專利名稱：橢圓形齒輪計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于流體測量的橢圓形齒輪計，該齒輪計包括布置成在設(shè)置于殼體的腔中同步轉(zhuǎn)動的兩個橢圓形齒輪，待測量介質(zhì)布置成流動通過該腔，齒輪的旋轉(zhuǎn)運動與流率成比例，該齒輪計裝配有用于檢測橢圓形齒輪的旋轉(zhuǎn)移動的裝置。
背景技術(shù)：
上述類型的橢圓形齒輪目前在對諸如液體的介質(zhì)進行流體測量方面是公知的，應(yīng)用于不同的技術(shù)領(lǐng)域。
使用橢圓形齒輪計的關(guān)鍵方面是檢測齒輪的旋轉(zhuǎn)移動。從齒輪的旋轉(zhuǎn)移動獲得的數(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)移動通常通過為齒輪設(shè)置檢測件或多個檢測件而進行檢測。當使用由不導電材料制成的傳感器殼體結(jié)構(gòu)和齒輪時，由金屬制成的檢測件可使用感應(yīng)性傳感器進行檢測。在導電的情況下，使用非磁性齒輪和殼體，檢測件可以是借助設(shè)置在殼體外部的Reed或Hall式傳感器檢測的磁體。
上述方案原則的優(yōu)勢在于傳感器可設(shè)置于封裝在殼體中的計量部件的外部。當然，缺點在于，它們僅能夠獲得一些脈沖/齒輪轉(zhuǎn)，例如1至4個脈沖/齒輪轉(zhuǎn)，因此，關(guān)于流率的信息仍然是不準確的。
為了消除上述方案不精確的問題，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)勢在于，例如根據(jù)傳感器的類型獲得脈沖數(shù)，可以是1000個脈沖/轉(zhuǎn)。
但是，采用角度傳感器的方案的問題在于，如何將旋轉(zhuǎn)軸密封至測量部件的殼體。
所引用的現(xiàn)有技術(shù)的實例包括日本出版物7190828、 8285654、 5264315以及美國出版物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)的劣勢的方案。這是通過本發(fā)明的橢圓形齒輪計實現(xiàn)的。本發(fā)明的橢圓形齒輪計的特征在于，用于檢測橢圓形齒輪的旋轉(zhuǎn)移動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)勢在于其允許進行精確的測量，而不會引起與密封有關(guān)的任何問題。換句話說，本發(fā)明成功地將現(xiàn)有技術(shù)方案的優(yōu)勢與消除現(xiàn)有技術(shù)劣勢結(jié)合到一起。


在下文中，將參照如附圖所示的實施例公開本發(fā)明，其中圖la至le示出橢圓形齒輪計的操作原理的一系列示意性視圖；圖2示出用于檢測齒輪運動的現(xiàn)有技術(shù)方案的實例；圖3是從另一方向示出圖2的實例的視圖；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)明的齒輪計中檢測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。 '
具體實施例方式
圖la至le示出橢圓形齒輪計的操作原理的一系列示意性視圖。該橢圓形齒輪由附圖標記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)，待測量介質(zhì)布置成流過該腔。齒輪1、 2的旋轉(zhuǎn)移動與流率成比例。
由于與橢圓形齒輪計的操作原理相關(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行詳細地討論。
此外，橢圓形齒輪計的操作的關(guān)鍵特征是檢測齒輪的旋轉(zhuǎn)。圖2和3示出現(xiàn)有技術(shù)齒輪移動檢測原理的實例。
在圖2和3中使用類似的附圖標記表示圖la至le所示的類似部件。圖2和3所示的實例的操作以使用Hall傳感器為基礎(chǔ)。Hall元件在圖中由附圖標記5表示，布置于齒輪的磁體采用附圖標記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)的各方面沒有在本文中進行詳細地說明。圖2和3也示出該方案的劣勢在于，齒輪每轉(zhuǎn)一次所獲得的脈沖量較小，因此該齒輪計沒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)勢的橢圓形齒輪計方案，即從殼體外部檢測齒輪移動并且使用角度傳感器式測量原理，由此，齒輪每轉(zhuǎn)一次可獲得大量的脈沖數(shù)并實現(xiàn)高測量分辨度。
根據(jù)本發(fā)明，齒輪移動借助磁性角度傳感器進行檢測，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)動軸7同心，并且布置成隨著齒輪進行旋轉(zhuǎn)。該傳感器回來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?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?shù)膫鞲衅骰芈纷鳛閭鞲衅骰芈?。適當?shù)膫鞲衅骰芈返膶嵗▕W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)動可獲得1024個脈沖，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信號的形式示出永磁體8的旋轉(zhuǎn)方向和絕對位置。也可從其他回路制造商得到適當?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例的方框圖。類似的附圖標記在圖6中用于上述附圖中所示的類似部件。另夕卜，附圖標記11示出動力源，附圖標記12示出連接部件。
上述實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)明的橢圓形齒輪計或其細節(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并不被認為是任何類型的限制性方案，而只是各種其他實施例等的實例。
權(quán)利要求
1、一種用于流體測量的橢圓形齒輪計，該齒輪計包括兩個橢圓形齒輪(1，2)，布置成在設(shè)置于殼體(3)的腔(4)中同步地旋轉(zhuǎn)，待測量介質(zhì)流動通過所述腔，齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動與流率成比例，該齒輪計裝配有用于檢測橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動的裝置，其特征在于，用于檢測橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動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，其特征在于，傳感器回路(9)布置 成在每次轉(zhuǎn)動時相應(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，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量的橢圓形齒輪計，該齒輪計包括兩個橢圓形齒輪(1，2)，布置成在設(shè)置于殼體(3)的腔(4)中同步地旋轉(zhuǎn)，待測量介質(zhì)流動通過所述腔，齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動與流率成比例。該齒輪計裝配有用于檢測橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動的裝置。用于檢測橢圓形齒輪(1，2)的旋轉(zhuǎn)移動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G01F3/10GK101490513SQ200780026215
公開日2009年7月22日 申請日期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 申請人:Skf股份公司