向容器灌装可灌注产品的灌装系统和方法及相应灌装机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及向容器灌装可灌注产品的灌装系统和方法及相应灌装机。用于向容器(12)灌装可灌注产品的灌装系统(20’)，其设置有：在使用中灌装有所述可灌注产品的罐(30)；至少一个灌装装置(20)，其带有具有控制模块(40)的本地控制单元(23)，以选择性地允许向所述容器(12)灌装所述可灌注产品；插入在所述罐(30)和所述灌装装置(20)之间的至少一个管道(32)；和至少一个旋涡流量计(1)，其沿所述管道(32)插入并产生作为可灌注产品沿所述管道(32)的流速(Fr)的函数的脉冲串检测信号(Sd)。所述灌装装置(20)的本地控制单元(23)具有处理模块(42)，以处理所述检测信号(Sd)以便测定作为检测信号(Sd)的脉冲数(Np)的函数的进入容器(12)的可灌注产品的量。
【专利说明】
向容器灌装可灌注产品的灌装系统和方法及相应灌装机
技术领域
[0001]本发明涉及用于向容器灌装可灌注产品的灌装系统和方法以及相应的灌装机。
【背景技术】
[0002]待灌装的容器可以是任何类型的容器，比如例如由玻璃、塑料(PET)、铝、钢或复合材料制成的罐或瓶，并且可以灌装任何类型的可灌注产品，特别是食品，包括碳酸化液体，例如苏打水、软饮料、啤酒;非碳酸化液体，例如不起泡水或静水、果汁、茶、运动饮料、酒;而且还有液体清洁剂或乳液。
[0003]在液体装瓶领域中，包括用于向灌装机供给一连串空容器的进给输送机，相应地包括载有若干个灌装装置的旋转输送机(所谓的“转盘”)的系统是公知的。每个灌装装置包括可在开启位置和关闭位置之间位移的灌装阀，在开启位置，允许可灌注产品向相应容器内流动，在关闭位置，防止可灌注产品流到容器内。
[0004]安装该灌装装置以使其绕纵轴连续旋转，接合空容器，并向容器灌装来自产品罐的可灌注产品。在碳酸化液体的情况下，灌装操作还可包括向容器内供给加压气体例如二氧化碳为其加压，然后向相同的容器灌装碳酸化液体，并且之后将灌装容器解压。
[0005]在处理厂，然后将容器供给到乳盖机，乳盖机通过至少一个输送轮连接在灌装机上并且利用相应的盖密闭容器，和/或其他处理机，例如贴标机。
[0006]含有可灌注产品的罐可位于转盘上或在其外部，并且由相应的管道流体连接在灌装装置上。沿每个管道布置流量计以在相应的灌装阀被布置在开启位置时测量灌装容器的流体的流速。
[0007]由流量计进行的流速测量值由与每个灌装装置相关的本地控制单元使用，以控制在相应的开启和关闭位置之间的灌装阀的致动，以便向容器灌装所需体积的可灌注食品并在相同容器内达到所需的和可重复的灌装水平。
[0008]特别是，已经建议利用旋涡流量计(也称为涡列流量计)来测量可灌注产品到达灌装装置的流速;例如，在本发明
【申请人】名下的文献WO 2012/085828 Al公开了旋涡流量计在灌装机的灌装系统中的用途。
[0009]如图1所示意性示出的，旋涡流量计I包括主管体2，其具有纵轴A并被设计成沿插入在罐和相应的灌装装置(这里未示出)之间的管道布置;管体2限定被设计成耦合在用于流体通过的管道上的入口嘴2a和出口嘴2b。
[0010]障碍物4(例如具有梯形轴剖面)被插入管体2中，以便限定垂直于纵轴A的冲击面
4a ο
[0011]传感器5，特别是压电式传感器，被布置在管体2内，在障碍物4的沿从入口嘴2a朝向出口嘴2b行进的下游。
[0012]当可灌注产品通过由管体2限定的通道时，它撞击在障碍物4的冲击面4a上，产生一连串旋涡6(通常称为卡曼旋涡)，其频率与可灌注产品的速度成正比。
[0013]传感器5被配置为将与旋涡6相关的振荡压力尖峰△P转换为电量V，其可以被处理以产生检测信号，是可灌注产品流速的指示。
[0014]特别是，由旋涡流量计I输出的检测信号是脉冲信号(包括一连串脉冲例如矩形脉冲的数字信号)，其中每个脉冲(具有上升沿和下降沿)对应于所检测到的压力尖峰和相关的旋涡6;所产生的脉冲的频率对应于旋涡6的频率，并因此基本上与流速成正比。
[0015]虽然在许多方面是有利的(例如，因为它还允许测量具有非常低的导电率(例如低于15yS)的流体的流速，与其他类型的流量计例如电磁流量计相反)，但是本发明
【申请人】已经认识到，使用旋涡流量计控制灌装装置的运行也存在一些问题，至少在某些运行条件下存在一些冋题。
[0016]例如，环境振动，例如机器振动，可能会影响传感器5，并导致产生许多伪脉冲(SP不涉及由于流体通路引起的旋涡产生)。
[0017]此外，当灌装装置中的灌装阀被致动以关闭或开启流体通道时，管道中可产生爆破压力或回流，并且因此旋涡流量计I的管体2产生爆破压力或回流。该爆破压力可产生许多脉冲，其再次不涉及管道内的可灌注产品的流动，然而其仍能被旋涡流量计I的传感器5检测到。
[0018]—般而言，本发明
【申请人】已经认识到，基于旋涡流量计的输出计算在管道内朝灌装装置流动的产品量可能产生一些误差(根据不同的运行条件而定)，这可能导致在灌装容器的产品水平测定中具有相应的误差。
[0019]此外，由于灌装机执行的灌装运行的高的速度和次数，实时补偿或校准上述误差(在执行灌装运行的过程中)可能往往被证明是一项困难的任务。
【发明内容】
[0020]本发明解决方案的目的是因此至少部分解决之前强调的问题，并且基于利用旋涡流量计而总体上改善灌装系统的运行以控制灌装容器中的产品量。
[0021]根据本发明的解决方案，提供了灌装系统和方法以及相应的灌装机，如所附权利要求中所限定的。
【附图说明】
[0022]为了更好地理解本发明，现在仅通过非限制性示例的方式参照附图描述其优选实施方式，其中:
[0023]-图1是旋涡流量计的示意性代表；
[0024]-图2是灌装机的示意性描述；
[0025]-图3是根据本发明解决方案的实施方式的图2的灌装机中灌装系统的图形代表；
[0026]-图4是耦合在旋涡流量计上并整合在图3的灌装系统的本地控制单元中的处理电路的方框图；
[0027]-图5示出了与图3的灌装系统有关的电量的曲线；
[0028]-图6是在执行校准步骤的过程中图3的灌装系统的图形代表;以及
[0029]-图7是根据本发明解决方案的可能的实施方式的校准运行的流程图。
【具体实施方式】
[0030]图2示意性示出了用于容器处理厂的灌装机，用10整体表示并被配置为用于灌装容器12，在该示例中是玻璃瓶，含有可灌注产品，例如非碳酸化的，或静止的，可灌注食品(但是再次强调的是，其他类型的容器和液体，例如碳酸化液体，也可设想)。
[0031]灌装机10包括输送装置，其包括旋转输送机(或转盘)14，其被安装以绕基本上垂直的V轴连续旋转(图1中逆时针)。
[0032]旋转输送机14从输入传递轮15接收一系列空容器12(例如，源自处理厂的容器成型机)，输入传递轮15在第一传递站16耦合旋转输送机14并被安装以绕相应的垂直轴B连续旋转。
[0033]旋转输送机14将一系列灌装容器12释放到输出传递轮18(例如，以便由处理厂的贴标机和/或乳盖机接收)，输出传递轮18在第二传递站19耦合旋转输送机14并被安装以绕相应的垂直轴C连续旋转。
[0034]灌装机10包括许多个灌装系统20’，每个包括相应的灌装装置20，这些灌装系统20’绕垂直轴V等间距，沿旋转输送机14的外周边缘被安装，并且通过相同的旋转输送机14沿绕垂直轴V延伸的路径P移动并通过传递站16和19。
[0035]每个灌装装置20被设计成接收至少一个待灌装的容器12，并且根据灌装“配方”在其沿路径P旋转的过程中执行灌装操作，以向容器12灌装可灌注产品;所述配方可包括下列步骤:向容器加压或减压、开启/关闭灌装阀、可移动元件的位移、致动器的激活等等。
