流速控制方法及其冲泡机台
阅读说明：本技术 流速控制方法及其冲泡机台 (Flow velocity control method and brewing machine platform thereof ) 是由 林致得 于 2021-03-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种流速控制方法以及一种冲泡机台,冲泡机台配合流速控制方法进行使用,并存有多个脉宽调变信号与多个预设流速值,而冲泡机台实际运作时包含以下流程：目标流速值被建立,而其中一个预设流速值符合目标流速值以设为撮合流速值,其中一个脉宽调变信号对应于撮合流速值以设为执行脉宽调变信号；冲泡机台通过执行脉宽调变信号而提供液体,并感测液体的流速以形成实际流速值；当实际流速值不同于目标流速值时,执行脉宽调变信号配合液体的温度与提供液体的出水时间进行演算以形成调整脉宽调变信号；最后,冲泡机台依据调整脉宽调变信号而改变液体的流速,使实际流速值能等同于目标流速值,冲泡机台通过流速控制方法能提供流速稳定的液体。(The invention discloses a flow rate control method and a brewing machine, wherein the brewing machine is used in cooperation with the flow rate control method and is provided with a plurality of pulse width modulation signals and a plurality of preset flow rate values, and the brewing machine comprises the following procedures in actual operation: establishing a target flow rate value, wherein a preset flow rate value is matched with the target flow rate value to be set as a matched flow rate value, and a pulse width modulation signal is set to be a pulse width modulation signal corresponding to the matched flow rate value; the brewing machine station provides liquid by executing a pulse width modulation signal and senses the flow rate of the liquid to form an actual flow rate value; when the actual flow velocity value is different from the target flow velocity value, performing calculation by matching the pulse width modulation signal with the temperature of the liquid and the water outlet time for providing the liquid to form an adjusted pulse width modulation signal; finally, the brewing machine station changes the flow rate of the liquid according to the adjustment pulse width modulation signal, so that the actual flow rate value can be equal to the target flow rate value, and the brewing machine station can provide the liquid with stable flow rate through a flow rate control method.)
技术领域
本发明有关于一种能控制液体流速的流速控制方法及其冲泡机台，特别是一种能依据液体的流速、液体的温度与冲泡机提供液体的出水时间来增加或减少液体流速的流速控制方法及其冲泡机台。
背景技术
随着饮食文化的改变，不仅食材具有多样的特性，各类食材的调理方式有也相当多的变化，甚至饮用的液体饮料，因种类的多样性与顾及便利性，并于坊间能见及相当多的供应方式。
目前市面上已有专卖饮品的饮品店，而饮品店能针对消费者的喜好来调整饮品的冷热与甜度，但是，目前饮品店是采用人工的方式来制作饮品，而不同的冲泡人员本身的冲泡经验并不相同，因而造成不同冲泡人员所冲泡出来的饮品味道也不尽相同，然而，即便是同一位冲泡人员在冲泡同一种饮品，饮品的味道也会因为液体流速的不同而有些许的差异，借此，不论是经验不足的冲泡人员，还是经验丰富的冲泡人员于进行饮品的冲泡时，都有可能冲泡出味道不同的饮品
发明内容
本发明的主要目的在于冲泡机台通过流速控制方法能控制液体的流速，使不同冲泡人员针对同一个冲泡物进行冲泡时，同一个冲泡物都能以相同流速的液体进行冲泡动作，使同一种饮品都能保有相同的味道与风味。
本发明的次要目的在于改变供水单元、流量计与控制阀三者之间的排列关系，使得加热后的液体从供水单元流至流量计的过程中，液体不会因为温度较高而产生气泡，使得流量计能准确的感测液体的流速。
为实现前述目的，本发明流速控制方法，配合一冲泡机台使用，所述冲泡机已储存有多个脉宽调变信号与多个预设流速值，而每一个所述脉宽调变信号一对一对应于其中一个所述预设流速值，则所述流速控制方法包含以下步骤：一设定步骤、一撮合步骤、一液体供应步骤、一流速核对步骤、一补偿步骤以及一供液调整步骤。
所述设定步骤：所述冲泡机台设定形成一目标流速值；撮合步骤：所述冲泡机台将符合所述目标流速值的其中一个预设流速值设为一撮合流速值，并将对应于所述撮合流速值的脉宽调变信号设定为一执行脉宽调变信号。
所述液体供应步骤：所述冲泡机台依据所述执行脉宽调变信号而调整所述冲泡机台的开度，使得一液体能进行流动以形成一实际流速值，而所述流速核对步骤：对实际流速值与目标流速值进行核对，而当实际流速值与目标流速值之间的差异不符合一容许值时，所述冲泡机台形成一补偿指令。所述补偿步骤：所述冲泡机台依据所述补偿指令而感测所述液体的温度与所述冲泡机台供应所述液体的出水时间，并将所述执行脉宽调变信号配合所述液体的温度与所述冲泡机台供应所述液体的出水时间进行演算以形成一调整脉宽调变信号；而所述供液调整步骤：所述冲泡机台依据所述调整脉宽调变信号而改变所述冲泡机台的开度，使得所述液体的流速能增加或减少，进而所述实际流速值会转变为一调整流速值，致使让所述调整流速值与目标流速值之间的误差能达到所述容许值的范围。
于此实施例中，于进行所述流速核对步骤时，当所述实际流速值与目前预设流速值之间的差异落入所述容许值的范围时，所述冲泡机台形成一量测流量指令，并且，所述流速控制方法进一步包含：一流量核对步骤以及一流量核对步骤。
所述流量核对步骤：所述冲泡机台依据所述量测流量指令而感测所述液体的总流量以形成一实际流量值，而当所述实际流量值相同于一预设流量值时，所述冲泡机台产生一停止指令，另外，一供液停止步骤：所述冲泡机台依据所述停止指令而关闭所述冲泡机台的开度以停止提供所述液体，于较佳实施例中，于进行所述流量核对步骤时，当所述实际流量值不同于所述预设流量值时，则重复进行所述流速核对步骤。
其中，于进行所述补偿步骤时，所述冲泡机台会依据所述液体的温度与所述冲泡机台供应所述液体的出水时间而取得一第一补正参数与一第二补正参数，而所述调整脉宽调变信号是经由所述执行脉宽调变信号与第一补正参数、第二补正参数而演算而成，并且，于进行所述补偿步骤时，当所述实际流速值大于所述目标流速值时，所述执行脉宽调变信号、第一补正参数与第二补正参数三者选用一第一算法来形成所述调整脉宽调变信号，而当所述实际流速值小于所述目标流速值时，所述执行脉宽调变信号、第一补正参数与第二补正参数三者选用一不同于所述第一算法的第二算法来形成所述调整脉宽调变信号。
本发明冲泡机台主要由一供水单元、一储存单元、一输入单元、一处理单元、一控制阀以及一感测单元所构成，于此实施例中，所述供水单元用以提供一液体，而所述储存单元储存有多个脉宽调变信号以及多个表示所述液体流速的预设流速值，且每一个所述脉宽调变信号一对一对应于其中一个所述预设流速值。
然而，所述输入单元用以形成一表示所述液体预计流速的目标流速值，而所述处理单元电性连接于所述储存单元与输入单元，并能将符合所述目标流速值的其中一个预设流速值设为一撮合流速值，且对应于所述撮合流速值的脉宽调变信号设定为一执行脉宽调变信号。
此外，所述控制阀用以接收所述执行脉宽调变信号，并依据所述执行脉宽调变信号而调整所述控制阀的开度，而所述感测单元用以感测从所述供水单元流出的液体流速、液体温度以及所述供水单元供应所述液体的出水时间，使得所述感测单元能形成一表示所述液体实际流速的实际流速值、一表示所述液体目前温度的实际温度值以及一表示所述供水单元提供所述液体目前出水时间的实际时间值。
