專(zhuān)利名稱：液體測(cè)量裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到按照權(quán)利要求1概念的測(cè)量一種液體流量的一種裝置和一種方法。
從WO 93/12 405中已經(jīng)知道一個(gè)這樣的方法以及一個(gè)這樣的裝置。在那里敘述了一個(gè)汽車(chē)的加油裝置，在其上容積測(cè)量裝置是由一個(gè)螺桿計(jì)數(shù)器組成的。螺桿計(jì)數(shù)器是由兩個(gè)相互嚙合的螺桿體組成的。兩個(gè)螺桿體中的一個(gè)上面有一個(gè)磁鐵。為使螺桿體回轉(zhuǎn)磁鐵被回轉(zhuǎn)，則與磁鐵一起作用的傳感器元件輸出脈沖式的測(cè)量信號(hào)，此信號(hào)被輸入一個(gè)測(cè)量值轉(zhuǎn)換器，此轉(zhuǎn)換器將這個(gè)測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)。集成于測(cè)量值轉(zhuǎn)換器上的脈沖發(fā)生器包括一個(gè)脈沖平衡-和脈沖轉(zhuǎn)換級(jí)，通過(guò)它們?cè)诼輻U體回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的脈沖，當(dāng)它們還沒(méi)有被輸入具有計(jì)算單元的電子計(jì)數(shù)器以前，為了校準(zhǔn)目的是可以被電子校準(zhǔn)的。此時(shí)這些脈沖在它們的大小或順序頻率方面通過(guò)外部的，被從電子計(jì)數(shù)器的計(jì)算單元輸出的控制-或檢查脈沖這樣的改變，例如它們與注入燃料的流量之間被調(diào)整成一個(gè)數(shù)學(xué)的關(guān)系。這些控制-或檢查脈沖在電子計(jì)數(shù)器的計(jì)算單元中與一定的運(yùn)行或氣候參數(shù)有關(guān)通過(guò)一定的人員是可以調(diào)整的或必要時(shí)，為了校準(zhǔn)的目的可以重新調(diào)整的。在一個(gè)螺桿計(jì)數(shù)器，或在由齒輪嚙合體組成的一個(gè)計(jì)數(shù)器上，或者還有在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞作為運(yùn)動(dòng)元件的計(jì)數(shù)器上，常常由于結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定的在測(cè)量信號(hào)與實(shí)際的容積流量之間的一個(gè)非線性。例如當(dāng)一個(gè)小的容積流量時(shí)從屬于一個(gè)脈沖的液體數(shù)量可以比當(dāng)一個(gè)較大的流量時(shí)從屬于一個(gè)脈沖的數(shù)量大一點(diǎn)或小一點(diǎn)。
因此本發(fā)明的任務(wù)是，將一個(gè)按照上述的裝置以及一個(gè)按照上述的方法在測(cè)量精度方面加以改善。
此任務(wù)是通過(guò)在權(quán)利要求中敘述的本發(fā)明所解決的。
按照本發(fā)明在測(cè)量值轉(zhuǎn)換器上有一個(gè)信號(hào)的修正，此時(shí)所使用的修正系數(shù)是與被測(cè)量介質(zhì)的流量有關(guān)。為此被計(jì)算出運(yùn)動(dòng)元件，例如螺桿的回轉(zhuǎn)頻率，它是流量的一個(gè)尺度。大量的回轉(zhuǎn)頻率數(shù)值被以一個(gè)表格或類(lèi)似的的形式存儲(chǔ)在測(cè)量值轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)的修正系數(shù)中。借助于對(duì)各自的回轉(zhuǎn)頻率的各自的修正系數(shù)，測(cè)量值轉(zhuǎn)換器將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)信號(hào)，以便將它們連續(xù)輸送給一個(gè)計(jì)數(shù)器。測(cè)量值信號(hào)主要是由脈沖形式構(gòu)成的，此時(shí)脈沖也可以是波浪形的。由脈沖寬度或脈沖順序時(shí)間主要是被求出回轉(zhuǎn)頻率。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)越的結(jié)構(gòu)中每個(gè)被測(cè)量的脈沖借助于修正系數(shù)被計(jì)算出一個(gè)容積數(shù)值。容積數(shù)值與流量有關(guān)，例如當(dāng)流量為每分鐘10升時(shí)一個(gè)容積數(shù)值可以是8ml和當(dāng)一個(gè)流量為每分鐘1升時(shí)由于結(jié)構(gòu)的原因?yàn)?1ml。這些容積數(shù)值被測(cè)量值轉(zhuǎn)換器相加。當(dāng)被相加的容積數(shù)值的和各自達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積數(shù)值的一個(gè)倍數(shù)時(shí)，測(cè)量值轉(zhuǎn)換器則輸出一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)。例如在上述例子中作為標(biāo)準(zhǔn)流量值被選擇為10ml時(shí)，以一個(gè)流量為每分鐘1升加油時(shí)，則測(cè)量值轉(zhuǎn)換器在第一個(gè)測(cè)量信號(hào)時(shí)就已經(jīng)輸出一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)。如果相反以一個(gè)流量為每分鐘10升加油時(shí)，測(cè)量值轉(zhuǎn)換器在測(cè)得第一個(gè)測(cè)量信號(hào)后不輸出計(jì)數(shù)信號(hào)，因?yàn)槿莘e數(shù)值被存儲(chǔ)在其中的存儲(chǔ)器只包含了數(shù)值8。只有當(dāng)一個(gè)第二個(gè)測(cè)量脈沖被接受并且存儲(chǔ)器接受一個(gè)數(shù)值時(shí)，此數(shù)值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容積數(shù)值10ml或超過(guò)時(shí)，才被輸出一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)。這是可以想象的，總存儲(chǔ)數(shù)值在計(jì)數(shù)信號(hào)輸出后被減少了標(biāo)準(zhǔn)容積數(shù)值，這樣只有當(dāng)存儲(chǔ)器達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容積數(shù)值或超過(guò)時(shí)計(jì)數(shù)信號(hào)的輸出才完成。在存儲(chǔ)器中只保留每次的余值。修正系數(shù)主要是相對(duì)于大量的回轉(zhuǎn)頻率被存放在測(cè)量值轉(zhuǎn)換器的一個(gè)表格中。除了修正系數(shù)以外還可以將一個(gè)校準(zhǔn)系數(shù)存放在那里，如按照當(dāng)代技術(shù)水平與后者以一個(gè)比例系數(shù)的形式被相乘，以便將實(shí)際流過(guò)的，與運(yùn)行和氣候參數(shù)有關(guān)的容積量可以被顯示在顯示裝置上，并由一個(gè)計(jì)數(shù)器被相加在一起。在兩個(gè)表格數(shù)值之間的修正值可以被內(nèi)插。測(cè)量值轉(zhuǎn)換器最好有一個(gè)微處理器。將測(cè)量信號(hào)修正為計(jì)數(shù)信號(hào)由一個(gè)微程序控制完成的。在一個(gè)計(jì)數(shù)器中計(jì)數(shù)信號(hào)可以被計(jì)數(shù)。然后各自的和或各自的流量可以被顯示。
本發(fā)明的有關(guān)結(jié)構(gòu)例子借助于附圖
上的功能簡(jiǎn)圖被敘述。
在一個(gè)加油塔上的一個(gè)燃料管被稱為符號(hào)5，它從一個(gè)燃料泵來(lái)并通向一個(gè)油槍。在燃料管5中有一個(gè)容量計(jì)，它被構(gòu)成為螺桿計(jì)數(shù)器，如在WO 93/12 405中所敘述的。螺桿計(jì)數(shù)器輸出如在那里敘述的以脈沖形式的測(cè)量信號(hào)，它們被表示為M。通過(guò)一個(gè)連接導(dǎo)線7這些測(cè)量信號(hào)M被傳送給一個(gè)測(cè)量值轉(zhuǎn)換器2。測(cè)量值轉(zhuǎn)換器2有一個(gè)微處理器3帶有一個(gè)數(shù)值存儲(chǔ)器9和一個(gè)表格存儲(chǔ)器4。
