CN101995271A - 流量计非接触式感测模式 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量计非接触式感测模式，流量计内部可动件接设一作用件，该可动件受流体带动时连动该作用件作出位移运动，该作用件上方装设有一投射器，可对该作用件投射讯号，该作用件面对该投射器的面上区分出至少二区域，且至少有一区域会对投射至的讯号加以反射，使该投射器与作用件间的空间在作用件通过时发生讯号密度变化，致影响该投射器的投射功率，藉此感测该作用件的运动状况，并对应得知流体的流动状况。

Description

流量计非接触式感测模式

【技术领域】

本发明关于一种流量计非接触式感测模式，特别是指一种不受外在磁性体影响，且可感测流体流动状况的流量计非接触式感测模式。

【背景技术】

流量计是一种装设于流体管路间的计数器具。习知流量计是通过流体驱动装设于内部的计量装置中的转动件转动，以使计量装置产生累计所流经流量的作用。早期流量计内部的计量装置本身组件间相互带动转动的作用是以接触式(机械式)带动为主，因此在使用日久后，会因机械因素及流体中所含杂质因素影响，使得组件间的驱动作用产生误差或故障，进而影响到计量的灵敏度及精准度，后来遂有利用磁性感应的非接触式流量计产生。一种习知非接触式流量计10的构造组成如图1、2所示，其在本体11的中间部位设有一计量装置12，主要是在一叶轮121的后面于环绕轴心122的外围设置二磁性体123，因此在该二磁性体123间会形成一磁场，当该叶轮121被流体推动转动时，该等磁性体123即同步转动，并即产生磁场变化现象(磁力线转动)；该计量装置12延伸成型的壁体上对应该等磁性体123之处成型有一空间13，其内临近该等磁性体123的面上安装有一磁感应器14，以隔空感应该等磁性体123转动时的磁场变化，并通过连接线15将感应数据向上传输至一显示部16内，据以计算出流量。

然而上述习知磁性感应的非接触式流量计10在实际使用上仍存在着下述缺失：

1、习知磁性感应的非接触式流量计的磁性体容易受到外在强力磁性的磁吸或干扰，而使计量结果变得不准确。

2、习知流量计都仅适用于计量流量多寡，而无法用以感测流体流动的流向。实际上，在现今水资源严重缺乏及不平衡的情况下，拥有水资源的管理单位常有互相支持或交易的可能及必要，此时设于管路间的流量计若可感测流体流向，则能在支持或交易的情况中提供相当程度的方便性。

【发明内容】

本发明目的在于提供一种流量计非接触式感测模式，可以不受外在磁性影响；且可感测流体流向。

本发明提供一种流量计非接触式感测模式，流量计具有一本体，二端各为一开口端，内部为中空供装设一可动件，可因流体驱动而运动，该本体有一容室；特征则在于：该可动件接设一作用件，该可动件受流体带动时连动该作用件作出位移运动，该作用件上方装设有一投射器，该投射器对该作用件投射讯号，该作用件面对该投射器的面上区分出至少二区域，且至少有一区域会对投射至的讯号加以反射，使该投射器与作用件间的空间在作用件通过时发生讯号密度变化，致影响该投射器的投射功率，借此感测该作用件的运动状况，并对应得知流体的流动状况。

在上述流量计非接触式感测模式中，该作用件受该可动件的轴心连动时所作的位移运动为圆周运动。

在上述流量计非接触式感测模式中，该作用件受该可动件的轴心连动时所作的位移运动为直线往复运动。

在上述流量计非接触式感测模式中，该作用件面对该投射器的面上至少有一区域作反射层的加工处理，以对投射至的讯号加以反射。

在上述流量计非接触式感测模式中，该作用件面对该投射器之面上可以有二个以上的区域作反射层的加工处理，以对投射至的讯号加以反射。

在上述流量计非接触式感测模式中，该作用件二个以上的区域上的反射层是作宽度相同或不同的加工处理。

在上述流量计非接触式感测模式中，该作用件二个以上的区域上的反射层是作涂布密度相同或不同的加工处理。

本发明的优点及功效在于：(一)、该投射器所负责的动作是持续发射讯号，而所要达成的作用是对自身发射讯号的顺畅度作感应，除此与其它组件间完全无任何牵连性的关系，故该投射器完全不受外物或外力影响；同样道理，该作用件就只负责进行位移运动而已，与其它组件间也无任何牵连性的关系，所以该作用件同样不受外物或外力影响；(二)、本发明通过投射器与作用件间的非接触性作用，达成在流量计中可以测知流体状况的作用功效。

【附图说明】

图1所示为习知例的构造示意图

图2所示为习知例的部份构造放大示意图

图3所示为本发明第一实施例的构造示意图

图4所示为本发明第一实施例的部份构造放大示意图

图5所示为本发明第一实施例中作用件的俯视图

图6～9所示为本发明第一实施例的连续作用示意图

图10所示为本发明第二实施例的构造示意图

图11所示为本发明第二实施例的部份构造放大示意图

图12所示为本发明第二实施例中作用件的俯视图

图13～18所示为本发明第二实施例的连续作用示意图

图中具体标号如下：

10---流量计             11---本体

12---计量装置           121---叶轮

122---轴心              123---磁性体

13---空间               14---磁感应器

15---连接线             16---显示部

20---流量计             21---本体

22---开口端             23---可动件

231---轴心              232---轴承

233---转动件            234---轴心

235---连杆              236---轴心

237---限位件                   24、24′---作用件

25---容室                      26---空间

27---投射器                    271---连接线

28---运算部                    29---显示部

241、242、243、244---区域

241′、242′、243′、244′---区域

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

因本发明的主要诉求在于装设于流量计上的非接触式感测模式，故流量计的构造组成显然即不受拘限，举凡借由流体驱动，而可以达成计量作用的流量计，即为本发明所含括。只是为方便作说明，本发明仍举出二种装设有非接触式感测模式的流量计作为实施例。请参阅图3所示，本发明第一实施例整体为一流量计20，构造基本上具有一本体21，其二端各为一开口端22(皆可选择作为进水或出水用)，本体21的内部为中空，装设有一可动件23(例如：叶轮)，可因流体驱动而作转动的运动，该可动件23的轴心231通过轴承232支撑而植立于本体21内部作上下直立状态，该轴心231的上端更向上穿出本体21后接设一呈盘状的作用件24，因此该轴心231转动时即会带动该作用件24同步转动，且是作圆周运动；该本体21的顶上为一容室25，该作用件24即是存在于该容室25内，该作用件24的上方一侧间隔一空间26后有一投射器27被定位固定装设住，并由一连接线271与一运算部28连接；该容室25的顶面为一显示部29，可接受该运算部28所传送运算后的结果，以作直接显示，或更可将该运算后的结果另通过有线或无线传输至远距的显示部作显示。

请配合参阅图4所示，该投射器27是可面对该作用件24持续发出讯号(可为波及/或能量等---之讯号)，并对作用件24的一侧作直接投射，因此该空间26的距离必须确保该投射器27的讯号可以到达作用件24上，且该作用件24可以真确随着轴心231转动。接着，请配合参阅图5所示，该作用件24在接受(面对)该投射器27直接投射讯号的面上以轴心231为中心区分出若干呈散射状的区域241、242、243、244(图5中以四个区域为例，然而不受此拘限)，其中，不相邻的二区域242、244有相同的散射角度(例如相同为b°，转换而言，即其有相同的宽度)，及不相邻的二区域241、243有不相同的散射角度(例如一为a°，一为c°，转换而言，即其宽度不相同)，且在该等不相同宽度的二区域241、243面上会作反射层的加工处理(图中以洒点表示)，其作用为将该投射器27所投射的讯号加以反射用；相对而言，相同宽度的二区域242、244则不会将投射至的讯号加以反射。必须加强说明的是，在此所称“反射层的加工处理”，一般以在选定的区域上涂布反射层的加工处理方式为常见，但不排除有其它不同的加工处理方式，而同样会形成一反射层以对投射至的讯号加以反射；而且所形成的反射层可以是宽度相同或不同的加工处理，也可以是涂布密度相同或不同的加工处理，凡此种种可能的等功效变化，皆为本发明的专利范围所含括。

