专利名称：用于饮料分配器的液位测量设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及饮料供应器或分配器，尤其是用于商业或食品服务环境中的咖啡供应器。
背景技术：
饮料分配器，比如咖啡供应器，在商业食品服务业中是公知的。现有技术的供应器通常包括用于保存咖啡或其它饮料的可再装容器、用于将饮料保持在期望温度的加热元件、定位在容器的底部用以选择性地分配咖啡的阀或龙头、以及安装在容器的外部上并且与供应器的内部流体相通用于确定供应器中咖啡液位的观察玻璃或管。
现有技术中使用的观察孔或管虽然构造和操作都简单，但是却存在着一些缺点。观察管布置为使得其与容器中的饮料流体相通，并且大致在供应器的前面上竖直地布置，从用于分配咖啡的龙头向上延伸。因为观察玻璃从龙头延伸，由用户汲取的咖啡是来自观察管和容器的咖啡的混合物。因为观察管定位在供应器本体的外面并且因此也在容器的外面，观察管就不是隔绝的。于是，从观察管分配的咖啡的温度就会低于容器的其余部分，并且因此低于饮用者喜欢的咖啡温度。观察管也会由于与咖啡接触而被玷污，并且被咖啡中的油或其它残余物所覆盖。这可能会使咖啡具有不希望的味道或者观测计上不希望的表面外观。污点或残余物能清理，然而这需要将咖啡壶和观察管完全拆开，这导致了额外的费用和停机时间。
发明内容
为了避免这些和其它问题，希望避免使用观察管，但仍然保留易于将供应器中咖啡的液位显示给用户或监视供应器的食品服务人员的能力。为了解决这些问题，本发明在这里描述了一种布置在容器内的电容探针，从而通过由探针所感测的电容变化来检测咖啡的液位。由探针所产生的电信号然后能用来驱动显示器，比如模拟液位计，或者数字显示器，从而允许食品服务人员监视咖啡或者供应器中其它饮料的液位。
在考虑下面对附图的详细描述之上，其它特点和实施例对于本领域的熟练人员而言将会很明显。
下面将参照附图描述本发明，附图仅作为非限制性的例子给出，其中图1是饮料分配器的透视图。
图2是饮料分配器的横截视图。
图3是电容探针的横截视图。
图4是电容探针的顶面剖视图。
图5是饮料分配器一个可选实施例的局部剖视图。
图6是可选实施例的保持环的透视图。
图7是可选实施例的探针组件的局部剖视图，其中示出了电极的布置。
图8是示出电路板在探针组件翅片内布置的局部横截视图。
图9是探针组件的透视图。
图10是可选实施例的探针组件的顶部的透视图。
图11是具有探针组件和显示单元的饮料供应器的局部透视图。
图12是没有电池盒盖的显示单元的透视图。
图13是LCD显示器的视图。
图14是示出交错电容板位置的示意图。
这里阐述的范例示出了本发明的实施例，但是这些实施例不是构造为以任何方式限定本发明的范围。
具体实施例方式
虽然本发明可具有不同形式的实施例，附图中示出了并且这里将详细描述一些实施例，但要理解到，这种描述要视为本发明原理的例证，并且不是穷举的或者要将本发明限制到下面描述和附图所示的部件构造和布置的细节。
附图提供了与本发明相关的各种示意图。所有这些视图计划与加热的水系统一起使用，并且更具体地可与用于生产酿造饮料的加热水系统一起使用。应当理解到，本发明并不限于该热水系统，而是应当宽泛地解释为包括所有应用，比如本文所述的应用，并且可基于本文提供的公开进行扩展。
虽然词语“加热”在整个说明书中使用，但是该词语应当宽泛地解释为包括所有形式的任何温度的水或稀释液体，通常其中水已经被加热。词语“加热”包括词语“热的”，因此可以基于数字温度将水视为热的。通常，水的温度低于或处于相关沸腾温度(在海平面处为212华氏度)，高于这个温度水通常会转变为蒸汽。词语“加热”用来与词语“未加热”区分，以使得未加热的水通常在酿造循环期间被引入贮存器。在贮存器中或附近，水被加热，以产生加热的水。
本文使用的词语“包括饮料、酿造好的、酿造中的和酿造饮料”应当宽泛地解释为包括但不限于将受益于本发明的茶、咖啡和任何其它饮料或食品的酿造或制造。这种宽泛的解释还应当包括但不限于使液体分配、灌装、浸渍、复原、稀释、溶解、饱和或者穿过比如水之类的液体(或者不然的话，用饮料物质与之混合或组合)，而不限于这种液体的温度；除非有规定。这种宽泛的解释还应当包括但不限于饮料物质，比如碾磨咖啡、茶、液体饮料浓缩物、粉状饮料浓缩物、片状、粒状、冻干或其它形式材料，包括液体、凝胶、晶体或其它形式饮料或食品，以获得期望的饮料或食品。这种宽泛的解释还应当包括但不限于至少漏斗和过滤器型、包裹或袋型、豆荚型或其它预包装或未包装形式的保持和酿造饮料或制作食品。词语“加热的水”可解释为热水，并且通常指的是将能量加入水以将水加热到高于环境温度。
