[發(fā)明專利]一種濃縮咖啡品質(zhì)的軟測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810993679.7
• 申請(qǐng)日: 2018-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN109238353B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵之江;張舵;朱晟華;劉樂文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 33200 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 劉靜;邱啟旺<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=

本發(fā)明公開了一種濃縮咖啡品質(zhì)的軟測(cè)量方法。在咖啡機(jī)上搭建傳感信息測(cè)量系統(tǒng)；所述傳感信息測(cè)量系統(tǒng)包括稱重模塊、熱電阻、熱電偶、壓力表和視覺傳感器；熱電阻用于測(cè)量鍋爐外壁溫度；熱電偶用于測(cè)量咖啡機(jī)出口的咖啡液溫度；壓力表測(cè)量泵出口壓力；視覺傳感器用于獲取出口咖啡液顏色信息。對(duì)傳感器信息進(jìn)行處理，計(jì)算出平均鍋爐溫度、平均出口溫度、出口溫度達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間、出水時(shí)間、沖煮時(shí)長、平均壓力、平均流量、流量達(dá)到平穩(wěn)的時(shí)間、咖啡出口顏色變化等指標(biāo)。通過咖啡傳感器信息的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和咖啡萃取過程機(jī)理，確定指標(biāo)的上下限參考范圍。結(jié)合先驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)知識(shí)對(duì)濃縮咖啡品質(zhì)進(jìn)行軟測(cè)量，消除人工品嘗的隨意性和經(jīng)驗(yàn)依賴性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于咖啡機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種濃縮咖啡品質(zhì)的軟測(cè)量方法。

背景技術(shù)

中國的咖啡市場在近年來逐漸擴(kuò)大，其中意式濃縮咖啡是一種高壓萃取的咖啡，是指熱水在9bar左右的壓力下流過經(jīng)烘焙研磨的咖啡，通過機(jī)械沖刷和溶解作用，將咖啡粉中的物質(zhì)萃取到熱水中，形成濃縮咖啡飲品。

咖啡機(jī)經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的不斷完善，制作工藝和機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)十分成熟。咖啡機(jī)一般包括水箱、鍋爐、泵、沖煮頭、粉碗等部分。水箱中的冷水在泵的作用下抽取到鍋爐中，進(jìn)行加熱。咖啡機(jī)工作時(shí)，泵開啟，鍋爐中的熱水在泵的驅(qū)動(dòng)作用下流出鍋爐，到達(dá)沖煮頭。在沖煮頭處，熱水流經(jīng)分水器變成均勻的數(shù)股細(xì)小水流，流經(jīng)裝在粉碗中的咖啡粉餅。

單片機(jī)程控系統(tǒng)在咖啡機(jī)上得到廣泛使用，并有智能化的發(fā)展趨勢(shì)，體現(xiàn)在沖煮監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)控制和品質(zhì)優(yōu)化等智能功能的出現(xiàn)和發(fā)展。咖啡機(jī)參數(shù)如溫度、壓力、咖啡液體積、鍋爐液位等得到監(jiān)測(cè)和控制，出現(xiàn)了通過咖啡粉的粒徑信息預(yù)測(cè)咖啡沖煮品質(zhì)的方法。

濃縮咖啡沖煮是一個(gè)微觀變化十分復(fù)雜的過程，人為操作失誤又會(huì)對(duì)咖啡品質(zhì)產(chǎn)生很大影響。通過對(duì)濃縮咖啡沖煮過程宏觀參數(shù)的測(cè)量，可以獲取大量有用信息。現(xiàn)有濃縮咖啡機(jī)不能通過對(duì)沖煮過程可測(cè)參數(shù)加以利用，分析得到一種較為客觀的咖啡品質(zhì)評(píng)估結(jié)果，并對(duì)使用者提出可行性建議。因而通過指標(biāo)檢測(cè)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，及機(jī)理分析，可以消除人工品嘗的隨意性和經(jīng)驗(yàn)依賴性，為進(jìn)一步品質(zhì)調(diào)控和優(yōu)化建立很好的評(píng)估體系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種濃縮咖啡品質(zhì)的軟測(cè)量方法，通過收集濃縮咖啡沖煮過程的傳感信息，對(duì)咖啡品質(zhì)進(jìn)行軟測(cè)量。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種濃縮咖啡品質(zhì)的軟測(cè)量方法，該方法包括以下步驟：

(1)在咖啡機(jī)上搭建具有用戶界面的傳感信息測(cè)量系統(tǒng)，所述傳感信息測(cè)量系統(tǒng)包括稱重模塊、熱電阻、熱電偶、壓力表和視覺傳感器；所述稱重模塊用于測(cè)量從咖啡機(jī)流出的咖啡液的重量；所述熱電阻用于測(cè)量鍋爐外壁溫度；所述熱電偶用于測(cè)量咖啡機(jī)出口的咖啡液溫度；所述壓力表用于測(cè)量泵出口壓力；所述視覺傳感器用于獲取出口咖啡液顏色信息；這些測(cè)量信息通過用戶界面實(shí)時(shí)顯示，便于使用者了解當(dāng)前沖煮狀態(tài)；

(2)對(duì)單次完整沖煮過程的傳感器測(cè)量信息進(jìn)行處理，計(jì)算出沖煮過程多種指標(biāo)，包括平均鍋爐溫度、平均出口溫度、出口溫度達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間、出水時(shí)間、沖煮時(shí)長、平均壓力、平均流量、流量達(dá)到平穩(wěn)的時(shí)間、咖啡出口顏色變化；

(3)通過傳感器測(cè)量信息的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和咖啡萃取過程機(jī)理，確定指標(biāo)的上下限參考范圍；

(4)結(jié)合先驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)知識(shí)對(duì)濃縮咖啡品質(zhì)進(jìn)行軟測(cè)量：通過判斷傳感器測(cè)量曲線是否存在形狀異常以及各沖煮指標(biāo)是否超出上下限參考范圍，對(duì)濃縮咖啡進(jìn)行缺陷診斷和品質(zhì)評(píng)估，消除人工品嘗的隨意性和經(jīng)驗(yàn)依賴性。

進(jìn)一步地，所述稱重模塊固定在咖啡出口處，選取量程為1kg的懸臂平行梁稱重傳感器，對(duì)盛有咖啡的杯子稱重，和空咖啡杯重量相減得到咖啡重量；由于咖啡密度與水接近，且基本固定，通過咖啡重量信息可以換算得到咖啡體積；對(duì)咖啡體積前后兩時(shí)刻的測(cè)量值進(jìn)行差分運(yùn)算可以得到咖啡流量。