用于流动介质的无源的计量仪器制造技术

用于流动介质的无源的计量仪器，在其中在引导流动介质(8)的管路(34)中布置有载有永久磁铁(6,7)的、通过介质被转动地驱动的转子体(套管4)且由此所产生的、旋转的磁场作用到至少一个韦根传感器(25,26)上，其在流动介质之外布置在计量仪器的周围区域中，其中，在管路(34)中至少单侧敞开的壳体件(15)密封地接合到管路(34)的内腔中且被由流动介质至少部分绕流，壳体件(15)的外圆周被由被转动地驱动的、产生旋转磁场的转子件(套管4)至少部分围绕且在壳体件(15)中布置有至少一个韦根传感器(25,26)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用于流动介质的无源的计量仪器，在其中在引导流动介质(8)的管路(34)中布置有载有永久磁铁(6,7)的、通过介质被转动地驱动的转子体(套管4)且由此所产生的、旋转的磁场作用到至少一个韦根传感器(25,26)上，其在流动介质之外布置在计量仪器的周围区域中，其中，在管路(34)中至少单侧敞开的壳体件(15)密封地接合到管路(34)的内腔中且被由流动介质至少部分绕流，壳体件(15)的外圆周被由被转动地驱动的、产生旋转磁场的转子件(套管4)至少部分围绕且在壳体件(15)中布置有至少一个韦根传感器(25,26)。【专利说明】用于流动介质的无源的计量仪器
本专利技术的对象是一种根据专利权利要求1的前序部分的用于流动介质的无源的计量仪器。
技术介绍
利用US 6,612, 188 B2的对象已知一种用于流动介质的无源的计量仪器，在其中在流动介质中布置有载有永久磁铁的、通过介质被转动地驱动的圆盘。对于产生电能必要的韦根传感器在流动介质之外布置在计量仪器的周围区域中。 该布置的缺点是，仅设置有唯一的韦根传感器。因此，带有两个彼此独立工作的韦根传感器的冗余系统的结构是不可能的。 “韦根传感器”的概念通常与“脉冲金属线-运动传感器”的概念同义。为简单起见，在下面的描述中仅使用首先提及的概念。 在US 6,612, 188 B2的对象的情形中，两个彼此间隔地布置的韦根传感器的布置是不可能的，因为永久磁场太弱不足以贯穿两个韦根传感器。 利用EP O 724 712 BI的对象已知另一种无源运行的转角传感器，在其中设置有三个布置在转动的圆盘的永久磁场中的韦根传感器。然而该布置的缺点是，这样的测量装置不适用于气量表或水表，因为在一方面为流动介质和永久磁铁圆盘与另一方面为韦根传感器之间未设置有分离。 在图1中作为现有技术示出了一种转角传感器，在其中载有永久磁铁的圆盘通过流体流被可转动地驱动。磁场线穿过介质-分隔壁且驱动第二磁铁，第二磁铁由转动的第一磁场经由磁耦合被带动，以便于因此通过触碰处在介质之外的转动的第二磁铁加载在该区域中的韦根传感器。因此使得电路的无源的供电成为可能。 该已知的使用原理的缺点是磁耦合，其与较高的成本相关联且可由外部非常容易被外部磁场影响，然而这在气量表结构或在水表结构中是不期望的。 在根据图1的现有技术的情形中的另外的缺点是，可移动的零件布置在外部区域中，这是不期望的。
技术实现思路
因此本专利技术基于如下目的，S卩，如此地改进一种用于流动介质、尤其气体或水的无源的计量仪器，即，在流动介质之外未布置有可转动的零件且由外部施加的磁影响不导致计量功能的损伤。 为了实现所提出的目的，本专利技术的特征在于权利要求1的技术理论。 本专利技术的特征是，流动介质驱动产生运动(优选旋转运动)的机械装置。该(旋转)运动被用于改变磁场或者磁场方向。磁铁与运动元件相连接或传感装置在固定的磁铁的情形中移动。 韦根传感器探测该磁场方向变化且在每次变化的情形中产生电流脉冲。该电流脉冲被电路探测且被计量。当前的计量状态被保存在电路中且之后可通过外部的读取装置被读出且被进一步处理(例如通过无线电被发送或被显示在传统的显示器中)。 韦根传感器的电流脉冲作为电路的供电对于这些过程而言足够；因此，该电路不带有外部的供电而够用。磁场设计被确定用于最佳的使用(工作温度、场强、场均匀性等等)O 除了电路的供电之外，利用所产生的韦根能量可运行另外的传感器元件。利用这些另外的传感器元件(例如霍尔传感器)可额外地实现转动方向的鉴定。按照转动方向，在每次脉冲的情形中被保存在电路中的计量状态被改变以正的或负的增量。 用于制造冗余系统和探测失效的前提条件是布置有至少两个韦根传感器，其被由相同的磁场流经。 通过系统的加倍可实现安全监控。这可例如通过比较带有至少两个彼此独立工作的韦根传感器的冗余系统的计量状态来实现。 在其中一个韦根传感器失效的情形中，由两个韦根传感器所产生的值不再合理。由此可确定是否一个韦根传感器失效。 另外，当可取消一个或多个冗余的系统时，可通过另外的系统延长使用的寿命。 利用根据本专利技术的系统另外可获得的特性是: a)磁场变化可有利地穿过膜片(壳体壁)来探测。因此，传感器可布置在待探测或计量的介质之外。侵蚀性的介质或较高的压力通过膜片(壳体壁)被与传感装置屏蔽(在防爆的情形中同样适合)。 b)传感器无磨损地、非接触式地且无反作用地完好。 c)如之后在根据图2的附图中所显示的那样，在磁铁适宜的布置的情形中可在“内部”产生用于韦根传感装置的均匀的磁场。通过传感装置在“内部”的布置，传感装置可同时被屏蔽以防由“外部”的操纵企图。 d)这样的装置特别适合于在流动介质的情形中(例如在气量表和水表中)的消耗的鉴定。e)用于流动介质的无源的计量仪器、计量装置、脉冲计量仪器和测量装置的校准可取消。 除了无源的计量仪器的本来的功能之外，下面的另外的根据本专利技术的优点被获得: I)在本专利技术的情形中，韦根-霍尔传感器单元被翻倍。通过系统的比较，其可相互校验。如果例如一个系统被操纵，这可通过另一个系统来探测。如果一个系统失效或被损伤，该失效同样可通过另一系统的值的比较辨认出。 通过作为或-连结由两个独立工作的韦根传感器构成的加倍的电路提高寿命。2)通过带有外部磁铁和内部韦根传感器的转动的轴的布置得出两个优点: a)在内部中韦根传感器几乎均匀的磁场(比较图1/3与图2) b)该轴可同时屏蔽在内部中的韦根传感器或者可能将来自外部的干扰磁铁保持一定间隔-操纵安全性。 3)印刷电路板在例如气量表的内部中的完全布置额外地提高了操纵安全性(图1)。探测元件和电路与计量仪器的可接近的外部区域远离地布置。 4)紧凑的布置同样是可能的。为此，在轴上的磁铁对被转动以90°。因此仅两个平行的印刷电路板必要，作为如在另一实施例中那样四个或五个的替代。 5)韦根传感器和霍尔传感器如此布置，即，确保转动方向识别。 6)通过膜片的磁场变化。因此，该传感器可布置在待探测或计量的介质(侵蚀性的介质、压力、可爆炸的气体)之外。 7)没有无摩擦、非接触式的传感器 8)因为电池更换从不需要，所以取消了可能附加的校准。 9)利用电路板的解决方案同样是可能的。 因此，本专利技术的主要特征是，壳体密封地伸进到流动介质的内腔中，在该壳体中布置有至少一个、然而优选两个韦根传感器且在流动介质中仅布置有利用永久磁铁被移动的、优选构造成套管的圆盘，其关于在壳体侧密封地接合到流动介质中的韦根传感器产生必要的磁场。 该壳体在其内腔中容纳带有至少一个韦根传感器的传感装置且以其纵轴线相对管路的纵轴线大约横向地(近似以90度的角度)延伸到该管路中。因此，壳体的内腔不被介质加载，而是被包围管路的大气加载。因此其可优选地单侧敞开地在朝向大气的方向上构造，以便于获得用于被安装在该处的传感装置的良好的通道。 “横向的场”的概念被理解为产生转动的磁场，其场线平行于流动介质延伸且在此转动，也就是说旋转磁场在韦根金属线的平面中被产生，因此存在如下优点，即，在最狭窄的空间上不仅可布置有唯一的韦根传感器，而且可布置有两个韦根传感器或甚至更多，其均被本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于流动介质的无源的计量仪器，在其中在引导所述流动介质(8)的管路(34)中布置有载有永久磁铁(6,7)的、通过所述介质被转动地驱动的转子体(套管4)且由此所产生的、旋转的磁场作用到至少一个韦根传感器(25,26)上，其在所述流动介质之外布置在所述计量仪器的周围区域中，其特征在于，近似横向于所述管路(34)的纵轴线在该管路(34)中壳体件(15)密封地接合到所述管路(34)的内腔中且被由流动介质至少部分绕流，所述壳体件(15)的外圆周被由被转动地驱动的、产生旋转磁场的转子件(套管4)至少部分围绕且在所述壳体件(15)中布置有至少一个韦根传感器(25,26)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·艾菲莫夫，迈克尔·密克斯内尔，
申请(专利权)人：亨斯特勒有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE