对饮料分配系统的监测的制作方法

1.本公开文本涉及一种饮料分配系统、以及用于监测饮料分配系统的系统和方法，其可以用于自动检测该系统的特定用途以及该系统中的动作。特别是，本公开文本涉及自动确定从饮料分配系统分配的饮料的分配容量，并且从而还估计系统中的饮料的剩余内容物。


背景技术：

2.在例如wo2007/019848、wo2007/019849、wo2007/019850、wo2007/019851和wo2007/019853中描述了用于专业用途或私人用途的常规饮料分配系统，例如由申请人公司生产的系统。这些申请通过引用的方式整体并入此处。
3.这些饮料分配系统主要用于储存和分配碳酸饮料，例如啤酒、苏打水、气泡水、气泡酒等，而且还储存和分配其他类型的非碳酸饮料，例如牛奶、咖啡、水、果汁等。在这些系统中，饮料被储存在一次性使用的可收缩容器中，例如，由于加压的内部容量，通常在安装后不能对一次性使用的可收缩容器进行目视检查。因此，在第一次使用饮料系统之后的任何给定时间，不知道饮料容器中还剩下多少饮料。这种封闭系统的一个优点是，由于操作人员/管理人员不能直接接触到内容物，所以它确保在打开之后饮料产品仍有持续的高质量，并且因此没有细菌或污物可以污染饮料。然而，封闭系统的一个缺点是，始终不知道饮料容器的剩余内容物，这对使用者(例如，酒吧经理或私人派对的主人)来说很不方便，因为他/她不知道什么时候该更换饮料容器。因此，自动监测或测量饮料分配系统的一个或多个特性是具有重要意义的，优选使用非接触方法，从而避免直接接触饮料。
4.酒吧通常提供许多不同种类的饮料，这些饮料被放置在与实际酒吧相距较远的独立饮料容器(例如小桶)中。因此，酒吧经理勘查每个单独的饮料容器的容量水平很重要，以确保在适当的时候订购新的小桶，并确保及时更换小桶，而在更换小桶时不需要顾客等待。此外，在任何给定的分配操作期间，了解分配的饮料的量具有重要意义，以便调查出哪种饮料受到顾客的青睐以及某种饮料在白天和晚上的特定时段供应了多少。最后，监测饮料分配系统的状态(例如故障方面的情况)具有重要意义。


技术实现要素：

5.本公开文本的目的是提供使用自动和非侵入性方法监测饮料分配系统的技术。
6.本公开文本的另一个目的是提供对分配操作期间分配的饮料的量以及可收缩饮料容器中剩余的饮料的量进行估计的技术，使得在必须分别用新的可收缩饮料容器或新的小桶更换空的可收缩饮料容器或空的小桶时，浪费的饮料最少，同时还使从分接头出来的泡沫的量最少。
7.因此，从总体上看，本公开文本涉及一种用于监测饮料分配系统的监视系统，饮料分配系统包括一个或多个压力室，每个压力室配置为在密封的内部空间中容纳可收缩饮料容器。该监视系统优选包括用于监测饮料分配系统的各种特性的一个或多个测量设备(例
如，呈传感器的形式)。
8.本公开文本还涉及一种用于分配饮料的饮料分配系统，其中可以集成有这种监视系统。该饮料分配系统包括：
9.一个或多个压力室，包括可连接的基底部件和盖子，所述压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间，所述可收缩饮料容器具有可连接到所述基底部件的饮料出口；
10.分接设备，包括用于从所述可收缩饮料容器接取饮料的一个或多个分接头；
11.分接管线，从所述基底部件延伸至所述分接设备，所述分接管线包括一条或多条饮料管线；以及
12.用于每一个压力室的至少一个测量设备，配置为监测相应分接管线、密封内部空间、基底部件、盖子和/或可收缩饮料容器的至少一个特性。
13.本公开文本进一步涉及一种用于监测饮料分配系统的方法，所述饮料分配系统包括：一个或多个压力室，每一个压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间；分接设备，包括用于从所述可收缩饮料容器接取所述饮料的一个或多个分接头；以及分接管线，从所述一个或多个压力室延伸到所述分接设备。在优选的实施例中，该方法包括以下步骤：以至少10hz、优选地至少50hz的采样率测量所述压力室、相应的密封内部空间和/或相应的可收缩饮料容器的至少一个特性；连续分析表示所述测量的特性的数据；以及使所述测量的特性的变化，优选地亚秒级变化，与饮料分配系统中的动作相关。
14.一个或多个测量设备可以配置为监测/测量压力室的密封内部空间的至少一个物理量或特性，诸如温度、压力、湿度、声音等特性。一个或多个测量设备也可以配置为监测分接管线、饮料管线和/或可收缩饮料容器的至少一个特性和/或物理量，例如压力、声音、力、加速度等。物理量应理解为可以通过测量进行量化的材料或系统的特性。物理量可以涉及气体的特性，例如，气体的压力。可以理解，术语“特性”和“物理量”是可以互换的。
15.测量设备的一个目的是检测饮料分配系统中的变化或动作。引起饮料分配系统的变化的非常正常的典型动作是饮料分配控制装置(例如分接把手)的致动，这导致相应压力室中的压力变化，从而饮料从相应的饮料容器中流出来，该饮料容器因此被进一步压瘪。饮料将流过饮料分配管线，并流过分接管线，流入玻璃杯/杯子。所有这些都可以成为检测的对象，从而可以勘查饮料分配系统。
16.但是，许多这些动作和变化是在短时间内发生的，并且因此，如果能实时或至少基本实时地进行监视，那将是一个优点。如果至少一个测量设备被配置为具有高采样率，优选至少5hz的采样率，更优选至少10hz，甚至更优选至少25hz，更优选至少50hz，并且最优选至少100hz，那么就可以实现这种情况。通过高采样率，甚至可以检测到饮料分配系统中的微小变化，从而可以实时监测饮料分配系统。因此，可以提供和存储与动作和/或事件(例如饮料分接)有关的时间戳，例如在分配特定量的特定种类的饮料时。
17.通过采用电子和网络可连接的传感器/测量设备，需要管理以高采样率产生的数据。可以在本地处理和/或存储数据，但是也可以选择集中处理和/或存储数据，例如在基于云的服务中，如果系统和/或测量设备是可以连接网络/互联网的话。这还可以提供由第三方访问所产生的数据的选项，即，使得饮料分配系统的饮料供应商也可以监测和勘查饮料分配系统。
18.可收缩饮料容器的饮料出口可以通过中间分接管线连接到基底部件，该中间分接管线可以是饮料出口和基底部件之间的分接管线的一部分。
19.中间分接管线优选可以是可更换的可收缩饮料容器的一部分，从而当可收缩饮料容器为空且需要用新的满的可收缩饮料容器更换时，中间分接管线同样被更换。在更换可收缩饮料容器时分接管线的不被更换的部分可以称为固定分接管线。
20.当可收缩饮料容器变空时，来自可收缩饮料容器的顶部空间的气体(例如co2)可能会进入分接管线。当随后从另一个新的可收缩饮料容器分配饮料时，泡沫会从分接头流出。不能提供这样的泡沫并且必须将其处理掉，这样就可能会浪费很多啤酒。
21.然而，如果气体只进入中间分接管线，而不进入分接管线的其余部分，当可收缩饮料容器变空之后，中间分接管线可以与可收缩饮料容器一起更换，这样就不会有气体留在分接管线的固定部分了。
22.通过将测量设备配置为监测中间分接管线的至少一个物理量，例如，中间分接管线内的压力和/或中间分接管线的吸光度和/或中间分接管线的电阻抗和/或中间分接管线的声学特性，饮料分配系统可以通过致动报警装置(像发声报警装置或闪光报警装置)来警告用户气体已经进入中间分接管线，以便用户能够在气体进入固定分接管线之前停止分配饮料，和/或饮料分配系统可以包括处理器，该处理器可以控制分接设备或沿分接管线的阀门在处理器从测量设备接收到气体已经进入中间分接管线的数据时自动停止分配饮料。如果处理器从测量设备接收到气体已经进入中间分接管线的数据，那么处理器将控制分接设备或沿分接管线的阀门在气体进入固定分接管线之前关闭分接设备或沿分接管线的阀门。
23.由于没有气体进入分接管线的固定部分，因而不会有泡沫，并且由于中间分接管线中只剩下极少量，因而浪费的啤酒极少。
24.本发明进一步涉及一种用于分配饮料的饮料分配系统，所述饮料分配系统包括：
25.一个或多个小桶，用于容纳饮料，其中所述一个或多个小桶包括饮料出口；压力源，配置为驱动所述饮料通过所述饮料出口从所述一个或多个小桶流出；分接设备，包括一个或多个分接头，用于从所述一个或多个小桶接取所述饮料；分接管线，从所述饮料出口延伸至所述分接设备，所述分接管线包括一条或多条饮料管线；以及至少一个测量设备，配置为监测所述分接管线的至少一个物理量，所述测量设备被配置为具有至少10hz的采样率，其中所述饮料分配系统配置为：处理来自所述测量设备的数据；以及通过连续分析来自所述测量设备的数据来检测所述系统中的事件。
