一種冰淇淋機缺料報警檢測方法

2023-10-10 19:00:04

專利名稱：一種冰淇淋機缺料報警檢測方法
技術領域：
本發明涉及製冷技術領域，特別涉及商用或家用冰淇淋機的製冷和電子控制技術領域。
背景技術：
目前，冰淇淋機通常是在開始工作前往料缸裡加入冰淇淋漿料，在工作過程中視出料情況憑感覺選擇加料，或者打開料缸蓋看料缸是否缺料再選擇加料。若沒有及時發現缺料，機器在製冷狀況下運行會出現凍缸、刮缸、嚴重噪音等問題，會嚴重損害機器的攪拌系統、縮短機器的使用壽命。另外，若沒有及時發現缺料，當需要售賣冰淇淋時，無法及時打出冰淇淋，需在加料後等待一段時間，才可正常出料(正常情況下要5分鐘以上)，大大降低產品的使用效率同時降低了效益。為了提升冰淇淋機的使用效率和操作的便利性，要求冰淇淋機具備及時的缺料報警提醒功能。目前冰淇淋機行業內具備上述缺料報警功能的產品主要通過以下方式實現
I、在料缸內增設感應裝置，用來感應料缸內液面的高低，以向控制系統發出缺料或有料的信號。該技術的優勢是直接、便於維護。缺點是1)當冰淇淋漿料較粘稠時，感應裝置會出現誤動作或不動作；2)增加了感應裝置，增加了機器成本；3)由於感應裝置設置於料缸內增加了機器的清洗難度。2、在轉速控制型冰淇淋機中，通過轉速感應器檢測攪拌系統的轉速變化，通過採集在缺料狀態下轉速變化的信息，向控制系統發出缺料信號。該技術的優勢是結構簡單， 對轉速型的產品而言基本沒有增加成本。缺點是1)當電壓出現變化時，如機器搬遷，轉速值會有偏移，會影響對缺料狀況的檢測精度；2)當採用不同比例的冰淇淋漿料時，由於其成型阻力不同，在缺料時的轉速值也會有所不同，因此缺料報警精度也會有影響。中國專利申請200910038473X公開了一種通過檢測轉速控制冰淇淋機發出缺料信號的方法，但在實踐過程中發現，採用這種方法檢測缺料並報警的冰淇淋機，工作狀態不穩定，誤報警率高。美國的泰勒公司也有申請過通過檢測轉速控制冰淇淋機報警的專利，但該公司實際流通於市場的產品，都是採用感應料缸內液面高低來控制缺料報警的，同樣也是鑑於穩定性的考慮。為了便於更好的理解本發明，下面先介紹下冰淇淋的製作過程及其特點
冰淇淋在製作過程中，冰淇淋機料缸內的冰淇淋漿料在製冷凝結的同時被攪拌機構不斷攪拌，其溫度逐步下降，逐漸凝結成口感細膩的半凝固狀態。在冰淇淋漿料變成半凝固狀態的過程中，隨著成型比例的逐漸增大攪拌機構所受的阻力也變大，攪拌機構的攪拌電機由於負載加大，其工作電流也會增大；隨著冰淇淋的成型輸出，冰淇淋漿料硬度下降，溫度、 轉速回升，電流值減小。當設定參數，如溫度、轉速、電流或工作時間達到設定值時，冰淇淋機停止製冷；當達到設定的停止時間或中間有打料工作時，冰淇淋機重新進入製冷狀態。冰淇淋的成型比例與轉速或電流存在一定的對應關係，實際中，為了更直觀的觀察到冰淇淋的成型狀態，將處於某個範圍內的轉速或電流對應顯示為某個特定的成型比例。

發明內容
本發明的目的在於提供一種冰淇淋機缺料報警檢測方法，以提升冰淇淋機的操作便利性和缺料報警的檢測精度，同時延長產品的使用壽命。本發明可用於轉速型、溫度型、 電流型、轉速溫度型以及電流溫度型等採用不同控制方式的家用或商用冰淇淋機中。本發明所依據的原理是當料缸內的冰淇淋達到一定凝固狀態時，其蒸發溫度和轉速或電流值存在一定的對應關係，即溫度越低，料缸內的半凝固狀態的冰淇淋的阻力越大，導致攪拌電機的轉速降低或電流增大；冰淇淋機在缺料情況下，具有如下特點溫度快速下降，且轉速維持在一定範圍內不能上升、電流也會維持在一定範圍內不能下降。另外， 冰淇淋機的不同製冷系統設計帶來的蒸發溫度的不同或不同的檔位設定帶來的最低點蒸發溫度的不同，不依賴機器自身的轉速或電流的變化。本發明提供的一種冰淇淋機缺料報警檢測方法，包括以下步驟
(1)開機後通過轉速檢測裝置檢測冰淇淋機攪拌機構的轉速，或通過電流檢測裝置檢測冰淇淋機攪拌機構的電流，並通過溫度傳感器測量冰淇淋機蒸發缸的溫度，當開機檢測到的轉速或電流對應為初始成型比例A且溫度在初始成型設定溫度值F以上時，記錄冰淇淋達到預成型比例B時的預成型溫度X，並保存到系統中，在下次重新開機並滿足上述條件時被覆蓋；
