用于混合流体产品的组分的流体混合系统技术方案

一种用于混合流体产品的组分的流体混合系统，其包括用于混合组分的混合调节器和包含至少两个独立的管道的供给部，其中能够在第一管道中将基组分供应到混合调节器，在第二管道中将待混合的组分供应到混合调节器，在第二管道中的混合调节器的上游布置第一传感器和BRIX传感器，第一传感器用于确定待混合的组分中的化学化合物的浓度，BRIX传感器用于确定待混合的组分的BRIX值，并且设置控制单元，控制单元能够根据所测量的浓度和所测量的BRIX值通过混合调节器来控制组分的混合过程。

Fluid mixing system for mixing components of fluid products

【技术实现步骤摘要】
用于混合流体产品的组分的流体混合系统
本专利技术涉及用于混合流体产品的组分的流体混合系统和流体产品的混合方法。
技术介绍
在现有技术中，特别地在饮料加工工业中，使用流体混合系统和对应的方法，其中在添加一种或多种调味组分(诸如糖浆)的情况下从水生产产品。为了确保由这些组分生产的产品的品质一致，必须尽可能准确地维持待混合的组分(糖浆等)与基组分(诸如水)的混合比。尽管对于糖浆和水的流量的控制是容易调节的，但是糖浆中的调味物质的浓度有时会波动，这可能改变混合的产品的品质。为此目的，DE102016107730A1提出了测量产品中的光辐射的影响以确定在完成流体产品(即相应组分的混合)之后其组成是什么。尽管这能够可靠地确定产品的组成，但是它可以被证明是不利的，这是因为，如果检测到不正确的混合物，则相应的产品可能被认为是废弃物。
技术实现思路
目的因此，基于已知的现有技术，待解决的技术问题是提供一种流体混合系统和对应的方法，利用该方法，能够在使废弃物最小化的同时可靠地确定流体产品的组成。解决方案利用如下流体混合系统和如下流体产品的混合方法来实现该目的。根据本专利技术的用于混合流体产品的组分的流体混合系统包括用于混合组分的混合调节器和包含至少两个独立的管道的供给部，其中能够在第一管道中将基组分供应到混合调节器，在第二管道中将待混合的组分供应到混合调节器，在第二管道中的混合调节器的上游布置第一传感器和BRIX传感器，第一传感器用于确定待混合的组分中的化学化合物的浓度，BRIX传感器用于确定待混合的组分的BRIX值，并且设置控制单元，控制单元能够根据所测量的浓度和所测量的BRIX值通过混合调节器来控制组分的混合过程。BRIX值通常是已知的值，其中以白利糖度(degreesBRIX)表示的读数意味着所测量的流体密度对应于蔗糖水溶液的密度，并且意味着每100克溶液包含多少克蔗糖。BRIX信号可能因待混合的组分中存在其它化学化合物而畸变，使得所测量的BRIX值与待混合的组分中的调味物质的实际浓度不对应。通过附加地使用第一传感器来确定待混合的组分中的化学化合物的浓度，可以通过第一传感器的信号来调节实际的BRIX信号，从而可以确定用于调味化学化合物(或者想到的其它化合物)的实际BRIX信号。通过使用第一传感器，于是可以有利地确定待混合的产品中的调味化合物的量，并且可以控制混合调节器。在一个实施方式中提供，第一传感器是光谱传感器或者包括光谱传感器。借助于光谱传感器可以有选择地查找特定的化学化合物，并且这些传感器还可以输出特定的信号，使得不仅可以确定其它化学化合物的存在，还可以确定它们的量。在该实施方式的一个发展中，光谱传感器适于检测红外线范围中的至少两个波长范围中的化学化合物的信号。想到的化合物通常在红外线范围中具有有区别的发射和吸收线，使得可以利用相应的测量很好地检测这些想到的化合物。在另一实施方式中提供，第二管道从缓冲罐通向混合调节器，并且第一传感器和BRIX传感器配置在距缓冲罐如下距离处：该距离对应于沿着管道测量的管道的长度的至少一半，优选地对应于沿着管道测量的管道的长度的至少75％。于是，传感器尽可能地配置在混合调节器处，并且根据所测量的值控制混合调节器与沿着传感器直接通过的流体的量可靠地相关。可以尽可能地最小化无意中错误混合其它组分因而无意中产生废弃物。此外，可以提供一种灌装系统用于将诸如饮料的流体产品灌装到容器中，其中灌装系统包括至少一个灌装站以及根据前述实施方式中的一个实施方式的流体混合系统，其中至少一个灌装站能够将产品灌装到容器中，流体混合系统连接到灌装站并且能够将产品供应到灌装站。应当理解的是，可以为所有灌装站设置一个流体混合系统，但也可以为各灌装站分别设置一个流体混合系统。对于待生产的产品的每一种组分，可以分别从单个或多个缓冲罐对相应的流体混合系统进行供应。还可以提供的是，在流体混合系统的下游且灌装站的上游配置缓冲罐，其中能够将预混合的产品从流体混合系统供应到缓冲罐并且保持在缓冲罐中，直到预混合的产品被供应到灌装站以被灌装到容器中。在该实施方式的一个发展中，缓冲罐被加压，特别地受到待从混合物中移除的气体的压力的影响。根据本专利技术的混合方法使用流体混合系统混合由至少两个组分组成的流体产品，流体混合系统的混合调节器使基组分和待混合的组分混合，其中基组分从第一管道被供应到混合调节器，待混合的组分从第二管道被供应到混合调节器，并且控制单元根据待混合的组分中的化学化合物的浓度和待混合的组分中的BRIX值来控制混合调节器，其中待混合的组分中的化学化合物的浓度由布置在第二管道中的第一传感器测量，待混合的组分中的BRIX值由布置在第二管道中的BRIX传感器测量。利用该方法实现了精确地控制组分的混合物以生产流体产品。在一个实施方式中，控制单元根据所测量的化学化合物的浓度和所测量的BRIX值来实时控制混合调节器。该实时控制意味着第一传感器和BRIX传感器的每个读数都会引起混合调节器的控制动作。该控制动作还可以确定不需要通过混合调节器改变混合比例。实时控制动作还意味着传感器读取值与混合调节器的控制动作之间的延迟尽可能短，延迟优选地处于几毫秒的范围。这产生了如下优点：产品总是具有在待混合的组分中包含的化合物的适当浓度。还可以提供的是，基组分的量和对应于BRIX值的待混合的组分的量均通过用于控制混合调节器的控制单元独立地相加，并且控制单元控制混合调节器，以使待混合的组分的量和基组分的量的总和对应于期望的目标值。预定的目标值可以对应于例如完成的产品的期望BRIX值，使得可以有利地相应调节取决于量的控制。在该实施方式的一个发展中，在预定时间间隔之后和/或在使用预定量的基组分和/或待混合的组分之后，待混合的组分的量的总和值和基组分的量的总和值被减小到基值。这可以例如通过“缩短”目前为止积累的总和或者通过将值设定为预定值来实现。“重置”可以确保物质的量的积累的量或收集的量不显著小于已经测量的物质的量，从而仍然可以产生足够的控制信号。这确保了精确控制。此外，可以提供的是，第一传感器是光谱传感器或包括光谱传感器，并且通过测量待混合的组分的发射表现(emissionbehavior)来测量化学化合物的量。这种测量非常准确并且能够实现通过混合调节器的最佳无误差控制。在该实施方式的一个发展中，光谱传感器在红外线范围中的至少两个波长范围中测量发射表现。此外，可以提供的是，基组分是水并且待混合的组分是流体糖浆。尽管其它构造是可以想到的，但是该构造在饮料加工工业中是最普遍的，因此可以在混合表现方面被有利地改善。在一个实施方式中，BRIX传感器测量待混合的组分中的调味化学化合物的BRIX值，并且第一传感器测量能够影响通过BRIX传感器测量的值的至少一种其它化学化合物的存在和量。因此，可以从BRIX传感器的读数有利地计算可能影响通过BRIX传感器测量的值的化学化合物的信号。为了控制混合调节器，在该实施方式的一个发展中，控制单元使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合流体产品的组分的流体混合系统(100)，其包括用于混合所述组分的混合调节器(130)和包含至少两个独立的管道(101、102)的供给部，其中能够在第一管道(101)中将基组分供应到所述混合调节器，在第二管道(102)中将待混合的组分供应到所述混合调节器，在所述第二管道中的所述混合调节器的上游布置第一传感器(121)和BRIX传感器(122)，所述第一传感器(121)用于确定所述待混合的组分中的化学化合物的浓度，所述BRIX传感器(122)用于确定所述待混合的组分的BRIX值，并且设置控制单元(140)，所述控制单元(140)能够根据所测量的浓度和所测量的BRIX值通过所述混合调节器来控制所述组分的混合过程。/n

