TW201427904A

TW201427904A - 藉由操作液體處理系統而獲致處理資料之方法

Info

Publication number: TW201427904A
Application number: TW102128050A
Authority: TW
Inventors: Thomas Nagel; Peter Weidner; Berthold Conradt
Original assignee: Brita Professional Gmbh & Co Kg
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2014-07-16
Also published as: CN104620105A; PL2890978T3; ES2654463T3; EP2890978B1; DK2890978T3; WO2014033145A1; EP2890978A1; AU2013307306A1

Abstract

一種藉由操作液體處理系統而獲致處理資料之方法，其中該液體處理系統包括具有至少一液體處理介質之一液體處理部分(4;26;62)，該方法包括：接收一測量訊號，其值表示一第一參數，該第一參數為該液體之一參數，係與藉由液體處理部分(4;26;62)將流經液體處理部分(4;26;62)之液體中之至少一成分移除到至少某程度的濃度部分相關。該訊號為源自於液體處理部分(4;26;62)下游之一偵測器(12;33;57)的一訊號。以該測量訊號之至少個別值為基礎，決定可被液體處理部分(4;26;62)移除之成分的濃度的測量值。決定至少一第二參數的值，每個第二參數對應於從液體處理部分(4;26;62)中之液體處理介質於初始狀態開始在液體流經液體處理部分(4;26;62)的期間內之一變數的一積分。該變數係與使用中液體流經液體處理部分(4;26;62)之速率和使用中液體流經液體處理系統之速率的其中一者至少相關。依據第二參數之至少一者的一目前值，決定是否提供以測量訊號之至少一目前值為基礎而得到的一測量值作為一另外程序的輸入，及/或調整測量值之決定。

Description

藉由操作液體處理系統而獲致處理資料之方法

本發明有關於一種藉由操作液體處理系統而獲致處理資料之方法，其中該液體處理系統包括具有至少一液體處理介質之一液體處理部分，該方法包括：接收一測量訊號，其值表示一第一參數，該第一參數為該液體之一參數，係與藉由液體處理部分將流經液體處理部分之液體中之至少一成分移除到至少某程度的濃度部分相關，其中該訊號為源自於液體處理部分下游之一偵測器的一訊號；以該測量訊號之至少個別值為基礎，決定可被液體處理部分移除之成分的濃度的測量值；以及決定至少一第二參數的值，每個第二參數對應於從液體處理部分中之液體處理介質於初始狀態開始在液體流經液體處理部分的期間內之一變數的一積分，其中該變數係與使用中液體流經液體處理部分之速率和使用中液體流經液體處理系統之速率的其中一者至少相關。

本發明亦有關於一種藉由操作液體處理系統而獲致處理資料之系統，其中該液體處理系統包括具有至少一液體處理介質之一液體處理部分，其中該系統包括一介面以接收一測量訊號，其值表示一第一參數，該第一參數為該液體之一參數，係與藉由液體處理部分將流經液體處理部分之液體中之至少一成分移除到至少某程度的濃度部分相關，其中該系統係設置為處理源自於液體處理部分下游之一偵測器的一測量訊號，其中該系統係設置為決定從流經液體處理部分之液體中藉由液體處理部分將可移除成分移除到至少某程度的濃度測量值，以及其中該系統係設置為決定至少一第二參數的值，每個第二參數對應於從液體處理部分中之液體處理介質於初始狀態到液體流經液體處理部分的期間內之一變數的一積分，其中該變數係與使用中液體流經液體處理部分之速率和使用中液體流經液體處理系統之速率的其中一者至少相關。

本發明亦有關於一種液體處理系統。

本發明亦有關於一種電腦程式。本發明亦有關於一種電腦程式。

WO2010/025697 A1揭露一種操作一水軟化設備的方法，具有自動調整混合裝置，用電子控制裝置以將一混合水流與一第一軟化子流和一第二未處理水子流混合。藉由一個或多個實驗決定的目前測量，控制裝置控制混合裝置位置的調整，因此混合水中水的硬度被設定至一既定目標值。在一個或多個定義的操作狀況下，控制裝置忽略控制混合裝置位置之調整的一個或多個測量的至少一者，然而，採取在定義的狀況發生之前的最後有效測量，或在電子控制裝置中儲存的一標準值。在一實施例中，此定義之操作狀況包括軟化設備之一硬度突破存在的時間。在另一實施例中，定義之操作狀況包括少於一最小量的水流經水軟化設備的時間，在一個或多個目前測量之意圖估計之前並不中斷。在另一實施例中，水軟化設備包括一儲存槽以提供再生溶液，以及自動進行軟化設備之再生的裝置。依據從最後再生之後軟化水的撤離，控制裝置自動觸發軟化設備的再生。在特別的變化例中，自從最後再生被觸發後，控制裝置決定軟化設備之一留存能力，係依據經軟化水的撤離以及決定之相關原水硬度值。

在已知方法中，硬度值只有在某似是而非的範圍內才被使用。硬度值係基於水之導電度之測量。只有在流速太高而軟化設備不能運作或水只是剛開始流動時，基於一目前測量的水硬度值的使用才會暫停。

已知裝置的問題是，在不是有限數量的特別狀況下，沒有考慮到硬度值本身可能是錯誤的這項事實，因為水軟化設備可能不會符合基於導電度而計算硬度的理想模式。

本發明之目的為提供一種方法、資料處理系統、液體處理系統，和電腦程式，其係使用表示液體處理裝置下游液體之參數值，且能夠將通常使用的真實液體處理裝置的特性列入考慮，以降低使用液體處理裝置可移除成分之不可靠的濃度量測值的可能性。

此目的係依據本發明之一方面之處理資料的方法而達成，其特徵在於進行以下之至少一者：(i)決定是否提供以測量訊號之至少一目前值為基礎而得到的一測量值作為一另外程序的輸入；以及(ii)調整測量值之決定依據第二參數之至少一者的一目前值。

包括至少一液體處理介質的一般液體處理裝置，會除去但經常也會產生影響第一參數的成分。因為此方法利用由位於液體處理部分下游之一偵測器而發出的一訊號，此訊號也會取得液體處理介質的影響，而不是純粹地基於未處理流體的組成。另一方面，下游測量的正效應是，由液體處理介質所移除之成分不會像是如果所有的測量是在液體處理裝置上游所進行的情況下那麼強烈的影響測量。本方法係基於以下認定，在液體處理部分中的液體處理介質的影響，係與液體處理部分在其使用壽命的階段有相當強的關係。藉由決定一參數值，而可將液體處理部分已經使用的程度定量化。此參數係對應於從液體處理介質於初始狀態開始在液體流經液體處理部分的期間內之一變數的一積分，此變數係表示液體處理部分之使用速率，且此變數係與使用中液體流經液體處理部分之至少一速率有關。因此，這可用於決定是否要將以測量訊號之一至少一目前值為基礎所得的一目前測量值提供作為一另外程序的輸入。換言之，目前測量值的可靠度之估計，係基於液體處理部分的使用壽命已到多久的決定。據此，以測量訊號之至少一目前值為基礎，而決定液體處理部分可移除成分之濃度測量的一目前值的步驟，不是完全不進行，就是即使進行但是結果不使用。換個方式或另外方式，以測量訊號之至少一目前值為基礎而決定液體處理部分可移除成分之濃度測量的一目前值的步驟，係依據參數之一目前值而調整，因此，此決定將液體處理部分目前的使用壽命為多久列入考慮。因為所使用的參數係對應於從液體處理介質於初始狀態開始在液體流經液體處理部分的所有後來期間內之一變數的一積分，此變數係表示液體處理部分之使用速率，所以當然液體處理部分之狀態的測量是和其總使用壽命有關的。

觀察到的是，另外程序可為，以與進行此方法相同之裝置而進行或以一不同裝置而進行的一另外程序。此不同裝置可設置為接收一訊號，此訊號表示從流經液體處理裝置之液體中液體處理介質可移除成分之濃度的測量值。在此所使用的術語，一目前值對應於一最近可得值。

