本發(fā)明是關(guān)于配制器的控制電路。特別地，本發(fā)明適于控制果汁配制的控制電路，以及那些特別需要濃度控制的裝置。更特別的，本發(fā)明適于濃縮的柑桔汁配制器的控制系統(tǒng)，其中配制器用于高度精確的混合致冷了的水和濃縮果汁，以便使最終果汁產(chǎn)物的濃度達(dá)到預(yù)定的和應(yīng)有的濃度。

在柑桔汁配制機(jī)中，最后的果汁產(chǎn)物是通過將濃縮的柑桔汁和致冷了的水混合而成的。在混合這兩種成分時(shí)，發(fā)現(xiàn)最終產(chǎn)物的味道是混合濃度的非常敏感的函數(shù)。目前，沒有有效的技術(shù)來準(zhǔn)確地控制濃縮的柑桔汁濃度，因而在不同的工作條件下，可能碰到濃度差別很大的果汁產(chǎn)品。如消費(fèi)者所感受的那樣，這嚴(yán)重地影響了果汁的味道。目前，同樣沒有有效的辦法考慮存在于被配制的柑桔汁產(chǎn)品中的差別。例如，在不同品種之間會有差別，而這常常引起飲料的最終濃度的變化。這是非常不希望的。同樣，從某種果汁產(chǎn)品變?yōu)榱硪环N，比如由柑桔汁變?yōu)槠咸阎?，或變?yōu)樘O果汁，對配制器的用戶這是常事。通常當(dāng)這種變更出現(xiàn)時(shí)，對每種濃縮果汁就得出不同的濃度。如果不考慮到這一點(diǎn)，最終的飲料產(chǎn)品就或者太淡，或者太濃。

因此，本發(fā)明的目的之一是為配制機(jī)提供一個(gè)改進(jìn)的控制系統(tǒng)，它可以準(zhǔn)確地控制和調(diào)節(jié)果汁的濃度。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一個(gè)配制器控制電路，它適于起到與柑桔或其他果汁的配制有關(guān)的多種控制作用，同時(shí)適于高度精確地控制最后的飲料產(chǎn)品的濃度。

本發(fā)明的再一個(gè)目的是按照上述目的提供一個(gè)配制器控制電路，其中濃度可以手動選擇，并且選取的濃度范圍包括多種可實(shí)現(xiàn)的濃度。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明前述的以及其他的目的、特性和優(yōu)點(diǎn)，提供了一個(gè)系統(tǒng)來控制果汁的配制，特別是提供了一個(gè)控制果汁濃度的控制系統(tǒng)。本發(fā)明的這個(gè)系統(tǒng)特別可用于配制柑桔汁，這里配制器用來高精度地混合致冷的水和濃縮果汁，以便最終的果汁產(chǎn)品達(dá)到預(yù)定的和應(yīng)有的濃度。濃縮物由泵來配給，水由電磁線圈控制配給。這個(gè)系統(tǒng)包括控制電磁線圈的裝置及控制泵的裝置。一個(gè)配制周期開始時(shí)，電磁線圈和泵即開始啟動，泵和電磁線圈被控制在同時(shí)工作。采用定時(shí)裝置來敏感周期起點(diǎn)，以便在選取的配制周期中控制電磁線圈和泵。根據(jù)本發(fā)明，控制泵的裝置包括一個(gè)速度控制裝置，它具有多種可選擇的位置來給出多種泵速，以便提供不同的最終果汁產(chǎn)品的濃度。根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)速度控制裝置包括一個(gè)速度控制電路，它具有可置于多個(gè)不同位置的手動控制開關(guān)，以便提供不同速度。這個(gè)速度控制電路包含一個(gè)連接在反饋環(huán)內(nèi)的輸入網(wǎng)絡(luò)，以敏感馬達(dá)速率。還包括一個(gè)與輸入網(wǎng)絡(luò)耦合的頻率-電壓轉(zhuǎn)換器電路，來提供其大小是轉(zhuǎn)速的函數(shù)的直流信號。一個(gè)差動放大器用來將測得的馬達(dá)速度與要求的速度相比較，以便本質(zhì)上提供一個(gè)速度控制信號，改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速，使之與要求的速率一致。這個(gè)電路工作在連續(xù)反饋的基礎(chǔ)上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，為用探頭（Probe）的導(dǎo)電率測量提供了一個(gè)電路。按照本發(fā)明，使用這個(gè)測量冰導(dǎo)電率的電路來確定在蒸發(fā)器盤管周圍冰的累積。而且，這個(gè)電路還用于檢測濃縮物貯藏箱中的濃縮物液面。此電路由一個(gè)振蕩器和將振蕩器與探頭耦合的裝置構(gòu)成。這里還提供一個(gè)包絡(luò)檢波器，它耦合自探頭，再連接到一個(gè)輸出門限觸發(fā)電路。關(guān)于用來檢測冰的累積的電路，當(dāng)冰接觸上探頭時(shí)，探頭的電阻值就增加。包絡(luò)檢波器檢測包絡(luò)大小的變化，然后，觸發(fā)器電路工作，中斷壓縮機(jī)的電源。這就阻止進(jìn)一步冷卻以及蒸發(fā)器盤管上冰的進(jìn)一步積累。關(guān)于貯藏容器中濃縮物的檢測，電路的工作使得當(dāng)容器中液面降到某一定點(diǎn)時(shí)，電路被觸發(fā)以便中斷進(jìn)一步的配制。此時(shí)正在進(jìn)行的配制將被完成，而新的配制周期將被阻止。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)，配制周期由改進(jìn)的裝置啟動，這個(gè)裝置包括磁鐵及相關(guān)的霍爾效應(yīng)開關(guān)等器件的組合。當(dāng)杯子放在發(fā)放位置時(shí)，磁鐵即接近霍爾效應(yīng)開關(guān)，這導(dǎo)致電路開始工作。這樣，就不需要使用機(jī)械開關(guān)裝置去啟動配制周期。

