专利名称：流体流量计量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于计量流体(特别是牛奶)流量的流体流量计量仪和使用这种仪器的方法。
背景技术：
牛奶流量计量仪是已知的。它们是监测单头动物产奶量的重要工具。它们的好处之一是不用分批计量牛奶就能实现牛奶的体积或质量的计量。因此，当牛奶直接从母牛输送到储存桶时，就能够获得母牛产奶的读数。
计量动物产奶量是一件困难的事，因为被计量的牛奶实际上是两相的气体-流体系统。在现代的牛奶装置中，来自母牛的牛奶以脉冲的方式抽吸，经常会进入大量的空气。用于计量牛奶流率、体积或流量的物理特性通常取决于牛奶和所存在的空气的百分比。实际上含有一定量空气的牛奶经常导致用于计量牛奶体积、流量或流率这些参数的计量仪的虚读数。
在牛奶流量计的实例中，一直不能完全避免在含有空气的牛奶的顶层形成泡沫。为了使形成的泡沫最少和减少干扰，在牛奶流过流量计的计量腔之前，一般尽可能地消除由所需真空装置的震动引起的循环流动波动。牛奶泡沫和干扰削弱了牛奶流量计的传感信号，因此造成计量困难。此外，当牛奶进入流量计时，牛奶流量计的大部分受到牛奶的喷射。因此，在使用期间或使用之后，如果不是全部，至少流量计的部分被喷射牛奶的残留物所覆盖。必须通过足够的清洗操作来清除这种在每次挤奶后形成的不需要的残留物膜层。出于防止微生物生长的目的，通常在所有牛群挤奶之后清洗是有效的。
在专利号为4,452,176，4,476,719，和4,346,596，分别是Hoefelmayr等、Millar等和Diamant等的美国专利公开了一般不需批量计量就能用于计量输送牛奶的流率和/或体积和/或流量的牛奶流量计。所有这些流量计都有凹陷的、部分隐藏表面这一复杂结构，这种结构使得清洗这些仪器相对困难。而且，因为它们都采用直接计量牛奶水平面指示参数的方式进行计量，这就要依赖于牛奶中存在的空气量。
涉及牛奶流量计的问题也会在其他工业装置或实验装置中遇到。只要是两相的气体-流体系统，系统中流体的流率、体积和流量的计量都很困难。所有这些应用要求仪器对存在的气体量相对灵敏，并且要易于清洗。
在此讨论的“流率”是在每单位时间内流体流动速率，例如为kg/min，而“总量”指的是在计量持续时间内流率的总和。
发明内容
本发明涉及流体计量装置，具体地说，其已经发展成不是唯一地用作计量牛群中单头母牛产奶的流量和数量的牛奶计量仪器。
本发明的目的是提供一种流体流量计，具体地说是一种用于计量牛奶量的仪器，其简单结构、制造成本低并易于维护。
发明的另一目的是减少计量流体中的空气，从而提高计量精度。
本发明的还一目的是提供一种易于清洗的流体计量仪器。
本发明的又一目的是提供一种在计量流体的流率时降低由进入的气体或空气所带来的影响的方法。
本发明提供一种流体计量仪器，其一般由传感器块、标准电极组成，标准电极通常为传导性电极，以一种特定的结构来精确计量仪器中流体水平面。计量传感器设置成螺旋结构、楼梯结构或其它普通的阶梯结构。传感器位于带有流体自由进出槽的分隔壁和隔板之间。隔板防止进入计量腔的流体在释放进入的气体时溅射电极。
根据本发明的一方面，发明提供一种计量流体体积流量或质量流量的方法。该方法包括使被计量的流体流过通常为宽度窄但垂直方向长的槽的步骤，使得在槽的上游保持一个流体池，这样池中流体的水平面是流体流率的函数。流率通过计量池中流体水平面来显示。此外，该方法要求计量参数标准化，参数一般为导电率。
根据本发明的另一方面，隔板从流体仪器壳体的上部延伸到仪器的下部。由此隔板具有从仪器壳体的上部进入壳体下部的连续流动表面，防止进入的流体溅射电极。
因此，根据本发明提供一种用于计量易生成泡沫的流体流量的仪器，该仪器包括具有内部和基底的流体壳体，壳体还包括将所述壳体分成计量腔和流出腔的分隔壁。分隔壁具有一个槽在其上，通过该槽允许流体从所述计量腔自由流入流出腔。壳体具有与计量腔连通的入口，流体由此进入壳体。壳体还具有与流出腔连通的出口，流体由此流出壳体；仪器还包括用于传感计量腔中流体水平面的电传感器装置。电传感装置包括参考传感器和公共传感器，两者均安装在接近基底的位置，还包括多个计量传感器。这些传感器安装在计量腔内。计量传感器通常以预定的垂直间隔在阶梯连续体上间隔开，从壳体的基底伸展到实际上等于分隔壁的顶部高度。仪器还包括一个基于从所述传感器接收的读数、根据预编程序求流率值的处理装置。
还有，根据计量仪器的另一实施例，处理装置包括微处理器，用于从传感器接收读数，并使用存储在储存器或储存装置中的查询表将所述读数转换成流率。查询表使读数与流率相互关联。在计量仪器的其它实施例中，处理装置包括微处理器，用于从传感器接收读数，并使用存储在储存器或储存装置中的函数将所述读数转换成流率。函数使读数与流率相互关联。
此外，根据计量仪器的优选实施例，在使用处理装置期间，公共传感器和参考传感器计量离壳体的基底最近的流体电参数，确定一个第一值，和一个或多个计量传感器计量其指定范围的流体电参数，以便确定一个或多个第二值。处理装置还包括一个标准化流体电参数测量值的装置，通过求一个或多个第二值相对于第一值的比值而获得一个或多个参数的标准值；另外，处理装置包括将一个或多个标准值转换成流率的装置。在有些计量仪器实施例中，用于标准化参数测量值的装置和用于转换一个或多个标准值的装置是微处理器。
在计量仪器的另一优选实施例中，多个计量传感器通常设置成阶梯结构，每级一个或多个计量传感器。计量传感器的最底部位于壳体的基底，并从壳体的底部延伸。传感器最顶部实际上与所述分隔壁的最上部共线。在有些计量仪器的实施例中，多个计量传感器通常设置成螺旋阶梯结构，而在其他的实施例中，多个计量传感器通常设置成线性楼梯结构。
此外，根据计量仪器的优选实施例，传感器是电极。根据计量仪器的另一优选实施例，电极是计量导电率的电极。
在计量仪器的另一优选实施例中，处理装置还包括积分器，用于对根据所述预编程序获得的一系列流率相对于时间求积分，由此确定在整个时间周期流过的流体量。积分有效的相对时间是计量持续的时间。在其它的实施例中，积分就是确定在整个时间周期流过的流体体积。
此外，根据计量仪器的优选实施例，处理装置还包括微处理器，其从传感器接收信号并将接收的信号转换成计量参数的标准值，然后使用存储在储存器或储存装置中的查询表将标准值转换成流率。查询表使计量参数的标准值与流率相互关联。在计量仪器的其它实施例中，用函数来代替。函数存储在处理装置的储存器或储存装置中。函数使计量参数的标准值与流率相互关联。
在计量仪器的优选实施例中，仪器还包括从壳体的上部延伸到下部的隔板。隔板具有下部的自由边缘和从壳体的上部到壳体下部的连续流动表面。隔板位于电传感装置的上游。隔板将计量腔分成入口容腔，其通常用于从隔板接收含有泡沫的流体，和计量容腔，其通常用于接收在隔板下部自由边缘和基底之间流动的减少了泡沫含量的流体。
此外，根据计量仪器的优选实施例，处理装置测定体积流率的值，而在其它的实施例中求质量流率的值。
本发明的其它方面，提供一种用于计量易产生泡沫的流体流量的仪器，其包括流体壳体，壳体具有在所述壳体上部形成的入口。入口便于含有泡沫的流体流入壳体。壳体还包括具有一个内部、一个基底的壳体下部，和形成于该下部的出口，出口便于流体从壳体下部自由流出。壳体还包括盖住下部的盖。一个位于所述壳体下部的分隔壁，将壳体下部分成计量腔和流出腔。该壁具有允许流体从所述计量腔自由流进所述流出腔的槽。壳体还包括位于所述计量腔内用于传感壳体下部流体水平面的电传感器；最后，壳体包括从壳体的上部延伸到下部的隔板。隔板具有下部自由边缘，具有从壳体上部到壳体下部的连续流动表面。隔板位于电传感装置的上游，并将计量腔分成入口容腔和计量容腔。入口容腔通常用于接收从隔板流进的含有泡沫的流体，计量容腔通常用于接收隔板下部自由边缘和基底之间流动的减少了泡沫含量的流体。
此外，根据计量仪器的优选实施例，隔板与盖合为一体。取出盖，则壳体下部分就不再分隔为入口容腔和计量容腔。
此外，在计量仪器的优选实施例中，入口在盖上形成，便于含有泡沫的流体流进壳体。
