[发明专利]液体体积测量设备

说明书

本发明涉及用于测量在器皿中包含的液体的体积的测量设备（10），其包括：主器皿（12），其用于接纳液体；参考器皿（14），其具有比主器皿（12）小的体积，其中主器皿（12）和参考器皿（14）流体地可连接到彼此作为连通器皿；泵（16），其连接到主器皿（12）和参考器皿（14），用于从主器皿（12）和参考器皿（14）提取液体；最低液位传感器（26），其配置成如果在参考器皿（14）内的最低液位被达到则发送参考信号；第一阀（20，20’），参考器皿（14）经由第一阀流体地连接到泵（16），其中第一阀（20，20’）配置成如果在参考器皿（14）内的最低液位被达到则被关掉；以及控制单元（30），其连接到最低液位传感器（26，26’），且泵（16）配置成测量在泵（16）的启动和参考信号的接收之间的参考时间，其中控制单元（30）还配置成基于参考时间和泵（16）的流速来计算在主器皿（12）内的液体体积和/或在主器皿（12）和参考器皿（14）一起内的总液体体积。

技术领域

本发明涉及用于测量在器皿、罐或容器中包含的液体的体积的测量设备。可以特别在饮料分配机中应用所述测量设备。这样的饮料分配机器的例子是手动的、半自动的、全自动的和任何类型的单杯咖啡和/或浓缩咖啡机。然而，所提出的测量设备不限于在这样的器具中的使用。

背景技术

饮料分配机常常配备有液体容器，例如通常位于机器的后侧上的水罐。那些液体容器包含规定量的液体，根据所选择的配方，可以用该液体制造几份饮料，例如咖啡饮料。这些液体容器常常配备有最低液位传感器以避免用于从液体容器提取液体的泵开始干转。这些最低液位传感器通常还将指示液体容器是空的且需要被再填满的信号发送给用户。

现今的咖啡机常常使用包括具有与霍尔传感器有关的磁铁的浮标的最低液位传感器。霍尔传感器位于水罐的最低液位处，使得设备可以用信号通知该配方、即由用户选择的咖啡的类型是否可使用在水罐中可用的水含量来制造。

前面提到的最低液位传感器的问题是它们不是非常精确的。此外，这些传感器通常位于与使用机器可能有的最大饮料/配方的体积有关的最低液位处。在一些情况下，可能因此发生用户只选择小饮料（例如浓缩咖啡），其中器具指示水罐需要被再填满，即使这实际上不是必要的。如果最低液位例如被设置到180 ml，则系统将不允许冲泡任何咖啡或浓缩咖啡，即使由用户定购的配方只需要80 ml。

因为水罐通常位于机器的后侧上，用户在视觉上判断罐的水含量也很难。因此，需要以精确的方式测量水罐的体积并且如果可用水含量适合于冲泡由用户选择的咖啡或浓缩咖啡的种类则允许机器冲泡咖啡或浓缩咖啡。

常规手动咖啡机常常使用布置在流体地连接到水罐的立管处的人工刻度读数。从EP 1 514 500 A1示例性地已知这样的系统。其中所示的系统包括流体地连接到彼此作为连通器皿的主罐和立管。立管包含浮标，用户可借助于该浮标在视觉上识别在主罐内的水位。然而，这样的系统只帮助指示在主罐内的相对水位，但不解决用户应被通知的上面提到的问题：在主罐中的剩余水位是否对他/她选择的配方是足够的,以及应电子地防止主罐在咖啡冲泡期间变空使得泵干转。

当然，还有在市场上可买到的更复杂的测量设备和传感器，其满足上面提到的要求并允许以非常精确的方式测量在水罐内的水的体积。然而，这些测量设备和传感器在大部分时间需要相当昂贵的设备，其将不成比例地增加制造成本。

WO 98/27853 A1公开了煮咖啡机，其包括水储器、用于将热水供应到过滤器设备的水加热和供应设备，所冲泡的咖啡从过滤器设备流到容器。煮咖啡机包括用于检测在储器中的水位的液位检测电路，且这个水位用于控制冲泡过程，以便根据在储器中的液位来改变热水到过滤器设备的流动。液位可用于控制在连续加热器中的加热元件的功率，或可用于控制在泵送系统中的泵的操作。

US 2004/118292 A1公开了用于制备热饮的器具。器具包括具有容器出口的水容器，由加热设备加热的水可经由加热设备和立管从容器出口供应到混合设备。在立管中的特定水位高度可由恒定液位保持设备保持为至少在很大程度上是恒定的。