26.一个或多个小桶是优选由金属(像不锈钢或铝)制成的标准小桶，其中利用例如co2或n2的压力源对小桶进行加压。本公开文本可以具有关于根据权利要求1所述的饮料分配系统所提到的所有优点。本公开文本可以与从属权利要求2
‑
25的任何特征相结合，并且可以具有关于权利要求2
‑
25所提到的的所有优点。
27.本发明还涉及一种用于监测权利要求27
‑
31中的任何一项所描述的饮料分配系统的方法。
附图说明
28.图1是作为包括可收缩饮料填充容器的模块化系统的饮料分配系统。
29.图2是图1中的可收缩饮料容器的图。
30.图3是具有柔性压力室的饮料分配系统，柔性压力室包括装满饮料的小桶和至少一个压力传感器。
31.图4示出了三个图。顶端的图是压力梯度，即从压力传感器获得的原始压力数据的一阶导数，以100hz的采样率对该压力传感器进行采样并且将该压力传感器安装在压力室的基底部件中，并且该压力传感器被配置为测量目前公开的饮料分配系统的实施例的密封内部空间的气体压力。中间的图是原始压力数据的二阶导数，并且底端的图是来自流量计的输出的一阶导数。所有这三个图中的x轴都显示了大约160秒的经过时间，即从大约420秒到大约580秒。
32.图5a
‑
c也示出了单次饮料分配(即单次倾倒)的三个图，其中，图5a示出了原始压力数据，图5b示出了其一阶导数，并且图5c示出了二阶导数。
33.图6是描述了如何检测“装上盖子”和“盖子事件/动作”的例子的流程图。
34.图7a
‑
b示出了可收缩饮料容器的最终压瘪的声音的音频记录。
35.图8示出了来自实验的压力数据，其中在两个独立的流体管线中测量压力：空气管线和啤酒管线(分接管线)。空气管线将来自压缩机的压缩空气供应给压力室。啤酒管线将啤酒从饮料容器输送到分接设备，可以在分接设备分配啤酒。本实验中，测量设备(压力传感器)的采样率为20hz。
36.图9示出了图8中显示的压力数据的一部分。该图显示了在实验中从大约12分钟到大约19分钟在啤酒管线中获得的压力数据，而图8显示了从0分钟到大约19分钟来自两条流体管线的完整数据集。
37.图10示出了对图9中显示的压力数据的进一步放大。该图示出了从实验的大约13.7分钟到大约14.3分钟的啤酒管线中的压力数据。
38.图11示出了图8中显示的压力数据的又一部分。该部分示出了从实验的大约18.35分钟到大约18.55分钟的啤酒管线中的压力数据。
39.图12示出了饮料分配系统的两个不同事件的叠加。这两个图是在同一实验中得到的(如参考图8所述)；这里为了说明的目的，在相同的时间戳叠加两个事件。第一个事件涉及分接头的关闭，而第二个事件涉及倒空饮料容器，气体由此被引入啤酒管线中。这两个事件都可以使用目前公开的系统和方法来检测。
40.图13示出了根据本公开文本的监测饮料分配系统的方法。该方法优选包括使用测量设备(例如压力传感器)测量饮料分配系统的特性的步骤。该方法可以优选采用用于连续计算例如压力差以区分系统的不同事件的处理单元。这些事件可以涉及分接把手的打开/关闭和/或饮料容器的倒空。该系统能够根据不同的预定条件和/或阈值来区分所述事件。作为一个例子，可以优选使用高采样率的压力传感器连续测量啤酒管线中的压力。
41.图14示出了相对于饮料容器的初始容量而言，所估计的分配容量的不确定度的图，所描绘的所述不确定度与使用的测量设备的采样率的关系。
具体实施方式
42.本文使用的测量设备可以包括模拟传感器、数字传感器或其组合。模拟传感器，例如，检索密封内部空间内的压力的信息的传感器，然后可以将检索到的信息转换成诸如数字信号等数字信息。测量设备也可以是数字传感器。这些的组合也是可能的。
43.目前公开的饮料分配系统可以配置为处理来自测量设备的数据。这可以通过处理数据的处理单元来实现，该处理单元可以是饮料分配系统的一部分。然而，作为替代或补充，饮料分配系统可以配置为通过网络连接将来自测量设备的数据上传到中央服务器和/或云服务，并且该系统还可以配置为使得所述服务器和/或云服务处理该数据。
44.在可以连续监控和处理由一个或多个测量设备产生的数据的情况下，因而目前公开的饮料分配系统可以配置为检测系统中的动作，即通过连续分析来自测量设备的数据。这里所说的动作一词通常是指系统的变化，即在很短的时间内发生的事件，该事件引起了可以用一个或多个传感器检测的系统的一个或多个物理特性(即压力、温度、运动/加速度、声音、液体流量等)的变化。一段时间优选为短于10秒钟，更优选为短于5秒钟，最优选为短于1秒钟，即亚秒，或甚至为更短的时间。
45.在优选的实施例中，动作选自包括以下各项的组：分接头的操作、特定分接头的操作、分接头状态的改变、特定分接头状态的改变、分接管线中饮料的流动、特定饮料管线中饮料的流动、特定压力室的打开或关闭、加压单元的操作、特定可收缩饮料容器的压瘪、以及特定可收缩饮料容器的最终压瘪。
[0046]“分接头的操作”是指在可能包括多个分接头的饮料分配系统中未指定的分接头的操作，即该动作可以是致动或停用分接头，但是不一定需要知道关于哪个分接头在起作用的信息。
[0047]“特定分接头的操作”是指在可能包括多个分接头的饮料分配系统中所标识的分接头的操作，即该动作包括致动或停用分接区中特定且明确的分接头，即致动或停用与该分接头相关的饮料分配控制装置。知晓特定的分接头通常会与相应的与特定的分接头相关联的压力室、可收缩饮料容器和/或饮料类型有着一一对应的关系。
[0048]
如上所述，分接头的操作通常是将分接头的状态从打开变为关闭或者从关闭变为打开。这种状态在本文也称为分接头状态。
[0049]“分接头的状态”或“分接头状态”对应于分接头的阀门的状态，其可以是“打开的”或“关闭的”，其中“打开的”表示允许饮料流过分接头，并且“关闭的”表示不允许饮料流过分接头。
[0050]“特定分接头的状态”是指在可能包括多个分接头的饮料分配系统中所标识的分接头的状态(打开的/关闭的)，即该状态针对的是分接区中特定且明确的分接头。
[0051]“分接管线中的饮料的流动”是指在分接管线的某处有可能来源于各种饮料容器的某种饮料的流动，而“特定饮料管线中的饮料的流动”是指在通常与特定压力室、可收缩饮料容器和/或饮料类型相关联的明确的饮料管线中检测到饮料的流动。
[0052]“特定压力室的打开或关闭”通常是指分别移除或盖上压力室的盖子，即开封或密封压力室，从而使得压力相对于大气条件迅速变化，使压力迅速增加或减小。
[0053]“加压单元的操作”是指加压单元(例如压缩机或泵)在起作用/在运行，这可以通过噪音、压力、加速度等来检测，或者简单地通过直接来自该单元的读出结果(其表明在起作用或在休眠)来检测。更具体但是相关的动作可以是加压单元的致动或停用，即实际致动或停用加压单元的动作，其通常涉及加压单元的状况的短暂的亚秒级变化。
[0054]“特定可收缩饮料容器的压瘪”是指在从饮料容器分接的过程中发生的或紧接其后发生的饮料容器的实际压瘪，即它与“特定分接头的操作”和“特定饮料管线中的饮料的
流动”的动作密切相关，但是对“特定可收缩饮料容器的压瘪”的动作的检测，例如可以通过可检测压瘪的声音的音频传感器(例如麦克风)、可检测压瘪期间的运动/形状的变化的加速度传感器和/或光学传感器来实现。
[0055]“特定可收缩饮料容器的最终压瘪”是指在从饮料容器分接基本上最后的液体期间发生的可收缩饮料容器的液体的最终倒空，即它与“特定分接头的操作”和“特定饮料管线中的饮料的流动”的动作密切相关，但对“特定可收缩饮料容器的最终压瘪”的动作的检测，可以例如通过可检测压瘪和最终压瘪的声音的音频传感器(例如，麦克风)、可检测最终压瘪期间的运动/形状的变化的加速度传感器和/或光学传感器来实现。
[0056]
因此，目前公开的饮料分配系统可以配置为通过与基底部件、盖子和/或邻近相应饮料容器的密封内部空间的状况和/或状态的亚秒级变化关联起来而检测特定分接头的操作。一个例子是通过与邻近相应饮料容器的密封内部空间的压力变化关联起来而检测特定分接头的操作，该压力变化例如由压力传感器检测，该压力传感器位于压力室中并且配置为测量密封内部空间中的压力。
[0057]
一旦可以检测到特定分接头的操作，目前公开的系统可以配置为通过与检测到的特定分接头的操作关联起来而确定在系统中分接的饮料的倾倒容量。例如，1)通过与邻近相应饮料容器的密封内部空间中的压力变化关联起来而检测特定分接头的致动和停用；以及2)确定在所述分接头的致动和停用之间经过的时间。然后，通过将所述分接头的致动和停用之间经过的时间与系统中预定的和/或恒定的饮料流速关联起来，可以确定分接头操作的倾倒容量。因此，通过确定所述饮料容器的每次饮料分接的倾倒容量并与饮料容器的已知初始饮料量关联起来，可以得出可收缩饮料容器的剩余容量。
[0058]
通过计算来自测量设备的数据(例如原始数据)的一阶、二阶和/或三阶导数，可以检测动作，从而可以检测所述至少一个被监测的特性的变化。这同样在图4中得到例证。
[0059]
在优选的实施例中，分接管线包括多条饮料管线，每条饮料管线与特定的饮料类型对应，并适于与分接设备的分接头配合，每个分接头与所述饮料类型对应。每个压力室可以包括用于将所述分接头之一连接到相应的可收缩饮料容器的饮料出口的饮料容器连接头。
[0060]
在一个实施例中，可收缩饮料容器是该系统的一部分，并且其中所述可收缩饮料容器中的每一个界定饮料填充空间、气体填充头空间、以及与所述饮料填充空间相连通用于从所述饮料填充空间接取所述饮料的饮料出口。
[0061]
传感器可以是用于监测密封内部空间或分接管线中的压力值和/或压力变化的压力传感器。在酒吧环境中，通常有一些分接把手或其他功能来致动饮料分配，每个分接把手通常与饮料容器有关。通过致动分接把手，饮料开始从饮料容器中流出来，流过分接管线，并从分接头流出来。因此，在分接把手的动作和饮料流出分接头之间存在着直接联系。因此，自动检测分接头的操作是很有意义的，并且发明人已经意识到，这可以通过以下方式来实现：监测围绕可收缩饮料容器的密封内部空间中的压力和/或监测分接管线或饮料管线中的压力，特别是通过实时监测压力，如上所述。密封内部空间或分接管线中的压力变化，特别是压力的突然变化，可以是几个动作和/或事件导致的结果。它可以是与相应饮料容器接触的相关联的分接把手的致动和停用，它也可以是开启(kick in)并改变密封内部空间中的压力的压缩机或真空源。而且，这也可能是压力室被打开以更换饮料容器时的情况。然
而，如下文所述，对以高采样率获得的时间分辨的压力数据进行分析可以快速解决是哪个动作导致压力变化的问题。因此，通过采用具有高采样率的测量设备，可以实时检测出分接把手的致动。
[0062]
而且，一旦可以检测到每个分接把手的饮料分配的致动和停用，就可以测量饮料的倾倒/流动时间，即来自每个饮料容器的每个单次分配操作的持续时间。发明人进一步认识到，一旦已知倾倒时间，就可以相当精确地确定倾倒容量，因为事实证明，在带有可收缩饮料容器的饮料分配系统中，流速基本上是恒定的，至少系统是这样的情况。恒定的流速通常在每秒40至70ml的范围内，更优选地在每秒50至60ml的范围内，甚至更优选地在每秒50至55ml的范围内，通常大约每秒53ml。因此，压力传感器适合于检测饮料分配系统中的动作/变化，例如分配操作的开始时间和结束时间，并且通过这两个测量结果，可以确定分配操作的时间间隔。因此，利用目前公开的方法，可以使酒吧环境中的事件(例如分接把手的转动)与可能距离酒吧环境5
‑
30米远的饮料分配装置中的压力变化关联起来，并对来自每个分接把手的每次分配操作的倾倒容量进行估计。
[0063]
此外，目前公开的具有高采样率的方法，甚至在多个饮料容器作为一个系统的一部分的情况下，能够将事件与特定的饮料容器关联起来，例如，可以同时容纳多达八个可收缩饮料容器的draughtmaster modular 20。在这样的设置中，只有一个加压单元(例如压缩机)在所有的压力室中产生升高的压力，每个压力室容纳有可收缩饮料容器；即所有的压力室共享相同的升高压力。因此，由于几乎在同一时间在所有压力室中发生压力变化，因而识别正在分配的确切饮料容器似乎是一项挑战。但实验表明，高数据采样率(10
‑
100hz)可以检测到被监测的特性的快速变化，从而使得检测到的变化可以与相关的饮料容器关联起来，特别是如果有传感器位于每个饮料容器附近的话。
[0064]
处理数据(例如来自密封内部空间的压力数据)的一个方式是通过区分表示被监测的特性的数据。可以进行至少一次，最好是两次区分，以更清楚地识别特性的变化，使得可以从数据检测出每次分配操作的开始和结束。然后，可以将分配操作的时间间隔计算为分别对应于倾倒的开始和结束的两个“事件”之间的时间距离。本文公开的方法确保能以间接且自动的方式测量感兴趣的量，即分配操作的时间间隔，优选是没有任何传感器接触啤酒。本方法还确保不需要在酒吧环境(例如分接把手)中安装与测量相关的额外设备。
[0065]
由于可以最低限度地安装额外设备，因而数据优选上传到云服务中，并使用云计算进行处理。通过将与上述分配事件有关的数据上传到云服务，第三方(例如饮料供应商)也可以更详细地了解每个特定酒吧的销售事件，并且因而能够例如为这个酒吧定制饮料的供应和选择。此外，云解决方案提供了处理数据的手段，从而使得需要安装的额外设备的数量保持在最低限度。最后，可以在例如平板电脑或类似设备上使用的应用程序中可视化处理后的数据，这确保酒吧经理/酒吧老板有一个更好的概览。
[0066]
假设恒定容量流速的饮料从饮料分配系统中流出，那么通过将容量流速与使用上述方法确定的测量时间间隔相乘，可以估计分配的饮料的容量。另外，对于针对每个饮料容器检测到的每次分配操作，可以通过从可收缩饮料容器的起始容量减去所述分配的容量来计算每个饮料容器的剩余容量。
[0067]
可能存在这样的情况：恒定饮料流速的假设不够准确。一般而言，流速可以取决于一些参数，例如饮料容器的数量、压缩机的型号、压缩机的使用年限、分接管线的长度、分接
管线的宽度、分接头的型号以及分接调节器的类型)。因此，目前公开的方法可以利用连续获得的数据(即同样在饮料分配过程中获得的数据)来计算饮料流速。以高采样率从密封内部空间获取的压力数据可以指示饮料分配过程中气体容积的变化，例如，在饮料分配过程中获取的压力数据的一阶导数指示压力室内的容积变化率，其与饮料流速直接相关。因此，可以通过对饮料分配过程中的容积变化率求积分来估计倾倒容量。
[0068]
可收缩饮料容器的容量会随着饮料分配而逐渐减少。这会影响分配过程中的饮料流速，并且因此，饮料容器的剩余容量与饮料流速之间往往存在着某种关联——并且这可能又与压力室中的压力有关。因此，如果这种依赖性通常是已知的，即1)饮料流速与剩余容量的关系；和/或2)饮料流速的变化与饮料容器的剩余容量的关系，那么就可以改善实时计算的饮料流速的近似。
[0069]
如果将计算出的饮料流速与在至少一段时间内实际测量的流速(例如通过直接流速测量所测量的流速)进行比较，那么就可以得到另外的改善和/或进一步的改善。至少这可以是使流速测量标准化的一种手段。这也可以在机器学习方法中使用，其中作为剩余容量以及压力室中的实际压力的函数而计算出的饮料容器的基本流速，可以与测量的流速进行比较，并且针对每个压力室的每个饮料分配操作进行调整。例如，通过方程式，比如fr
new
＝(1
‑
i)*fr
stored
+i*fr
actual
，其中fr
actual
是实际测量的流速，fr
stored
是特定压力室的流速，可选地在饮料容器的特定剩余容量的情况下，并且fr
new
是可以替代fr
stored
而存储的调整后的特定流速。i是针对该情况选择的调整参数，使得调节后的流速向测量的流速收敛，从而可以仅通过压力测量来计算流速。
[0070]
适当地，可以提供测量设备来测量压力室或可收缩饮料容器受到扰动后的共振频率，因而能够获得关于压力室和小桶本身的状态的有用信息，从而提高饮料分配系统的安全性。本文描述的一些动作可以被看作是饮料分配系统的扰动，并且提供高采样率是为了检测这些扰动。适当地，还可以提供用于测量压力壳中的气体流量的测量设备。
[0071]
冷却设备可以适用于目前公开的饮料分配系统，例如在所述饮料连接头的下游以及所述分接设备的上游，用于冷却所述分接管线。冷却设备可以包括测量设备，该测量设备以温度传感器的形式存在，该温度传感器用于测量与所述分接管线相邻铺设的冷却管线的温度，并且安装在所述冷却设备上。因此，温度传感器固定在冷却设备上，以获得冷却管流温度，从而在冷却设备上测量温度。在通过与分接管线相邻铺设的单独冷却管线冷却该分接管线的情况下(所谓的“湿蟒管(python)”)，这能够实现合适的饮用温度。如果是啤酒的话，那么饮料的饮用温度适宜地为3
‑
6℃。该饮用温度(t
serv
)可以被计算为就要离开冷却设备的冷却管线的温度(t1，以℃为单位)及其在返回时就要进入冷却设备的温度(t2，以℃为单位)的平均值，即t
serv
＝(t1+t2)/2。温度t1适宜地为3℃或4℃，并且由于t2通常高于t1，如果t1高于6℃，这就可以被立即检测为错误消息，因而表明冷却设备和分接管线的状态，这里尤其表明冷却设备可能没有正常工作。以用于测量分接管线的温度的温度传感器的形式存在的测量设备也可以安装在冷却设备上。合适的情况是，测量设备适用于分接管线内的特定饮料管线。
[0072]
在另一个实施例中，冷却设备设置于所述饮料连接头的下游和所述分接设备的上游，用于冷却所述分接管线，其中所述分接管线包括呈温度传感器形式的测量设备，并且测量设备安装在分接管线中，与所述分接设备靠得很近。所谓靠得很近是指，测量设备安装在