在本方法之一實施例中，決定液體處理部分可移除成分的濃度之測量值之步驟包括：決定經液體處理部分處理之液體對於未經液體處理部分處理之液體的一第一比例下的第一參數值以及經液體處理部分處理之液體對於未經液體處理部分處理之液體的一不同比例下的第一參數值之間的一差異。

這些比例可為介於且包括零和一之間的任何值。這些比例為已知的且，如果不是零或一，係用於測量的決定。

一理想的液體處理部分將從流經其的液體中完全地除去某些成分。從第一參數值之間的差異，且假設這些比例是已知的，可決定出由於液體處理部分之處理而造成的第一參數值的改變。然後，第一參數和可移除成分之濃度測量之間的一已知關係，可用於將可移除成分濃度對於第一參數值的貢獻以及不可移除而亦與第一參數值有關之其他成分的貢獻分開來。然而，此決定將只會得到一測量的可靠值，如果以下的假設是正確的：液體處理部分從流經的液體中完全除去某些成分，而將與第一參數值有關的其他成分的濃度維持不受影響。在真實的情況下，液體處理部分的表現會有變化。移除可能是不完全的，或者液體處理部分可能對液體加入對於第一參數值有影響的某些成分。將液體處理部分達到的使用壽命中之階段列入考慮，使得液體處理部分之非理想行為列入考慮。這可能基於液體處理部分在其有用使用壽命中的表現的一模式。因此，可能調整計算，以達到以至少一測量訊號值為基礎而得之一測量值。亦可能暫停此計算結果的執行或使用，因為結果可能太不可靠。

在一變化實施例中，其中該液體處理系統包括：一第一流體路徑，流經該液體處理部分；一第二流體路徑，繞行該液體處理部分，使得可被液體處理部分(4；26)移除之成分在流經該第二流體路徑中所保留的比起在流經該第一流體路徑中所保留的為至少某一較高程度；一混合位置，在此該第一和第二流體路徑結合，以使流經該第一和第二流體路徑的液體混合；以及調整一混合分率的一裝置，該混合分率對應於混合位置下游液體中流經該第二流體路徑之液體的比例，該測量訊號是源自於該混合位置下游之一偵測器的一訊號，以及在第一和第二比例下的第一參數值，係藉由使該裝置調整混合分率而得。

結果，可以得到經液體處理部分處理之液體對於未經液體處理部分處理之液體的一第一比例下的第一參數值，以及經液體處理部分處理之液體對於未經液體處理部分處理之液體的一不同比例下的第一參數值，而不需要使用液體處理部分上游之一偵測器和液體處理部分下游之一偵測器。效果是可使用較便宜的方法。另一效果是不需要對於偵測器漂移而校準偵測器。位於一液體處理部分上游的一偵測器會曝露於和位於液體處理部分下游者有不同成分的液體，因此可期望一對此類偵測器顯現出不同程度的偵測器漂移。再者，由液體處理部分可移除的成分類型通常會對於液體處理設備的壽命造成傷害，因此會希望位於液體處理部分上游的一偵測器亦有相當短的使用壽命。

在本方法之一變化例中，以測量訊號之值為基礎，而決定液體處理部分可移除成分的濃度之測量值包括：使得該裝置將混合分率由一第一值調整為一第二值；得到第一和第二比例之下的第一參數值；以及將第一參數值之間的差異，除以混合分率之第一和第二值之間的一差異。

混合分率的第一和第二值可僅有一小量差異。因此，可得到與混合分率有關的第一參數之(部分)衍生近似值。這對應於液體處理部分立即上游之第一參數值和液體處理部分之立即下游之第一參數值之間的差異。

例如，令s表示第一參數，令x表混合分率。液體處理部分之立即上游的第一參數值可以s0表示，且液體部分之立即下游之值以s1表示。假設以液體處理部分完全除去某些成分，在未處理液體中的這些某些成分的濃度為一函數△s≡s ₀ -s ₁。在混合分率為一特別值x之下，第一參數值s(x)等於：s(x)=x．s ₀+(1-x)．s ₁=(s ₀-s ₁)．x+s ₁=△s．x+s ₁. (1)此值△s可由採用與混合分率x相關的第一參數之衍生值s’(x)而得。

例如，混合分率從一特別設定值x*的一小偏移可用於近似化衍生值，如下：

只使用小偏移的的效果是，混合位置下游液體中可移除成分的濃度不會有顯著的改變。因此，對於所設置的器具，其可維持在最佳情況以處理混合位置下游之液體。不需要引導經處理和未處理液體之混合液下降到排水，因為在此混合液中液體處理部分可移除成分的濃度並不適合於器具。

確實，在本方法之一實施例中，其中該液體處理系統包括：一第一流體路徑，流經該液體處理部分；一第二流體路徑，繞行該液體處理部分，使得可被液體處理部分移除之成分在流經該第二流體路徑中所保留的比起在流經該第一流體路徑中所保留的為至少某一較高程度；一混合位置，在此該第一和第二流體路徑結合，以使流經該第一和第二流體路徑的液體混合；以及調整一混合分率的一裝置，該混合分率對應於混合位置下游液體中流經該第二流體路徑之液體的比例，該另外程序包括使得該裝置調整混合分率。

因此，在此實施例中，混合分率是被調整或控制的。進行的方式是，測量未處理液體中，藉由液體處理部分可從液體中移除之成分的濃度，但是只有在以測量訊號值為基礎所決定的測量是可靠時才進行。否則，使用一不同輸入變數可使控制有效，或者，可依據一個或多個儲存之值或設定而設定混合分率。此方法可藉由一液體處理部分而操作，係基於使用可將某成分除去到一緩慢改變或大致上固定的程度之液體處理介質，而仍然允許混合未處理和經處理液體而調整那些成分的濃度。例如，可提供硬度或pH為一預期程度的水，而不需要使用一電物理(electrophysical)水處理裝置。

本方法之一實施例中，其中液體處理系統包括一可更換卡匣，該可更換卡匣包括液體處理部分，此方法更包括偵測該卡匣之更換，以及對應於偵測卡匣之更換，設定該第二參數之一初始值。

此實施例的效果為，液體處理部分可包括一液體處理介質或介質等，其可在一段使用時間下被消耗，而且然後不能很容易地在當場再生。然而，將卡匣更換，且包括已耗盡之介質的卡匣被返還到供應者以將已耗盡之介質再生。對於追蹤液體處理部分之進展的方法，方便的方式是自動地偵測卡匣的改變，因此第二參數值可被重設定。

本方法之另一實施例，其中該液體處理系統包括具有液體處理部分的一可更換卡匣，此方法更包括

從複數類型中得到識別卡匣類型的數據，以及進行以下至少一者：決定是否提供以測量訊號之至少一目前值為基礎而得到的一測量值作為一另外程序的輸入，以及依據至少一第二參數之目前值和所識別之類型以調整測量值之決定。

此實施例使得此方法可與有不同能力的卡匣產生作用。第二參數之不同門檻值可與不同的複數類型聯合儲存。此實施例亦可與含有不同介質或混合介質的卡匣配合。在一變化例中，只有當類型是可能類型之某一子群組時，進行以下至少一者：決定是否提供以測量訊號之至少一目前值為基礎而得到的一測量值作為一另外程序的輸入，以及依據至少一第二參數之目前值和所識別之類型以調整測量值之決定。因此，當卡匣不在此子群組中時，永遠不使用測量訊號。例如，此特徵可用於區別設置為軟化水的水處理卡匣以及亦設置為除去石膏(二水合硫酸鈣)的卡匣，當卡匣為後者類型時，利用測量訊號以決定被暫停之未處理水的暫時硬度。

在一實施例中，其中該液體處理系統包括一可更換卡匣，該可更換卡匣包括液體處理部分，此方法更包括以下至少一者：由可更換卡匣所連接的一標誌中讀取資料，將資料寫入可更換卡匣所連接的標誌中。

在一變化例中，此資料係由無線傳輸。

在一變化例中，寫入標誌中的資料係包括至少一第二參數之一目前值。

效果為，液體處理卡匣可被移除及再插入相同或不同的液體處理系統。然後，表示其使用壽命所達到階段之目前值可由標誌中讀取。

結果，在一另外變化例中，在液體處理卡匣一放在液體處理系統中時，由標誌中讀取至少一第二參數之一初始值。

決定第二參數值的方式，因此涉及將初始值加入對應於一變數之一積分的一值，此變數係表示從將液體處理卡匣插入液體處理系統中的時間開始在液體流經液體處理部分的期間內，液體處理系統之至少部分之使用速率。因此，即使已部分使用之液體處理卡匣插入液體處理系統中，此方法也能作用。