参照图1，咖啡供应器10通常包括布置在基部13上的容器或罐或本体12。咖啡供应器10在商业食品服务业中是公知的并且通常为公知的构造。容器12为大致圆柱形并且由不锈钢构造，不过也能使用适合于包容流体的其它材料。这些是本领域的熟练技术人员能认识到的。容器12可以是任何形式，只要其能容纳和保持或包容饮料。在优选实施例中，容器12具有位于顶部的开口13，以允许通入其内部。出口处于容器12的底部处或附近，以允许咖啡借助于重力从容器12中流出并分配给用户。来自容器12的咖啡流由龙头15控制，龙头15与出口14流体相通。龙头15无需直接连接到出口14，因为可以有一个或多个中间元件，比如提供了从容器12至龙头15的管道的支架16。
如图2进一步示出的，咖啡供应器10装备有顶部17。顶部17能移除，以便易于通向容器或本体12的内部，或者顶部17可附着至容器12，或者形成为容器12的部件。尽管顶部17可以是覆盖容器顶部开口的实心连续单件，但是顶部17优选地包括中心孔口18以容纳其它部件。
在优选实施例中，顶部17由紧固件附接至容器12。适合紧固件的例子是螺纹紧固件或铆钉。顶部17包括中心孔口18，以便在顶部放置在容器12上时允许通入容器12内部。中心孔口18可以是任何方便的尺寸。顶部17装配有漏斗组件19，占据中心孔口18并提供用于将咖啡或其它饮料倒入容器12的漏斗。漏斗组件19可简单地搁置在顶部17的外面之上，或者如同优选实施例中那样，可以类似于塞子那样装配入孔口，漏斗组件19借助于形成于漏斗组件19的侧面和中心孔口18的侧面之间的摩擦而被紧固就位。在其它实施例中，顶部17和漏斗组件19的侧面可装配有相应的螺纹，以允许盖子被螺旋为与顶部17紧固。在另一实施例中，可以利用卡口式接合。
漏斗组件19包括接收饮料的开口顶部以及通向孔口33的倾斜壁21，以允许通入容器12的内部或与之流体相通。漏斗组件19的开口顶部可由填充盖20覆盖。填充盖20可简单地覆盖漏斗组件或者其可装配为塞子，延伸入漏斗组件19的开口顶部。在其它实施例中，填充盖20可包括螺纹，相应于装配在漏斗组件19上的螺纹，以允许填充盖螺旋上去并紧固。也可以利用卡口式接合。
填充管22从孔口33延伸至容器12。填充管22能由比如塑料、玻璃或金属或者任何其它通常用来传输流体的材料制成。在优选实施例中，填充管22的下部是塑料填充管23，其形成漏斗组件19和填充管22的水密配合。塑料填充管23具有从漏斗组件19延伸到容器12底部附近的足够长度。塑料填充管23由另外的结构包围以形成电容探针30。沿着塑料填充管的相对侧布置有电容板31A和31B。每个电容板31A、31B跨过由塑料填充管23形成的圆柱体的大约10°至60°的范围。其它范围也是可能的，只要板31A和32B不彼此间电接触或者与容器12中的饮料相电接触。其它构造或形状的电容探针30也是可能的。例如，塑料填充管可以为矩形横截面。在这种构造中，板31A和31B占据矩形的相对侧。而且，可以具有多个电容板，代替如图2大致示出的一对板。电容板31A和31B基本上沿着塑料填充管23的长度延伸，不过它们无需延伸塑料填充管23的全部长度。板31A和31B的长度确定能监控的液位的范围，因此它们的长度是希望监控的范围的函数。
在图3和4所示的实施例中，塑料管35覆盖板31A和31B，并且大致是与塑料填充管23共同延伸的，尽管其无需是共同延伸的。塑料管35的作用是提供阻碍或者大致防止咖啡或其它饮料与板31A和31B之间的接触。因而，塑料管35仅需与板31A和31B以及探针组件30上的任何相关终端或导线是共同延伸的。本领域的熟练技术人员将认识到，关于塑料管35的作用，也能替代为其它结构。例如，塑料可以被包覆或者能将硅酮覆层布置于板31A和31B上，以将板相对于咖啡或其它饮料密封。