从冷却设备直到分接设备的分接头(例如，直到饮料分配控制装置，例如分接把手)测量的分接管线的长度的最后30％，优选最后20％，更优选最后10％。在不使用与饮料管线相邻铺设的冷却管线而对饮料管线进行冷却的情况下(所谓的“干蟒管(python)”)，这能够实现合适的饮用温度。若设置了壶部件，传感器可以设置在壶部件内部，即设置在壶部件的竖直部分内，或者设置在壶部件的上游，就在分接管线进入酒吧柜台下面的壶部件之前。
[0073]
本公开能够快速识别并校正在饮料分配系统中监测的特性或参数的任何偏差，例如，与饮料、压力室、冷却设备、分接管线等有关的特性。例如，如果酒吧的饮料分配系统的相关设备或部件出现故障，距离酒吧很远的技术人员可以立即意识到这个问题，并且因此可以在几分钟内赶到现场来解决故障，从而大大减少了任何停机时间。作为特别的例子，如果啤酒温度下降，技术人员可以立即意识到这个情况，并迅速赶到酒吧，检查和修复饮料分配系统的冷却设备，从而使得啤酒温度达到预期水平。因此，本公开不仅允许将存储的信息在饮品店(例如酒吧)内使用，而且由于外部监视的可能性，还能在饮品店外面使用。
[0074]
目前公开的饮料系统的每条饮料管线可以包括以流量传感器、温度传感器或流量和温度组合式传感器的形式存在的测量设备。优选的是流量和温度组合式传感器。适当地，该传感器呈黑盒子的形式，例如“夹合式”黑盒子，其由超声测量系统操作，并且包括用于插入饮料管线(例如插入啤酒管)的槽，从而不与饮料接触。该流量和温度组合式传感器优选不仅适用于饮料管线(例如啤酒管)，而且还适用于冷却管线(即冷却管)。
[0075]
这种温度和流量组合式传感器能够在从分接头分配啤酒时连续且准确地测量倾倒容量/饮料容量流量。从而，在每次分配(即倾倒)饮料时，都能测量出倾倒的量，精确度为每次大约10ml。同时，精确度为大约0.5℃的饮料的温度是可以的，从而提供关于即将分配的饮料的即时信息。
[0076]
目前公开的饮料分配系统的压力室(例如基底部件)可以包括称重装置，优选数字称重装置，其用于在分配期间对饮料容器连续称重，并得出表示饮料容器的重量与根据重量推导出的通过分接设备的饮料流量的数字数据。通过在分配过程中对饮料容器连续称重，可以认为重量损失与饮料流量对应。在已知饮料的原始容量的情况下，或者，在已知不含饮料的容器的重量的情况下，那么可以使用标准算术推导出饮料容器中的剩余饮料的量。
[0077]
压力传感器可以进一步设置并配置为测量可收缩饮料容器的出口处的分接管线中的流体的压力，从而提供饮料容器内的压力的测量。然后可以提供并监测饮料容器内的压力与密封内部空间内的压力之间的压力差。由于可收缩饮料容器内的饮料的高度，底部的压力会较高，其中仍具有需要分配的饮料，从而指示饮料容器内的饮料的剩余容量。
[0078]
通过监测优选靠近饮料容器的出口处的分接管线中的流体压力，发明人已经认识到，可以检测到与饮料分配系统有关的许多事件。通过分析来自设置于分接管线中的测量设备的压力数据，可以检测这些事件。发明人已发现，某些动作(例如分接头的打开/关闭)会引起系统中压力的突然变化；事实上，分接管线中的流体压力在发生这些动作时突然变化，并且压力室的内部空间中的流体压力也由于这种动作而突然变化。可以进一步检测到诸如饮料容器的倒空等其他事件，由于存在与气体泄漏到分接管线(蟒管)有关的压力变化。在图11中示出了这样的事件，其显示了分接管线中的压力数据。在大约18.45分钟的标记处，将饮料容器中的气体引入到蟒管中，从而使所述蟒管中的压力增加。因此，压力变化
可以与饮料分配系统的某些动作和事件相关。
[0079]
另外，测量设备可以设置在分接管线之外，以提供一种非侵入性测量方法，其中该方法能够确定所述分接管线中包含的流体的特性。例如，测量设备可以包括光学传感器，其配置为确定分接管线中是否存在气体和/或泡沫。测量设备也可以包括配置为实现所述目的，即配置为确定分接管线中是否存在气体和/或泡沫的超声传感器。分接管线(即啤酒管线)中的过量泡沫和/或气体通常表明饮料容器是空的或差不多是空的。因此，检测该事件发生时的确切时刻很有意义，使得酒保或酒吧经理能够知道饮料容器为空，并且可以立即停止从所述容器中分配饮料，并尽量减少分配的泡沫量或完全避免分配泡沫。
[0080]
存在与测量设备的(至少)两个不同位置相关联的不同优点。通过将测量设备布置在压力室内部，可以准确地检测到倾倒事件(开始/停止)以及小桶变化(由于压力室的减压)。测量设备的这种位置的另一个优点在于，它是一种非接触式方法，即传感器不接触饮料。该方法也可以用于估计饮料容器的剩余内容物，由于起始容量是已知的，而且通过本文描述的方法计算倾倒次数，包括每次倾倒的分配容量。另一方面，与计算/估计不同，通过将测量设备设置在靠近饮料容器的出口的分接管线内，可以检测到饮料容器何时为空。这是有可能的，因为该方法能够检测到分接管线中的气体或泡沫，这表明饮料容器没有饮料了。
[0081]
如前所述，“特定可收缩饮料容器的压瘪”和“特定可收缩饮料容器的最终压瘪”的动作与饮料容器的实际物理压瘪过程的检测有关。对这些动作进行检测的一种方法是通过音频技术，例如通过在靠近特定压力室的地方设置音频传感器，例如麦克风。麦克风例如可以与压力传感器一起设置，该压力传感器测量压力传感器的密封内部空间中的压力。
[0082]
可收缩饮料容器的压瘪确实会在塑料崩塌时产生特殊的声音，并且在饮料容器内的液体的容量减少时，声音会变得越来越明显。也就是说，饮料容器发出的声音逐渐增大(例如，在声音的频率和/或振幅方面)是饮料容器变空的迹象。在压力室中，至少具有来自压缩机(或其他加压单元)的声音和来自饮料容器压瘪的声音，但是这两种声音是可以区分的，因为压缩机发出的是连续的声音，而饮料容器压瘪的声音是脉冲声，如图7a所示，其中示出了这些具有特色的短脉冲中的两个(振幅与时间的关系)。从图7a可以看出，该脉冲的持续时间为大约0.05秒，其中，在最初的0.02秒内具有最具特色的高振幅模式。
[0083]
本发明的发明人还意识到，当本文所用类型的可收缩饮料容器变空时，会产生一种特殊的声音，即可以检测到“特定可收缩饮料容器的最终压瘪”的动作，这清楚地表明饮料容器已空。最终压瘪的声音在图7b和图7c中得到了例证，图7b和图7c示出了最终压瘪的音频记录，示出了记录的声音的振幅与时间的关系。图7b和图7c中是相同的记录，其中，图7c是图7b的详细描述。该声音就像是爆米花的爆裂声，持续时间为大约0.1秒，并且具有一个特征模式。与图7a相比，可以看出，最终压瘪的声音与非空饮料容器压瘪的声音不同。
[0084]
这可以用来通知酒吧经理必须更换饮料容器，并且不能再进行分接了。因此，本公开的方法还可以包括将系统配置为一旦检测到最终压瘪，就自动阻止从特定饮料容器进行分接，这样就可以例如防止泡沫产生。
[0085]
由于数据处理和资料处理比较容易，因而数字技术是首选的。通过动态查看可收缩饮料容器(可收缩小桶)的内容物，可以实现动态消耗反馈，这样就可以持续通知饮品店的工作人员和经理。例如，包括多个可收缩小桶的饮料分配系统中的小桶可以向工作人员或酒保以及经理提供与具有特定类型的啤酒a的第一小桶有关的信息以及该小桶装有多少
饮料(例如啤酒)，例如，小桶装有60％的a类啤酒。同时，还提供了关于第二小桶和第三小桶的信息，第二小桶可以装有80％的另一种类型的啤酒b，第三小桶装有10％的第三种类型的啤酒c。这些信息可以适当地表示如下：
[0086]
啤酒a，60％
[0087]
啤酒b，80％
[0088]
啤酒c，10％。
[0089]
可以通过与平板电脑或智能手机等的无线连接(诸如蓝牙或wifi连接)来显示。当小桶中的啤酒达到规定的低量时，就可以自动向供应商重新订购啤酒。
[0090]
根据实施例，从饮料分配系统收集的数据被上传并存储在云解决方案或云服务中。也可以例如通过具有存储器、存储设备和处理单元的通用计算设备在本地存储和/或处理这些数据。所接收到的关于例如内部空间的压力或分配操作的开始与分配操作的结束之间经过的时间的数据可以利用云计算进行存储和处理，以计算与饮料分配系统有关的其他特性(例如饮料的流量、剩余容量和/或分配的容量)以及饮料和/或可收缩饮料容器的其他信息。处理后的数据可以用作在手机、平板电脑、计算机等上运行的应用程序的内容。此外，该数据可用于获得关于饮料消耗的统计数据。
[0091]
该饮料分配系统还可以包括诸如压缩机(例如空气压缩机)等压力源，该压力源与所述内部空间流体相通，用于用升高的压力对内部空间进行加压，以在所述可收缩饮料容器上施加力，使所述可收缩饮料容器压瘪，并迫使来自所述饮料填充空间的所述饮料流过分接管线并通过分接设备流出。首选的加压系统包括往复式活塞泵。
[0092]
该饮料分配系统还可以包括多个基底部件、以及可与基底部件连接从而形成压力室的多个盖子。因此，目前的饮料分配系统可以扩展为包括多个基底部件和多个盖子的组件。基座部件的相应饮料容器连接头可以通过共同的分接管线相互连接，以形成可收缩饮料容器的串联组件；也就是说，作为模块化系统，如wo 2009/024147中所述。
[0093]
另一个选择是通过负压来压瘪饮料容器，如申请人公司的未决申请pct/ep2018/083423中所例举的。在这种情况下，盖子是柔性的，并且设置真空泵，与内部空间流体连通，用于对内部空间进行减压，以使柔性盖子在可收缩饮料容器上施加力，从而压瘪所述可收缩饮料容器，并使饮料从所述饮料填充空间流出。
[0094]
柔性盖子可以由弹性材料(诸如橡胶)制成，或者也可以由非弹性的柔性材料(例如塑料)制成。在本专利申请的上下文中，可以理解，柔性表示其是由一种材料制成的，当力施加到该材料上时，该材料会发生变形，该材料还会屈曲并顺应所施加的力，而不会断裂。
[0095]
大多数非刚性材料都可以用作柔性盖子。盖子必须是液密的，但不能在很大程度上抵抗压力，并且因此必定会因施加的压力而变形。诸如橡胶等弹性材料以及诸如塑料等非弹性柔性材料都是可行的。因此，该柔性盖子可以在分配过程中顺应饮料容器的形状。
[0096]
在一个实施例中，所述可收缩饮料容器的所述饮料填充空间的饮料是预先碳化的、可能与氮气预先混合的啤酒，可收缩饮料容器优选由诸如塑料等聚合物材料制成。
[0097]
本文公开的方法可以与目前公开的饮料分配系统的一个或多个实施例一起使用。
[0098]
可收缩饮料容器可以是一次性使用的可收缩饮料容器。术语“一次性使用的可收缩饮料容器”或“一次性使用的可收缩小桶”在本公开中是可互换使用的。适当地，它可以是吹塑成型的，并且优选具有5
‑
50升的容量，它由饮料所界定的饮料填充空间和气体(通常为
二氧化碳)填充顶部空间构成。在新的装满饮料的容器被引入压力室中时，由饮料容器的容量减去压力室的内部容量得到的顶部空间应该是相当小的，例如饮料的初始容量的5％
‑
50％，优选是10％
‑
20％。可收缩饮料容器包含饮料出口，该饮料出口在运输和处理过程中是关闭的。可收缩小桶可以使用多层箔，而不是利用诸如pet等塑料材料。
[0099]
当安装在饮料分配系统(如申请人的)中时，饮料容器通常定向在预定位置，例如“倒置”位置，即饮料出口定向在向下方向，因此顶部空间定向在向上方向。基底部件通常是刚性的，并且适合于支撑饮料容器的重量，并且饮料容器连接头在饮料出口和分接管线之间形成液密连接。
[0100]
盖子优选以液密的方式与基底部件可连接，以便能够形成密闭的密封内部空间，该密封内部空间具有用于封装饮料容器的合适的容量。
[0101]
基底部件可以由刚性材料制成，以支撑可收缩饮料容器。在本专利申请的背景下，刚性材料应被理解为能够支撑饮料的重量而不会膨胀。压力被施加到可收缩饮料容器上，以便施加分配压力，当由于从原始竖直(关闭)位置移动分接把手而打开分接阀时，分配压力经由分接管线将饮料从饮料填充容量送到分接头。该压力应该足够大，以克服可收缩饮料容器的皱缩压力加上酿酒的气体压力(即饮料容器压瘪所需的压力)，以及克服例如用于将饮料从位于酒吧下方的酒窖中吸上来的分配管线中的压力损失。最后，在分接头处需要一定压力以获得合适的流速，然而，过大的流量或过小的压力都可能会导致不理想的泡沫。同样如上所述，用于饮料分配的能量也可以由例如来自真空泵的负压来提供。
[0102]
分接头通常包括至少一个分接阀，该分接阀由饮料分配控制装置控制，例如，用于操作分接头的按钮或优选是分接把手。想要分配饮料(即本文所用的分接头的操作)的用户例如将把手从竖直位置移动到水平位置，从而操作并打开阀门以通过分接管线使饮料从装满饮料的空间流向或流入分接头。
[0103]
分接管线通常包括多条饮料管线，优选两条至五条饮料管线，更优选三条饮料管线，每条饮料管线对应于特定的饮料类型，并适于与分接设备的分接头配合，每个分接头对应于所述饮料类型。
[0104]
术语“测量设备”可以指一个或多个测量设备。
[0105]
示例
[0106]
图1示出了饮料分配系统10的透视图，该饮料分配系统10具有包括盖子12和刚性基底部件14的压力室，盖子12和刚性基底部件14密封在一起，形成了包括填充的一次性可收缩饮料容器18的内部空间或内部容积16。饮料容器18(又称小桶)是由可收缩聚合物材料制成的可收缩类型，因此称为可收缩饮料容器。可收缩饮料容器18界定包含饮料20(通常是碳酸饮料，例如啤酒)的饮料填充空间。如图3所示，饮料容器18还在其顶部界定出充满气体的顶部空间22，其高于饮料容器18内部的饮料的水平。
[0107]
盖子12和刚性基底部件14是分离的，但在操作过程中，它们被密封在一起，以界定用于容纳饮料容器18的内部空间16。盖子12例如可以由橡胶制成。可收缩饮料容器18包括封盖24(closure)，封盖24适合与饮料容器连接头26配合，用于将可收缩饮料容器18的饮料出口(未示出)与分接管线28连接。分接管线通过冷却设备或单元30，以便提供具有合适饮用温度的饮料，例如，对于啤酒，温度为3
‑
6℃。在冷却设备30的下游，包含有一条或多条饮料管线32的分接28延伸到分接设备34。分接设备34包括一个或多个分接头36，每个分接头
36包括将啤酒分配到饮料容纳器(玻璃杯)40中的分接把手38。就在到达壶部件42的底部之前或在壶部件42的内部，可以设置在分接管线上靠近分接设备安装的温度传感器单元(未示出)，以在将啤酒倒入玻璃杯40时获得接近饮用温度。
[0108]
图2示出了包括封盖24的可收缩饮料容器18的底部的扩展前视图。
[0109]
图3示出了饮料分配系统10’的示意图，饮料分配系统10’包括单个可收缩饮料容器、分接管线28和分接设备34，该可收缩饮料容器包含在通过密封盖子12和基底部件14所形成的内部空间16中，如参考图1所述。
[0110]
基底部件14还连接到压力源，例如空气压缩机58。压缩机58能对饮料容器18与包括盖子12和基底部件14的压力室之间的密封内部容量16进行加压。当分接设备28使饮料流动时，由于使饮料从饮料容器18流出并流向分接设备28，因而施加在饮料容器18上的压力将导致饮料容器18逐渐压瘪。
[0111]
图4示出了三个图。顶端的图是压力梯度，即从压力传感器获得的原始压力数据的一阶导数，该压力传感器以100hz的采样率进行采样并且安装在压力室的基底部件中，并被配置为测量目前公开的饮料分配系统的实施例的密封内部空间的气体压力。中间的图是原始压力数据的二阶导数，并且底端的图是来自流量计的输出的一阶导数。所有这三个图中的x轴都显示了大约160秒的经过时间，即从大约420秒到大约580秒。在该时间段期间，进行了许多次分接操作，即通过拉动分接把手从位于压力室中的可收缩饮料容器中多次分接饮料。在顶端的图中，y轴的压力梯度是任意单位的。从顶端的图中可以看出，压力梯度随时间发生变化，在每次致动或停用分接把手时，压力梯度会突然发生变化。
[0112]
为了更加清楚地检测分接把手的动作，中间的图(标有“触发信号”)示出了压力梯度的一阶导数，即密封的内部空间内部的压力的二阶导数。中间的图非常清楚地示出了分接把手的每个动作。较大的峰值下降是由于分接把手的致动，这是因为从饮料容器开始分接时，密封内部空间中的压力发生下降。较大的峰值上升是由于分接把手的停用，这是因为一旦分接停止，密封内部空间中的压力就会增加。这个例子表明，可以通过呈压力传感器形式的高采样率测量设备来检测目前公开的饮料分配系统中的动作，特别是，可以简单地通过监测压力室中的压力来检测距离饮料容器可能特别远的分接把手的动作。
[0113]
在可以检测到分接把手的致动和停用时，从图4中间的图可以看出，通过确定分接把手的致动和停用之间所经过的时间并乘以假定/预定/预设的恒定饮料流速，可以确定每次分接操作的倾倒容量。
[0114]
图4底端的图示出了流量计的输出的一阶导数，该流量计被设置为验证压力传感器方法的控制装置。较高的流量计梯度指示系统中的饮料的流动。在将底端的图中的流量计梯度与中间的图中的峰值进行比较时，可以看出，在系统中的流量与每次检测到的分接头把手的致动和停用之间有很好的相关性。因此，本公开的方法适用于检测饮料分配系统中的动作，从而确定诸如倾倒容量和饮料容器中剩余的容量等参数。
[0115]
图5a
‑