本發(fā)明許多其他目的、特性和優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在通過結(jié)合附圖閱讀下面列舉的說明即會顯而易見，其中：

圖1A是一個(gè)體現(xiàn)本發(fā)明原理，特別是用于控制飲料濃度的配制器的正視圖及其更詳細(xì)的局部剖視圖。

圖1B是圖1A配制器的側(cè)視剖面圖。其中局部剖開以表示配制器的細(xì)節(jié)，特別是蒸發(fā)器盤管部分及其冰探頭。

圖1C是沿著圖1B中直線1C-1C剖開的剖面圖，進(jìn)一步表明冰探頭的細(xì)節(jié)。

圖2表示本發(fā)明的部分控制電路。具體地講，是表示一個(gè)飲料或果汁飲料配制單元（此處是左單元）的馬達(dá)速度控制電路。

圖3是另一個(gè)主要以框圖表示的右配制單元的馬達(dá)速度控制電路圖。

圖4A和4B根據(jù)本發(fā)明一同構(gòu)成另外的控制電路以實(shí)現(xiàn)完善的配制工作。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的冰緣檢測電路的電路圖。

圖6概略地表示泵馬達(dá)和實(shí)現(xiàn)速度控制的有關(guān)裝置。

圖7A至圖7L表示與本發(fā)明的電路有關(guān)的波形。

參閱附圖，它表示一個(gè)體現(xiàn)本發(fā)明原理的重新組成的柑桔汁配制器，適應(yīng)于高精度地混合致冷了的水和濃縮果汁，以便獲得預(yù)定和要求的最終果汁產(chǎn)品的濃度。圖1A是該配制器的前視圖，圖1B是其剖面?zhèn)纫晥D。圖1C是冰探頭107的詳圖。因?yàn)楸景l(fā)明的原理通常應(yīng)用于濃縮物控制及其它有關(guān)控制電路，所以機(jī)械部分沒有詳細(xì)表出。但是圖1A和圖1B表出的配制器包括機(jī)罩200，在其前部有一個(gè)溢流托盤202。在此設(shè)備的前部提供一個(gè)門204，在圖1A中用局部剖視圖表示。這個(gè)門可以鎖上，但可以容易地打開以提供到里面的果汁容器的通路。這些果汁容器包括容器206和208。容器206和208也可以分別稱為左容器和右容器。在下文電路說明中，這些容器也被稱左容器和右容器以及關(guān)聯(lián)的左、右控制系統(tǒng)。對每個(gè)容器配制產(chǎn)品的控制基本相同，所以在下文只通過圖2-4對其一個(gè)給予詳細(xì)說明。

圖1A表出了左、右探頭，它們用于檢測何時(shí)每個(gè)容器中的液面已經(jīng)下降至充分低，以至容器需要重新補(bǔ)充。這些探頭包括畫在圖4中的左容器探頭56和也畫于圖4中的右容器探頭58。還要指出，圖中表出一個(gè)公共連線57，為兩個(gè)容器提供一個(gè)公共地線。兩個(gè)容器都放置在金屬托架210上，如圖1A所示。

在圖1A中指出，右容器探頭58還與果汁濃縮物接觸，這樣由探頭58至公共地線57實(shí)質(zhì)上存在一個(gè)導(dǎo)電線路。當(dāng)液面下降到低于探頭58時(shí)，這一導(dǎo)電線路中斷，并且這一導(dǎo)電性的中斷被檢測到。提供這個(gè)檢測的電路在下文進(jìn)一步詳細(xì)討論。在圖1A中也表明，提供一個(gè)地線212，它連至金屬托架210，以便當(dāng)每個(gè)箱中有足夠的液體時(shí)提供完整的導(dǎo)電通路。

圖1A也表出遙控接頭214，用于配制的遙控。當(dāng)有一個(gè)飲料導(dǎo)管時(shí)，它用來按要求在飲料導(dǎo)管提供某種電控操作。關(guān)于這個(gè)遙控在下文結(jié)合電路圖進(jìn)行詳細(xì)討論。

圖1A還表出啟動隔板216L和216R。關(guān)于這一點(diǎn)可參見圖1B，它表示杯子218壓在一個(gè)啟動隔板216上。隔板216R支承磁鐵46M，而隔板216L支承磁鐵44M。當(dāng)由于杯子218相對移動，使啟動隔板向內(nèi)（在圖1B中向右）移動時(shí)，則啟動隔板上的磁鐵，就接近霍爾效應(yīng)開關(guān)44或46。每個(gè)霍爾效應(yīng)開關(guān)安裝在圖1B所示的位置，剛好在機(jī)殼200之內(nèi)，且處于對相關(guān)磁鐵的位置敏感的位置上?；魻栃?yīng)開關(guān)的工作在下文結(jié)合電路圖詳細(xì)討論。

圖1B的剖面圖表出了電磁線圈閥門42的位置，以及由其相連的馬達(dá)驅(qū)動的泵220。再有，在電路圖中表示出了馬達(dá)M1和M2，每個(gè)馬達(dá)驅(qū)動相連的泵，從一個(gè)容器中（比如圖1B中的容器208）抽運(yùn)濃縮物到輸出噴嘴224之前，通過電磁線圈閥門42的開動，將水混合進(jìn)來。

根據(jù)本發(fā)明，為實(shí)現(xiàn)濃度的控制通過電磁線圈閥門提供壓力調(diào)節(jié)，保持基本固定的水的輸送，當(dāng)電磁線圈閥門啟動時(shí)，在任何所給的預(yù)定期間上，基本相同體積的水被配制。這樣，濃度大體上由改變泵馬達(dá)的速度得到控制，因此最終的飲料濃度是容易控制的。

圖1B也表示出了在機(jī)殼200內(nèi)的系統(tǒng)的冷卻部分。冷卻裝置安置在果汁容器的后面。在圖1B中箭頭226表示氣流的方向，空氣在冷卻裝置旁被冷卻，并在果汁容器周圍循環(huán)，以保持其中的濃縮果汁處于低溫狀態(tài)。冷卻裝置包括壓縮機(jī)130和一排蒸發(fā)器盤管230。由圖1B知，壓縮機(jī)設(shè)置在機(jī)殼200內(nèi)。圖1B也表出了由支承板232支承的攪動器馬達(dá)131。如圖1C所示，冰探頭107也由板232支承。特別要注意的是，冰探頭107安置在接近蒸發(fā)器盤管的預(yù)定位置上，以便當(dāng)冰積累至足夠多時(shí)，將碰到探頭，從而產(chǎn)生一個(gè)信號阻止壓縮機(jī)繼續(xù)工作，直至冰溶化到脫離探頭。冰的積累如圖1B中236所示。如下文結(jié)合圖5所詳細(xì)敘述的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一個(gè)電路檢測冰的積累，即下文的冰緣探測電路。

關(guān)于探頭107，參見圖1C。圖中示出探頭及其基于板232的支承裝置。該探頭包括一個(gè)不銹鋼主探頭元件240。不銹鋼探桿240具有連于其頂部的導(dǎo)線242，如圖所示。探桿240的底端向下伸進(jìn)蒸發(fā)器盤管邊側(cè)，如圖1B所清楚表示的。在探桿240的頂端提供一個(gè)熱裝套管244，它又被氯丁橡膠（Иeoprene）套管246支承。套管244，它又被氯丁橡膠（Иeoprene）套管246支承。套管246依次又被支承在連接器248內(nèi)，連接器248在其上端的外部穿過，緊配合250。如以前指出的，下文結(jié)合圖5的電路圖，將對冰緣探頭作進(jìn)一步的說明。

把被配制的濃縮果汁抽運(yùn)進(jìn)配制器混合箱的速度由一個(gè)閉環(huán)馬達(dá)速度控制電路來控制。關(guān)于左容器的馬達(dá)速度控制電路的詳圖繪于圖2中。圖3是關(guān)于右容器的馬達(dá)速率控制電路的方框圖。圖3表為方框圖，是因?yàn)殛P(guān)于左容器和右容器二者的速度控制的基本電路是相同的。

根據(jù)本發(fā)明，既使當(dāng)線電壓或馬達(dá)負(fù)載變化時(shí)，速度控制也保持馬達(dá)（如左泵馬達(dá)M1）的速度為常值。通過保持泵馬達(dá)M1的速度為常值，濃縮物的抽送速度保持不變。而且，馬達(dá)速度由電子線路確定，從而如果需要替換馬達(dá)裝置本身，替換后不需重新校準(zhǔn)。

這樣在圖2和圖3中，分別表示了左右泵馬達(dá)M1和M2及其馬達(dá)速度控制電路10L和10R。在圖2中畫出了左馬達(dá)速度控制電路10L的詳圖。因?yàn)榕c圖2中的詳細(xì)電路圖10L基本相同，為簡單起見，右馬達(dá)速度控制電路10R在圖3中表示為方框圖，而不再重畫整個(gè)電路。此時(shí)在圖3中電路10R連至馬達(dá)M2的一端。馬達(dá)M2的電樞的另一端連至電路開關(guān)，此開關(guān)接著連接到正電源。同樣，馬達(dá)M1一端連接電路10L，另一端連接電路開關(guān)，此開關(guān)又連接到正電源。通過一個(gè)這里沒有畫出的減速齒輪箱，在圖2或圖3中的直流泵馬達(dá)用于驅(qū)動葉片泵。直流馬達(dá)也驅(qū)動一個(gè)開縫圓盤，如圖6所示。特別地，圖6中泵馬達(dá)M1具有軸S以支承開縫圓盤D。開縫圓盤遮斷紅外線射束。這個(gè)射線由發(fā)光二極管12發(fā)出。射線通過圓盤D上的縫隙且被光敏晶體管14檢測到。這套裝置構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)速表。關(guān)于這一點(diǎn)也參見圖2，它表出了發(fā)光二極管12和光敏晶體管14。當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，光電流由高到低變化，檢測這個(gè)變化以確定馬達(dá)速度（見圖7A）。

因此，馬達(dá)速度控制電路10L包括由上述的二極管12和晶體管14組成的轉(zhuǎn)速表部分。這個(gè)速度測量輸入耦合到電阻R1和R2以及第一個(gè)比較器16。電阻R1和R2連接到正電壓源。電阻R1還連接發(fā)光二極管的陽極，從而使預(yù)定的電流流經(jīng)發(fā)光二極管。電阻R2的另一端連接晶體管14的集電極，還連接至比較器16的一個(gè)輸入端。比較器16的另一個(gè)輸入是參考輸入。關(guān)于這一點(diǎn)，注意參考電路，它由與電容器el一起跨接+12v電源的等值電阻R3和R4組成。這個(gè)參考電路建立+6伏的參考電壓。這個(gè)+6v參考電壓連接到比較器16，也連接到在下文敘述的電路中的另一點(diǎn)。因而，到比較器16的參考輸入是一個(gè)+6v參考電壓。電阻R2形成負(fù)載電阻，當(dāng)光電流變化時(shí)給出變化的電壓（見圖7B）。這個(gè)電壓耦合到電壓比較器16。比較器16的輸出（見圖7O）連接到由電阻器R5、R6以及電容器e2組成的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的輸出端產(chǎn)生比較尖的負(fù)向脈沖（見圖7D），它連接到第二個(gè)比較器18的一個(gè)輸入端。第二個(gè)比較器18在其另一輸入端，如前所述，也具有相同的+6v參考電壓。

