借助于线圈和装备有计数器设备的计数器来对转轮的转数计数的设备制造技术

一种用于对旋转部件(8)围绕相对于外壳(100)的轴旋转的转数进行计数的设备，包括由非金属材料制成的转轮(6)和至少两个线圈(1、2)，所述转轮可旋转地连接到旋转部件并局部地装备有至少一个偏心金属块(7)，所述偏心金属块使得所述转轮的一部分未被覆盖，所述至少两个线圈彼此分隔开并以下述方式面向金属块的轨迹的一部分相对于所述外壳固定安装：至少除了一个线圈之外的所有线圈总是对所述金属块有响应性且每个线圈属于被电连接到计数单元(5)的一电感电路(10.1、10.2)。整合了这样的设备的计数器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】借助于线圈和装备有计数器设备的计数器来对转轮的转数计数的设备本专利技术涉及对例如在机械计量表(诸如用于分配燃气、水或电的那些计量表)领域中的旋转元件的转数进行计数。本专利技术还涉及这样的一种计量表。已知的燃气计量表包括以下述方式可围绕相对于某一结构的轴旋转的旋转元件：旋转元件的转速代表了输送的燃气量。所述计量表包括用于对旋转元件的转数进行计数的计数器设备，所述设备包括固定到旋转元件上的偏心磁铁以及例如里德球(reedbulb)型的磁性继电器，它被供电并以相对于所述结构固定的方式被安装，其被连接到用于检测磁铁通过并进而对转数进行计数的计数器电路。这样的设备的一种缺陷是它们的电耗，就是说它们不能使用电池长持续时间地工作，而另一种缺陷是它们对欺骗行为的灵敏度，因为来自任何源的磁场的存在都能扰乱设备的工作。在其中磁铁由一块金属代替且磁性继电器由谐振电路线圈代替的计数器设备也是已知的。那种类型的设备提供了仅部分超越具有磁铁的计数器设备的改进。一种欺骗性技术是将检测器(磁性继电器或线圈)从旋转元件移开，使得检测器不再与旋转元件配准，因而造成检测器不起作用。在这样的计量表中，旋转元件和计数器设备被封闭在外壳内，计数器设备通过螺钉固定到该外壳上，可从外壳外接触到该螺钉。在一种企图欺骗中，螺钉被移除，使得计数器设备相对于旋转元件移位，因而妨碍计数器设备检测旋转元件的旋转。已知的是借助于在外壳被移除时就被激活的开关来检测计数器设备的移动并且进而检测企图欺骗。然而，这种检测的可靠性以相对严格的制造公差为前提。还已知的是依靠磁性或电感装置，而这些解决方案没有令人完全满意。本专利技术的一个目标是改进现有的计数器设备。为此，本专利技术提供了一种用于对旋转元件围绕相对于某一结构的轴的转数进行计数的计数器设备，所述设备包括由非金属材料制成的转轮以及至少两个线圈，所述转轮被限制为随着旋转元件旋转并且局部装备了至少一个偏心金属块，该偏心金属块使转轮的一部分未被覆盖，所述至少两个线圈彼此间隔开并以下述方式面对着所述金属块的路径的一部分相对于所述结构固定安装：至少除了一个线圈之外的所有线圈总是对所述金属块感应，所述金属块被安排成限制线圈之间的耦合，每个线圈属于被电连接到计数器单元的一电感电路，所述计数器单元被安排成：以大于或等于转轮的预定最大旋转频率的四倍的发出频率周期性地且基本上同时地将电压脉冲发出到每个电感电路中；检测由每个电感电路输出的振荡电压信号并将其与参考电压进行比较以便对信号中的大于参考电压的振荡数计数；以及每次遇到下述情况就使转数计数器增1：对于电感电路之一，大于参考电压的该振荡数处于第一预定值范围内，而对于每个其它电感电路，该数目处于与第一范围不重叠的第二预定值范围中。当金属部件靠近线圈时，线圈经受金属块的影响，使得电感电路的减振特性导致由线圈生成的衰减振荡信号的电压电平的减少。这样，当存在或不存在金属块时，电压脉冲不以相同的方式被衰减。计数基于检测呈现出大于参考电压的最大振幅的振荡数。以此方式计数是可靠的且对企图欺骗行为是相对不敏感的。另外，计数器设备并非持久供电，而是仅当将电压脉冲注入到电感电路中、检测振荡信号、进行比较以及执行递增时才供电。