[发明专利]使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器

说明书

相关申请

本申请要求于2009年12月23日提交的临时专利申请序列号61/289,756，名称为“使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器”的优先权，和于2009年12月31日提交的临时专利申请序列号61/291,506，名称为“使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器”的优先权，以及于2010年11月23日提交的美国专利申请序列号12/952,496，名称为“使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器”的优先权，它们的主题通过引用以全文结合至本文。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

在本发明一实施例中，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。该阈值可标示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。

本发明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1为根据本发明的实施例的编码器的俯视图。

图2为图1的编码器的仰视图。

图3为图1的编码器沿AA线切开的横截面图。

图4为图1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为根据本发明实施例的示例性编码器运行的工艺流程图。

图8为根据本发明的实施例的嵌入于印刷电路板上的示例性电路的电路图。