合位置，由此至少部分地防止通過所述流體通路的流體的流動。
【文檔編號】B67D7/08GK103848388SQ201410006800
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2007年9月6日
【發(fā)明者】拉塞爾·H·比維斯, 本杰明·W·瓊斯, 約翰·M·克爾溫, 拉里·B·格雷, 凱西·曼寧, 費利克斯·溫克勒, 羅伯特·安德魯·查爾斯 申請人:德卡產(chǎn)品有限公司