专利名称：一种冰淇淋机缺料报警检测方法
技术领域：
本发明涉及制冷技术领域，特别涉及商用或家用冰淇淋机的制冷和电子控制技术领域。
背景技术：
目前，冰淇淋机通常是在开始工作前往料缸里加入冰淇淋浆料，在工作过程中视出料情况凭感觉选择加料，或者打开料缸盖看料缸是否缺料再选择加料。若没有及时发现缺料，机器在制冷状况下运行会出现冻缸、刮缸、严重噪音等问题，会严重损害机器的搅拌系统、缩短机器的使用寿命。另外，若没有及时发现缺料，当需要售卖冰淇淋时，无法及时打出冰淇淋，需在加料后等待一段时间，才可正常出料(正常情况下要5分钟以上)，大大降低产品的使用效率同时降低了效益。为了提升冰淇淋机的使用效率和操作的便利性，要求冰淇淋机具备及时的缺料报警提醒功能。目前冰淇淋机行业内具备上述缺料报警功能的产品主要通过以下方式实现
I、在料缸内增设感应装置，用来感应料缸内液面的高低，以向控制系统发出缺料或有料的信号。该技术的优势是直接、便于维护。缺点是1)当冰淇淋浆料较粘稠时，感应装置会出现误动作或不动作；2)增加了感应装置，增加了机器成本；3)由于感应装置设置于料缸内增加了机器的清洗难度。2、在转速控制型冰淇淋机中，通过转速感应器检测搅拌系统的转速变化，通过采集在缺料状态下转速变化的信息，向控制系统发出缺料信号。该技术的优势是结构简单， 对转速型的产品而言基本没有增加成本。缺点是1)当电压出现变化时，如机器搬迁，转速值会有偏移，会影响对缺料状况的检测精度；2)当采用不同比例的冰淇淋浆料时，由于其成型阻力不同，在缺料时的转速值也会有所不同，因此缺料报警精度也会有影响。中国专利申请200910038473X公开了一种通过检测转速控制冰淇淋机发出缺料信号的方法，但在实践过程中发现，采用这种方法检测缺料并报警的冰淇淋机，工作状态不稳定，误报警率高。美国的泰勒公司也有申请过通过检测转速控制冰淇淋机报警的专利，但该公司实际流通于市场的产品，都是采用感应料缸内液面高低来控制缺料报警的，同样也是鉴于稳定性的考虑。为了便于更好的理解本发明，下面先介绍下冰淇淋的制作过程及其特点
冰淇淋在制作过程中，冰淇淋机料缸内的冰淇淋浆料在制冷凝结的同时被搅拌机构不断搅拌，其温度逐步下降，逐渐凝结成口感细腻的半凝固状态。在冰淇淋浆料变成半凝固状态的过程中，随着成型比例的逐渐增大搅拌机构所受的阻力也变大，搅拌机构的搅拌电机由于负载加大，其工作电流也会增大；随着冰淇淋的成型输出，冰淇淋浆料硬度下降，温度、 转速回升，电流值减小。当设定参数，如温度、转速、电流或工作时间达到设定值时，冰淇淋机停止制冷；当达到设定的停止时间或中间有打料工作时，冰淇淋机重新进入制冷状态。冰淇淋的成型比例与转速或电流存在一定的对应关系，实际中，为了更直观的观察到冰淇淋的成型状态，将处于某个范围内的转速或电流对应显示为某个特定的成型比例。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冰淇淋机缺料报警检测方法，以提升冰淇淋机的操作便利性和缺料报警的检测精度，同时延长产品的使用寿命。本发明可用于转速型、温度型、 电流型、转速温度型以及电流温度型等采用不同控制方式的家用或商用冰淇淋机中。本发明所依据的原理是当料缸内的冰淇淋达到一定凝固状态时，其蒸发温度和转速或电流值存在一定的对应关系，即温度越低，料缸内的半凝固状态的冰淇淋的阻力越大，导致搅拌电机的转速降低或电流增大；冰淇淋机在缺料情况下，具有如下特点温度快速下降，且转速维持在一定范围内不能上升、电流也会维持在一定范围内不能下降。另外， 冰淇淋机的不同制冷系统设计带来的蒸发温度的不同或不同的档位设定带来的最低点蒸发温度的不同，不依赖机器自身的转速或电流的变化。本发明提供的一种冰淇淋机缺料报警检测方法，包括以下步骤
(1)开机后通过转速检测装置检测冰淇淋机搅拌机构的转速，或通过电流检测装置检测冰淇淋机搅拌机构的电流，并通过温度传感器测量冰淇淋机蒸发缸的温度，当开机检测到的转速或电流对应为初始成型比例A且温度在初始成型设定温度值F以上时，记录冰淇淋达到预成型比例B时的预成型温度X，并保存到系统中，在下次重新开机并满足上述条件时被覆盖；