工作中，當(dāng)光電流增大超過某一點(diǎn)時(shí)，比較器16輸入電壓下降通過門限，其輸出級開通。這由脈沖形成網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一短脈沖，如前所述，此網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一串負(fù)向尖脈沖。這些脈沖耦合到第二個(gè)比較器18。這一比較器也啟動，將時(shí)標(biāo)電容器C3瞬間放電（見圖7E）。電容器C3連接比較器18的輸出，其另一端連接到地電位。電阻R7與電容器C3串聯(lián)，且耦合到正電壓源。電容器通過這個(gè)提升電阻R7重新充電，并以與光電流的電平交叉頻率相獨(dú)立的特征時(shí)間常數(shù)工作?？缭綍r(shí)標(biāo)電容器C3的電壓耦合到高轉(zhuǎn)換率運(yùn)算放大器20，放大器20用作有源提升比較器。在時(shí)標(biāo)電容器放電的時(shí)間間隔內(nèi)，運(yùn)算放大器20的輸出趨于高電平;而當(dāng)電容器充電且達(dá)到預(yù)定電平時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出轉(zhuǎn)換（見圖7F）。這就產(chǎn)生具有一定的高度（電壓）和寬度（時(shí)間）的脈沖。

運(yùn)算放大器20的輸出耦合到一個(gè)RC低通濾波器，它由電阻器R8和電容器C4阻成。位于線22的低通濾波器的輸出基本是直流電壓，其量值是轉(zhuǎn)速表檢測的輸入頻率的函數(shù)（見圖7G）。濾波網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于輸入脈沖的時(shí)間間隔，即使在所需的最低泵速時(shí)亦如此。因此，濾波器輸出端電壓可以認(rèn)為是運(yùn)算放大器輸出端的平均電壓，疊加一個(gè)小的紋波電壓。此平均電壓正比于馬達(dá)速度。這樣，在線22上建立一個(gè)電壓，其值代表泵馬達(dá)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

圖2也表出了兩個(gè)數(shù)字BCD姆指旋轉(zhuǎn)開關(guān)（tWocligitBCDthumbWheelsWitch）24的電路，它包括多元獨(dú)立觸點(diǎn)24A和相關(guān)的多元電阻器24B。這些觸點(diǎn)連接到電阻網(wǎng)絡(luò)。使得導(dǎo)電性對應(yīng)于姆指旋轉(zhuǎn)開關(guān)調(diào)整位置。姆指旋轉(zhuǎn)開關(guān)及其相連的電阻網(wǎng)絡(luò)，如圖2中所示，從地連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)運(yùn)算放大器26，連接在負(fù)反饋結(jié)構(gòu)中，其輸出電壓的變化成比例于姆指旋轉(zhuǎn)開關(guān)的電導(dǎo)，以及由工廠裝好的微電阻R10、R13所分別決定的偏置和輸出范圍。包括電阻器R9和可變電阻器R10的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)分壓器網(wǎng)絡(luò)，它耦合到運(yùn)算放大器26的一個(gè)輸入端。運(yùn)算放大器26的另一個(gè)輸入端連接到包括電容器C5，電阻器R11和R12以及可變電阻器R13的反饋電路。還有一個(gè)電阻器R14，它直接將運(yùn)算放大器26的輸出耦合到另一個(gè)運(yùn)算放大器28。

總之，位于線22的第一個(gè)信號，其直流值代表在泵馬達(dá)實(shí)際檢測的頻率。位于線25的第二個(gè)信號是代表要求的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的直流信號。只要馬達(dá)以要求的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，那么這兩個(gè)電壓就相同。

由馬達(dá)速度檢測電路產(chǎn)生的電壓和由馬達(dá)速度設(shè)置電路產(chǎn)生的電壓借助于線22和25上的信號被差動連接到另一個(gè)運(yùn)算放大器28，運(yùn)算放大器28此外又連接下滑（roll-off）電容器C6及電阻器R15。下滑電容器限定頻率響應(yīng)。這就降低來自轉(zhuǎn)速表電路的紋波而不限制響應(yīng)時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間只取決于由電阻器R8和電容器C4組成的低通濾波器的時(shí)間常數(shù)。運(yùn)算放大器28可當(dāng)作誤差放大器，它也用于提供基本的增益量。

運(yùn)算（誤差）放大器28的輸出通過電阻器16連接到倒相運(yùn)算放大器30的一個(gè)輸入端。放大器30的另一個(gè)輸入來自控制線31，控制線31來自下文結(jié)合圖4所述的控制邏輯。放大器30的輸出耦合到馬達(dá)驅(qū)動級。這個(gè)馬達(dá)驅(qū)動級包括電阻器R17和R18。電阻器R17耦合自放大器30的輸出，也連接電阻器R19。電阻器R19跨接在運(yùn)算放大器30的輸入端和輸出端之間。電阻器R17和R18的接點(diǎn)連接到運(yùn)算放大器32。運(yùn)算放大器32也具有一個(gè)下滑電容器C7，C7又與相關(guān)電阻器R20并聯(lián)。另外還有兩個(gè)電阻器R21和R22，它們直接耦合到復(fù)合晶體管Q1。這部分電路產(chǎn)生的馬達(dá)驅(qū)動電流正比于本級電路的輸入。在圖2中指出，作為輸出驅(qū)動級的組成，有一個(gè)低值電阻器R23，它是檢測通過晶體管Q1的電流的電流敏感電阻器。在這一點(diǎn)，電阻器R22構(gòu)成返回到運(yùn)算放大器32的反相輸入端的反饋環(huán)的一部分。晶體管Q1的集電極直接連到馬達(dá)M1。