这样，计数器设备消耗非常小的能量，并且可以由电池供电达相对长的持续时间。应该观察到金属块总是被所述线圈中的至少一个线圈检测到。这样，在线圈相对于转轮被移动的情况下，没有线圈检测到金属块就暴露了企图欺骗行为。对两个电感电路的使用使得增加计数的可靠性变得可能(当金属块位于线圈之一附近但没有面对它时计数半转且避免了不确定性)，并且使得减少对欺骗行为的敏感性变得可能，因为该计数假设了仅有一个线圈没有同时受到金属块的影响。优选地，计数器单元被安排成执行以以下方式调整每个电感电路的脉冲电压的操作：大于参考电压且小于预定阈值的振荡信号的振荡数在存在面对线圈的金属块时处于第二预定范围内，而在缺少金属块的情况下处于第一预定范围内。电感电路的特征是可随时间或根据温度变化的各特性(振荡信号的谐振频率、电压电平)。在一特定实施例中，转轮配备有外周轮齿，并且第一齿轮被固定到旋转元件以便将旋转元件的运动传递给转轮。这样，转轮没有被直接固定到旋转元件，这给予了放置转轮和放置电感电路的更大自由度。在这样的情况下，并且有利的是，第二齿轮与转轮以及与第一齿轮啮合，以便将第一齿轮的转动运动传递给转轮，并且齿轮和转轮的直径是这样的：转轮具有小于第一齿轮的旋转频率的旋转频率。通过减少转轮的旋转频率，使得限制发出电压脉冲的频率并进而限制计量表设备的功耗变得可能。优选地，计数器单元被安排成在下述任一条件为真的情况下用信号通知欺骗行为：-在给定计数操作中大于参考电压的振荡总数大于或等于第二预定阈值；-对于所述线圈中的至少一个线圈，大于参考电压的振荡数小于第三预定阈值或大于第四预定阈值；以及-对于N个线圈中的至少两个线圈，在给定计数操作中大于参考电压的振荡数大于第五预定阈值。有利地，如果对于全部线圈，在给定计数操作中大于参考电压的振荡数大于第五预定阈值，则计数器单元被安排成发出预定特定信号以用信号通知拆除型欺骗行为。本专利技术还提供了与上述指定类型的计数器设备适配的计量表。在阅读了下面的对本专利技术的特定、非限制性实施例的描述之后，本专利技术的其他特征以及优点将显现。参考各附图，在附图中：-图1是本专利技术的第一实施例中的计量表的示意透视图；-图2是针对旋转元件的一个位置的本专利技术的计数器设备的示意图，该位置与由每个电感电路所产生的电感信号的形貌相关联；-图3到5是与图2类似的视图，针对旋转元件的其它位置示出了计数器设备；-图6是计数器设备的电路图；-图7是示出计数器设备的操作的流程图；-图8a、8b和8c示出在缺少金属块、存在金属块和存在欺骗行为的情况下的振荡信号的形貌；-图9是本专利技术第二实施例中的计数器设备的转轮的示意平面图；-图10是类似于图9的针对本专利技术的第三实施例中的计数器设备的视图；以及-图11是类似于图9的针对本专利技术的第四实施例中的计数器设备的视图。本文以应用于燃气计量表来描述本专利技术，燃气计量表用于安装在私人住宅中以便将住宅中的燃气分配安装与外部燃气分配网络相连。自然地，本专利技术并不局限于这种应用，并且具体而言也可适用于水表、电表……。参考图1到8c，计量表包括形成外壳100的结构，在该外壳中接入被连接到外部分配网络的供气管101，并且接出用于安装的燃气分配管102。这两个管通过接头3被连接在一起，旋转元件4的一部分伸入该接头，旋转元件由经过该接头从管101流到管102的燃气以下述方式旋转驱动：旋转元件4的旋转代表了通过接头3的燃气量。这种布置本身是已知的而不在此进行详细描述。计量表还包括用于对旋转元件4的转数进行计数的计数器设备，给予整体标号5。计数器设备5包括由非金属材料制成的转轮6，该转轮被限制为随着旋转元件4旋转并且局部装备了至少一个偏心金属块7，该偏心金属块采用与转轮6的外周相邻的角扇形的形式而使得转轮6的一部分6'未被覆盖。在这个示例中，金属块7占据了转轮6的超过一半多一点。转轮6具有外周轮齿，并且第一齿轮8被固定到旋转元件4以便经由与转轮6和第一齿轮8都啮合的第二齿轮9将旋转元件4的运动传递给转轮6。