本发明第一实施例在操作使用上，当流体自不同开口端22流入时，该可动件23及其轴心231会有不同的转向；例如假设流体自图3所示的左侧开口端22流入时，该可动件23及其轴心231会作逆时针的转动；而当流体自右侧开口端22流入时，该可动件23及其轴心231即作顺时针的转动。因此，当该可动件23及其轴心231作逆时针转动时，即会带动该作用件24也作逆时针转动，使得该投射器27所持续发射的讯号会依序投射至区域241、244、243、242(如图6、7、8、9所示的顺序)，并依续绕行；相同道理，当该可动件23及其轴心231作顺时针转动时，即会带动该作用件24也作顺时针转动，使得该投射器27所持续发射的讯号会依序投射至区域241、242、243、244(即如图6、9、8、7所示的顺序)，并同样依续绕行。

兹举作用件24作逆时针转动为例，说明该投射器27与作用件24间所产生的反应。首先，当该投射器27所发射的讯号投射至该区域241时(图6所示)，因该区域241的面上有作反射层的加工处理，故讯号会被反射而与持续射至的讯号混杂充斥于该空间26所区隔的范围内，造成该范围内混杂拥挤，因此该投射器27会感应到发射讯号的不顺畅，而必须增加投射功率，并且计算此段不顺畅的时间长度(与区域的宽度对应)；接着，投射器27所发射的讯号转而投射至区域244时(图7所示)，因该区域244的面上未作反射层的加工处理，故讯号可以顺利通过，因此该空间26所区隔的范围内是正常(不混杂拥挤)的，所以投射器27会感应到发射讯号的动作是顺畅；继续则转投射至区域243时(图8所示)，因该区域243的面上同样有作反射层的加工处理，故讯号又被反射而与持续射至的讯号混杂充斥于该空间26所区隔的范围内，造成该空间的再度混杂拥挤，因此该投射器27即又感应到发射讯号动作的不顺畅，而必须增加投射功率，并且计算到不顺畅的时间长度较长(指与区域241比较)；接着，投射器27所发射的讯号转投射至区域242时(图9所示)，因该区域244的面上同样未作反射层的加工处理，故讯号可以顺利通过，因此该空间26所区隔的范围内恢复正常(不混杂拥挤)，使投射器27感应到发射讯号的动作很顺畅。继续则再依序转投射至区域241、244、243、242，如此绕行，并重复呈现前述的感应作用。

因此，该投射器27只要感应侦测本身发射讯号的功率变化，并依循不同变化的先后顺序，即可判别出该作用件24的转动方向，进而对应出流体方向；同时，因投射器27可以感应侦测该作用件24的转数及转速，所以可以对应测得流体流量及流速。

接着请参阅图10所示，本发明第二实施例有绝大多数构造与第一实施例相同，故相同的构造部位即采相同的组件编号。第二实施例为一流量计20，构造上包括一本体21，其二端各为一开口端22，本体21的内部为中空，装设有一可动件23(例如：叶轮)，可因流体驱动而作转动运动，该可动件23的轴心231通过轴承232支撑而植立于本体21内部作上下直立状态；该本体21的顶上为一容室25，该轴心231的上端向上穿出本体21后即于该容室25内接设一偏心的转动件233，故该轴心231转动时即会带动该转动件233同步转动，且是作圆周运动；接着，请配合参阅图11、13所示，该转动件233于远离该轴心231之端由一轴心234接设一连杆235，该连杆235则于远离该轴心234之端由一轴心236接设一作用件24′，该作用件24′是介于一组限位件237之间；该作用件24′的上方一侧间隔一空间26后有一投射器27被定位固定装设住，该投射器27是可面对该作用件24持续发出讯号(可为波及/或能量等---之讯号)，并由一连接线271与一运算部28连接；该容室25的顶面为一显示部29，可接受该运算部28所传送运算后的结果，以作直接显示，或更可将该运算后的结果另通过有线或无线传输至远距的显示部作显示。