按照設(shè)計(jì)，馬達(dá)電流、因此齒輪箱輸出轉(zhuǎn)矩，限制于某一最大值。選定這個(gè)量值使齒輪箱免于過載，且當(dāng)泵被粘住時(shí)斷開斷路器。

現(xiàn)在參見圖4A和4B，它們表示控制配制的另一個(gè)控制電路。在圖4A和圖4B中，對于關(guān)聯(lián)左容器的電路的一部分和關(guān)聯(lián)右容器的另一部分電路的許多方面是相同的。關(guān)于這一點(diǎn)，我們要指出電路中有一個(gè)左配給電磁線圈40和一個(gè)右配給電磁線圈42。還有一個(gè)左配制開關(guān)44和一個(gè)相關(guān)的右配制開關(guān)46。電磁線圈40和42都是通常的電磁線圈控制閥門。一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器用于給水回路，使得當(dāng)水壓在一寬范圍內(nèi)變化時(shí)保持流速不變。配制開關(guān)44和46都是霍爾效應(yīng)開關(guān)。它們根據(jù)磁場鄰近原理工作。

由于與左、右容器有關(guān)的控制電路的相似性，論述將主要是對于左容器控制電路以及相關(guān)的左配制電磁線圈40和左配制開關(guān)44。與左配制開關(guān)相關(guān)聯(lián)，有一個(gè)包括齊納二極管Z1以及電阻器R25、R26和電容器C9的網(wǎng)絡(luò)。電阻R25起限流作用。齊納二極管Zl和電容器C9為CMOS門電路50提供保護(hù)。電阻器R26和電容器C9提供噪聲濾波。

圖中還表出另一個(gè)相關(guān)的開關(guān)45，它與開關(guān)44的引線端2和3并聯(lián)。開關(guān)45是個(gè)飲料導(dǎo)管開關(guān)，它可用于控制配制的另一種方案中。在此說明的主要方案中，開關(guān)動作直接地發(fā)生在機(jī)器中。但是，在本發(fā)明的另一種方案中，產(chǎn)品的配制可以通過在端部具有開關(guān)的飲料導(dǎo)管進(jìn)行。這些開關(guān)之一即為這里所說的開關(guān)45。

在工作中，取自開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的輸出線48通常處于其高邏輯電平狀態(tài)。然而，當(dāng)開關(guān)44被觸發(fā)，那么線48趨向其低邏輯電平狀態(tài)，以便開始配制程序。線48連接到包括三個(gè)或非門電路50、51和52的邏輯電路。門電路50的輸出連接到門電路51的一個(gè)輸入端。門電路51和52通過線53和54交叉相連以形成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路裝置。線48連接到門電路50和52。還有一個(gè)位于線55的輸入，線55來自檢測果汁消耗狀況的網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于這一點(diǎn)，注意傳感器探頭56和58，它們分別連接一個(gè)飲料貯藏容器。在此，傳感器56能夠檢測果汁消耗狀況，并且在線55上產(chǎn)生一個(gè)信號。這將被更詳細(xì)的說明。暫時(shí)可以假定線55上的信號處于低邏輯電平，從而啟動門電路50，允許由線48直接控制包括門電路50-52的邏輯線路。

暫時(shí)假定開關(guān)63置于其中心/關(guān)斷位置，門51的輸出通過電阻器R27連接到倒相器I1，還沿另一線路連到倒相器I2，I2驅(qū)動復(fù)合晶體管倒相器I3。晶體管倒相器I3的輸出直接連到左配置電磁線圈40。這個(gè)電磁線圈的另一端連接到正直流電壓。通過另一線路，倒相器I1的輸出連接到由電阻器R28和R29組成的分壓網(wǎng)絡(luò)。電阻器R29的一端接地，而電阻器R28和R29的接點(diǎn)連到線31。線31是速度控制線，用以給出基本的速度控制信號，它連接到運(yùn)算放大器30，以便用來自運(yùn)算放大器28的、在放大器30另一輸入端的信號進(jìn)行改進(jìn)。

進(jìn)一步，邏輯門電路51的輸出還耦合到另一個(gè)作為倒相器的門電路I4。倒相器I4的輸出連接到觸發(fā)器60的時(shí)鐘輸入端。觸發(fā)器60是一個(gè)D型觸發(fā)器，具有一個(gè)置位輸入端，在線61處通過電阻器R30來連接。觸發(fā)器60的狀態(tài)輸出或“Q”輸出連接到定時(shí)器62，還通過開關(guān)觸點(diǎn)63連接到線64。注意，開關(guān)觸點(diǎn)63通過虛線65聯(lián)接一個(gè)同樣的開關(guān)觸點(diǎn)66，觸點(diǎn)66與定時(shí)器62相聯(lián)系。聯(lián)動開關(guān)觸點(diǎn)63、66可處于三個(gè)不同的位置，這取決于是希望手動配制，還是，比如說自動配制一杯飲料或一瓶飲料。特別地，開關(guān)觸點(diǎn)66用來改變與定時(shí)器62相連的電阻網(wǎng)絡(luò)67，使得定時(shí)器62根據(jù)開關(guān)觸點(diǎn)66的位置而給出不同的時(shí)間周期。對于開關(guān)觸點(diǎn)63，兩個(gè)自動狀態(tài)觸點(diǎn)位置互連，而當(dāng)手動操作時(shí)使開關(guān)斷開。