在表格存儲(chǔ)器中被存入修正系數(shù)。針對(duì)測(cè)量信號(hào)M的不同的脈沖寬度以及脈沖序列時(shí)間一個(gè)大量的修正系數(shù)被存入。
微處理器3分析由測(cè)量裝置1通過(guò)導(dǎo)線7傳送的脈沖M的脈沖寬度以及脈沖序列時(shí)間并且這樣就求得螺桿的回轉(zhuǎn)頻率。借助于這個(gè)回轉(zhuǎn)頻率微處理器3從表格4中取出一個(gè)修正系數(shù)和計(jì)算每個(gè)接收的脈沖M借助于脈沖寬度/脈沖序列時(shí)間得到一個(gè)容量數(shù)值，此容量數(shù)值對(duì)應(yīng)于與之相符的螺桿回轉(zhuǎn)的真正通過(guò)流量計(jì)1流過(guò)的容積或者與之成一個(gè)比例的數(shù)值。例如當(dāng)一個(gè)脈沖長(zhǎng)度為10ms時(shí)計(jì)算出相應(yīng)的測(cè)量脈沖的容量數(shù)值為12ml和一個(gè)脈沖其脈沖寬度只為1ms時(shí)和例如為8ml。這就是，當(dāng)流量小比流量大時(shí)有相對(duì)比較多的燃料通過(guò)流量計(jì)1。
這樣求得的單個(gè)脈沖的容量數(shù)值被在一個(gè)數(shù)值存儲(chǔ)器中相加。其之和S達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積值例如10ml的很多倍時(shí)，這樣測(cè)量值轉(zhuǎn)換器2通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線6將一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖連續(xù)地傳送到一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器Z的一個(gè)顯示-/計(jì)數(shù)裝置8上。存儲(chǔ)器9可以或者繼續(xù)計(jì)數(shù)或者當(dāng)每輸出一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)Z時(shí)被減小標(biāo)準(zhǔn)容積數(shù)值的數(shù)值。只有一個(gè)與最后的測(cè)量信號(hào)相對(duì)應(yīng)的容積數(shù)值的余值被存儲(chǔ)。
上述裝置以及上述方法不僅適用于液體而且也適用于氣體介質(zhì)。最好的應(yīng)用領(lǐng)域是在汽車(chē)加油塔上的應(yīng)用。本發(fā)明是從以下思想出發(fā)的，與被測(cè)量介質(zhì)的流速有關(guān)的相同結(jié)構(gòu)的測(cè)量?jī)x器會(huì)出現(xiàn)同樣的誤差。本發(fā)明的目標(biāo)是通過(guò)一個(gè)存在于測(cè)量?jī)x器中的電子裝置補(bǔ)償這種由結(jié)構(gòu)決定的誤差。最好將測(cè)量值轉(zhuǎn)換器裝入容積測(cè)量裝置的殼體中。
所有公開(kāi)的特征是發(fā)明的重點(diǎn)。相關(guān)的/附加的優(yōu)先權(quán)文件(在先申請(qǐng)文件)的公開(kāi)的內(nèi)容均被納入在本申請(qǐng)的說(shuō)明中，而且為了這個(gè)目的，此文件的特征在上述申請(qǐng)的權(quán)利要求中可以獲悉。
權(quán)利要求
1．測(cè)量一種液體的容積流量的方法，其中從一個(gè)容積測(cè)量計(jì)，它是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的元件，例如有兩個(gè)或數(shù)個(gè)螺桿，由元件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)出的測(cè)量信號(hào)被輸入給一個(gè)測(cè)量值轉(zhuǎn)換器，它將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)信號(hào)，其特征為，由測(cè)量信號(hào)求出運(yùn)動(dòng)元件的回轉(zhuǎn)頻率，并且借助于對(duì)于各自的回轉(zhuǎn)頻率被存儲(chǔ)的修正系數(shù)被轉(zhuǎn)換成與實(shí)際容積流量成比例的計(jì)數(shù)信號(hào)并且被輸出。