齿轮8和9、以及转轮6的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对旋转元件围绕相对于一结构的轴的转数进行计数的计数器设备，所述设备包括由非金属材料制成的转轮以及至少两个线圈，所述转轮被限制为随着所述旋转元件旋转并且局部装备了至少一个偏心金属块，所述偏心金属块使得所述转轮的一部分未被覆盖，所述至少两个线圈彼此间隔开并以下述方式面对着所述金属块的路径的一部分相对于所述结构固定安装：至少除了一个线圈之外的所有所述线圈总是对所述金属块感应，所述金属块被安排成限制所述线圈之间的耦合，每个线圈属于被电连接到计数器单元的一电感电路，所述计数器单元被安排成：以大于或等于转轮的预定最大旋转频率的四倍的发出频率周期性地且基本上同时地将电压脉冲发出到每个电感电路中；检测由每个电感电路输出的振荡电压信号并将其与参考电压进行比较，以便对信号中的大于所述参考电压的振荡数计数；以及每次遇到下述情况就使转数计数器增1：对于所述电感电路之一，大于参考电压的该振荡数处于第一预定值范围中，而对于每个其它电感电路，该数目处于与第一范围不重叠的第二预定值范围中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.27 FR 15579611.一种用于对旋转元件围绕相对于一结构的轴的转数进行计数的计数器设备，所述设备包括由非金属材料制成的转轮以及至少两个线圈，所述转轮被限制为随着所述旋转元件旋转并且局部装备了至少一个偏心金属块，所述偏心金属块使得所述转轮的一部分未被覆盖，所述至少两个线圈彼此间隔开并以下述方式面对着所述金属块的路径的一部分相对于所述结构固定安装：至少除了一个线圈之外的所有所述线圈总是对所述金属块感应，所述金属块被安排成限制所述线圈之间的耦合，每个线圈属于被电连接到计数器单元的一电感电路，所述计数器单元被安排成：以大于或等于转轮的预定最大旋转频率的四倍的发出频率周期性地且基本上同时地将电压脉冲发出到每个电感电路中；检测由每个电感电路输出的振荡电压信号并将其与参考电压进行比较，以便对信号中的大于所述参考电压的振荡数计数；以及每次遇到下述情况就使转数计数器增1：对于所述电感电路之一，大于参考电压的该振荡数处于第一预定值范围中，而对于每个其它电感电路，该数目处于与第一范围不重叠的第二预定值范围中。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述金属块延伸覆盖等于下式的角度β(单位：度)：β＝360/N+α其中N是线圈数，而α是所述转轮的角扇形的角度，在所述角扇形中包含了所述线圈在所述转轮上的投影。3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述金属块采用相邻于所述转轮的外周的环状物的一部分的形式。4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，对于N个线圈，所述金属块包括基本上相同面积且被槽成对分隔开的N个部分，所述槽延伸覆盖所述转轮的半径的一大部分，每个槽具有使得其对所述振荡信号的影响可忽略的宽度。5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述计数器单元被安排成执行以以下方式调整每个电感电路的脉冲电压的操作：大于所述参考电压且小于所述预定阈值的所述振荡信号的振荡数在存在面对所述线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·泰布尔勒，JM·高丁，P·莫罗，
申请(专利权)人：萨基姆通讯能源及电信联合股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR