專利名稱：運(yùn)用傾斜轉(zhuǎn)子波動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置和測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量液體或氣體流量的機(jī)構(gòu)，特別是一種測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置和一個(gè)測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置，測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的作用是借助隨液體或氣體的流動(dòng)產(chǎn)生的波浪振動(dòng)將流量轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)量并且將這一機(jī)械動(dòng)量傳遞給信號(hào)發(fā)生裝置，測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置的作用是產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)以表征流過(guò)該測(cè)量機(jī)構(gòu)液體或氣體的流量。
通常，液體傳輸設(shè)備連有一個(gè)用于測(cè)量液體流量的測(cè)量機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)包括一個(gè)測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置和一個(gè)測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置，前者隨液體的流動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，后者對(duì)測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)量進(jìn)行測(cè)量，并將它的信號(hào)送到一個(gè)控制器，從而計(jì)算流量。流量測(cè)量機(jī)構(gòu)在測(cè)量時(shí)最重要的條件是該機(jī)構(gòu)如何準(zhǔn)確地將液體的流量轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)量，并將其傳送給測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置中的信號(hào)發(fā)生裝置。所以，該機(jī)構(gòu)中用于將液體的流動(dòng)轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)量并驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生裝置的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置顯得尤為重要。測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)例包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、一個(gè)活塞系統(tǒng)和一個(gè)液體系統(tǒng)中的渦流系統(tǒng)，以及氣體系統(tǒng)中的一個(gè)隔膜系統(tǒng)。
在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，將轉(zhuǎn)子插入用于隔離流入口和流出口的膜片中，以便轉(zhuǎn)子可以在箱體內(nèi)部作偏心運(yùn)動(dòng)，隨偏心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)作用被傳送到信號(hào)發(fā)生裝置，信號(hào)發(fā)生裝置計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)并測(cè)得流量。在這樣的系統(tǒng)中最嚴(yán)重的問(wèn)題就是由于液體壓力的變化而使得測(cè)量有誤，這種液體的壓力變化是由于轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)因自重而產(chǎn)生的摩擦造成的。
活塞系統(tǒng)包括一個(gè)盒體和置于盒體中的一組活塞。在該盒體的一側(cè)，形成了流入量入口和流入量出口，在活塞內(nèi)有流入量入口活門和流出量出口活門，以便在流量流入時(shí)測(cè)量活塞的移動(dòng)并計(jì)算流量。此時(shí)，由于液體壓力要能夠推動(dòng)活塞載荷，所以在工作時(shí)需要大的液體壓力。在這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)噴射量與液體壓力一致變化時(shí)，可獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，但是由于恒壓摩擦損失使得不能得到與液體壓力一致的噴射量，使得測(cè)量的精度等級(jí)下降。
在渦輪系統(tǒng)中，螺旋葉片的前后分別裝有一個(gè)壓力傳感器，通過(guò)計(jì)算壓力差得到螺旋葉片的轉(zhuǎn)數(shù)，于是可以測(cè)得流量。這樣的系統(tǒng)存在一個(gè)缺點(diǎn)，就是隨壓力的變化測(cè)量值不同，因而測(cè)量精度等級(jí)下降，也就是說(shuō)它或許只能用于恒定壓力的場(chǎng)合。特別是，由于測(cè)量液體的流量是變化的，所以為減少壓力的變化需要一個(gè)長(zhǎng)的流水管，這帶來(lái)了制造的困難和高成本。