對定時(shí)裝置62的控制基本來自于輸入線68，線68直接從觸發(fā)器60引來。定時(shí)裝置62，由一個(gè)驅(qū)動CMOS二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的CMOSR-C振蕩器組成，除了具有定時(shí)電阻網(wǎng)絡(luò)67，還有一個(gè)隔離電阻（isolationresistor）R31和定時(shí)電容器C10，用以提供所需的R-C定時(shí)周期。定時(shí)裝置62的輸出、取自線70，并且連接到或非門電路72。上述的線64也連接到門電路72的另一個(gè)輸入端。最后，到或非門電路72的第三個(gè)輸入是經(jīng)由線73取自電路75，電路75在下文詳述。門電路72的輸出，經(jīng)過包括電阻器R32，電容器ell的R-C脈沖形成網(wǎng)絡(luò)，又經(jīng)過電阻器R30，連接到線61，線61是觸發(fā)器60的置位輸入端。

如前所述，當(dāng)設(shè)有配制請求時(shí)，線48上的信號通常處于高邏輯電平。在這種情況下，門電路50的輸出處于低邏輯電平，而門電路51的輸出處于高邏輯電平。假定開關(guān)63打開，這個(gè)高電平通過電阻器R27連接到線64。倒相器I1在其輸出端將此信號轉(zhuǎn)換成低電平信號。這意味著電阻器R28和R29分壓網(wǎng)絡(luò)兩端的電壓基本為零伏，從而在線31上沒有速度控制信號。此外，門電路51輸出端的高電平信號被倒相器I2倒相，因此使復(fù)合晶體管I3關(guān)閉激磁螺線管繞組40。同樣，門電路51輸出端的高電平信號被倒相器I4倒相成為低電平信號，連接到D型觸發(fā)器60的時(shí)鐘輸入端。這并不能發(fā)該觸發(fā)器，因?yàn)镈型觸發(fā)器60在等待低電平到高電平的轉(zhuǎn)變。從而觸發(fā)器60不改變狀態(tài)，沒有定時(shí)序列產(chǎn)生。這樣，處于預(yù)配制狀態(tài)，沒有速度控制信號來控制泵馬達(dá)，因而泵馬達(dá)不工作。電磁線圈40也不工作，關(guān)斷水流，并且沒有定時(shí)序列。

當(dāng)需要配制時(shí)，如前指出的，線48上的信號轉(zhuǎn)變成低電平。假定線55上的信號也處于低電平（因?yàn)橛谐渥愕墓┏槿。?，則門電路50的輸出變成其高電平信號，而門電路51的輸出變成其低電平信號。這個(gè)低電平信號通過電阻器R27和倒相器I1在倒相器I1的輸出端產(chǎn)生一個(gè)高電平信號。這個(gè)高電平信號加偏壓于電阻器R28、R29的分壓網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生速度控制信號，通過線31耦合到運(yùn)算放大器30。門電路51輸出端的低電平信號還被倒相器I4倒相，且連接到D型觸發(fā)器60以觸發(fā)該觸發(fā)器。注意，觸發(fā)器60在其D輸入端具有地電位信號，從而當(dāng)時(shí)鐘信號作用時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，其Q輸出端變?yōu)榈碗娖叫盘?。這個(gè)低電平信號通過線68啟動定時(shí)器62以開始定時(shí)序列。

注意，觸發(fā)器60的輸出也連接到開關(guān)觸點(diǎn)63，開關(guān)觸點(diǎn)63處于三位開關(guān)的兩個(gè)自動位置之一上，它連接觸發(fā)器60的輸出到線64。電阻器R27的電阻選得足夠高，以便當(dāng)開關(guān)63在任一自動（閉合）位置時(shí)，線64上的邏輯電平由觸發(fā)器60的輸出決定，而與門電路51的輸出電平無關(guān)。如從前提到的，線64的邏輯電平既控制給水電磁線圈，也控制濃縮物泵馬達(dá)速度。因此，在任一自動位置，配制功能的控制由觸發(fā)器60的邏輯狀態(tài)決定。

總之，在初始配制階段，當(dāng)線48上的信號轉(zhuǎn)向其低電平信號時(shí)，一些情況發(fā)生了。泵馬達(dá)在線31上信號的控制下開始抽運(yùn)。左配制電磁線圈40被激磁。定時(shí)裝置62在其復(fù)位輸入端由來自觸發(fā)器60的線68上的信號鎖住，由此開始定時(shí)。

這樣，當(dāng)觸發(fā)器60被觸發(fā)時(shí)，定時(shí)器62啟動。如前面指出的，開關(guān)觸點(diǎn)66與觸點(diǎn)63聯(lián)動，觸點(diǎn)66有兩個(gè)不同的位置以給出兩個(gè)不同的定時(shí)網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)定時(shí)周期具有較短的時(shí)間間隔，反映配制一杯飲料所需的時(shí)間。另一個(gè)定時(shí)周期具有較長的時(shí)間間隔，例如配制一瓶飲料所需的時(shí)間長度。依據(jù)開關(guān)觸點(diǎn)66的位置，產(chǎn)生一個(gè)定時(shí)輸出，且在此時(shí)間輸出周期的終點(diǎn)定時(shí)器的Q輸出變?yōu)楦唠娖?。關(guān)于這一點(diǎn)，注意31自定時(shí)器62的Q輸出端的線70。當(dāng)這個(gè)信號變高時(shí)，門電路72的輸出變低。由電容器C11、電阻器R32和R30構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)在觸發(fā)器60的位于線61的輸入端形成一個(gè)負(fù)向脈沖。它將觸發(fā)器60置位，其Q輸出端變高。定時(shí)器62被阻塞，觸發(fā)器60的高輸出通過觸點(diǎn)63連接到門電路72的輸入端，且終止速度控制，解除電磁線圈40的激磁。注意，觸發(fā)器60的高輸出經(jīng)由倒相器I2和復(fù)合晶體管I3來釋放電磁線圈。這個(gè)高電平信號還被倒相器I1倒相，使得電阻器R28和R29網(wǎng)絡(luò)兩端的電壓為零，從而中斷速度控制。

