一种能自动校准高精度果糖定量机的控制电路及其校准方法与流程

本发明涉及食品机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种能自动校准高精度果糖定量机的控制电路及其校准方法。

背景技术：

高精度果糖定量机是根据设定参数控制输出电机驱动泵体，通过时间控制或者计数码盘计数控制方式，实现的一种精确输出设定量液体果糖的装置。为了实现高精度液体果糖输出，在控制电机和泵时需要对设定的参数进行必要的修正，尤其是在输出不同密度、不同粘稠度、不同温度的液体果糖时，如果采用相同的设定参数将会带来很大的输出误差；此外，随着机器的使用和泵体的自身磨损，也需要对原有的控制参数进行修正。因此，可以说对高精度果糖定量机的控制参数进行正确的校准是其实现高精度液体输出的关键。

现有技术中，对高精度果糖定量机的控制参数的校准方式基本是手工校准，释放不同刻度的果糖，用电子称称取，如有误差，根据不同机器的校准方法进行调试。常见的步骤如下：

1.输出某个单位重量的果糖；

2.用电子称测量输出果糖的重量；

3.根据电子称数据和设定输出的果糖重量值相比较，根据经验调整输出控制参数的大小；

4.重复2、3步骤直至电子称测量到的输出值和设定值一致；

5.输出不同的设置值并重复1至4的过程直到所有的输出值和设定值一致，则完成校准。

综上所述，手工调整控制参数的过程相当繁琐，且对操作人员的经验要求较高，在调整的过程中存在过多的人为因素，容易因人为的失误导致校准出现偏差，校准所需要耗费的时间也较长，影响机器的正常使用。

技术实现要素：

为了解决上述问题，改进高精度果糖定量机的校准方式，提高参数校准的准确率和效率，本发明将原有的手工校准方式改为一键式全自动校准方式，从而极大的简化参数校准的流程。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种能自动校准高精度果糖定量机的控制电路，包括主控电脑板、电源及驱动板，所述主控电脑板与电源及驱动板电联接，所述主控电脑板连接有LCD显示屏、液位传感器、温度传感器、感应开关、门控开关及自动校准电路，电源及驱动板将输入的220V交流电源转为12V及5V的直流电源给主控电脑板及驱动电路供电，驱动板包括隔离驱动电路，驱动板及电源与光电码盘电联接，所述隔离驱动电路通过可控硅与加热器及电动泵连接。

一种能自动校准高精度果糖定量机的校准方法，包括如下步骤：

a、输出第一个定量值，初步计算果糖的密度参数，确定输出果糖值和设定值的函数系数P；

b、输出第二个定量值，计算需要修正的定值参数C；

c、输出第三个定量值，计算修正果糖的密度参数，自动保存校准参数，自动完成校准。

自动校准所用原理为电源及驱动板接收主控电脑板的驱动信号，并通过隔离驱动电路驱动可控硅，从而驱动加热器及电动泵运行，电源及驱动板同时采集码盘信号并通过电缆上传给主控电脑板，以实现电动泵的精确闭环控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用闭环控制原理，在校准的过程中对输出果糖量进行在线测量，并通过微型计算机自动计算果糖密度、粘稠度误差，自动修正控制参数并保存在控制主板上，校准时用户只要根据提示将容器放置到校准装置上，校准流程自动完成，整个校准过程不需要用户进行其他操作，参数的校准结果自动保存；校准过程简单，只需要进行2至3步操作即可完成校准，操作简单、自动化；校准效率高，整个校准流程用时不到30秒；校准的可靠性高，多次校准的结果基本一致；采用优化的控制算法，用户不需要对不同的定值进行分别校准。

