專利名稱：用于測(cè)量介質(zhì)的容積和/或流速的流量探測(cè)器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量探測(cè)器，包括一測(cè)量室，在其中可輸入和再排出一介質(zhì)，要測(cè)量該介質(zhì)的容積和/或流速，還包括在該測(cè)量室內(nèi)設(shè)置的可自由旋轉(zhuǎn)地支承的各測(cè)量裝置元件、至少一個(gè)用以測(cè)定磁場(chǎng)和/或磁場(chǎng)變化的傳感器以及一轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置被供給所述傳感器的輸出信號(hào)。
本發(fā)明還涉及一種利用一流量探測(cè)器測(cè)量一介質(zhì)的容積和/或流速的方法，該流量探測(cè)器具有一測(cè)量室與在其中設(shè)置的可自由旋轉(zhuǎn)地支承的各測(cè)量裝置元件和至少一個(gè)用以測(cè)量磁場(chǎng)和/或磁場(chǎng)變化的傳感器。
背景技術(shù)：
流量探測(cè)器也稱為容積傳感器。它們通常構(gòu)成為排擠計(jì)數(shù)器。對(duì)此實(shí)例是齒輪傳感器、螺桿計(jì)數(shù)器、橢圓齒輪計(jì)數(shù)器、環(huán)形活塞計(jì)數(shù)器或測(cè)量渦輪或齒輪定量泵。它們用于測(cè)量容積、流量或流速，借助于它們一介質(zhì)、在這里即一流體通過測(cè)量?jī)x表。該流體可以是液體、糊劑或氣體。
在流量探測(cè)器中在狹窄的意義上實(shí)際上經(jīng)常并不涉及測(cè)量?jī)x表，因?yàn)樵u(píng)價(jià)電子系統(tǒng)并不是儀表的部分，而是處在外部的。但仍然經(jīng)常采用術(shù)語流量測(cè)量?jī)x表并且人們也談及測(cè)量室和測(cè)量裝置元件等。經(jīng)常也將流量探測(cè)器稱為容積傳感器、流量傳感器、流量測(cè)量?jī)x表和其他的形式。
容積傳感器或流量探測(cè)器只探測(cè)流量或一流過的容積并且向該評(píng)價(jià)裝置或評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)發(fā)送一信號(hào)，由其首先將信號(hào)變成一測(cè)量值。以下采用術(shù)語“流量探測(cè)器”。通過采用全稱避免與在裝置中規(guī)定的構(gòu)件的混淆，這些構(gòu)件在狹窄的意義上是探測(cè)器或傳感器。
通常大多數(shù)流量探測(cè)器或容積傳感器共同的是，它們探測(cè)一旋轉(zhuǎn)的齒輪的運(yùn)動(dòng)。在齒輪傳感器中例如可自由旋轉(zhuǎn)地支承兩個(gè)相互嚙合的齒輪。將一介質(zhì)(通常為一流體，例如一液體或一氣體)供給兩齒輪，而且供給到它們相互嚙合的區(qū)域。介質(zhì)因此進(jìn)入各交替地形成于兩齒輪的各齒槽中的室內(nèi)。隨后流動(dòng)的介質(zhì)導(dǎo)致，將處于齒輪的各室中的量從進(jìn)入側(cè)輸向排出側(cè)并經(jīng)由輪齒的運(yùn)動(dòng)接著使各齒輪旋轉(zhuǎn)。兩齒輪的旋轉(zhuǎn)此時(shí)是反向的。在包圍各齒輪的殼體中設(shè)置一磁鐵，其形成一磁場(chǎng)。各旋轉(zhuǎn)的齒輪影響該磁場(chǎng)?？梢酝ㄟ^一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的傳感器探測(cè)磁場(chǎng)的變化。
在這種情況下齒輪的在傳感器的下方轉(zhuǎn)過的每一輪齒導(dǎo)致一可探測(cè)的脈沖。由這樣的脈沖的數(shù)目現(xiàn)在可以推論出，齒輪已旋轉(zhuǎn)了多大角度，或者齒輪在一確定的時(shí)間間隔中總共已完成了多少轉(zhuǎn)。由這些數(shù)據(jù)接著可以推斷出流過流量探測(cè)器的流體或其他的介質(zhì)的量，或還可以確定流體的輸送量速度。當(dāng)然在調(diào)節(jié)技術(shù)上可以在相反方向在一調(diào)節(jié)電路中為待輸送的介質(zhì)量或還為流速預(yù)定一確定的額定值，然后相應(yīng)地調(diào)節(jié)流量探測(cè)器連同一泵。
這樣的裝置長(zhǎng)期以來在市場(chǎng)上是很有成效的和例如由DE 25 54466 C3是已知的。對(duì)流量探測(cè)器特別要求，其也可以盡可能精確地測(cè)量待輸送的介質(zhì)的小的輸送量，或可以盡可能精確地說明輸送速度。極小的可測(cè)量的待輸送的介質(zhì)量包括這樣的量，其相當(dāng)于齒輪轉(zhuǎn)過在齒輪的兩輪齒之間的角度。這相當(dāng)于在齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)在兩計(jì)數(shù)的脈沖之間的容積。該容積然后還決定在較大量時(shí)測(cè)量的誤差。其也稱為“齒槽容積”。它也是一流量探測(cè)器的結(jié)構(gòu)尺寸用的數(shù)據(jù)。
如果例如輸送了具有九個(gè)這樣的脈沖的量，則測(cè)量?jī)x表不可能說明關(guān)于在第一脈沖以前和在第九脈沖以后有多少該齒槽容積或最小容積的分量流過測(cè)量?jī)x表。因此“九個(gè)脈沖”的數(shù)值是指一輸送的量，其容積為該最小容積的稍大于八個(gè)與幾乎十個(gè)脈沖之間的容積。在小的輸送量或很慢的輸送速度時(shí)和同樣在快速變化的輸送速度時(shí)這是一很大的測(cè)量精度問題。
該問題也是已知的并且例如在US-PS 4 641 522中為此建議，將傳感器設(shè)置成使可用于測(cè)量?jī)升X輪的運(yùn)動(dòng)。EP 0 741 279 B1提供一類似的建議，EP 0 642 001 A2甚至于建議，成圓形設(shè)置一整圈的傳感器，以便可以進(jìn)行盡可能多的測(cè)量。
