专利名称：流量计及电表的多位计数轮机构的制作方法
在测定水气等流量的流量计及测定传送的能量的电表中，被测的流量及能量传送给测量仪表装的具有一降压比的机械计数轮机构。由于上一次零位调整及由于这次启动，计数轮机构指示出流过的流量或能量的量。为了确定在一定时间中的消耗，在该阶段的开始及结束读出计数轮机构状态。一种优选的计数轮机构包括一根轴，其上装着可转动的计数轮，在轮的周边刻有0到9的数字，还有一带有在其上转动的进位齿轮的第二轴，可使较低计数轮在每转的最后十分之一转时通过相应的进位齿轮推动下一个高位的计数轮转过十分之一转而进位。例如在DE2244404A1公开了一种测量水流量的水表的计数轮机构。按照测量仪表的结构，重要的是达到好的测量精度，测量范围宽、要尽可能保持驱动计数轮机构要求的力矩。
US3732404公开了一种电子读出计数机构的技术方案，其中计数轮连续的转动被转变成一种速动，为此，在确认用于速动的弹簧等可以承受足够的能量以便转动整个轮组前进作一次调整，如从19999到20000。EP202722B1公开了使用机械触点而没有速动的针型计数机构进行电子读数的技术方案。当然也可以使用与具有计数轮机构的计数机构同步的针型计数机构。
有一种转角传感器，可使用在还没有公开的瑞士专利申请02059/93-5中所说明的计数轮机构的电子读数。另一个合适的转角传感器包括转动电容器，它们与要读数的计数轮相连，具有相配的电子测定系统。
一种具有低的驱动力矩的易动计数轮机构在单个计数轮之间具有一定的转动的摆动。当计数轮被进位齿轮接合时，该摆动可给几个计数轮以大的转角。不处在进位接合的计数轮，除了摆动小外，被相应的进位齿轮固定在它们的定位位置。一方面，在处于进位接合的计数轮之间的转动摆动，另一方面，没处在接合状态的计数轮被固定着导致对于多位计数轮机构言，计数轮上的指示值不能总是通过相应计数轮的瞬时转角可靠地读出。
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种方法，采用一电路，计数轮传感器信息数据可用各计数轮的任意实际要求的转角传感器测出，可以可靠地对计数轮机构的每次定位确定计数轮机构的指示状态，而对计数轮机构的转动运动的条件没有限制。
本发明的优点是测量仪表的计数轮机构的指示状态可以用最简单装置在要求的瞬间用数字形式进行电子读出，而不需要驱动计数轮机构的要求的力矩，它被为本发明目的需要的装置本质地改变了。
按照本发明，测定传感器信息数据如下进行，首先在第一步区分出成进位接合的计数轮及静止的计数轮，在第二步确定在进位接合的计数轮的指示，通过一个计数轮的转角或它们与相邻的计数轮的相对转动来确定。最好，最后的计数轮的最低位数字从其转角确定，而较高位数字由相应计数轮相对较低位计数轮相对转角来确定。第三步确定固定计数轮读数。
下面参照附图详细说明确定处在进位接合的计数轮及它们的指示值，附图中
图1示出一个八位计数轮机构，以“99999999”向前转到“00000000”，其中图1a示出转动的开始，图1b示出最低位计数轮转过18°，图1c示出最低位计数轮转过36°，图2示出一个八位计数轮机构，从“00000000”反转到“99999999”，其中图2a示出转动的开始，图2b示出最低位计数轮转过36°，图3示出一个八位计数轮机构，从“34799999”向前转到“34800000”，其中图3a示出转动的开始，
图3b示出最低位计数轮转过18°，图3c示出最低位计数轮转过36°，图4示出一个八位计数轮机构，从“34800000”反转到“34790000”，其中图4a示出转动的开始，图4b示出最低位计数轮转过18°，图4c示出最低位计数轮转过36°，图5示出一个计数轮机构，定位在“64991243”。
一个普通的八位计数轮机构显示有8个计数轮10，它们分别标为a到h。最高位计数轮用h表示，最低位计数轮用a表示。轮上的数字可通过一玻璃窗11读出，但也可以通过与本发明在瑞士申请的同一天申请的“流量表的多位计数轮装置”申请中所说明的编码器读出。在所述申请中，也说明了普通计数轮装置的已知作用方式。
按照该计数机构的发明进行电子读数，区分出计数轮10的两个不同的转动定位区;一个区域延伸到“0”到“9”的单值可读定位，另一个区域延伸到“9”与“0”之间，其中，每次一个计数轮安排得与下一个高位的计数轮10成转动啮合。
在读数的瞬间，计数机构按照其定位按功能分成几个轮组12，13。轮组12包括一个或更多的计数轮10，它把一个直接放在另一个后面，并且安排得与下一个高位计数轮及再下一个高位计数轮成转动啮合关系。这意思是指，例如，最低位计数轮a以及下一个高位计数轮b中最低位的计数轮a定位在“9”和“0”之间，再和第二个高位计数轮c一起，这时第二低位计数轮b定位在“9”和“0”之间，等等，并且还包括一个计数轮10，其不是设置在“9”和“0”之间，或一直到计数轮机构中最高位计数轮为止。这里轮组12标为“转动”，尽管在读出瞬间并不转动，或在计数机构静止时，甚至在没有计数轮10需要转动时。最低位计数轮a总是被看成是转动的。
一静止的轮组13包括其它的计数轮10。可以同时有几组静止轮组13，各静止轮组13有至少一个计数轮10。