(2)当所述搅拌机构的转速或电流对应为成型比例时，成型停机，不报警；当所述搅拌机构的转速或电流未达到成型比例时，在温度测值维持一定时间Tl在报警阀值X-Nl以下时，NI为一设定温度值，50>N1>0，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2 ；
(3)如果发出缺料报警信号后，在所述的一定时间T2内，温度测值一直处于停机设定温度X-N2以下，N2为另一设定温度值，50>N2>0，且搅拌机构的转速或电流也没有达到成型比例而成型停机时，则自动停机，进入待机状态。本发明中，自动识别跟踪设定预成型温度X，采用结合转速与温度的方法去控制系统发送报警，解决了背景技术中由于电压变化或浆料比率不同所带来的缺料报警精度的问题。如冰淇淋机从一个地方搬到另一个地方，即使电压相差较大，本发明的冰淇淋机也能自动采用新环境下记录的预成型温度X覆盖之前的值，更换浆料从新开启冰淇淋机后，本发明的冰淇淋机也会自动更新预成型温度。本发明的步骤(2)还可增加如下步骤当所述搅拌机构的转速或电流未达到成型比例时，在温度测值持续处于预成型温度X以下，且所述搅拌机构的转速或电流的变比(转速的变化量与转速之比，电流值的变化量与电流值之比)持续一段时间T3处于设定变化范围±Q%以内时，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2。当转速或电流未达到成型比例时，本发明采用两种方式检测缺料情况，即通过检测温度维持一定时间在报警阀值X-Nl以下或温度维持在预成型温度X以下且转速基本无变化，能更及时的发现缺料情况，提醒用户及时加料。本发明的步骤(3)中，如果发出缺料报警信号后，在所述的一定时间T2内，测得温度的回升速度达到设定温度回升速度以上，发送报警解除信号，解除报警状态，转入自动制冷状态。设置缺料报警自动解除步骤，当温度回升速度达到设定温度回升速度以上时，实现机器不停机工作，避免停机再加料。作为对本发明的改进，本发明还设定了标准成型温度XI，在步骤(I)与(2)之间可增加如下步骤当实际测得的预成型温度X大于标准成型温度Xl时，控制系统将Xl的值赋给X并保存，当实际测得的预成型温度X小于或等于标准成型温度Xl时，控制系统直接记录X的值并保存。设置标准成型温度Xl的目的是为了在温度传感器探头出现不正常情况，如裸露等情况时，预成型温度X可以及时的得到修正，保证了后续步骤中以预成型温度X为变化基础的报警阀值X-Nl及停机设定温度X-N2的正确性。本发明所述的冰淇淋机设有多个档位，各档位的初始成型比例A和预成型比例B 符合如下关系，B=A*W，W为一设定量；设定量W的取值范围为0. 5 2。相对现有技术，本发明具有如下显著的技术效果
(1)检测成型比例和蒸发温度两个参数，且每次开机，自动判断是否需要更新预成型温度X，可自动适应不同使用地点的电压环境或不同比例的浆料，有效减少误报警，误报警率可控制在以10%内；
(2)设置两种缺料检测方式，能更及时的发现冰淇淋机的缺料情况；
(3)设置缺料报警的自动解除步骤，当温度回升速度达到设定温度回升速度以上，实现机器不停机工作，避免停机再加料；
(4)设置标准成型温度XI，即使在温度传感器探头出现不正常情况，如裸露等情况时， 预成型温度X也能及时得到修正，保证后续步骤中以预成型温度X为变化基础的判断条件的正确性；
(5)主要是在冰淇淋机本身结构基础上，作软件方便的调整，在成本没有显著增加的情况下，大幅度提高了缺料报警的精确度和可操作性；
(6)由于采用的是数据函数设定比对技术，可适应转速型、电流型、温度型等不同控制方式的冰淇淋机，在同一台冰淇淋机中的不同档位时，不需作任何调整同样能精确提示报
目O
具体实施例方式本发明较佳实施例提供的冰淇淋机缺料报警检测方法，包括以下步骤