隔膜系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于氣體流量的測(cè)量，其中，在氣體流過(guò)時(shí)利用彈性特性使充氣橡膠膨脹，繼而在膨脹到一定量時(shí)流入口自動(dòng)關(guān)閉同時(shí)流出口開(kāi)啟。然而，在使用過(guò)程中橡膠的彈性系數(shù)會(huì)發(fā)生變化而且由于疲勞極限的原因橡膠的體積會(huì)發(fā)生變化，這樣就難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量。
同時(shí)，通過(guò)傳送驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力來(lái)產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)的裝置存在這樣的問(wèn)題，就是其主體內(nèi)部的氣體或液體從旋轉(zhuǎn)軸穿入的口中泄露。驅(qū)動(dòng)裝置中的旋轉(zhuǎn)軸通常穿過(guò)機(jī)構(gòu)主體并作為傳送器的驅(qū)動(dòng)軸。由于這樣的泄露，使機(jī)構(gòu)主體內(nèi)部的壓力發(fā)生變化，產(chǎn)生的直接問(wèn)題是影響驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)，從而降低了測(cè)量的準(zhǔn)確度等級(jí)。
為此，本發(fā)明的目的就是提供一種測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，它利用傾斜轉(zhuǎn)子的波浪運(yùn)動(dòng)，更準(zhǔn)確地將液體或氣體的流量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)量。該驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)裝在箱體流入口和流出口之間的膜片，在箱體內(nèi)傾斜地置入一個(gè)載荷，并且使其隨著液體的流動(dòng)通過(guò)線接觸傾斜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行360°的圓錐擺動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置，它具有一個(gè)在測(cè)量機(jī)構(gòu)中的非接觸系統(tǒng)，以便緊緊密封機(jī)構(gòu)主體并且以非接觸的方式將測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)量傳送到傳送器，從而保持了氣密狀態(tài)。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種流量測(cè)量機(jī)構(gòu)中的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，它利用傾斜轉(zhuǎn)子的波浪運(yùn)動(dòng)將液體或氣體的流量轉(zhuǎn)換為機(jī)械旋轉(zhuǎn)，并為測(cè)量旋轉(zhuǎn)量的信號(hào)發(fā)生裝置提供轉(zhuǎn)換后的機(jī)械旋轉(zhuǎn)。測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)呈圓柱狀的轉(zhuǎn)子箱，其具有一個(gè)確定的封閉空間并在其側(cè)壁上形成一流入孔和一流出孔；一個(gè)裝在轉(zhuǎn)子箱側(cè)壁上的膜片，用于隔離流入孔和流出孔；一個(gè)轉(zhuǎn)子，具有一插入膜片的徑向槽以便轉(zhuǎn)子可以向上和向下滑移，該轉(zhuǎn)子被支撐和固定于轉(zhuǎn)子箱內(nèi)壁上，使其可自由地以一定傾角固定擺動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)隨液體流動(dòng)而產(chǎn)生的360°的圓錐擺動(dòng)，信號(hào)發(fā)生裝置轉(zhuǎn)軸，其中轉(zhuǎn)子具有一個(gè)向上伸出的轉(zhuǎn)軸；一個(gè)支撐轉(zhuǎn)子中心的支撐軸，支撐軸安裝于轉(zhuǎn)子箱底部的中心。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置，它具有一個(gè)位于流量測(cè)量機(jī)構(gòu)中的非接觸系統(tǒng)，用于接收機(jī)械轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。該測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置包括一個(gè)第一磁鐵，裝有隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸上部；一個(gè)稱量機(jī)構(gòu)機(jī)體，具有封閉的內(nèi)部空間以容納所述第一磁鐵和所述轉(zhuǎn)子；一個(gè)第二磁鐵，置于機(jī)體之外并與所述第一磁鐵相對(duì)，第二磁鐵通過(guò)第一磁鐵的感應(yīng)而旋轉(zhuǎn)并由它將轉(zhuǎn)動(dòng)作用傳遞到傳送器；一個(gè)傳送器，用于接收來(lái)自第二磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)作用，并產(chǎn)生和輸出測(cè)量信號(hào)。
