對水體正結冰時通過該水體傳播的聲波的分析的製作方法
2023-09-20 23:36:35
專利名稱：對水體正結冰時通過該水體傳播的聲波的分析的製作方法
技術領域：
本公開涉及一種製冰機，並且尤其涉及對通過製冰機中的水體傳播的聲波的分析。該分析識別水體何時結冰，以使得可以從製冰機收穫水體作為冰。該分析還診斷製冰機中的裝置的操作。
背景技術：
該部分中描述的方法是可以實行的方法，但不一定是先前已經構想出或者實行的方法。因此，除非另外表明，在該部分中描述的方法對於本申請中的權利要求來說可以不是現有技術，並且不通過包括在該部分中而被承認為現有技術。為了製冰機的高效操作，期望在冰已經完全形成之後就立刻移除冰，也稱為收穫冰。這樣的冰收穫允許引入新的水體，以使得可以形成新的冰體，從而使得製冰機的使用最大化。一種用於識別冰的準備就緒以用於收穫的技術是監視當水體正結冰時通過該水體傳播的機械振動的幅值。在幅值超過預定閾值的時間點，認定水體充分結冰，並且因此被收穫。該現有技術僅使用大於設定閾值的幅度變化來檢測冰形成。該技術的缺點在於， 它不區分機械振動的各個可能的源，因此，不能確定變化是由於製冰機的聲音的變化還是周圍噪聲環境中的偽聲音而引起的。從而，現有技術不一定在最佳時刻啟動收穫，因此，製冰機可能在小於最佳效率水平處工作。
發明內容
提供了一種方法，其包括(i)檢測當水體正在結構上結冰時通過該水體傳播的聲波，從而產生檢測到的聲波；(ii)從檢測到的聲波提取(a)檢測到的聲波的頻率分量，以及(b)頻率分量的幅值；以及(iii)當幅值超過閾值時，從結構中移除水體。還提供了一種方法，其包括(a)檢測當水體正在製冰機中的結構上結冰時通過該水體傳播的聲波，從而產生檢測到的聲波；(b)分析檢測到的聲波，以產生檢測到的聲波的頻譜；(c)確定頻譜是否包括譜特徵，從而產生確定結果，其中，當製冰機中的裝置正在工作時，譜特徵存在；以及(d)基於確定結果，發出警報。
圖1是在製冰機中實現的系統的功能框圖。
圖2是圖1的系統中的控制板的功能框圖。圖3A和;3B —起是在圖2的控制板上實現的冰感測處理的流程圖。圖4是在圖2的控制板上實現的系統診斷處理的流程圖。圖5是執行圖2的冰感測處理和圖3的系統診斷處理的操作的系統的框圖。圖6是蒸發器上的探針的橫截面視圖。圖7是安裝到蒸發器的探針的圖片。圖8是集成傳感器麥克風的側視圖。在每個圖中，利用相同的附圖標記表示對於不止一個圖所共用的部件或者特徵。
具體實施例方式圖1是在製冰機中實現的系統(這裡被稱為系統100)的功能框圖。系統100使用快速傅立葉變換(FFT)算法，對來自冰厚度傳感器的聲信號執行各種數位訊號處理操作， 用於提高冰檢測的可靠性並且用於提供關於製冰機的增強的系統診斷。系統100包括蒸發器102、壓縮機104、水泵106、控制板130以及收穫螺線管 (Harvest solenoid) 160。蒸發器102包括傳感器110。控制板130包括麥克風140、處理模塊145以及繼電器150。這裡使用術語「模塊」表示可體現為孤立部件、電路、或者體現為多個從屬部件的集成配置的功能操作。系統100通過包括預冷階段、結冰階段、收穫階段以及清除階段的製冰周期運行。蒸發器102是用於在其上形成冰的結構。水泵106抽取液態的水115並且使其循環，以使得水115在蒸發器102上流動，並且收集作為水體，即，正在被結冰成固態(即，冰) 的水103(在圖1中，由虛線表示)。蒸發器102具有冷氣體或者熱氣體通過其傳遞(route)的線圈(未示出)。壓縮機104有利於冷氣體通過線圈的傳遞。當冷氣體通過線圈傳遞時，水103結冰，從而在蒸發器102上形成為冰。實際上，水115在蒸發器102上層疊，並且逐漸結冰，使得水103形成冰塊。在水103形成為冰之後，熱氣體通過線圈傳遞，從而對蒸發器102加熱並且使冰略微熔化，使得可以移除冰，並且尤其移除冰的形式的水103。蒸發器102還可包括網格(未示出)，其用於容納(hold)水103並以立方體的形狀、或者任何其它期望的形狀形成水103。壓縮機104在工作期間發出機械振動105，並且泵106在工作期間發出機械振動 107。機械振動105和機械振動107中的每個通過系統100中的物理結構並且通過水103 作為聲波108傳播。因此，聲波108可包括來自機械振動105和機械振動107之一或兩者的貢獻。傳感器110(例如，具有腔的隔膜)是檢測聲波108、從而產生所檢測到的聲波117 的檢測器。傳感器110可位於例如蒸發器102的表面上，或者位於它可以接收並檢測聲波 108的任意位置處。聲波導管120(例如，塑料管)將來自傳感器110的所檢測到的聲波117 耦合到麥克風140。麥克風140將所檢測到的聲波117轉換成模擬電信號122。處理模塊 145接收模擬電信號122，將其轉換成數位訊號並且對其進行分析，從而有效地分析所檢測到的聲波117。處理模塊145基於它對所檢測到的聲波117的分析，確定水103是否已經形成冰，並且如果是，則發出信號124以從蒸發器102移除作為冰的水103。更特別地，當處理模塊 145確定水103已經形成冰，則處理模塊145向繼電器150發出信號124，繼電器150再發出使螺線管160通電的致動信號155。使螺線管160通電引起熱氣體通過蒸發器102的線圈的傳遞，這使得水103略微融化、並且變得脫離蒸發器102。冰的移除也被稱為收穫。如以上所指出的那樣，聲波108可包括來自機械振動105和機械振動107之一或兩者的貢獻。因此，機械振動105或機械振動107之一可以是聲波108的源，並且同樣地， 可以是用於由處理模塊145執行的分析的所檢測到的聲波117的源。機械振動105和機械振動107中的每個是唯一的，並且同樣地，為壓縮機104和設備106中的每個提供唯一的譜特徵。處理模塊145分析所檢測到的聲波117，並且得出關於壓縮機104和泵106的操作的若干結論。例如，處理模塊145通過與系統100的其它部件的通信，知道系統100正工作於哪個製冰階段，並且還知道壓縮機104何時應該接通以及壓縮機104何時應該斷開。因此，處理模塊145基於它對所檢測到的聲波117的分析，還在它的適當的時刻確定壓縮機104接通還是斷開。如果處理模塊145確定壓縮機104沒有正確地工作，那麼處理模塊145發出警報信號165。警報信號165可以被顯示，例如作為用戶界面(在圖1中未示出)上的故障指示。處理模塊145對於泵106的操作進行類似確定，並且警報信號165指示泵106的工作狀況。圖2是控制板130的功能框圖，並且進一步示出了處理模塊145的細節。處理模塊145包括微控制器205和數位訊號處理模塊210。如以上所指出的那樣，處理模塊145接收來自麥克風140的模擬電信號122。微控制器205包括用於對模擬電信號122進行放大和濾波的模擬電路(未示出)和將模擬電信號122轉換成數位訊號208的模數轉換器(A/D)(未示出)。因此，數位訊號208是所檢測到的聲波117的數字表示。數位訊號處理模塊210接收數位訊號208，並且根據這裡指定為冰感測處理215和系統診斷處理220的方法來處理數位訊號208。根據冰感測處理215，數位訊號處理模塊210分析數位訊號208，以確定水103是否已經形成冰，並且如果是，則向繼電器150發出信號124，繼電器150再發出致動信號 155。以下參照圖3A和3B，更詳細地描述冰感測處理215。根據系統診斷處理220，數位訊號處理模塊210分析數位訊號208，以得出關於壓縮機104和泵106的操作的結論，並且如果必要，發出警報信號165。以下參照圖4更詳細地描述系統診斷處理220。圖3A和;3B —起是冰感測處理215的流程圖。如以上提到的那樣，根據冰感測處理215，數位訊號處理模塊210分析數位訊號208，以確定水103是否已經形成冰。冰感測處理215從步驟310開始。在步驟310中，系統100在它的結冰階段開始。因此，水115層疊在蒸發器102上， 並且水103正在結冰。傳感器110檢測聲波108，從而產生所檢測到的聲波117，並且麥克風140將所檢測到的聲波117轉換成模擬電信號122。冰感測處理215從步驟310前進到步驟320。在步驟320中，微控制器205中的A/D以某採樣頻率(例如，2. 5千赫茲(kHz))對模擬電信號122進行採樣，並且將模擬電信號122轉換成數位訊號208。所檢測到的聲波 117是時域信號。數位訊號208是所檢測到的聲波117的數字表示，並且同樣，也是時域信號。冰感測處理215從步驟320前進到步驟330。在步驟330中，數位訊號處理模塊210將數位訊號208從時域信號變換成頻域信號。更具體地，數位訊號處理模塊210對數位訊號208執行FFT。FFT確定所檢測到的聲波 117的頻率分量和它們的相應幅值。例如，數位訊號處理模塊210執行256點FFT，並且將頻率分量和它們的相應幅值保存到FFT陣列332。冰感測處理215從步驟330前進到步驟 340。在步驟340中，數位訊號處理模塊210從FFT陣列332中提取一個或多個感興趣的頻率分量和它們的相應幅值。例如，數位訊號處理模塊210提取基頻分量、基頻分量的二次諧波、和基頻分量的三次諧波、以及針對各基頻、二次諧波和三次諧波的幅值。基頻將是例如機械振動105的基頻或者機械振動107的基頻。冰感測處理215從步驟340前進到步 If 350 ο機械振動105的基頻和機械振動107的基頻可以是壓縮機104和泵106的固有性質，並且因此是預先已知的。否則，可以通過觀察獲得這些基頻，或者可以在冰感測處理 215的學習模式期間獲得這些基頻。例如，為了學習機械振動105的基頻，數位訊號處理模塊210通過與系統100的其他部件的通信，將(a)關閉壓縮機104，並且估計檢測到的聲波 117的第一頻譜，並且隨後(b)開啟壓縮機104，並且再次估計檢測到的聲波117的第二頻譜。機械振動105的基頻將呈現為第二頻譜中而非第一頻譜中的主頻分量。可替選地，不同於控制壓縮機104的開/關狀態的數位訊號處理模塊210，系統100可以以常規操作模式進行並且向數位訊號處理模塊210通知壓縮機104何時開或關。在接下來的兩個步驟中，在結冰階段的早期部分中，例如在最初的兩分鐘內，在水 103已形成為冰塊之前，數位訊號處理模塊210獲得感興趣的頻率的環境聲級。在步驟350中，數位訊號處理模塊210考慮結冰階段是否處於其早期部分。如果結冰階段處於其早期部分，則冰感測處理215從步驟350前進到步驟354。如果結冰階段未處於其早期部分，則冰感測處理215從步驟350分支到步驟360。在結冰階段處於其早期部分時執行的步驟354中，數位訊號處理模塊210將感興趣的頻率分量以及它們的幅值存儲在閾值陣列352中。冰感測處理215從步驟3M循環回到步驟320。通過循環回到步驟320，並且前進通過步驟330、340、350和354，感興趣的頻率的環境聲級被重複捕獲並且存儲在閾值陣列352中。在結冰階段未處於其早期部分時執行的步驟360中，針對具有閾值陣列352中的幅值的感興趣的頻率中的每一個，數位訊號處理模塊210計算平均幅值。