CN108731745B - 流量测量装置，材料混合***以及材料混合方法 - Google Patents

流量测量装置，材料混合***以及材料混合方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种流量测量装置，包含：旋转装置，当材料流过时会旋转；旋转棒，连接该旋转装置，会相对应该旋转装置的旋转来旋转；特征取得装置，用以取得该旋转棒的特征；以及计算单元，用以根据该旋转棒的该特征计算该旋转棒的该旋转圈数，并根据该旋转圈数计算该材料流过该旋转装置的流量。

Description

流量测量装置，材料混合***以及材料混合方法
技术领域
本发明涉及一种流量测量装置，材料混合***以及材料混合方法，特别有关一种可自动并精确量测材料流量的流量测量装置，材料混合***以及材料混合方法。
背景技术
日常生活中常需要将不同种类的液体混合来产生所需的液体。举例来说，混合热水和冷水来产生温水。又例如，混合不同颜色的油漆来产生具有所需颜色的油漆。
然而，使用者通常需要手动的量测不同种类的液体来产生所需的混合液体。此种行为颇为费时，且混合液体的成份难以控制。
发明内容
本发明的一目的为公开一流量测量装置，其可精确的测量流量。
本发明的另一目的为公开一材料混合***以及一材料混合方法，其可精确的提供所需混合材料。
本发明一实施例公开了一种流量测量装置，包含：旋转装置，当材料流过时会旋转；旋转棒，连接该旋转装置，会相对应该旋转装置的旋转来旋转；特征取得装置，用以取得该旋转棒的特征；以及计算单元，用以根据该旋转棒的该特征计算该旋转棒的该旋转圈数，并根据该旋转圈数计算该材料流过该旋转装置的流量。
本发明另一实施例公开了一种材料混合***，包含第一材料提供装置，第二材料提供装置，计算单元，控制单元。第一材料提供装置包含：第一旋转装置，当第一材料流过时会旋转；第一旋转棒，连接该第一旋转装置，会相对应该第一旋转装置的旋转来旋转；以及第一特征取得装置，用以取得该第一旋转棒的特征。第二材料提供装置包含：第二旋转装置，当第二材料流过时会旋转；第二旋转棒，连接该第二旋转装置，会相对应该第二旋转装置的旋转来旋转；以及第二特征取得装置，用以取得该第二旋转棒的特征。计算单元，用以根据该第一旋转棒的该特征计算该第一旋转棒的第一旋转圈数，并根据该第二旋转棒的该特征计算该第二旋转棒的第二旋转圈数，并根据该第一旋转圈数计算第一流量和根据该第二旋转圈数计算第二流量。控制单元，用以根据该第一流量控制该第一材料是否流过该第一旋转装置，并根据该第二流量控制该第二材料是否流过该第二旋转装置。
本发明另一实施例公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现以下步骤：(a)当第一材料流过第一旋转装置时，旋转该第一旋转装置；(b)对应该第一旋转装置的旋转来旋转第一旋转棒；(c)取得该第一旋转棒的特征；(d)当第二材料流过第二旋转装置时，旋转该第二旋转装置；(e)对应该第二旋转装置的旋转来旋转第二旋转棒；(f)取得该第二旋转棒的特征；(g)根据该第一旋转棒的该特征计算该第一旋转棒的第一旋转圈数，并根据该第二旋转棒的该特征计算该第二旋转棒的第二旋转圈数，并根据该第一旋转圈数计算第一流量和根据该第二旋转圈数计算第二流量；以及(h)根据该第一流量控制该第一材料是否流过该第一旋转装置，并根据该第二流量控制该第二材料是否流过该第二旋转装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
附图说明
图1和图2绘示了根据本发明一实施例的流量测量装置的示意图。
图3为根据本发明另一实施例的流量测量装置的示意图。
图4至图7绘示了根据本发明一实施例的，如何测量材料流过旋转装置的流量的示意图。
图8为根据本发明一实施例的材料提供装置的示意图。
图9为图8所示的材料提供装置的详细结构的示意图。
图10为根据本发明一实施例的材料混合***的示意图。
图11为根据本发明一实施例的材料混合方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100 流量测量装置
101 旋转装置
103 旋转棒
105 特征取得装置
107 计算单元
800 材料提供装置
801 用户接口
803 开始钮
805 容器