2．測(cè)量一種液體的容積流量的裝置，具有一個(gè)容積測(cè)量計(jì)，其有一個(gè)運(yùn)動(dòng)的元件，例如兩個(gè)或數(shù)個(gè)螺桿并且由元件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)出的測(cè)量信號(hào)輸出給一個(gè)測(cè)量值轉(zhuǎn)換器，它將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)信號(hào)，其特征為，測(cè)量值轉(zhuǎn)換器(2)從測(cè)量信號(hào)(M)求出運(yùn)動(dòng)元件的回轉(zhuǎn)頻率并且借助于對(duì)各自的回轉(zhuǎn)頻率被存儲(chǔ)的修正系數(shù)轉(zhuǎn)換成與實(shí)際容積流量成比例的計(jì)數(shù)信號(hào)(Z)。
3．按照上述權(quán)利要求之一的方法或裝置，其特征為，測(cè)量信號(hào)是脈沖形狀的并且回轉(zhuǎn)頻率是通過(guò)確定測(cè)量信號(hào)的脈沖寬度或脈沖順序時(shí)間被求得的。
4．按照上述權(quán)利要求之一或數(shù)個(gè)的裝置或方法，其特征為，每個(gè)被測(cè)量的脈沖借助于修正系數(shù)計(jì)數(shù)出一個(gè)容積數(shù)值，這個(gè)容積數(shù)值在測(cè)量值轉(zhuǎn)換器中被相加，當(dāng)之和各自達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積的數(shù)值或標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的很多倍時(shí)，輸出一個(gè)計(jì)數(shù)信號(hào)。
5．按照上述權(quán)利要求之一或數(shù)個(gè)的裝置或方法，其特征為，對(duì)于大量的回轉(zhuǎn)頻率的修正系數(shù)以表格形式被存在測(cè)量值轉(zhuǎn)換器中。
6．按照上述權(quán)利要求之一或數(shù)個(gè)的裝置或方法，其特征為，在兩個(gè)表格數(shù)值之間的修正系數(shù)是通過(guò)內(nèi)插法得到的。
7．按照上述權(quán)利要求之一或數(shù)個(gè)的裝置或方法，其特征為，測(cè)量值轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)微處理器。
8．按照上述權(quán)利要求之一或數(shù)個(gè)的裝置或方法，其特征為，在一個(gè)加油塔上的容積測(cè)量計(jì)(1)是一個(gè)螺桿計(jì)數(shù)器或一個(gè)齒輪計(jì)數(shù)器或一個(gè)其他的容積擠壓計(jì)數(shù)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及到測(cè)量一種液體的容積流量的一種方法以及一種裝置,從一個(gè)容積測(cè)量計(jì),它有一個(gè)運(yùn)動(dòng)的元件,例如兩個(gè)或多個(gè)螺桿,由元件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)出的測(cè)量信號(hào)被輸出給一個(gè)測(cè)量值轉(zhuǎn)換器,它將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)信號(hào)。為了改善測(cè)量精度,考慮由測(cè)量信號(hào)求出運(yùn)動(dòng)元件的回轉(zhuǎn)頻率并且借助于對(duì)各自的回轉(zhuǎn)頻率被存儲(chǔ)的修正系數(shù)轉(zhuǎn)換成與實(shí)際的容積流量成比例的計(jì)數(shù)信號(hào)并被輸出。
文檔編號(hào)G01F1/12GK1235671SQ97199288
公開(kāi)日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1997年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月2日
發(fā)明者M·克普爾, A·哈丁 申請(qǐng)人:薩爾茨科滕加油設(shè)備股份有限公司