CZ2022493A3 - Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů - Google Patents

Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů Download PDF

Info

Publication number
CZ2022493A3
CZ2022493A3 CZ2022-493A CZ2022493A CZ2022493A3 CZ 2022493 A3 CZ2022493 A3 CZ 2022493A3 CZ 2022493 A CZ2022493 A CZ 2022493A CZ 2022493 A3 CZ2022493 A3 CZ 2022493A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sensor
white light
blue
green
red
Prior art date
Application number
CZ2022-493A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ309847B6 (cs
Inventor
Radim Laga
Radim Ing. Laga
Antonín Štěpán
Antonín Ing. Štěpán
Original Assignee
SMART TECHNOLOGY, s.r.o.
Hedbávný, Jakub
Hedbávný Jakub Bc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMART TECHNOLOGY, s.r.o., Hedbávný, Jakub, Hedbávný Jakub Bc. filed Critical SMART TECHNOLOGY, s.r.o.
Priority to CZ2022-493A priority Critical patent/CZ309847B6/cs
Priority to EP23466004.1A priority patent/EP4375622A1/en
Publication of CZ2022493A3 publication Critical patent/CZ2022493A3/cs
Publication of CZ309847B6 publication Critical patent/CZ309847B6/cs

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/661—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters using light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/662—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/05—Flow-through cuvettes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/14—Beverages
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N2021/3129—Determining multicomponents by multiwavelength light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • G01N2021/3155—Measuring in two spectral ranges, e.g. UV and visible
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • G01N2021/3181—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths using LEDs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/121—Correction signals
    • G01N2201/1211—Correction signals for temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation
    • G01N2201/12723—Self check capacity; automatic, periodic step of checking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation
    • G01N2201/12746—Calibration values determination
    • G01N2201/12753—Calibration values determination and storage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation
    • G01N2201/12746—Calibration values determination
    • G01N2201/12761—Precalibration, e.g. for a given series of reagents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/129—Using chemometrical methods
    • G01N2201/1293—Using chemometrical methods resolving multicomponent spectra

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)

Abstract

Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapaliny, zejména nápoje, obsahující ultrazvukový průtokoměr obsahující tělo (12) s měřicí trubici pro průchod měřené kapaliny, které je opatřeno na každém z obou proti sobě ležících čel měřicí trubice ultrazvukovým vysílačem a přijímačem (1,2), a dále obsahující alespoň bílou světlo emitující diodu (6), senzor (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla, mikroprocesor a paměťovou jednotku s definiční tabulkou červené, zelené, modré a bílé složky světla u referenčních kapalin, kde každá referenční kapalina je definovaná těmito barevnými složkami. Uvedená bílá světlo emitující dioda (6) je uspořádána na jedné straně měřicí trubice průtokoměru, zatímco senzor (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla je uspořádaný na opačné straně měřicí trubice, přičemž tělo (12) s měřicí trubicí je průsvitné alespoň ve své části pro umožnění průchodu světla z bílé světlo emitující diody (6) do senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla. Mikroprocesor je napojený na bílou světlo emitující diodu (6) a senzor (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla a je naprogramovaný pro kalibraci výstupu dat ze senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla v závislosti na parametrech známých referenčních kapalin, a dále je tento mikroprocesor naprogramován pro odesílání zkalibrovaných údajů ze senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla do nadřazené vyhodnocovací jednotky.