901 控制单元
903 开关
905 材料容器
1001 材料混合***
MP1 第一材料提供装置
MP2 第二材料提供装置
B1 第一混合材料按钮
B2 第二混合材料按钮
F 特征
MM 混合材料
TM 材料
IMS 感测影像
IMF 特征影像
具体实施方式
以下将以多个实施例来说明本发明的概念。请留意以下实施例所述的装置、单元、模块、单元或其他元件可通过硬件(例如：电路)或是硬件结合软件(例如：安装在处理器中的程序)来实现。此外，以下实施例中所提及的元件均可分割为更多的元件或是整并为更少的元件。
在说明书及前面的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及前面的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及前面的权利要求当中所提及的「包含」是一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。
图1和图2绘示了根据本发明一实施例的流量测量装置的示意图。如图1所示，流量测量装置100包含一旋转装置101、一旋转棒103、一特征取得装置105以及一计算单元107。旋转装置101在材料TM流过时会旋转。旋转棒103连接旋转装置101并相对应旋转装置101的旋转来旋转。举例来说，若旋转装置101转了一圈(也就是说，转了360度)，旋转棒103也会相对应的旋转一圈(但不限定)。
特征取得装置105用以取得旋转棒103的至少一特征。计算单元107用以根据旋转棒103的特征计算旋转棒103的旋转圈数，并根据旋转圈数计算材料TM流过旋转装置101的流量。
图2绘示了不同视角的流量测量装置100。详细言之，图2为图1的侧视图(也就是，顺着X方向的视角)。如图2所示，旋转棒103位在旋转装置101的中间点，但并不限定。
如前所述，旋转装置101在材料TM流过时会旋转。旋转棒103连接旋转装置101并相对应旋转装置101的旋转来旋转。因此，若可计算出旋转棒103旋转圈数，则可得到旋转装置101的旋转圈数。藉此可得到材料TM流过旋转装置101的流量。计算出旋转圈数的步骤将在底下详述。
材料TM可为任何可计算其流量的材料，举例来说，液体、胶体或是粉末。特征取得装置105可为任何可取得旋转棒103特征的装置。特征表示旋转棒103之上或之内，可用以辨识的对象或材质，例如，纹理、记号、裂痕或是特定材质。
此外，在图1、图2的实施例中，旋转装置101为圆柱状。然而，旋转装置101可为其他形状，例如图3中所绘示的球状。
在一实施例中，特征为一记号且特征取得装置105为影像传感器，用以感测影像，该影像包含旋转棒103的特征。图4至图7绘示了根据本发明一实施例的，如何测量材料流过旋转装置的流量的示意图。还请留意，图4至图7为图1 X方向视角的图标。
如图4所示，特征取得装置105撷取一感测影像IMS，感测影像IMS包含一特征影像IMF。请留意，感测影像IMS并不需要一般相机所撷取的影像的高分辨率。只要影像中的特征F可被辩识，感测影像IMS的分辨率或其他详细内容可尽量的调低。此外，请参照图4，在图4的例子中，特征取得装置105位在旋转棒103下，因此特征影像IMF位在感测影像IMS的中央点。
在图5中，旋转棒103为顺时针方向旋转，因此特征影像IMF在感测影像IMS中的位置会移动。在图6中，旋转棒103持续的顺时钟旋转，因此特征F移至旋转棒103的顶端。因此在图6中特征影像IMF未出现在感测影像IMS中。在图7中，旋转棒103持续的顺时钟旋转，且特征F持续移动，因此特征影像IMF相对应的移动并再次出现。图7之后，特征F回到图4所示的位置，因此特征影像IMF再次的移动至感测影像IMS的中央点，即代表旋转棒103旋转了一圈。因此，计算单元107可根据旋转棒103的特征M计算旋转棒103的旋转圈数。
在另一实施例中，特征F具有预定材料，且特征取得装置105包含一雷射装置，如此特征取得装置105可产生雷射至旋转棒103。若特征F位在特征取得装置105的雷射射程内，则可得到一相对应的光谱。也就是说，若此相对应的光谱出现两次，则可判断旋转棒103旋转了一圈。综上，特征取得装置105可侦测旋转棒103的特征的光学特性(例如影像或光谱)。
图8为根据本发明一实施例的材料提供装置的示意图。图8中的材料提供装置800包含图1中所示的流量测量装置100。用户可通过输入接口801(例如触控屏幕或是键盘)输入材料的所需量。用户按下开始钮803后，材料提供装置800开始提供材料TM至容器805。若材料提供装置800所提供的材料TM达到所需量(此例中为200ml)，也就是流过流量测量装置100的材料达到所需量，材料提供装置800会停止提供材料TM。请留意，前述的用户接口不限图8中所述的用户接口801和开始钮803，可为任何类型的用户接口。
图9为图8所示的材料提供装置的详细结构的示意图。如图9所示，材料提供装置800包含图1中所示的流量测量装置100。此外，材料提供装置800更包含一控制单元901、一开关903以及一材料容器905。材料容器905存储材料TM并通过开关903连接至流量测量装置100。当开关903开启时，材料TM可流过流量测量装置100。相反的，当开关903关闭时，材料TM无法流过流量测量装置100。控制单元901根据材料TM流过流量测量装置100的流量来控制材料TM是否能流过流量测量装置100。
请同时参照图8和图9，若用户通过用户接口801输入所需量并按下开始钮803，控制单元901控制图9中的开关903以开启，如此材料TM会开始流过流量测量装置100。若流过流量测量装置100的材料TM达到所需量，控制单元901控制图9中的开关903以关闭。藉此，材料提供装置800可精确的提供所需量的材料TM。
图10为根据本发明一实施例的材料混合***的示意图，其包含多个材料提供装置。如图10所示，材料混合***1001包含一第一材料提供装置MP1以及一第二材料提供装置MP2。第一材料提供装置MP1和第二材料提供装置MP2分别包含图9所示的结构，且共享相同的计算单元和控制单元。第一材料提供装置MP1提供第一材料，而第二材料提供装置MP2提供第二材料。用户可输入所需混合材料至材料混合***1001，然后。第一材料提供装置MP1和第二材料提供装置MP2对应此所需混合材料而动作。
举例来说，若使用者按下第一混合材料按钮B1，第一材料提供装置MP1提供A ml的第一材料而第二材料提供装置MP2提供B ml的第二材料，来产生第一混合材料。又例如，若用户按下第二混合材料按钮B2，第一材料提供装置MP1提供X ml的第一材料而第二材料提供装置MP2提供Y ml的第二材料，来产生第二混合材料。根据前述实施例，第一材料提供装置MP1可精确的提供A ml或X ml的第一材料，且根据前述实施例，第二材料提供装置MP2可精确的提供B ml或Y ml的第二材料。因此，可精准的且方便的得到混合材料MM。
第一材料提供装置MP1和第二材料提供装置MP2的动作已详述在前述实施例中，故在此不再赘述。
根据前述实施例，可得到如图11所述的材料混合方法，其包含下列步骤：
步骤1101
当第一材料流过第一旋转装置时，旋转第一旋转装置，且对应第一旋转装置的旋转来旋转第一旋转棒。举例来说，可通过图10中的第一材料提供装置MP1施行步骤1101。
步骤1103
取得第一旋转棒的特征。
步骤1105
当第二材料流过第二旋转装置时，旋转第二旋转装置，且对应第二旋转装置的旋转来旋转第二旋转棒。举例来说，可通过图10中的第二材料提供装置MP2施行步骤1105。
步骤1107
取得第二旋转棒的特征。
步骤1109
根据第一旋转棒的特征计算第一旋转棒的第一旋转圈数，并根据第二旋转棒的特征计算第二旋转棒的第二旋转圈数，并根据第一旋转圈数计算第一流量和根据第二旋转圈数计算第二流量。
步骤1111
根据第一流量控制第一材料是否流过第一旋转装置，并根据第二流量控制该第二材料是否流过第二旋转装置。
前述方法可经由执行计算机程序来执行。这些计算机程序可存储在计算机可读存储介质中，例如硬盘或光盘。
根据前述实施例，可自动且精确的计算材料的流量，因此使用者可经由简单步骤得到所需量的材料。此外，由于可自动且精确的计算材料的流量，使用者可经由简单步骤得到所需的混合材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种流量测量装置，其特征在于，包含：
旋转装置，当材料流过时会旋转；
旋转棒，连接该旋转装置，会相对应该旋转装置的旋转来旋转；
特征取得装置，用以取得该旋转棒的特征，该特征取得装置为影像传感器，用以感测影像，该影像包含该旋转棒的该特征的特征影像；以及
计算单元，用以根据该旋转棒的该特征计算该旋转棒的该旋转圈数，并根据该旋转圈数计算该材料流过该旋转装置的流量。
2.如权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，该材料为液体。
3.如权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，该材料为胶体。
4.如权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，该材料为粉末。
5.如权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，该旋转元件为球状。
6.如权利要求1所述的流量测量装置，其特征在于，该旋转元件为圆柱状。
7.一种材料混合***，包含：
第一材料提供装置，包含：
第一旋转装置，当第一材料流过时会旋转；
第一旋转棒，连接该第一旋转装置，会相对应该第一旋转装置的旋转来旋转；以及
第一特征取得装置，用以取得该第一旋转棒的特征，该第一特征取得装置为影像传感器，用以感测影像，该影像包含该第一旋转棒的该特征的特征影像；
第二材料提供装置，包含：
第二旋转装置，当第二材料流过时会旋转；
第二旋转棒，连接该第二旋转装置，会相对应该第二旋转装置的旋转来旋转；以及
第二特征取得装置，用以取得该第二旋转棒的特征，该第二特征取得装置为影像传感器，用以感测影像，该影像包含该第二旋转棒的该特征的特征影像；
计算单元，用以根据该第一旋转棒的该特征计算该第一旋转棒的第一旋转圈数，并根据该第二旋转棒的该特征计算该第二旋转棒的第二旋转圈数，并根据该第一旋转圈数计算第一流量和根据该第二旋转圈数计算第二流量；以及
控制单元，用以根据该第一流量控制该第一材料是否流过该第一旋转装置，并根据该第二流量控制该第二材料是否流过该第二旋转装置。
8.如权利要求7所述的材料混合***，其特征在于，若该第一流量未达到第一所需量，该控制单元控制该第一材料流过该第一旋转装置，若该第一流量达到该第一所需量，该控制单元停止该第一材料的流动。
9.如权利要求7所述的材料混合***，其特征在于，该材料为液体。
10.如权利要求7所述的材料混合***，其特征在于，该材料为胶体。
11.如权利要求7所述的材料混合***，其特征在于，该材料为粉末。
12.如权利要求7所述的材料混合***，其特征在于，该旋转元件为球状。
13.如权利要求7所述的材料混合***，其特征在于，该旋转元件为圆柱状。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被执行时实现以下步骤：
(a)当第一材料流过第一旋转装置时，旋转该第一旋转装置；
(b)对应该第一旋转装置的旋转来旋转第一旋转棒；
(c)感测包含该第一旋转棒的该特征的特征影像的影像来取得该第一旋转棒的该特征；
(d)当第二材料流过第二旋转装置时，旋转该第二旋转装置；
(e)对应该第二旋转装置的旋转来旋转第二旋转棒；
(f)感测包含该第二旋转棒的该特征的特征影像的影像来取得该第二旋转棒的该特征；
(g)根据该第一旋转棒的该特征计算该第一旋转棒的第一旋转圈数，并根据该第二旋转棒的该特征计算该第二旋转棒的第二旋转圈数，并根据该第一旋转圈数计算第一流量和根据该第二旋转圈数计算第二流量；以及
(h)根据该第一流量控制该第一材料是否流过该第一旋转装置，并根据该第二流量控制该第二材料是否流过该第二旋转装置。
15.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，该步骤(h)包含：
若该第一流量未达到第一所需量，该控制单元控制该第一材料流过该第一旋转装置，若该第一流量达到该第一所需量，该控制单元停止该第一材料的流动。
16.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，该材料为液体。
17.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，该材料为胶体。
18.如权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，该材料为粉末。
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