以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例予以描述

圖1A是本發(fā)明測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置機(jī)體的正面視圖；圖1B是圖1A所示機(jī)體下半部分的平面視圖；圖1C是沿圖1B中A′～A′線剖切的側(cè)面剖視圖；圖2A是本發(fā)明測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子箱的正面視圖；圖2B是圖2A中轉(zhuǎn)子箱沿B～B′線剖切的頂部剖視圖；圖2C是圖2B中轉(zhuǎn)子箱沿C～C′線剖切的側(cè)面剖視圖；圖2D是沿D～D′線剖切的轉(zhuǎn)子箱側(cè)面剖視圖；圖3A是本發(fā)明測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子的平面視圖；圖3B是圖3A所示轉(zhuǎn)子的側(cè)面視圖；圖4A是本發(fā)明測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的頂部剖視圖；圖4B是圖4A所示測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置沿E～E′線剖切的側(cè)面剖視圖；圖5是本發(fā)明流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置的示意圖；圖6是本發(fā)明流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的總裝剖視圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。流量測(cè)量機(jī)構(gòu)包括一測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，以提供從流入口至流出口流動(dòng)的液體，將這一液體的流動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)數(shù)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)值送至信號(hào)發(fā)生裝置。參考附圖1～4，詳細(xì)描述了本發(fā)明測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)成。
圖1A～C是流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖1A是機(jī)體10的正面視圖。機(jī)體10由頂部支撐體11和底部支撐體12構(gòu)成。圖1B是底部支撐體12的平面圖。圖1C是沿圖1B中A′～A′線剖切的側(cè)面剖視圖。在機(jī)體10上，穿過(guò)它的內(nèi)部形成了第一流入孔13和第一流出孔14。二孔相距很近，在機(jī)體10內(nèi)部，容納有固定于其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子箱(未示出)。
圖2A～D是本發(fā)明流量測(cè)量機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)子箱的結(jié)構(gòu)圖。圖2A是外形正視圖。圖2B是沿圖2A所示的B～B′線剖切的剖視圖。圖2C是沿圖2B所示C～C′線剖切的剖視圖。圖2D是沿圖2B所示D～D′線剖切的剖視圖。
轉(zhuǎn)子箱20由具有預(yù)定空間的殼體21和蓋住主體21頂部的蓋子22構(gòu)成。在主體21的前面形成第二流入孔23和第二流出孔24，他們分別與前面提到的機(jī)體上的第一流入孔和第一流出孔(未示出)相連。相應(yīng)地，流入機(jī)體上第一流入孔的液體通過(guò)主體21上的第二流入孔23流入轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)部，流入轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)部的液體，經(jīng)過(guò)主體21上的第二流出孔24從機(jī)體上的第一流出孔流出。由主體21和蓋子22構(gòu)成的轉(zhuǎn)子箱20形成一個(gè)可供液體在其內(nèi)部流動(dòng)的空間。在第二流入孔23和第二流出孔24之間，裝有膜片30以隔離第二流入孔23和第二流出孔24。流入第二流入孔的液體不會(huì)立即噴向第二流出孔24，而是在轉(zhuǎn)子箱20中循環(huán)后從第二流出孔24噴出。在膜片30的內(nèi)圓周表面上形成一曲線31，用來(lái)引導(dǎo)插入的轉(zhuǎn)子(未示出)向上和向下擺動(dòng)，關(guān)于轉(zhuǎn)子，將結(jié)合圖3具體描述。
圖3A～B是本發(fā)明流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖，其中圖3A是平面圖而圖3B是圖3A從右側(cè)看的外部視圖。
如圖3B所示，將轉(zhuǎn)子40的特定部分沿中心方向切開(kāi)，圖2A～D所示的膜片插入凹槽41。凹槽41的內(nèi)側(cè)具有與上述向上和向下(擺動(dòng)用)的曲線相同的曲線。
圖4A～B是表示置于轉(zhuǎn)子箱內(nèi)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的說(shuō)明用圖。圖4A是一平面剖視圖而圖4B是一沿圖4A所示E～E′線剖切的剖視圖。
轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)的轉(zhuǎn)子40的軸線以恒定的角度傾斜。即轉(zhuǎn)子40一側(cè)的底端靠近轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)側(cè)的下表面，另一側(cè)置于與轉(zhuǎn)子箱20一側(cè)相對(duì)的對(duì)角線方向，并與轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)側(cè)的上表面靠近。如圖所示，轉(zhuǎn)子40沿插入凹槽41中的膜片30的頂部和底部作上下運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)在圓周方向上作360°的波浪運(yùn)動(dòng)，這樣，使得被轉(zhuǎn)子40分割的頂部和底部空間體積產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。這種空間體積的旋轉(zhuǎn)由液體的流動(dòng)形成。
另外要解釋的是，當(dāng)流入孔23位于由轉(zhuǎn)子40分割成的上部空間時(shí)，液體流入轉(zhuǎn)子40的上部，轉(zhuǎn)子40隨液體流動(dòng)作波浪振動(dòng)，液體隨后流進(jìn)流出孔24。此時(shí)，轉(zhuǎn)子40位于流入孔23的上部，通過(guò)流入孔23流入轉(zhuǎn)子40的下部使轉(zhuǎn)子40產(chǎn)生波浪振動(dòng)的液體通過(guò)流出孔24噴出。轉(zhuǎn)子40作波浪運(yùn)動(dòng)是通過(guò)使液體交替地流入被分割成上部和下部的空間，并旋轉(zhuǎn)空間體積后通過(guò)流出孔24噴出來(lái)形成的。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸(未示出)以一定角度傾斜，而且在由流入和流出形成的每一次循環(huán)中劃著相同的半徑并作圓錐形轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖5是該流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置的示意圖。參照?qǐng)D5說(shuō)明本發(fā)明測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)。該測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)柄50，轉(zhuǎn)柄掛在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的上面旋轉(zhuǎn)，還有一根轉(zhuǎn)軸51，其上固定著轉(zhuǎn)柄50，并隨轉(zhuǎn)柄50的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸51的上部與一個(gè)第一磁鐵52相連。其他部件都容納并封閉在前述機(jī)體內(nèi)部(未示出)。
一個(gè)第二磁鐵60與所述第一磁鐵52隔開(kāi)一定的間隔。第二磁鐵60由第一磁鐵52感應(yīng)而旋轉(zhuǎn)，并與傳送器軸61的一端相連，將轉(zhuǎn)軸51的轉(zhuǎn)動(dòng)作用傳遞到傳送器62。進(jìn)而，傳送器62計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。像這樣的傳送器62，通常使用一個(gè)編碼器。傳送器62固定于機(jī)體外側(cè)并被罩殼70罩住。
圖6是流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的總裝剖視圖，它由本發(fā)明的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置和測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置構(gòu)成。本發(fā)明的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置和測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置也可以分別使用，但是為了解釋方便，本圖描繪了一個(gè)以一體連接狀態(tài)工作的例子。
首先，詳細(xì)描述流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)。容納于流量測(cè)量機(jī)構(gòu)機(jī)體10內(nèi)的有轉(zhuǎn)子箱20，一定量處于流動(dòng)狀態(tài)的液體在其中流動(dòng)。轉(zhuǎn)子箱20由殼體21和蓋子22構(gòu)成，殼體21的上部開(kāi)放，具有確定的空間，蓋子22封住殼體21的上部。