c也示出了三个图，顶部的图5a示出了原始压力数据，中间的图5b示出了其一阶导数，并且底端的图5c示出了二阶导数。但是图5仅示出了单次倾倒。饮料的实际倾倒发生在图5c中的两个峰值之间。在“负”尖峰处致动分接把手，而在“正”尖峰处停用分接把手。通过检查二阶导函数以获得低于预定触发值tr1的值，就可以检测倾倒的开始。同样地，通过确定二阶导函数再次变为正值的点，可以检测倾倒的结束。在图5a中，倾倒可以被看作
是压力室中的压力逐渐下降。当倾倒停止时，压缩机再次增加压力，如图5a所示。如上文所示，图5b中示出的原始压力的一阶导数是对饮料流速的测量。
[0116]
图6示出了对如何检测和处理“装上盖子”和“盖子事件/动作”的例子进行描述的流程图。当小桶空了必须更换时，取下压力室的盖子，并且压力室内部的压力随后突然下降，通常下降到大气压力(即大约1巴)，这可以通过设置在压力室的内部容量中的压力传感器检测到。取出旧的小桶，装入新的小桶，并且重新盖好盖子，即“装上盖子”，这样就可以恢复饮料分配。压力再次增加，这可以由传感器检测到。可以计算出将压力室中的压力上升到大约3巴所需的时间，这样就可以评估是否装入的是满的小桶，例如，如果压力室充满标准的5升空气的话。如果小桶不满，那么可能是由于其他原因取下了压力室的盖子。如果评估结果为小桶是满的，例如，就可以用新的数据对系统进行校准。
[0117]
可用于目前公开的测量设备的压力传感器的一个例子是te connectivity公司的数字压力传感器(0
‑
5巴)，例如ms5803
‑
05ba，其是可以密封的微型高度计和潜水模块。另一个选择是使用可以形成紧凑而精确的压力传感器的压电传感器。
[0118]
可用于目前公开的测量设备的温度传感器的例子是maxim integrated公司的可编程分辨率1线式数字温度计ds18b20。
[0119]
可用于目前公开的测量设备的加速度传感器的一个例子是三轴线性加速度计，例如lis3dh(来自stmicrolectronics公司)，其是具有数字i2c/spi串行接口标准输出的超低功率的高性能三轴线性加速度计。
[0120]
通常，可用于目前公开的测量设备或系统中的处理单元的一个例子是可以作为独立单元或作为主机mcu的从属设备工作的esp32(来自espressif systems公司)。esp32可以通过其spi/sdio或i2c/uart接口与其他系统对接，以提供wi
‑
fi和蓝牙功能，并且它还可以与内置的天线开关、rf平衡一不平衡转换器、功率放大器、低噪声接收放大器、滤波器和电源管理模块集成起来。
[0121]
图8
‑
图12示出了发明人进行的实验的压力数据。实验装置包括根据本公开的饮料分配系统、用于给饮料分配系统的压力室加压的压缩机、以及用于测量系统中至少一个位置的压力的至少一个压力传感器。在本实验中，测量系统中的两个位置的压力：在压缩机和压力室之间连接的空气管线中、以及在饮料分配系统的啤酒管线(即分接管线)中。分接管线从出口延伸到分接设备。出口应理解为是饮料容器的出口或压力室的饮料出口。这两个出口之间可能有一小段距离。可以通过在饮料容器的出口和压力室的出口之间连接一条饮料管线来增加这个距离。测量设备可以设置在所述出口的任一个附近，也就是说，测量设备可以设置在所述出口之间。该实验持续了大约19分钟。实验的目的是展示饮料系统中的动作/事件与压力变化之间的相关性。该压力传感器的采样率为20hz。实验的结果将结合以下图8
‑
图12进行概述。需要强调的是，图8
‑
图12示出的是同一实验的数据。然而，这些图示出了不同范围的数据，以突出重要的结果。
[0122]
图8示出了实验的整个数据集。在最初的大约2.5分钟内，压力增加到大约3.2巴(空气管线和啤酒管线中都是如此)。从2.5分钟标记到7.5分钟标记，分接头被打开，并且从系统中不断分配饮料，以便从饮料容器中接出大量的饮料。在这个时间间隔内，由于分接头是打开的并且饮料是流动的，因而空气管线中的压力大于啤酒管线中的压力。在大约7.5分钟的标记处，分接头被关闭，并且分配操作停止。从这时起，由于压缩机的工作，在系统中
(压力室的内部空间和啤酒管线中)压力增加。可以看出，空气管线和啤酒管线中的压力大致相等。从大约12分钟的标记开始，进行了一系列分接操作(开/关事件)，直到饮料容器中没有啤酒为止(大约在18.45分钟标记处发生)，这在图11中可以更清楚地看出。上述分接操作通常将分接头的状态从打开变为关闭或者从关闭变为打开。
[0123]
图9示出了图8所示的啤酒管线中的压力数据的可选范围。该图示出了从大约12分钟标记到大约19分钟标记的数据。该图示出了实验期间进行的一系列分接操作的详细描述。由于分接头关闭时的水锤效应造成了高振幅的薄峰(thin peak)。在分接头打开时，发生每个周期的压力突然下降。图10示出了图9所示的数据的进一步详细描述。
[0124]
图10示出了图8所示的啤酒管线中的压力数据的可选范围。该图示出了从大约13.7分钟标记到大约14.3分钟标记的数据。该图示出了单个分配周期的详细描述，包括以下动作：(关闭分接头)，打开分接头，然后再次关闭分接头。在大约13.78分钟标记处，分接头被关闭，导致啤酒管线中的压力突然变化。此时出现的锐峰是水锤效应的结果，其是由于在关闭分接头时阀门的快速闭合而引起的。当分接头关闭时，由于压缩机的工作，压力从大约2.9巴上升到大约3.0巴。在大约14.0分钟标记处，分接头再次打开，导致压力立即下降。压力下降是因为系统向外部(较低的)压力敞开而发生的，这导致饮料流动，意味着与高压相关联的一些势能被转化为驱动流体通过分接管线并从分接头流出的动能。压降的大小对应于饮料速率的平方除以2g，其中g是重力加速度。在分接头打开的时候，压力会下降，这是因为压缩机在饮料分配期间不能保持恒定的压力。然而，压缩机的工作抵消了压力下降，这意味着压力下降的速度在分配操作期间减小(曲线变平)。在大约14.2分钟标记处，分接头被关闭：压力升高的量对应于之前下降的量，并再次观察到压力峰值(由于水锤所致)。因此，本系统和方法能够通过监测例如啤酒管线中的压力来检测诸如打开和关闭分接头等动作。只要已知饮料的流速，就可以通过将所述流速与分接头的打开和关闭事件之间经过的时间相乘来计算单次倾倒的分配容量。
[0125]
图11示出了图8所示的啤酒管线中的压力数据的所选范围。该图示出了从大约18.35分钟标记到大约18.60分钟标记的数据。该图示出了饮料容器中的饮料被倒空这一事件的详细描述。可以看到，在大约18.45分钟标记处，压力升高。然而，相比于与关闭分接头相关联的突然压力变化，与饮料容器倒空相关联的压力升高没有那么陡峭和突然。后一种压力变化是因为分接管线中存在气体(即蟒管)，表明饮料容器中的饮料已空。由于与两个不同事件相关联的两个压力变化在性质上有如此大的不同，因而观察到的压力变化可以归因于特定的事件(例如，分接头的打开/关闭或饮料容器的倒空)。
[0126]
图12示出了与饮料分配系统的两个独立事件相关联的两个图；所述两个图叠加在同一附图中，仅用于说明目的。在结合图8
‑
图11说明的实验中获得所示出的数据。深灰色曲线对应的是分接头关闭后压力突然增加的事件。浅灰色曲线对应的是饮料容器倒空并且啤酒管线中存在气体(来自饮料容器的顶部空间)的事件。可以看出，与这两种不同类型的事件相关联的压力变化有很大的不同。与关闭分接头相关联的压力变化发生得很突然，即在很短的时间(通常不到一秒钟)内，压力大幅度地增加(这里超过0.3巴)。因此，最好是使用高采样率(至少10hz)的压力传感器，以检测这种快速动态变化/变化，并检测事件发生的确切时间。另一方面，相比于与分接头的打开和/或关闭相关联的压力变化，与啤酒管线中存在气体相关联的压力变化要缓慢得多(通常超过1秒钟)，而且通常幅度更小。
[0127]
图13示出了根据本公开的一种监测饮料分配系统的方法的例子。该方法可以优选从校准测量设备或系统的其他部件开始。然后，下一个步骤是测量，优选是连续测量，一个或多个物理量，例如压力、温度或其他参数。可以在饮料系统中的一个或多个位置测量所述量。测量位置的例子包括：分接管线、压力室的内部空间、空气管线等等。该方法的下一个步骤是计算，优选连续计算，所测量的量的变化。在这个步骤，系统评估所测量的量的变化/差异是否超过了预定的阈值。测量和计算步骤可以在循环中同时发生，并且这两个步骤可以连续重复，直到满足某些预定条件。与预定阈值相比，所述条件可以涉及所测量的量的变化幅度。
[0128]
