[发明专利]流体流量计

说明书

用来确定流体的流率或体积的系统和方法。该系统包括：正位移计，该正位移计包括多个非接触传感器；和齿轮，该齿轮被构造用来响应于通过该计的流体流动而旋转。该齿轮可以包括可检测区域，该可检测区域可以被多个非接触传感器感测以确定该齿轮的旋转方向。该多个非接触传感器也可以被构造用来产生指示该齿轮的旋转状态的相应的检测信号。该控制器可以被构造用来接收检测信号，确定当前旋转状态，并且基于当前旋转状态的改变增加旋转计数。该控制器可以使用旋转计数来确定流体的流率或体积。

本发明是国际申请日为2014年3月14日、国际申请号为PCT/US2014/027641、中国国家申请号为201480014659.0、发明名称为“流体流量计”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及正位移流体流量计，更具体地说，涉及包括非接触传感器的齿轮流量计的使用和这种装置的使用方法。

背景技术

正位移流体测量系统可以用于测量流体或气体的流率或体积。例如，分配系统可以使用来自正位移流体计的反馈来控制被分配的流体的体积。这种控制系统通常替代定时打开控制，用于更精确地分配精确的量的流体或气体，并且通常用于多种环境，该多种环境包括但不限于工业、健康护理、制药和食物和饮料行业。例如，正位移流体计可以用于需要混合成单个批次的两种材料的精确测量的药物的制造过程。正位移流体计可以安装在相应材料的供应管路中，并且来自该计的反馈可以用于将适当量的每一种材料分配到混合罐中以便混合。如许多其它应用那样，正位移计的这种应用可能要求正位移计具有一定测量精度(例如，+/-0.5％)以符合例如品质控制或管理要求。因此，保证正位移计精确地测量流体或气体的体积可以帮助保证系统或过程执行其预期功能。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种系统包括流量计、第一和第二非接触传感器，和控制器。该流量计包括外壳，该外壳限定室，该室具有流体入口和流体出口并且具有安装在该室内的第一齿轮和第二齿轮。该第一齿轮被构造用来与第二齿轮相互啮合使得第一齿轮和第二齿轮响应于通过该室的流体流动而一起旋转。第一齿轮和第二齿轮中的至少一个齿轮包括可检测区域，以便检测第一齿轮和第二齿轮的旋转位置。第一非接触传感器被构造用来当第一齿轮和第二齿轮在旋转位置的第一范围中时产生第一传感器信号并且感测可检测区域。第一传感器信号指示相对于第一非接触传感器的可检测区域的位置。第二非接触传感器被构造用来当第一齿轮和第二齿轮在旋转位置的第二范围中时产生第二传感器信号并且感测可检测区域，旋转位置的第二范围不同于旋转位置的第一范围。第二传感器信号指示相对于第二非接触传感器的可检测区域的位置。该控制器操作性地连接到第一非接触传感器和第二非接触传感器并且被构造用来接收第一传感器信号和第二传感器信号。该控制器也被构造用来基于第一传感器信号和第二传感器信号确定传感器信号当前对应于多个旋转状态的哪个旋转状态并且将那个旋转状态定义为当前旋转状态。该多个旋转状态具有预定义的连续顺序，被定义为一系列旋转状态，并且对应于响应于通过该室的流体流动的第一齿轮和第二齿轮的一系列旋转位置。该控制器也被构造用来当当前旋转状态通过所述系列的旋转状态按顺序改变时增加旋转计数，该旋转计数指示第一齿轮和第二齿轮的旋转数。

根据本发明的另一方面，一种用来测量流体流量的方法包括接收第一和第二传感器信号，确定当前旋转状态，和增加旋转计数。接收第一非接触传感器的第一传感器信号，该第一非接触传感器被构造用来产生第一传感器信号并且感测可检测区域。接收第二非接触传感器的第二传感器信号，该第二非接触传感器被构造用来产生第二传感器信号并且感测可检测区域。确定所述传感器信号当前对应于多个旋转状态的哪个旋转状态并且将这种旋转状态定义为当前旋转状态，所述多个旋转状态具有被定义为一系列旋转状态的预定义的连续顺序，并且对应于响应于通过流量计的流体流动的第一齿轮和第二齿轮的一系列旋转位置。当所述当前旋转状态通过所述系列的旋转状态按顺序改变时，增加旋转计数，所述旋转计数指示所述第一齿轮和第二齿轮的旋转数。