數位訊號處理模塊210向該平均幅值添加裕度，例如3分貝(dB)，由此產生了合成閾值，並且將該合成閾值存儲到閾值寄存器362中。閾值寄存器362因此將保存針對每個感興趣的頻率的合成閾值。 冰感測處理215從步驟360前進到步驟370。在步驟370中，隨著水103繼續結冰，數位訊號處理模塊210捕獲和處理檢測到的聲波117的實時採樣。更具體地，數位訊號處理模塊210從檢測到的聲波117中提取感興趣的頻率分量以及它們相應的幅值。為了有較好的信噪比(SNR)，並且因此有較好的數據完整性，考慮在某一時段上的平均實時幅值，例如在一秒的時間間隔上獲得的五個FFT幅值的平均值。冰感測處理215從步驟370前進到步驟380。、在步驟380中，數位訊號處理模塊210將感興趣的實時頻率分量的幅值與閾值寄存器362中的它們的相應的幅值進行比較。進行該比較的原因在於，當水103被充分形成為冰塊時，感興趣的頻率的實時幅值將明顯大於形成冰之前的實時幅值。在步驟380中，如果沒有實時幅值大於閾值寄存器362中的其相應的幅值，則數位訊號處理模塊210推斷水103仍未充分結冰，並且數位訊號處理模塊210循環回到步驟 370。在步驟380中，如果對於任何感興趣的頻率分量，實時幅值大於閾值寄存器362中的其相應的幅值，則數位訊號處理模塊210推斷水103充分結冰，並且數位訊號處理模塊 210前進到步驟390。仍然參照步驟380，儘管前進到步驟390被描述為在如下情況中發生對於任何感興趣的頻率分量，實時幅值大於閾值寄存器362中的其相應的幅值，但是測試可以基於另外的最小數目的感興趣的頻率分量，該頻率分量具有大於閾值寄存器362中的其相應的幅值的實時幅值。例如，測試可以需要三個感興趣的頻率分量中的至少兩個具有大於閾值寄存器362中的其相應的幅值的實時幅值。在步驟390中，數位訊號處理模塊210向繼電器150發出信號124，繼電器150再發出使螺線管160通電的致動信號155。使螺線管160通電導致從蒸發器102收穫，即移除具有冰的形式的水103。圖4是系統診斷處理220的流程圖。如上文提到的，根據系統診斷處理220，數位訊號處理模塊210分析數位訊號208以得出關於壓縮機104和泵的操作的結論，並且如果必要，發出警報信號165。簡言之，數位訊號處理模塊210估計系統100中的設備的聲學特徵以確定是否在適當的時間使設備通電。下文關於壓縮機104和泵106的操作描述了系統診斷處理220。然而，系統診斷處理220可以用於估計系統100中的生成機械振動的任何設備(例如，傾瀉閥、收穫螺線管和進水口閥)的操作。系統診斷處理220從步驟410開始。在步驟410中，系統診斷處理220開始操作。系統診斷處理220從步驟410前進到步驟420。在步驟420中，數位訊號處理模塊210工作於學習模式中，在學習模式中數位訊號處理模塊210分析並記錄壓縮機104和泵106產生的機械振動。例如，通過與系統100的其它部件的通信，數位訊號處理模塊210使壓縮機104通電或者得知壓縮機104的通電。壓縮機104生成在聲波108中顯現的並且由傳感器110檢測的機械振動105，以產生檢測到的聲波117。數位訊號處理模塊210分析檢測到的聲波117以獲得壓縮機104的譜特徵，即頻率分量和幅值。數位訊號處理模塊210以類似方式獲得泵106的譜特徵。數位訊號處理模塊210將壓縮機104和泵106中的每一個的譜特徵存儲在譜特徵陣列425中。系統診斷處理220從步驟420前進到步驟430。在步驟430中，當系統100運行通過其正常製冰周期(即，預冷、結冰、收穫以及清除)時，數位訊號處理模塊210執行FFT並且觀察聲數據。更具體地，數位訊號處理模塊 210分析檢測到的聲波117以產生其頻譜。