在一變化例中，由標誌中讀取的資料包括表示至少一第二參數之至少一門檻值的資料，且此門檻值係用於以下至少一者

(i)決定是否提供以測量訊號之至少一目前值為基礎而得到的一測量值作為一另外程序的輸入；以及(ii)調整測量值之決定

依據第二參數之至少一者的一目前值。

因此，進行此方法的系統可以應付具有不同能力的液體處理卡匣。表示至少一第二參數之至少一門檻值的資料，可為適合用作進入具有門檻值的資料庫的鎖匙。另外方式是，資料可允許門檻值不因任何另外資料而被獨立地決定，在此情況下，當一新類型之液體處理卡匣成為可使用時，執行此方法的裝置不需要因所有可能門檻值而被程式化或被更新。其亦可應付液體處理介質或介質等的組成改變，而不需要作更新。

在一實施例中，測量訊號值係表示以下之一：導電度；以及為液體溫度由一參考溫度值偏移而作調整之導電度。

一液體的導電度，對於此方法是適合的變數，因為其係與在液體中溶解固體的濃度相關，特別是也與離子濃度相關。所有離子之某子群組的濃度對於液體性質具有影響，通常需要被控制，例如硬度(暫時或永久)以及pH。導電度是容易測量的。如果，另外，決定液體處理部分可移除成分之濃度測量值的步驟，包括決定經液體處理部分處理之液體對於未經液體處理部分處理之液體的第一比例下的第一參數值以及經液體處理部分處理之液體對於未經液體處理部分處理之液體的一不同比例下的第一參數值之間一差異，然後，不需要使用離子選擇性的導電度偵測器。

如果測量訊號值表示液體由一參考溫度值而溫度偏移而作調整之導電度，則此方法不需要涉及進行此一調整。其變成更正確，因為測量訊號只與溶解成分的濃度相關是正為正確，而不是也和會隨溫度變化的活性係數相關。

在一實施例中，由液體處理部分可移除成分之濃度測量，對應於對水中暫時硬度有貢獻成分之濃度測量。

此方法特別適合於此測量。水中硬度係由於鎂和鈣離子。其包括兩個成分，亦即暫時和永久硬度。暫時硬度或碳酸鹽硬度(此兩名詞在此互換使用)係由於具有碳酸鹽和碳酸氫鹽陰離子的溶解礦物質，然而永久硬度係與包括其他陰離子(例如氯離子)的礦物質有關。用於除去碳酸鹽硬度的一般處理部分，將包括離子交換物質設置為用氫離子來交換鈣和鎂。氫離子與碳酸鹽和碳酸氫鹽(bicarbonate)陰離子反應，而形成水和二氧化碳。為了避免當使用新再生的離子交換物質時，受處理的水成為太酸，通常會加入緩衝劑。這些可能影響測量訊號，使得其不能用於得到碳酸鹽硬度。可能需要至少一校正。類似地，未結合的礦物質可能會被沖到液體處理部分中水處理物質之床以外，而得到混亂變化的測量訊號。依據本方法，在此初始階段，訊號可被忽視。一般而言，在某體積水已通過液體處理部分之後，緩衝劑、未結合礦物質、和其他微細顆粒的效應會消失。因此，當測量訊號可被假設為可靠時，對應於表示液體處理部分之使用速率(特別是，流經液體處理部分之一速率)之一變數之一積分的一第二參數，是適合於決定的。朝向液體處理部分之使用壽命的終點，當只有一相當小部分的碳酸鹽硬度仍然除去時，第二參數值將表示測量訊號再度成為不可靠的。

在一變化實施例中，依據至少一第二參數之一目前值以調整測量值之決定，只有在第二參數之目前值在某範圍內時，才包括對於以測量訊號之一至少一目前值為基礎而決定之一值進行一校正。

此變化例係用於對於緩衝劑對於測量訊號的效應作校正。一般而言，此效應會持續某段時間，直到緩衝劑或試劑耗盡。有效應是延長測量訊號值可被使用的期間，而不是簡單地被忽視。

在一變化例中，校正的量係與第二參數之至少目前值有關。

此變化例可以對於緩衝劑加到流經液體處理部分之水中的速率的進度改變，而將當液體處理介質接近耗盡時，鈣和鎂被移除的速率減少列入考慮。為了將由於緩衝劑釋放的效應列入考慮，校正將採用加入一中間結果的形式，此中間結果為一值隨著第二參數值增加而減少。此中間結果係假設沒有成分釋放到液體中而計算得。

在一變化例中，校正的量係至少與先前計算得之可被該液體處理部分移除成分之濃度的至少一測量值有關。

此變化例係將以下事實列入考慮，當碳酸鹽硬度(以測量訊號之至少一值為基礎的測量)是高的時，緩衝劑將以較高速率被加入到水中。一般而言，緩衝將因具有鉀之陽離子交換物質而產生效果，其係與鈣和鎂交換。如果碳酸鹽硬度是高的，則會有更多鉀釋出，因此導電度改變小於如果氫係被釋出以交換鈣和鎂的情況下。如果一中間結果的計算係基於假設只有氫被釋出，則將假設為不正確的事實列入考慮所作的校正，對於高程度的碳酸鹽硬度者，此校正應該較高。在一變化例中，校正量更與成分之不同濃度的測量有關，且第一參數值與濃度有關。不同濃度的測量，可以測量訊號值以及先前計算之可被液體處理移除成分之濃度之至少一測量值為基礎而計算。因此，例如，校正可與碳酸鹽硬度和永久硬度有關。這將兩者可能影響緩衝劑消耗速率的事實列入考慮。在一實施例中，校正量是重覆地決定的：計算一測量之校正值；然後此測量被用作決定校正之一新值；校正之新值被用於決定測量之一新值，等等，直到打破重覆的準則達到時。此準則可為一收歛準則和/或允許重覆的一最大量。

在另一變化例中，某範圍之上限係為先前計算得，且以可被該液體處理部分移除成分之濃度之至少一測量值為基礎而計算得。

此變化例通常被與另一變化例組合，此另一變化例為，校正量與先前計算之液體處理可移除成分之濃度之至少一值有關。在一變化例中，上限更為基於測量訊號之至少一者以及成分之一不同濃度的量測之一計算，第一參數值與濃度有關。當一離子交換物質用作提供緩衝劑時，相反離子將為永久和碳酸鹽硬度引起成分而被交換。此方法之變化例將此事實列入考慮。對於一定量的緩衝劑，與緩衝劑交換而也除去的成分的不同濃度的一較高測量，意味著較小比例係與液體處理部分可移除成分作交換。對於一特別消耗速率，較小可用量表示在第二參數的一較小增加後，在緩衝劑釋出需要被考慮的階段將會終止。因此，例如，如果第二參數對應於已流過液體處理部分之水的總體體積，則緩衝劑釋出被考慮的階段應該為較短(就水體積而言)。

在此方法的另一實施例中，只有在決定出至少一第二參數之目前值在某一最小值以上時，以測量訊號之至少一目前值為基礎而得之測量值才會提供作一另外程序的輸入。

在一變化例中，不計算測量之目前值。在另一變化例中，則有計算，但並不提供作另外程序的輸入。因為測量訊號之目前值並不作使用，除非第二參數之目前值在某一最小值以上，所以在一新再生液體處理介質開始使用時，測量訊號並不作使用。由於成分(例如未結合之礦物質)沖出而對於測量訊號的效應，不能導致可移除成分之濃度之對應變化之測量使用在一另外程序中。