【技术特征摘要】
20180710 DE 102018211406.41.一种用于混合流体产品的组分的流体混合系统(100)，其包括用于混合所述组分的混合调节器(130)和包含至少两个独立的管道(101、102)的供给部，其中能够在第一管道(101)中将基组分供应到所述混合调节器，在第二管道(102)中将待混合的组分供应到所述混合调节器，在所述第二管道中的所述混合调节器的上游布置第一传感器(121)和BRIX传感器(122)，所述第一传感器(121)用于确定所述待混合的组分中的化学化合物的浓度，所述BRIX传感器(122)用于确定所述待混合的组分的BRIX值，并且设置控制单元(140)，所述控制单元(140)能够根据所测量的浓度和所测量的BRIX值通过所述混合调节器来控制所述组分的混合过程。


2.根据权利要求1所述的流体混合系统(100)，其特征在于，所述第一传感器(121)是光谱传感器或者包括光谱传感器。


3.根据权利要求2所述的流体混合系统(100)，其特征在于，所述光谱传感器适于检测红外线范围中的至少两个波长范围中的化学化合物的信号。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体混合系统(100)，其特征在于，所述第二管道(122)从缓冲罐(123)通向所述混合调节器(130)，并且所述第一传感器(121)和所述BRIX传感器(122)配置在距所述缓冲罐如下距离处：该距离对应于沿着所述管道测量的所述管道的长度的至少一半，优选地对应于沿着所述管道测量的所述管道的长度的至少75％。


5.一种灌装系统(200)，其用于利用至少一个灌装站(201、202)和根据权利要求1至4中任一项所述的流体混合系统(100)将诸如饮料的流体产品灌装到容器(230)中，其中所述至少一个灌装站(201、202)能够将所述产品灌装到所述容器中，所述流体混合系统连接到所述灌装站并且能够将所述产品供应到所述灌装站。


6.根据权利要求5所述的灌装系统(200)，其特征在于，在所述流体混合系统(100)的下游且所述灌装站(201、202)的上游配置缓冲罐，其中能够将预混合的产品从所述流体混合系统供应到所述缓冲罐并且保持在所述缓冲罐中，直到所述预混合的产品被供应到所述灌装站(201、202)以被灌装到容器中。


7.一种混合方法，其使用流体混合系统(100)混合由至少两个组分构成的流体产品，所述流体混合系统的混合调节器使...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·恩格尔，
申请(专利权)人：克朗斯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE