[发明专利]流体流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种容积式流体流量计。更具体地说，本发明涉及一种包括非接触式传感器的齿轮流量计以及此类装置的使用方法。

背景技术

容积式流体测量系统可以用来测量流体流量或体积。例如，分配系统可以使用来自容积式流体仪表的反馈，以控制所分配的流体的体积。这样的控制系统可以用来代替计时（time-on）控制，以更准确地分配精确量的流体。

一种类型的容积式流体测量系统是齿轮流量计，例如椭圆齿轮或凸轮流量计。传统椭圆齿轮流量计提供一对椭圆齿轮，这对椭圆齿轮定位在椭圆齿轮腔室内，从而这些齿轮一致地转动。凸轮流量计在腔室内提供一对凸轮元件，这对凸轮元件互锁，并且绕相应轴线转动。在每一种情况下，流体通过流体进口进入腔室，并且使齿轮转动，允许流体绕过齿轮到在精确测量窝腔内的流体出口。在椭圆齿轮流量计中，窝腔限定在转动的椭圆齿轮与内部腔室壁之间。在凸轮流量计中，在凸轮之间的空隙提供窝腔。理想地，在每一种情况下，被计量的流体不直接在各齿轮本身之间通过，从而在每转期间离开腔室的流体的体积是已知的。因而通过测量齿轮的转数，可以测量通过齿轮流量计的流体流的体积。同样，由齿轮转动的速度，可以确定流量。

为了测量齿轮转动，齿轮流量计常常包括辅助齿轮。例如，椭圆齿轮流量计可以包括计时齿轮系统，该计时齿轮系统布置在腔室外部，以将椭圆齿轮的转数转换成适当信号。利用计时齿轮系统的椭圆齿轮和其它容积式流量计通常具有齿轮腔室，该齿轮腔室包括用于轴的一个或更多个轴孔，所述轴将齿轮联接到外部计时齿轮上。使用更为近期的研发成果，一些齿轮流量计改为使用非接触式传感器，该非接触式传感器放置在基本密封腔室外面，以确定在腔室内的齿轮运动。例如，磁性和光学传感器已被包括到齿轮流量计中，用以测量齿轮运动，而无需在齿轮腔室内设置开口或孔。

流体流动齿轮流量计用在各种用途中，在这些用途中，希望的是，测量流体的小体积流动。因而，齿轮流量计可被暴露于不同类型的流体，可以要求不同的测量能力，并且依据具体用途可被放置在不同环境条件下。齿轮流量计也可以采用各种测量技术中的一种或更多种。相应地，流体流量计设计必须考虑到在不同用途中的大量变化条件。

发明内容

本发明的实施例提供用来测量流体流动的不同方面（如流动体积、方向、及/或流量）的装置和方法。

根据本发明的一个方面，本发明的实施例提供一种用来测量流体的流量计。流量计包括壳体，该壳体限定腔室，该腔室具有流体进口和流体出口。壳体还具有盖部分和隔离部件，该隔离部件定位在盖部分与腔室之间。隔离部件具有连续内表面，该连续内表面提供腔室的壁。流量计还包括在腔室内安装的两个齿轮，这两个齿轮能够响应于通过腔室的流体流动而绕转动轴线转动。流量计还包括非接触式传感器，该非接触式传感器由盖部分携载，并且布置在腔室外面。非接触式传感器构造成用以探测各齿轮中的至少一者的运动。

根据本发明的另一个方面，提供一种用来测量流体的流量计。流量计包括壳体，该壳体限定腔室，该腔室具有流体进口和流体出口。安装在腔室内的是第一齿轮和第二齿轮，该第一齿轮和第二齿轮能够响应于通过腔室的流体流动而绕相应的第一转动轴线和第二转动轴线转动。非接触式传感器布置在腔室的外面，该非接触式传感器构造成用以探测第一齿轮和第二齿轮中的至少一者的运动。壳体包括盖部分，该盖部分具有外表面和内表面，该内表面形成腔室的壁。盖部分包括空腔，该空腔从外表面延伸到盖部分中，但不穿过内表面。空腔允许从壳体外面通过盖部分对第一齿轮和第二齿轮加以辨识。