殼體21包括一個(gè)供液體流入的第二流入孔(未示出)和一個(gè)使流入第二流入孔的液體噴出的第二流出孔(未示出)。第二流入孔和第二流出孔互相靠近，膜片30置于其間以隔離兩孔。從而，流入第二流入孔的液體不會(huì)立即從第二流出孔中噴出，而是在轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)循環(huán)后再?gòu)牡诙鞒隹讎姵觥?br> 主體21內(nèi)部空間是一個(gè)被切去上部和下部的圓球體形狀。轉(zhuǎn)子40是盤狀的，確切地說(shuō)是呈飛碟狀的，它被支撐和固定于內(nèi)部空間中以使其自由地作樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。具體說(shuō)，一根支撐軸80穿過(guò)轉(zhuǎn)子40的中心部分，以便在其擺動(dòng)時(shí)限制其中心并在轉(zhuǎn)子內(nèi)部一個(gè)給定位置將轉(zhuǎn)子支撐起來(lái)。在轉(zhuǎn)子40支撐部分的內(nèi)部，裝有中心軸承42以提供光滑的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)。所述支撐軸80具有一個(gè)供給孔81，用于沿軸線方向提供潤(rùn)滑油，而潤(rùn)滑油是從位于轉(zhuǎn)子箱20外的部分自底部向中心軸承42提供的，以便減少支撐軸80與中心軸承42之間的摩擦。支撐軸80向上同底盤25的中心向相安裝，底盤25固定于殼體21下部的中心位置。在由支撐軸80穿過(guò)的轉(zhuǎn)子40的下部外圓周上，形成一個(gè)通孔44，通孔44具有一個(gè)與支撐軸線成一定傾角的下支撐面43，以使轉(zhuǎn)子40可以上下擺動(dòng)。下部附著角度支撐盤90上的一個(gè)底部支撐爪91伸入所述通孔44，以支持其底支撐面43，從而避免轉(zhuǎn)子40的底圓周表面與殼體21相摩擦。就是說(shuō)，對(duì)轉(zhuǎn)子40的底部附著角度實(shí)施控制，使轉(zhuǎn)子40的下外圓周表面與殼體21的底面之間隔開(kāi)微小的間隙，從而避免了接觸摩擦。
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸45以向上伸出的形式軸向安裝于轉(zhuǎn)子40的上端部，并且在伸出的頂端固定地插入一個(gè)軸承46，軸承46旋轉(zhuǎn)時(shí)緊緊固著位于上部角度支撐盤100的上支撐爪101上，以便控制上部附著角度。上部附著角度支撐盤100裝在轉(zhuǎn)子箱頂盤26的中心，并伸入轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)部。在上部附著角度支撐盤100的軸心安裝有旋轉(zhuǎn)軸51，它軸向向下裝在轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)部。轉(zhuǎn)柄50固定于軸向安裝的旋轉(zhuǎn)軸51的底部。在轉(zhuǎn)柄50外圓周的中心方向形成固定孔53，轉(zhuǎn)軸45由孔中穿入。由于轉(zhuǎn)軸45的穿入，轉(zhuǎn)柄50隨轉(zhuǎn)軸45的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，這樣，靠轉(zhuǎn)柄50的從動(dòng)作用帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸51旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)軸51支撐和固定于上附著角度支撐盤100，以使其產(chǎn)生樞軸運(yùn)轉(zhuǎn)，它穿入轉(zhuǎn)子箱20。在其伸出的末端上連接著第一磁鐵52，于是，從轉(zhuǎn)軸51的外圓周穿過(guò)、伸入并固定的第一磁鐵52，在轉(zhuǎn)軸51旋轉(zhuǎn)時(shí)，被固定在其外圓周上的磁鐵52與其一同轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，為使轉(zhuǎn)軸51光滑旋轉(zhuǎn)，將軸承54嵌在轉(zhuǎn)軸51的外部。同時(shí)，流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的機(jī)體10容納了轉(zhuǎn)子箱20使它相對(duì)外界被封閉起來(lái)。第一磁鐵52被從外面截?cái)嗖⒎庾　Ｔ跈C(jī)體10的外圓周上，與第一磁鐵52相對(duì)形成一個(gè)容納孔15，其由軸承63支撐以使第二磁鐵60產(chǎn)生樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。傳送軸61插入并緊固于第二磁鐵60的軸心并與其聯(lián)動(dòng)。于是，當(dāng)?shù)诙盆F60旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳送軸61也轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送器62計(jì)下轉(zhuǎn)數(shù)并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。像這樣的傳送器62，通常采用編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)。特別是采用罩殼70隔開(kāi)外來(lái)物或避免傳送器62與外部的碰撞，容納傳送器62的罩殼70與機(jī)體10相連，一電子顯示器外殼110包在它的外面。
本發(fā)明的非接觸系統(tǒng)的測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置將隨液體流動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)傳送到流量測(cè)量機(jī)構(gòu)機(jī)體的外面，并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。在本實(shí)施例中，提供了一個(gè)利用本申請(qǐng)的傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)技術(shù)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)實(shí)例。然而，本裝置適用于所有用于將液體流量轉(zhuǎn)換為機(jī)械轉(zhuǎn)數(shù)并檢測(cè)轉(zhuǎn)換后的量值的流量計(jì)。