在一變化例中，只要至少一第二參數之目前值在某最小值以下，則另外程序係與測量訊號之目前值獨立地進行。

另外程序可依第一參數之一默認值為基礎，或者依測量訊號之一儲存最後可靠值為基礎而進行。只因為測量訊號之一可靠目前值是暫時性不可得時，其並不需要中斷。

在本方法之一實施例中，只有在決定出至少一第二參數之目前值是在某最大值之下時，則以測量訊號之至少一目前值為基礎而得之測量值才會提供作一另外程序的輸入。

因此，當液體處理部分中之液體處理介質位於或接近耗盡點時，則不再使用測量訊號之目前值。因為訊號是源自於位於液體處理部分下游的一偵測器，以測量訊號之至少個別值為基礎而決定液體處理部分可移除成分之濃度的測量值的步驟，將涉及以液體處理部分除去這些成分到一假設程度為基礎而執行一演算法。在接近液體處理部分中之液體處理介質之耗盡點時，則此假設不再有效。

在一實施例中，依據至少一第二參數之一目前值以調整測量值之決定，係包括以下至少之一

依據至少一第二參數之目前值，調整一變數值，該變數表示液體處理部分由流經液體處理部分之液體中除去至少一成分的程度，以及將一值加入一中間結果，該值係與至少一第二參數之目前值至少相關。

此實施例允許液體處理部分之液體處理介質的消耗程度列入考慮。因此，在液體處理部分之液體處理介質之總使用壽命的較大部分內，測量訊號之目前值可用於得到液體處理部分可移除成分之濃度測量的相當正確的值。

將一中間結果加入與至少一第二參數之目前值有關的一值，對於將成分釋出影響偵測器上游液體處理系統中之第一參數列入考慮是有用的，特別是在液體處理部分中。加入到中間值中的此值，可更與先行計算之液體處理部分可移除成分之濃度測量值有關。

在一實施例中，至少如果至少一第二參數之目前值是在某範圍內，只有在流經液體處理部分之液體中斷後，多於某量的液體已流經液體處理部分，則測量訊號之一目前值係用於提供一輸入到另外程序。

此實施例將液體與液體處理介質的接觸時間可能對第一參數有影響的事實列入考慮，因此在流動恢復後第一少數值容易實質上從隨後的值偏移。至少在液體處理部分之使用壽命的階段中，其中液體處理介質或介質等已失去一些效果時，接觸時間的效應容易足夠顯示以保證忽視第一少數值。這是特別真實的，如果液體處理部分包括一些圍繞與液體接觸之液體處理介質的無效體積。

在一變化例中，所使用的測量訊號之目前值係與測量訊號之至少一先前值作平均，係由決定在流經液體處理部分之液體流中斷後，多於某量之液體已流經液體處理部分而得到。

藉由部分中和由於停滯液體所造成邊遠測量訊號的效果，此變化例更傾向於改善液體處理部分可移除成分之濃度測量值的可靠度。假設液體突然排出，例如，對應於洗碗機之清洗程序所需要的水量。如果清洗程序使用足夠的水，只要使用與排水終點相關的測量訊號。清洗程序可能是在餐廳中晚上的第一個，因此事實上，從先前晚上的終點到下個晚上規律排水期間的開始，此水已經在液體處理部分中維持停滯。在晚上第一次排水的終點所得到的測量訊號，可能仍然表示邊遠(outlier)，特別是朝向液體處理部分中之液體處理介質之使用壽命的終點。對於例如五個連續排水作平均，將傾向於減少此邊遠效應。

依據另一方面，依據本發明之處理資料之系統，其特徵在於此系統係設置為達成以下至少一者之效果：(i)決定是否提供以測量訊號之至少一目前值為基礎而得到的一測量值作為一另外程序的輸入；以及(ii)調整測量值之決定。

依據第二參數之至少一者之一目前值。

在一實施例中，此系統係設置為進行本發明之方法。

依據另一方面，依據本發明之液體處理系統包括：具有至少一液體處理部分之一液體處理裝置，該液體處理部分包括至少一液體處理介質，以將流經該液體處理部分之液體除去至少一成分到至少某程度；以及依據本發明之處理資料之一系統。

依據本發明之另一方面，係提供一種電腦程式，其包括一組指令，當該指令併入一機器可讀取媒介中時可使得一系統具有資料處理能力，以進行依據本發明之方法。

1‧‧‧入口

2‧‧‧出口

3‧‧‧可變比例之分流器

4‧‧‧液體處理部分

5‧‧‧混合位置

6‧‧‧馬達

7‧‧‧控制裝置

8‧‧‧馬達介面

9‧‧‧資料處理單元

10‧‧‧記憶體

11‧‧‧至偵測裝置之介面

12‧‧‧偵測裝置

13‧‧‧至流量計之介面

14‧‧‧流量計

15‧‧‧另外介面

16‧‧‧導電度偵測器

17‧‧‧混度偵測器

18‧‧‧資料處理器

19‧‧‧過濾頭

20‧‧‧液體處理卡匣

21‧‧‧入口連接器

22‧‧‧出口連接器

23‧‧‧可變比例分流器

24‧‧‧馬達

25‧‧‧下降管

26‧‧‧液體處理介質之第一床

27‧‧‧液體處理介質之第二床

28‧‧‧機器可讀之標誌

29‧‧‧讀取和寫入資料至一標誌的裝置

30‧‧‧資料處理單元

31‧‧‧記憶體

32‧‧‧流量計

33‧‧‧偵測裝置

34‧‧‧偵測裝置之入口連接器

35‧‧‧偵測裝置之出口連接器

36‧‧‧至偵測裝置之介面

37‧‧‧另外介面

38‧‧‧狀態(決定卡匣資料)

39‧‧‧狀態(初始化計數器)

40‧‧‧複合狀態(控制混合分率)

41‧‧‧子狀態(追蹤體積)

42‧‧‧子狀態(追蹤消耗程度)

43‧‧‧子狀態(使用儲存之硬度值以控制混合分率)

44‧‧‧子狀態(使用為緩衝而校正計算得之硬度值以控制混合分率)

45‧‧‧子狀態(使用計算得之硬度值但不作緩衝校正以控制混合分率)

46‧‧‧子狀態(以導電度為基礎以控制混合分率)

47‧‧‧步驟(設定第一混合分率值)

48‧‧‧步驟(得到第一導電度)

49‧‧‧步驟(設定第二混合分率值)

50‧‧‧步驟(得到第二導電度值)

51‧‧‧步驟(決定差值)

52‧‧‧步驟(除以混合分率差值)

53‧‧‧步驟(轉換為暫時硬度)

54‧‧‧步驟(決定轉換因子)

55‧‧‧子狀態(消耗訊號)

56‧‧‧第一偵測裝置

57‧‧‧第二偵測裝置

58‧‧‧流量計

59‧‧‧入口

60‧‧‧出口

61‧‧‧混合位置

62‧‧‧液體處理部分

63‧‧‧控制裝置

64‧‧‧可變比例分流器

65‧‧‧步驟(得到上游導電度值)

66‧‧‧步驟(得到下游導電度值)

67‧‧‧步驟(決定差值)

68‧‧‧步驟(決定轉換因子)

69‧‧‧步驟(轉換為暫時硬度)

本發明將參考所附圖式以更詳細說明，其中：第1圖為包括監測和控制暫時硬度的之一系統的一水處理設備的示意圖；第2圖為第1圖水處理設備變化例的圖示，其包括以一可更換卡匣為形式的一流體處理裝置；第3圖為一狀態圖，顯示依據第2圖之可更換卡匣使用壽命中之目前階段如何控制混合分率的方式；第4圖為一流程圖，顯示在第3圖之一個期間內以第2圖之設備結合一資料處理系統來執行暫時硬度測量之決定方法；第5圖顯示在第3圖之一個期間內進行校正的圖形；第6圖為一另外水處理設備的示意圖；第7圖為一流程圖，顯示第4圖方法的變化例，以一控制裝置結合第6圖之設備而執行。

一軟化水的系統(第1圖)，作為一液體處理系統的一實施例，其包括一入口1，以連接未處理水的供應。水的供應可為，例如，自來水(mains water)供應。此系統包括一出口2，以連接一器具(未顯示)或導入一器具的一導管，以將具有適合硬度的水供應至器具。當然，此系統可設置為將水供應至不止一個器具。在入口1和出口2之間，有一第一和第二路徑引導經過此系統。