(2)當所述攪拌機構的轉速或電流對應為成型比例時，成型停機，不報警；當所述攪拌機構的轉速或電流未達到成型比例時，在溫度測值維持一定時間Tl在報警閥值X-Nl以下時，NI為一設定溫度值，50>N1>0，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2 ；
(3)如果發出缺料報警信號後，在所述的一定時間T2內，溫度測值一直處於停機設定溫度X-N2以下，N2為另一設定溫度值，50>N2>0，且攪拌機構的轉速或電流也沒有達到成型比例而成型停機時，則自動停機，進入待機狀態。本發明中，自動識別跟蹤設定預成型溫度X，採用結合轉速與溫度的方法去控制系統發送報警，解決了背景技術中由於電壓變化或漿料比率不同所帶來的缺料報警精度的問題。如冰淇淋機從一個地方搬到另一個地方，即使電壓相差較大，本發明的冰淇淋機也能自動採用新環境下記錄的預成型溫度X覆蓋之前的值，更換漿料從新開啟冰淇淋機後，本發明的冰淇淋機也會自動更新預成型溫度。本發明的步驟(2)還可增加如下步驟當所述攪拌機構的轉速或電流未達到成型比例時，在溫度測值持續處於預成型溫度X以下，且所述攪拌機構的轉速或電流的變比(轉速的變化量與轉速之比，電流值的變化量與電流值之比)持續一段時間T3處於設定變化範圍±Q%以內時，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2。當轉速或電流未達到成型比例時，本發明採用兩種方式檢測缺料情況，即通過檢測溫度維持一定時間在報警閥值X-Nl以下或溫度維持在預成型溫度X以下且轉速基本無變化，能更及時的發現缺料情況，提醒用戶及時加料。本發明的步驟(3)中，如果發出缺料報警信號後，在所述的一定時間T2內，測得溫度的回升速度達到設定溫度回升速度以上，發送報警解除信號，解除報警狀態，轉入自動製冷狀態。設置缺料報警自動解除步驟，當溫度回升速度達到設定溫度回升速度以上時，實現機器不停機工作，避免停機再加料。作為對本發明的改進，本發明還設定了標準成型溫度XI，在步驟(I)與(2)之間可增加如下步驟當實際測得的預成型溫度X大於標準成型溫度Xl時，控制系統將Xl的值賦給X並保存，當實際測得的預成型溫度X小於或等於標準成型溫度Xl時，控制系統直接記錄X的值並保存。設置標準成型溫度Xl的目的是為了在溫度傳感器探頭出現不正常情況，如裸露等情況時，預成型溫度X可以及時的得到修正，保證了後續步驟中以預成型溫度X為變化基礎的報警閥值X-Nl及停機設定溫度X-N2的正確性。本發明所述的冰淇淋機設有多個檔位，各檔位的初始成型比例A和預成型比例B 符合如下關係，B=A*W，W為一設定量；設定量W的取值範圍為0. 5 2。相對現有技術，本發明具有如下顯著的技術效果
(1)檢測成型比例和蒸發溫度兩個參數，且每次開機，自動判斷是否需要更新預成型溫度X，可自動適應不同使用地點的電壓環境或不同比例的漿料，有效減少誤報警，誤報警率可控制在以10%內；
(2)設置兩種缺料檢測方式，能更及時的發現冰淇淋機的缺料情況；
(3)設置缺料報警的自動解除步驟，當溫度回升速度達到設定溫度回升速度以上，實現機器不停機工作，避免停機再加料；
(4)設置標準成型溫度XI，即使在溫度傳感器探頭出現不正常情況，如裸露等情況時， 預成型溫度X也能及時得到修正，保證後續步驟中以預成型溫度X為變化基礎的判斷條件的正確性；
(5)主要是在冰淇淋機本身結構基礎上，作軟體方便的調整，在成本沒有顯著增加的情況下，大幅度提高了缺料報警的精確度和可操作性；
(6)由於採用的是數據函數設定比對技術，可適應轉速型、電流型、溫度型等不同控制方式的冰淇淋機，在同一臺冰淇淋機中的不同檔位時，不需作任何調整同樣能精確提示報
目O
具體實施例方式本發明較佳實施例提供的冰淇淋機缺料報警檢測方法，包括以下步驟
(I)開機後通過轉速檢測裝置檢測冰淇淋機攪拌機構的轉速，或通過電流檢測裝置檢測冰淇淋機攪拌機構的電流，並通過溫度傳感器測量冰淇淋機蒸發缸的溫度，當開機檢測到的轉速或電流對應為初始成型比例A且溫度在初始成型設定溫度值F以上時，記錄冰淇淋達到預成型比例B時的預成型溫度X，並保存到系統中，在下次重新開機並滿足上述條件時被覆蓋。自動識別跟蹤設定成型溫度X，採用結合轉速與溫度的方法去控制系統發送報警，解決了背景技術中由於電壓變化或漿料比率不同所帶來的缺料報警精度的問題。(2)設定標準成型溫度XI，當實際測得的預成型溫度X大於標準成型溫度Xl時， 控制系統將Xl的值賦給X並保存，當實際測得的預成型溫度X小於或等於標準成型溫度Xl 時，控制系統直接記錄X的值並保存。設置標準成型溫度Xl，在溫度傳感器探頭出現不正常情況時，預成型溫度X也可及時得到修正，保證了後續步驟中以成型溫度X為變化基礎的報警閥值X-Nl及停機設定溫度X-N2的正確性。(3)當所述攪拌機構的轉速或電流對應為成型比例時，成型停機，不報警；
當所述攪拌機構的轉速或電流未達到成型比例時，在溫度測值維持一定時間Tl在報警閥值X-Nl以下時，NI為一設定溫度值，50>N1>0，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2 ;當溫度測值持續處於預成型溫度X以下，且所述攪拌機構的轉速或電流的變比(轉速的變化量與轉速之比，電流值的變化量與電流值之比)持續一段時間T3處於設定變化範圍±Q%以內時，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2。採用兩種方式檢測缺料情況，即通過檢測溫度在一定時間內維持在報警閥值X-Nl以下或溫度維持在預成型溫度以下且轉速基本無變化，目的是便於及時的發現缺料情況。(4)如果發出缺料報警信號後，在所述的一定時間T2內，溫度測值一直處於停機設定溫度X-N2以下，N2為另一設定溫度值，50>N2>0，且攪拌結構的轉速或電流也沒有達到成型比例而成型停機時，則自動停機，進入待機狀態；如果發出報警信號後，在所述的一定時間T2內，測得溫度的回升速度達到設定溫度回升速度以上，發送報警解除信號，解除報警狀態，轉入自動製冷狀態。設置缺料報警自動解除步驟，即當溫度回升速度達到設定溫度回升速度以上時，實現機器不停機工作，避免停機再加料。本發明實施例所述的冰淇淋機設有多個檔位，各檔位的初始成型比例A和預成型比例B符合如下關係，B=A*W，W為一設定量，設定量W的取值範圍為0. 5^2 ;初始成型設定溫度值F的取值範圍為0°C -16°C。下面對本發明實施例中部分參數的設置進行分析(以申請人生產的BJ188C型號的冰淇淋機的缺料報警參數設置為例)
1)如冰淇淋機設置為3檔時(冰淇淋機的實際操作中，換擋或換漿料前都需要先關機)， 開機後通過轉速檢測裝置檢測冰淇淋機攪拌電機的轉速，並通過溫度傳感器測量冰淇淋機蒸發缸的溫度，當轉速達到與初始成型比例65%對應的轉速值且溫度在初始成型設定溫度值F=0°C以上時(F的作用是要區別出重新加料的情況，所以設定為比冰淇淋機正常工作時蒸發缸溫度較高的一個溫度即可)，記錄轉速達到與預成型比例96%對應的預成型溫度X， 並保存到系統中，在下次重新開機並滿足上述條件時被覆蓋；
2)設定標準成型溫度Xl=-IO,當實際測得的預成型溫度X大於-10時，控制系統將Xl 的值-10賦給X並保存，當實際測得的預成型溫度X小於或等於標準成型溫度-10時，控制系統直接記錄X的值並保存；
3)當轉速達到成型比例99%時，成型停機，不報警；當轉速未達到成型比例時溫度維持一定時間Tl=I分鐘在報警閥值X-Nl以下，Nl=6，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2=3分鐘；當溫度測值持續處於預成型溫度X以下，且轉速的變比(轉速的變化量佔轉速的比重)持續30秒處於設定變化範圍±Q%以內，Q=5，發出缺料報警信號並維持報警狀態3分鐘；