數位訊號處理模塊210將該頻譜存儲在譜陣列 432中。系統診斷處理220從步驟430前進到步驟435。在步驟435中，數位訊號處理模塊210考慮製冰周期的階段，以及壓縮機104或泵 106是否應被通電。就是說，數位訊號處理模塊210通過與系統100的其他部件的通信，了解壓縮機104或泵106是否應被通電。如果壓縮機104或泵106不應被通電，則系統診斷處理220循環回到步驟430。如果壓縮機104或泵106應被通電，則系統診斷處理220前進到步驟440。在步驟440中，數位訊號處理模塊210確定來自步驟430的頻譜是否包括應被通電的設備，即壓縮機104或泵106的譜特徵。例如，認為壓縮機104應被通電。因此，數位訊號處理模塊210確定譜陣列432是否包括譜特徵陣列425中存儲的壓縮機104的譜特徵。 系統診斷處理220從步驟440前進到步驟450。在步驟450中，如果譜陣列432包括例如壓縮機104的正被考慮的設備的譜特徵， 則數位訊號處理模塊210推斷系統100正在進行適當的操作，並且因此系統診斷處理220 循環回到步驟430。如果譜陣列432不包括正被考慮的設備的譜特徵，則數位訊號處理模塊 210推斷系統100未進行適當的操作，並且因此系統診斷處理220前進到步驟460。仍然參照步驟450，想到譜特徵陣列425包含關於壓縮機104和泵106中的每一個的譜特徵。因而，數位訊號處理模塊210可以因此確定檢測到的聲信號117是否包括機械振動105和機械振動107中的任一個或兩者。這還使得系統診斷處理220能夠區分來自壓縮機104和泵106的頻譜貢獻，並且確定壓縮機104和泵106中的任一個或兩者是否開啟，並且因此診斷壓縮機104和泵106中的任一個或兩者的操作。此外，數位訊號處理模塊 210甚至可以在檢測到的聲信號117包括噪聲或者來自系統100中的其他設備的頻譜貢獻的情況中進行這些確定。在步驟460中，系統診斷處理220發出警報信號165。上文將數位訊號處理模塊210描述為針對如下情況發出警報信號165 預期所考慮的設備將開啟，但是譜陣列432不包括所考慮的設備的譜特徵。然而，系統診斷處理220 可以被配置為，使得數位訊號處理模塊210在如下情況中發出警報信號165 預期設備將關閉，並且因此，頻譜不應包括設備的譜特徵，然而譜陣列432卻仍包括該設備的譜特徵。該情形可能在例如系統100未能關閉設備或者設備被困於其開啟狀態的情況中發生。回顧上文，系統100包括檢測器，即傳感器110，以及處理器，即處理模塊145。傳感器Iio檢測當水103正在製冰機中的結構，即蒸發器102上結冰時通過水體，即水103傳播的聲波108，由此產生檢測到的聲波117。處理模塊145 從檢測到的聲波117提取(a)其頻率分量，和(b)該頻率分量的幅值；並且當該幅值超過閾值時發出信號，即信號124，以從蒸發器102移除水103。處理模塊145還分析檢測到的聲波117以產生其頻譜；確定該頻譜是否包括譜特徵，從而產生確定結果，其中當製冰機中的例如壓縮機104的設備正在工作時該譜特徵存在；並且基於該確定結果發出警報，即警報信號165。檢測到的聲波117是時域信號。處理模塊145為了提取頻率分量和幅值將該時域信號變換為頻域信號；並且從該頻域信號獲得頻率分量和幅值。此外在系統100中，將幅值與其比較的閾值可以被視為第一閾值，並且因此，處理模塊145 還從檢測到的聲波117提取(a)頻率分量的諧波，和(b)諧波的幅值；並且當⑴ 該幅值超過第一閾值且(ii)諧波的幅值超過第二閾值時向繼電器150發出信號124。上文在處理模塊145在控制板130上實現的情況下描述了系統100。同樣地，處理模塊145或者其任何部件，尤其是數位訊號處理模塊210，可以以硬體(例如，電子電路)或固件或者它們的組合來實現。此外，數位訊號處理模塊210可以以軟體來實現，並且在與系統100中的其他部件通信的計算機上運行。圖5是數位訊號處理模塊210的計算機實現的實施例(其在下文中被稱為系統 500)的框圖。系統500包括計算機505，計算機505又包括處理器515和存儲器520。系統 500與系統100中的其他部件通信。處理器515是響應並且執行指令的由邏輯電路構成的電子器件。存儲器520是通過電腦程式編碼的計算機可讀介質。在這一點上，存儲器520 存儲數據以及由處理器515可讀和可執行的用於控制處理器515的操作的指令。存儲器 520可以以隨機存取存儲器(RAM)、硬驅動、只讀存儲器(ROM)、快閃記憶體存儲器或者它們的組合來實現。存儲器520的部件之一是程序模塊525。程序模塊525包含用於控制處理器515執行這裡描述的方法的指令。就是說，來自程序模塊525的指令在被處理器515讀取時使處理器515執行冰感測處理215和系統診斷處理220的操作。 儘管這裡將程序模塊525描述為安裝在存儲器520中，並且因此在軟體中實現，但是其也可以以任何硬體(例如，電子電路)、固件、軟體或者它們的組合來實現。處理器515輸出這裡描述的方法的執行結果，例如基於警報信號165的發出的故障指示。可替換地，處理器515可以經由網絡(未示出)將輸出引導至遠程設備(未示出)。儘管程序模塊525被表示為已加載到存儲器520中，但是其也可以配置在存儲介質535上，用於隨後加載到存儲器520中。存儲介質535也是在其上存儲程序模塊525的計算機可讀介質。存儲介質535的示例包括軟盤、光碟、磁帶、只讀存儲器、光存儲介質、通用串行總線(USB)快閃記憶體驅動、數字多用途光碟或者zip驅動。可替換地，存儲介質535可以是位於遠程存儲系統上並且經由網絡(未示出)耦合到計算機505的隨機存取存儲器或者其他類型的電子存儲裝置。在一些情形中，問題可能在通過管、連接器或者通過與附近部件的無意接觸而傳輸聲音中發生。這些問題可以觸發錯誤的收穫信號。這些問題可以通過在探針中嵌入麥克風(即，集成的傳感器麥克風)來避免，該探針與冰(即，水體)或蒸發器相接觸或者位於與冰(即，水體)或蒸發器緊鄰處(例如，小於0.5英寸)。在集成的傳感器麥克風中，麥克風被集成到傳感器中，以避免伴隨聲音傳輸的問題。集成的傳感器麥克風消除了通過到控制板的管道(tubing)、連接器或者向控制板發錯誤的收穫信號的外來噪聲和振動的任何可能性。麥克風在傳感器中的布置使得外來的聲音最小化，以大大提高信噪比。另外，整個傳感器可以被封閉地密封，以消除進入傳感器並且影響隔膜或麥克風的性能的溼氣的任何可能性。本設計的另一實施例使用加速計來取代麥克風。在該實施例中，加速計用於測量通過隔膜傳輸的振動。加速計將振動能量轉換成傳輸到控制板的電信號。例如，再次參照圖1，傳感器110可以被配置為其中嵌入有麥克風或加速計的探針。因而，傳感器110(即，探針)產生與從傳感器110耦合到處理模塊145中的模擬電信號 122類似的電信號。因此，控制板130上將不需要麥克風140，並且將不需要聲波導管120。圖6是示出蒸發器上的探針的橫截面視圖。圖7是安裝於蒸發器的探針的圖片。
