專利名稱：在各種類型的計(jì)數(shù)器中用于對機(jī)械輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的分度標(biāo)記進(jìn)行掃描的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的在各種類型的計(jì)數(shù)器中用于對機(jī)械輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的分度標(biāo)記進(jìn)行掃描的裝置。
背景技術(shù)：
這種現(xiàn)有技術(shù)例如已通過DE19719459A1的主題內(nèi)容被公開，其中，為讀取機(jī)械輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的分度標(biāo)記而使用了一種光敏性矩陣傳感器，該傳感器是特別作為CCD陣列設(shè)計(jì)的，并作為附件被安裝到一傳統(tǒng)的計(jì)數(shù)器上。在此，其前提是一個透光的窗口是可以從外面接近的，借以能將CCD-陣列從外面安裝到該窗口上。通過對旋轉(zhuǎn)的數(shù)字輥的相應(yīng)曝光/光照，便可從所安裝的CCD-場接收一個相應(yīng)的信號并處理之。這種已知的讀取技術(shù)的缺點(diǎn)在于它特別容易受到污染和潮濕侵害，而且工作也不精確。由于圖案模式識別之故，要把出現(xiàn)在CCD中的信號如此地進(jìn)行分析處理是相當(dāng)困難的，即，使得人們能夠識別出在哪一個數(shù)字輥上哪一個數(shù)字剛剛走過。這種情況還有另一個缺點(diǎn)要有相當(dāng)長的處理時間，所以這種技術(shù)不能用于快速運(yùn)行的計(jì)數(shù)器。若將這種技術(shù)也用于快速運(yùn)行的計(jì)數(shù)器，則在處理一側(cè)會造成過度的花費(fèi)。根據(jù)DE19714351C2的主題內(nèi)容，只能確定容積計(jì)數(shù)器特別是旋轉(zhuǎn)活塞式計(jì)數(shù)器、 渦輪計(jì)數(shù)器和選擇輪式計(jì)數(shù)器的轉(zhuǎn)速，而沒有設(shè)定各個數(shù)字輥的讀取。在這種技術(shù)中，要將一個脈沖導(dǎo)線傳感器抗扭轉(zhuǎn)地與相關(guān)計(jì)數(shù)器的旋轉(zhuǎn)軸以法蘭方式相連接，該計(jì)數(shù)器主要包括一個環(huán)繞的永久磁鐵，該永久磁鐵感應(yīng)在一個按一定距離對置地設(shè)置的收受線圈上的電壓脈沖。因此，利用這種技術(shù)不能夠讀取各個數(shù)字輥和數(shù)字輥上的數(shù)字。根據(jù)DE^510643U1所介紹的主題內(nèi)容，提出了計(jì)數(shù)器水消耗的一種遙控方法，其中使用了一種光電子發(fā)送器和一種光電子接收器。這里，又存在著因滲入臟物和濕氣而造成臟污危險(xiǎn)的缺點(diǎn)。DE20004969U1使用一種電子圖像閱讀裝置，以用于讀取數(shù)字輥；而DE19645656A1 則配置了一個電子圖像檢測裝置。按DE19522722C2，提供了一種機(jī)械式觸點(diǎn)接通裝置，其配有一個環(huán)繞的連接凸輪， 在圓周上有均勻分布的開關(guān)，這種情況涉及到高昂的費(fèi)用、大的檢修頻率以及影響轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)讀取。依DE10113378C2的主題內(nèi)容，提出了通過電容讀取而實(shí)現(xiàn)輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的輥?zhàn)拥囊环N無接觸的掃描。各輥?zhàn)拥闹苊嫔系木幋a涂層與一個固定的對應(yīng)板上的對應(yīng)涂層帶相對置，借以形成一種具有依據(jù)輥?zhàn)拥慕俏恢枚煌碾娙莸碾娙萜?。這里，對所產(chǎn)生的電容按測量技術(shù)加以分析計(jì)算。在這種裝置中存在下述缺點(diǎn)必須使用外部電源，才能對產(chǎn)生的電容器進(jìn)行讀取。 另一個缺點(diǎn)是讀取過程對于濕氣和臟污是特別敏感的，而且也不準(zhǔn)確，因?yàn)殡娙輽z測是在微微法拉范圍內(nèi)進(jìn)行的，這就會導(dǎo)致相當(dāng)不準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。此外，電容也與數(shù)字輥的機(jī)械尺寸及其離開對應(yīng)板的距離有關(guān)，這一點(diǎn)會導(dǎo)致下述結(jié)果例如數(shù)字輥軸的角位置與位置固定的對應(yīng)板相比會導(dǎo)致對電容器的不準(zhǔn)確的、有誤差的讀取。此外，在DE10027647B4中也有相同的缺點(diǎn)，因?yàn)樵谀抢镆彩沁M(jìn)行電容讀取。按EP0024647A1的主題內(nèi)容，公開了一種輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的感應(yīng)讀取，但仍有缺點(diǎn)， 即，對磁作用影響很敏感。在這種計(jì)數(shù)器中往往出現(xiàn)下述問題該計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)是設(shè)置在強(qiáng)電力線的范圍內(nèi)，電磁場與此處所介紹的輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的磁耦合導(dǎo)致對數(shù)字輥的有誤差的讀取。由于可感應(yīng)式讀取的輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)是直接以機(jī)械方式與各個數(shù)字輥的旋轉(zhuǎn)軸相耦聯(lián)的，因而會不利地增大內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)摩擦。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，如此地發(fā)展一種在各種類型的計(jì)數(shù)器中用于對機(jī)械輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的分度標(biāo)記進(jìn)行掃描的裝置，使得讀出裝置隨時都能方便地以小的花費(fèi)后續(xù)安裝到現(xiàn)有計(jì)數(shù)器上，而且該裝置總體上是對磁作用不敏感的，還是抗臟污和抗潮濕的。為了實(shí)現(xiàn)所提出的目的，本發(fā)明是以權(quán)利要求1中所述技術(shù)教導(dǎo)為特征。本發(fā)明的主要特征在于在計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的各數(shù)字輥中，為每個數(shù)字設(shè)置至少一個 (有源的或無源的)應(yīng)答器，與該應(yīng)答器相對置地，以小的間距離在對面設(shè)有一個RFID-天線場，該RFID-天線場是由一個相應(yīng)的線路如此加以控制的，即，能夠分別利用所述 RFID-天線場的一個天線讀出計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的一個數(shù)字輥(的信息數(shù)據(jù))。利用所給出的技術(shù)教導(dǎo)，得到的主要優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)在，無接觸的讀取是通過短的發(fā)送和接收脈沖實(shí)現(xiàn)的，這時便獲得了下述優(yōu)點(diǎn)，即，這種讀取是對磁作用不敏感的，此外對潮濕和臟污也是有抵抗能力的。還可允許有大的幾何容差，因?yàn)椋c對置的RFID-天線場相比，即使數(shù)字輥的旋轉(zhuǎn)軸有一定機(jī)械偏移也不會導(dǎo)致對讀取的不利影響。本發(fā)明的另一個主要特征是在讀出單元的區(qū)域內(nèi)，對所讀出的值進(jìn)行一種邏輯性檢查，并附加地進(jìn)行一種可信度(合理性)檢驗(yàn)。這一點(diǎn)表明大大地排除了誤差影響。在此，依本發(fā)明規(guī)定分別將位置固定的 RFID-天線場中的一個天線正好配置給一個數(shù)字輥?，F(xiàn)在可能發(fā)生這樣的情況相鄰數(shù)字輥中的應(yīng)答器也通過為另一數(shù)字輥所配置的 RFID-天線的發(fā)送脈沖得到響應(yīng)。而該處被設(shè)置于相鄰數(shù)字輥中的應(yīng)答器發(fā)送以一個不同的識別信號或特征無線電信號，該信號可由接收器一側(cè)的接收線路所識別，從而使接收器一側(cè)只對為其中一個數(shù)字輥所配置的接收脈沖進(jìn)行分析處理，該接收脈沖也剛好準(zhǔn)確地被對齊地面對設(shè)置的數(shù)字輥所接收。接收信號由相鄰的數(shù)字輥上的應(yīng)答器列加以識別，并不予以計(jì)入分析處理。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，這是一個很大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榘船F(xiàn)有技術(shù)，不能對輸入的接收脈沖做出這種邏輯性檢查，同時也難以實(shí)現(xiàn)可信度檢驗(yàn)。
在可信度檢驗(yàn)時，將所有可能的數(shù)字組合都儲存于一個EEPR0M，而在對來自 RFID-天線場的接收脈沖進(jìn)行分析處理時，進(jìn)行所述的可信度檢驗(yàn)。如若獲知一種數(shù)字組合可能不會存在或認(rèn)定為無效，則將其廢棄。利用所給出的技術(shù)教導(dǎo)，則可對現(xiàn)有的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)簡單的改裝，因?yàn)橹灰帽景l(fā)明提出的數(shù)字輥(配有所用的應(yīng)答器)替換原有的數(shù)字輥就行了。此外，在改裝裝備時只需要做到將讀出單元安裝到計(jì)數(shù)器的視窗上，并將其與外殼機(jī)械地連接起來，借以使RFID-天線場盡可能緊密地和對齊地與數(shù)字輥相一致地定位在計(jì)數(shù)器的內(nèi)腔中。本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)在于在制造廠，便可以使計(jì)數(shù)器裝備本發(fā)明提出的數(shù)字輥， 而不需安裝RFID-讀出單元本身。如此預(yù)裝好的計(jì)數(shù)器可以始終按傳統(tǒng)方式加以使用，只有當(dāng)立法機(jī)關(guān)規(guī)定需要配備遠(yuǎn)程(遙控)讀出單元時，才須將RFID-讀出單元安置在計(jì)數(shù)器外面，如此即可。當(dāng)然本發(fā)明也提出這種計(jì)數(shù)器可以立即配置一個在外殼側(cè)居于里面的RFID-讀出裝置。在所有的實(shí)施形式中，重要的是在讀出裝置的RFID-天線場的天線和數(shù)字輥中所配置的應(yīng)答器之間的距離可達(dá)10mm。這樣就給該裝置提供了一種很大的構(gòu)造設(shè)計(jì)自由度，甚至可能有一個例如為Imm的小的側(cè)向偏差，而不會造成有誤差的讀取。即使在讀出裝置中計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸相對RFID-天線場歪斜地安裝，那也不會導(dǎo)致有誤差的結(jié)果。即使計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的軸隙(由于連續(xù)運(yùn)行的磨損而造成)在讀取過程中也不會有影響。此外，也避免了對數(shù)字輥的大的干預(yù)，這是因?yàn)?，可以使用傳統(tǒng)的數(shù)字輥，其只在數(shù)字輥的內(nèi)圓周或外圓周上或者別的某一部分上配有一系列彼此有一定間距地設(shè)置的應(yīng)答器。因此，不需要如同現(xiàn)有技術(shù)所做的那樣，例如在數(shù)字輥之間或光導(dǎo)體之間不需要設(shè)置線路板。下面將對本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)再作簡單說明讀取原理 感應(yīng)式，無接觸包括.RFID-應(yīng)答器，有源·多路轉(zhuǎn)接器·微處理器·合適的接口，用于信號傳輸 穩(wěn)壓器，用于工作電壓.RFID-應(yīng)答器，無源·數(shù)字輥結(jié)構(gòu)形式/功能·數(shù)字輥?zhàn)x出單元(方框線路)與外部接口無連接，是無電流的；·內(nèi)部電網(wǎng)線路段或蓄電池操作是可能的； 原則上供電是通過一個相連接的用戶(消耗器)予以實(shí)現(xiàn)的，在采用光學(xué)操作或采用無線操作時，供電是通過蓄電池或電網(wǎng)線路段予以實(shí)現(xiàn)的。讀取方法
·為每個數(shù)字輥，在支承裝置中設(shè)置一個RFID-閱讀器(有源)；·在數(shù)字輥中嵌置和/或噴注固定或以其它方式固定的按每個數(shù)字的RFID-應(yīng)答器(無源)；·為每個數(shù)字配置一個不同描述的應(yīng)答器；·作為可能的讀出接口，各種有線的、光學(xué)的或無線的接口都是合適的。根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)有利的發(fā)展設(shè)計(jì)，優(yōu)選的是將各個RFID-應(yīng)答器都組合于一個所謂的發(fā)送和接收天線組件中。因此，在本實(shí)施例中不再需要在數(shù)字輥的內(nèi)腔中設(shè)置彼此分開布置的作為單獨(dú)部件的RFID-應(yīng)答器，這樣涉及到很高的制造成本。代之的是，本發(fā)明的發(fā)展設(shè)計(jì)提出如此地設(shè)計(jì)僅一個發(fā)送天線和一個接收天線組件，使得只有一個數(shù)字輥相應(yīng)地仍僅承載一個應(yīng)答器，而不再如同先前的實(shí)施例那樣承載多個應(yīng)答器。代之的是，還優(yōu)選只有唯一的一個應(yīng)答器，而且該發(fā)送天線和接收天線組件最好包括一個線路板，該線路板要么僅在前側(cè)要么僅在后側(cè)或者也可在兩側(cè)配備相應(yīng)的天線線圈。這些天線線圈最好作為印制導(dǎo)線設(shè)置在一個蝕刻的線路板上，并均勻地分布在圓周上。每個天線線圈都是可分開地控制的，所以，相應(yīng)于天線線圈的數(shù)目，也可以在發(fā)送天線和接收天線組件上配有多個控制線路。在數(shù)字輥的旋轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)答器相對發(fā)送天線和接收天線組件上均勻分布在圓周上的天線線圈居于中心地運(yùn)動。在發(fā)送天線和接收天線組件上最靠近經(jīng)過的應(yīng)答器的天線線圈獲得一個相應(yīng)的信號，而該信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字位置，因?yàn)榘l(fā)送天線和接收天線組件是位置固定地設(shè)置的，因而每個單獨(dú)的天線線圈的精確配置都可以配給數(shù)字輥上各個活動地相對置的數(shù)字。最好在發(fā)送天線和接收天線組件上配置如此多的天線線圈，如在數(shù)字輥上應(yīng)配置的數(shù)字一樣多。這樣便可實(shí)現(xiàn)一種準(zhǔn)確的配置關(guān)系。另一個實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是只存在很小的空間需求，另外原本須在數(shù)字輥上設(shè)置的許多昂貴的應(yīng)答器可大大減少，因?yàn)橹恍枰ㄒ坏囊粋€應(yīng)答器即可。此外還可將發(fā)送天線和接收天線組件設(shè)計(jì)得很窄，因?yàn)檫@涉及到一個其厚度例如小于1毫米的薄的線路板，其中，該發(fā)送天線和接收天線組件是設(shè)置在位置固定地處于彼此相對經(jīng)過的數(shù)字輥之間的空隙中。在第一項(xiàng)優(yōu)選的設(shè)計(jì)中提出發(fā)送天線和接收天線組件既可在前側(cè)又可在后側(cè)具有可彼此分開地控制的天線線圈，在此，例如發(fā)送天線和接收天線組件的前側(cè)配給左邊的數(shù)字輥，該組件的后側(cè)配給右邊的數(shù)字輥和設(shè)置在該處的應(yīng)答器。但還有可能的是，只利用單側(cè)裝備天線線圈的一個組件以及該處例如在前側(cè)所設(shè)置的天線線圈，既可執(zhí)行左數(shù)字輥的位置詢問，又可執(zhí)行右數(shù)字輥的位置詢問，因?yàn)?，這些天線線圈透射塑料線路板的材料，從而相應(yīng)地也給從未裝備天線線圈的后側(cè)經(jīng)過的數(shù)字輥上的應(yīng)答器提供信號。通過發(fā)送天線和接收天線組件的兩側(cè)式裝備(前側(cè)和后側(cè)裝備)，可獲得下述優(yōu)點(diǎn)在最小的空間內(nèi)可設(shè)置許多個天線線圈。這一點(diǎn)卻不是絕對需要的，因?yàn)槿缜八觯豁氃诎l(fā)送天線和接天線組件的前側(cè)或后側(cè)配備天線線圈就足夠了，在此，應(yīng)發(fā)出如此編碼的信號，使得左數(shù)字輥上的應(yīng)答器例如具有編碼A，右數(shù)字輥上的應(yīng)答器具有編碼B，而這兩個編碼又有如此加以區(qū)別，使得可以簡單地在讀取天線線圈時即確定這時是具有A-編碼的應(yīng)答器的左數(shù)字輥經(jīng)過，還是具有B-編碼的應(yīng)答器的右數(shù)字輥經(jīng)過，并在此位置上得到檢測。根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)發(fā)展設(shè)計(jì)，依本發(fā)明提出要么在第一個數(shù)字輥上或者直接在渦輪的驅(qū)動軸上設(shè)置一個固定安置的金屬板，該金屬板隨同數(shù)字輥也就是隨同用于最低值的數(shù)字輥的傳動軸一起旋轉(zhuǎn)。對于該抗扭轉(zhuǎn)地與旋轉(zhuǎn)的傳動軸相連的固定安置的金屬板，配置了一個位置固定地設(shè)置的渦流式傳感器，該傳感器可檢測出該金屬板的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向。因此，現(xiàn)在首次能夠檢測介質(zhì)的前流和回流，即，通過對第一個最低值的數(shù)字輥的旋轉(zhuǎn)方向的檢測或通過對傳動軸的旋轉(zhuǎn)方向的檢測予以實(shí)現(xiàn)。渦流式傳感器的信號通過一信號導(dǎo)線被傳遞給微控制器，該微控制器本來就是為數(shù)字輥信號的信號處理而設(shè)置的，控制器將其輸出信號發(fā)送到一個顯示器上，在該顯示器上，相應(yīng)于軟件調(diào)節(jié)而顯示出介質(zhì)的前流或回流。本發(fā)明的發(fā)明主題不僅見于各個權(quán)利要求的主題內(nèi)容，而且也可從各項(xiàng)權(quán)利要求的相互組合中得出。所有在文件中包括在摘要部分中所公開的信息和特征，特別是在附圖中所示出的立體設(shè)計(jì)，都作為本發(fā)明的基本內(nèi)容提請保護(hù)，只要這些特征單個地或結(jié)合地相對于現(xiàn)有技術(shù)而言是新的。


下面將參照在附圖中示出的僅一種實(shí)施方式對本發(fā)明作詳細(xì)說明。依此，從附圖中和從其說明中可看出本發(fā)明的各特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖表示圖1示意地表示出按照RFID-技術(shù)的讀出裝置；圖2圖1所示的數(shù)字輥放大圖；圖3與圖1相比稍加修改的圖示，示出了其它細(xì)節(jié)；圖4本發(fā)明的工作原理示意圖；圖5時間-脈沖變化簡圖，其示出了各個天線的應(yīng)答詢問；圖6兩個拆開的數(shù)字輥的透視圖，帶有一個設(shè)置在它們之間的組件；圖7圖6所示設(shè)置的組裝狀態(tài)，其中，天線設(shè)在組件兩側(cè)；圖8 一種變型的實(shí)施例，依此，天線線圈僅設(shè)在組件的一側(cè)；圖9組件的前視圖；圖10圖9所示組件的翻轉(zhuǎn)分解圖，借以示明既在前側(cè)又在后側(cè)都配備了天線線圈；圖11與圖10相比有所修改的一種實(shí)施形式，依此，僅僅組件的前側(cè)配備了天線線圈；圖12示意地示出用于檢測介質(zhì)通流方向的裝置。
具體實(shí)施例方式在圖1和3中總體上示出一個機(jī)械的輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)1，該計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)包括多個數(shù)字輥2，這些數(shù)字輥在一個共同的旋轉(zhuǎn)軸4上旋轉(zhuǎn)地由一個在圖中未示出的步進(jìn)傳動裝置加以驅(qū)動。如圖3所示，每個數(shù)字輥2在圓周上都分布有數(shù)字3，這些數(shù)字可以實(shí)現(xiàn)對計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)1的光學(xué)/視覺讀出。對于計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的純電子式讀取而言，數(shù)字3或符號的存在當(dāng)然是沒有必要的。在此情況下可以將它們省去。每個數(shù)字輥2基本上是作為筒形空心體加以設(shè)計(jì)的，并形成一個朝一端敞開的內(nèi)腔5，從而，從該內(nèi)腔出發(fā)有一個內(nèi)周面7。依本發(fā)明，將多個應(yīng)答器6以一定間距依圖2設(shè)置在周面7的內(nèi)側(cè)上。但本發(fā)明并不局限于此。這種應(yīng)答器6也可澆注或者注射成型到數(shù)字輥的塑料材料中。按另一實(shí)施形式，也可將應(yīng)答器6設(shè)置在數(shù)字輥2的外圓周上，以此方式作為替代，或者與數(shù)字3 —起設(shè)置。在此，重要的一點(diǎn)是在每個數(shù)字輥2中按一定間距分布設(shè)置地固定了多個應(yīng)答器6，其中，為一個數(shù)字分別配置一個應(yīng)答器。代替數(shù)字3，當(dāng)然也可用其它標(biāo)志來表示相應(yīng)數(shù)字輥2的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，例如使用符號或字母。與由圖中未詳細(xì)示出的步進(jìn)傳動裝置所驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)的數(shù)字輥2相對置地，設(shè)有一個位置固定的應(yīng)答器場，該應(yīng)答器場是應(yīng)答器-讀出裝置9的一部分。該應(yīng)答器-讀出裝置在圖4中被詳細(xì)繪示出。它主要包括一個RFID-天線場15， 該天線場具有一些單獨(dú)的RFID-天線16、17、18。讀出裝置的一部分是一個多路轉(zhuǎn)接器10，它由微控制器11加以控制，該微控制器本身與一個接口組合件12相連接，該接口組合件例如執(zhí)行并聯(lián)或串聯(lián)讀出。所檢測的信號通過讀出導(dǎo)線14加以傳導(dǎo)，在此還有一個穩(wěn)壓器13。該裝置例如只在下述情況才予以供電，即，當(dāng)經(jīng)由讀出導(dǎo)線14進(jìn)行一個讀出過程時。在此情況下，通過讀出導(dǎo)線14為位置固定的讀出裝置導(dǎo)入所需的電壓饋給。一個與圖1相比稍加修改的線路見圖3中所示，其中，相同的部分/部件均以相同的附圖標(biāo)記來表示。在圖4中可看出讀出線路的其它細(xì)節(jié)。可以看出在應(yīng)答器-讀出裝置9下游接有一個多路轉(zhuǎn)接器10，該多路轉(zhuǎn)接器依次控制各個RFID-天線16-18，其中，每次總是只有一個RFID-天線16，17，18處于工作中。這樣就保證了 每次總是只有一個天線16或者17或者18處于工作中，為這一天線提供相關(guān)的完全的讀出單元，并相應(yīng)地被讀出。一個典型的讀出過程例如是如此進(jìn)行的多路轉(zhuǎn)接器10首先接通RFID-天線16， 并通過該天線如圖5所示地發(fā)出一個發(fā)送脈沖8。該發(fā)送脈沖8如圖5所示地被數(shù)字輥2 所接收，并在該處遇到對齊地對置的有關(guān)應(yīng)答器6，該應(yīng)答器例如配屬于十進(jìn)制數(shù)字3。該應(yīng)答器6以其獨(dú)特的標(biāo)志作響應(yīng)，并從自身又發(fā)出一個發(fā)送脈沖8'，該發(fā)送脈沖則又被RFID-天線16獲取，并將之輸送到微處理機(jī)11。這一過程是在無線電收發(fā)機(jī)19 的控制下實(shí)現(xiàn)的。這時，在數(shù)字輥2中應(yīng)答器6的接收信號被加以處理并識別出那是配屬于該數(shù)字輥2中的數(shù)字3的應(yīng)答器6。通過可信度檢驗(yàn)，便可檢查出是否符合邏輯數(shù)字輥2已作了響應(yīng)，而不是一相鄰的數(shù)字輥。此外，在微處理器中，一個設(shè)置在該處的EEPROM被詢問，并確定已接收到的數(shù)字是否確為邏輯上可能的和許可的。一旦執(zhí)行了這種可信度檢驗(yàn)和邏輯性檢查，則該數(shù)字便被存儲起來。但是，邏輯性檢查和可信度檢驗(yàn)只有在下述情況下才執(zhí)行所有的數(shù)字輥都被詢問過，而且相應(yīng)的結(jié)果已經(jīng)存在。如圖5所示，現(xiàn)在下一個相鄰的數(shù)字輥加被詢問，按同樣方式，由相鄰的天線17 發(fā)送出一個發(fā)送脈沖8a，并被相鄰的數(shù)字輥加中的某個應(yīng)答器6a所接收，它由此被激活并將其特有的標(biāo)志以發(fā)送射束8a'發(fā)回到天線17。在這里又重新對該值進(jìn)行相應(yīng)的分析處理和存儲，然后繼續(xù)使下一個RFID-天線18投入工作，并發(fā)出一個發(fā)送脈沖8b，該發(fā)送脈沖被設(shè)置在數(shù)字輥2b中的應(yīng)答輥6b所接收，并以其獨(dú)特的標(biāo)志作為發(fā)送射束8b'被發(fā)回。依此方式逐步地詢問有關(guān)各數(shù)字輥中所有的應(yīng)答輥，其中，每次只有那個正好對準(zhǔn)地處于為該數(shù)字輥所配屬的RFID-天線(16-18)之間的無線電通信間隔中的應(yīng)答器作響應(yīng)。另一個應(yīng)答器，它遠(yuǎn)離RFID-天線場設(shè)置在同一個數(shù)字輥(例如數(shù)字輥2)上并在數(shù)字輥上配有另一個十進(jìn)制數(shù)字，應(yīng)答器將不響應(yīng)，這是因?yàn)榘l(fā)送能量是如此的小，使得它只是足以促使那個最前的并緊隨RFID-天線場15所設(shè)置的應(yīng)答器發(fā)送出它的標(biāo)志。根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)發(fā)展設(shè)計(jì)，可做如下規(guī)定為每個單獨(dú)的RFID-天線16，17，18 等配置一個本身的發(fā)送和接收頻率，這樣就在各個數(shù)字輥之間也有所區(qū)別。依此方式，每個數(shù)字輥固定地配置于某一確定的RFID-天線。RFID-天線和相鄰的數(shù)字輥的無線電通信之間的串?dāng)_因此被排除了。本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是，只有當(dāng)對讀出單元14施加電壓時，實(shí)際上整個計(jì)數(shù)器讀數(shù)才被讀出，這一點(diǎn)也是由一個離得很遠(yuǎn)的電壓源經(jīng)由一條長導(dǎo)線予以實(shí)現(xiàn)的。于是實(shí)際上計(jì)數(shù)器讀數(shù)便可按上面述及的方法讀出，不需要對數(shù)據(jù)的中間存儲。因此，在實(shí)現(xiàn)讀出時只用很少的電子線路花費(fèi)，而且具有最高的安全度。當(dāng)然，還可以將這種供電電壓短時間地經(jīng)由一個發(fā)送脈沖而耦聯(lián)到讀出導(dǎo)線14 上，借以只為這一情況讀出整個裝置(的信息數(shù)據(jù))。當(dāng)然也還可以使用蓄電池來使整個線路運(yùn)行。此外，依本發(fā)明還涉及到一種絕對式編碼器，此時讀出是絕對地進(jìn)行的，也就是說，為每個數(shù)字正好配置一個值。按圖6所示的實(shí)施形式，表明每個數(shù)字輥2僅承載唯一的一個應(yīng)答器6，該應(yīng)答器在數(shù)字輥運(yùn)動(旋轉(zhuǎn))過程中從位置固定的發(fā)送天線和接收天線組件20旁邊經(jīng)過。該組件主要包括一個線路板22，該線路板配有多個印制導(dǎo)線23。按圖6所示的實(shí)施例，在線路板22上設(shè)置了許多天線線圈Ola_21j)，其中，優(yōu)選為數(shù)字輥上的每個數(shù)字配置每個天線線圈。所說數(shù)字輥上的“數(shù)字”的概念僅僅應(yīng)作為例子來理解。它也可以指任意的符號， 在此，只要求滿足一個條件，即，從數(shù)字輥?zhàn)x出的符號的數(shù)目要與天線線圈21a_21j的數(shù)目
相一致。每個天線線圈都是可以分開地讀出的，所以有許多連接導(dǎo)線沈從線路板22引出， 并在該處與一個相應(yīng)的讀出單元相連接。圖7表示天線線圈21設(shè)置在線路板22兩側(cè)，也就是說，線路板22的前側(cè)M連同該處所設(shè)的天線線圈21例如配給左邊的數(shù)字輥2 ；線路板22的后側(cè)25連同該處所設(shè)的其它天線線圈21則配給右邊的數(shù)字輥。作為不同特點(diǎn)，圖8表示的是例如將天線線圈21僅設(shè)置在前側(cè)M上，那也是可行的。根據(jù)說明書的總體說明部分，設(shè)置在前側(cè)上的天線線圈21穿過線路板22的電絕緣材料發(fā)送信號到對置地設(shè)置在后側(cè)上的數(shù)字輥和設(shè)置在該處的應(yīng)答器。圖9表示這種線路板22的俯視圖，其上設(shè)置有天線線圈21a_21j。圖10表示處于翻轉(zhuǎn)打開狀態(tài)的線路板，當(dāng)然這只是用于圖示說明而已。實(shí)際上并沒有翻轉(zhuǎn)狀態(tài)的，而僅僅是要表明前側(cè)M和后側(cè)25配有不同的天線線圈21。與圖10所示的該實(shí)施例有所不同，圖11表示只有前側(cè)M配有天線線圈21，這也就足夠了。通過本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，首次能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的下列附加功能絕對的計(jì)數(shù)值；對于規(guī)定日的絕對計(jì)數(shù)值；每單位時間的計(jì)數(shù)值；介質(zhì)的前流/回流；泄漏；當(dāng)前實(shí)際消耗和總消耗之間的指示變換；計(jì)數(shù)器號在讀出時隨同被傳遞；在超越極限值時的報(bào)警功能；蓄電池狀況顯示；適合于不同接口的轉(zhuǎn)換，例如M-BUS，LAN, ff-；考慮加侖、升及其他等等。從上面所列出的附加功能中可以看出利用圖12所示的實(shí)施形式，首次地實(shí)現(xiàn)了 也能確定介質(zhì)的通流方向。在圖12所示的實(shí)施例中，卻已說明一個固定安置的金屬板30抗扭轉(zhuǎn)地與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的傳動軸觀相連。傳動軸觀是固定地與驅(qū)動透平四相連的，該驅(qū)動透平伸進(jìn)在介質(zhì)流中，并被介質(zhì)流驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。圖12所示實(shí)施例表明該固定安置的金屬板也可設(shè)置在最低值的數(shù)字輥2上，因?yàn)樵摂?shù)字輥也能相應(yīng)于介質(zhì)的通流方向朝前和朝后旋轉(zhuǎn)。與金屬板30相對置地安裝了一個渦流式傳感器31，該傳感器可檢測金屬板30的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度。渦流式傳感器31的信號經(jīng)由一條信號導(dǎo)線32被輸送到微控制器11，在該微控制器的出口處經(jīng)由一條導(dǎo)線33控制一個顯示器35，在該顯示器上可顯示出介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)然，在該顯示器35上還可顯示出前面所列舉項(xiàng)目中所包含的其它附加功能。附圖標(biāo)記一覽表1 計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)2 數(shù)字輥3 數(shù)字4 旋轉(zhuǎn)軸5 內(nèi)腔6 應(yīng)答器7 周面8 發(fā)送-接收脈沖8a、8b9 應(yīng)答器-讀出裝置10多路轉(zhuǎn)接器11微控制器12接口組合件13 穩(wěn)壓器14 讀出導(dǎo)線15 RFID-天線場16 RFID-天線17 RFID-天線18 RFID-天線19無線電收發(fā)機(jī)
權(quán)利要求
1.在各種類型的計(jì)數(shù)器中用于對機(jī)械輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的分度標(biāo)記進(jìn)行掃描的裝置，配有多個旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動的數(shù)字輥O)，其中，每個數(shù)字輥都承載著分布在圓周上的多個數(shù)字(3) 或均勻分布在圓周上的符號，這些數(shù)字或符號能利用一個相對置地設(shè)置的、位置固定的讀出裝置進(jìn)行檢測和分析處理，其特征在于在所述計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(1)的各數(shù)字輥( 中為每個數(shù)字C3)或?yàn)槊總€符號配置至少一個應(yīng)答器(6)，與該應(yīng)答器相對置地，以小的間距在對面設(shè)有一個RFID-天線場(15)，該RFID-天線場是由一個線路按照下述方式控制的，即，分別利用所述RFID-天線場(15)的一個天線(16-18)能夠讀出所述計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(1)的一個數(shù)字輥 ⑵。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述應(yīng)答器(6)是無源地工作的。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述應(yīng)答器(6)是有源地工作的。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在讀出單元(9)的區(qū)域內(nèi)對所讀出的值進(jìn)行邏輯性檢查并且附加地進(jìn)行可信度檢驗(yàn)。
5.按權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于分別為一個數(shù)字輥( 配置在位置固定的RFID-天線場中的一個天線(16-18)。
6.按權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于為一個數(shù)字輥所配置的應(yīng)答器與設(shè)置于一相鄰數(shù)字輥中的應(yīng)答器相比較，是以一種不同的識別信號或特征無線電信號響應(yīng)一個發(fā)送-接收脈沖(8)。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于為了執(zhí)行可信度檢驗(yàn)，將所有可能的和有效的數(shù)字組合存儲于EEPROM中，并在分析各個接收脈沖(8，8a，8b)時讀出并且能對有效性進(jìn)行檢查。
8.按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于RFID-讀出單元是設(shè)置在計(jì)數(shù)器外殼的外面。
9.按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于RFID-讀出單元是設(shè)置在計(jì)數(shù)器外殼的里面。
10.按權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在應(yīng)答器-讀出裝置(9)下游接有一個多路轉(zhuǎn)接器(10)，該多路轉(zhuǎn)接器依次地控制各個RFID-天線(16-18)，其中，每次總是只有一個RFID-天線(16，17，18)處于工作中。
11.按權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于各數(shù)字輥中的應(yīng)答器能被逐步地詢問，其中，只有那個正好對齊地處于為該數(shù)字輥所配置的RFID-天線(16-18)之間的無線電通信間隔內(nèi)的應(yīng)答器作響應(yīng)。
12.按權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于為每個RFID-天線(16，17， 18)配置一個自身的發(fā)送和接收頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在各種類型的計(jì)數(shù)器中用于對機(jī)械輥式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(1)的分度標(biāo)記進(jìn)行掃描的裝置，配有多個旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動的數(shù)字輥(2)，其中，每個數(shù)字輥承載著分布在圓周上的多個數(shù)字(3)或均勻地分布在圓周上的符號，這些數(shù)字或符號能利用一個對置地設(shè)置的、位置固定的讀出裝置進(jìn)行檢測和分析處理，其特征在于在所述計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(1)的各數(shù)字輥(2)中為每個數(shù)字(3)或?yàn)槊總€符號配置至少一個應(yīng)答器(6)，與該應(yīng)答器相對置地，以小的間距在對面設(shè)有一個RFID-天線場(15)，該RFID-天線場是由一個線路按照下述方式控制的，即，分別利用所述RFID-天線場(15)的一個天線(16，17，18)能夠讀出所述計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)(1)的一個數(shù)字輥。
文檔編號G01R11/16GK102177523SQ200980139532
公開日2011年9月7日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者F·利伯曼, H·戴希邁爾, J·盧特默, N·霍夫曼 申請人:亨斯特勒有限公司