全部這些建議的目的是，通過增多測(cè)量或測(cè)量可能性的數(shù)目降低關(guān)心的介質(zhì)在兩脈沖之間待輸送的最小容積并由此改善測(cè)量精度。全部這些設(shè)置的缺點(diǎn)是很大的裝置耗費(fèi)，該耗費(fèi)由多個(gè)附加的傳感器和為此需要的多個(gè)供電線引起。
當(dāng)然必須同時(shí)注意，在某些情況下和按照具體的現(xiàn)實(shí)的要求也必須對(duì)較熱的流動(dòng)的液體或氣體進(jìn)行測(cè)量，必須為裝置的緊密性付出高的費(fèi)用，因?yàn)橐部赡苌婕坝卸镜囊兹嫉幕虬嘿F的流體或氣體并且流體和氣體也完全可以是腐蝕性的介質(zhì)。這在某些情況下全部顯著使相應(yīng)的裝置復(fù)雜化和提高其價(jià)格。
在機(jī)械方面同樣力求在其中采用盡可能小的齒輪。不過其在這種情況下具有缺點(diǎn)，即利用這樣的測(cè)量?jī)x表不能有意義地處理大的量或快速流動(dòng)的流體、特別是氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，建議一種為流量探測(cè)器的實(shí)用的解法，借此利用較少的裝置費(fèi)用就可改善測(cè)量精度。
該目的通過一種流量探測(cè)器來達(dá)到，其包括一測(cè)量室，在該測(cè)量室中可輸入和再排出一介質(zhì)，要測(cè)量該介質(zhì)的容積和/或流速，還包括在該測(cè)量室內(nèi)設(shè)置的可自由旋轉(zhuǎn)支承的各測(cè)量裝置元件、至少一個(gè)用以測(cè)定磁場(chǎng)和/或磁場(chǎng)變化的傳感器以及一轉(zhuǎn)換裝置，供給其所述傳感器的輸出信號(hào)；其特征在于，所述傳感器發(fā)送一輸送信號(hào)并供給轉(zhuǎn)換裝置，該輸出信號(hào)在每次通過其中一個(gè)測(cè)量裝置元件的一單輪齒和一所屬的齒槽時(shí)在一最小值與一最大值之間周期性地波動(dòng)并且根據(jù)輪齒相對(duì)于傳感器的位置具有一可再現(xiàn)的中間值，并且將轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成使其由傳感器的輸出信號(hào)形成自己的將中間值轉(zhuǎn)化為可計(jì)數(shù)的值的輸出信號(hào)，可計(jì)數(shù)的值代表在兩輪齒之間輸送的容積的分容積。
由此令人驚喜地達(dá)到目的。雖然現(xiàn)有技術(shù)仍從可以只規(guī)定一個(gè)傳感器出發(fā)，在其下方正好轉(zhuǎn)過一個(gè)輪齒，但按照本發(fā)明信號(hào)變成多個(gè)構(gòu)造并且重新評(píng)價(jià)該構(gòu)造。亦即在傳感器通過輪齒時(shí)不僅發(fā)送一“最大值”或數(shù)字信號(hào)，而且發(fā)送一在一最大值與一最小值之間周期性波動(dòng)的信號(hào)。對(duì)此一正弦信號(hào)是特別適用的，因?yàn)槠鋵?shí)際上也可以通過相應(yīng)的磁場(chǎng)傳感器來形成并且能夠?qū)崿F(xiàn)特別精確的和同時(shí)簡(jiǎn)單的應(yīng)用。
在這方面這種傳感器在測(cè)試中已證明是適用的，即它們使用巨磁阻。在其他的方面已研究，利用使用巨磁阻的效應(yīng)的傳感器，位置的更精確的分辨率是可能的。DE 296 12 946 U1建議一種包括一齒輪的鐵磁的探測(cè)元件，其中一GMR傳感器其是一種使用巨磁阻的傳感器，在端面設(shè)置在一齒輪之前。于是至少理論上按該公開文本一相對(duì)于一輪齒或一齒槽的傳感器位置也應(yīng)該是可識(shí)別的。
NVE Corporation，Eden Pririe，Minnesota，USA(美國明尼蘇達(dá)州伊甸園NVE有限公司)于2003年4月的“GMR Sensors Data Book(GMR傳感器數(shù)據(jù)手冊(cè))”以類似的形式說明了這種可能性。雖然說明了GMR傳感器的有關(guān)的特性但仍未考慮到在流量探測(cè)器中的實(shí)現(xiàn)。在流量探測(cè)器中的要求完全不同于在通用的齒輪傳感器中的要求。在齒輪的徑向外面、亦即相對(duì)一輪齒在端面的設(shè)置由于空間原因已經(jīng)不是可行的，特別是通常兩個(gè)齒輪也必定相互嚙合。在測(cè)量室的區(qū)域內(nèi)的壓力可以處于60MPa至80MPa(600巴至800巴)。待測(cè)量的流體在某些情況下是腐蝕性的和/或?qū)щ姷囊后w或也是具有強(qiáng)烈變化的并也還很高的或很低的溫度的流體。因此在流量探測(cè)器的領(lǐng)域的技術(shù)人員始終采用盡可能不敏感的認(rèn)為安全和可靠的傳感器。因此如上所述始終通過盡可能多的已知的適合設(shè)置的傳感器的布置實(shí)現(xiàn)一較高的分辨率，相互比較它們的測(cè)量值或使它們相互重合，以便由相應(yīng)的是非參數(shù)接著取得關(guān)于輸送的全部的測(cè)量容積的數(shù)量的說明。
但利用本發(fā)明的解法沒有若干或許多傳感器的這樣的復(fù)雜的設(shè)置就可以取得一很精確的測(cè)量。按照本發(fā)明正弦信號(hào)因此按一全正弦波變化，同時(shí)一輪齒在運(yùn)動(dòng)中占有前行輪齒的位置。以此正弦波的每一值與正弦波的相應(yīng)的梯度一起能夠明確地確定輪齒在一確定的時(shí)刻精確地處于哪里。一180°的正弦波因此相當(dāng)于一半的齒槽容積的輸送量；一45°的正弦波相當(dāng)于八分之一的齒槽容積的流量。
對(duì)于本發(fā)明很有利的是，使用不僅一個(gè)傳感器，而是至少兩個(gè)傳感器。特別已證明適用的是，所述至少兩個(gè)傳感器安裝在一測(cè)量裝置元件上，特別是因此安裝在同一齒輪上。至少兩個(gè)傳感器在一齒輪上的設(shè)置還具有優(yōu)點(diǎn)，即在各齒輪的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)變過程避免各齒輪彼此間的間隙一起進(jìn)入信號(hào)接收。兩傳感器優(yōu)選彼此保持一間距地測(cè)量同一測(cè)量裝置元件、亦即同一齒輪的運(yùn)動(dòng)。該間距在應(yīng)用正弦波時(shí)選擇成使在同一齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)其中一個(gè)傳感器正好輸出一正弦波，同時(shí)另一個(gè)生產(chǎn)一余弦波。如果此時(shí)探測(cè)同一輪齒，則這因此相當(dāng)于兩傳感器相互位錯(cuò)振蕩的90°(從電學(xué)方面看)，這意義相同于四分之一齒距的相對(duì)位錯(cuò)。