Description

Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů pro výčepní zařízení, které umožňuje sledovat výtoč nápoje a umožňuje rozlišit, zda tímto zařízením protéká daný nápoj či zda je prováděn proplach vodou nebo či je prováděna sanitace výčepního zařízení.
Dosavadní stav techniky
Sledování výtoče nápojů u výčepních zařízení je v současné době řešeno buď mechanickým, nebo ultrazvukovým průtokoměrem. Mechanické průtokoměry fungují na základě snímání otáček vrtulky uvnitř průtokoměru a v současnosti fungují s odchylkou měření cca 5 až 7 %. Mechanické průtokoměry navíc neumožňují rozlišit, zda průtokoměrem protéká nápoj či proplachovací či sanitační kapalina, s čímž související jejich další nepřesnost. Používané ultrazvukové průtokoměry v odvětví sice poskytují vyšší přesnost, snímají průtok s odchylkou 2 až 3 %, avšak také neumožňují rozpoznat kapalinu protékající tímto průtokoměrem. Výše uvedené nedostatky odstraňuje multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin podle tohoto vynálezu.
Podstata vynálezu
Podle tohoto vynálezu je představeno multifunkční zařízení pro měření průtoku kapaliny, které umožňuje nejen přesně změřit objem proteklé kapaliny, avšak rovněž umožňuje rozlišit typ proteklé kapaliny, zejména pak odlišit nápoj od proplachovací tekutiny, a dále umožní rozpoznat proběhlou sanitaci, a to i případný průchod čisticí houbičky či jiného prostředku.
Podstatou tohoto vynálezu je multifunkční zařízení pro měření průtoku kapaliny, zejména nápoje, obsahující ultrazvukový průtokoměr, přičemž toto multifunkční zařízení dále obsahuje alespoň bílou světlo emitující diodu, (tj. diodu emitující bílé světlo), senzor červené, zelené, modré a bílé složky dopadajícího světla (který je dále také označován jako RGBW senzor), mikroprocesor naprogramovaný pro kalibraci výstupu dat ze senzoru červené, zelené, modré a bílé složky světla v závislosti na parametrech známých kapalin, který je napojený na bílou světlo emitující diodu a senzor červené, zelené, modré a bílé složky světla, paměťovou jednotku obsahující definiční tabulku červené, zelené, modré a bílé složky světla u referenčních kapalin, kde každá referenční kapalina je definovaná těmito barevnými složkami, přičemž mikroprocesor je dále naprogramován pro odesílání zkalibrovaných dat ze senzoru červené, zelené, modré a bílé složky světla do nadřazené řídicí a vyhodnocovací jednotky.
Mikroprocesor multifunkčního zařízení podle vynálezu je zvláště výhodně naprogramován pro sběr dat z RGBW senzoru a pro provádění kalibrace na základě postupného průtoku jednotlivých referenčních kapalin, přičemž vždy obdrží informaci, např. po datové sběrnici, která referenční kapalina přes průtokoměr protéká. Data získaná z RGBW senzoru tvoří pro dané médium čtveřici barevných složek Rx, Gx, Bx a Wx, přičemž x je označení typu referenční kapaliny. Pro každou referenční kapalinu x jsou mikroprocesorem zvláště výhodně vypočítány korekční koeficienty pro každou barevnou složku. Ze získané sady čtveřic korekčních koeficientů pro jednotlivá média je dále vypočítána střední hodnota z koeficientů vypočítaných pro každou složku, která je pak využita jako výsledný korekční koeficient dané složky. Mikroprocesor tedy vypočte čtveřici korekčních koeficientů, kterými potom násobí změřená data ze senzoru červené, zelené, modré a bílé složky světla pro získání hodnot nezávislých na odchylkách konkrétních použitých prvků, zejména bílé světlo emitující diody a senzoru červené, zelené, modré a bílé složky světla. Současně se takovou kalibrací odstraní vliv stárnutím těchto prvků, či jejich jinou změnou.
- 1 CZ 2022 - 493 A3
Podle svého jednoho výhodného provedení je multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů dále napojeno na vyhodnocovací jednotku naprogramovanou pro vyhodnocení typu kapaliny na základě poměru jednotlivých změřených složek světla.
Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů podle vynálezu výhodně obsahuje ultrazvukový průtokoměr, který patří do skupiny rychlostních průtokoměrů vyhodnocujících objemový průtok na základě měření rychlosti proudicího média a znalosti průtočného průřezu. K měření rychlosti se využívá ultrazvukový signál šířící se v proudícím médiu. Ultrazvukový průtokoměr obsahuje vysílač ultrazvukového vlnění a přijímač ultrazvukového vlnění. Zvláště výhodně se jako vysílač i přijímač používají piezoelektrické měniče, které mohou pracovat jak ve funkci vysílače, tj. generátoru ultrazvukového vlnění, tak ve funkci přijímače ultrazvukového vlnění. Frekvence používaného ultrazvukového vlnění je výhodně v rozsahu 0,5 až 1 MHz.
Ultrazvukový průtokoměr multifunkčního zařízení podle vynálezu je tvořen měřicí trubicí, ve které je zabudován alespoň jeden pár vysílače a přijímače ultrazvukového vlnění. Tento ultrazvukový průtokoměr je zvláště výhodně uspořádán v diferenčním zapojení, kdy je ultrazvukové vlnění vysíláno jednak ve směru a jednak proti směru proudění. Měření rychlosti průtoku je založena na myšlence zjištění rozdílu doby letu ultrazvukové vlny pro určitou vzdálenost skrz kapalinu v jednom směru (např. z vysílače/přijímače č. 1 do vysílače/přijímače č. 2) a ultrazvukové vlny skrz kapalinu přes stejnou vzdálenost ve zpětném směru (tedy v tomto případě z vysílače/přijímače č. 2 do vysílače/přijímače č. 1). Je-li kapalina v zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů, statická, je doba letu ultrazvukové vlny v obou směrech stejná. Pokud však začne kapalina přes měřicí trubici zařízení proudit, dochází k urychlování ultrazvukové vlny vyslané ve směru toku kapaliny, zatímco u ultrazvukové vlny vyslané ve směru proti toku kapaliny dojde k jejímu zpomalení. Rozdíl těchto časů je vynásoben konstantou vytvořenou z kombinace průřezu měřicí trubice a měřené vzdálenosti (např. vzdálenost obou vysílačů/přijímačů od sebe), čímž je získána přibližná hodnota aktuální rychlosti průtoku. Vyšší přesnosti měření se dosáhne provedením vícebodové kalibrace. Výhodou výše popsaného diferenčního zapojení ultrazvukového průtokoměru multifukčního zařízení podle vynálezu je, že není závislé na specifické vodivosti nebo viskozitě kapalného média.
Jak již bylo uvedeno výše, multifunkční zařízení podle vynálezu umožňuje rozpoznání typu kapaliny. Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů podle vynálezu tedy obsahuje pro vyhodnocování typu kapaliny bílé světlo emitující diodu (LED) s dostatečným výkonem, který zajistí potřebné prosvícení kapaliny v měřicí trubici ultrazvukového průtokoměru. Senzor červené, zelené, modré a bílé složky světla (který je dále také označován jako RGBW senzor) detekuje prošlé světlo rozdělené na červenou, zelenou, modrou a bílou složku, přičemž světlo emitující dioda i RGBW senzor jsou napojeny na mikroprocesor (vyhodnocovací jednotku), spojený s paměťovou jednotkou obsahující příslušný algoritmus pro kalibraci zachyceného světla RGBW senzorem tak, aby bylo možné zajistit spolehlivé určení typu kapaliny procházející v daném okamžiku multifunkčním zařízením podle vynálezu. Tento algoritmus zvláště výhodně pracuje s předpokladem, že použitá bílá LED nemusí mít vlivem výrobních tolerancí, tolerancí řídicího obvodu a potenciální degradace LED v čase vždy stejný světelný tok, avšak předpokládá se zachování poměrů složek jejího barevného spektra. Jednotlivé složky zachyceného světla RGBW senzorem jsou podle zvláště výhodného uskutečnění multifunkčního zařízení podle vynálezu dále korigovány podle aktuální teploty.
Dále je zvláště výhodné, pokud je multifunkční zařízení podle vynálezu dále opatřeno optickou infračervenou bránou tvořenou infračervené světlo emitující diodou (která je dále také označována jako IR dioda) a senzorem infračerveného světla (který je dále také označován jako IR senzor) pro detekci průchodu sanitační houbičky měřicí trubicí, přičemž tato optická infračervená brána je napojena na výše popsaný mikroprocesor nebo je vytvořena pro napojení na řídicí a vyhodnocovací jednotku opatřené algoritmem pro vyhodnocení průchodu sanitační houbičky měřicí trubicí. Průchod infračerveného světla z IR diody do IR senzoru je průchodem