如前所述，還有一個(gè)電路75經(jīng)由線73連接到門電路72。電路75包括或非門電路77以及電容器C12、齊納二極管Z2，電阻器R35組成的相聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。此網(wǎng)絡(luò)還包含薄膜開關(guān)78。這個(gè)開關(guān)也可以與飲料導(dǎo)管相聯(lián)，且可以安置在與開關(guān)45同樣的位置上。當(dāng)開關(guān)78動作時(shí)，在線73上提供一個(gè)高電平脈沖，它有助于對觸發(fā)器60的置位，以終止定時(shí)的配制階段。

既然現(xiàn)在的敘述主要針對左配制單元，上文所作的論述是對于果汁探頭56。這個(gè)探頭的用途是測定何時(shí)濃縮果汁已幾乎用盡。當(dāng)這個(gè)情況發(fā)生時(shí)，就要求中止配制，但允許完成已經(jīng)開始的配制階段。

探頭56的輸出連接到由電阻器R36、R37以及電容器C14組成的網(wǎng)絡(luò)。電容器14相對的一端接到開集電極（openeollector）比較器80。比較器80的輸出連接到另一個(gè)比較器82的反相輸入端。是比較器82的輸出連接到前述的線55。

公共振蕩器電路84不但與探頭56聯(lián)用，而且與探頭58聯(lián)用。這個(gè)振蕩器電路包括反相器85和86以及電阻器R39、R40和電容器C15（見圖7H）。振蕩器84的輸出（見圖7I）通過電阻器R37和電容器C14連接到探頭56（見圖7J和7K）。

與探頭56相關(guān)聯(lián)的檢測電路是一個(gè)包絡(luò)檢波器，它基本上包括比較器80，電阻器R42和電容器C16（見圖7L）。這個(gè)電路連接為反饋結(jié)構(gòu)，其中線87返回連接到比較器80的反相輸入端。還有另一個(gè)反饋電路，包括線88連同比較器82。在這個(gè)連接中注意比較器82的輸出，除連接到線55以外，還經(jīng)由一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)90連接到線88，且返回到比較器82的一個(gè)輸入端。比較器82的輸出還連接到一個(gè)復(fù)合晶體管92，且由此到發(fā)光二極管指示器94。指示器94的另一端經(jīng)由電阻器R44連接到+25V直流電源。發(fā)光二極管指示器94發(fā)光以指示濃縮物耗盡的狀態(tài)。

包括比較器80和82的電路連續(xù)地測量安置在濃縮物容器壁上的兩個(gè)電極間的電導(dǎo)率。其中一個(gè)電極接地，另一個(gè)電極接到所述的電路。在電路圖中，它們由探頭56描繪。注意圖1A中的探頭56和58以及公共引線57。

當(dāng)濃縮物的液面降到電極高度以下時(shí)，對地電阻上升超過門限點(diǎn)，發(fā)光二極管指示器94接通。在這個(gè)狀態(tài)以前，當(dāng)在容器中有充足的濃縮物時(shí)，探頭56表現(xiàn)一個(gè)低阻抗，它本質(zhì)上衰減振蕩器84的輸出，并且在比較器80的輸出端產(chǎn)生一個(gè)比較高的電壓信號。在此，振蕩器84具有大約1KH2的頻率。注意，包括電阻器R42和電容器C16的包絡(luò)檢波器的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于1KH2頻率。從而，由比較器80饋給比較器82的電壓具有一定的大小以保持比較器82的輸出處于低電平狀態(tài)。線55上的這個(gè)低電平對包括門電路50的邏輯電路基本沒有影響，因此經(jīng)由左配制開關(guān)允許進(jìn)行配制。這個(gè)低電平輸出還連接到復(fù)合晶體管92，使之關(guān)閉，以保持發(fā)光二極管94不發(fā)光。因而，只要容器中有充足的濃縮物，配制過程即允許進(jìn)行，且發(fā)光二極管94熄滅。

當(dāng)探頭56檢測出高阻狀態(tài)時(shí)，到振蕩信號的輸入增大，并且由比較器80，電阻器R42和電容器C16組成的包絡(luò)檢波器響應(yīng)這一變化。處于線87的包絡(luò)檢波器的輸出，實(shí)際上跟隨波形的負(fù)的包絡(luò)，當(dāng)這個(gè)電壓足夠低時(shí)，比較器82翻轉(zhuǎn)，在其輸出端給出高電平輸出。這個(gè)高電平信號連接到復(fù)合晶體管92，使發(fā)光二極管94發(fā)光。這個(gè)高電平信號經(jīng)過線55連接到門電路50，以封閉門電路50。這就防止線48上的任何進(jìn)一步的負(fù)向輸入對門電路50起作用。然而，如果在線48上預(yù)先已經(jīng)有了一個(gè)低電平信號，那么即使一個(gè)高電壓信號出現(xiàn)在線55上，這將不影響這個(gè)電路。一旦由門電路51和52構(gòu)成的觸發(fā)器被鎖住，配制周期照常進(jìn)行。

剛完成的敘述是針對左配制單元及其運(yùn)行。右配制單元與此基本相同，因此，這里不再詳述。右配制單元使用加小撇的數(shù)字作標(biāo)志，標(biāo)號與左單元相同。

