專利名稱：橢圓形齒輪計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于流體測(cè)量的橢圓形齒輪計(jì)，該齒輪計(jì)包括布置成在設(shè)置于殼體的腔中同步轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)橢圓形齒輪，待測(cè)量介質(zhì)布置成流動(dòng)通過(guò)該腔，齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與流率成比例，該齒輪計(jì)裝配有用于檢測(cè)橢圓形齒輪的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的裝置。
背景技術(shù)：
上述類(lèi)型的橢圓形齒輪目前在對(duì)諸如液體的介質(zhì)進(jìn)行流體測(cè)量方面是公知的，應(yīng)用于不同的技術(shù)領(lǐng)域。
使用橢圓形齒輪計(jì)的關(guān)鍵方面是檢測(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。從齒輪的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)獲得的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)流率的判定。在現(xiàn)有技術(shù)方案中，齒輪的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)通常通過(guò)為齒輪設(shè)置檢測(cè)件或多個(gè)檢測(cè)件而進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)使用由不導(dǎo)電材料制成的傳感器殼體結(jié)構(gòu)和齒輪時(shí)，由金屬制成的檢測(cè)件可使用感應(yīng)性傳感器進(jìn)行檢測(cè)。在導(dǎo)電的情況下，使用非磁性齒輪和殼體，檢測(cè)件可以是借助設(shè)置在殼體外部的Reed或Hall式傳感器檢測(cè)的磁體。
上述方案原則的優(yōu)勢(shì)在于傳感器可設(shè)置于封裝在殼體中的計(jì)量部件的外部。當(dāng)然，缺點(diǎn)在于，它們僅能夠獲得一些脈沖/齒輪轉(zhuǎn)，例如1至4個(gè)脈沖/齒輪轉(zhuǎn)，因此，關(guān)于流率的信息仍然是不準(zhǔn)確的。
為了消除上述方案不精確的問(wèn)題，在本領(lǐng)域已經(jīng)提出將角度傳感器安裝至橢圓形齒輪軸的方案。這種方案的優(yōu)勢(shì)在于，例如根據(jù)傳感器的類(lèi)型獲得脈沖數(shù)，可以是1000個(gè)脈沖/轉(zhuǎn)。
但是，采用角度傳感器的方案的問(wèn)題在于，如何將旋轉(zhuǎn)軸密封至測(cè)量部件的殼體。
所引用的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例包括日本出版物7190828、 8285654、 5264315以及美國(guó)出版物5992230記載的方案
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠消除現(xiàn)有技術(shù)的劣勢(shì)的方案。這是通過(guò)本發(fā)明的橢圓形齒輪計(jì)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的橢圓形齒輪計(jì)的特征在于，用于檢測(cè)橢圓形齒輪的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的裝置包括布置于橢圓形齒輪其中之一 的永磁體，與旋轉(zhuǎn)軸同心，以及布置在殼體壁部的外表面上的傳感器回路，其位置與永磁體的位置重合。
最重要的，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于其允許進(jìn)行精確的測(cè)量，而不會(huì)引起與密封有關(guān)的任何問(wèn)題。換句話說(shuō)，本發(fā)明成功地將現(xiàn)有技術(shù)方案的優(yōu)勢(shì)與消除現(xiàn)有技術(shù)劣勢(shì)結(jié)合到一起。


在下文中，將參照如附圖所示的實(shí)施例公開(kāi)本發(fā)明，其中圖la至le示出橢圓形齒輪計(jì)的操作原理的一系列示意性視圖；圖2示出用于檢測(cè)齒輪運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)有技術(shù)方案的實(shí)例；圖3是從另一方向示出圖2的實(shí)例的視圖；圖4示出在本發(fā)明的方案中使用的傳感器的基本原理；圖5是在本發(fā)明的齒輪計(jì)中檢測(cè)橢圓形齒輪的示意性視圖；圖6是示出本發(fā)明的方案的不同連接(coupling)備選方案和傳感器功能的方框圖。 '
具體實(shí)施例方式
圖la至le示出橢圓形齒輪計(jì)的操作原理的一系列示意性視圖。該橢圓形齒輪由附圖標(biāo)記1和2示出。齒輪l、 2布置成在形成于殼體3中的腔4中同步地旋轉(zhuǎn)，待測(cè)量介質(zhì)布置成流過(guò)該腔。齒輪1、 2的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)與流率成比例。
由于與橢圓形齒輪計(jì)的操作原理相關(guān)的技術(shù)在本領(lǐng)域技術(shù)人員中已經(jīng)公知，所以與其有關(guān)的各方面在本文中不再進(jìn)行詳細(xì)地討論。
此外，橢圓形齒輪計(jì)的操作的關(guān)鍵特征是檢測(cè)齒輪的旋轉(zhuǎn)。圖2和3示出現(xiàn)有技術(shù)齒輪移動(dòng)檢測(cè)原理的實(shí)例。
在圖2和3中使用類(lèi)似的附圖標(biāo)記表示圖la至le所示的類(lèi)似部件。圖2和3所示的實(shí)例的操作以使用Hall傳感器為基礎(chǔ)。Hall元件在圖中由附圖標(biāo)記5表示，布置于齒輪的磁體采用附圖標(biāo)記6表示。另外，圖3清楚地示出其上布置有橢圓形齒輪以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸7。
以Hall元件為基礎(chǔ)的方案也示出本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，因此與其有關(guān)的各方面沒(méi)有在本文中進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。圖2和3也示出該方案的劣勢(shì)在于，齒輪每轉(zhuǎn)一次所獲得的脈沖量較小，因此該齒輪計(jì)沒(méi)有在精確性方面提供最佳的可能特性。
本發(fā)明的基本思想是提供一種結(jié)合有現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì)的橢圓形齒輪計(jì)方案，即從殼體外部檢測(cè)齒輪移動(dòng)并且使用角度傳感器式測(cè)量原理，由此，齒輪每轉(zhuǎn)一次可獲得大量的脈沖數(shù)并實(shí)現(xiàn)高測(cè)量分辨度。
根據(jù)本發(fā)明，齒輪移動(dòng)借助磁性角度傳感器進(jìn)行檢測(cè)，該傳感器的基本原理如圖4所示。該結(jié)構(gòu)包括永磁體8和傳感器回路9。永磁體8設(shè)置于橢圓齒輪其中之一，與轉(zhuǎn)動(dòng)軸7同心，并且布置成隨著齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該傳感器回來(lái)9設(shè)置在殼體3的壁部的外表面上，其位置與永磁體8重合。圖5是本發(fā)明的構(gòu)造的示意性視圖。圖5也示出由附圖標(biāo)記10示出的電路板，其上布置有傳感器回路9。
殼體3的傳感器回路9與永磁體8之間的壁部的厚度可以是例如0.5-1.8mm。該殼體可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，諸如非磁性鋼。
傳感器回路9布置成相應(yīng)于永磁體8的角度位置產(chǎn)生一個(gè)脈沖/轉(zhuǎn)，優(yōu)選的間隔為小于l度，例如0,35度?？墒褂萌魏芜m當(dāng)?shù)膫鞲衅骰芈纷鳛閭鞲衅骰芈?。適當(dāng)?shù)膫鞲衅骰芈返膶?shí)例包括奧地利的Microsystems AS5(H0，其分辨度為10 bits,這意味著相應(yīng)于永^磁體8的每次完整轉(zhuǎn)動(dòng)可獲得1024個(gè)脈沖，即，脈沖間隔是0.35度。除了提供脈沖，傳感器回路9以數(shù)字和PWM信號(hào)的形式示出永磁體8的旋轉(zhuǎn)方向和絕對(duì)位置。也可從其他回路制造商得到適當(dāng)?shù)膫鞲衅骰芈贰?br> 圖6是示出本發(fā)明的方案的傳感器功能和不同的連接備選方案的實(shí)例的方框圖。類(lèi)似的附圖標(biāo)記在圖6中用于上述附圖中所示的類(lèi)似部件。另夕卜，附圖標(biāo)記11示出動(dòng)力源，附圖標(biāo)記12示出連接部件。
上述實(shí)施例并不意在限制本發(fā)明，但是也完全可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)自由地修改本發(fā)明。因此，顯然，本發(fā)明的橢圓形齒輪計(jì)或其細(xì)節(jié)并不必須與附圖中完全一致，也可采用其他方案。例如，圖6并不被認(rèn)為是任何類(lèi)型的限制性方案，而只是各種其他實(shí)施例等的實(shí)例。
權(quán)利要求
1、一種用于流體測(cè)量的橢圓形齒輪計(jì)，該齒輪計(jì)包括兩個(gè)橢圓形齒輪(1，2)，布置成在設(shè)置于殼體(3)的腔(4)中同步地旋轉(zhuǎn)，待測(cè)量介質(zhì)流動(dòng)通過(guò)所述腔，齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)與流率成比例，該齒輪計(jì)裝配有用于檢測(cè)橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的裝置，其特征在于，用于檢測(cè)橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的裝置包括布置于橢圓形齒輪其中之一(1或2)的永磁體(8)，與其旋轉(zhuǎn)軸(7)同心，以及布置在殼體(3)的壁部的外表面上的傳感器回路(9)，其位置與永磁體(8)的位置重合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪計(jì)，其特征在于，傳感器回路(9)布置 成在每次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相應(yīng)于永磁體(8)的角度位置輸送脈沖，間隔小于l度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪計(jì)，其特征在于，傳感器回路(9)布置 成相應(yīng)于永磁體(8)的角度位置輸送脈沖，間隔為0.35度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于流體測(cè)量的橢圓形齒輪計(jì)，該齒輪計(jì)包括兩個(gè)橢圓形齒輪(1，2)，布置成在設(shè)置于殼體(3)的腔(4)中同步地旋轉(zhuǎn)，待測(cè)量介質(zhì)流動(dòng)通過(guò)所述腔，齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)與流率成比例。該齒輪計(jì)裝配有用于檢測(cè)橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的裝置。用于檢測(cè)橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的裝置包括布置于橢圓形齒輪其中之一(1或2)的永磁體(8)，與其旋轉(zhuǎn)軸(7)同心，以及布置在殼體(3)的壁部的外表面上的傳感器回路(9)，其位置與其永磁體(8)的位置重合。
文檔編號(hào)G01F3/10GK101490513SQ200780026215
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者勞諾·維瑪, 托伊沃·莫伊拉南 申請(qǐng)人:Skf股份公司