- 2 CZ 2022 - 493 A3 sanitační houbičky měřicí trubicí dočasně přerušen, přičemž výše uvedený algoritmus pro vyhodnocení průchodu sanitační houbičky je vytvořen pro vyhodnocení jednak poklesu napětí na IR senzoru při průchodu sanitační houbičky mezi IR diodou a IR senzorem, přičemž sanitační houbička poskytuje lepší překrytí než případná vzduchová bublina v kapalině, a jednak doby překrytí. Zvláště výhodně je pak tento algoritmus pro vyhodnocení průchodu sanitační houbičky vytvořen pro vyhodnocení, zda je procházející kapalinou voda nebo sanitační roztok, aby bylo zřejmé, že je sanitace prováděna správně. Dále je tento algoritmus výhodně vytvořen pro vyhodnocení, zda je sanitační houbička překrývající senzor dostatečně nepropustný a zda je doba překrytí v definovaném rozpětí referenční doby odpovídající referenční rychlosti průtoku, která je modifikována aktuální rychlostí průtoku.
Objasnění výkresů
Vynález bude objasněn na následujících příkladech uskutečnění a na připojených výkresech, na kterých představují:
obr. 1 rozkreslený pohled na jednotlivé části multifunkčního zařízení podle vynálezu;
obr. 2 pohled shora na sestavené multifunkční zařízení podle vynálezu;
obr. 3 pohled na multifunkční zařízení podle vynálezu v řezu;
obr. 4 pohled na desku plošných spojů s detektory; a obr. 5 pohled na druhou desku plošných spojů se světlo emitujícími diodami.
Příklady uskutečnění vynálezu
Současný vynález bude popsán pomocí konkrétních příkladů uskutečnění a s odkazem na připojené výkresy, avšak vynález není zamýšlen tak, že je omezen na tyto popsané příklady, protože tyto příklady uskutečnění slouží pouze pro usnadnění pochopení podstaty vynálezu. Vynález je tak omezen pouze zněním patentových nároků. Dále je důležité si uvědomit, že připojené výkresy jsou pouze schematické a nejsou zamýšleny jako detailní popis vynálezu a neměly by tedy být vysvětlovány jako omezující rozsah ochrany vynálezu na vyobrazená uskutečnění. Na výkresech může být velikost některých prvků z ilustrativních důvodů zveličena a tyto nemusí být nakresleny v měřítku. Rozměry jednotlivých prvků nemusí odpovídat jejich skutečným rozměrům při aplikaci vynálezu.
Výrazy týkající se orientace v prostoru, jako například „vlevo“, „vpravo“, „spodní“, „nahoře“ a podobně jsou zde použity k usnadnění popisu vztahu jednoho prvku nebo znaku k jinému prvku (jiným prvkům) nebo jinému znaku (jiným znakům) tak, jak je zobrazeno na obrázcích. Výrazy týkající se orientace v prostoru mohou však zahrnovat i jiné orientace daného prvku či znaku při použití nebo v provozu, a to nad rámec orientací vyobrazených na obrázcích. Například, pokud je zařízení na obrázcích otočeno při použití vzhůru nohama, prvky popsané nebo na obrázku vyobrazené jako „nahoře“ nebo „nad“ jinými prvky nebo znaky tak budou orientovány „pod“ jinými prvky nebo znaky. Tedy, vzorový výraz „nahoře“ tak může zahrnovat orientaci jak nahoře, tak i dole. Prostředek může být ale i jinak orientovaný (např. pootočený o určitý úhel vzhledem k pozorující osobě nebo jinak). Je tedy důležité si uvědomit, že popisné výrazy týkající se orientace zde použité musí být potom interpretované adekvátně.
Je třeba poznamenat, že výrazy odvozené ze slov „zahrnovat“ nebo „obsahovat“, používané v popisu či nárocích, nelze vykládat tak, že omezují rozsah na výrazy dále uvedené, takže se nevylučuje přítomnost dalších prvků. Je tedy nutné je vykládat jako uvedení představené
- 3 CZ 2022 - 493 A3 vlastnosti, celku, kroků nebo dílů, na které odkazují, avšak nevylučuje se přítomnost nebo přidání jedné nebo více dalších vlastností, celků, kroků nebo složek, nebo jejich skupin. Rozsah výrazu „zařízení obsahující prostředky A a B“ by tedy neměl být omezen na zařízení složené pouze z komponentů A a B, avšak s ohledem na současný vynález to znamená, že komponenty zařízení A a B jsou pro vynález podstatné.
Na obr. 1 až 3 je znázorněno multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů podle vynálezu, které obsahuje tělo 12 ve kterém je vytvořena měřicí trubice, na kterou jsou shora kapalinově napojeny vstupní trubice 10 a výstupní trubice 11 pro umožnění průtoku kapaliny multifunkčním zařízením. Na jednom konci měřicí trubice těla 12 je uspořádán první vysílač/přijímač 1 ultrazvukového vlnění a na protilehlém konci měřicí trubice těla 12 je uspořádán druhý vysílač/přijímač 2 ultrazvukového vlnění pro měření průtoku kapaliny v měřicí trubici těla 12.
Tělo 12 je podle příkladu uskutečnění multifunkční zařízení podle vynálezu na obr. 1 až 3 čtvercového průřezu a měřicí trubice, kterou prochází kapalina, je vytvořena integrálně v těle 12 při jeho výrobě. Měřicí trubice může být vytvořena přímo v těle 12, například jako vývrt nebo odlitá dutina, nebo může být vytvořena samostatně a do těla 12 vložena vhodným způsobem.
Na obr. 1 je rozložený pohled na multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů podle vynálezu, přičemž z horní strany těla 12 vybíhají vstupní trubice 10 a výstupní trubice 11 pro zapojení multifunkčního zařízení do měřeného výdejního okruhu daného nápoje či jiné kapaliny. Na těle 12 jsou vytvořena osazení 6a bílé světlo emitující diody, osazení 5a RGBW senzoru, osazení 3a IR senzoru a osazení 4a IR diody. Dále je na obr. 1 patrný první vysílač/přijímač 1 ultrazvukového vlnění a protilehlý druhý vysílač/přijímač 2 ultrazvukového vlnění. Na obr. 2 je patrné, že na první boční podélné straně těla 12 je v osazení 6a uspořádána bílá světlo emitující dioda 6 a na druhé boční podélné straně těla 12 protilehlé k první boční podélné straně 12 je v osazení 5a uspořádán senzor 5 pro snímání červené, zelené, modré a bílé složky světla (RGBW senzor 5), takže měřicí trubice těla 12 probíhá mezi světlo emitující diodou 6 a RGBW senzorem 5 pro umožnění průchodu bílého světla z bílé světlo emitující diody 6 skrze tělo 12 s měřicí trubicí do RGBW senzoru 5.
Vzhledem k tomu, že celé tělo 12 je v tomto příkladu uskutečnění multifunkčního zařízení podle vynálezu vyrobeno z průsvitné hmoty, tj. včetně měřicí trubice, je tak umožněn průchod bílého světla z bíle světlo emitující diody 6 do RGBW senzoru 5 přes tělo 12, včetně měřicí trubice, a tudíž i přes kapalinu v měřicí trubici těla 12. Alternativně je možné vyrobit celé tělo 12 s měřicí trubicí nebo alespoň část těla 12 s měřicí trubicí z neprůsvitného materiálu, přičemž tělo 12 s měřicí trubicí je alespoň v částech odpovídajících umístění bílé světlo emitující diody 6 a RGBW senzoru 5 průsvitné pro umožnění průchodu bílého světla z bílé světlo emitující diody 6 skrze tělo 12 s měřicí trubicí do RGBW senzoru 5. Tyto průsvitné části těla 12 s měřicí trubicí mohou být provedeny, např. jako průsvitná okénka těla 12, nebo jako vložený průsvitný segment těla 12. Pokud je měřenou kapalinou nápoj, je alespoň měřicí trubice v těle 12, resp. celé tělo 12, a vstupní trubice 10 i výstupní trubice 11 pro vedení kapaliny multifunkčním zařízením podle vynálezu z materiálu s certifikací pro styk s potravinami. V důsledku konstrukčního vytvoření multifunkčního zařízení podle vynálezu nedochází ke styku kapaliny s měřicími prvky, a tedy jejich potenciální kontaminaci. Vnitřní průměr měřicí trubice těla 12 byl v tomto příkladu uskutečnění zvolen zvláště výhodně s ohledem na optimální průchod sanitační houbičky na 9,5 mm. Odborníkovi je ale zřejmé, že jsou vhodné i jiné průměry měřicí trubice těla 12. Uskutečnění na obr. 1 až 3 obsahuje pro jednoduchost i detektor průchodu čisticí houbičky měřicí trubicí těla 12, který je tvořen infračervené světlo emitující diodou (IR diodou) 4 a protilehlým senzorem 3 infračerveného světla, které jsou uspořádány na těle 12 obdobně, jako je tomu u výše popsaných alternativ vyhotovení těla 12 ve spojení s bílou světlo emitující diodou 6 a RGBW senzorem 5, tedy že IR dioda 4 je uspořádána v osazení 4a vytvořeném na těle 12, zatímco senzor 3 infračerveného světla je uspořádán v osazení 3a, přičemž IR dioda 4 prosvětluje infračerveným světlem prostor v měřicí trubici těla 12 tak, že při průchodu čisticí houbičky měřicí trubicí těla 12
- 4 CZ 2022 - 493 A3 se tok infračerveného světla do senzoru 3 infračerveného světla přeruší nebo sníží. I v tomto příkladu jsou alespoň části těla 12 s měřicí trubicí odpovídající umístění IR diody 4 a senzoru 3 infračerveného světla průsvitné pro umožnění průchodu infračerveného světla z IR diody 4 skrz tělo 12 s měřicí trubicí do senzoru 3 infračerveného světla. Podle dalšího nezobrazeného uskutečnění multifunkčního zařízení podle vynálezu však toto zařízení popsaný detektor průchodu čisticí houbičky neobsahuje. Jak první vysílač/přijímač 1 ultrazvukového vlnění, tak i druhý vysílač/přijímač 2 ultrazvukového vlnění je v tomto provedení vynálezu tvořen piezoelektrickým měničem s frekvencí vlnění 1Mhz, který je schopen působit současně jako vysílač i přijímač ultrazvukového vlnění.
Multifunkční zařízení podle vynálezu je na obr. 1 až 3 opatřeno po svých podélných bocích dvěma deskami plošných spojů 7a, 7b, propojených plochým kabelem (není zobrazen). Na jedné desce plošných spojů 7b (viz obr. 5) je uspořádána bílá světlo emitující dioda 6 a IR dioda 4, na druhé desce plošných spojů 7a (viz. obr. 4) je uspořádán mikroprocesor 8, paměťová jednotka 9 pro uložení programu s příslušným algoritmem, případně programů s dalšími algoritmy, RGBW senzor 5 a IR senzor 3, napájecí obvod 20 a další obslužné součástky. Odborníkovi je zřejmé, že společné uspořádání mikroprocesoru 8 a paměťové jednotky 9 na desce plošných spojů 7a nesoucí oba senzory, tedy jak IR senzor 3, tak i RGBW senzor 5, je pouze výhodné, avšak nikoliv jediné možné, a že jsou možná i další uspořádání. Podle dalších nezobrazených příkladů uskutečnění je multifunkční zařízení podle vynálezu opatřeno více deskami plošných spojů, umístěnými např. na horní či spodní straně či dalších stranách multifunkčního zařízení, nebo v odstupu od jiné desky plošných spojů, případně může být např. boční deska rozdělena do dvou desek uspořádaných vedle sebe apod. Předpokládá se tedy i uspořádání multifunkčního zařízení podle vynálezu s více deskami na jedné straně těla 12 a pouze propojených kabely atd. Je ale možné použití světlo emitujících diod a senzorů, které nejsou umístěny na deskách plošných spojů, ale jsou připevněny přímo k tělu ultrazvukového detektoru. Je tedy možné mnoho uskutečnění aplikací jednotlivých součástek a desek plošných spojů.
Na obr. 2 je potom pohled shora na sestavené multifunkční zařízení podle vynálezu, které má již bílou světlo emitující diodu 6 a IR diodu 4, uspořádané na jedné desce plošných spojů 7b, RGBW senzor 5 a IR senzor 3 uspořádané na druhé desce plošných spojů 7a rovněž i první vysílač/přijímač 1 ultrazvukového vlnění a druhý vysílač/přijímač 2 ultrazvukového vlnění, které jsou umístěny ve svých pracovních polohách. Deska plošných spojů 7a s jak IR senzorem 3, tak i RGBW senzorem 5 je zvláště výhodně opatřena teplotním senzorem 17 pro korekci naměřených hodnot RGBW složek, viz obr. 4.
Na obr. 3 je potom znázorněn řez multifunkčním zařízením podle vynálezu vedený podél svislé roviny zařízení procházející jeho středovou osou. Na tomto obrázku je zřejmé zejména hydraulické propojení měřicí trubice těla 12 s vstupní trubicí 10 a výstupní trubicí 11 a je zde schematicky znázorněno i vyzařované ultrazvukové vlnění.
Na obr. 4 je potom vyobrazen příklad uskutečnění desky plošných spojů 7a, na které je IR senzor 3, RGBW senzor 5, mikroprocesor 8, paměťová jednotka 9, dále je zde konektor 14 pro připojení druhého vysílače/přijímače 2 ultrazvukového vlnění, konektor 13 pro připojení prvního vysílače/přijímače 1 ultrazvukového vlnění, teplotní senzor 17, datový konektor 15 zajišťující přenos dat z mikroprocesoru 8 do nadřazené vyhodnocovací jednotky, propojovací konektor 16 pro spojení s druhou deskou plošných spojů 7b a další obslužné součástky, jako napájecí zdroj 20 atd.
Na obr. 5 je potom zobrazena deska plošných spojů 7b s IR diodou 4 a bílou světlo emitující diodou 6, proudovými zdroji 18 a 21 pro napájení IR diody 4 a bílé světlo emitující diody 6, propojovací konektor 19 pro propojení s první deskou plošných spojů 7a atd.
Odborníkovi je zřejmé, že jsou u výše popsaných uskutečnění možné i různé změny či úpravy, aniž by tím došlo k odchýlení se od podstaty vynálezu. Je důležité si uvědomit, že výše popsané
- 5 CZ 2022 - 493 A3 příklady uskutečnění nejsou zamýšleny jako omezení rozsahu ochrany na zde popsaná konkrétní provedení a jsou zamýšleny zejména k pochopení podstaty vynálezu. Vynález by měl být chápán tak, že je omezen jen zněním nároků.
Průmyslová využitelnost
Praktické použití navrhovaného řešení je uvažováno zvláště výhodně pro měření a rozpoznávání nápojů vydávaných výčepním zařízením s možností sledovat zejména provádění předepsaných 10 kontrol a sanitací. Navrhované řešení však může být využíváno i všude tam, kde je zapotřebí sledovat nejen množství proteklé kapaliny, ale evidovat i typ proteklé kapaliny apod.