[0036]每个灌装装置20通常包括至少一个流体导管和至少一个灌装阀(此处未示出)，其被设计成使容器12选择性地耦合灌装机10的产品罐(也未示出)。
[0037]在未详细示出的方式中，每个灌装装置20包括主体(例如带有管状结构)，其具有沿基本上平行旋转输送机14的垂直轴V的纵轴的垂直延伸，并且机械地耦合旋转输送机14。主体在其底部包括容器接收部件，其被设计成在灌装运行过程中可释放地接合待灌装的容器12的颈部。
[0038]灌装装置20的运行由中央控制单元22(示意性示出)控制，中央控制单元22被设计成控制灌装机10的一般运行，例如为灌装阀的致动提供适当的控制信号以执行所需的灌装配方。
[0039]灌装装置20进而设置有本地控制单元23(示意性示出，通常被称为“先导阀”)，本地控制单元23被设计成从中央控制单元22接收控制信号，例如，为了控制相应的灌装阀的致动，并且被设计成向相同的中央控制单元22提供与相同的灌装阀的运行有关的反馈信号。
[0040]中央控制单元22和本地控制单元23之间的电通信可以通过通信总线来实现(此处未示出)，例如通过串行总线来实现。
[0041]参照图3，现在参照灌装机10的灌装系统20’中的单个(为简化说明原因)更详细地讨论它们。
[0042]灌装系统20’包括:
[0043]-在给定压力下灌装有可灌注产品的罐30;
[0044]-至少一个灌装装置20，其包括相应的灌装阀，这里用31表示，灌装阀31被设计成向各容器12灌装可灌注产品，和相应的本地控制单元23，其被配置为控制灌装阀31;和
[0045]-沿相应的纵轴A延伸的至少一个管道32，管道32插入于罐30的出口嘴30a和相应的灌装阀31的入口嘴31a之间。
[0046]罐30连接在灌装机10的灌装系统20’的管道32上，并且可以布置在其旋转输送机14的外部，或相同的旋转输送机14的内部;可以为所有灌装系统20 ’提供单个罐30。
[0047]更详细地，灌装阀31包括限定入口嘴31a的空心壳体35和平行于壳体35内的垂直轴滑动的闸门元件36。闸门元件36可在关闭位置和开启位置之间移动，在关闭位置，其防止可灌注产品从相应的管道32通过开口 37流向容器12，并且在开启位置，其允许可灌注产品从相应的管道32流向容器12。
[0048]在可能的实现方式中，本地控制单元23可以与外壳35成整体设置，可以集成在与相同壳体的上部耦合的印刷电路板中。
[0049]灌装系统20’进一步包括至少一个旋祸流量计，在此再次用I表示(并且基本上参照图1所讨论的进行配置)，沿罐30和灌装阀31之间的相应的管道32插入。
[0050]如前所述，旋涡流量计I被设计成当相应的灌装阀31被布置在开启位置时检测流过相应的导管32的可灌注产品的流速，并且产生表示相同管道32中可灌注产品的流速的检测信号Sd。检测信号Sd是脉冲串电信号，其包括多个脉冲，每个脉冲表示由于所检测到的旋涡导致的压力尖峰。
[0051]特别是，在旋涡流量计I中，由于压力尖峰造成的由内部传感器检测到的电量(见前面的讨论)被放大、滤波，并且然后例如通过施密特(Smith)触发器(或类似的电路溶液)转换为方波信号，以便产生脉冲检测信号Sd。
[0052]因此，在这种情况下，检测信号Sd基本上是原始信号，这意味着它不是旋涡流量计I内进行的进一步处理的结果;换句话说，除了导致由压力尖峰开始产生原始电脉冲的步骤之外，未进行任何其他处理步骤。
[0053]在未示出但在上述参考文献WO 2012/085828中详细讨论的方式中，灌装系统20’可进一步包括:一个或更多个流动线性化装置，其被布置在旋涡流量计I的上游和/或下游，用于使可灌注产品沿管道32线性化流动;和一个或更多个节流装置，其沿相同管道32被选择性地布置并被设计成使灌装速度和最大流速降低。