(I)开机后通过转速检测装置检测冰淇淋机搅拌机构的转速，或通过电流检测装置检测冰淇淋机搅拌机构的电流，并通过温度传感器测量冰淇淋机蒸发缸的温度，当开机检测到的转速或电流对应为初始成型比例A且温度在初始成型设定温度值F以上时，记录冰淇淋达到预成型比例B时的预成型温度X，并保存到系统中，在下次重新开机并满足上述条件时被覆盖。自动识别跟踪设定成型温度X，采用结合转速与温度的方法去控制系统发送报警，解决了背景技术中由于电压变化或浆料比率不同所带来的缺料报警精度的问题。(2)设定标准成型温度XI，当实际测得的预成型温度X大于标准成型温度Xl时， 控制系统将Xl的值赋给X并保存，当实际测得的预成型温度X小于或等于标准成型温度Xl 时，控制系统直接记录X的值并保存。设置标准成型温度Xl，在温度传感器探头出现不正常情况时，预成型温度X也可及时得到修正，保证了后续步骤中以成型温度X为变化基础的报警阀值X-Nl及停机设定温度X-N2的正确性。(3)当所述搅拌机构的转速或电流对应为成型比例时，成型停机，不报警；
当所述搅拌机构的转速或电流未达到成型比例时，在温度测值维持一定时间Tl在报警阀值X-Nl以下时，NI为一设定温度值，50>N1>0，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2 ;当温度测值持续处于预成型温度X以下，且所述搅拌机构的转速或电流的变比(转速的变化量与转速之比，电流值的变化量与电流值之比)持续一段时间T3处于设定变化范围±Q%以内时，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2。采用两种方式检测缺料情况，即通过检测温度在一定时间内维持在报警阀值X-Nl以下或温度维持在预成型温度以下且转速基本无变化，目的是便于及时的发现缺料情况。(4)如果发出缺料报警信号后，在所述的一定时间T2内，温度测值一直处于停机设定温度X-N2以下，N2为另一设定温度值，50>N2>0，且搅拌结构的转速或电流也没有达到成型比例而成型停机时，则自动停机，进入待机状态；如果发出报警信号后，在所述的一定时间T2内，测得温度的回升速度达到设定温度回升速度以上，发送报警解除信号，解除报警状态，转入自动制冷状态。设置缺料报警自动解除步骤，即当温度回升速度达到设定温度回升速度以上时，实现机器不停机工作，避免停机再加料。本发明实施例所述的冰淇淋机设有多个档位，各档位的初始成型比例A和预成型比例B符合如下关系，B=A*W，W为一设定量，设定量W的取值范围为0. 5^2 ;初始成型设定温度值F的取值范围为0°C -16°C。下面对本发明实施例中部分参数的设置进行分析(以申请人生产的BJ188C型号的冰淇淋机的缺料报警参数设置为例)
1)如冰淇淋机设置为3档时(冰淇淋机的实际操作中，换挡或换浆料前都需要先关机)， 开机后通过转速检测装置检测冰淇淋机搅拌电机的转速，并通过温度传感器测量冰淇淋机蒸发缸的温度，当转速达到与初始成型比例65%对应的转速值且温度在初始成型设定温度值F=0°C以上时(F的作用是要区别出重新加料的情况，所以设定为比冰淇淋机正常工作时蒸发缸温度较高的一个温度即可)，记录转速达到与预成型比例96%对应的预成型温度X， 并保存到系统中，在下次重新开机并满足上述条件时被覆盖；
2)设定标准成型温度Xl=-IO,当实际测得的预成型温度X大于-10时，控制系统将Xl 的值-10赋给X并保存，当实际测得的预成型温度X小于或等于标准成型温度-10时，控制系统直接记录X的值并保存；
3)当转速达到成型比例99%时，成型停机，不报警；当转速未达到成型比例时温度维持一定时间Tl=I分钟在报警阀值X-Nl以下，Nl=6，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2=3分钟；当温度测值持续处于预成型温度X以下，且转速的变比(转速的变化量占转速的比重)持续30秒处于设定变化范围±Q%以内，Q=5，发出缺料报警信号并维持报警状态3分钟；