Claims (3)

1. Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapaliny, zejména nápoje, obsahující ultrazvukový průtokoměr, který obsahuje tělo (12) s měřicí trubicí pro průchod měřené kapaliny, přičemž na jednom konci měřicí trubice je uspořádán první vysílač/přijímač (1) ultrazvukového vlnění a na protilehlém konci měřicí trubice je uspořádán druhý vysílač/přijímač (2) ultrazvukového vlnění, vyznačené tím, že dále obsahuje bílé světlo emitující diodu (6) a senzor (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla, umístěné proti sobě tak, že měřicí trubice těla (12) probíhá mezi nimi, a tělo (12) s měřící trubicí je alespoň v částech odpovídajících umístění bílé světlo emitující diody (6) a senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla průsvitné pro umožnění průchodu bílého světla z bílé světlo emitující diody (6) skrze měřicí trubici těla (12) do senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla;
paměťovou jednotku (9), obsahující definiční tabulku červené, zelené, modré a bílé složky světla u referenčních kapalin, kde každá referenční kapalina je definovaná těmito barevnými složkami; a mikroprocesor (8), napojený na bílé světlo emitující diodu (6) a senzor (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla a naprogramovaný pro kalibraci výstupu dat ze senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla v závislosti na parametrech známých referenčních kapalin a pro odesílání zkalibrovaných údajů ze senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla do nadřazené vyhodnocovací jednotky.
2. Multifunkční zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje infračervené světlo emitující diodu (4) a senzor (3) infračerveného záření, umístěné proti sobě tak, že měřicí trubice těla (12) probíhá mezi nimi, a tělo (12) s měřící trubicí je alespoň v částech odpovídajících umístění infračervené světlo emitující diody (4) a senzoru (3) infračerveného záření průsvitné pro umožnění průchodu infračerveného světla z infračervené světlo emitující diody (4) skrze měřicí trubici těla (12) do senzoru (3) infračerveného záření k detekování průchodu sanitační houbičky měřící trubicí těla (12).
3. Multifunkční zařízení podle kteréhokoliv z nároku 1 a 2, vyznačené tím, že dále obsahuje teplotní senzor (17), přičemž mikroprocesor (8) je propojen s uvedeným teplotním senzorem (17) pro korekci jednotlivých složek světla zachyceného senzorem (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla podle aktuální teploty desky plošných spojů v blízkosti senzoru (5) červené, zelené, modré a bílé složky světla změřené tímto teplotním senzorem (17).
CZ2022-493A 2022-11-23 2022-11-23 Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů CZ309847B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-493A CZ309847B6 (cs) 2022-11-23 2022-11-23 Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů
EP23466004.1A EP4375622A1 (en) 2022-11-23 2023-11-22 Multifunctional device for measuring the flow rate of liquids, in particular beverages