就这一点而言，所公开的装置和方法阻止了饮料的直接感测。利用所公开的电容探针的感测使用了没有物理接触饮料的间接感测。间接感测将探针和相关部件相对于饮料密封以保护饮料和用于感测饮料液位的装置。虽然现有技术中已知电阻感测，但是电阻感测会遇到问题。电阻感测需要利用传感器(比如离散的传导探针)和饮料之间物理接触的直接感测。电阻感测需要这种物理接触或感测关系以便直接感测饮料相应液位的实际情况。电阻感测会导致问题，因为其难以密封本体中的传导探针，并且这个问题在使用多个探针时恶化。如果探针没有密封，该系统会受到潮气侵入的不利影响，和/或会使饮料变味。而且，利用电阻或传导系统来直接感测饮料实际情况的直接感测可能会导致来自饮料的颗粒在与饮料接触的传导探针上聚集，导致维护需求增大。
本公开中的电容感测装置避免了直接感测饮料的需要。在无需直接接触饮料的情况下，电容板被保持在密封壳体中。防止了电容板与饮料接触的可能不利影响。而且，避免了与密封探针本体有关的事情，因为没有需要密封的特定接触点，比如具有直接感测饮料的电阻探针。
在电容探针组件30的每端处，塑料管35和塑料填充管23之间可以有间隔。间隔由布置在管35和23之间的板31A和31B的厚度所形成。这个间隔用密封剂34密封以防止咖啡或其它饮料通入该间隔中。在一个可选实施例中，塑料填充管23或塑料管35构造为其直径沿着长度变化，以适应板31A和31B。通过这种设计，消除了管在端部之间的间隔，塑料管35的内侧与塑料填充管23的外面水密地接触。在又一实施例中，胶粘剂布置于塑料管35和塑料填充管23之间。
塑料管35可延伸过塑料填充管23的全部长度，但是其仅需延伸为包住板31A和31B。在一个可选实施例中，电容板由电绝缘材料(比如硅酮)包住，而不是由刚性的塑料管35所覆盖。
如图2和3所示，板31A和31B由适合的电气部件电连接至显示单元50。在优选实施例中，导线32A和32B分别与板31A和31B相接触。导线通向触点37A和37B。触点37A和37B位于漏斗组件19的外侧周边上，并且与定位于顶部17的孔口周围的触点39A和39B成相反的关系。
当盖子19定位在顶部17上时，触点37A和39A，以及触点37B和39B，处于接触状态以使得来自电极31A和31B的电信号能从电容探针组件传输到从探针30移走的位置。这种使用触点的结构允许漏斗组件19连同电容探针30一起从咖啡供应器10上移走而无需断开线束。换言之，漏斗组件19和探针30能与显示单元50分离地从供应器10上移走，所述显示单元50能保持附接至供应器10。触点39A和39B由导线40A和40B电连接至显示单元50。
在一个可选实施例中，来自电容探针30的电信号能利用无线技术传输到显示单元50，比如RP或红外传输。在这种实施例中，发射器电连接至电容探针，接收器定位于显示单元上。显示单元上的接收器可定位在供应器和远程位置中的至少一个处。远程位置可以定位在咖啡供应器10上或附近，比如附接至基部13或者支架16，或者另外地或分离地显示单元50能定位为远离咖啡供应器10。例如，在常规的会议室布置中，咖啡供应器10可布置在公共区域，比如早餐厅，人们可以在那里自助式地喝咖啡。接收器和显示单元50能定位在比如厨房之类的区域，在那里食品服务人员能监控显示单元50或一系列显示单元，和确定何时需要向相应的咖啡供应器补充咖啡。
在一个可选实施例中，显示单元50定位在支架16上，并占据支架16上由现有技术的观察管所占据的位置。本领域的熟练技术人员将认识到，这种安装位置允许本文所述的液位感测系统改进到现有的咖啡供应器上。在本发明的教导之下，本领域的熟练技术人员还将理解到如何构造一个其外观接近现有技术观察管的形状和比例的显示单元。
在另一可选实施例中，漏斗组件与一些电子器件和填充管相组合以形成液位感测组件100，如图5至12所示。液位感测组件100包括上部110和下部200。液位感测组件100占据顶部17的中心孔口18。液位感测组件100可通过摩擦、螺纹、卡口安装件或其它已知结构安装在中心孔口18中以将盖板、盖子或其它设备紧固在孔口之中或周围。在附图所示的可选实施例中，液位感测组件100由示出为呈定位环102形式的保持件匹配至顶部17。图6中更详细地示出的定位环102为圆形元件，其包括当定位环102紧固在中心孔口18时在顶部17的顶面之上延伸的凸缘104。定位环102由相反的螺纹105紧固在中心孔口18中，所述螺纹105啮合着顶部17构成中心孔口18的壁上的相反螺纹。本领域的熟练技术人员将认识到也能使用其它紧固结构(比如摩擦配合和卡口安装件)来将定位环102紧固至顶部17。