經由入口1而進入系統的未處理水係引導入一可變比例的分流器3，在此第一和第二流體路徑分開。第一流體路徑通過一液體處理部分4，設置為從流經的水中將對暫時或碳酸鹽硬度有貢獻的礦物質除去到某個程度。

液體處理部分4包括有至少一液體處理介質的一床。此液體處理介質包括至少一種類型的離子交換樹脂，特別是氫形式的陽離子交換樹脂。陽離子交換樹脂可為弱酸類型。至少初始時，液體處理介質是有效地從流經的水中除去所有暫時硬度。

藉由氫離子交換，而從水中除去鈣和鎂離子。氫離子與碳酸鹽和碳酸氫鹽離子反應，後者形成水和二氧化碳。結果，降低整體離子濃度，造成水的導電度改變，以下會說明。水的pH也降低。為了對抗pH的降低，至少初始時，液體處理部分4可更包括緩衝劑，以使經處理水在某範圍內有穩定的pH值。例如，範圍的下限可為5和7之間。例如，範圍的上限可為7和9之間。

第二流體路徑係繞行液體處理部分4，使得對暫時硬度有貢獻且可被液體處理部分4從水中移除的成分，在流經該第二流體路徑中所保留的比起在流經該第一流體路徑中所保留的為至少某一較高程度。在第1圖所示之系統中，流經第二流體路徑的水係完全沒有處理。在其他實施例中，其被處理方式為不同，例如，從水中除去病原或有機化合物。

第一和第二流體路徑在一混合位置5處結合，使得流經第一流體路徑且在液體處理部分4中被處理的水，與流經第二流體處理路徑的水混合。結果，即使液體處理部分4是至少初始地設置為從流經的水中除去對暫時硬度有貢獻的所有成分，在出口2提供的水可為任何暫時硬度程度，高至未處理水的程度。

每單位時間流經第二流體路徑而流過出口2之水的總體積分率，稱為混合分率。其值係由可變比例分流器3的設定而決定。

分流器3的調整可藉由一電子馬達6(例如步進馬達或伺服馬達)，而設定混合分率。馬達6係由一控制裝置7而控制。

控制裝置7包括一至電子馬達6的介面8，一資料處理單元9和記憶體10，至一偵測裝置12的一介11，和至一流量計14的一介面13。控制裝置7亦包括一另外介面15。此另外介面15包括一使用者介面和一資料交換介面的至少一者，前者用於接收使用者輸入和/或提供可識別形式的輸出，後者用於與一外部裝置(例如，一器具以接收在出口2處提供的水)交換資料。

在一實施例中，另外介面15係用於得到表示混合位置5下游水的碳酸鹽硬度之目標值的資料。此資料可簡單地表示水要應用的類型，其中控制裝置7使用儲存的資料來決定目標值。另外介面15可用於提供表示混合位置5下游水和/或入口1處接收的水的真實碳酸鹽硬度的至少一資料，表示在液體處理部分4中液體處理介質之消耗程度的資料以及表示已達到某程度之消耗的資料。

偵測裝置12包括一導電度偵測器16，設置為測量混合位置5下游水的導電度。

水的導電度係與溶解之所有種類離子的濃度有關，而不只是與貢獻硬度或貢獻暫時硬度之那些種類之部分有關。因此，例如，水可包含溶解氯化鈣，其中的鈣離子並不貢獻暫時硬度，但有貢獻永久硬度。再者，某些離子完全不貢獻硬度，但它們的濃度部分決定了水的導電度。控制裝置7，特別是資料處理單元9，係程式化為使用偵測裝置12得到的測量值以決定在入口1接收之未處理水的暫時硬度。

在圖示之實施例中，偵測裝置12包括一溫度偵測器17和一資料處理器18，以將導電偵測器16得到的導電度值轉換為如果水在某一參考值的溫度下(例如，25℃)所得到的導電度值。經校正的測量值係提供至控制裝置7，且表示對於到達入口1處之未處理水的暫時硬度的決定方法中所使用的一第一參數。此校正係與一參考溫度的偏移有關，係將對於一既定濃度的導電度隨著溫度變化的事實列入考慮。溫度訊號不需要提供至控制裝置7，可節省連接器和導線，且降低故障的可能性。

位於偵測裝置12處(混合位置5下游)的水之導電度，係與未處理水的導電度，混合分率，和液體處理部分4之直接下游但混合位置5之上游處的水的導電度有關。令未處理水的導電度為s0，液體處理部分4和混合位置5之間的水的導電度為s1。在沒有任何緩衝劑的存在下，差異△s≡s0-s1是由於暫時硬度的移除，亦即，表示由於液體處理部分4之處理而導致的導電度改變。對於一既定的混合分率x，在偵測裝置12位置的導電度s(x)可寫為方程式(1)，為容易參考在此重覆：s(x)=x．s ₀+(1-x)．s ₁=(s ₀-s ₁)．x+s ₁=△s．x+s ₁. (1)

與混合分率x相關的導電度之衍生近似值s’(x)，對於受到液體處理部分4處理後的導電度改變△s給予相當好的估計。假設液體處理部分4是設置為只除去對暫時硬度有貢獻的所有成分，此值△s可直接轉換為未處理水之暫時硬度的測量。然而，在液體處理部分4之使用壽命的某些階段中，導電值s(x)可能是太不可靠的。在其他階段，可能需要作校正以改善以此方式計算得的暫時硬度的正確性。控制裝置7係程式化為將此列入考慮。

實行這種依階段為基礎的方法，以決定入口處接收的水的暫時硬度的測量，及控制分流器3以在出口2處提供有期望值之暫時硬度的水。在進行對於上述實行的討論之前，第1圖所示之液體處理系統的一變化例，將參考第2圖而作討論。

第二液體處理系統包括一過濾頭19和一可更換液體處理卡匣20。在過濾頭19和液體處理卡匣20上的機械介面，使得後者可機械式地以實質上流體緊密的方式連接至過濾頭19。

過濾頭19包括一入口連接器21，以連接至供應未處理水的一供應線。例如，這可為自來水。過濾頭19更包括一出口連接器22，以連接至一導管(未顯示)，以將經處理水帶至一個或多個器具(未顯示)。

進入過濾頭19之一第一分率的未處理水，沿著一第一流體路徑而流經液體處理卡匣20。一第二分率體積的水流經一第二流體路徑。第二分率對應於混合分率。如同在第一系統中，包括一個或多個閥的一可變比例分流器23，係設置為將進入的水分成第一和第二分率。可變比例分流器23係由一馬達24而調整，例如，可為伺服馬達或步進馬達。在後者情況下，可設置一偵測裝置(未顯示)以決定可變比例分流器23的設定。

第一和第二流體路徑都通過液體處理卡匣20，其具有兩個分開的入口和一個出口，當液體處理卡匣20與過濾頭19機械地連接時，每個設置為分別與相關的過濾頭19之出口和入口密封地連接。一下降管25設置為將沿著第一流體路徑之水的部分帶到液體處理介質之一第一床26。沿著第二流體路徑之水的部分係被引導到液體處理介質之一第二床27，在使用時其設於液體處理介質之第一床26的下游。第一流體路徑亦經過液體處理介質之第二床27，結果其功能係作為一混合位置，在此第一和第二流體路徑結合且個別的水部分在此混合。此混合水然後經由出口而離開液體處理卡匣20，以再進入過濾頭19。

液體處理介質之第一床26包括一離子交換物質，例如為離子交換樹脂粒之形式，至少初始為氫形式。使用一可更換液體處理卡匣20，允許使用不容易在線上被再生的弱酸性離子交換樹脂。反而，當樹脂耗盡時，將液體處理卡匣20返還到供應者，以使樹脂得以再生。

液體處理介質之第二床27亦可包括一離子交換物質，甚至是一陽離子交換物質，但至少是設置為將對暫時硬度有貢獻的礦物質除去到比第一床26之介質為較少的程度。一般而言，第二床27不會包括一離子交換物質，但會包括液體處理介質之其他類型，特別是活性碳。其亦可包括緩衝劑，以將經處理水的pH穩定為一期望範圍內。再者，一般而言，範圍的下限可為5和7之間。範圍的上限一般為7和9之間。

床26，27通當佔優勢地包括相當鬆散形式的顆粒物質。一個或多個網或格(未顯示)可提供為避免物質顆粒由液體處理卡匣20中沖出。然而，為了將流速在整個過濾頭19中維持在一般壓力差值，此保留裝置不能將非常細的顆粒濾出。至少在第一次使用新的液體處理卡匣20時，此微細顆粒可與經處理水被沖出。發現到這些顆粒對於液體處理卡匣20下游經處理水的導電度，有不可預期影響。以下詳細討論的決定未處理水之暫時硬度的方法，因此將此現象列入考慮。

再者，可在水中釋出的緩衝劑，亦對於液體處理卡匣20下游水的導電度有影響。在第一床26之液體處理介質耗盡之前，這些緩衝劑會被用光。結果，在液體處理卡匣20使用壽命中，有一個期間是液體處理卡匣20下游測量所得之導電度被緩衝劑所影響，有一個期間是緩衝劑大致上只反應第一床26之處理的影響(假設第二床27不包括任何離子交換物質)。

最後，所期望的是流過液體處理卡匣20的水流是斷續地，依據接收液體處理系統而來之水的器具的使用水的特性而定。起初，液體處理介質之第一床26中的介質，在一般壓力差值佔優勢之速率下，對於流經第一流體路徑之水中除去暫時硬度有貢獻之所有離子是有效的。當介質耗盡時，暫時硬度引發成分被除去的程度，會以可預期的方式減少。在此所述的以液體處理卡匣20下游進行的導電度測量為基礎的未處理水之暫時硬度的決定，在液體處理卡匣20之使用壽命中的至少某個期間中，可將此列入考慮。在水流已被中斷一段時間後，將被取出的第一水量會比接下來流過的水被軟化得更多，這項事實也可被列入考慮，因為當沒有水流經卡匣20時，液體處理卡匣20具有水可停滯之某種空體積。由於與液體處理介質接觸較長時間，停滯的水會比接下來直接流過的水更為軟化，至少當第一床26中之介質不再完全為氫狀態。

液體處理卡匣20具有一機器可讀之標誌28。過濾頭19包括一裝置29以由與過濾頭19連接之液體處理卡匣20的機器可讀標誌28讀取資料。為構成容易，讀取的方式是非接觸式的。例如，標誌28可為一光的、電子的、或電磁的可讀取裝置，例如，條碼或RFID(無線電-頻率識別裝置；radio-frequency identification device)晶片。在一實施例中，裝置29和標誌28係設置為使得裝置29將資料寫入標誌28。

儲存在標誌上的資料包括以下之至少一者：液體處理卡匣20之一識別、第一床26之液體處理介質之一識別類型、第二床27之液體處理介質之一識別類型、液體處理卡匣20之一獨特識別(例如，以序號的形式)，以及液體處理卡匣之使用程度或液體處理介質之消耗程度的資料。後者可藉由在液體處理卡匣20使用期間將資料寫入標誌28而得以更新。

過濾頭19更包括一資料處理單元30和記憶體 31。資料處理單元30係設置為控制電子馬達24，以達到有期望特性之水的混合。其由一流量計32得到資料，以測量流經過濾頭19之體積流速和累積體積之至少一者。因為其控制混合分率，資料處理單元30也可計算流經液體處理介質之第一和第二床26，27之水的個別的體積。

在第2圖之系統中，和第一系統之偵測裝置12有類似構造的一偵測裝置33包括一分開外殼，具有一入口連接器34以液體緊密地連接至過濾頭19的出口連接器22，以及一出口連接器35以連接至一導管(未顯示)以將經處理水供應至一器具(未顯示)。偵測裝置33係設置為提供表示流經第一和第二流體路徑之混合水的導電度的一訊號，特別是包括表示已對於水溫度由一參考溫度而偏移而作過調整的導電度的一訊號。此訊號經由一介面36而達到資料處理單元30。訊號的值係表示用於決定未處理水之碳酸鹽硬度的一第一參數。

一另外介面37包括一使用者介面和一資料交換介面的至少一者，前者用於接收使用者輸入和/或提供可認得形式的輸出，後者用於與一外部裝置交換資料，例如，一器具被連接於出口連接器35。

另外介面37係用於一實施例中，以得到表示液體處理卡匣20下游水之暫時硬度的一目標值的資料。此資料可簡單的表示水欲應用的類型，在此情況下，資料處理單元30使用儲存的資料以決定目標值。另外介面37可用於提供以下資料的至少一者：表示液體處理卡匣20之下游水和/或未處理水之實際碳酸鹽硬度的資料，表示液體處理卡匣20之第一床26之液體處理介質的消耗程度的資料，以及表示已達到某消耗程度的資料。

第3圖為一實施例之方法，藉由資料處理單元30 以決定混合分率x的適合設定以及可變比例分流器23的設定，以下將以一新液體處理卡匣20的偵測為觀點而說明。在此之前，資料處理單元30將已得到離開過濾頭19之水的碳酸鹽硬度的目標值。

一旦偵測到連接了一新的液體處理卡匣20，資料處理單元30使用(狀態38)裝置29而由標誌28讀取資料。

此活動包括決定液體處理卡匣20的適合度。藉由實施例，可使用一類型識別器以決定是否一類型的液體處理介質適合於使此方法進行第3圖所示之階段。只有類型是至少一預設定類型者，此方法才可進行到下一階段39。這使得資料處理單元30，可將包括氫形式陽離子交換介質以軟化水的液體處理卡匣20和包括另外介質以除去例如石膏的液體處理卡匣20之間作區別。後者類型的液體處理卡匣20不適合於在此所述之使用混合位置下游水(液體處理介質之第二床27)的導電度來決定未處理水的碳酸鹽硬度的方法。資料處理單元30可使用一不同的方法(未顯示)，以在偵測到有設置為由水中除去石膏之一液體處理卡匣20後，設定混合分率x。類似地，如果卡匣20的類型是未知的，資料處理單元30可使用有較大安全範圍的方法來設定混合分率x(未顯示)，因為碳酸鹽硬度降低的程度是未知的。這導致表示有需要比實際消耗狀態所需要者更快地去更換液體處理卡匣20。或者，如圖示，如果資料處理單元30無法識別卡匣的類型，其可經由另外介面37而簡單地返回一錯誤訊息。

在此階段38的適合度檢查之一另外元件，包括讀取表示液體處理卡匣20之使用狀態的資料。這些資料是藉由將目前值寫入回到標誌28而連續地更新，以下將說明。因此，如果液體處理卡匣20在被偵測之前已經使用，則其使用壽命所到達的階段可被決定。如果資料表示液體處理卡匣20已達到其使用壽命的終點時，則這使得液體處理卡匣20成為不適合的。一適當的錯誤訊息會經由另外介面37而返回，且方法就不再進行。

在此使用的實施例，資料處理單元30使用第二參數，其形式為第一和第二使用測量，以追蹤一液體處理卡匣20的狀態。

第一使用測量V簡單地為流經第一床26(亦即，第一流體路徑的液體處理部分)的水的總體積。在另一實施例中，第一使用測量表示流經液體處理卡匣20的水的總體積，亦即，流經第一流體路徑的水的體積和流經第二流體路徑的水的體積的總合。為目前的目的，此另外方式可為液體處理卡匣20之可消耗部分之使用狀態的相當足夠的近似化。值得注意的是，第一使用測量V對應於從液體處理部分中之液體處理介質於初始狀態開始在液體流經液體處理部分的期間內之一變數的一積分(intergral)，此變數表示液體處理卡匣20之液體處理部分(液體處理介質之第一床26)的使用速率，且此變數係與體積流速為一對一的對應。

一第二使用測量E，係形成一第二參數，為已流經第一床26(亦即，在第一流體路徑中之液體處理部分)之水的體積流速的一權重積分(weighted integral)。流速係以未處理水的暫時硬度作為權重。依據液體處理卡匣20的目前階段，以及依據過濾頭19之前是否已被使用，在任何特別時間，用作權重因子的暫時硬度值，係為以離開液體處理卡匣20之水的導電度為基礎而決定的值，基於默認設定的一假設值或是由先前決定而得的一儲存值。再者，值得注意的是，第二使用測量E亦對應於從液體處理部分中之液體處理介質於初始狀態開始在液體流經液體處理部分的期間內之一變數的一積分，此變數表示液體處理卡匣20之液體處理部分(液體處理介質之第一床26)的使用速率，且此變數對應於目前體積流速和權重因子之一目前值的乘積。