[0054]灌装装置20的本地控制单元23可运行地耦合旋涡流量计I，以在第一输入口23a处接收检测信号Sd，并且此外耦合温度传感器33，温度传感器33在第二输入口 23b处输出运行温度T。
[0055]根据本发明解决方案的具体方面，本地控制单元23包括:控制模块40，其被配置为基于与来自旋涡流量计30的检测信号Sd相关的信息并通过输出口 23c处提供的合适的驱动信号Sdrv控制(以已知的方式，在此没有详细讨论)灌装装置20的灌装阀31，以向容器12灌装所需量(水平)的可灌注产品；处理模块42，其被配置为实时和在灌装装置20的运行过程中对来自旋涡流量计I的检测信号Sd执行(如下文中详细讨论的)处理操作；和非易失性存储器43。
[0056]控制模块40与灌装机10的中央控制单元22进一步通信，例如在另一个输入/输出口 23d接收控制信号或提供反馈信号。
[0057]处理模块42被配置为补偿测量误差，例如由于灌装机10的振动、沿管道32的压力回流和/或机器运行参数的变化引起的误差，这将导致流速测定误差。
[0058]特别是，本发明
【申请人】已经认识到，虽然根据以下表达式，检测信号Sd中的脉冲数Np与灌装产品的体积V成比例:
[0059]V=Kf.Np
[0060]但是比例系数Kf不是恒定的，而是可根据瞬时运行条件而变化，并且特别是作为产品的流速Fr和运行温度T的非线性函数f:
[0061]Kf = f(Fr[P/S],T[°C])o
[0062]因此，容器12内的产品的确切量的计算需要根据瞬时流速Fr和产品温度T确定比例系数Kf，以补偿相同的比例系数Kf的非线性，或者，换句话说，补偿相同的比例系数Kf的线性化。
[0063]如图4所示，因此本地控制单元23的处理模块42包括:
[0064]-滤波器阶段50，其接收检测信号Sd并提供滤波信号Sd’；
[0065]-补偿阶段52，其接收滤波信号Sd’和由温度传感器33检测到的温度T，并且被配置为根据函数f计算比例系数Kf;
[0066]-计数器阶段54，其接收滤波信号Sd’并且被配置为计算其脉冲数Np;
[0067]-计算阶段56，其接收来自计数阶段54的脉冲数^和来自补偿阶段52的比例系数Kf并计算流入容器12的产品的总体积。
[0068]特别是，滤波阶段50是数字带通滤波器，其被配置为利用中断程序的装置和快速数字计时器来评价旋涡流量计1(检测信号Sd)的数字输出。如果与脉冲相关的时间间隔(特别是，给定脉冲的上升沿和下降沿之间或者两个连续脉冲的下降沿和上升沿之间的间隔)高于/低于给定的阈值时间，那么滤波器阶段50被配置为排除一个或更多个脉冲，因此不考虑进一步的处理步骤。
[0069]该数字滤波允许排除由于机械振动和/或压力突发(burst)或任何其他干扰源引起的虚假脉冲。只有具有特定形式因素的脉冲将继续到下一个处理步骤。
[0070]补偿阶段52包括:流速计算块52a，其被配置为基于所接收的滤波信号Sd’计算可灌注产品的流速Fr，特别是基于相同信号的脉冲的频率(以本身已知的方式，在此没有详细讨论)；和系数计算块52b，其基于应用于运行温度T和所计算的流速Fr的非线性函数f计算比例系数Kf的校准或补偿的值。
[0071 ]由于函数f的高非线性，可以确定相同函数的曲线，例如通过实验性检验和表征步骤确定，并且例如作为浮动阵列存储在本地控制单元23的非易失性存储器43中。在运行过程中，系数计算块52b可以着眼于非易失性存储器43中存储的函数值来确定比例系数Kf的实际值。
[0072]根据可能的实施方式，补偿阶段52和计数阶段54都被配置为对于给定的时基处理时间间隔内的滤波信号Sd’，例如具有50ms的值。特别是，每次对在与所述时基相等的时间间隔内检测到的给定的脉冲数^计算流速；同样地，计数器阶段54被配置为计算在相同时间间隔期间所检测到的脉冲数^。