请配合参阅图12所示，该作用件24′在接受该投射器27投射讯号的面上区分出若干区域241′、242′、243′、244′(图12中以四个区域为例，但不受此拘限)，其中，有二区域241′、243′上有作反射层的加工处理(此所指的反射层，其定义与第一实施例所界定者相同)，且二区域241′、243′上所涂布反射层的密度为不同(亦可为相同)；而另二区域242′、244′上则未作反射层的加工处理。

本发明第二实施例在操作使用上，当流体自不同开口端22流入时，该可动件23及其轴心231与第一实施例相同会有不同的转向，并即带动该转动件233作相同转向的圆周运动，进而由该连杆235的连动，以及由该组限位件237(形同轨道)的限制作用，致使该作用件24′作出直线往复运动，因此该投射器27所发射的讯号会依序在区域241′、242′、243′、244′、243′、242′、241′---上往复投射。

经由该转动件233及该连杆235的带动，以及该组限位件237的限制作用，致使该作用件24′作出直线往复运动的经过兹配合图13～18所示说明如下。当该转动件233的轴心234转动至圆周运动的最左边位置点时，如图13所示，该作用件24′会位在直线往复运动的最左边位置；然后当该转动件233的轴心234向上(以图中方向而言，以下皆同)转动90°至最高点位置时，如图14所示，该作用件24′经由该连杆235拉动向右边移动；然后如图15所示，该轴心234向右转动45°度时，该作用件24′会处于更右边位置；接着如图16所示，该轴心234向下转动至水平(最右边)位置时，该作用件24′已被往左边推动一小段；然后如图17所示，该轴心234向下转动至最低点位置时，该作用件24′已更被往左边推动；接着如图18所示，该轴心234向左转动45°度时，该作用件24′会处于更左边位置；接着即恢复到图13所示的状态。因此在该转动件233及该连杆235的带动作用，以及在该组限位件237的限制作用下，该作用件24′会作出直线往复运动，所以经过精确的尺寸设计，使该作用件24′的往复行程恰通过该投射器27的讯号投射区域，使得该投射器27在二区域241′、243′通过时感应有增加投射功率的必要，且所增加的投射功率不同，因此而可判别出流体方向。

由以上说明可知，本发明设计使作用件面对投射器的面上区分出至少二区域，且至少有一区域会对投射至的讯号加以反射，因此通过投射器对进行位移运动(可为圆周运动或直线往复运动)的作用件作持续发射讯号的动作，使该投射器与作用件间的空间在作用件通过时发生讯号密度变化(空间范围内混杂拥挤)，使该投射器改变投射功率，因此而能感应测得流体的流动状况。

Claims (7)

1.一种流量计非接触式感测模式，流量计具有一本体，二端各为一开口端，内部为中空供装设一可动件，可因流体驱动而运动，该本体有一容室；特征在于：该可动件接设一作用件，该可动件受流体带动时连动该作用件作出位移运动，该作用件上方装设有一投射器，该投射器对该作用件投射讯号，该作用件面对该投射器的面上区分出至少二区域，且至少有一区域会对投射至的讯号加以反射，使该投射器与作用件间的空间在作用件通过时发生讯号密度变化，致影响该投射器的投射功率，借此感测该作用件的运动状况，并对应得知流体的流动状况。

2.根据权利要求1所述的流量计非接触式感测模式，其特征在于：该作用件受该可动件的轴心连动时所作的位移运动为圆周运动。

3.根据权利要求1所述的流量计非接触式感测模式，其特征在于：该作用件受该可动件的轴心连动时所作的位移运动为直线往复运动。

4.根据权利要求1所述的流量计非接触式感测模式，其特征在于：该作用件面对该投射器的面上至少有一区域作反射层的加工处理，以对投射至的讯号加以反射。

5.根据权利要求1所述的流量计非接触式感测模式，其特征在于：该作用件面对该投射器的面上可以有二个以上的区域作反射层的加工处理，以对投射至的讯号加以反射。

6.根据权利要求5所述的流量计非接触式感测模式，其特征在于：该作用件二个以上的区域上的反射层是作宽度相同或不同的加工处理。

7.根据权利要求5所述的流量计非接触式感测模式，其特征在于：该作用件二个以上的区域上的反射层是作涂布密度相同或不同的加工处理。

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