在液體處理卡匣20裝設好時(狀態38)，使用測量 V,E讀到的初始值是用於初始化記憶體31的計數器(狀態39)。如果在標誌28沒有值存在，則將初始值設定為零。

然後(複合狀態40)，資料處理單元30進行一操作狀態，其中以與第一使用測量V之目前值相關的方法，藉由調整可變比例分流器23的設定而設定混合分率x。為此目的，第一使用測量V的目前值被連續地更新，且目前值定期被寫入標誌28(子狀態41)。

再者，第二使用測量E的目前值被連續地更新(子狀態42)。在一實施例中，此值亦定期地被寫入標誌28。

在控制混合分率x的狀態40中，資料處理單元30 是在四個不同子狀態43-46中之一者，依據第一使用測量V之目前值而定。假設此值開始於零(亦即，液體處理卡匣20尚未被使用)，則首先進入一第一子狀態43。

在狀態43時，第一參數之目前值(已作溫度調整的導電度)不是用來控制混合分率x。在圖示實施例中，完全沒有計算未處理水之暫時硬度的目前值，因此導電度的目前值(已調整溫度)是被忽略的。另外的方式是，可用以下兩子狀態44，45相同的方式計算暫時硬度的目前值，但是不是用作控制混合分率x的基礎。然而，如果第一使用測量V有低於一第一值V₁的一值，儲存於記憶體31中的暫時硬度的一值係用於設定可變比例分流器23，將混合分率x設定為適合於達到液體處理卡匣20中混合位置下游所提供之混合水之暫時硬度目標值的一值。

如果可以，以液體處理系統(當有連接一先前液體處理卡匣20)所提供之水的第一參數值作基礎所計算得的暫時硬度的一值，係由記憶體31而恢復。然後，此暫時硬度值係用於調整可變比例分流器23之設定的另外程序。如果過濾頭19是首次使用，則使用在第一次設定過濾頭19時由一使用者或外部裝置以介面37所提供的暫時硬度值。在另一實施例中，使用一工廠設定之默認值。因此，資料處理單元30決定是否提供暫時硬度之一目前值，其係基於由液體處理系統提供之混合水之至少一導電度的目前值而得到，且此決定係基於自從第一次使用後流經流體處理介質之第一床26之水的總體積的目前值。如果目前值是小於某一最小值V₁，則不使用導電度的目前值(由一參考溫度之偏移而作調整)。控制混合分率x之程序以達到由液體處理系統所提供之水的暫時硬度目標值，係在與由偵測裝置33測量之導電度的目前值(已溫度調整)獨立地進行。如上述，由於液體處理卡匣20中存在的粒子被沖掉而不保留在機械濾材中，所以導電度在初始時變動得很大，將此事實列入考慮。

一旦第一使用測量值V超過第一值V₁，則進入一第二子狀態44。在子狀態44中，使用第一參數之一目前值來計算未處理水之碳酸鹽硬度的一目前值，然後其用來依據液體處理卡匣20之下游水的碳酸鹽硬度的一目標值以調整可變比例分流器23的設定。計算的進行方式是和在第三子狀態45中所進行的類似，除了第二子狀態44的方法包括將緩衝劑之釋出列入考慮所作校正之額外步驟。因此，首先，第三子狀態45的方法將參考第4圖而作說明。

如上述有關於方程式(1)的討論中，由於第一液體處理系統之液體處理部分4的處理，與混合分率x相關的導電度之一衍生近似值s’(x)對於導電度之差異△s給予相當好的估計。在第二液體處理系統中，液體處理介質之第一床26對應於第一液體處理系統之液體處理部分4。因此，計算與混合分率x相關的(經溫度調整的)導電度S之衍生近似值，以得到在第一床26中液體處理介質的處理所造成的(經溫度調整的)導電度之差異△s的估計。

從混合分率之一目前值x ₀開始，在第一步驟47中將混合分率調整至一第一值x ₁=x ₀+△x/2。在延遲時間足夠長以確保在新比例之下的水開始達到偵測裝置33之後，得到第一參數之一第一值s(x ₁ )(經溫度調整之導電度)(步驟48)。然後(步驟49)，將混合分率x設定為一第二值x ₂=x ₀-△x/2，與第一值x₁不同。在延遲時間足夠長以確保在新比例之下的水開始達到偵測裝置33之後，得到第一參數之關聯值s(x ₂ )(步驟50)。此值為第一參數之最新可得值，可視為目前值。

接著，計算(步驟51)第一參數之目前和先前值之間的差異s(x ₁ )-s(x ₂ )，且除以(步驟52)混合分率之相關值之間的差異△x=x ₁ -x ₂。結果為經第一床26中之液體處理介質之處理後所造成的(經溫度調整之)導電度之差異值△s的估計。假設對碳酸鹽硬度有貢獻的所有和僅有的成分是被第一床26所除去，且流經第二床27的水沒有導電度的改變，則在另外步驟53中，藉由將此值除以首先決定的(步驟54)一轉換因子F，而可直接轉換為碳酸鹽硬度之測量。

在一實施例中，係使用一常數轉換因子F，例如， 30μS/°dH，其中dH表示deutsche Härte。

在另一實施例中，係使用一轉換因子F，其係與在混合分率之第一值x₁之下的第一參數值s(x1)和在混合分率之第二值x₂之下的值s(x₂)的至少一者呈線性相關。在此實施例的一特別情形中，係使用一轉換因子F，其隨著兩值s(x₁)，s(x₂)的平均值而呈線性減少，在與本案為相同申請者且為同時申請中的國際專利申請案No.PCT/EP2013/064112(於2013年7月4日申請)中有更詳細的說明。藉由實驗，且藉由使用Debye-Hückel-Onsager原理而設計導電度對於礦物質濃度的相關性而發現到，此可變轉換因子可改善碳酸鹽硬度決定的正確性。

混合分率的改變△x可為相當小，0.2量級或更小，例如0.1。結果，在步驟47-53進行時，過濾頭19下游的任何器具可保持連接著。步驟可相當經常性地重覆，但以天為量級的時間間隔通常可足夠去捉取未處理水之暫時硬度的變化。

在第二子狀態44中，假設液體處理部分是完全有效的。然而，最後步驟53接下來是一另一步驟(未顯示)，其中計算得之碳酸鹽硬度係以第5圖所示之方式加入與第一使用測量V之目前值有關的一值來作校正。也就是說，校正與第一使用測量值V呈線性減少，當第一使用測量V達到一第二值V₂時，其達到零，觸發從第二到第三子狀態的轉移。因此，以第一參數(溫度調整之導電度)之至少一目前值為基礎之碳酸鹽硬度的決定，係依據一第二參數(以第一使用測量V之形式)之一目前值作調整，其決定是否要進行校正以及部分決定此校正尺寸應該為何。

決定校正尺寸的另外因子，對應於第5圖所示之圖的平坦部高度，為水本身的碳酸鹽和永久硬度。這是因為如果碳酸鹽硬度程度較高時，會造成緩衝作用，且如果永久硬度較高時，緩衝劑也會以較高的速率消耗。因此，在第二子狀態44開始時，進行一重覆過程。首先，如果沒有緩衝作用時，計算碳酸鹽硬度。然後，以一默認值將此值作校正。在許多重覆的每一次中，使用校正值來決定用作校正的一新值，且重覆碳酸鹽硬度的計算。新值係與碳酸鹽硬度以及永久硬度之計算估計皆有關。計算估計係以導電度和碳酸鹽之計算值為基礎而得，實質上係將導電度值減去引起碳酸鹽硬度之成分對於導電度的貢獻，且將導電度值之剩餘比例歸因於引起硬度成分的濃度。在達到中斷重覆之至少一標準時，則將對應於第5圖所示之曲線的高度的值固定。然後，將第一和第二值V₁,V₂轉化，使得第5圖所示之曲線下的面積維持在某值(本質上對應於在卡匣20之生命週期開始時就有的緩衝劑的量，減去以永久硬度之測量為基礎所計算之值)。