附图说明

图1是本发明控制电路的结构示意图；

图2是本发明自动校准电路的原理结构示意图；

图3是本发明自动校准流程结构示意图；

图4是本发明校准方法所用原理的数学模型图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种能自动校准高精度果糖定量机的控制电路，包括主控电脑板、电源及驱动板，所述主控电脑板与电源及驱动板电联接，所述主控电脑板连接有LCD显示屏、液位传感器、温度传感器、感应开关、门控开关及自动校准电路，电源及驱动板将输入的220V交流电源转为12V及5V的直流电源给主控电脑板及驱动电路供电，驱动板包括隔离驱动电路，驱动板及电源与光电码盘电联接，所述隔离驱动电路通过可控硅与加热器及电动泵连接。

一种能自动校准高精度果糖定量机的校准方法，包括如下步骤：

a、输出第一个定量值，初步计算果糖的密度参数，确定输出果糖值和设定值的函数系数P；

b、输出第二个定量值，计算需要修正的定值参数C；

c、输出第三个定量值，计算修正果糖的密度参数，自动保存校准参数，自动完成校准。

自动校准所用原理为电源及驱动板接收主控电脑板的驱动信号，并通过隔离驱动电路驱动可控硅，从而驱动加热器及电动泵运行，电源及驱动板同时采集码盘信号并通过电缆上传给主控电脑板，以实现电动泵的精确闭环控制。

如说明书附图图1所示，一种能自动校准高精度果糖定量机的控制电路，包括主控电脑板、电源及驱动板，主控电脑板与电源及驱动板电联接，主控电脑板连接有LCD显示屏、液位传感器、温度传感器、感应开关、门控开关及自动校准电路，驱动板包括隔离驱动电路，驱动板及电源与光电码盘电联接，所述隔离驱动电路通过可控硅与加热器及电动泵连接。其中，LCD显示屏用于显示温度、液位、加热状态、定量值、设置界面等信息；液位传感器用于探测容器内液态糖的容量；温度传感器用于探测容器内液态糖的温度；感应开关用于探测是否有杯子在出糖口下方；门控开关用于探测自动校准平台是否打开；自动校准电路用于对输出控制参数进行自动校准。电源及驱动板将输入的220V交流电源转为12V及5V的直流电源给主控电脑板及驱动电路供电。

如说明书附图图2所示，自动校准电路采用模块化设计，通过数据线和主控电脑板相连，自动校准电路在正常使用时被关闭，需要校准参数时才打开。自动校准所用电路原理为闭环控制原理，电源及驱动板接收主控电脑板的驱动信号，并通过隔离驱动电路驱动可控硅，从而驱动加热器及电动泵运行，电源及驱动板同时采集光电码盘信号并通过电缆上传给主控电脑板，以实现电动泵的精确闭环控制。

如说明书附图图3所示，一种能自动校准高精度果糖定量机的校准方法，包括如下步骤：首先、输出第一个数值较大定量值，初步计算果糖的密度参数，确定输出果糖值和设定值的函数系数P；其次，输出第二个数值较小定量值，计算需要修正的定值参数C；最后再输出第三个数值较大定量值，计算修正果糖的密度参数，自动保存校准参数，自动完成校准。

校准主要是对果糖的密度和粘稠度进行分析计算，确定输出果糖值和设定输出定值之间的函数关系，经过数学模型的分析和简化，数学模型图如说明书附图图4所示。

校准方式为一键式全自动校准方式，均通过主控电脑板及程序实现自动化校准。

本发明利用闭环控制原理，在校准的过程中对输出果糖量进行在线测量，并通过微型计算机自动计算果糖密度、粘稠度误差，自动修正控制参数并保存在控制主板上，校准时用户只要根据提示将容器放置到校准装置上，校准流程自动完成，整个校准过程不需要用户进行其他操作，参数的校准结果自动保存；校准过程简单，只需要进行2至3步操作即可完成校准，操作简单、自动化；校准效率高，整个校准流程用时不到30秒；校准的可靠性高，多次校准的结果基本一致；采用优化的控制算法，用户不需要对不同的定值进行分别校准。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。