下面，在圖6的基礎(chǔ)上參考圖1A～圖5詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的操作過(guò)程。
當(dāng)液體通過(guò)所述的第二流入孔23流入轉(zhuǎn)子箱20的內(nèi)部時(shí)，液體流入轉(zhuǎn)子40的上部與下部中的任一側(cè)，在此，我們假設(shè)液體流入轉(zhuǎn)子40的上部。
當(dāng)液體流入轉(zhuǎn)子40的上部并處于流動(dòng)的狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)子40在轉(zhuǎn)子箱20內(nèi)部根據(jù)流動(dòng)速度作線接觸傾斜運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)在支撐軸80上向上向下擺動(dòng)以實(shí)現(xiàn)波浪運(yùn)動(dòng)。通過(guò)波浪運(yùn)動(dòng)，空間體積發(fā)生旋轉(zhuǎn)，位于轉(zhuǎn)子40上部的液體流動(dòng)并噴向第二流出孔24。同時(shí)，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸45與支撐軸80成一定角度的傾斜，所以軸45在支撐軸80的中心點(diǎn)上進(jìn)行圓錐形的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。于是，與轉(zhuǎn)軸45組合的轉(zhuǎn)柄50一同運(yùn)動(dòng)并使轉(zhuǎn)軸51旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)的，連在轉(zhuǎn)軸51外端的第一磁鐵52發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，它的轉(zhuǎn)動(dòng)力被位于機(jī)體10外部的第二磁鐵60感應(yīng)，使第二磁鐵60轉(zhuǎn)動(dòng)同樣的轉(zhuǎn)數(shù)。因此，與第二磁鐵60組合的傳送軸61發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并且傳送器62產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)。這些轉(zhuǎn)數(shù)的測(cè)量信號(hào)傳遞到控制器(未示出)，通過(guò)計(jì)算處理得到流量流值，并通過(guò)外部的顯示部件進(jìn)行顯示。
如上所述，流入轉(zhuǎn)子40上部的液體以流動(dòng)的狀態(tài)移動(dòng)并被噴出，同時(shí)液體又以流動(dòng)的形式噴入轉(zhuǎn)子40的底部，如此往復(fù)運(yùn)行。在每一個(gè)周期不斷重復(fù)這種在轉(zhuǎn)子上部和下部進(jìn)行的流入和流出操作。
本發(fā)明的流量測(cè)量機(jī)構(gòu)更為準(zhǔn)確地將液體或氣體的流動(dòng)力轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子的波浪運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量。另外，由于轉(zhuǎn)子與箱體一同進(jìn)行線接觸的傾側(cè)運(yùn)動(dòng)，減少了由摩擦產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)損失。同樣，由于用軸承支撐住轉(zhuǎn)子，減少了由轉(zhuǎn)子自重引起的液體壓力損失，并且由于流動(dòng)量引起的流動(dòng)作用力立即被傳到轉(zhuǎn)子的外部圓周表面，測(cè)量機(jī)構(gòu)還具有盡管流速變化也不降低測(cè)量精度等級(jí)的特性。更進(jìn)一步，由于轉(zhuǎn)子采用盤形，尺寸小，液體流動(dòng)的力很大，從而具有準(zhǔn)確測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。本稱量機(jī)構(gòu)的信號(hào)發(fā)生裝置周非接觸系統(tǒng)傳送轉(zhuǎn)數(shù)，通過(guò)將稱量機(jī)構(gòu)的機(jī)體密封，可消除液體泄露。所以，機(jī)體內(nèi)的工作壓力恒定，因而具有優(yōu)越的測(cè)量精度等級(jí)。
在此僅特別描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，顯然，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下，還可構(gòu)造出其它多種改進(jìn)形式。
權(quán)利要求