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-493A CZ309847B6 (cs) 2022-11-23 2022-11-23 Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2022493A3 true CZ2022493A3 (cs) 2023-12-06
CZ309847B6 CZ309847B6 (cs) 2023-12-06

Family

ID=88970033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-493A CZ309847B6 (cs) 2022-11-23 2022-11-23 Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4375622A1 (cs)
CZ (1) CZ309847B6 (cs)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR95411E (fr) * 1968-02-26 1970-11-06 Realisations Ultrasoniques Sa Débitmetre a ultra-sons.
JPS60117131A (ja) * 1983-11-30 1985-06-24 Toshiba Corp 流体の流量・濃度同時測定用測定管
JP4702668B2 (ja) * 2006-03-29 2011-06-15 Ｓｍｃ株式会社 流量測定装置
GB2439307A (en) * 2006-06-23 2007-12-27 Autonumis Ltd Drink dispensing apparatus
CN202748065U (zh) * 2012-08-02 2013-02-20 大连道盛仪表有限公司 外贴式支架型超声波流量计传感器
DE102013103518A1 (de) * 2013-04-09 2014-10-23 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Vorgefertigtes In-Line Messgerät
EP3770561A1 (de) * 2019-07-26 2021-01-27 Levitronix GmbH Ultraschall-messvorrichtung zur messung an einem strömenden fluid und ultraschall-messsystem

Also Published As

Publication number Publication date
EP4375622A1 (en) 2024-05-29
CZ309847B6 (cs) 2023-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9016137B2 (en) Device for the contactless flow measurement of fluids in flexible tubes
US8069719B2 (en) Gear flow meter with optical sensor
US8214168B2 (en) Noninvasive testing of a material intermediate spaced walls
US10471404B2 (en) Valve for dosing and mixing fluids and relative Brix degrees optical sensor
US20190078927A1 (en) Sensor
US9696195B2 (en) Ultrasonic flow switch
US7032461B2 (en) Flow sensor having a flow indicator having a plurality of light emission sections
US10281316B2 (en) Flow measuring device, as well as use of such device and method for ascertaining flow velocity
AU2008243991B2 (en) Distance measurement apparatus and related methods
JP2009047436A (ja) 屈折計
CN110553690B (zh) 流体测量装置和用于流体测量装置的流体测量模块及组件
US11525718B2 (en) Ultrasonic fluid flow measuring system with ultrasonic transducers provided in chambers formed through the pipe wall into the flow passage
CN104111237B (zh) 用于光学地测量介质的一种或更多种物理、化学和/或生物学过程变量的布置
CN108463693B (zh) 气量计
CZ2022493A3 (cs) Multifunkční zařízení pro měření průtoku kapalin, zejména nápojů
US10746581B2 (en) Field device with compensation circuit for eliminating environmental influences
US20160377468A1 (en) Flow-rate measurement device
US9927281B1 (en) Level measuring device comprising a radar transmitter and visual level gauge for radar transmitter calibration, and method of use
JP2012127652A (ja) ガス計測装置
WO2023275290A1 (en) Ultrasonic measuring cell and method for measuring the volume flow of a liquid in a tube
US10145715B2 (en) Ultrasonic flowmeter
JP7345661B2 (ja) 測定モジュールおよび測定装置
WO2019180694A1 (en) Portable refractometer
US11703407B2 (en) Multifunctional sensor for the process industry
KR101395766B1 (ko) 가시광선 투과율 측정 장치