在图1和2中示出的实例示出的计数轮机构各只有一个转动轮组12，其中八个计数轮10安排成转动接合。图3和图4各示出一个转动轮组12及一个静止轮组13。
在图5所示的计数轮机构的定位中有4个轮组。最低位计数轮a总是被认为属于一个转动轮组12。计数轮b，c，d形成一静止轮组13。计数轮组e，f，g再形成一转动轮组12，计数轮h最后表示一静止轮组13。
一个未示出的用来确定转动轮组12中计数轮机构的瞬时指示值的电路从计数轮10的转角确定其指示值。在转动轮组12包括多于一个计数轮10的情况下，电路通过其它计数轮10相对于测出绝对量的计数轮10的转动或相对已预先确定数值的计数轮10的转动来确定转动轮组中其它计数轮组10的指示值。
把s定为“进位”接合中的最高位计数轮。本发明的方法显示出下面步骤定s＝a。当a的指示值在9到0之间，定s＝b。当s＝b，并且计数轮b的转角减去轮a的转角的绝对量小于18°，那么定s＝c。当s＝c，而且计数轮c的转角减去轮b的转角的绝对量小于18°，那么定s＝d。当s＝d，而且计数轮d的转角减去轮c的转角的绝对量小于18°，则定s＝e。当s＝e，而且计数轮e的转角减去轮d的转角的绝对量小于18°，则定s＝f。当s＝f，并且计数轮f的转角减去轮e的转角的绝对量小于18°，则定s＝g。当s＝g，并且计数轮g的转角减去轮f的转角的绝对量小于18°，则定s＝h。因此，s被定为进位接合中的最高位计数轮。
在下面步骤中，确定安排成进位接合的计数轮的指示值。设定轮a的指示值根据轮a组件10的转角确定。对于各计数轮x，轮x是比轮a更高位的，但比某一轮s低一位或等于某一轮s，设定轮x的指示值与轮x的转角减去前一个轮x-1的转角的相应指示值加上与轮x相邻的前一轮的指示值。对于其余的计数轮，可以进行类似的步骤。
甚至在转角测量精度低，计数轮10的转动摆动大的情况下，计数机构仍能以足够的精度读数，只要区分转角小于和大于+/-18°。转角高到+/-18°之前，在向前转动时读作“9”，在反方向转动时读为“0”。如转角高于18°，在向前转动时被读成“0”，而在反方向转动时读为“9”。
静止计数轮10或轮组13的定位最好由绝对转角的量来确定，也就是说，转角1°到36°相应为指示“1”，转角37°到72°相应指示“2”等等，直到转角为325°，相应指示“0”。
权利要求
1.一种用于水、气、电表的多位计数轮机构，其中在紧挨的两个计数轮中，在低位的计数通过其一转中最后十分之一转时，通过一进位齿轮使高位的计数轮通过十分之一转，该机构具有转角传感器用来产生识别计数轮定位位置的信号，还具有确定计数轮机构的瞬时指示值的电路，其特征在于所述电路根据在读数瞬间机构的定位把计数轮机构分成转动的及静止的轮组(12，13)，并且其中开始的一个是转动轮组(12)，在最低位计数轮a定位在“9”和“0”之间，它包括最低位计数轮a及下一个高位计数轮b；而在第二个低位计数轮b也定位在“9”和“0”之间，它还包括再一个高位的计数轮c；如此继续直到该转动轮组(12)还包括一个计数轮(10)，该轮(10)不是定位在“9”和“0”之间，或者继续到计数机构中最高位的计数轮(10)，这些计数轮组(12，13)继续下去直到最高位的计数轮(10)，而确定计数轮机构的瞬时指示值的电路在一个转动轮组(12)或多个轮组中从一个计数轮的转角绝对地确定出该计数轮的指示值，在相应的转动轮组(12)包括多于一个计数轮(10)的情况下，通过其它计数轮(10)相对于绝对确定出指示值的计数轮(10)的转动或相对于预先确定指示值的计数轮(10)的转动来确定出它们的指示值。
2.按照权利要求1所述的多位计数轮机构，其特征在于所述的电路对于每个转动轮组(12)从最低位计数轮的转角绝对地确定出最低位计数轮的定位，而对在转动轮组(12)依次增高的高位计数轮，通过它们相对于相邻的低位计数轮(10)的转动确定出它们的定位。
3.按照权利要求2所述的多位计数轮机构，其特征在于计数轮定位在“9”和“0”之间所述的转角高到+/-18°，在向前转动时读作“9”，而在反方向转动时读为“0”;在计数定位在“9”和“0”之间，转角高于18°，在向前转动时被读为“0”，而在反方向转动时读为“9”。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的多位计数轮机构，其特征在于所述电路通过计数轮(10)的转角绝对地确定在各静止轮组(13)中的各计数轮(10)的指示值。
全文摘要
一种多位计数轮机构，可以可靠及清楚地用电子仪器读出指示值。该计数轮机构根据在读数瞬间的机构的定位分成转动及静止的轮组。第一转动轮组在最低位计数轮定位在9和0之间时包括最低位计数轮及下一个高位计数轮，以此类推。静止轮组包括其它的计数轮。一电路根据计数轮(10)的转动绝对地测定出转动轮组中计数轮的指示值。而该轮组(12)中的其它计数轮的指示值通过它们相对于绝对地确定出的计数轮或相对预先确定的计数轮的转动来确定。
文档编号G01F15/06GK1112235SQ9411919
公开日1995年11月22日 申请日期1994年12月22日 优先权日1993年12月23日
发明者罗兰德·麦特尔 申请人:Gwf水气测量仪器股份公司