定位环102包括两个定位在定位环102的凸缘104上的卡口孔口108和109。卡口孔口108和109被成形为接受和保持位于液位感测组件100的上部110的外表面上的卡口挡片118和119。卡口孔口108和109包括较大部分，以使得卡口挡片118和119能插入所述较大部分，并且一旦卡口挡片118和119处于孔口108和109内，那么液位感测组件100就能旋转，以使得卡口挡片118和119移动入较小部分111和112，其中在该处卡口挡片118和119被紧固不会向上运动并被保持在孔口108和109内。
液位感测组件100的上部110包括顶部122、漏斗组件123以及外部或壳体124。漏斗组件123与贯穿下部200的填充管130流体相通。这种构造允许咖啡倒入漏斗123并在容器12的底部处或附近离开填充管130。
下部200包括多个空心翅片201、202、203和204。空心翅片201-204的内部与由液位感测组件100的上部110的漏斗123、顶部122和外部124所限定的区域或压室125流体相通。空心翅片201-204不与填充管130流体相通。在最优选的实施例中，空心翅片的数目为4个，并布置为彼此间隔90°。本领域的熟练技术人员将认识到，其它数目的翅片也可用来实现所阐明的发明。
相对的空心翅片201和204容纳电容板或电极，电容板或电极不会直接感测和物理地接触饮料，以便基于上述原理进行电容测量。相对的翅片202和203用来增大成对的电容板与翅片201和204之间的通路，并且不是空心的，因为它们无需容纳任何部件。在可选实施例中，每个翅片可包括电极。在一个这样的实施例中，与如图14所示的示意图一致的，接地探针布置在翅片202和203中。
在前述仅使用布置在填充管附近的一对电极的实施例中(图1-3所示)，通过监控两个板31A和31B之间的电容来确定饮料的液位。在饮料的液位因为随着用户加入或移出咖啡而变化时，电容也发生变化，因为咖啡或其它饮料的介电常数不同于空气的介电常数。因而，在咖啡从容器12中移走时，随着咖啡量的降低，由其间的电容板31A和31B所间接感测的空气量增大。然而，具有这种双探针布置，读取准确度变得很关键，因为饮料液位从电容测量的数值来确定。由于油污或其它杂质形成于探针组件上，与洁净的探针组件相比测得的电容会发生变化。例如，用洁净的探针组件测得的相应于半满饮料供应器的电容读数，可能会相当于在使用变脏探针组件时四分之一满饮料供应器的读数。因而，希望开发一种不直接依赖于具体电容值来确定剩余咖啡液位的探针组件。
为了克服这种对于准确性的要求以及为了应付除液位之外的其它因素所导致的电容变化，使用了多板方法。在如图7和8所示的多板实施例中，共用板或电极250布置在翅片201内。共用电极250基本上延伸过翅片201的全部长度，以便与待测量饮料的全部范围相结合。优选地电极250具有覆盖供应器中带测量咖啡深度的足够长度，因为共用电极250和任何其它电极260、261、262、263、264、265和266之间的电极用于间接且不与饮料接触地确定咖啡的液位。通过使用多个电极，在共用电极250和任何其它电极之间感测到的电容的变化仅是一个阈值，标识第二电极处是否具有咖啡。
在这种布置中，电容测量的灵敏度不是非常关键，因为这种测量仅需要确定是否电极处于咖啡液位处。一旦流体的液位低于任何具体电极的底部，与和饮料相结合的电极相比而言，电容将明显变化。因而，通过在离散液位处使用多个电极，能构造出差异液位计。
在如图7所示的实施例中，示出了七个深度电极或探针260-266，以监控供应器内的七个离散的液位。在所示的优选实施例中，电极260大致位于共用电极250的底部的水平处。当共用探测电极250和电极260之间测得的电容显示咖啡不再处于电极250和260的水平时，咖啡供应器是空的，并且在显示单元300上指示适合的符号以指示供应器是空的。当电极250和电极261之间的电容显示咖啡不再处于电极261的水平，但电极250和电极260之间的电容显示咖啡仍然处于电极260的水平时，显示单元将指示供应器是七分之一满。
