对水体正结冰时通过该水体传播的声波的分析制造技术

一种分析方法，包括：(i)检测当水体正在结构上结冰时通过该水体传播的声波，从而产生检测到的声波；(ii)从检测到的声波提取：(a)检测到的声波的频率分量，以及(b)频率分量的幅值；以及(iii)当幅值超过阈值时，从结构移除水体。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种制冰机，并且尤其涉及对通过制冰机中的水体传播的声波的分析。该分析识别水体何时结冰，以使得可以从制冰机收获水体作为冰。该分析还诊断制冰机中的装置的操作。
技术介绍
该部分中描述的方法是可以实行的方法，但不一定是先前已经构想出或者实行的方法。因此，除非另外表明，在该部分中描述的方法对于本申请中的权利要求来说可以不是现有技术，并且不通过包括在该部分中而被承认为现有技术。为了制冰机的高效操作，期望在冰已经完全形成之后就立刻移除冰，也称为收获冰。这样的冰收获允许引入新的水体，以使得可以形成新的冰体，从而使得制冰机的使用最大化。一种用于识别冰的准备就绪以用于收获的技术是监视当水体正结冰时通过该水体传播的机械振动的幅值。在幅值超过预定阈值的时间点，认定水体充分结冰，并且因此被收获。该现有技术仅使用大于设定阈值的幅度变化来检测冰形成。该技术的缺点在于， 它不区分机械振动的各个可能的源，因此，不能确定变化是由于制冰机的声音的变化还是周围噪声环境中的伪声音而引起的。从而，现有技术不一定在最佳时刻启动收获，因此，制冰机可能在小于最佳效率水平处工作。
技术实现思路
提供了一种方法，其包括(i)检测当水体正在结构上结冰时通过该水体传播的声波，从而产生检测到的声波；(ii)从检测到的声波提取(a)检测到的声波的频率分量，以及(b)频率分量的幅值；以及(iii)当幅值超过阈值时，从结构中移除水体。还提供了一种方法，其包括(a)检测当水体正在制冰机中的结构上结冰时通过该水体传播的声波，从而产生检测到的声波；(b)分析检测到的声波，以产生检测到的声波的频谱；(c)确定频谱是否包括谱特征，从而产生确定结果，其中，当制冰机中的装置正在工作时，谱特征存在；以及(d)基于确定结果，发出警报。附图说明图1是在制冰机中实现的系统的功能框图。图2是图1的系统中的控制板的功能框图。图3A和;3B —起是在图2的控制板上实现的冰感测处理的流程图。图4是在图2的控制板上实现的系统诊断处理的流程图。图5是执行图2的冰感测处理和图3的系统诊断处理的操作的系统的框图。图6是蒸发器上的探针的横截面视图。图7是安装到蒸发器的探针的图片。图8是集成传感器麦克风的侧视图。在每个图中，利用相同的附图标记表示对于不止一个图所共用的部件或者特征。 具体实施例方式图1是在制冰机中实现的系统(这里被称为系统100)的功能框图。系统100使用快速傅里叶变换(FFT)算法，对来自冰厚度传感器的声信号执行各种数字信号处理操作， 用于提高冰检测的可靠性并且用于提供关于制冰机的增强的系统诊断。系统100包括蒸发器102、压缩机104、水泵106、控制板130以及收获螺线管 (Harvest solenoid) 160。蒸发器102包括传感器110。控制板130包括麦克风140、处理模块145以及继电器150。这里使用术语“模块”表示可体现为孤立部件、电路、或者体现为多个从属部件的集成配置的功能操作。系统100通过包括预冷阶段、结冰阶段、收获阶段以及清除阶段的制冰周期运行。蒸发器102是用于在其上形成冰的结构。水泵106抽取液态的水115并且使其循环，以使得水115在蒸发器102上流动，并且收集作为水体，即，正在被结冰成固态(即，冰) 的水103(在图1中，由虚线表示)。蒸发器102具有冷气体或者热气体通过其传递(route)的线圈(未示出)。压缩机104有利于冷气体通过线圈的传递。当冷气体通过线圈传递时，水103结冰，从而在蒸发器102上形成为冰。实际上，水115在蒸发器102上层叠，并且逐渐结冰，使得水103形成冰块。在水103形成为冰之后，热气体通过线圈传递，从而对蒸发器102加热并且使冰略微熔化，使得可以移除冰，并且尤其移除冰的形式的水103。蒸发器102还可包括网格(未示出)，其用于容纳(hold)水103并以立方体的形状、或者任何其它期望的形状形成水103。压缩机104在工作期间发出机械振动105，并且泵106在工作期间发出机械振动 107。机械振动105和机械振动107中的每个通过系统100中的物理结构并且通过水103 作为声波108传播。因此，声波108可包括来自机械振动105和机械振动107之一或两者的贡献。传感器110(例如，具有腔的隔膜)是检测声波108、从而产生所检测到的声波117 的检测器。传感器110可位于例如蒸发器102的表面上，或者位于它可以接收并检测声波 108的任意位置处。声波导管120(例如，塑料管)将来自传感器110的所检测到的声波117 耦合到麦克风140。麦克风140将所检测到的声波117转换成模拟电信号122。处理模块 145接收模拟电信号122，将其转换成数字信号并且对其进行分析，从而有效地分析所检测到的声波117。处理模块145基于它对所检测到的声波117的分析，确定水103是否已经形成冰，并且如果是，则发出信号124以从蒸发器102移除作为冰的水103。更特别地，当处理模块 145确定水103已经形成冰，则处理模块145向继电器150发出信号124，继电器150再发出使螺线管160通电的致动信号155。使螺线管160通电引起热气体通过蒸发器102的线圈的传递，这使得水103略微融化、并且变得脱离蒸发器102。冰的移除也被称为收获。如以上所指出的那样，声波108可包括来自机械振动105和机械振动107之一或两者的贡献。因此，机械振动105或机械振动107之一可以是声波108的源，并且同样地， 可以是用于由处理模块145执行的分析的所检测到的声波117的源。机械振动105和机械振动107中的每个是唯一的，并且同样地，为压缩机104和设备106中的每个提供唯一的谱特征。处理模块145分析所检测到的声波117，并且得出关于压缩机104和泵106的操作的若干结论。例如，处理模块145通过与系统100的其它部件的通信，知道系统100正工作于哪个制冰阶段，并且还知道压缩机104何时应该接通以及压缩机104何时应该断开。因此，处理模块145基于它对所检测到的声波117的分析，还在它的适当的时刻确定压缩机104接通还是断开。如果处理模块145确定压缩机104没有正确地工作，那么处理模块145发出警报信号165。警报信号165可以被显示，例如作为用户界面(在图1中未示出)上的故障指示。处理模块145对于泵106的操作进行类似确定，并且警报信号165指示泵106的工作状况。图2是控制板130的功能框图，并且进一步示出了处理模块145的细节。处理模块145包括微控制器205和数字信号处理模块210。如以上所指出的那样，处理模块145接收来自麦克风140的模拟电信号122。微控制器205包括用于对模拟电信号122进行放大和滤波的模拟电路(未示出)和将模拟电信号122转换成数字信号208的模数转换器(A/D)(未示出)。因此，数字信号208是所检测到的声波117的数字表示。数字信号处理模块210接收数字信号208，并且根据这里指定为冰感测处理215和系统诊断处理220的方法来处理数字信号208。根据冰感测处理215，数字信号处理模块210分析数字信号208，以确定水103是否已经形成冰，并且如果是，则向继电器150发出信号124，继电器15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉梅什·B·蒂鲁马拉，雷蒙德·R·哈克，小威廉·E·史密斯，利·G·米勒，
申请(专利权)人：曼尼托沃食品服务有限公司，
类型：发明
国别省市：