专利名称：用于液体的容积计数器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液体的容积计数器，特别是根据权利要求1的前序部分所述的电子多射流水量计数器或水表。
背景技术：
传统的用于液体的容积计数器，特别是电子容积计数器，这种计数器通常具有计数器装置、测量装置和脉冲计数器装置，其中，测量装置具有可旋转设置的叶轮，该叶轮具有叶轮轴；而且其中，脉冲计数器装置具有包括至少一个脉冲发射器的脉冲发射器载体，而且该脉冲计数器装置与计数装置以及叶轮轴或叶轮共同作用，用以确定和/或给出流量， 上述类型的容积计数器必须基本上可以用于垂直和水平安装位置，其中，容积计数器通常在水平安装位置得到优化。然而，如果将相应的计数器以垂直的安装位置来构造，那么由于不利的位置，采用这种方式只能达到明显更坏的或不精确的带有高误差值的测量结果。缺陷之处在于，传统的容积计数器不能实现，在安装时和/或在构造的状态下确定和/或检查计数器的各个安装位置，以及由此导致，例如在调节、和/或再校正、以及测量值获取的优化的范围内不能利用所求得的位置，尤其是角度位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种容积计数器，该容积计数器实现了安装位置的确定和利用，特别是相对于至少一个可预定的坐标轴的角度位置的确定和利用。通过具有权利要求1所述特征的容积计数器实现了前述目的。有利的设计方案和扩展方案在其它的权利要求和下列描述中给出。根据本发明的用于液体的容积计数器相应地包括计算器、容积测量装置，该容积测量装置具有由介质流过的测量室，还具有至少一个流入口以及至少一个流出口、以及具有计数器装置，其特征在于，该容积计数器具有至少一个装置，用于容纳和连接传感器装置，传感器装置具有至少一个倾斜传感器；和/或该容积计数器设有具有至少一个倾斜传感器的传感器装置，通过该传感器装置可以确定计数器装置的相对于和/或相关于至少一个预定的坐标轴和/或方向的坐标轴位置和/或角度位置。在有利的设计方案中，计数器装置包括可转动地设置在测量室内的测量体，该测量体通过流经测量室的介质而进行旋转运动。本发明的容积计数器特别为叶轮计数器，其中，计数器装置的测量体包括具有叶轮轴的叶轮；或者本发明的容积计数器为环形活塞计数器，其中，计数器装置的测量体包括具有转轴的偏心设置的活塞，其中，特别可以确定计数器装置的轴相对于和/或相关于至少一个可预定的坐标轴和/或方向的角度位置。在另一设计方案中，所采用的容积计数器为多射液容积计数器，并特别构建为多射流水量计数器以及多射流叶轮计数器。
在有利的设计方案中，计数器装置具有至少一个脉冲发射器和至少一个脉冲传感器，其中，至少一个脉冲发射器与计数器装置的测量体处于有效连接状态，并且该至少一个脉冲发射器与至少一个脉冲传感器如此共同作用，即，测量体的旋转运动以与容积呈比例的脉冲的形式由脉冲传感器来确定。在有利的扩展方案中，计数器装置的脉冲传感器如此与计算器相耦合，S卩，测量体的旋转运动可以由计算器来确定和/或换算为容积，其中有利地可以进行电子换算。在替代的设计方案中，计数器装置的测量体，特别是测量体的轴，凭借具有至少一个齿轮以及至少一个轴的传动装置与计算器如此耦合，即，测量体的旋转运动可以由计算器来确定和/或可以换算为容积，其中，该换算可以凭借相应的齿轮的变速或者减速来进行。在有利的扩展方式中，脉冲计数器装置的脉冲发射器和脉冲传感器如此相互协调和/或如此共同作用，即，脉冲发射器在脉冲传感器中产生脉冲信号，该脉冲信号的脉冲时长对应于脉冲发射器的各个发射器元件在传感器区域中消耗的时间。脉冲传感器在此可以例如为电感式、电容式或光学式传感器，其中，发射器元件和脉冲发射器相应地于传感器上待协调或经过协调。光学式传感器可以例如由LED和光敏的光电池构成，其中，LED和光电池如此设置，即，当出现脉冲信号时，LED放射出的光线触及相应的脉冲发射器并且被它的发射器元件、例如高反射层、特别是高反射金层或银层反射至光电池上。至少一个脉冲传感器能够有利地集成设置在计算器中。作为方案的扩展，计数器装置和计算器电子地、电磁地、电感地、电容地、光学地或者机械地或者以结合的方式相互作用或者耦合。在有利的设计方案中，设置至少一个第一接口和/或至少一个第一通讯连接，通过该至少一个第一接口和/或至少一个第一连接，使传感器装置与容积计数器的计算器共同作用，和/或可以将位置信息传递至计算器。在有利的扩展方案中，计算器包括至少一个处理单元，例如以微处理器、微控制器 (MCU)或ASICs的方式，这些元件通过利用和/或处理传递至计算器的位置信息而实现测量特性或计数特性的取决于位置的优化、和/或测量结果的改善和误差值的减小。在另一设计方案中，设有至少一个第二接口和/或至少一个第二通讯连接，用以与至少一个置于其上的数据处理系统或数据处理装置，和/或与至少一个对应的引导和/ 或过程引导系统进行数据或信息交换。在有利的扩展方案中，置于其上的数据处理系统或数据处理装置和/或至少一个引导和/或过程引导系统利用和/或处理所传递的位置信息，和/或通过与计算器共同作用而实现测量特性或计数特性的取决于位置的优化、和/或测量结果的改善和容积测量装置的误差值、特别是计数器装置的误差值的减小。在有利的扩展方案中，各个通讯连接以无线的方式构成，并且特别构成为无线电、 红外、蓝牙和/或WLAN连接或接口。在容积计数器的扩展方案中，至少一个第二接口构成为接口模块，和/或该至少一个第二接口经由为该接口模块设置的容纳部与容积计数器联接或连接、和/或集成在该容积计数器中。
在另一设计方案中，至少一个传感器装置和/或至少一个倾斜传感器模块化构建，其中，至少一个传感器装置和/或至少一个倾斜传感器可以经由至少一个为此设置的容纳部与容积计数器连接和/或集成在该容积计数器中。在容积计数器的另一有利的设计方案中，在计算器之中或之上设有这样的装置， 该装置用于容纳和连接具有至少一个倾斜传感器的传感器装置。在容积计数器的有利的设计方案中，在此使至少一个倾斜传感器构成为MEMS、磁性电阻、电解的和/或电容的倾斜传感器，和/或构成为音响传感器、伺服传感器、和/或倾斜计、和/或旋转传感器。MEMS 在此是Micro Electrical Mechanical Systems (微机电系统)的缩写，在此指的是微米范围内的电子和机械系统、或者指的是微系统技术的机械系统。通过使用具有至少两个倾斜传感器的传感器装置，使容积测量装置、和/或计数器装置、以及特别是测量体的旋转轴、例如叶轮轴的空间设置或定位可以得到确定，其中， 传感器装置如此设置，即，能够算出两个分别相互垂直对齐或相互垂直的坐标轴的角度位置。替换地，可以采用一个倾斜传感器，该倾斜传感器实现了同时确定两个或多个角
度位置。在此，可覆盖或可遮盖的测量区域由倾斜传感器在士 1°开始，在旋转传感器方面于数个360°旋转的转数上结束，其中，各个可以确定的测量范围相对强烈地依赖于各个传感器类型。
凭借附图和相关的实施例，对本发明以及有利的设计方案进行进一步说明。唯一的附图示例性示出了本发明的用于位置确定的、具有倾斜传感器的容积计数
ο
具体实施例方式容积计数器2具有电子计算器4，该电子计算器设置在呈杯状的计算器置入外壳 6中，该容积计数器还具有容积测量装置，该容积测量装置具有形成为杯状的测量置入外壳 8、流入口 10和流出口 12，在测量置入外壳中可旋转地设有测量体，该测量体构建为叶轮 14。杯状设置的测量置入外壳8具有杯底，在杯底中，在第一轴承16a中可旋转地设置承载叶轮14的叶轮轴18的第一端。另外，第一轴承板20设置有第二轴承16b，在第二轴承中可旋转地设置叶轮轴18的第二端18b，而且轴承板20向上限定了测量置入外壳8并且与测量置入外壳8 —起包围实际测量室22。在测量置入外壳8上支撑着第一轴承板20以及计算器置入外壳6。容积测量装置另外还具有计数器装置对，特别是脉冲计数器装置，该计数器装置具有至少一个脉冲发射器2 和至少一个脉冲传感器Mb，脉冲发射器具有至少一个发射元件25，其中，至少一个脉冲发射器2 与叶轮轴18处于有效连接状态，特别是与该叶轮轴和/或与叶轮14形成固定或刚性连接，而且该至少一个脉冲发射器与至少一个脉冲传感器24b共同作用。在这里示出的实施例中，脉冲发射器2 在第一轴承板20邻近区域与叶轮14固定相连。脉冲发射器Ma的表面法线在此平行于叶轮轴18对齐。另外，第一轴承板20具有用于密封计算器置入外壳6的密封环13。另外，设置了带有流入口 ^a以及流出口 ^b的容积计数器外壳观，该容积计数器外壳观容纳容积测量装置以及至少部分容纳计算器置入外壳6，并且在该容积计数器外壳上面支撑有测量置入外壳8。容积计数器外壳观在流入侧30a和流出侧30b分别具有连接到或连接入相应的管路系统的实施方案，其中，在流入侧集成一个颗粒过滤器32。另外，有头的螺栓连接设置有盖，通过这种连接，使内置的计算器置入外壳 6、第一轴承板20、内置的测量置入外壳8以及容积计数器外壳观相互固定住或夹持住。脉冲计数器装置M的脉冲发射器2 和脉冲传感器24b彼此协调并如此相互作用，即，脉冲发射器2 在脉冲传感器Mb中引发脉冲信号，该脉冲信号的脉冲时长对应于发射器元件25在传感器区域中消耗的时间。如果发射器元件25由导电的、和/或反射的或高反射的材料构成，那么所对应的脉冲传感器24b则相应地以电感或光学方式例如构成为电磁线圈、或线圈装置、或光源/光传感器结合体。在前述实施例中，测量元件14和相关的脉冲发射器Ma的旋转，在流经传感器区域时，引起了可测量的、作为电磁线圈的脉冲传感器Mb的电感阈的变化并且由此产生与容积呈比例的脉冲，其中，脉冲发射器具有金属元件。另外，容积计数器2包括至少一个装置36，用于容纳、衔接或连接具有至少一个倾斜传感器的传感器装置40，例如在此相应的传感器装置40具有两个倾斜传感器41，用该传感器装置40可以求得和/或确定出各个容积计数器2的相对于和/或相关于预定的坐标轴和/或方向的、在此为水平或垂直的坐标轴位置和/或角度位置。传感器装置40的倾斜传感器在此如此设置，即，可以确定围绕χ和y轴的角度位置或旋转、也就是指围绕流入口和流出口之间的假想连接线和垂直于该假想连接线的角度位置或旋转。用于传感器装置40的容纳部36在此集成设置在计算器4中。此外容积计数器可以如此扩展，即设置一个无线模块，通过该模块例如可以将涉及安装位置的信息无线传递至数据处理装置。包括有两个倾斜传感器41的传感器装置40在此可以构建为插接模块，其中，为将位置信息传递至计算器4可以设置一个以无线或有线的方式构成的第一通讯接口 45a; 其中，无线的方式例如指的是红外、无线电或蓝牙；有线的方式例如指的是USB、以太网、 RS-232或其它常见的总线连接。作为扩展方案，计算器4还具有一个适合它的或者适应于它的、特别是互补构建的通讯接口 45b。电子容积计数器的计算器4包括至少一个构成为微控制器(MCU)的处理单元42， 该处理单元接收和/或利用以及处理由传感器装置40传递至计算器4的位置信息、特别是涉及水量计数器的逻辑状态；和/或结果使测量特性或计数特性根据位置得到优化，和/或造成测量结果的改善和误差值的减小。与此对应，涉及的信息在计数器内通过计算器4处理，并且使这些信息用以调整和优化计数特性，特别优化精确性。补充地设置了另一接口和通讯连接，用于与至少一个置于其上的数据处理系统或数据处理装置和/或弓I导和/或过程弓I导系统进行数据和信息交换，其中，该另一接口特别是以无线方式构成的接口。此外，容积计数器2如此构成，即，第二接口构建为无线模块42，通过该无线模块将涉及安装位置的信息无线地传递至外部的数据处理装置，例如置于其上的控制和/或引导系统。替换地，例如基于冗余原因、和/或为了检查，使传递至计算器4的位置信息还可以传递至置于其上的数据处理系统或数据处理装置、和/或至少一个用于其它处理的引导系统和/或过程引导系统，其中，在与计算器4共同作用中，还可以通过数据处理系统或数据处理装置和/或至少一个引导和/或过程引导系统实现，测量特性或计数特性的取决于位置的优化、和/或测量结果的改善和容积测量装置、特别是计数器装置的误差值的减少。位置信息的传递和/或响应、以及具有倾斜传感器的传感器装置40的传感器数据的传递和/或相应，在此可以循环地或连续地实现或进行，和/或可以通过数据处理系统、 数据处理装置、引导和/或过程引导系统、或计算器4的处理单元42的询问而实现或进行。为显示求得的位置信息或其它的计数器特定的信息和/或参数，设置了电子显示装置48，例如以IXD或TFT显示器的方式，该显示装置与处理单元42共同作用。本发明还包括优选的实施方式或扩展方案的任意组合，只要它们不互相排斥。
权利要求
1.一种用于液体的容积计数器，其具有计算器以及容积测量装置，所述容积测量装置具有由介质流过的测量室，并且该容积测量装置还具有至少一个流入口 09a)以及至少一个流出口以及计数器装置，其特征在于，所述容积计数器设有至少一个用以容纳和连接传感器装置GO)的装置(36)，所述传感器装置具有至少一个倾斜传感器；和 /或所述容积计数器设有具有至少一个倾斜传感器Gl)的传感器装置(40)，通过该传感器装置GO)可以求得和/或可以确定所述容积计数器的相对于和/或相关于至少一个可预定的坐标轴和/或方向的坐标轴位置和/或角度位置。
2.根据权利要求1所述的容积计数器，其特征在于，所述计数器装置包括可转动设置在所述测量室0 内的测量体，所述测量体通过流经所述测量室0 的介质而进行旋转运动。
3.根据权利要求2所述的容积计数器，其特征在于，所述容积计数器为叶轮计数器，其中，所述计数器装置的测量体包括具有叶轮轴(18)的叶轮(14)；或者所述容积计数器为环形活塞计数器，其中，所述计数器装置的测量体包括具有旋转轴的、偏心设置的活塞。
4.根据前述权利要求的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，所述容积计数器为多射液容积计数器。
5.根据前述权利要求的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，所述计数器装置具有至少一个脉冲发射器(Ma)和至少一个脉冲传感器04b)，其中，所述至少一个脉冲发射器(Ma)与所述计数器装置的测量体处于有效连接状态，并且所述至少一个脉冲发射器与至少一个脉冲传感器(Mb)如此共同作用，即，所述测量体的旋转运动以与容积呈比例的脉冲的形式由脉冲传感器(Mb)来确定。
6.根据权利要求5所述的容积计数器，其特征在于，所述计数器装置的脉冲传感器 (24b)如此与计算器(4)相耦合，即，所述测量体的旋转运动由所述计算器(4)来确定和/ 或换算为容积，其中，换算以电子方式来进行。
7.根据权利要求5或6所述的容积计数器，其特征在于，所述计数器装置的测量体，特别是所述测量体的轴(18)，通过具有至少一个齿轮以及至少一个轴(18)的传动装置与所述计算器(4)如此耦合，即，所述测量体的旋转运动由所述计算器(4)来确定和/或换算为容积，其中，所述换算凭借相应的齿轮的变速或减速来进行。
8.根据权利要求5至7的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，所述脉冲计数器装置的脉冲发射器(Ma)和脉冲传感器(Mb)如此相互协调和/或如此相互作用，即，脉冲发射器(Ma)在脉冲传感器04b)中产生脉冲信号，该脉冲信号的脉冲时长对应于所述脉冲发射器(Ma)的各个发射器元件0 在传感器区域度中消耗的时间。
9.根据前述权利要求的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，设有至少一个第一接口和/或至少一个第一通讯连接，通过所述至少一个第一接口和/或至少一个第一通讯连接，使所述传感器装置GO)与所述容积计数器的计算器(4)共同作用和/或将位置信息传递至所述计算器(4)。
10.根据前述权利要求的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，所述计算器(4)包括至少一个处理单元(44)，该处理单元通过利用和/或处理传递至计算器的位置信息而实现测量特性或计数特性的取决于位置的优化、和/或测量结果的改善和误差值的减
11.根据前述权利要求的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，设有至少一个第二接口 02)和/或至少一个第二通讯连接，用以与至少一个置于其上的数据处理系统、或数据处理装置，和/或与至少一个对应的引导和/或过程引导系统进行数据和/或信息交换。
12.根据权利要求11所述的容积计数器，其特征在于，所传递的位置信息由置于其上的数据处理系统或数据处理装置和/或由至少一个引导和/或过程引导系统进行利用和/ 或处理，和/或通过与所述计算器(4)共同作用而实现测量特性或计数特性的取决于位置的优化、和/或测量结果的改善和容积测量装置的误差值、以及特别是计数器装置的误差值的减小。
13.根据权利要求9至12的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，以无线的方式构成至少一个通讯连接，并特别是以无线电、红外、蓝牙和/或WLAN连接和/或接口的方式构成。
14.根据权利要求9至13的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，至少一个接口 (42)构成为接口模块，并且该至少一个接口经由为该接口模块设置的容纳部与所述容积计数器联接或连接、和/或集成在所述容积计数器中。
15.根据前述权利要求的任意一项所述的容积计数器，其特征在于，具有至少一个倾斜传感器Gl)的至少一个传感器装置GO)模块化构建，和/或该至少一个传感器装置经为其设置的容纳部(36)与所述容积计数器连接、和/或集成在所述容积计数器中。
全文摘要
本发明涉及一种用于液体的容积计数器，其具有计算器(4)以及容积测量装置，容积测量装置具有由介质流过的测量室，并且该容积测量装置还具有至少一个流入口(29a)以及至少一个流出口(29b)以及计数器装置，其中，所述容积计数器设有至少一个用以容纳和连接传感器装置(40)的装置(36)，所述传感器装置具有至少一个倾斜传感器(41)；和/或所述容积计数器设有具有至少一个倾斜传感器(41)的传感器装置(40)，通过该传感器装置(40)可以求得和/或可以确定容积计数器的相对于和/或相关于至少一个可预定的坐标轴和/或方向的坐标轴位置和/或角度位置。
文档编号G01F1/08GK102272559SQ200980153506
公开日2011年12月7日 申请日期2009年12月30日 优先权日2008年12月31日
发明者吕迪格·阿梅斯 申请人:埃尔斯特测量技术有限公司