在一實施例中，將另外關係應用於第三子狀態45 中，其中轉換因子F亦與以第一使用測量V的形式之一第二參數的目前值有關，或者，與以第二使用測量E的形式之一第二參數之目前值有關。以此方式，由於離子交換介質的部分消耗(鍵結的氫被活性位置的鈣和鎂所取代)，在第一床26中的液體處理介質在優勢流速下不再能夠除去對暫時硬度有貢獻的所有成分，在此將此事實列入考慮。

當第一使用測量V形式之第二參數達到某最大值 V₃時，控制混合分率的方式不再是使用碳酸鹽硬度之計算目前值作為輸入。然而，系統移至一第四子狀態46，其中該混合分率x被調整以達到經溫度調整之導電度的一特別值。例如，此特別值可為使用一轉換表以碳酸鹽硬度之目標值為基礎而決定，或者可為轉移到第四子狀態之前的最後值。

在第四子狀態46中，在流經液體處理部分(亦即，第一床26)之液體流中斷後液體又開始流動，緊接而後所得到的測量值係被忽略。測量值只用來在某體積之液體已流經液體處理系統(特別是液體處理部分)之後，決定對於調整混合分率之另外程序的一輸入。如上所述，當離子交換物質已經明顯耗盡時，這造成由停滯水所致的效果。

在一實施例中，係將以下事實列入考慮，液體處理系統在較長時間後會閒置，例如，當用於處理公司餐廳的水在週末時間後。在星期開始時，由系統中排出水的第一體積會有相當低程度碳酸鹽硬度，因為由液體處理卡匣20所處理的比例在經過週末已維持停滯。結果，測量訊號會表示導電度的一低值。這不應該導致立即調整混合分率x，因為下一次排水此值會增加。因此，對應於水流中斷後一最小體積水經過的在四個先前時間間隔的每個終點時所得的至少一個別值，以及對應於水流中斷後一最小體積水經過的在最後時間間隔終點所得之至少一個別值，係進行平均。此平均係用於控制混合分率x。中斷可為1分鐘這樣小。其可隨著第一或第二使用測量V,E的值之增加而減少。

所有的一切，使用未處理水之碳酸鹽硬度的最佳測量以連續地更新第二測量E(在第二和第三同時的子狀態中計算，在第一和第四同時的子狀態中由記憶體31中取回)。在達到一預決定最大值Emax時，提供更換液體處理卡匣20之一訊號(子狀態55)。當一使用者更換液體處理卡匣20或關閉系統以進行更換時，控制混合分率的狀態40被撤離。在一其他實施例中，系統本身觸發關閉，例如，在決定第一或第二使用測量V,E已達到一另外最大值時。

決定子狀態43-46之間的轉移以及到偵測第一床 26之液體處理介質消耗之同時發生的子狀態55，係由第一狀態38中的標誌28讀取，或者使用識別液體處理卡匣20之類型的資料作為進入儲存於記憶體31中之此資料的表的一鎖匙而由記憶體31中讀取。因此，對於經處理水之導電度造成影響的液體處理卡匣20之特性，係列入考慮，以達到最可靠的輸入，以進入調整混合分率x之程序中，以符合對於由液體處理系統供應到其下游器具的水之碳酸鹽硬度的目標值。

第一液體處理系統之資料處理單元9，主要執行上述相同的方法，但是當液體處理部分4之液體處理介質被更換或再生時，其不偵測一新的液體處理卡匣的連接，而是重新設定。

也可不只使用一個偵測裝置12,33，上述之方法可調整為使用於一第三液體處理系統(第6圖)，其包括兩個偵測裝置56,57和一流量計58。第三液體處理系統包括一入口59以接收未處理水，以及一出口60以提供已流經一第一流體路徑之水和已流經一第二流體路徑之水的混合水。第一和第二流體路徑在一混合位置61處結合。

為簡化說明，液體處理部分62只顯示完全分離的第一流體路徑，第二流體路徑並不包括液體處理介質。可知道的是，這只是一個簡化的系統，其包括液體處理部分62作為一液體處理卡匣中之液體處理介質之一床，第二流體路徑亦流經此。液體處理部分62具有和第一液體處理系統之液體處理部分4以及第二液體處理系統中液體處理介質之第一床26相同的組成。

如同在第一和第二液體處理系統中，一控制裝置63控制決定混合分率x之可變比例分流器64之設定。

第一偵測裝置56係建構對應於第一液體處理系統之偵測裝置12(第1圖)，係位於液體處理部分62之上游。在圖示之實施例中，其甚至位於可變比例分流器64之上游。效果為，在實施例中，其可在一過濾頭的外面，其中第三液體處理系統係以包括一過濾頭和一可更換液體處理卡匣的一系統實行。

第二偵測裝置57，亦建構對應於第一液體處理系統之偵測裝置12(第1圖)，係位於液體處理部分62之下游，混合位置61之上游。

為了決定未處理水之暫時硬度，使用第3圖所示之方法，但是在第二和第三子狀態44，45中以液體處理部分62下游測得之(經溫度調整之)導電度之至少個別值為基礎而決定之碳酸鹽硬度值的決定方式是不同的。並不以第二偵測裝置57所得之訊號的目前值和在不同混合分率之下的一先前值作為碳酸鹽硬度之目前值的基礎，而是以訊號之一目前值和由第一偵測裝置56所測得之(經溫度調整之)導電度之目前值作為基礎。

因此，如第7圖所示，控制裝置63得到這兩個值(步驟65,66)。然後，其決定(步驟67)這兩個值之間的差異。此值表示由於水在液體處理部分62中之處理而造成的(經溫度調整之)導電度改變。因此，當液體處理部分62中之液體處理介質設置為除去對暫時硬度有貢獻的實質上所有成分時，導電度的改變是與未處理水之該些成分之濃度直接成比例的。

在第4圖所示之方法中，在與對應步驟54相同的步驟68中，控制裝置63得到一轉換因子F。因此，在此步驟68之一實行中，由記憶體中讀取一常數轉換因子F，例如30μS/°dH。在另一實行中，因子F之值係使用例如由偵測裝置56,57而得之兩個值之一平均以記憶體中儲存之一線性關係為基礎而決定的。依據儲存之關係，轉換因子F隨著導電度之絕對值而線性減少。不使用兩導電度值的一平均，而可只使用兩值之一，可避免計算平均的需要。

最後(步驟69)，將經溫度調整之導電度改變除以在先前步驟68中決定的轉換因子F之值，得到未處理水之碳酸鹽硬度之測量。將此值用作調整可變比例分流器64之設定的程序中的輸入，以達到在混合位置61下游經處理和未處理水之混合水之碳酸鹽硬度之一目標值。

第3圖所示之第四子狀態46，在第三流體處理系統(第6圖)中實行時亦需要作些微的改變。這是因為混合位置61下游水之導電度或經溫度調整之導電度不是直接測量的。然而，此值係以由偵測裝置56,57而得之未處理和經處理水的值以及由可變比例分流器64之設定所決定之混合分率x之值為基礎而預測得的。

因此，在本揭露的意義內，第三液體處理系統亦使用形成一第二參數的一個或兩個變數V,E，以決定是否以液體處理部分62下游測量的(經溫度調整之)導電度的至少一目前值為基礎而提供碳酸鹽硬度測量之一目前值，而作為可變比例分流器64設定之調整程序的輸入。再者，使用變數V,E之至少一者之目前值以調整碳酸鹽之決定。以此方式，依據液體處理部分62中包括的液體處理介質之使用壽命期間，盡可能可靠地將一測量用作設定調整程序的輸入。

本發明不限於上述實施例，可在所附申請專利範圍的範圍內作變化。例如，第二和第三子狀態44,45可合併為一，只要此系統在此狀態中，將緩衝劑釋出列入考慮而作校正。將離子交換物質之逐漸消耗列入考慮而作的轉換因子的校正，在此狀態下可省略，在此情況下，對於最後子狀態46而撤離子狀態時，第二參數之值(形成一第二參數之第一變數V或第二變數E)可為一較低者。