0可以被構(gòu)造用來(lái)測(cè)量通過(guò)系統(tǒng)10的流體流動(dòng)并且可以包括限定室106的外殼102，流體入口 104和流體出口 105。流體入口 104可以與第一流體管路14流體連通并且提供從第一流體管路到室106中的流體流動(dòng)。卵形齒輪108和110被安裝在室106內(nèi)并且被構(gòu)造用來(lái)響應(yīng)于通過(guò)該室的流體流動(dòng)分別繞固定的旋轉(zhuǎn)軸線112和114協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。流體通過(guò)流體出口 105離開(kāi)室106，該流體出口與第二流體管路16流體連通。
[0033]因此，由流體栗12提供的流體流過(guò)流體管路14并且通過(guò)流體入口 104進(jìn)入卵形齒輪計(jì)。該流體然后流過(guò)卵形齒輪計(jì)100 (其中流量被測(cè)量)并且通過(guò)流體出口 105離開(kāi)卵形齒輪計(jì)100且進(jìn)入第二流體管路16。
[0034]圖2是可以沿圖1的卵形齒輪100的線A-A而獲取的卵形齒輪計(jì)200的剖視側(cè)視圖。卵形齒輪計(jì)200包括外殼202、卵形齒輪208和210、非接觸傳感器240和控制器260。卵形齒輪208和210被安裝在由外殼202限定的室206內(nèi)并且可以被構(gòu)造用來(lái)分別繞軸213和215旋轉(zhuǎn)。外殼202和卵形齒輪208和210可以包括與被計(jì)量的流體相容的任何合適材料，例如，可模制的塑料。
[0035]在某些實(shí)施例中，卵形齒輪計(jì)200也可以包括非接觸傳感器240和控制器260。非接觸傳感器240可以被構(gòu)造用來(lái)感測(cè)設(shè)置在卵形齒輪208和210的頂表面242和244上的可檢測(cè)區(qū)域(未示出)。例如，非接觸傳感器240可以是磁性傳感器，該磁性傳感器被構(gòu)造用來(lái)感測(cè)包括磁體的可檢測(cè)區(qū)域，該磁體安裝在各卵形齒輪中的至少一個(gè)齒輪上或內(nèi)。在另一實(shí)例中，非接觸傳感器240可以是光學(xué)傳感器，該光學(xué)傳感器被構(gòu)造用來(lái)發(fā)射波長(zhǎng)到包括可檢測(cè)區(qū)域的卵形齒輪的至少一個(gè)頂表面242或244上并且感測(cè)離開(kāi)該頂表面的至少一個(gè)的該波長(zhǎng)的反射。2007年12月19日提交的美國(guó)專利N0.7523660和2009年2月11日提交的美國(guó)專利N0.8069719提供包括非接觸傳感器的卵形齒輪的實(shí)例，這些美國(guó)專利中的每一個(gè)的全部公開(kāi)內(nèi)容因此通過(guò)引用并入這里?？梢岳斫?，卵形齒輪計(jì)200可以包括適合于該計(jì)的特別應(yīng)用的任何數(shù)量的非接觸傳感器和任何數(shù)量的可檢測(cè)區(qū)域。非接觸傳感器240也可以被構(gòu)造用來(lái)基于可檢測(cè)區(qū)域的被檢測(cè)或未被檢測(cè)而產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。
[0036]卵形齒輪計(jì)200也可以包括控制器260，該控制器被構(gòu)造用來(lái)基于非接觸傳感器240的檢測(cè)信號(hào)而計(jì)算流過(guò)該計(jì)的流體的體積。該控制器可以被構(gòu)造用來(lái)接收非接觸傳感器240的檢測(cè)信號(hào)，并且基于該檢測(cè)信號(hào)確定卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)。該旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)可以指示卵形齒輪208和210響應(yīng)于通過(guò)室206的流體流動(dòng)而完成的旋轉(zhuǎn)數(shù)。如這里將進(jìn)一步論述的那樣，當(dāng)卵形齒輪完成的旋轉(zhuǎn)數(shù)(完整的和部分完整的)已知并且每旋轉(zhuǎn)的流體體積已知時(shí)，可以計(jì)算穿過(guò)卵形齒輪計(jì)的流體的體積。因此，控制器260能夠通過(guò)測(cè)量卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)而測(cè)量穿過(guò)該計(jì)的流體的體積。
