使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器制造技术

技术编号:8049178 阅读:187 留言:0更新日期:2012-12-07 02:18
一种被安装至自活塞流量计延伸的轴的编码器,该活塞流量计用于计算分配的流体体积,该编码器包括经浮动磁体夹持器贴至该轴的磁体,用于检测该磁体产生的磁场的磁通密度和方向的磁传感器,该传感器向印刷电路板输出标示该磁场的磁通密度和方向的信号,且该印刷电路板用于在该编码器没有被篡改时输出标示分配的流体体积的信号,在该编码器被篡改时则输出错误信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及流体分配系统,具体地,涉及测量流体分配系统输出的编码器。
技术介绍
流体分配系统通常利用编码器测量分配的流体的数量。这些编码器通常与流体计量设备配对,例如,与活塞流量计的轴配对,并通过测量活塞流量计的循环数或旋转数用来计算分配的流体量。传统的编码器可机械失效,使得流体分配系统不能准确地测量分配的流体的量。例如,一个小偷可能机械地使编码器自燃料分配系统中的活塞流量计断开,却使该编码器电连接到该系统。这样的改动将使燃料能持续输出。然而,在该编码器-活塞设置断开时,该系统将不能准确地检测分配的燃料量,以及由此所欠的对应付费。基于磁的编码器通常通过将一磁体机械连接至可旋转的轴上并通过相对于该磁体-轴定位的传感器测量旋转期间引起的磁场的变化(例如磁场方向的改变)来运行。某些旨在破坏这种设置的篡改技术包括(除了移除上述的编码器)将一强大的磁场引入到这种设置附近。特别是,通过引入高磁通密度的磁场,如通过激活在该燃料分配系统附近的电磁体,人们可以干扰该编码器的磁传感器准确地读出旋转磁体引起的磁场方向的变化,从而可避免支付分配的燃料的公平价值。避免人为破坏、篡改或盗窃的燃料分配系统的设计可能受到该系统的运行环境的限制。特别是,编码器通常位于燃料分配系统的柜子内。将这些系统设计为高度通风的,以能够让渗漏的或溢出的燃料能有效地蒸发。然而,这种通风导致编码器周围的燃料蒸气持续地存在,这就限制了对可行的设计的选择。例如,设计可避免使用开关,因为存在可能有电弧点燃燃料蒸气的风险。类似地,设计可避免使用各种机械的相互作用,因为存在由摩擦引起的火花点燃燃料蒸气的风险。因此需要其他的适用于在高度易燃的环境中运行的防篡改编码器。
技术实现思路
在本专利技术一实施例中,提供了一种用于流体分配系统的编码器。该编码器包括一个设置为产生第一输出信号的磁传感器,该第一输出信号标示检测到的磁场。控制器还可对该第一输出信号响应,并设置为将该第一输出信号与预定的阈值比较。该控制器还可以设置为在第一输出信号高于或低于该阈值时产生第二输出信号。该阈值可标不可旋转地连接至该流体分配器的输出轴的磁体和磁传感器之间的距离。磁体可设置为可在第一位置和第二位置之间移动,在该第一位置编码器安装于流体分配器上,在该第二位置编码器与流体分配器分离。本专利技术的另一实施例包括一种流体分配系统的编码器的操作方法。该方法包括自动检测流体分配系统产生的磁场参数的步骤。将该磁场的参数与预定的阈值比较。在检测的磁场参数高于或低于预定的阈值的情况下产生用于使该分配系统失效的输出信号。另一实施例中,将编码器安装至自活塞流量计延伸的轴上,该活塞流量计设置为计算分配的流体的体积,该编码器包括用浮动磁体夹持器连接至该轴上的磁体和磁传感器,该磁传感器设置为检测磁体产生的磁场的磁通密度和方向,并向印刷电路板产生标示磁场的磁通密度和方向的信号。该印制电路板设置为将来自磁传感器的输出信号与阈值比较,如果比较得到输出信号和阈值之间的差在预定可接受范围内,则输出一个表示分配的流体的体积的信号,表明该编码器未被篡改,如果该比较得到输出信号和阈值之间的差不在预定可接受范围内,则输出一个错误的信号,表明编码器已被篡改。 附图说明图I为根据本专利技术的实施例的编码器的俯视图。图2为图I的编码器的仰视图。图3为图I的编码器沿AA线切开的横截面图。图4为图I的编码器沿DD线切开的横截面图。图5为图3的CC部分的更详细的横截面图。图6a为图3的磁体夹持器的俯视图。图6b为图3的磁体夹持器的仰视图。图6c为图3的磁体夹持器沿A线切开的横截面视图。图7为根据本专利技术实施例的示例性编码器运行的工艺流程图。图8为根据本专利技术的实施例的嵌入于印刷电路板上的示例性电路的电路图。具体实施例方式应当理解,本专利技术的附图和说明书已经被简化以描述对于清楚地理解本专利技术相关的元件,并出于清楚的目的,消除了许多存在于流体分配系统中的其他元件。然而,因为这些元件在本领域为公知的,且因为它们不会促进更好地理解本专利技术,因此此处未提供这些元件的讨论。此处的公开涉及本领域技术人员已知的所有这些变化和修改。在下面的详细描述中,参考附图,该附图通过说明显示了可实施本专利技术的具体实施方式。应理解,本专利技术的各种实施方式虽然是不同的,但不是必然相互排斥的。而且,此处描述的与一个实施方式关联的特定特点、结构或特征可在其他实施方式中实现而不偏离专利技术的范围。此外,应理解在每个公开的实施方式中可对单个元件的定位或排列进行修改而不脱离本专利技术的范围。因此下面的详细描述不应被限制地理解,并且本专利技术的范围仅被所附的权利要求书所限定,被认为是权利要求书的等价物的全部范围所合理地解释。在附图中,在几种视图中相同的数字指示相同的或相似的功能。本专利技术实施例包括用于流体分配系统的编码器,该流体分配系统设计为用于测量何时该编码器自分配机械装置移走。该编码器可包括设置于,例如活塞流量计的轴上的磁体夹持器。该磁体被安装并定位以使得随着轴转动而改变磁场的方向。该编码器还可包括印刷电路板(PCB),在该PCB上相对于磁体使磁传感器定位。磁传感器设置为检测与磁场相关的一个或多个参数,例如在轴转动时磁体输出的磁场的磁通密度和方向的变化。该传感器可基本连续地向PCB输出表不该磁场的磁通密度和方向中的一个或多个的信号。该编码器可设置为输出一系列标示轴的转动和对应的分配的流体体积的脉冲。在一个实施例中,磁体夹持器以浮动的方式安装于编码器中,从而使磁体和传感器之间的距离因重力而变化。在安装编码器后,自活塞流量计垂直地延伸的轴使磁体定位于距传感器给定距离。整个编码器运行过程中,磁传感器检测随着轴转动的磁场变化。正常运行期间,旋转磁体和磁传感器之间的距离保持基本相同(例如变化小于约O. 02-0. 04英寸)。由于距离相对恒定,磁通密度的变化基本由轴旋转引起。然而,如果传感器检测到磁场的磁通密度的变化标示磁体相对于传感器在轴向上的运动大于预定阈值距离(如O. 02-0. 04英寸),则PCB设置为向燃料分配器的控制器传输错误信号。 由于浮动磁体的设置,从燃料分配器移除编码器使得磁体在重力作用下能移动至少为距磁传感器的阈值距离,从而触发错误信号的传输。这种对应于去除编码器的磁体在重力作用下的移动可被描述为磁体掉出特征。一旦收到来自PCB的错误信号,则燃料分配器的控制器可被设置为关闭该燃料分配器的泵。然后该泵将保持关闭,直到输入重置代码以使系统复位。这可通过例如加油站的雇员进行操作。图I是根据本专利技术的示例性实施例的编码器200的俯视图。该编码器200可包括外壳90,其形状基本为具有突起的长的圆柱体,这些突起设置为与市售可得的活塞流量计配对或安装至市售可得的活塞流量计。外壳90可包括一刚性材料,例如铝或铝合金的金属,并可以常规方式生产,例如通过铸造、锻造和/或通过非限制性的实施例加工。如图3和图4中更详细的显示,外壳90的第一末端91可经过常规安装方式,例如仅通过安装螺钉180安装在密封固定器20上,该密封固定器20在活塞流量计的安装表面上(附图中未显示活塞流量计,只显示自其延伸的轴10)。密封固定器20可包括一个板体或衬垫,该板体或衬垫用于密封配合界面之间的界面并用于确保在活塞流量计中有密封件。编码器200包括印本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:菲利普·A·阿曼特杰弗里·克里克
申请(专利权)人:精量电子美国有限公司
类型:发明
国别省市:

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