現(xiàn)在，參見圖5，它表示本發(fā)明的冰緣（檢測）電路。這個(gè)電路類似于圖4A和4B中描繪的連接濃縮物檢測探頭56和58的電路。因此，圖5中電路包括一個(gè)振蕩器100，它由倒相器101、102、103以及電阻器R50、R51和電容器C20組成。這些電阻器、電容器和倒相器連接成一個(gè)振蕩器電路以由此提供一個(gè)輸出，連接到緩沖倒相器105。緩沖倒相器105的輸出是一個(gè)方波信號，其頻率大約為1.0KH2。緩沖器105的輸出經(jīng)由電阻器R52和電容器C21連接到冰緣探頭107。注意，探頭107圖示為一個(gè)可變電阻。這個(gè)探頭還描繪在圖1的透視圖中。另一個(gè)電阻器R53也連接到冰緣探頭107。還提供了一個(gè)齊納二極管Z3，連接在電容器C21和電阻器R52之間。二極管Z3另一端接地。電容器C21是具有較大量值的隔直電容器，其交流阻抗基本為零。探頭檢測電路包括一個(gè)包絡(luò)檢波器112，它由開集電極（opencollector）比較器110，電阻器R54和電容器C22所組成。包絡(luò)檢波器112的輸出連接到第二個(gè)比較器115的反相輸入端。比較器115同時(shí)又連接電阻器R55、R56的分壓器網(wǎng)絡(luò)，且具有包含電阻器R57的反饋通道。在比較器115的輸出端還連接一個(gè)提升電阻器R58。比較器115的輸出連接到一對另外的比較器116A和116B。比較器116A和116B的反相輸入端耦合自包括電阻器R60和R61的分壓網(wǎng)絡(luò)。比較器116A和116B的輸出連接在一起，且耦合到發(fā)光二極管120。另一個(gè)電阻器R65與二極管120串聯(lián)。二極管120光學(xué)地耦合到光電三端雙向可控硅元件經(jīng)由包括電容器C24、電阻器R66和R67的網(wǎng)絡(luò)連接到三端雙向可控硅元件126。可控硅元件126控制壓縮機(jī)130，如圖5所示。

關(guān)于圖5的運(yùn)行，注意波形圖7A-7L也適用于圖5電路。

在運(yùn)行中，當(dāng)在蒸發(fā)盤管上沒有足夠多的冰的積累時(shí)，冰探頭107檢測水的存在，從而處于其低阻抗?fàn)顟B(tài)。這意味著連接到包絡(luò)檢波器器112的振蕩器100的輸出振蕩處于較低的幅值。這些振蕩被包絡(luò)檢波器112檢測，檢波器112實(shí)際上追蹤方波的負(fù)的部分。當(dāng)沒有檢測到冰時(shí)，這個(gè)電平信號不是足夠的負(fù)，以致比較器115的輸出處于低電平狀態(tài)。這個(gè)電平信號不是足夠的負(fù)，以致比較器ll5的輸出處于低電平狀態(tài)。這個(gè)低電平信號經(jīng)由比較器116A和116B（在此只作開關(guān)使用）在輸出端給出低電平，使發(fā)光二極管120發(fā)光。這個(gè)亮光使光電三端雙向可控硅元件124導(dǎo)通，可控硅開關(guān)124接著驅(qū)動控制可控硅開關(guān)126使壓縮機(jī)130工作。這樣，只要沒有指示冰的積累，壓縮機(jī)130保持運(yùn)轉(zhuǎn)。

在另一種情況，當(dāng)在指示冰的積累的探頭170檢測到高電阻時(shí)，則連接到包絡(luò)檢波器112的振蕩器100的輸出使包絡(luò)檢波器的輸出減小。這個(gè)電壓的減小被比較器115檢測到，從而其輸出趨于高電壓狀態(tài)。這個(gè)高電壓信號經(jīng)由比較器116A和116B，在它們的輸出端作為一個(gè)高電平信號關(guān)閉發(fā)光二極管120。這使光電可控硅124的導(dǎo)通中斷，從而控制可控硅元件126降落（fa.llsout）。這使壓縮機(jī)斷電，從而阻止冰的繼續(xù)積累。當(dāng)冰溶化時(shí)，探頭107的電阻將又降低。通過控制可控硅元件126的傳導(dǎo)，電路將又啟動壓縮機(jī)。這個(gè)工作是在一個(gè)很低的頻率上以循環(huán)方式進(jìn)行，以便保持冰的積累在適當(dāng)?shù)某潭壬稀?/p>

注意，比較器115是和反饋電阻器R57以及電阻器R55、R56構(gòu)造在一起，以提供予定數(shù)值的電路滯后。這一滯后提供一個(gè)有效的死區(qū)。對于冰緣電路，這是希望的，使得不存在一個(gè)敏感的開關(guān)點(diǎn)，而代之以壓縮機(jī)延續(xù)一個(gè)充分的時(shí)間間隔，從而有足夠的溶化以保持適當(dāng)?shù)谋壸饔谩τ趫D4A和圖4B中同樣的電路結(jié)構(gòu)，也存在同樣形式的滯后。

目前，已經(jīng)說明了本發(fā)明的幾個(gè)具體方案，其中若干種改進(jìn)被認(rèn)為屬于由附加權(quán)項(xiàng)要求所規(guī)定的本發(fā)明范圍。例如，在已經(jīng)提出的優(yōu)選方案中，定時(shí)器能夠配制預(yù)先選定體積的產(chǎn)品。然而在另一種方案中，可以不要定時(shí)器，無時(shí)配制器僅適于手工操作?？梢郧袛喽〞r(shí)器，而根本不影響手動操作。無時(shí)注意圖4A中連接點(diǎn)6.4和6.5，在這兩點(diǎn)上斷開計(jì)時(shí)器。手動操作仍然有效，由電路51和52組成的觸發(fā)器的輸出控制到電磁線圈和泵的信號。