4)如果發出報警信號後，在上述3分鐘內，溫度一直處於停機設定溫度X-N2以下， N2=3,且沒有達到成型停機，則自動停機，進入待機狀態；如果發出報警信號後，在上述3分鐘內，測得溫度的回升速度達到10秒鐘1°C以上，發送報警解除信號，解除報警狀態，轉入自動製冷狀態。轉速、電流與冰淇淋的成型比例對應關係相同，在此不作它述。
權利要求
1.一種冰淇淋機缺料報警檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)開機後通過轉速檢測裝置檢測冰淇淋機攪拌機構的轉速，或通過電流檢測裝置檢測冰淇淋機攪拌機構的電流，並通過溫度傳感器測量冰淇淋機蒸發缸的溫度，當開機檢測到的轉速或電流對應為初始成型比例A且溫度在初始成型設定溫度值F以上時，記錄冰淇淋達到預成型比例B時的預成型溫度X，並保存到系統中，在下次重新開機並滿足上述條件時被覆蓋；(2)當所述攪拌機構的轉速或電流對應為成型比例時，成型停機，不報警；當所述攪拌機構的轉速或電流未達到成型比例時，在溫度測值維持一定時間Tl在報警閥值X-Nl以下時，NI為一設定溫度值，50>N1>0，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2 ；(3)如果發出缺料報警信號後，在所述的一定時間T2內，溫度測值一直處於停機設定溫度X-N2以下，N2為另一設定溫度值，50>N2>0，且攪拌機構的轉速或電流也沒有達到成型比例而成型停機時，則自動停機，進入待機狀態。
2.根據權利要求I所述的冰淇淋機缺料報警檢測方法，其特徵在於，所述的步驟(2)還可增加如下步驟當所述攪拌機構的轉速或電流未達到成型比例時，在溫度測值持續處於預成型溫度X以下，且所述攪拌機構的轉速或電流的變比持續一段時間T3處於設定變化範圍±Q%以內時，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2。
3.根據權利要求I所述的冰淇淋機缺料報警檢測方法，其特徵在於所述的步驟(3) 中，如果發出缺料報警信號後，在所述的一定時間T2內，測得溫度的回升速度達到設定溫度回升速度以上時，發送報警解除信號，解除報警狀態，轉入自動製冷狀態。
4.根據權利要求I至3任一項所述的冰淇淋機缺料報警檢測方法，其特徵在於設定了標準成型溫度XI，在所述的步驟(I)與(2)之間增加如下步驟當實際測得的預成型溫度 X大於標準成型溫度Xl時，控制系統將Xl的值賦給X並保存，當實際測得的預成型溫度X 小於或等於標準成型溫度Xl時，控制系統直接記錄X的值並保存。
5.根據權利要求4所述的冰淇淋機缺料報警檢測方法，其特徵在於所述的冰淇淋機設有多個檔位，各檔位的初始成型比例A和預成型比例B符合如下關係，B=A*W，W為一設定量。
6.根據權利要求5所述的冰淇淋機缺料報警檢測方法，其特徵在於所述設定量W的取值範圍為O. 5 2。
全文摘要
一種能提高缺料報警檢測精度、降低誤報警率的冰淇淋機缺料報警檢測方法，包括以下步驟(1)開機後檢測冰淇淋機攪拌機構的轉速和蒸發缸的溫度，當開機檢測到的轉速對應為初始成型比例A且溫度在初始成型設定溫度值F以上時，記錄冰淇淋達到預成型比例B時的預成型溫度X，並保存到系統中，在下次重新開機並滿足上述條件時被覆蓋；(2)當轉速對應為成型比例時，成型停機，不報警；當轉速未達到成型比例，溫度測值維持一定時間T1在報警閥值X-N1以下時，發出缺料報警信號並維持報警狀態一定時間T2；(3)如果發出缺料報警信號後，在所述的一定時間T2內，溫度測值一直處於停機設定溫度X-N2以下，且轉速也沒有達到成型比例，則自動停機，進入待機狀態。
文檔編號A23G9/22GK102578354SQ20121003255
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月14日 優先權日2012年2月14日
發明者王新兵 申請人:王新兵