但也有可能探測(cè)兩鄰接的輪齒或兩其他的彼此遠(yuǎn)離的輪齒，因?yàn)楦鼾X輪配備對(duì)稱的和均勻分布的輪齒并因此一輪齒的運(yùn)動(dòng)與同一齒輪上的其他的輪齒的運(yùn)動(dòng)始終同步地發(fā)生。在這里對(duì)于布置亦即具體的結(jié)構(gòu)的要求可以在整個(gè)的圓周上加以考慮。
當(dāng)然其中優(yōu)選的是，兩傳感器在相對(duì)一輪齒的同一位置時(shí)發(fā)送同一輸出信號(hào)。這在上述的一正弦信號(hào)和一余弦信號(hào)的實(shí)例中是偏移90°的情況。由這樣的信號(hào)可以同樣自動(dòng)地不考慮信號(hào)的梯度立即和明確地考慮各輪齒的位置，因此形成一精分度。如果人們?cè)偌由蟽蓚鞲衅鳒y(cè)量值的位置或其他的組合，則還可以更明確地確定精確的輪齒位置和涉及的測(cè)量裝置元件的轉(zhuǎn)向和從而介質(zhì)的流過方向。
這樣例如也可以按照加法定理將兩正弦信號(hào)或兩余弦信號(hào)相加并接著將結(jié)果供給比較器。由此產(chǎn)生一特別高的分辨率。在該實(shí)施形式中的方法導(dǎo)致一很高的變換頻率并且按照采用的比較器的數(shù)量導(dǎo)致一高的分辨率。
由于評(píng)價(jià)裝置通過相加提供可很好識(shí)別的信號(hào)，可很精確地確定各輪齒的一角位置的配位。
由此也產(chǎn)生，當(dāng)正弦信號(hào)或余弦信號(hào)是可再現(xiàn)的并且具有相等的電平時(shí)，這具有特別的優(yōu)點(diǎn)。由此一內(nèi)插法將是可特別好地實(shí)現(xiàn)的。
因此特別有利的是，正弦信號(hào)或余弦信號(hào)具有很精確的正弦形變化。該變化越精確符合數(shù)學(xué)的正弦曲線則可越精確地識(shí)別輪齒的角位置。
其中當(dāng)正弦形變化也可以不受溫度或現(xiàn)實(shí)的流通狀態(tài)影響時(shí)，具有特別的優(yōu)點(diǎn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中這是不可能的。微分探測(cè)器中的每一磁敏元件產(chǎn)生不同高度的電壓并且產(chǎn)生的信號(hào)不可能保持在一相等的電平上。此外它們?cè)谄谕囊饬x上沒有正弦形變化。
此外按照本發(fā)明優(yōu)選的是，作為轉(zhuǎn)換裝置使用一前置放大器。一前置放大器的應(yīng)用終歸是合理的，以便將由傳感器發(fā)送的、在某些情況下很小的信號(hào)轉(zhuǎn)化為可由一評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)更好地轉(zhuǎn)化的信號(hào)，當(dāng)評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)遠(yuǎn)離各傳感器一定的距離時(shí)尤其如此。
前置放大器或轉(zhuǎn)換裝置在這里優(yōu)選配備成使它們可以發(fā)送三個(gè)輸出信號(hào)。其中這些輸出信號(hào)中的兩個(gè)相互總是偏移一半的脈沖寬度。這意味著，被供給脈沖的評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)可以精確地配位并且很少受干擾地利用簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)器可以推斷出齒輪或測(cè)量裝置元件的原來的位置。
優(yōu)選當(dāng)一輪齒相對(duì)于傳感器繼續(xù)轉(zhuǎn)過一全齒距時(shí)，第三輸出信號(hào)同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖。該也可以稱為接地信號(hào)的第三信號(hào)可以用于同步或也可以用于流量或容積的粗略的測(cè)定。
在一本發(fā)明的方法中該目的這樣達(dá)到，即傳感器發(fā)送一個(gè)輸出信號(hào)并供給到轉(zhuǎn)換裝置，該輸出信號(hào)在每次通過其中一個(gè)測(cè)量裝置元件的一單輪齒時(shí)在一最小值與一最大值之間周期性波動(dòng)并根據(jù)輪齒相對(duì)于傳感器的位置具有一可再現(xiàn)的中間值，并且轉(zhuǎn)換裝置由傳感器的輸出信號(hào)形成自己的將中間值轉(zhuǎn)化為可計(jì)數(shù)的值的輸出信號(hào)。
該方法利用以上關(guān)于流量探測(cè)器所述的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成一種極好的問題解法。
本發(fā)明的實(shí)際的應(yīng)用情況例如是對(duì)具有小的或大的直徑的液壓缸的位移測(cè)量，并且例如是根據(jù)對(duì)泵、液壓馬達(dá)、擺動(dòng)傳動(dòng)裝置等的壓力、溫度或其他的測(cè)量參數(shù)的特性曲線制定方法。
本發(fā)明不僅可用于齒輪傳感器中，而且可用于其他的流量探測(cè)器中。術(shù)語“輪齒”在該申請(qǐng)中因此也包括可比擬的元件，例如在一螺桿計(jì)數(shù)器中的螺旋形環(huán)繞的凸筋等。


以下借助附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。其中圖1本發(fā)明的流量探測(cè)器的透視示意圖包括示意的評(píng)價(jià)裝置；圖2說明物理參數(shù)“容積”的分辨率的示意圖；圖3更詳細(xì)說明物理參數(shù)“流速”的分辨率的示意圖；圖4示出在一實(shí)施例中不同的測(cè)量的和評(píng)價(jià)的曲線的示意圖；圖5一類似的測(cè)量值在不同的分辨率時(shí)的表現(xiàn)的示意圖；圖6關(guān)于測(cè)量值在改變流速時(shí)的表現(xiàn)的示意圖；圖7一在換向閥中一過零點(diǎn)的測(cè)量的示意圖；以及圖8一換向閥上的測(cè)量結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中示出一流量探測(cè)器的數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)的基本原理。在一殼體內(nèi)具有一測(cè)量室(兩者均未示出)。在該測(cè)量室內(nèi)在圖的左邊可看到一第一測(cè)量裝置元件30，特別是一第一齒輪。該第一測(cè)量裝置元件30或第一齒輪可繞一垂直軸31自由旋轉(zhuǎn)并且在外面具有許多輪齒32，各輪齒在這里在圖中總體上只用其包絡(luò)曲線表達(dá)。該第一測(cè)量裝置元件30與一在相當(dāng)大程度上相同構(gòu)成的第二測(cè)量裝置元件40、亦即特別是一第二齒輪相嚙合。后者可繞一軸41自由旋轉(zhuǎn)，該軸平行于軸31。第二齒輪或第二測(cè)量裝置元件40具有許多輪齒42，這些輪齒在這里也只用一包絡(luò)曲線表達(dá)。
兩測(cè)量裝置元件30和40的各輪齒32和42在兩齒輪或測(cè)量裝置元件之間的中心區(qū)域內(nèi)相互嚙合。因此兩測(cè)量裝置元件30、40反向旋轉(zhuǎn)。
如果將一介質(zhì)，特別是亦即一流體送入相互嚙合的輪齒32、42的前面或后面的區(qū)域內(nèi)，則該介質(zhì)使兩齒輪或測(cè)量裝置元件30、40處于剛才所述的反向的旋轉(zhuǎn)并且在另一側(cè)從嚙合區(qū)域中又流出。在這里為了說明省略向測(cè)量室的輸送和從其中的排出。介質(zhì)或流體F可以不從兩測(cè)量裝置元件30、40的旁邊流過，在嚙合的區(qū)域內(nèi)沒有進(jìn)入由相互嚙合的輪齒32、42之間的齒槽形成的空隙、沒有因排擠而向流過的方向推動(dòng)輪齒32、42并從而并不引起旋轉(zhuǎn)。由于由相互嚙合的輪齒形成的容積由輪齒和齒槽以及測(cè)量裝置元件的尺寸精確地預(yù)定并被排擠，所以由兩齒輪的回轉(zhuǎn)數(shù)理論上可以精確地推斷通過嚙合的區(qū)域排擠多少容積或多少容積流量。
在兩測(cè)量裝置元件或齒輪之間的嚙合的區(qū)域?qū)τ诮橘|(zhì)總是形成一阻塞。介質(zhì)的容積從進(jìn)入側(cè)到排出側(cè)在各齒輪的外部區(qū)域內(nèi)輸送。在嚙合的區(qū)域內(nèi)該容積向排出側(cè)排擠并從而再次放出(排擠原理)。
在殼體內(nèi)繞測(cè)量室設(shè)置兩個(gè)傳感器51、52。由于圖中省略了測(cè)量室和殼體，所以直接在第二測(cè)量裝置元件40的上方在第二測(cè)量裝置元件40的輪齒42的上方準(zhǔn)確地表達(dá)兩傳感器51、52。傳感器51、52當(dāng)然不隨測(cè)量裝置元件40一起旋轉(zhuǎn)，而固定設(shè)置在測(cè)量室的壁中。
兩傳感器51和52彼此具有一90°角度的間距。該90°角度不該理解為在幾何上關(guān)于齒輪或第二測(cè)量裝置元件40，而是針對(duì)一單輪齒42在它下面轉(zhuǎn)過的運(yùn)動(dòng)。由于在該區(qū)域內(nèi)建立了一磁場(chǎng)，此時(shí)通過轉(zhuǎn)過的輪齒42改變磁場(chǎng)。為此將各輪齒和整個(gè)的測(cè)量裝置元件40構(gòu)成鐵磁的。
由于各個(gè)輪齒42相互是相同的，當(dāng)一單輪齒在兩傳感器51、52之一個(gè)的下方轉(zhuǎn)過直到隨后轉(zhuǎn)動(dòng)的齒又精確地處于其前行輪齒的位置時(shí)產(chǎn)生一正弦曲線并且磁場(chǎng)以此重新采取其原來的形式。
第二傳感器現(xiàn)在因此相對(duì)于該變化偏移90°。這意味著，第二傳感器相對(duì)于第一傳感器51位錯(cuò)這一角度的四分之一，其分?jǐn)偟揭痪唧w的輪齒上。如果作為實(shí)例采用例如一具有十二個(gè)輪齒的齒輪，則這些輪齒的每一個(gè)分?jǐn)倻y(cè)量元件40的圓周的30°(12×30°＝360°)，在這種情況下兩傳感器51和52在第二測(cè)量裝置元件40的圓周上彼此相距該角度的四分之一，亦即7.5°。
由于各輪齒42在第二測(cè)量裝置元件40中的設(shè)置是對(duì)稱的，在兩傳感器51與52之間也可以存在一37.5°的角間距，因?yàn)樵谶@種情況下由于周期性的特性也可以存在450°的角位錯(cuò)，亦即相對(duì)一單輪齒與90°意義相同。
兩傳感器51和52向一前置放大器70發(fā)送其輸出信號(hào)。該前置放大器由供給它的各信號(hào)產(chǎn)生三個(gè)輸出信號(hào)71、72和73，它們還要在以下更詳細(xì)地討論。這些輸出信號(hào)71、72和73接著供給一外部的電子系統(tǒng)80以便進(jìn)一步處理。
兩相互偏移90°的傳感器51和52由于通過磁場(chǎng)改變引起的磁場(chǎng)波動(dòng)的周期性產(chǎn)生一正弦信號(hào)和一余弦信號(hào)。前置放大器70現(xiàn)在可以在兩個(gè)通道上由正弦信號(hào)和余弦信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)71和72。其中在前置放大器70中設(shè)有預(yù)編程序的內(nèi)插因子用于待確定的流體下的測(cè)量容積的分辨率。
此外作為第三信號(hào)73產(chǎn)生一接地信號(hào)。該接地信號(hào)總是相當(dāng)于一完全的正弦波振蕩，亦即一輪齒的運(yùn)動(dòng)達(dá)到使隨后的輪齒精確地轉(zhuǎn)到其位置。
信號(hào)71、72和73接著發(fā)送給外部的評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)80以便進(jìn)一步處理。評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)80接著可以由各信號(hào)的當(dāng)前的頻率與時(shí)間相關(guān)算出流量或流量速度。此時(shí)評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)80可以借助于一數(shù)字計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)單地計(jì)數(shù)供給它的各個(gè)脈沖并由計(jì)數(shù)器讀數(shù)接著算出關(guān)心的流體的經(jīng)處理的容積。
由正弦信號(hào)與余弦信號(hào)的關(guān)系可以識(shí)別精確的位置并從而識(shí)別一單輪齒42的精確的角位置。不同于在現(xiàn)有技術(shù)中，由此不僅輪齒的數(shù)目是確定的，而且中間位置也是確定的。因此為了通過內(nèi)插方式的分辨率也可以考慮一輪齒未完全轉(zhuǎn)到下一位置的情況。
為了表明在脈沖的數(shù)目與物理參數(shù)的分辨率之間存在何種關(guān)系，圖2中表示一曲線圖用以分辨待測(cè)量的介質(zhì)、特別是一流體的物理參數(shù)“容積”。
其中從左向右表示時(shí)間(t)，從下向上曲線圖分成三部分。最上面的三分之一表示隨著時(shí)間的推移轉(zhuǎn)送的以毫升為單位(ml)的容積V。中間的三分之一表示在一只少數(shù)可能的脈沖時(shí)的表現(xiàn)而最下面的三分之一表示在一較大數(shù)目的脈沖時(shí)的表現(xiàn)。
一用于一流量探測(cè)器的分辨率的量度是所謂K因子。該K因子確定每輸送一升的待測(cè)量的介質(zhì)的脈沖數(shù)目。每升待測(cè)量的介質(zhì)的脈沖數(shù)越大，分辨率也越高。如果由K因子構(gòu)成倒數(shù)，則立即得到流量探測(cè)器的測(cè)量容積Vm。因此由K因子導(dǎo)出測(cè)量容積Vm并且與其完全一樣地構(gòu)成一用于分辨物理參數(shù)“容積”的量度。
如果人們?nèi)±缰虚g的三分之一并根據(jù)在那里實(shí)際的250個(gè)脈沖/升的K因子Kg的數(shù)字，則人們對(duì)于測(cè)量容積Vmg仍得到相當(dāng)于4ml或4cm3/脈沖的0.004升/脈沖。該容積的分量則不再是可測(cè)定的。
基本上這自然同樣適用于具有一50000個(gè)脈沖/升的K因子Kh的高分辨率中。但在這種情況下測(cè)量容積Vmh作為倒數(shù)是相當(dāng)于0.02ml/脈沖或0.02cm3/脈沖的0.00002升/脈沖。在這里不再可測(cè)定更小的分量，但對(duì)此得到畢竟0.02cm3/脈沖的精度。
如由圖2易于得出的，在由測(cè)量的脈沖數(shù)目的粗的分辨率中不可能說明在仍測(cè)定的第四脈沖與不再出現(xiàn)的第五脈沖之間流過的量究竟精確地位于哪里，而在下面的三分之一中在高分辨率中存在遠(yuǎn)更精細(xì)的類似的精度并且誤差只還在于，是否流過的容積量位于更接近第20個(gè)仍發(fā)生的脈沖處或第21個(gè)不再發(fā)生的脈沖處。
仔細(xì)地考察涉及第4個(gè)或第5個(gè)或第20個(gè)或第21個(gè)脈沖沿。每一脈沖具有一上升沿和一下降沿。但這在兩實(shí)例的相對(duì)比例上相互間沒有變化。
類似的情況自然也適用于流量的測(cè)定，因此適用于圖3中示出的可比擬的圖。在那里向右表示時(shí)間(t)，兩下面的三分之一表示在低的或高的頻率時(shí)粗的分辨率或高的分辨率而最上面的三分之一表示一在這里假定為恒定的流量。
在一例如Q＝1l/min的流量時(shí)流量探測(cè)器以粗的分辨率提供一4.2Hz的頻率(相當(dāng)于Q/Vmg)，而在高的分辨率時(shí)產(chǎn)生一833.3Hz的頻率(V/Vnh)。如果在兩種情況下頻率改變0.5Hz，因此這在粗的分辨率時(shí)相當(dāng)于11.9％的變化而在高的分辨率時(shí)相當(dāng)于0.0006％的變化。這意味著，利用高的分辨率比在粗的分辨率時(shí)可顯著更精確地測(cè)量流量變化是可能的。
在圖3中自然應(yīng)考慮到，通常關(guān)心的流量并不正好是恒定的。對(duì)于行家來說需要立即清楚的是，正是在一變化的流量的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)較大數(shù)目的信號(hào)或脈沖并接著也實(shí)現(xiàn)發(fā)生的流量變化的遠(yuǎn)更動(dòng)態(tài)的測(cè)定和更快速的識(shí)別和處理。
對(duì)此圖4中現(xiàn)在示出一具體的實(shí)施例，例如利用一圖1中的流量探測(cè)器借助于正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的詳細(xì)的研究，一顯著改善的分辨率成為可能的。圖4中從一相對(duì)于一傳統(tǒng)的方案16倍的可分辨率出發(fā)。第二測(cè)量裝置元件40的一輪齒42向前行輪齒的位置的運(yùn)動(dòng)，其至此相當(dāng)于輸送一測(cè)量容積，現(xiàn)在以16個(gè)單個(gè)的分容積是可分辨的。
其中在圖4中從左向右表示待測(cè)量的介質(zhì)的輸送的容積。由于以升或毫升或立方米的其他的部分為單位的容積取決于流量探測(cè)器的尺寸，將輪齒的運(yùn)動(dòng)表達(dá)為用于刻度尺的單位，其中一輪齒精確地到其前行輪齒的位置的運(yùn)動(dòng)假定一360°的值。這通過測(cè)量容積Vm的各區(qū)域數(shù)據(jù)在x軸的下方再次附加地說明。如已結(jié)合圖1討論的，這自然只相當(dāng)于整個(gè)齒輪的一轉(zhuǎn)的一部分，其取決于輪齒的總數(shù)。
輪齒42在傳感器51和52下方通過的運(yùn)動(dòng)，如上所述產(chǎn)生一傳感器51的正弦信號(hào)和一第二傳感器52的余弦信號(hào)。前置放大器70現(xiàn)在能夠建立該兩信號(hào)的相互關(guān)系。不象以前那樣只確定一個(gè)脈沖，前置放大器現(xiàn)在確定，正弦信號(hào)是否是正的或是負(fù)的，它是否是上升或是下降；余弦信號(hào)是否是正的或是負(fù)的或其是否是上升或是下降。還可以在正弦波動(dòng)和余弦波動(dòng)內(nèi)或由它們的梯度考慮規(guī)定的值的超過和低于。
圖4也示出結(jié)果。雖然在最上面的三分之一中示出傳感器51和52的兩輸出曲線作為在最大值Uss與-Uss之間的正弦波或余弦波振蕩，但在其下面人們可看到前置放大器70的三個(gè)輸出曲線71、72和73，亦即從上向下首先是數(shù)字通道A，然后以類似的形式的通道B和最后在下方是相當(dāng)于輸送信號(hào)73的接地信號(hào)Z。如人們看到的，由此一達(dá)22.5°，亦即達(dá)測(cè)量容積Vm的1/16的精調(diào)是可能的。
如果要求，還要細(xì)的再分是可能的，則取決于分解正弦和余弦信號(hào)的內(nèi)插因子。
前置放大器應(yīng)該具有多個(gè)輸出級(jí)，它們具有用于三個(gè)通道71、72和73的快速傳導(dǎo)推進(jìn)器，例如包括一用于導(dǎo)線的具有75Ω(歐)的波阻抗匹配。輸出級(jí)可以具有推挽式輸出級(jí)包括用于約300mA 24V(伏)的高的推進(jìn)器功率的配置。其由于高的要求應(yīng)該抗過熱時(shí)的短路并且也應(yīng)該具有抗有錯(cuò)誤匹配的導(dǎo)線的“回波”的各個(gè)出口。通過無導(dǎo)線終端而利用一波阻抗實(shí)現(xiàn)具有24V信號(hào)的數(shù)據(jù)傳送。一錯(cuò)誤匹配的導(dǎo)線終端可能引起回波，如果在發(fā)送側(cè)也沒有匹配，回波可以重復(fù)來回進(jìn)行。在快速的脈沖序列的情況下傳送可能受這些回波的干擾。
因此在前置放大器70與評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)80的長(zhǎng)的連接導(dǎo)線的情況下以及在一要求的高分辨率的情況下應(yīng)該采用具有一約40至150Ω的波阻抗的導(dǎo)線并且一相應(yīng)的終端阻抗連接于評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)。通過傳送導(dǎo)線和終端波阻抗的優(yōu)化的匹配可以達(dá)到最大達(dá)150至200m的導(dǎo)線長(zhǎng)度。
優(yōu)選還可以通過一大的輸出波幅和一結(jié)合的波匹配改進(jìn)抗干擾性。如果將信號(hào)經(jīng)由光電耦合器導(dǎo)向接收側(cè)，則人們另外還得到發(fā)送側(cè)與接收側(cè)之間的電流的分離并且按這種方式同樣可以避免電位差。
回行的信號(hào)的回波在前置放大器的終端級(jí)中通過一結(jié)合的波阻抗匹配阻止。通過這樣的匹配另外還提高抗干擾性。
利用本發(fā)明的流量探測(cè)器為應(yīng)用開辟了眾多附加的可能性?？蛇_(dá)到的高分辨率并從而大量關(guān)于容積流量的信息得出不僅流量本身而且輸送的容積的改進(jìn)的和更精確的評(píng)價(jià)。
這樣現(xiàn)在將是可能的，稍微更精確地測(cè)量具有一較高粘度的介質(zhì)。在介質(zhì)的較高粘度的情況下在流量探測(cè)器中產(chǎn)生一較高的壓力降。為減小該壓力降，通常安裝比真正需要更大的結(jié)構(gòu)形式的流量探測(cè)器。這產(chǎn)生的結(jié)果是，流量探測(cè)器只在下面的測(cè)量區(qū)域內(nèi)操作，亦即正如討論過的提供特別不精確的信號(hào)。但通過本發(fā)明的方案即使在這樣的情況下也可以明顯提高分辨率，從而現(xiàn)在即使具有較高粘度的介質(zhì)在其輸送過程也可以較精確地加以描述。
如果將流量探測(cè)器用作為定量裝置，在這里遠(yuǎn)更精確的定量也是可能的。根據(jù)調(diào)準(zhǔn)的分辨率的程度可計(jì)算比在現(xiàn)有技術(shù)中可能的多很多的脈沖。通過這樣的較高的分辨率現(xiàn)在可以顯著更好地和更精確地計(jì)算容積并從而更準(zhǔn)確地結(jié)束定量過程和填注。當(dāng)待定量的容積很少時(shí)，則這特別完全適用。
評(píng)價(jià)電子系統(tǒng)80從由前置放大器70發(fā)送的信號(hào)的頻率中算出流速。通用的頻率測(cè)量方法，它們?cè)谶@里也可以用于本發(fā)明的流量探測(cè)器中，例如是選通時(shí)間測(cè)定和脈沖寬度測(cè)量方法。
在按照本發(fā)明可達(dá)到的高分辨率的情況下流量探測(cè)器的前置放大器提供一可很好評(píng)價(jià)的較高的頻率。這在按選通時(shí)間方法實(shí)現(xiàn)頻率的評(píng)價(jià)時(shí)是特別有利的。甚至在短的選通時(shí)間(Torzeit)和低的流量時(shí)也仍還可以以小數(shù)點(diǎn)后多位測(cè)量流量。另一優(yōu)點(diǎn)是短的測(cè)量循環(huán)時(shí)間，其首先通過高的分辨率是可能的。因此在較短的時(shí)間間隔內(nèi)可以達(dá)到一所謂測(cè)量值的更新。
如果按照脈沖寬度測(cè)量方法測(cè)量頻率，則流量可以由許多單個(gè)脈沖形成。這導(dǎo)致測(cè)量值在許多脈沖上的積分。流量波動(dòng)經(jīng)如此過濾地處理并且算出的測(cè)量值不再會(huì)波動(dòng)。
在按照本發(fā)明的高分辨率的情況下由于高的頻率可以快速和精確很多地測(cè)定流量變化。因此評(píng)價(jià)得到多很多的瞬態(tài)流量狀態(tài)的信息。這產(chǎn)生的結(jié)果是，比利用傳統(tǒng)的裝置可以顯著更動(dòng)態(tài)地實(shí)施測(cè)定。這尤其在小的波動(dòng)和流量變化時(shí)和在低流速的范圍內(nèi)測(cè)定時(shí)起作用。