4)如果发出报警信号后，在上述3分钟内，温度一直处于停机设定温度X-N2以下， N2=3,且没有达到成型停机，则自动停机，进入待机状态；如果发出报警信号后，在上述3分钟内，测得温度的回升速度达到10秒钟1°C以上，发送报警解除信号，解除报警状态，转入自动制冷状态。转速、电流与冰淇淋的成型比例对应关系相同，在此不作它述。
权利要求
1.一种冰淇淋机缺料报警检测方法，其特征在于，包括以下步骤(1)开机后通过转速检测装置检测冰淇淋机搅拌机构的转速，或通过电流检测装置检测冰淇淋机搅拌机构的电流，并通过温度传感器测量冰淇淋机蒸发缸的温度，当开机检测到的转速或电流对应为初始成型比例A且温度在初始成型设定温度值F以上时，记录冰淇淋达到预成型比例B时的预成型温度X，并保存到系统中，在下次重新开机并满足上述条件时被覆盖；(2)当所述搅拌机构的转速或电流对应为成型比例时，成型停机，不报警；当所述搅拌机构的转速或电流未达到成型比例时，在温度测值维持一定时间Tl在报警阀值X-Nl以下时，NI为一设定温度值，50>N1>0，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2 ；(3)如果发出缺料报警信号后，在所述的一定时间T2内，温度测值一直处于停机设定温度X-N2以下，N2为另一设定温度值，50>N2>0，且搅拌机构的转速或电流也没有达到成型比例而成型停机时，则自动停机，进入待机状态。
2.根据权利要求I所述的冰淇淋机缺料报警检测方法，其特征在于，所述的步骤(2)还可增加如下步骤当所述搅拌机构的转速或电流未达到成型比例时，在温度测值持续处于预成型温度X以下，且所述搅拌机构的转速或电流的变比持续一段时间T3处于设定变化范围±Q%以内时，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2。
3.根据权利要求I所述的冰淇淋机缺料报警检测方法，其特征在于所述的步骤(3) 中，如果发出缺料报警信号后，在所述的一定时间T2内，测得温度的回升速度达到设定温度回升速度以上时，发送报警解除信号，解除报警状态，转入自动制冷状态。
4.根据权利要求I至3任一项所述的冰淇淋机缺料报警检测方法，其特征在于设定了标准成型温度XI，在所述的步骤(I)与(2)之间增加如下步骤当实际测得的预成型温度 X大于标准成型温度Xl时，控制系统将Xl的值赋给X并保存，当实际测得的预成型温度X 小于或等于标准成型温度Xl时，控制系统直接记录X的值并保存。
5.根据权利要求4所述的冰淇淋机缺料报警检测方法，其特征在于所述的冰淇淋机设有多个档位，各档位的初始成型比例A和预成型比例B符合如下关系，B=A*W，W为一设定量。
6.根据权利要求5所述的冰淇淋机缺料报警检测方法，其特征在于所述设定量W的取值范围为O. 5 2。
全文摘要
一种能提高缺料报警检测精度、降低误报警率的冰淇淋机缺料报警检测方法，包括以下步骤(1)开机后检测冰淇淋机搅拌机构的转速和蒸发缸的温度，当开机检测到的转速对应为初始成型比例A且温度在初始成型设定温度值F以上时，记录冰淇淋达到预成型比例B时的预成型温度X，并保存到系统中，在下次重新开机并满足上述条件时被覆盖；(2)当转速对应为成型比例时，成型停机，不报警；当转速未达到成型比例，温度测值维持一定时间T1在报警阀值X-N1以下时，发出缺料报警信号并维持报警状态一定时间T2；(3)如果发出缺料报警信号后，在所述的一定时间T2内，温度测值一直处于停机设定温度X-N2以下，且转速也没有达到成型比例，则自动停机，进入待机状态。
文档编号A23G9/22GK102578354SQ20121003255
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者王新兵 申请人:王新兵