根据计量仪器的另一实施例，电传感装置包括参考传感器、公共传感器和多个计量传感器，均位于计量腔中的隔板和分隔壁之间。参考传感器和公共传感器位于最接近基底的位置，多个计量传感器垂直设置，通常形成阶梯连续体，从壳体的基底伸展到实际上等于分隔壁最高部分的高度。多个计量传感器与流体接触并计量相对于公共传感器的参数。参数值通过所述公共传感器参照所述参考传感器的计量值而进行标准化。标准化的参数根据预编程序通过处理装置转换成流率。
还有，在计量仪器的优选实施例中，处理装置求体积流率的值，而在其它的实施例中，处理装置求质量流率的值。
此外，在计量仪器的优选实施例中，电传感装置包括多个计量传感器，其通常设置成阶梯结构，每级具有至少一个计量传感器，计量传感器的最底部位于壳体的基底，并从基底延伸；传感器最顶部实际上与所述分隔壁的最上部共线。在有些计量仪器的实施例中，多个计量传感器通常设置成螺旋阶梯结构，而在其它实施例中，多个计量传感器通常设置成线性楼梯结构。
还有，在计量装置的优选实施例中，电传感装置包括多个电极。在其它的实施例中，多个电极是计量导电率的电极。
本发明的另一方面提供一种用于计量流体流率的方法，包括步骤a.使流体流经壳体；b.计量最接近壳体基底的流体的电参数，以便确定一个第一值；c.计量壳体中一个或多个水平面流体的电参数，一个或多个水平面包括流体到达的最高水平面，以便确定一个或多个第二值；d.通过评测一个或多个第二值相对于第一值的比值，来标准化电子仪器测量到的测量值，由此获得一个或多个标准值；和e.根据预编程序将一个或多个标准值转换成流率。
在本方法的另一实施例中，本方法还包括在转换步骤中，对每次计量时间确定的流率相对于整个时间积分的步骤，将积分值转换成在整个计量时间经过壳体的流体体积。在本发明另一优选的实施方式中，本方法还包括在转换步骤中，对每次计量时间确定的流率相对于整个时间积分的步骤，将积分值转换成在整个计量时间经过壳体的流体量。影响积分的时间是计量的持续时间。
另外，根据本方法的优选实施例，计量流体的参数是导电率。根据本方法的另一优选实施例，计量的流体是牛奶。
在其它实施例中，上述的方法还应用与除电参数之外的参数。
通过下列结合附图的详细说明，将更加全面的理解和评价本发明。
图1是挤奶装置的示意图；图2是根据本发明优选实施例装置的侧向剖面图；图3是沿图2的剖面线A-A的装置剖面图；图4是沿图2的剖面线B-B的装置剖面图；图5是图2所示的装置中没有盖22的俯视图；和图6是图2所示装置的部分切除的立体图。
图中相同的部件用相同附图标记作标记。
具体实施例方式
已知自由流体计量装置。通常，这些仪器使用多个位于易起泡的含空气流体内的传感器。进入流体的空气使得使用这种仪器计量不可靠。而且，对于很多类似于牛奶的计量过程，仪器必须有规律地进行清洗。因为它们复杂的卷绕结构，清洗这些仪器常常很困难。申请人开发了一种简单结构的自由流量计，其可以容易地维护和清洗。此外，传感器的定位和隔板让监测参数更为精确地进行计量且所进入的空气影响最小。监测、计量和计算流量(体积流量或质量流量)的方法使用标准化的技术，其还增加计量精度。
虽然发明在此讨论计量牛奶流量，很容易理解本发明的仪器和下面描述的方法可用来计量任何流体的流量，包括进入气体的流体。类似地，虽然发明讨论计量导电率，并使用导电电极作为传感器，显而易见也可以使用其它合适的传感器进行计量和标准化其它参数。
为了容易理解下面的说明，应该注意在此描述牛奶流量计中，开槽的分隔壁将流量计壳体的下部分成计量腔和流出腔。计量腔还用隔板分成入口容腔和计量容腔。
现在参照图1，其表示挤牛奶装置的示意图。附图标记10的挤奶爪连接到母牛1的奶头上，吸取牛奶并由导管62输送到牛奶流量计20。牛奶流量计20由控制器50控制，后者一般含有与流量计20连接的微处理器，通常是电连接。使用控制器50控制的方法可以是现有技术已知的各种方法的任一种，但它一般包括与流量计20中计量牛奶的导电率电极的交互作用。从奶头到流量计20的牛奶的流动动力来自于真空源40，牛奶流从流量计20经导管64流向储存罐30。真空源40经导管66与储存罐30连接，并分别通过导管64和62与牛奶流量计20和挤奶爪10连接。
现在参照图2，图2表示根据本发明的通常附图标记为20的流体流量计的侧向剖面图。流量计20包括具有两主要部分的壳体，盖22和壳体下部21。这里一般可在盖上设置入口31和隔板28，入口和隔板也可以不仅仅设置在盖上。隔板28实际上位于入口31的对面，这样防止进来的牛奶直接撞击通常位于壳体下部21的计量电极27、参考电极26和公共电极25。壳体下部21为容器状，具有与基底74一体形成的侧壁72。一般地，但不是必须，流量计20的壳体实际上为矩形。壳体的其它形状(未示出)例如可以是圆形、椭圆形或多边形。壳体的侧壁可以是线型、曲线型或线型和曲线型混合的表面。计量电极27，附图标记分别为25和26的公共电极和参考电极位于电极块24上，通过该电极块电极导线(未示出)与控制器50(如图1所示)来回传播和传送信号。
在壳体下部21的基底74上的分隔壁29实质上向上延伸，较相对基底74的位于电极块24中的最高电极的高度稍高一点。分隔壁29将流量计20的壳体下部21分成计量腔34和流出腔35。壁29使得流入的牛奶流延缓流入流出腔35，后者由壳体下部21的分隔壁29和侧壁72限定。壁29含有槽33(在图2中未示出)，最好在下面讨论的图3中看，这个槽让流体从计量腔34流到流出腔35。流出腔35与出口32相连，后者通常与壳体下部21一体形成。出口32一般位于侧壁或流出腔35的基底。
入口31与导管62连接，出口32与导管64连接，两导管在图1中示出。公共电极25和参考电极26位于电极块24上，它们的高度非常接近壳体下部21的基底74。从而使得这些电极实际上远离具有牛奶/空气泡沫的区域，而围绕在这些电极周围的牛奶几乎不合空气。电极块24一般可以位于壳体下部21的基底74，或连接到基底74上。
一般，但不限于，盖22和壳体下部21具有张开的互连边缘。在所有的情况下，壳体下部21的边缘和盖22采用现有技术已知的各种方法密封地连接，产生密封23。
现在参照图3，图3示出沿图2的剖面线A-A的流量计的剖面图。示出了分隔壁29具有计量槽33，通过这个槽牛奶从计量腔34进入流出腔35(图2)。虽然计量槽33靠近顶部比底部宽，在本发明的其它实施例中，槽实际上沿其全长可以具有相同的尺寸。槽的形状没有一定的限制。
本领域的技术人员很容易理解在计量腔34中的牛奶水平面取样时上述装置可提供牛奶流率。这个信息可以用于生成与母牛牛奶输出总量或牛奶总体积或牛奶总量等同的相关的数据，通过在控制器50(图1)的微处理器中的积分器在整个时间对速率(流率)求积分。这里的时间指的是计量持续的时间。
现在参照图4和图5，图4和图5分别示出根据本发明沿图2的剖面线B-B的流量计20的剖面图和没有盖22的自由流量计20的俯视图。图4最清楚地示出计量电极27的阶梯结构，这里为螺旋阶梯结构。同时也示出在壳体下部21(图2)的基底74上的公共电极25和参考电极26的位置。计量电极27的螺旋定位允许通过电极对牛奶流率连续计量。虽然图4示出计量电极的螺旋定位，本发明还包括电极的任何阶梯结构。图5示出计量电极27、公共电极25和参考电极26位置的俯视图。
现在参考图6，图6示出设置成阶梯结构的计量电极27的部分切除立体视图，这里为螺旋阶梯结构。图6中没有示出分隔壁29中的槽33。
在本发明的另一实施例(未示出)中，计量电极27设置成线性楼梯结构。在隔板28和分隔壁29之间设置楼梯或阶梯，至少一个计量电极27垂直地设置在楼梯的每级阶梯上。如图2-6中的这种螺旋结构，计量电极的顶部大约到达下一个电极暴露部分的底部。以这种方式，计量电极组27使得计量腔34从基底74大约到壁29的顶部形成连续延伸的高度。
图2-6示出计量电极部分暴露和部分覆盖的实施例，这些电极的暴露部分几乎不交迭。但是，在其它的实施例中，覆盖邻近范围的电极的暴露部分可以交迭。
在隔板28和分隔壁29之间电极以螺旋阶梯或其它相似结构定位具有许多优点。如上所述，电极的设置允许在流体水平面的连续范围内计量。显而易见本领域的技术人员可以使电极阶梯的高度更小和/或增加计量电极27的数目使导电率计量和流体水平面更准确。
在其它使用导电率确定流率的计量系统中，计量一般在两垂直延伸的电极到流量计基底上的实际高度之间进行。在这种情况下，在暴露在含有一定量空气的牛奶泡沫的电极之间进行计量。在本发明中，在计量电极27和公共电极25之间进行导电率计量，后者位于计量腔34的底部，此处牛奶中的空气含量比顶部的泡沫牛奶层低。因此，从本质上来说计量更精确。而且，如下面描述通过标准化导电率计量确定流率的方法，减少导电率波动的影响。因此，更宽范围的导电率值可以用于准确确定流率。
上述装置操作如下。流体从入口31对着隔板28流入自由流量计20的计量腔34，并从隔板落下。隔板28有助于释放大部分从流体进来的空气并防止直接溅射到电极上。当流体充满计量腔34时，流体通过分隔壁29中的计量槽33从计量腔34流进流出腔35。流体的瞬间流率的特征在于在计量腔34中积聚流体的水平面。计量槽的形状限定计量腔34中的流体水平面与流率之间的准确关系。
流量计20的计量腔34的流体水平面确定为电极块24中的电极对之间的导电率函数。流体水平面确定为标准参数P的函数，其中P＝Cm/Cr，其中Cm是通过计量计量电极和公共电极得到的导电率，Cr是通过计量参考电极和公共电极得到的参考导电率。然后标准参数P与查询表或可计算函数比较，两者都使标准值与流率相互关联。表或函数存储在处理装置的存储器或存储装置中，后者一般为微处理器。
在有些实施例中，处理可以包括对所有计量电极来计算Cm/Cr。所有这些P值进一步处理，以建立计量腔中的流体水平面，由此使用存储的查询表或函数可以确定流体的流率、流量或体积。在其它的实施例中，预编程序可以选择暴露在牛奶中最高的计量电极，并使用它的标准值确定流率、流量或体积。在所有的情况下，使用标准值可在更宽和/或非常数导电率范围内具有更准确的计量；标准值还独立于导电率的值或其它测量的参数。
在其它的实施例中，连接上述本发明的流量计的处理器可以直接使用上面限定的计量Cm值进行操作，以确定计量腔中的流体水平面，而不用标准化。这仍将使用计量电极的阶梯结构和隔板。
现在参照图2，清楚地示出隔板28，很容易理解隔板的简单结构可以易于制造、增加计量精度和易于清洗仪器。隔板28从壳体的上部延伸到下部。一般地，但不是必须，隔板28是从壳体盖22延伸的单独结构。隔板28具有从壳体上部到壳体下部21的连续流动表面。
隔板28位于传感器模块24，一般为电传感器模块的上游。隔板28将壳体下部21的计量腔分成入口容腔84和计量容腔86。入口容腔84通常从隔板28接收含泡沫的流体，而计量容腔一般接收减少了泡沫含量、在隔板28的下部边缘82和壳体下部21的基底74之间流动的流体。
隔板28的定位和简单结构使得流量计20的构造和清洗比传统较复杂的自由流量计的更容易。隔板28起到物理阻碍溅射的作用并防止直接撞击计量容腔86的上部区域和电极25、26和27。此外，如上所述，在牛奶进入计量容腔86之前，进入流量计20的牛奶流量和直接在隔板28的撞击让进入牛奶泡沫的空气部分排掉，进行计量。结果，计量更准确。
在此描述的牛奶流量计一般由塑料构成，其通常可耐受用于清洗仪器的清洁剂和热水。另外，不限制用不锈钢做流量计。
本领域的技术人员很容易理解本发明不局限于上面的描述和具体图示。本发明的范围由权利要求来限定。
权利要求
1.用于计量容易起泡沫的流体流量的仪器，其包括a.具有内部和基底的流体壳体，壳体还包括i将所述壳体分成计量腔和流出腔的分隔壁，所述壁具有一个槽在其上，通过该槽允许流体从所述计量腔自由流入流出腔；和ii与所述计量腔连通的入口，流体由此进入所述壳体，和与所述流出腔连通的出口，流体由此流出所述壳体；和b.用于传感计量腔中流体水平面的电传感器装置，其中所述的电传感装置包括i参考传感器和公共传感器，两者位于离所述基底最近的位置，和ii多个计量传感器，位于所述计量腔之内，其中所述计量传感器通常在垂直阶梯连续体上间隔开，以预定的计量间隔，从所述壳体的基底伸展到实际上等于所述分隔壁的顶部高度；和c.基于从所述传感器接收的读数、根据预编程序求流率值的处理装置。
2.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置包括微处理器，用于从所述传感器接收所述读数，并使用存储在储存装置中的查询表将所述读数转换成流率，由此使所述读数与流率相互关联。
3.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置包括微处理器，用于从所述传感器接收所述读数，并使用存储在储存装置中的函数将所述读数转换成流率，由此使所述读数与流率相互关联。
4.如权利要求1所述的仪器，其中在使用所述处理装置期间，所述公共传感器和参考传感器用于计量离所述壳体的所述基底最近的流体电参数，以便确定第一值，和至少一个所述多个计量传感器用于在所述至少一个计量传感器的指定范围计量流体的电参数，以便确定至少一个第二值，所述处理装置还包括将流体电参数计量值标准化的装置，通过求至少一个第二值相对应于第一值的比值，由此获得至少一个所述参数的标准值；和用于将所述至少一个标准值转换成流率的装置。
5.如权利要求4所述的仪器，其中所述用于将参数计量值标准化的装置和所述用于转换所述至少一个标准值的装置是微处理器。
6.如权利要求1所述的仪器，其中所述多个计量传感器通常设置成阶梯结构，每级至少一个计量传感器，计量传感器最底部位于壳体的基底，并从壳体的基底延伸，和传感器最顶部实际上与所述分隔壁的最上部共线。
7.如权利要求6所述的仪器，其中所述多个计量传感器通常设置成螺旋阶梯结构。
8.如权利要求6所述的仪器，其中所述多个计量传感器通常设置成线性楼梯结构。
9.如权利要求1所述的仪器，其中所述传感器是电极。
10.如权利要求9所述的仪器，其中所述电极是计量导电率的电极。
11.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置还包括积分器，用于对根据所述预编程序获得的一系列流率对时间求积分，由此确定在整个时间周期流过的流体量。
12.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置还包括积分器，用于对根据所述预编程序获得的一系列流率对时间求积分，由此确定在整个时间周期流过的流体体积。
13.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置还包括微处理器，用于从所述传感器接收信号，并将接收到的信号转换成计量参数的标准值，使用储存在所述处理装置的存储装置中的查询表将标准值转换成流率，所述查询表使计量参数的标准值与流率关联。
14.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置还包括微处理器，其用于从所述传感器接收信号，并将接收到的信号转换成计量参数的标准值，使用储存在所述处理装置的存储装置中的函数将标准值转换成流率，所述函数使计量参数的标准值与流率关联。
15.如权利要求1所述的仪器，还包括从所述壳体的上部延伸到下部的隔板，所述隔板具有下部的自由边缘，并具有从所述壳体的所述上部到所述壳体下部的连续流动表面，所述隔板安装在所述电传感器装置的上游，所述隔板将计量腔分成通常用于从所述隔板接收含有泡沫流体的入口容腔，和通常用于接收所述隔板下部自由边缘和所述基底之间流动的减少了泡沫含量流体的计量容腔。
16.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置用于测定体积流率的值。
17.如权利要求1所述的仪器，其中所述处理装置用于求质量流率的值。
18.用于计量易产生泡沫的流体流量的仪器，其包括流体壳体，壳体具有a.在所述壳体上部形成的入口，便于易于产生泡沫的流体流入；b.壳体下部具有内部、基底，在下部形成的出口，便于流体从所述壳体下部自由流出；c.用于盖住所述下部的盖；d.位于所述壳体下部的分隔壁，其将所述壳体下部分成计量腔和流出腔，所述壁具有让流体从所述计量腔自由流进所述流出腔的槽；e.位于所述计量腔中用于传感所述下部流体水平面的电传感器；和f.从所述壳体的上部延伸到壳体下部的隔板，所述隔板具有下部自由边缘，具有从所述壳体上部到所述壳体下部的连续流动表面。其中所述隔板位于所述电传感装置的上游，将所述计量腔分成通常用于接收从所述隔板流进的易产生泡沫的流体的入口容腔，和通常用于接收在所述隔板的所述下部自由边缘和所述基底之间流动的减少了泡沫含量流体的计量容腔。
19.如权利要求18所述的仪器，其中所述的隔板与所述盖形成一体，所以取出所述盖，则取消将了将所述壳体下部分隔成所述入口容腔和计量容腔。
20.如权利要求18所述的仪器，其中所述入口在所述盖上形成，便于易产生泡沫的流体流进所述壳体。
21.如权利要求18所述的仪器，其中所述电传感装置包括位于所述计量容腔中的所述隔板和所述分隔壁之间的参考传感器、公共传感器和多个计量传感器，所述参考传感器和公共传感器位于最接近所述基底的位置，所述多个计量传感器垂直设置，通常形成阶梯连续体，从所述壳体的所述基底伸展到实际上等于所述分隔壁最高部分的高度，多个与流体接触的所述计量传感器计量参照公共传感器的参数，参数值通过所述公共传感器参照所述参考传感器的计量值而进行标准化，所述标准化值根据预编程序、使用处理装置转换成流率。
22.如权利要求21所述的仪器，其中所述处理装置用于求体积流率的值。
23.如权利要求21所述的仪器，其中所述处理装置用于求质量流率的值。
24.如权利要求18所述的仪器，其中所述电传感装置包括多个计量传感器，所述传感器通常设置成阶梯结构，每级至少一个计量传感器，计量传感器的最底部位于所述壳体的基底，并从基底延伸，传感器最顶的顶部实际上与所述分隔壁的最上部共线。
25.如权利要求24所述的仪器，其中所述多个计量传感器通常设置成螺旋阶梯结构。
26.如权利要求24所述的仪器，其中所述多个计量传感器通常设置成线性楼梯结构。
27.如权利要求18所述的仪器，其中电传感装置包括多个电极。
28.如权利要求27所述的仪器，其中所述多个电极是计量导电率的电极。
29.一种用于计量流体流率的方法，包括步骤a.使流体经过一壳体；b.计量最接近壳体基底的流体的电参数，以便确定一个第一值；c.计量壳体中至少一个水平面流体的电参数，所述至少一个水平面包括流体到达的最高水平面，以便确定至少一个第二值；d.通过求至少一个第二值关于第一值的比值，来标准化所检测的流体电参数计量值，由此获得至少一个标准值；和e.根据预编程序将至少一个标准值转换成流率。
30.如权利要求29所述的方法，其中所检测到的流体的参数是导电率。
31.如权利要求29所述的方法，还包括在转换步骤中对每次计量时间内的流率对时间积分的步骤，将积分值转换成在整个计量时间经过壳体的流体体积。
32.如权利要求29所述的方法，还包括在转换步骤中对每次计量时间内的流率对时间积分的步骤，将积分值转换成在整个计量时间经过壳体的流体的量。
33.如权利要求29所述的方法，其中计量的流体是牛奶。
全文摘要
用于计量流体流率的仪器包括壳体、电传感器组和处理装置。壳体包括分隔壁，其将壳体分成计量腔和流出腔，并含有让流体从计量腔自由流入流出腔的槽。传感器包括最接近基底的参考传感器和公共传感器，计量传感器位于计量腔内。计量传感器通常在垂直阶梯连续体上间隔开，从基底实际伸展到分隔壁的顶端。处理装置根据预编程序处理数据，其包括计量最接近仪器基底流体和多个流体水平面的电参数，并标准化结果。标准值可以与流体的流率相互关联。
文档编号G01F3/00GK1612687SQ02826844
公开日2005年5月4日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年1月7日
发明者亚历山大·卡皮特乌尔斯克伊, 尼威·平斯基, 罗尼·安德烈, 兹维·赫尔曼 申请人:S.A.E.阿弗基姆自动化奶牛场管理系统