利用發(fā)送的高頻率也可以顯著更好和更精確從事數(shù)字調(diào)節(jié)，因?yàn)樵u(píng)價(jià)電子系統(tǒng)80早已可以立即識(shí)別出流速的小的變化并從而可立即控制干擾。
圖5示出本發(fā)明如何可用于數(shù)字的流量值向一模擬的測(cè)量值的轉(zhuǎn)換中。向右表示時(shí)間(t)和向上表示容積(毫升)或電流(毫安)。在圖解本身中大的臺(tái)階Sg表示在不多的脈沖時(shí)通過數(shù)字值的轉(zhuǎn)換形成的分辨率。兩傾斜延伸的直線中的下面的直線Gg則表示在一這樣的粗的分辨率時(shí)的一平均值。
小的臺(tái)階Sh表示如何一高的分辨率產(chǎn)生的結(jié)果。其中在兩種情況下一步階是一測(cè)量值變化。在高的分辨率時(shí)具有上面的傾斜直線Gh的平均值不同于在粗的分辨率時(shí)的平均值，從而實(shí)際上一在粗的分辨率時(shí)的錯(cuò)誤的值在高的分辨率時(shí)被糾正。
因此產(chǎn)生很大的優(yōu)點(diǎn)，即利用一具有大的字節(jié)數(shù)的D/A轉(zhuǎn)換器可在小很多的單個(gè)步階中分辨一模擬的測(cè)量值。通過高分辨率現(xiàn)在可以精細(xì)很多地并在小的分級(jí)中模擬地表達(dá)模擬的測(cè)量值。此外模擬的輸出也將是很動(dòng)態(tài)的，因?yàn)樵诟鱾€(gè)步階之間的間距仍只是很小的并從而可以快速和動(dòng)態(tài)地跟蹤產(chǎn)生模擬測(cè)量值的測(cè)量值變化。
該實(shí)際很多的測(cè)量值在波動(dòng)的或變化的流速的情況下仍可較清楚地表現(xiàn)出來，如圖6所示。
如果同樣利用一F/U轉(zhuǎn)換器將流速轉(zhuǎn)換為一模擬的測(cè)量值，則在高的分辨率時(shí)可以以較小的波動(dòng)Rh很動(dòng)態(tài)地發(fā)送模擬值，甚至下至較低的頻率范圍內(nèi)也是如此，可以快很多地測(cè)出流量變化，從而人們可以用快速的yt描繪儀描繪和記錄動(dòng)態(tài)過程。模擬的調(diào)節(jié)精確和精細(xì)得多地操作，因?yàn)檎{(diào)節(jié)可以快很多地對(duì)一流量變化(頻率變化)作出反應(yīng)。因此在控制一干擾時(shí)不再產(chǎn)生大的過調(diào)量，因?yàn)檎{(diào)節(jié)可以早已對(duì)額定值的偏差作出反應(yīng)。
如果由高的頻率可以決定F/U轉(zhuǎn)換器，其優(yōu)選是一低通濾波器，那么現(xiàn)在配備較小的和快速的濾波器。這樣將信號(hào)轉(zhuǎn)換的延遲減至最小并且還只以很小的時(shí)間延遲實(shí)現(xiàn)測(cè)量值轉(zhuǎn)換。通過高的數(shù)字輸入頻率濾波器級(jí)現(xiàn)在不必再使數(shù)字信號(hào)象現(xiàn)有技術(shù)中那樣強(qiáng)地平滑，因?yàn)樾盘?hào)出現(xiàn)于短的時(shí)間間隔內(nèi)。這意味著，現(xiàn)在按照本發(fā)明模擬的測(cè)量值還只具有一小的波動(dòng)Rh，如圖6很明顯示出的。粗的分辨率的具有在圖6中大波動(dòng)Rg的曲線Kg幾乎不正確地識(shí)別出出現(xiàn)于測(cè)定中的波動(dòng)，而具有小的波動(dòng)Rh的高分辨率可清晰明確地識(shí)別出圖解中可看出的駝峰，如在曲線Kh上看到的。
圖7中示出一本發(fā)明的流量探測(cè)器的另一種應(yīng)用的可能性。向右表示一閥的活塞位移K，向上表示(正的或負(fù)的)流量。朝左邊可看出向一正的容積流量Q+的第一流動(dòng)方向，右邊可看出向一負(fù)的容積流量Q-的第二反向的流動(dòng)方向。如果按傳統(tǒng)在閥上測(cè)量一介質(zhì)的流量，則至今經(jīng)常出現(xiàn)的問題是，利用至今的流量探測(cè)器不再能精確地測(cè)量在過零點(diǎn)N的很小的介質(zhì)容積流量。原因在于測(cè)量在過零點(diǎn)的低的容積流量所利用的粗的分級(jí)。因此在過零點(diǎn)時(shí)活塞位移的數(shù)據(jù)也是不精確的。
但利用本發(fā)明的測(cè)量探測(cè)器，一顯著較高的、例如16倍的流量分辨率是可能的。
圖8中示出兩不同的換向閥的所屬的測(cè)量結(jié)構(gòu)實(shí)例。上圖中涉及一4/3換向閥包括一位移傳感器(Wegaufnehmer)90和一流量探測(cè)器10，下圖中涉及一4/2換向閥包括一位移傳感器90和一流量探測(cè)器10?？刂苹钊奈灰仆ㄟ^位移傳感器10測(cè)量，而同時(shí)通過流量探測(cè)器10測(cè)量當(dāng)時(shí)所屬的容積流量。將兩測(cè)量值相互對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)并表示于圖7中。并于是得出那里的變化。在圖7放大表示的過零點(diǎn)的圖中可易于看出，按照本發(fā)明的顯著較高的流量的分辨率在反向接通中現(xiàn)在允許關(guān)于控制活塞的活塞位移并從而關(guān)于閥的控制邊緣的影響的顯著更精確的說明。
由于實(shí)際原因在一如圖8中為此考慮的方案的結(jié)構(gòu)中應(yīng)該將流量探測(cè)器盡可能靠近閥安裝。較長(zhǎng)的連接管道在測(cè)量容積流量時(shí)導(dǎo)致延遲效應(yīng)。此外推薦，用剛性的管連接而不用軟管實(shí)現(xiàn)閥與流量探測(cè)器之間的連接管道，以便可以使流量探測(cè)器可以不延遲地測(cè)量容積流量并與位移測(cè)定同時(shí)完成測(cè)量結(jié)果。
附圖標(biāo)記清單10 流量探測(cè)器30 第一測(cè)量裝置元件，特別是第一齒輪31 第一測(cè)量裝置元件30的軸32 第一測(cè)量裝置元件30的輪齒40 第二測(cè)量裝置元件，特別是第二齒輪41 第二測(cè)量裝置元件40的軸42 第二測(cè)量裝置元件40的輪齒51 第一傳感器52 第二傳感器70 前置放大器71 第一輸出信號(hào)72 第二輸出信號(hào)73 第三輸出信號(hào)80 評(píng)價(jià)裝置90 位移傳感器Gg具有粗的分辨率的直線Gh具有高的分辨率的直線K 有粗的分辨率的曲線Kh具有高的分辨率的曲線Rg具有粗的分辨率的波動(dòng)Rh具有高的分辨率的波動(dòng)Sg具有粗的分辨率的臺(tái)階Sh具有高的分辨率的臺(tái)階