下文描述了可以如何实施该方法来监测饮料分配系统，以检测系统中发生的不同类型的动作/事件。该系统包括设置在分接管线中的压力传感器，所述传感器被配置为测量包含在所述分接管线中的流体的流体压力。这里包含的流体的例子可以是饮料(例如啤酒)，但也可以是气体或其组合(例如泡沫)。压力传感器以给定的采样率(例如20hz)获得压力数据，并不断将新的压力数值与最近的数值进行比较，以获得在两个不同时间点获得的压力之间的压力差。如果正的压力差超过了给定的预定阈值(对应于压力增加)，它就对应于分接头关闭的事件。反之，如果所述压力差为负，大小超过上述阈值(对应于压力下降)，这可归因于分接头被打开的事件。然后，这些事件的时间戳可以用来计算出分接头在其期间打开的时间间隔。然后，这个时间间隔可以乘以流速，以获得在相关饮料分配事件中分配的饮料的容量。如果所述压力差为正(压力增加)，但低于指定阈值，这通常表明气体已进入分接管线，并且饮料容器为空。在本示例中，当满足两个条件时，就会出现该方法的最后一个步骤。分接头是打开的(t＝1)，并且压力差在零和给定阈值之间。在这种情况下，饮料出口关闭，由于它表明饮料容器是空的。第二饮料容器可以重复该方法。
[0129]
图14示出了相对于饮料容器的初始容量而言，所估计的分配容量的不确定度的图，所描绘的所述不确定度与测量设备的采样率的关系，该测量设备用于检测一系列分配操作的起点和终点，假设流速为每秒53ml，假设可收缩饮料容器的容量为20l，并且假设供应规模(service size)为0.5l，这意味着分接设备要打开40次和关闭40次。从图中可以看出，相对不确定度与测量设备的采样率成反比。
[0130]
使用高采样率的测量设备的一个优点是能够获取所测量的量的动态变化，即它的值变化有多快。一个例子是密封内部空间中的压力在较短的时间尺度(通常不到一秒钟(亚秒))内突然变化，参见图12。因此，为了获取所测量的量的这些快速变化，并确定变化的时间戳，期望的是使用高采样率的测量设备，优选是至少10hz的采样率。通常，所确定的倾倒操作的开始和结束时间越准确，对分配容量的估计就越准确，从而对饮料容器的剩余容量的估计也就越准确。一般来说，分配容量的不确定度与采样频率成反比，并且与分配率成正比。在图14中示出了这种关系，该图示出了相对于饮料容器的初始总容量的不确定容量的图。通过使用较高采样率的测量设备，可以降低这种不确定度。从图中可以看出，对于在1hz和10hz之间的采样率，不确定度明显下降。因此，当考虑到传感器的成本时，至少10hz的值是一个不错的选择。在上述假设下，当使用采样率为10hz的测量设备时，总分配的容量(以及剩余容量)的不确定度为初始容量的大约2％。
[0131]
附图标记
[0132]
10
‑
饮料分配系统
[0133]
12
‑
柔性盖子
[0134]
14
‑
基底部件
[0135]
16
‑
内部空间
[0136]
18
‑
可收缩饮料容器
[0137]
20
‑
饮料
[0138]
22
‑
顶部空间
[0139]
24
‑
封盖
[0140]
26
‑
连接头
[0141]
28
‑
分接管线
[0142]
30
‑
冷却设备
[0143]
32
‑
饮料管线
[0144]
34
‑
分接设备
[0145]
36
‑
分接头
[0146]
38
‑
分接把手
[0147]
40
‑
饮料容纳器(玻璃杯)
[0148]
42
‑
壶部件
[0149]
44
‑
酒吧柜台
[0150]
56
‑
压力传感器
[0151]
58
‑
压缩机
[0152]
本公开文本的进一步细节
[0153]
1、一种用于分配饮料的饮料分配系统，所述饮料分配系统包括：
[0154]
一个或多个压力室，包括可连接的基底部件和盖子，压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间，可收缩饮料容器具有可连接到基底部件的饮料出口；
[0155]
分接设备，包括用于从一个或多个可收缩饮料容器接取饮料的一个或多个分接头；
[0156]
分接管线，从所述基底部件延伸至所述分接设备，所述分接管线包括一条或多条饮料管线；以及
[0157]
至少一个测量设备，用于每个压力室，被配置为监测相应的密封内部空间、基底部件、盖子和/或可收缩饮料容器的至少一个特性。
[0158]
2、根据第1项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备采用模拟传感器、数字传感器或其组合的形式。
[0159]
3、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备包括配置为监测密封内部空间中的压力的压力传感器。
[0160]
4、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备包括配置为监测分接管线中的压力的压力传感器。
[0161]
5、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备包括配置为监测密封内部空间中的温度的温度传感器。
[0162]
6、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备包括配置为监测基底部件、盖子和/或相应的可收缩饮料容器的加速/移动的加速度传感器。
[0163]
7、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备包括优选配置为监测来自基底部件、盖子和/或相应的可收缩饮料容器的声音的音频传感器，例如麦克风。
[0164]
8、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备配置为具有至少10hz，更优选至少50hz的采样率。
[0165]
9、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中该系统配置为处理和/或分析来自测量设备的数据。
[0166]
10、根据第9项所述的饮料分配系统，包括用于处理数据的处理单元。
[0167]
11、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中该系统配置为通过与中央服务器和/或云服务的网络连接来处理来自测量设备的数据。
[0168]
12、根据前述第9项
‑
第11项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过连续分析来自测量设备的数据来检测系统中的动作。
[0169]
13、根据第12项所述的饮料分配系统，其中动作选自以下各项的组：分接头的操作、特定分接头的操作、分接管线中饮料的流动、特定饮料管线中饮料的流动、特定压力室的打开、加压单元的操作、特定可收缩饮料容器的压瘪、以及特定可收缩饮料容器的最终压瘪。
[0170]
14、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，配置为检测与基底部件、盖子、分接管线和/或邻近相应饮料容器的密封内部空间的状况和/或状态的变化相关联的测量物理量的变化，其中所述检测到的变化是饮料分配系统的事件所引起的。
[0171]
15、根据第14项所述的饮料分配系统，其中可以根据测量物理量的所检测到的变化来确定事件的类型。
[0172]
16、根据第14项
‑
第15项中的任何一项所述的饮料分配系统，其中事件是分接头的操作或特定分接头的操作。
[0173]
17、根据前述第9项
‑
第13项中的任何一项所述的饮料分配系统，被配置为通过与基底部件、盖子和/或邻近相应饮料容器的密封内部空间的状况和/或状态的亚秒级变化关联起来而检测特定分接头的操作。
[0174]
18、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，被配置为检测与基底部件、盖子和/或邻近相应饮料容器的密封内部空间的状况和/或状态相关联的测量物理量的亚秒级变化，其中所述亚秒级变化与特定分接头的操作相关。
[0175]
19、根据前述第9项
‑
第17项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过与邻近相应饮料容器的密封内部空间中的压力变化关联起来而检测特定分接头的操作。
[0176]
20、根据前述第9项
‑
第19项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过与相应饮料容器的压瘪声音关联起来而检测特定分接头的操作。
[0177]
21、根据前述第9项
‑
第20项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过与检测到的特定分接头的操作关联起来而确定系统中的饮料分接操作的倾倒容量。
[0178]
22、根据前述第9项
‑
第21项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为1)通过与邻近相应饮料容器的密封内部空间中的压力变化关联起来而检测特定分接头的致动和停用；以及2)确定所述分接头的致动和停用之间经过的时间。
[0179]
23、根据第22项所述的饮料分配系统，配置为通过将所述分接头的致动和停用之间经过的时间与系统中预定和/或恒定的饮料流速关联起来而确定分接头操作的倾倒容
量。
[0180]
24、根据前述第9项
‑
第23项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过与饮料分配期间密封内部空间中的压力变化关联起来而估计饮料流速。
[0181]
25、根据前述第21项
‑
第24项中的任一项所述的饮料分配系统，配置为通过确定所述饮料容器的每次饮料分接的倾倒容量并与饮料容器的初始饮料容量关联起来而确定可收缩饮料容器的剩余容量。
[0182]
26、根据前述第9项
‑
第25项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过与在相应压力室中或从相应压力室测量到的声音关联起来，例如与在相应压力室中或从相应压力室测量到的预定声音模式关联起来，对特定饮料容器的压瘪进行检测。
[0183]
27、根据前述第9项
‑
第26项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过与在相应压力室中或从相应压力室测量到的声音关联起来，例如与在相应压力室中或从相应压力室测量到的预定声音或声音模式关联起来，对特定饮料容器的最终压瘪进行检测。
[0184]
28、根据前述第9项
‑
第27项中的任何一项所述的饮料分配系统，配置为通过检测所述饮料容器的最终压瘪来确定特定饮料容器的倒空。
[0185]
29、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，配置为计算来自测量设备的数据的一阶导数、二阶导数和/或三阶导数，从而能够检测所述至少一个监测特性的变化。
[0186]
30、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中分接管线包括多条饮料管线，每条饮料管线对应于特定饮料类型，并适于与分接设备的分接头配合工作，每个分接头对应于所述饮料类型。
[0187]
31、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中可收缩饮料容器是该系统的一部分，并且其中所述可收缩饮料容器中的每个界定饮料填充空间、气体填充顶部空间、以及与所述饮料填充空间相连通以用于从所述饮料填充空间接取所述饮料的饮料出口。
[0188]
32、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中每个压力室包括用于将所述分接头之一连接到相应可收缩饮料容器的饮料出口的饮料容器连接头。
[0189]
33、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中该系统配置为检测测量物理量的亚秒级变化。
[0190]
34、根据前述任何一项所述的饮料分配系统，其中该系统包括至少两个压力室，所述压力室中的每一个容纳和封装可收缩饮料容器。
[0191]
35、一种用于监测饮料分配系统的方法，所述饮料分配系统包括：一个或多个压力室，每个压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间；分接设备，包括从可收缩饮料容器接取饮料的一个或多个分接头；以及分接管线，从压力室延伸到所述分接设备，该方法包括以下步骤：
[0192]
以至少10hz，优选至少50hz的采样率，测量所述压力室、相应的密封内部空间和/或相应的可收缩饮料容器的至少一个特性；
[0193]
连续分析表示所述测量特性的数据；以及
[0194]
将所述测量特性的亚秒级变化与饮料分配系统中的动作关联起来。
[0195]
36、根据第35项所述的方法，其中动作选自以下各项的组：分接头的操作、特定分接头的操作、分接管线中饮料的流动、特定饮料管线中饮料的流动。
[0196]
37、根据第35项所述的方法，包括以下步骤：
[0197]
通过与邻近相应饮料容器的密封内部空间中的压力变化关联起来而检测特定分接头的操作。
[0198]
38、一种用于监测饮料分配系统的方法，所述饮料分配系统包括：一个或多个压力室，每个压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间；分接设备，包括用于从可收缩饮料容器接取饮料的一个或多个分接头；以及分接管线，从压力室延伸到所述分接设备，该方法包括以下步骤：
[0199]
使用采样率为至少10hz的测量设备连续测量密封内部空间所包含的气体的压力；
[0200]
连续分析压力数据，以检测压力的突然变化；以及
[0201]
将压力的变化与饮料分配系统中的动作关联起来。
[0202]
39、一种用于估计从饮料分配系统分配的饮料的分配容量的方法，所述饮料分配系统包括：一个或多个压力室，每个压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间；分接设备，包括用于从可收缩饮料容器接取饮料的一个或多个分接头；以及分接管线，从压力室延伸到所述分接设备，该方法包括以下步骤：
[0203]
使用采样率为至少10hz的测量设备连续测量密封内部空间所包含的气体的压力；
[0204]
连续分析压力数据，以检测与分接头的致动相关联的压力变化；
[0205]
测量这两次压力变化之间经过的时间；以及
[0206]
通过将所述时间与分接管线中的饮料的流速相乘来估计从该系统中分配的饮料的分配容量。
[0207]
40、根据第39项或第40项中的任何一项所述的方法，其中测量设备是压力传感器。
[0208]
41、根据第39项所述的方法，其中在分析步骤中对压力数据求两次微分，并且其中通过观察压力的二阶导数的峰值来检测压力的变化，所述峰值超过预定阈值。
[0209]
42、一种用于监测饮料分配系统的方法，所述饮料分配系统包括：一个或多个压力室，每个压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间；分接设备，包括用于从可收缩饮料容器接取饮料的一个或多个分接头；以及分接管线，从压力室延伸到所述分接设备，该方法包括以下步骤：
[0210]
连续测量分接管线中的流体的压力；
[0211]
连续分析压力数据，以检测与系统的事件相关联的压力变化；
[0212]
将压力变化与饮料分配系统的特定事件关联起来，其中所述压力变化超过某个预定阈值。
[0213]
43、根据第42项所述的方法，其中事件涉及饮料容器为空的。
[0214]
44、一种用于分配饮料的饮料分配系统，所述饮料分配系统包括：
[0215]
一个或多个压力室，包括可连接的基底部件和盖子，压力室界定用于容纳和封装可收缩饮料容器的密封内部空间，可收缩饮料容器具有可连接到基底部件的饮料出口；
[0216]
分接设备，包括用于从可收缩饮料容器接取饮料的一个或多个分接头；
[0217]
分接管线，从所述基底部件延伸至所述分接设备，所述分接管线包括一条或多条饮料管线；以及
[0218]
用于每个压力室的至少一个测量设备，被配置为监测相应的密封内部空间、基底部件、盖子和/或可收缩饮料容器的至少一个物理量，所述测量设备被配置为具有至少10hz的采样率，
[0219]
其中所述饮料分配系统配置为：
[0220]
i.处理来自测量设备的数据；以及
[0221]
ii.通过连续分析来自测量设备的数据来检测系统中的事件。
[0222]
根据第44项所述的饮料分配系统，其中所述测量设备包括配置为监测密封内部空间和/或分接管线中的压力的压力传感器。
[0223]
45、根据前述第38项
‑
第44项中的任何一项所述的方法，其中该方法能够检测压力的亚秒级变化。
[0224]
46、根据前述第38项
‑
第45项中的任何一项所述的方法，其中可以根据所述压力变化来确定特定分接头的操作。
[0225]
47、根据前述第38项
‑
第46项中的任何一项所述的方法，其中可以根据所述压力变化来确定盖子状态的变化。
[0226]
48、根据前述第38项
‑
第46项中的任何一项所述的方法，其中通过分析包含在分接管线中的流体的压力变化，可以检测饮料容器的倒空和/或压瘪。