类似地，如果电极250和电极262之间的电容指示咖啡低于电极262的水平但仍然处于电极261的水平时，显示单元300将指示咖啡壶是七分之二满。这种比较能用于其它电极以确定咖啡的液位。如同本领域的熟练技术人员将认识到的，电极的监控以及所产生的符号能以很多不同的方式来实施。
电极250或260-266安装在传感器板上。在共用电极250的情况下，传感器板295布置在空心翅片201中。具有深度电极260-266的传感器板290布置在空心翅片204中。传感器板295或290通常由塑料或其它非导电材料构造。电极是大约1英寸×0.75英寸的铜片并且由胶粘剂附着至传感器板。本领域的熟练技术人员将认识到，电极可以为其它尺寸和形状，并且可形成于传感器板内。传感器板也可以为大致标准的PC板。在优选实施例中，多电极传感器板295是多层的传感器板。这种构造使得将电极260-266连接至其它部件的电路或电线271-274更易于布线。电路275和276在图7中未示出，因为它们呈现在PC板295的层之间。本领域的熟练技术人员将认识到，所有路线都能呈现于传感器板295的层内，或者所有都能在表面上，或者其间的任何组合。安装在传感器板290或295上的还有泡沫块296和板簧297。泡沫块296和板簧297可设置成将电极保持为与翅片相接触以及减少或避免气泡。泡沫块296和板簧297还用来防止或减少传感器板290或295在空心翅片201-204内的移动。本领域的熟练技术人员将认识到，其它弹簧或偏压机构也能用来防止传感器板290或295在翅片201-204内的移动。
电极250和260-266电连接至传感器单元PC板280上的终端。传感器单元PC板或控制器280包括驱动电极250和260-266来感测共用电极250和电极260-266之间电容的电路、比较电容值并确定饮料液位的微处理器、以及将液位通讯到分离的显示组件或显示单元310的通讯电路。传感器单元控制器280定位于探针组件100的压室125内。控制器280也可定位在显示单元50中。
显示单元310包括壳体311、呈LCD显示器300形式的显示设备、显示器电路板330、以及示出为电池320形式以便为整个设备(包括传感器单元控制器PC板280上的电子器件)提供电能的电源。壳体311具有通过可移除的电池盒盖313(图12中未示出)通入的电池盒312。电池盒盖313由螺钉314或其它可移除的紧固件附接至壳体311。如所示电池盒的尺寸被设计为容纳四节AAA电池320。电池被保持在与探针分离并且不与之相通的显示单元中。电源的分离非常有助于该设备获得美国国家卫生基金会(NSF)的批准。NSF的规定要求所有的电池要处于任何食品的外面以防止玷污食品。
壳体311具有至少一个接触顶部17的表面。在优选实施例中，壳体311被成形为接触顶部17的顶面和侧面。壳体还包括用于容纳紧固件314的孔口315。当壳体311安装在顶部17上时，孔口315与盖子顶部上的孔口316对准以将壳体311附接至盖子。在优选实施例中，紧固件314具有螺纹，所述螺纹相应于出现在孔口316侧面周围的螺纹，以允许紧固件314紧固在孔口316中。
壳体311还包括凸缘321。凸缘321从壳体311在径向上朝着顶部17中的孔口18延伸。在优选实施例中，凸缘321形成了壳体311与盖子顶部的顶面相接触的表面的一部分。当定位环102紧固至盖子顶部时，凸缘由锁环102紧固，该锁环凸缘104将壳体凸缘321限制在锁环凸缘104和盖子顶部17的顶面之间。
显示器电路板330包括用以从电池320接收电源的终端，并经由导线或其它适合电路连接至电池320正极和负极。在优选实施例中，电池320提供了至少2.7伏特的电压并且是四节AAA电池。显示单元PC板330还包括与显示单元310外部上的触点400和401相电连接的终端。当漏斗组件100和显示单元310安装在顶部17上时，触点400和401与探针组件100外部上的触点500和501相对地接触。触点500和501电连接至传感器单元控制器280并在PC板之间形成电连接。这个连接还允许电能传输到传感器单元PC板280及其电路，以及电极。该连接还用作允许传感器单元PC板280上的电路与显示单元PC板310相通讯的通讯通路。