權(quán)利要求
1.流量探測(cè)器，包括一測(cè)量室，在其中可輸入和再排出一介質(zhì)，要測(cè)量該介質(zhì)的容積和/或流速；在該測(cè)量室內(nèi)設(shè)置的可自由旋轉(zhuǎn)地支承的測(cè)量裝置元件(30、40)；至少一個(gè)用以測(cè)量磁場(chǎng)和/或磁場(chǎng)變化的傳感器(51)；一轉(zhuǎn)換裝置(70)，該轉(zhuǎn)換裝置被供給所述傳感器(51、52)的輸出信號(hào)；其中所述傳感器(51、52)發(fā)送一輸出信號(hào)并供給到轉(zhuǎn)換裝置(70)，該輸出信號(hào)在每次通過其中一個(gè)測(cè)量裝置元件(40)的一單輪齒(42)和一所屬的齒槽時(shí)在一最小值與一最大值之間周期性波動(dòng)并且根據(jù)輪齒(42)相對(duì)于所述傳感器(51、52)的位置具有一可再現(xiàn)的中間值；以及其中轉(zhuǎn)換裝置(70)構(gòu)成使該轉(zhuǎn)換裝置由所述傳感器(51、52)的輸出信號(hào)形成自己的輸出信號(hào)(71、72、73)，所述自己的輸出信號(hào)將中間值轉(zhuǎn)化為可計(jì)數(shù)的值，所述可計(jì)數(shù)的值代表在兩輪齒(42)之間輸送的容積的分容積。
2.按照權(quán)利要求1所述的流量探測(cè)器，其特征在于，轉(zhuǎn)換裝置(70)為一前置放大器。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的流量探測(cè)器，其特征在于，使用至少兩個(gè)傳感器(51、52)，它們?cè)谕粶y(cè)量裝置元件(40)的圓周上優(yōu)選彼此相對(duì)位錯(cuò)一齒距的四分之一或一齒距的多倍加上一齒距的四分之一。
4.按照權(quán)利要求3所述的流量探測(cè)器，其特征在于，兩傳感器(51、52)在相對(duì)于一輪齒(42)的同一位置時(shí)發(fā)送同一輸出信號(hào)，從而兩傳感器由于相對(duì)位錯(cuò)發(fā)送從電學(xué)上看相互位移90°的信號(hào)。
5.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的流量探測(cè)器，其特征在于，傳感器(51、52)的輸出信號(hào)是取決于輪齒(32、42)的運(yùn)動(dòng)的正弦波。
6.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的流量探測(cè)器，其特征在于，轉(zhuǎn)換裝置(70)發(fā)送三個(gè)輸出信號(hào)(71、72、73)，其中兩個(gè)輸出信號(hào)(71、72)相互總是偏移一半的脈沖寬度，并且當(dāng)一輪齒(42)相對(duì)于傳感器(51、52)繼續(xù)轉(zhuǎn)過一全齒距時(shí)，第三輸出信號(hào)(73)相應(yīng)產(chǎn)生一脈沖。
7.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的流量探測(cè)器，其特征在于，至少其中一個(gè)傳感器(51、52)利用巨磁阻(GMR)。
8.利用一流量探測(cè)器測(cè)定一介質(zhì)的容積和/或流速的方法，該流量探測(cè)器具有一測(cè)量室與在該測(cè)量室中設(shè)置的可自由旋轉(zhuǎn)地支承的各測(cè)量裝置元件和至少一個(gè)用以測(cè)定磁場(chǎng)和/或磁場(chǎng)變化的傳感器；其特征在于，所述傳感器(51、52)發(fā)送一輸出信號(hào)并供給到轉(zhuǎn)換裝置(70)，該輸出信號(hào)在每次通過其中一個(gè)測(cè)量裝置元件(40)的一單輪齒(42)和一齒槽時(shí)在一最小值與一最大值之間周期性波動(dòng)并且根據(jù)輪齒(42)相對(duì)于所述傳感器(51、52)的位置具有一可再現(xiàn)的中間值，并且轉(zhuǎn)換裝置(70)由所述傳感器(51、52)的輸出信號(hào)形成自己的將中間值轉(zhuǎn)化為可計(jì)數(shù)的值的輸出信號(hào)(71、72、73)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流量探測(cè)器，其具有一測(cè)量室，在此可輸入和再排出一介質(zhì)，要測(cè)量該介質(zhì)的容積和/或流速。在測(cè)量室內(nèi)設(shè)置可自由旋轉(zhuǎn)支承的各測(cè)量裝置元件。此外設(shè)置至少一個(gè)傳感器用以測(cè)定磁場(chǎng)和/或磁場(chǎng)的變化，以及一轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置被供給所述傳感器的輸出信號(hào)。所述傳感器發(fā)送輸出信號(hào)并將其供給轉(zhuǎn)換裝置。該輸出信號(hào)在每次通過其中一個(gè)測(cè)量裝置元件的一單輪齒和一所屬的齒槽時(shí)在一最小值與一最大值之間周期性波動(dòng)。根據(jù)輪齒相對(duì)于所述傳感器的位置具有一可再現(xiàn)的中間值。轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成使其由所述傳感器的輸出信號(hào)形成自己的將中間值轉(zhuǎn)化為可計(jì)數(shù)的值的輸出信號(hào)，可計(jì)數(shù)的值代表在兩輪齒之間輸出的容積的分容積。
文檔編號(hào)G01F3/06GK1973189SQ200580018112
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者W·埃特勒 申請(qǐng)人:Vse容量技術(shù)有限公司