[0073]使用合适的时基允许适当考虑:灌装过程的快速动态和与相同的灌装过程相关的运行条件变化的高速率;选择适当的时基值(例如，50ms)，其足以具有良好的分辨率和足够快速以跟随灌装过程中发生的变化。
[0074]计算阶段56包括:乘法块56a，其通过将在相同时间间隔所检测的脉冲数Np和比例系数Kf的补偿值(也在相同的时间间隔监测到的)相乘来计算每个连续处理时间间隔的可灌注产品的分体积Vi ;和输出求和块56b，其计算各处理时间间隔内的分体积Vi的总和，以确定总体积V，在每个时间代表实时计算的已流入容器12的可灌注产品的真正体积(以及相应地在相同容器12内的流体的实际水平)。
[0075]控制模块40从处理模块42接收所计算到的总体积V，并且因此控制灌装装置20的灌装阀31，以达到容器12中所需的水平。
[0076]处理模块42和控制模块40可通过本地控制单元23中的软件和/或硬件来实现;在可能的实施方式中，处理模块42和控制模块40两者都由相同的处理单元(包括微处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或任何其他种类的处理单元)来实现。
[0077]此外，本发明
【申请人】已经认识到，用于计算比例系数Kf的上述函数f虽然基本上类似于用于灌装机10的灌装系统20’的各旋涡流量计I的，但是由于例如制造公差而不完全相同。
[0078]如图5所示，三个旋涡流量计I可因此具有在相同的运行温度T下的对于相应的函数f(表示为kl、k2和k3)的三个不同的补偿曲线，并且这些补偿曲线将在不同的温度偏移。特别是，本发明
【申请人】已经认识到，然而，不同的曲线具有共同的标准曲线图，并且，虽然是不同的，但是可以通过合适的平移而基本上彼此叠加。
[0079]因此，足以知道用于单一流速Fr’的比例系数Kf的单一值Kf’(即函数f的单一点P，参见图5)，从而能够根据具有标准的共同曲线图并通过已知的点P的曲线(在该示例中，曲线k2)确定用于任何其他流速值的比例系数Kf的值。
[0080]因此，本发明解决方案的进一步的方面设想实施在灌装机10执行的自动校准程序，自动校准程序被设计成对于每个旋涡流量计I精确确定流速的至少一个单一值和比例系数Kf的相应值，以便确定将用于任何旋涡流量计I的补偿偏移曲线。校准点被适当地存储在相应的本地控制单元23的非易失性存储器43中。
[0081 ]详细地说，该校准程序由灌装机10的中央控制单元22执行，例如，在启动或初始化阶段过程中，或在正常运行被临时中断后执行的专用校准阶段过程中执行。
[0082]如图6所示(为简单起见，其中再次描述了单一灌装系统20’)，在这种情况下，基准质量流量计60沿产品供给管62被布置在灌装机10(例如，在灌装机10的固定部分)中的产品罐30的下游，产品供给管62通过旋转环64耦合灌装系统20’的各管道32。
[0083]中央控制单元22可操作地耦合到灌装系统20’的本地控制单元23上，以接收与相应的检测信号Sd相关的脉冲数Np，并且此外耦合到基准质量流量计60上，以接收与基准检测信号Sref相关的基准脉冲数Npref。
[0084]中央控制单元22控制灌装系统20’的运行，以执行校准程序。
[0085]还参照图7的流程图，该校准程序设想，对于灌装机10的单独被考虑用于校准的每个灌装系统20’而言，第一步骤70，其中开启所考虑的灌装系统20’的灌装阀31，而所有其他灌装系统20’的灌装阀31’保持关闭；相应地，基准质量流量计60和所考虑的灌装系统20’的旋涡流量计I检测灌装产品的相同校准流速。
[0086]接下来，步骤72，实施第一等待时间，例如10秒，以便允许流速稳定化。
[0087]此后，在步骤73，与基准质量流量计60和旋祸流量计I相关的脉冲计数器被复位。
[0088]然后，在步骤74实施第二等待时间。
[0089]因为基准质量流量计60和旋涡流量计I的体积计数器不同步，所以计数器值具有内在误差，例如为+/_1。需要第二等待时间，例如20s，以尽可能减少这样的同步误差，并因此减少比例系数Kf校准中随之而来的误差。特别是，考虑到越短的时间可能会产生越大的误差，而较长的等待时间可能会造成时间和产品的浪费，因而适当地选择第二等待时间。
[0090]然后，步骤76，中央控制单元22基本上同时读取基准质量流量计60和旋涡流量计I的体积计数器以及相关的脉冲数Npref、NP(即对应于相同的校准流速)。
[0091]步骤77，中央控制单元22由此使用下面的表达式计算与针对所考虑的旋涡流量计I的校准流速Fr’相关的比例系数Kf的校准值Kf ’:
[0092]Kf ’ —Vref/Np
[0093]其中Vref为基于由基准质量流量计60所检测到的脉冲数Npref计算(以已知方式)的广品体积。
[0094]步骤78，中央控制单元22然后将校准值(特别地，比例系数Kf’和流速Fr ’的校准值，以及相关的校准温度T)存储在本地控制单元23的非易失性存储器43中。
[0095]如之前所讨论的，在校准流速下比例系数Kf的校准值的知识将允许本地控制单元23正确地在灌装系统20’的运行过程中评估非线性函数f (通过选择与已知的运行点相关的相应的曲线和偏移)。
[0096]对于灌装机10的所有剩余灌装系统20’而言，随后迭代地重复校准过程(过程因而返回到步骤70)以便校准对应的旋涡流量计I。
[0097]通过前面的描述，所描述的解决方案允许实现的优点清楚可见。
[0098]实际上，所讨论的解决方案对灌装容器的灌装水平提供了更可靠的和准确的控制，这要归功于对集成在各灌装装置的本地控制单元中的电子处理模块中旋涡流量计的输出实施的校准、补偿和校准程序。
[0099]这些处理运行在灌装运行过程中被方便实时地执行，以便及时尽可能减少任何误差。
[0100]特别是，本发明
【申请人】已经认识到，将用于旋涡流量计输出的补偿和校准的处理电子器件集成在本地控制单元中，即在相同流量计的外部并与其独立(与集成在相同传感器中相反)，具有多种优点，其中有:
[0101]-最快响应:进入本地控制单元23内，比例系数Kf的计算可以更频繁地(例如，每50ms)进行，并且，此外，体积计数器计算可以每一个旋涡脉冲更新(在这方面，对原始旋涡脉冲计数是计算体积和流速的最快方式)；
[0102]-滤波操作可以根据由相同的本地控制单元23控制的不同灌装处理阶段而被动态地优化；
[0103]-可以使用由灌装系统20’的各个本地控制单元23读取的单个温度传感器(检测运行温度所要求的，补偿程序所需要的)，而不是多个传感器，每个集成在相应的流量计中，从而降低了成本和复杂性；
[0104]-可以经受住更高的运行温度(这是重要的，例如对于灌装机10中的CIP(就地清洗)运行阶段而言)；
[0105]-可以降低旋涡流量计的成本(因为不需要处理电子器件，并且在外部在本地控制单元22内进行将电脉冲转换成流体体积所需要的所有处理)。
[0106]最后，清楚的是修改和变化可以应用于所述和所示出的解决方案，而不脱离所附权利要求的范围。
[0107]特别是，再次强调的是，发现本发明的解决方案有利地应用在包括至少一个灌装系统的任何灌装机中，设想利用旋涡流量计控制供给到容器中的可灌注产品的水平。
【主权项】