圖8是使得麥克風嵌入到頂部開口中的探針的橫截面視圖。這裡描述的技術是示例性的，並且不應被理解為意味著對本公開內容的任何特別限制。應理解，本領域的技術人員可以想到各種替選、組合以及修改。例如，系統100可包括多個傳感器110用於檢測在水103上的各個位置處的聲波108，並且可以以任何順序執行與這裡描述的處理相關聯的步驟，例如，步驟435和430的順序可以顛倒，除非步驟本身另外指定或規定了順序。另外，雖然這裡聲波108被描述為從壓縮機105或泵107的機械振動而產生，但是系統100可以包括專用的裝置，其生成用於由處理模塊145進行分析的特別振動。本公開內容旨在包含落入所附權利要求的範圍內的所有這樣的替選、修改以及變化。術語「包括」或「包含」要被解釋為指定所闡述的特徵、整數、步驟或部件的存在， 但是不排除一個或多個其它特徵、整數、步驟或部件或者其組合的存在。
權利要求
1.一種方法，包括檢測當水體正在結構上結冰時通過所述水體傳播的聲波，從而產生檢測到的聲波； 從所述檢測到的聲波提取(a)所述檢測到的聲波的頻率分量，以及(b)所述頻率分量的幅值；以及當所述幅值超過閾值時，從所述結構移除所述水體。
2.根據權利要求1所述的方法， 其中，所述檢測到的聲波是時域信號，並且其中，所述提取包括 將所述時域信號變換成頻域信號；以及從所述頻域信號獲得所述頻率分量和所述幅值。
3.根據權利要求1所述的方法， 其中，所述閾值是第一閾值，其中，所述提取還提取(a)所述頻率分量的諧波，以及(b)所述諧波的幅值，並且其中，當下述兩個條件均成立時執行所述移除(i)所述幅值超過所述第一閾值，以及 ( )所述諧波的所述幅值超過第二閾值。
4.一種系統，包括檢測器，其檢測當水體正在結構上結冰時通過所述水體傳播的聲波，從而產生檢測到的聲波；以及處理器，其從所述檢測到的聲波提取(a)所述檢測到的聲波的頻率分量，以及(b)所述頻率分量的幅值；以及當所述幅值超過閾值時，發出用以從所述結構移除所述水體的信號。
5.根據權利要求4所述的系統，其中，所述檢測到的聲波是時域信號，並且其中，為了提取所述頻率分量和所述幅值，所述處理器 將所述時域信號變換成頻域信號；以及從所述頻域信號獲得所述頻率分量和所述幅值。
6.根據權利要求4所述的系統， 其中，所述閾值是第一閾值，並且其中，所述處理器還從所述檢測到的聲波提取(a)所述頻率分量的諧波，以及(b)所述諧波的幅值；以及當下述兩個條件均成立時發出所述信號(i)所述幅值超過所述第一閾值，以及(ii) 所述諧波的所述幅值超過第二閾值。
7.一種包括處理器可讀的指令的存儲介質，並且所述指令當被所述處理器讀取時使得所述處理器從檢測到的聲波提取(i)所述檢測到的聲波的頻率分量，以及(b)所述頻率分量的幅值，其中，所述檢測到的聲波表示當水體正在結構上結冰時通過所述水體傳播的聲波；以及當所述幅值超過閾值時，發出用以從所述結構移除所述水體的信號。
8.根據權利要求7所述的存儲介質，其中，所述檢測到的聲波是時域信號，並且其中，為了提取所述頻率分量和所述幅值，所述處理器 將所述時域信號變換成頻域信號；以及從所述頻域信號獲得所述頻率分量和所述幅值。
9.根據權利要求7所述的存儲介質， 其中，所述閾值是第一閾值，並且其中，所述處理器還從所述檢測到的聲波提取(a)所述頻率分量的諧波，以及(b)所述諧波的幅值；以及當下述兩個條件均成立時發出所述信號(i)所述幅值超過所述第一閾值，以及(ii) 所述諧波的所述幅值超過第二閾值。
10.一種方法，包括檢測當水體正在製冰機中的結構上結冰時通過所述水體傳播的聲波，從而產生檢測到的聲波；分析所述檢測到的聲波，以產生所述檢測到的聲波的頻譜；確定所述頻譜是否包括譜特徵，從而產生確定結果，其中，當所述製冰機中的裝置正在工作時，所述譜特徵存在；以及基於所述確定結果發出警報。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述發出包括如果所述確定結果指示所述頻譜不包括所述譜特徵，則發出所述警報。