探针组件100在其与显示器相接触时持续通电。类似地，显示器也持续通电。没有致动器或开关来打开和切断电源。一旦电池安装在显示器中，该单元就通电。为了保存能量，在预定时间没有感测到饮料液位变化之后显示器将关闭到“睡眠模式”。然而，传感器一旦连接到显示器就将继续感测饮料的液位，传感器组件可响应于延长的未使用时期降低感测频率。一旦感测到液位变化，显示器和传感器组件将“唤醒”并返回到完全工作状态。
LCD显示器300定位在显示单元壳体311上以使得所显示的信息让用户或服务员可见。LCD显示器300包括条线图500或其它指示器，以显示供应器10中剩余的咖啡量。在优选实施例中，使用了6段式条形图。本领域的熟练技术人员将认识到，根据容器尺寸和用户对于要监控的液位数目的选择，所使用的条形的数目能变化。显示器300还包括四个沙漏符号510，或者其它指示器，以显示关于自供应器10填充之后过去多长时间的信息。每个沙漏符号表示一个小时。每个沙漏符号被分为四个部分，从而允许符号表示四分之一小时的增量。显示器300还包括符号520，用于指示何时电池需要更换。电池符号也能用于指示正在执行电池测试。
在操作中，这里描述的发明优选地遵从下述操作规程。
显示单元
●LCD-由内部硬件运行-仅段需要设置-2个多路转接器(更多的备用)●显示单元以一秒钟为周期运行-通常处于低功率模式(LPM3)，通过将电源线降低到传感器低值，传输到传感器的能量-唤醒和请求传感器的Com(thru.1M)(参见下面的Com)●蜂鸣器-目前具有内部频率电路，需要以1秒的间隔脉冲-当显示器唤醒时切换-如果咖啡超过设定时间时则按照整小时地进行3次脉冲-在设定时间进行5次脉冲●1个旋转式八进制开关-3位制的咖啡定时器长度000＝无，001＝1小时，010＝2小时，011＝3小时或100+＝4小时-蜂鸣器在定时和下面的整小时时蜂鸣，除非排空(直到某一限度)●当单元被填充和启动定时器时，检测显示单元●JTAG●自益电路接头●电池测试-使电池符号(部分上条形)闪烁-通常在电池为3.3伏特时●LCD-显示4-6个LCD条形图和外侧线，上条形具有内嵌的电池符号，四个沙漏分为四个四分之一以显示咖啡从0至4小时的新鲜度●待使用的监视器●显示单元在～1秒不需要时关闭并由基本定时器1唤醒●使用32768Hz的晶振(xtal)来定时，中断振荡器(int.osc.)，对于名义瞬时值(inst’s nominally)●提供3个可在定时器设定的同时进行测试的可选跳线
●自益电路也附接至电源/com线单元利用分离的2.7v重置电路在电池插入时通电(在1.9v时可能会变暗)、单元使LCD准备就绪、检查定时器设定、以及使传感器单元通电。其以2秒的间隔向传感器单元询问液位，然后休眠另一秒钟。对从排空到全满液位的时间保持跟踪(或者传感器附件显示没有排空)，设置LCD中1/4小时的沙漏段并在设定时刻蜂鸣，除非设定时刻为零。此后每小时都蜂鸣，除非液位为零。蜂鸣器在唤醒1秒钟后打开/切断。LCD在从传感器获得新信息之后设置为唤醒。排空的单元没有沙漏，并且沙漏仅在排空时重新设定。单元决不切断。LCD将仅显示条形环，如果一段时间长度期间没有附接传感器的话那么条形环将会闪烁，然后退出。来自传感器的持续10Com的错误信号将显示所有条形闪烁-这可以用跳线来取消。
传感器单元●显示器的Com(参见下面的Com)●电容感测-正和负●JTAG●通常处于低功率模式-定时唤醒或中断-通常为1秒●显示器启动一个Com和传感器单元在发送当前数据之后进行一个转换-为了节省电能，其可仅在请求之后进行一个转换●在转换之后，该单元进行到LPM3模式(低功率)●待使用的监视器●提供高达2个“跳线”选项-一个可能是1加仑和1.5加仑单元
●自益电路还附接至电源线/Com线-其功能待确定(TBD)当电能从除了Con或缺少传感器单元之外持续的显示器供应时，传感器单元打开。当电源线电压短暂地下降时，其存储用于通讯的电能。在一个Com序列之后，传感器微观地读取电容和计算液位和接下来的反应。其然后休眠，直到由Com中断和唤醒。如果显示器足够长时间地将电能保持为很低，其能重新设定。
通讯●显示器通常将Com线保持为通常为1k欧姆R的高thru.
●显示器通常将Com/电源线拉低而启动Com。其使得1k欧姆高输出一个输入(浮动值)，使得1M输入表示获得数据的低输出-低是传感器(单元)的中断●显示器脉冲降低四倍以及在每个低压期间，如果数据是正数据位的话，传感器将电线拉高。显示器用1k(～40uS)拉低，用1M保持低位和传感器用10k(～400uS升高)拉高。显示器然后用10k(～40uS)拉低和传感器降低，如果需要的话其然后拉高(另一400uS)。在序列之后(～1760uS＝＜2ms)，显示器用1k拉高以便再次将完全电能供应到传感器(使用的平均电流为0.396uA)。
●在循环期间能发送4位的十六进制协议-0是没有传感器单元，1是空的，2是最低条，3是2个1加仑条，4是3个1加仑条，5是4个1加仑条，6是2个1.5加仑条，7是3个1.5加仑条，8是4个1.5加仑条，9是5个1.5加仑条，10是6个1.5加仑条，11是错误，12-15待决定。
●Con由显示器通过降低电能而启动-传感器在其发送数据时有中断。(传感器不能启动Com)。
●Com与其它操作在同一秒(或其它)基础上进行。
另外，图15-33所示的流程图进一步描述了本发明的操作。
虽然已经在附图和前述描述中示出和描述了实施例，但是这种图示和描述视为在性质上是举例的而非限制性的，应当理解为仅示出和描述了示例性的实施例并且希望保护落入本发明精神的所有变化和变型。申请人已经提供了作为本发明实施例举例的描述和附图，并且不应当构造为包含或将本发明限制于这些实施例。从描述中阐述的各个特点中凸显了本发明的多个优点。应当说明的是，本发明的可选实施例可不包括所述的所有特点，但是仍然受益于这些特点的至少部分优点。可以想象到，本领域的熟练技术人员可在不偏离本发明如下面组合所述的精神和范围之下设计出各种变型和等同替换。而且，本申请应当覆盖本发明的这种落入所属技术领域内的已知或通常实践范围内的偏离。
权利要求
1.一种与饮料供应器一起使用的液位感测装置，该饮料供应器具有用于容纳和保持饮料的本体以及本体中的开口，该液位感测装置包括壳体，其具有在其中限定了至少一个腔的壁，该壳体可布置在供应器本体的开口中；漏斗组件，其与壳体相联，且构造成由此接收饮料以便通过其分配而进行供应；保持在壳体中的至少一个电容感测探针组件，其用于间接地感测保持在饮料供应器中的饮料的至少一个液位；分离的显示组件，其可选择性地连接至所述至少一个电容感测探针组件；电源，其连接至显示组件和电容感测探针组件；和保持件，其构造成可操作地将壳体和漏斗组件与显示组件一起连接至供应器。
2.如权利要求1的液位感测装置，其中电容感测探针组件还包括至少一对间隔开的电容板，限定于所述电容板之间的电场用于间接地感测电场中的物质变化。
3.如权利要求2的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件还包括多个间隔开的电容板，用以感测供应器中饮料的多个液位。
4.如权利要求1的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件被构造为持续感测。
5.如权利要求1的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件被构造为持续感测，并且显示组件被构造为在预定时间之后暂停。
6.如权利要求5的液位感测装置，其中电容感测探针组件和显示组件被构造为在供应器中饮料的液位变化预定量时启动。
7.如权利要求1的液位感测装置，其中电源定位成完全在供应器本体的外面。
8.如权利要求1的液位感测装置，其中电源定位在显示组件中。
9.如权利要求8的液位感测装置，其中电源定位在显示组件中，并且显示组件定位成完全在供应器本体的外面。
10.如权利要求1的液位感测装置，其中电源设置为可更换电池的形式。
11.如权利要求1的液位感测装置，其中电容感测探针组件可选择性地连接至供应器，用以间接地感测分配入供应器的饮料；显示组件选择性地连接至供应器；探针上承载有无线发射器，并且供应器上承载有无线接收器；无线发射器产生由无线接收器所接收的信号。
12.如权利要求1的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件可选择性地连接至供应器，用以间接地感测分配入供应器的饮料；至少一个显示组件选择性地连接至供应器并与供应器间隔开；探针上承载有无线发射器，并且供应器上承载有无线接收器；无线发射器产生由至少一个无线接收器的相应一个所接收的饮料液位信号。
13.如权利要求1的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件可选择性地连接至供应器，用以间接地感测分配入供应器的饮料；多个显示组件定位为与供应器间隔开，其中的一个显示组件选择性地连接至供应器；在电容感测探针组件上承载有无线发射器，并且相应的供应器上承载有无线接收器；无线发射器产生由至少一个无线接收器的相应一个所接收的信号。
14.一种间接地感测饮料供应器中至少一个饮料液位的方法，其中利用电容感测探针组件来间接地感测饮料液位，该方法包括步骤提供电容感测探针组件；提供用于将探针组件与饮料隔开的壳体；将探针组件放置为靠近保持在供应器中的饮料；将电能提供给探针组件；和间接地感测饮料是否相对于探针存在。
15.如权利要求14所述的间接地感测饮料供应器中至少一个饮料液位的方法，还包括步骤提供具有显示设备的显示组件，用以显示供应器中饮料液位的表示值。
16.如权利要求15所述的间接地感测饮料供应器中至少一个饮料液位的方法，还包括步骤中断通向显示组件和探针组件中至少一个的电能，以节省能量。
17.如权利要求15所述的间接地感测饮料供应器中至少一个饮料液位的方法，还包括步骤中断通向显示组件的显示设备的电能以节省能量；和维持探针组件的电能，以探测供应器中饮料的液位。
18.如权利要求15所述的间接地感测饮料供应器中至少一个饮料液位的方法，还包括步骤中断通向显示组件的显示设备的电能以节省能量；维持通向探针组件的电能以探测供应器中饮料的液位；和在感测到饮料液位的变化时向显示设备提供电能。
19.如权利要求17所述的间接地感测饮料供应器中至少一个饮料液位的方法，还包括步骤降低感测供应器中饮料液位的频率，以进一步节省能量。
20.一种与饮料供应器一起使用的液位感测装置，该饮料供应器具有用于容纳和保持饮料的本体以及本体中的开口，该液位感测装置包括保持在壳体中的至少一个电容感测探针组件，该壳体用来提供防止与饮料相接触的阻碍层，且容纳着该电容感测探针组件的壳体可放置入供应器本体中的开口中，该电容感测探针组件间接地感测保持在饮料供应器中的饮料的至少一个液位；分离的显示组件，其可选择性地连接至所述至少一个电容感测探针组件；连接至显示组件和电容感测探针组件的电源。
21.如权利要求20的液位感测装置，还包括保持件，其构造成可操作地将壳体与显示组件连接至供应器。
22.如权利要求20的液位感测装置，其中电容感测探针组件还包括至少一对间隔开的电容板，限定于所述电容板之间的电场用于间接地感测电场中的物质变化。
23.如权利要求22的液位感测装置，其中至少一个电容感测探针组件还包括多个间隔开的电容板，用以感测供应器中饮料的多个液位。
24.如权利要求20的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件被构造为持续感测。
25.如权利要求20的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件被构造为持续感测，并且显示组件被构造为在预定时间之后暂停。
26.如权利要求25的液位感测装置，其中电容感测探针组件和显示组件被构造为在供应器中饮料的液位变化预定量时启动。
27.如权利要求20的液位感测装置，其中电源定位成完全在供应器本体的外面。
28.如权利要求20的液位感测装置，其中电源定位在显示组件中。
29.如权利要求28的液位感测装置，其中电源定位在显示组件中，并且显示组件定位成完全在供应器本体的外面。
30.如权利要求20的液位感测装置，其中电源设置成可更换电池的形式。
31.如权利要求20的液位感测装置，其中电容感测探针组件可选择性地连接至供应器，用以间接地感测分配入供应器的饮料；显示组件选择性地连接至供应器；探针上承载有无线发射器，并且供应器上承载有无线接收器；无线发射器产生由无线接收器所接收的信号。
32.如权利要求20的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件可选择性地连接至供应器，用以间接地感测分配入供应器的饮料；至少一个显示组件选择性地连接至供应器并与供应器间隔开；探针上承载有无线发射器，并且供应器上承载有无线接收器；无线发射器产生由至少一个无线接收器的相应一个所接收的饮料液位信号。
33.如权利要求20的液位感测装置，其中所述至少一个电容感测探针组件可选择性地连接至供应器，用以间接地感测分配入供应器的饮料；多个显示组件定位为与供应器间隔开，其中的一个显示组件选择性地连接至供应器；在电容感测探针组件上承载有无线发射器，并且相应的供应器上承载有无线接收器；无线发射器产生由至少一个无线接收器的相应一个所接收的信号。
全文摘要
一种与饮料供应器一起使用用以间隔地感测保持在供应器中饮料的液位的液位感测装置和方法。该供应器具有用于容纳和保持饮料的本体，并且本体中具有用以由此接收液位感测装置和饮料的开口。该液位感测装置包括至少一个保持在壳体中的电容感测探针组件，该壳体用来将探针组件分离为不与饮料相接触。包含该电容感测探针组件的壳体可放置入供应器本体中的开口。该电容感测探针组件间接地感测保持在饮料供应器中的饮料的至少一个液位。还提供了分离的显示组件，其可选择性地连接至电容感测探针组件。还提供了电源，其连接至显示组件和电容感测探针组件以便提供电能来感测和显示供应器中饮料的液位。
文档编号G01F23/26GK101084417SQ200580043030
公开日2007年12月5日 申请日期2005年10月13日 优先权日2004年10月14日
发明者S·拉达克里希南, S·A·伍兹, S·比巴 申请人:班奥麦迪克公司