1.一种用于向容器(12)灌装可灌注产品的灌装系统(20’)，其包括: -在使用中灌装有所述可灌注产品的罐(30); -包括具有控制模块(40)的本地控制单元(23)的至少一个灌装装置(20)，所述控制模块(40)被配置为选择性地允许向所述容器(12)灌装所述可灌注产品； -插入在所述罐(30)和所述灌装装置(20)之间的至少一个管道(32);和 -至少一个旋涡流量计(I)，其沿所述管道(32)插入并产生作为所述可灌注产品沿所述管道(32)的流速(Fr)的函数的脉冲串检测信号(Sd)， 其特征在于，所述灌装装置(20)的所述本地控制单元(23)包括处理模块(42)，所述处理模块(42)被配置为处理来自相应的所述旋涡流量计(I)的所述脉冲串检测信号(Sd)以测定进入所述容器(12)的作为所述检测信号(Sd)的脉冲数(Np)的函数的所述可灌注产品的量。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理模块(42)被配置为通过给定时间间隔内所述检测信号(Sd)的脉冲数(Np)乘以比例系数(Kf)来计算所述给定时间间隔内所述可灌注产品的体积(V);其中所述处理模块(42)被配置为基于所述流速(Fr)的非线性函数(f)实时计算比例系数(Kf)的值。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理模块(42)包括被配置为基于所述检测信号(Sd)确定所述给定时间间隔内的所述流速(Fr)的值的第一计算阶段(52a)，和被配置为将非线性函数(f)应用于所计算的流速(Fr)和所检测的运行温度(T)而计算所述比例系数(Kf)的值的第二计算阶段(52b)。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述本地控制单元(23)包括能操作地耦合在所述处理模块(42)上的非易失性存储器(43);其中所述处理模块(42)的所述第二计算阶段(52b)被配置为从所述非易失性存储器(43)检索与用于计算所述比例系数(Kf)的所述非线性函数(f)的曲线图有关的信息。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理模块(42)的所述第二计算阶段(52b)被进一步配置为从所述非易失性存储器(43)检索用于非线性函数(f)的校准点(P)，其包括在校准程序中获得的用于校准流速(Fr’)的比例系数(Kf)的校准值(Kf’)。6.根据权利要求2-5中任一项所述的系统，其中所述处理模块(42)进一步包括脉冲计数器(54)，其被配置为计算在所述给定时间间隔内所述检测信号(Sd)的脉冲数(NP)。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理模块(42)进一步包括滤波阶段(50)，其被配置为，如果在给定脉冲的上升沿和下降沿之间或者在两个连续脉冲的下降沿和上升沿之间的间隔大于/小于给定阈值时间，则丢弃所述检测信号(Sd)中的一个或更多个脉冲。8.—种灌装机(10)，其包括: -根据前述权利要求中任一项所述的多个灌装系统(20’)； -绕轴(V)旋转并运载所述灌装装置(20)的输送机(14)，所述罐(30)被布置在所述输送机(14)的外部或内部;和 -中央控制单元(22)，其能操作地耦合在所述灌装系统(20’)的本地控制单元(23)上以便控制其灌装操作。9.根据权利要求8所述的灌装机，其包括基准流量计(60)，所述基准流量计(60)沿选择性地耦合在所述灌装系统(20’)的相应管道(32)上的产品供给管(62)被布置在所述罐(30)的下游;其中所述中央控制单元(22)能操作地耦合在所述灌装系统(20’)的本地控制单元(23)上，以接收与由相应的旋涡流量计(I)产生的检测信号(Sd)相关的相应的脉冲数(Np)，以及另外耦合在基准流量计(60)上，以接收与相关的基准检测信号(Sref)相关的基准脉冲数(Npre3f);所述中央控制单元(22)被配置为，当相应的管道(32)耦合在所述产品供给管(62)上以使相同基准流速的所述可灌注产品流过所述旋涡流量计(I)和基准流量计(60)时，基于相应的脉冲数(Np)和基准脉冲数(Npref)实施校准程序以确定每个旋涡流量计(I)的相应的校准参数。10.