[0037]圖3A和3B是示出穿過(guò)卵形齒輪計(jì)300的流體流動(dòng)的俯視平面圖。卵形齒輪計(jì)300包括外殼302，該外殼限定室306，該室具有流體入口 304和流體出口 305。卵形齒輪308和310被安裝在室306內(nèi)并且被構(gòu)造用來(lái)響應(yīng)于通過(guò)該室的流體流動(dòng)分別繞旋轉(zhuǎn)軸線312和314協(xié)同地旋轉(zhuǎn)。卵形齒輪308和310被構(gòu)造用來(lái)相互嚙合，因此防止來(lái)自流體入口 304的流體在這些齒輪之間穿過(guò)。因此，流體通過(guò)流體凹穴316和318在卵形齒輪周圍流動(dòng)。
[0038]圖3A示出第一旋轉(zhuǎn)位置中的卵形齒輪計(jì)300，其中流體可以通過(guò)流體入口 304被引入室306。如上所述，卵形齒輪308和310的相互嚙合防止流體在這些齒輪之間經(jīng)過(guò)，因此迫使進(jìn)入的流體向著卵形齒輪308的頂點(diǎn)309并且促進(jìn)卵形齒輪308沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)?？缭铰研锡X輪308施加的逆時(shí)針轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)而促進(jìn)卵形齒輪310的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。圖3B示出相對(duì)于圖3A中示出的旋轉(zhuǎn)位置的徑向前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)位置中的卵形齒輪計(jì)300，其中卵形齒輪308已經(jīng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，并且卵形齒輪310已經(jīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。在卵形齒輪計(jì)300的這個(gè)旋轉(zhuǎn)位置中，卵形齒輪308的旋轉(zhuǎn)已經(jīng)形成由卵形齒輪308的表面和室306的壁限定的流體凹穴318。同時(shí)，來(lái)自流體入口 304的流體被迫向著卵形齒輪310的頂點(diǎn)311，因此促進(jìn)卵形齒輪310沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。這轉(zhuǎn)而促進(jìn)卵形齒輪308沿逆時(shí)針?lè)较蚶^續(xù)旋轉(zhuǎn)以釋放流體凹穴318中的流體?？梢岳斫?，類似的流體凹穴316可以形成在卵形齒輪310和室306的壁之間，如圖3A中所示。
[0039]在這個(gè)實(shí)例中，在卵形齒輪308和310的一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)中流過(guò)卵形齒輪計(jì)300的流體的體積等于四個(gè)流體凹穴包含的流體的體積。更具體地說(shuō)，各齒輪的一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)引起流體凹穴316和318各被釋放兩次。通常，卵形齒輪的流體凹穴的體積被精確地測(cè)量，因此流過(guò)卵形齒輪計(jì)的流體的體積可以通過(guò)確定該計(jì)的卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)而被計(jì)算。例如，旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)可以由卵形齒輪計(jì)300的控制器確定，該控制器指示卵形齒輪308和310的兩個(gè)完整旋轉(zhuǎn)已經(jīng)發(fā)生?；谶@個(gè)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)，已知八個(gè)流體凹穴已經(jīng)被卵形齒輪計(jì)分配(例如，四個(gè)流體凹穴316和四個(gè)流體凹穴318)，并且因此如果知道流體凹穴的體積，則可以計(jì)算出流體的體積。
[0040]如這里將進(jìn)一步論述的那樣，旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)不需要與卵形齒輪計(jì)的卵形齒輪的完整的或完全的旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)。在一些實(shí)例中，每一個(gè)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)可以與卵形齒輪的已知的部分旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)。在另一些實(shí)例中，每一個(gè)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)可以與完整旋轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)，但該旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)可以部分地(fract1nally)增加已知的部分量(fract1nal amount)。此外，卵形齒輪計(jì)可以被構(gòu)造用來(lái)提高測(cè)量的分辨率，因此允許流過(guò)該計(jì)的流體的更精確的測(cè)量。在低流體流動(dòng)應(yīng)用中，這些構(gòu)造可以是有用的。在一個(gè)實(shí)例中，卵形齒輪計(jì)可以被構(gòu)造用來(lái)測(cè)量卵形齒輪的半旋轉(zhuǎn)，該半旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的體積等于兩個(gè)流體凹穴的體積。在另一實(shí)例中，卵形齒輪計(jì)可以被構(gòu)造用來(lái)測(cè)量卵形齒輪的四分之一旋轉(zhuǎn)，該四分之一旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于等于一個(gè)流體凹穴的體積。卵形齒輪計(jì)的測(cè)量的分辨率也可以取決于該計(jì)的流體凹穴的體積。通常，具有較小體積的流體凹穴可以提高卵形齒輪的測(cè)量分辨率，這是由于每卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)分配較小體積的流體。相反，較大流體凹穴會(huì)降低分辨率，這是由于每旋轉(zhuǎn)分配較大體積的流體?？梢岳斫?，不同的應(yīng)用可能需要不同的測(cè)量分辨率，并且本申請(qǐng)的各個(gè)實(shí)例可以被構(gòu)造成具有寬范圍的分辨率。
[0041]圖4A是包括非接觸傳感器440和可檢測(cè)區(qū)域444的卵形齒輪計(jì)400的俯視平面圖。非接觸傳感器440可以被構(gòu)造用來(lái)感測(cè)設(shè)置在卵形齒輪410的表面上的可檢測(cè)區(qū)域444并且產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。非接觸傳感器440可以安裝在布置在卵形齒輪408和410的頂表面242、244上方的卵形齒輪計(jì)400的外殼(未示出)中。如圖4A中指示的，卵形齒輪計(jì)408和410被構(gòu)造用來(lái)響應(yīng)于通過(guò)室406的流體流動(dòng)分別逆時(shí)針和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。卵形齒輪410的旋轉(zhuǎn)引起可檢測(cè)區(qū)域444穿過(guò)非接觸傳感器440的感測(cè)區(qū)域，該感測(cè)區(qū)域可以位于該傳感器下面。在感測(cè)到可檢測(cè)區(qū)域444時(shí)，非接觸傳感器可以產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。因此，非接觸傳感器440的檢測(cè)信號(hào)可以指示卵形齒輪408和410的旋轉(zhuǎn)位置，其中可檢測(cè)區(qū)域444在非接觸傳感器440下面。在這個(gè)實(shí)例中，非接觸傳感器可以被構(gòu)造用來(lái)當(dāng)該傳感器感測(cè)到可檢測(cè)區(qū)域時(shí)產(chǎn)生“正”信號(hào)(下文中也稱為“I”或“高”)，并且當(dāng)該傳感器未感測(cè)到可檢測(cè)區(qū)域時(shí)產(chǎn)生“負(fù)”信號(hào)(下面也稱為“O”或“低”)?？梢岳斫?，由非接觸傳感器產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)可以為適合于指示可檢測(cè)區(qū)域的感測(cè)的任何形式。在某些實(shí)例中，非接觸傳感器可以被構(gòu)造用來(lái)當(dāng)可檢測(cè)區(qū)域未被感測(cè)到時(shí)不產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。在這種實(shí)例中，信號(hào)的缺乏可以仍然指示可檢測(cè)區(qū)域不在傳感器的感測(cè)區(qū)域內(nèi)的旋轉(zhuǎn)位置。
[0042]卵形齒輪計(jì)400也可以包括控制器，該控制器被構(gòu)造用來(lái)基于非接觸傳感器440提供的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)。在這個(gè)實(shí)例中，卵形齒輪計(jì)400被構(gòu)造成使得卵形齒輪408和410的一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)引起非接觸傳感器440感測(cè)到可檢測(cè)區(qū)域444僅僅一次。因此，基于可檢測(cè)區(qū)域被非接觸傳感器感測(cè)到的次數(shù)，可以確定旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)。
[0043]圖4B是隨著時(shí)間過(guò)去的卵形齒輪計(jì)400的非接觸傳感器440的檢測(cè)信號(hào)的圖形490。更具體地說(shuō)，圖形490示出在卵形齒輪408和410響應(yīng)于通過(guò)該計(jì)的流體流動(dòng)沿向前方向旋轉(zhuǎn)時(shí)感測(cè)都可檢測(cè)區(qū)域444的非接觸傳感器440的檢測(cè)信號(hào)。圖形490包括時(shí)間點(diǎn)491a、491b、492a和492b。最初，非接觸傳感器440的檢測(cè)信號(hào)是低的，指示卵形齒輪408和410在可檢測(cè)區(qū)域不在該傳感器的感測(cè)區(qū)域內(nèi)的旋轉(zhuǎn)位置中。在時(shí)間點(diǎn)491a和492a之間以及491b和492b之間，檢測(cè)信號(hào)是高的，并且指示可檢測(cè)區(qū)域被非接觸傳感440感測(cè)到的卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)位置。在時(shí)間點(diǎn)492a和491b之間以及在時(shí)間點(diǎn)492b之后，檢測(cè)信號(hào)再次變低，并且指示可檢測(cè)區(qū)域未被該傳感器感測(cè)到的卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)位置。時(shí)間點(diǎn)481a和481b，或者替代地482a和482b之間的時(shí)間周期，可以代表卵形齒輪408和410的一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)中的所有旋轉(zhuǎn)位置，這是由于在卵形齒輪計(jì)400中僅僅存在一個(gè)可檢測(cè)區(qū)域444。
[0044]在這個(gè)實(shí)例中，卵形齒輪計(jì)400的一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)中的卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)位置可以分類為旋轉(zhuǎn)狀態(tài)A和B。旋轉(zhuǎn)狀態(tài)A包括可檢測(cè)區(qū)域444未被非接觸傳感器440感測(cè)到的所有旋轉(zhuǎn)位置，并且在圖形490中在時(shí)間點(diǎn)491a之前、在時(shí)間點(diǎn)492a和491b之間而且在時(shí)間點(diǎn)492b之后被示出。旋轉(zhuǎn)狀態(tài)B包括可檢測(cè)區(qū)域被非接觸傳感器感測(cè)到的所有旋轉(zhuǎn)位置，并且在圖形490中，在時(shí)間點(diǎn)491a和492a之間以及491b和492b之間被示出。當(dāng)非接觸傳感器440感測(cè)到旋轉(zhuǎn)狀態(tài)A和B時(shí)，它分別產(chǎn)生負(fù)的和正的檢測(cè)信號(hào)。
[0045]卵形齒輪計(jì)400也可以包括控制器，該控制器被構(gòu)造用來(lái)基于非接觸傳感器440提供的檢測(cè)信號(hào)通過(guò)確定旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)而計(jì)算流過(guò)該計(jì)的流體的體積。圖4C是流程圖480，該流程圖示出響應(yīng)于通過(guò)該計(jì)的流體流動(dòng)用來(lái)確定流過(guò)卵形齒輪計(jì)400的流體的體積的方法。最初，非接觸傳感器440可以在步驟482中感測(cè)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)A，該旋轉(zhuǎn)狀態(tài)A指示可檢測(cè)區(qū)域不在傳感器的感測(cè)區(qū)域內(nèi)的卵形齒輪的旋轉(zhuǎn)位置。在卵形齒輪408和410響應(yīng)于通過(guò)該計(jì)的流體流動(dòng)沿向前方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，該齒輪最終達(dá)