1.一種流量測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其利用傾斜轉(zhuǎn)子的波浪運(yùn)動(dòng)將液體或氣體的流量轉(zhuǎn)換為機(jī)械旋轉(zhuǎn)，并將轉(zhuǎn)換后的機(jī)械旋轉(zhuǎn)傳送到可測(cè)量旋轉(zhuǎn)位移的信號(hào)發(fā)生裝置，該測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)圓柱形轉(zhuǎn)子箱，其具有一個(gè)密閉的確定空間，并在其側(cè)壁上形成一個(gè)流入孔和一個(gè)流出孔；一個(gè)膜片，連接在該轉(zhuǎn)子箱側(cè)壁上，用于隔離上述流入孔和流出孔；一個(gè)轉(zhuǎn)子，具有一可插入上述膜片的徑向凹槽以便轉(zhuǎn)子隨流體上下滑移，上述轉(zhuǎn)子箱的內(nèi)壁支撐并固定該轉(zhuǎn)子，從而使其可以以一定的傾角自由地固定擺動(dòng)，并使轉(zhuǎn)子可以隨上述液體的流動(dòng)而作360°的圓錐擺動(dòng)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)所述信號(hào)發(fā)生裝置的轉(zhuǎn)軸，其中轉(zhuǎn)子具有一向上伸出的轉(zhuǎn)軸；以及，一個(gè)支撐軸，軸向安裝于上述轉(zhuǎn)子箱的底部中心，用以支撐該轉(zhuǎn)子的中心。
2.如權(quán)利要求1所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述轉(zhuǎn)子箱進(jìn)一步包括上部、下部附著角度支撐盤，其位于頂部和底部的中心并向內(nèi)部伸出，支撐盤由具有預(yù)定傾角的上、下支撐爪形成，通過(guò)控制轉(zhuǎn)子的傾斜確定搖擺角度。
3.如權(quán)利要求1所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述的轉(zhuǎn)子包括，在其底部的中心位置有一帶支撐面的通孔，用來(lái)控制底部與轉(zhuǎn)子箱的接觸，所述下部支撐爪插入通孔中用以支撐住該底部支撐面。
4.如權(quán)利要求1所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸進(jìn)一步包括位于其頂部并與上述上支撐爪相接觸的軸承，通過(guò)引導(dǎo)軸承并使其轉(zhuǎn)動(dòng)，可以控制頂端角度。
5.如權(quán)利要求1所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述的信號(hào)發(fā)生裝置包括在該轉(zhuǎn)軸底端有一轉(zhuǎn)柄，轉(zhuǎn)柄上具有一固定孔，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸從中穿過(guò)，使其隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)從而旋動(dòng)上述轉(zhuǎn)軸。
6.如權(quán)利要求1所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述的轉(zhuǎn)子包括一個(gè)中心軸承，其位于所述轉(zhuǎn)子內(nèi)圓周面上的一確定位置用于支撐所述支撐軸，并使擺動(dòng)支撐運(yùn)動(dòng)更為靈活。
7.如權(quán)利要求6所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述支撐軸具有一供給孔，用于沿軸線向上述中心軸承提供潤(rùn)滑油。
8.如權(quán)利要求2所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中所述轉(zhuǎn)子包括，在其底部中心部位有一通孔，通孔中具有一控制轉(zhuǎn)子底部與轉(zhuǎn)子箱接觸的支撐面，所述下支撐爪伸入支撐面中以支撐所述的底部支撐面。
9.如權(quán)利要求2所述的利用傾斜轉(zhuǎn)子波浪運(yùn)動(dòng)的測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置，其中的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸進(jìn)一步包括，在其上部有一與上支撐爪相接觸的軸承，通過(guò)引導(dǎo)軸承使其轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制頂端角度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)量驅(qū)動(dòng)裝置,利用傾斜轉(zhuǎn)子的波浪運(yùn)動(dòng),準(zhǔn)確地將液、氣流量轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)量。該驅(qū)動(dòng)裝置包括裝在箱體流入口與流出口間的膜片,在箱體內(nèi)傾斜置入一個(gè)載荷。并使其隨液體流動(dòng)通過(guò)線接觸傾斜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行360°的圓錐運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明還提供一種測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置,其具有一個(gè)位于流量測(cè)量機(jī)構(gòu)中的非接觸系統(tǒng),用于接收機(jī)械轉(zhuǎn)子的機(jī)械傳動(dòng)并產(chǎn)生測(cè)量信號(hào),該測(cè)量信號(hào)發(fā)生裝置包括第一磁鐵、第二磁鐵、稱量機(jī)構(gòu)和信號(hào)傳送器。
文檔編號(hào)G01F1/00GK1207495SQ97117809
公開(kāi)日1999年2月10日 申請(qǐng)日期1997年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月4日
發(fā)明者李揆興 申請(qǐng)人:李揆興