根据权利要求9所述的灌装机，其中所述处理模块(42)被配置为通过给定时间间隔内所述检测信号(Sd)的脉冲数(Np)乘以比例系数(Kf)来计算所述给定时间间隔内所述可灌注产品的所述体积(V);并且所述处理模块(42)被配置为根据所述可灌注产品的所述流速(Fr)和运行温度(T)的非线性函数⑴计算比例系数(Kf)的值;其中所述校准参数是用于非线性函数(f)的校准点(P)，其包括在所述校准程序中获得的已知基准流速(Fr’)下所述比例系数(Kf)的已知值(Kf’)。11.根据权利要求9或10所述的灌装机，其中所述本地控制单元(23)进一步包括能操作地耦合在所述处理模块(42)上的非易失性存储器(43)，并且所述中央控制单元(22)被配置为将相应的所述校准参数存储在所述非易失性存储器(43)中。12.—种用于向容器(12)灌装可灌注产品的方法，其包括以下步骤: -通过灌装装置(20)向所述容器(12)灌装所述可灌注产品，所述灌装装置(20)包括具有控制模块(40)的本地控制单元(23)，所述控制模块(40)被配置为选择性地允许向所述容器(12)灌装所述可灌注产品； -通过管道(32)将罐(30)中所含的所述可灌注产品供给到所述灌装装置(20)，其中所述灌装步骤包括通过沿所述管道(32)插入并产生作为所述可灌注产品沿所述管道(32)的流速(Fr)的函数的脉冲串检测信号(Sd)的旋涡流量计(I)测量所述可灌注产品的流速， 其特征在于，通过所述灌装装置(20)的本地控制单元(23)处理所述检测信号(Sd)以确定进入所述容器(12)内的作为所述检测信号(Sd)的脉冲数(Np)的函数的所述可灌注产品的量。13.根据权利要求12所述的方法，其中基准流量计(60)沿选择性地耦合在所述灌装装置(20)的所述管道(32)上的产品供给管(62)被布置在所述罐(30)的下游;其进一步包括，通过所述中央控制单元(22): -接收与来自所述灌装装置(20)的所述本地控制单元(23)的所述检测信号(Sd)相关的所述脉冲数(Np)以及另外与来自所述基准流量计(60)的相关基准检测信号(Srrf)相关的基准脉冲数(Npref);以及 -当所述管道(32)耦合在所述产品供给管(62)上使得相同基准流速的所述可灌注产品流过所述旋涡流量计(I)和基准流量计(60)时，基于所述脉冲数(Np)和所述脉冲基准数(Nprrf)实施用于确定所述旋涡流量计(I)的校准参数的校准程序。14.根据权利要求13所述的方法，其中通过所述本地控制单元(23)处理包括通过给定时间间隔内所述检测信号(Sd)的脉冲数(Np)乘以比例系数(Kf)来计算给定时间间隔内所述可灌注产品的体积(V);并且根据所述可灌注产品的所述流速(Fr)和运行温度(T)的非线性函数(f)计算所述比例系数(Kf)的值;其中所述校准参数是用于所述非线性函数(f)的校准点(P)，其包括在所述校准程序中获得的已知基准流速(Fr’)下所述比例系数(Kf)的已知值(Kf，)。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述本地控制单元(23)进一步包括非易失性存储器(43);进一步包括通过所述中央控制单元(22)，将所述校准参数存储在所述非易失性存储器(43)中。
【文档编号】B67C3/20GK106044683SQ201610037634
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年1月20日 公开号201610037634.3, CN 106044683 A, CN 106044683A, CN 201610037634, CN-A-106044683, CN106044683 A, CN106044683A, CN201610037634, CN201610037634.3
【发明人】斯特凡诺·德埃里克, 恩里科·科池
【申请人】西得乐股份公司