其中，当所述处理单元发现实际流速值与目标流速值之间的差异不符合一容许值时，所述处理单元形成一补偿指令，并依据所述补偿指令而将所述执行脉宽调变信号配合所述液体的温度与所述供水单元提供所述液体的出水时间进行演算以形成一调整脉宽调变信号，使所述控制阀通过所述调整脉宽调变信号而改变所述控制阀的开度，进而所述液体的流速能增加或减少以让所述实际流速值会转变为一调整流速值，致使让所述调整流速值与目标流速值之间的误差能达到所述容许值的范围。
于此实施例中，所述冲泡机台进一步具有一电性连接于所述处理单元的缓存单元，所述缓存单元用以储存所述执行脉宽调变信号，而当所述冲泡机台停止运作时，所述缓存单元会删除所述执行脉宽调变信号，其中，所述调整脉宽调变信号能写入所述缓存单元，使得所述缓存单元能储存所述调整脉宽调变信号，当所述缓存单元储存有所述调整脉宽调变信号时，所述缓存单元会删除所述执行脉宽调变信号，让所述缓存单元仅存有单一个脉宽调变信号。
再者，所述感测单元具有一用以感测所述液体流速的流量计，而所述流量计位于所述供水单元与控制阀之间。
本发明的特点在于当处理单元侦测到实际流速值与撮合流速值之间的差异不符合容许值时，处理单元会通过当时液体的温度以及供水单元提供液体的出水时间而与执行脉宽调变信号进行演算以形成调整脉宽调变信号，并将调整脉宽调变信号传递至控制阀，使控制阀通过调整脉宽调变信号而改变控制阀的开度，进而液体的流速能增加或减少以让实际流速值会转变为调整流速值，致使调整流速值与目标流速值之间的差异能达到容许值的范围内，借此，不同冲泡人员针对同一个冲泡物进行冲泡时，同一个冲泡物都能以相同流速的液体进行冲泡动作，使同一种饮品不会发生味道不一致的情况。
此外，感测单元的流量计设置于供水单元与控制阀之间，使得流量计能靠近于供水单元，进而当供水单元提供加热后的液体时，温度较高的液体能在短时间内流经流量计，致使加热后的液体从供水单元流至流量计的过程中，液体不会因为温度较高而产生气泡以让流量计能准确的感测液体的流速。
附图说明
图1为本发明流速控制方法的步骤示意图；
图2为本发明冲泡机台的结构方块图；
图3为图1中设定步骤与撮合步骤的示意图；
图4为图1中液体供应步骤的示意图；
图5为图1中流速核对步骤的示意图；
图6为图1中补偿步骤的示意图；
图7为图1中供液调整步骤的示意图；
图8为再次进行流速核对步骤的示意图；
图9为图1中流量核对步骤的示意图；
图10为图1中供液停止步骤的示意图。
附图标记说明：1-流速控制方法；11-设定步骤；12-撮合步骤；13-液体供应步骤；14-流速核对步骤；15-补偿步骤；16-供液调整步骤；17-流量核对步骤；18-供液停止步骤；2-冲泡机台；21-供水单元；211-加热器；212-保温槽；22-储存单元；23-缓存单元；24-输入单元；25-处理单元；26-控制阀；27-感测单元；271-流量计；272-温度传感器；273-时间传感器；274-流量传感器。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。
请参阅图1与图2所示，本发明流速控制方法1配合一冲泡机台2进行使用，于此实施例中，冲泡机台2具有一供水单元21、一储存单元22、一缓存单元23、一输入单元24、一处理单元25、一控制阀26以及一感测单元27，供水单元21能提供一液体，并具有一加热器211与一保温槽212两部分，加热器211能对所述液体进行加热以增加所述液体的温度，而升温后的所述液体能流入保温槽212的内部进行保温，然而，储存单元22储存有多个脉宽调变信号、多个预设流速值、三个第一补正参数、两个第二补正参数、两个算法、一容许值以及一预设流量值，其中，每一个所述脉宽调变信号的信号内容都不一样，并且，每一个所述脉宽调变信号一对一对应于其中一个所述预设流速值，而每一个所述预设流速值用以表示所述液体预计要达到的流速，并且，每一个所述预设流速值的数值都不一样。
于此实施例中，每一个所述第一补正参数的参数数值都不一样，而每一个所述第一补正参数一对一对应于其中一个表示所述液体温度的预设温度值，于此实施例中，其中一个所述第一补正参数的参数数值为数字5，另一个所述第一补正参数的参数数值为数字7，最后一个所述第一补正参数的参数数值则为数字10，其中，参数数值为数字5的所述第一补正参数适用于所述液体温度小于79℃的情况，而参数数值为数字7的所述第一补正参数则适用于所述液体温度介于80℃～90℃的情况，最后参数数值为数字10的所述第一补正参数则适用于所述液体温度大于91℃的情况。
此外，其中一个所述第二补正参数的参数数值不同于另一个所述第二补正参数的参数数值，而每一个所述第二补正参数一对一对应于其中一个表示供水单元21提供所述液体的出水时间的预设时间值，于此实施例中，两个所述第二补正参数的参数数值分别为数字0和数字1，其中，参数数值为数字0的所述第二补正参数适用于供水单元21提供所述液体的出水时间小于10秒的情况，而参数数值为数字1的所述第二补正参数则适用于供水单元21提供所述液体的出水时间大于11秒的情况。
然而，两个所述第三算法的运算公式彼此不相同，于此实施例中，其中一个所述算法的运算公式为A+(B+C)，而运算公式为A+(B+C)的算法设为一第一算法，其中，所述第一算法应用于在一表示所述液体实际流速的实际流速值小于一表示所述液体预计流速的目标流速值的状态，则另一个所述算法的运算公式为A-(B+2C)，而运算公式为A-(B+2C)的算法设为一第二算法，其中，所述第二算法应用在所述实际流速值大于所述目标流速值的状态，再者，所述容许值表示所述实际流速值与所述目标流速值之间的差异在一许可范围内，而所述预设流量值表示所述液体需达到的总流量。
如图2所示，缓存单元23用以储存信息，而输入单元24用以产生信息，其中，处理单元25电性连接于储存单元22、缓存单元23、输入单元24以及控制阀26，此外，控制阀26能控制所述液体的流速，而感测单元27具有一流量计271、一温度传感器272、一时间传感器273以及一流量传感器274，于此实施例中，流量计271用以感测所述液体的流速，而流量计271位于供水单元21的保温槽212与控制阀26之间，并电性连接于处理单元25，其中，温度传感器272用以感测所述液体的温度，并电性连接于处理单元25，另外，时间传感器273用以感测供水单元21提供所述液体的出水时间，而流量传感器274电性连接于处理单元25，并用以感测所述液体的总流量。
请参阅图1与图3所示，于具体应用时，首先，用户通过输入单元24形成所述目标流速值以完成一设定步骤11，随后，输入单元24将所述目标流速值传递至处理单元25，而处理单元25会将每一个所述预设流速值分别与所述目标流速值进行比对，进而处理单元25从多个所述预设流速值选取符合所述目标流速值的所述预设流速值以设为一撮合流速值，而对应于所述撮合流速值的所述脉宽调变信号设为一执行脉宽调变信号，接下来，处理单元25将所述撮合流速值与所述执行脉宽调变信号复制到缓存单元23，使缓存单元23将所述撮合流速值与所述执行脉宽调变信号进行储存以完成一撮合步骤12。
请参阅图1与图4所示，完成撮合步骤12之后进行一液体供应步骤13，处理单元25从缓存单元23而将所述执行脉宽调变信号传递至控制阀26，使控制阀26依据所述执行脉宽调变信号而开启控制阀26的开度，进而升温后的所述液体能从供水单元21的保温槽212流出，使得升温后的所述液体先流经感测单元27的流量计271，而后再流向控制阀26，其中，当升温后的所述液体从供水单元21的保温槽212流出来时，感测单元27的流量计271会于每单位时间来感测目前所述液体的实际流速以形成所述实际流速值，同时，感测单元27的温度传感器272也会于每单位时间来感测目前所述液体的实际温度以形成一表示所述液体目前温度的实际温度值，并且，感测单元27的时间传感器273同时也会于每单位时间来感测目前所述液体进行流动的时间以形成一表示所述液体目前出水时间的实际时间值，另外，感测单元27的流量传感器274则感测所述液体保温槽212流出来的总流量以形成一表示所述液体总流量的实际流量值，借此即完成液体供应步骤13，其中，当流量计271、温度传感器272与时间传感器273三者分别形成所述实际流速值、所述实际温度值与所述实际时间值时，感测单元27会将所述实际流速值、所述实际温度值与所述实际时间值都传递至处理单元25，于此实施例中，由于流量计271、温度传感器272与时间传感器273三者于每单位时间会对所述液体进行感测以形成多个所述实际流速值、多个所述实际温度值以及多个所述实际时间值，借此，处理单元25会接收到多个所述实际流速值、多个所述实际温度值以及多个所述实际时间值。
其中，由于感测单元27的流量计271设置于供水单元21与控制阀26之间，使得流量计271能靠近于供水单元21，进而当供水单元21提供加热后的所述液体时，温度较高的所述液体能在短时间内流经流量计271，致使加热后的所述液体从供水单元21流至流量计271的过程中，所述液体不会因为温度较高而产生气泡，让流量计271能准确的感测所述液体的流速以形成信息内容正确的所述实际流速值。
请参阅图1与图5所示，完成液体供应步骤13之后，接下来进行一流速核对步骤14，由于感测单元27的流量计271于每单位时间都会感测目前所述液体的实际流速，使得流量计271会形成多个所述实际流速值，进而处理单元25会接收到多个所述实际流速值，而当处理单元25接收到所述实际流速值时，处理单元25会判断每一个所述实际流速值与所述目标流速值之间的差异是否符合所述容许值。
请参阅图1与图6所示，当处理单元25发现某一单位时间的所述实际流速值与所述目标流速值之间的差异不符合所述容许值时，所述处理单元25会形成一补偿指令，并开始进行一补偿步骤15，于进行补偿步骤15时，处理单元25会依据所述补偿指令而取得所述实际流速值、所述实际温度值以及所述实际时间值，并通过当时的所述实际流速值、当时的所述实际温度值与当时的实际时间值而从储存单元22取得所述第一补正参数、所述第二补正参数与所述算法，随后，处理单元25会将所述执行脉宽调变信号、所述第一补正参数与所述第二补正参数三者依据所述算法进行演算以形成一数值不同于所述执行脉宽调变信号的调整脉宽调变信号，并将所述调整脉宽调变信号传递至缓存单元23，使得所述调整脉宽调变信号能写入缓存单元23，进而缓存单元23能储存所述调整脉宽调变信号，其中，当缓存单元23储存有所述调整脉宽调变信号时，缓存单元23会删除所述执行脉宽调变信号，让缓存单元23仅存有单一个所述脉宽调变信号。
于此实施例中，当处理单元25发现于第4秒的所述实际流速值与所述撮合流速值之间的差异不符合所述容许值时，处理单元25会读取第4秒的所述实际温度值为85℃，而因为信息内容为85℃的所述实际温度值介在数值为80℃～90℃之间，使得处理单元25能取得参数数值为数字7的所述第一补正参数，接下来，处理单元25会读取第4秒的所述实际时间值为共4秒，而因为信息内容为共4秒的所述实际时间值小于10秒，使得处理单元25能取得参数数值为数字0的所述第二补正参数，之后，处理单元25会读取第4秒的所述实际流速值为每秒20c.c，因为信息内容为每秒20c.c的所述实际流速值小于信息内容为每秒25c.c所述目标流速值，使得处理单元25能取得参数数值为运算公式A+(B+C)的所述第一算法，随后，处理单元25将所述执行脉宽调变信号、所述第一补正参数与所述第二补正参数分别依序带入所述第一算法中的A、B、C位置，使所述执行脉宽调变信号、所述第一补正参数与第二补正参依据所述第三补正参数进行四则运算以求得所述调整脉宽调变信号，其中，当所述实际流速值大于所述目标流速值时，处理单元25能取得参数数值为运算公式A-(B+2C)的所述第二算法。
请参阅图1与图7所示，完成补偿步骤15之后即进行一供液调整步骤16，处理单元25将储存在缓存单元23的所述调整脉宽调变信号传递至控制阀26，使控制阀26依据所述调整脉宽调变信号而改变控制阀26的开度，进而所述液体从供水单元21的保温槽212流出后，所述液体的流速能够增加，藉以完成供液调整步骤16，之后即能进行流速核对步骤14，其中，当所述液体的流速增加时，感测单元27的流量计271会针对流速已增加的所述液体进行感测，使流量计271感测所述液体的最新流速以形成一流速数值大于所述实际流速值的调整流速值，在同一时间，感测单元27的温度传感器272也会针对流速已增加的所述液体进行感测，使温度传感器272感测所述液体的最新温度以形成一调整温度值，同时，感测单元27的时间传感器273也会针对流速已增加的所述液体进行感测，使时间传感器273感测供水单元21提供所述液体的最新出水时间以形成一调整时间值。
请参阅图1与图8所示，再次进行流速核对步骤14，当感测单元27的流量计271形成所述调整流速值时，流量计271会将所述调整流速值传递至处理单元25，而当处理单元25会接收到最新的所述调整流速值时，处理单元25会判断所述调整流速值与所述目标流速值之间的差异是否符合所述容许值，而当所述调整流速值与所述撮合流速值之间的差异依然不符合所述容许值时，则继续重复进行补偿步骤15与供液调整步骤16，然而，当所述调整流速值与所述目标流速值之间的差异达到所述容许值的范围时，所述处理单元25会形成一量测流量指令，并进行如图9所示的一流量核对步骤17。
请参阅图1与图9所示，于进行流量核对步骤17时，处理单元25会依据所述量测流量指令而将所述实际流量值与所述预设流量值进行比对以判断所述实际流量值是否相同于所述预设流量值，其中，当处理单元25判断所述实际流量值不相同于所述预设流量值时，因为供水单元21提供所述液体的流量可能会有变化，则需再次进行流速核对步骤14，其中，当处理单元25判断所述实际流量值相同于所述预设流量值时，处理单元25会产生一停止指令，并开始进行一供液停止步骤18，请参阅图1与图10所示，于进行供液停止步骤18时，处理单元25会将所述停止指令传递至控制阀26，使控制阀26通过停止指令而关闭控制阀26的开度，进而使所述液体不会从供水单元21的保温槽212流出，最后，冲泡机台2停止运作，缓存单元23会删除所述调整脉宽调变信号与所述撮合流速值。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
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