12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述檢測到的聲波是時域信號，並且其中，所述分析包括 將所述時域信號變換成頻域信號；以及從所述頻域信號獲得所述頻譜。
13.一種系統，包括檢測器，其檢測當水體正在製冰機中的結構上結冰時通過所述水體傳播的聲波，從而產生檢測到的聲波；以及處理器，其分析所述檢測到的聲波，以產生所述檢測到的聲波的頻譜；確定所述頻譜是否包括譜特徵，從而產生確定結果，其中，當所述製冰機中的裝置正在工作時，所述譜特徵存在；以及基於所述確定結果發出警報。
14.根據權利要求13所述的系統，其中，如果所述確定結果表示所述頻譜不包括所述譜特徵，則所述處理器發出所述警報。
15.根據權利要求13所述的系統，其中，所述檢測到的聲波是時域信號，並且其中，為了分析所述檢測到的聲波，所述處理器將所述時域信號變換成頻域信號；以及從所述頻域信號獲得所述頻譜。
16.一種包括處理器可讀的指令的存儲介質，並且所述指令當被所述處理器讀取時使得所述處理器分析檢測到的聲波，以產生所述檢測到的聲波的頻譜，其中，所述檢測到的聲波表示當水體正在製冰機中的結構上結冰時通過所述水體傳播的聲波；確定所述頻譜是否包括譜特徵，從而產生確定結果，其中，當所述製冰機中的裝置正在工作時，所述譜特徵存在；以及基於所述確定結果發出警報。
17.根據權利要求16所述的存儲介質，其中，如果所述確定結果指示所述頻譜不包括所述譜特徵，則所述處理器發出所述警報。
18.根據權利要求16所述的存儲介質，其中，所述檢測到的聲波是時域信號，並且其中，為了分析所述檢測到的聲波，所述處理器將所述時域信號變換成頻域信號；以及從所述頻域信號獲得所述頻譜。
19.根據權利要求4所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針位於距所述結構小於0. 5英寸處。
20.根據權利要求4所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針與所述結構接觸。
21.根據權利要求4所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針位於距所述水體小於0. 5英寸處。
22.根據權利要求4所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針與所述水體接觸。
23.根據權利要求13所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針位於距所述結構小於0. 5英寸處。
24.根據權利要求13所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針與所述結構接觸。
25.根據權利要求13所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針位於距所述水體小於0. 5英寸處。
26.根據權利要求13所述的系統，其中，所述檢測器在探針中包括麥克風，所述探針與所述水體接觸。
全文摘要
一種分析方法，包括(i)檢測當水體正在結構上結冰時通過該水體傳播的聲波，從而產生檢測到的聲波；(ii)從檢測到的聲波提取(a)檢測到的聲波的頻率分量，以及(b)頻率分量的幅值；以及(iii)當幅值超過閾值時，從結構移除水體。
文檔編號G01N29/12GK102384942SQ201110060600
公開日2012年3月21日 申請日期2011年3月9日 優先權日2010年9月1日
發明者利·G·米勒, 小威廉·E·史密斯, 拉梅什·B·蒂魯馬拉, 雷蒙德·R·哈克 申請人:曼尼託沃食品服務有限公司