CN102812325B - 使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器 - Google Patents

Abstract

一种被安装至自活塞流量计延伸的轴的编码器，该活塞流量计用于计算分配的流体体积，该编码器包括经浮动磁体夹持器贴至该轴的磁体，用于检测该磁体产生的磁场的磁通密度和方向的磁传感器，该传感器向印刷电路板输出标示该磁场的磁通密度和方向的信号，且该印刷电路板用于在该编码器没有被篡改时输出标示分配的流体体积的信号，在该编码器被篡改时则输出错误信号。

Description

使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器

相关申请

本申请要求于2009年12月23日提交的临时专利申请序列号61/289,756，名称为“使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器”的优先权，和于2009年12月31日提交的临时专利申请序列号61/291,506，名称为“使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器”的优先权，以及于2010年11月23日提交的美国专利申请序列号12/952,496，名称为“使用磁体掉出特征检测盗窃的编码器”的优先权，它们的主题通过引用以全文结合至本文。

技术领域

本发明主要涉及流体分配系统，具体地，涉及测量流体分配系统输出的编码器。

背景技术

流体分配系统通常利用编码器测量分配的流体的数量。这些编码器通常与流体计量设备配对，例如，与活塞流量计的轴配对，并通过测量活塞流量计的循环数或旋转数用来计算分配的流体量。传统的编码器可机械失效，使得流体分配系统不能准确地测量分配的流体的量。例如，一个小偷可能机械地使编码器自燃料分配系统中的活塞流量计断开，却使该编码器电连接到该系统。这样的改动将使燃料能持续输出。然而，在该编码器-活塞设置断开时，该系统将不能准确地检测分配的燃料量，以及由此所欠的对应付费。

基于磁的编码器通常通过将一磁体机械连接至可旋转的轴上并通过相对于该磁体-轴定位的传感器测量旋转期间引起的磁场的变化(例如磁场方向的改变)来运行。某些旨在破坏这种设置的篡改技术包括(除了移除上述的编码器)将一强大的磁场引入到这种设置附近。特别是，通过引入高磁通密度的磁场，如通过激活在该燃料分配系统附近的电磁体，人们可以干扰该编码器的磁传感器准确地读出旋转磁体引起的磁场方向的变化，从而可避免支付分配的燃料的公平价值。

避免人为破坏、篡改或盗窃的燃料分配系统的设计可能受到该系统的运行环境的限制。特别是，编码器通常位于燃料分配系统的柜子内。将这些系统设计为高度通风的，以能够让渗漏的或溢出的燃料能有效地蒸发。然而，这种通风导致编码器周围的燃料蒸气持续地存在，这就限制了对可行的设计的选择。例如，设计可避免使用开关，因为存在可能有电弧点燃燃料蒸气的风险。类似地，设计可避免使用各种机械的相互作用，因为存在由摩擦引起的火花点燃燃料蒸气的风险。

因此需要其他的适用于在高度易燃的环境中运行的防篡改编码器。

发明内容

在本发明一实施例中，提供了一种用于流体分配系统的编码器。该编码器包括一个设置为产生第一输出信号的磁传感器，该第一输出信号标示检测到的磁场。控制器还可对该第一输出信号响应，并设置为将该第一输出信号与预定的阈值比较。该控制器还可以设置为在第一输出信号高于或低于该阈值时产生第二输出信号。该阈值可标示可旋转地连接至该流体分配器的输出轴的磁体和磁传感器之间的距离。磁体可设置为可在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置编码器安装于流体分配器上，在该第二位置编码器与流体分配器分离。

本发明的另一实施例包括一种流体分配系统的编码器的操作方法。该方法包括自动检测流体分配系统产生的磁场参数的步骤。将该磁场的参数与预定的阈值比较。在检测的磁场参数高于或低于预定的阈值的情况下产生用于使该分配系统失效的输出信号。

另一实施例中，将编码器安装至自活塞流量计延伸的轴上，该活塞流量计设置为计算分配的流体的体积，该编码器包括用浮动磁体夹持器连接至该轴上的磁体和磁传感器，该磁传感器设置为检测磁体产生的磁场的磁通密度和方向，并向印刷电路板产生标示磁场的磁通密度和方向的信号。该印制电路板设置为将来自磁传感器的输出信号与阈值比较，如果比较得到输出信号和阈值之间的差在预定可接受范围内，则输出一个表示分配的流体的体积的信号，表明该编码器未被篡改，如果该比较得到输出信号和阈值之间的差不在预定可接受范围内，则输出一个错误的信号，表明编码器已被篡改。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的编码器的俯视图。

图2为图1的编码器的仰视图。

图3为图1的编码器沿AA线切开的横截面图。

图4为图1的编码器沿DD线切开的横截面图。

图5为图3的CC部分的更详细的横截面图。

图6a为图3的磁体夹持器的俯视图。

图6b为图3的磁体夹持器的仰视图。

图6c为图3的磁体夹持器沿A线切开的横截面视图。

图7为根据本发明实施例的示例性编码器运行的工艺流程图。

图8为根据本发明的实施例的嵌入于印刷电路板上的示例性电路的电路图。

具体实施方式

应当理解，本发明的附图和说明书已经被简化以描述对于清楚地理解本发明相关的元件，并出于清楚的目的，消除了许多存在于流体分配系统中的其他元件。然而，因为这些元件在本领域为公知的，且因为它们不会促进更好地理解本发明，因此此处未提供这些元件的讨论。此处的公开涉及本领域技术人员已知的所有这些变化和修改。

在下面的详细描述中，参考附图，该附图通过说明显示了可实施本发明的具体实施方式。应理解，本发明的各种实施方式虽然是不同的，但不是必然相互排斥的。而且，此处描述的与一个实施方式关联的特定特点、结构或特征可在其他实施方式中实现而不偏离发明的范围。此外，应理解在每个公开的实施方式中可对单个元件的定位或排列进行修改而不脱离本发明的范围。因此下面的详细描述不应被限制地理解，并且本发明的范围仅被所附的权利要求书所限定，被认为是权利要求书的等价物的全部范围所合理地解释。在附图中，在几种视图中相同的数字指示相同的或相似的功能。

本发明实施例包括用于流体分配系统的编码器，该流体分配系统设计为用于测量何时该编码器自分配机械装置移走。该编码器可包括设置于，例如活塞流量计的轴上的磁体夹持器。该磁体被安装并定位以使得随着轴转动而改变磁场的方向。该编码器还可包括印刷电路板(PCB)，在该PCB上相对于磁体使磁传感器定位。磁传感器设置为检测与磁场相关的一个或多个参数，例如在轴转动时磁体输出的磁场的磁通密度和方向的变化。该传感器可基本连续地向PCB输出表示该磁场的磁通密度和方向中的一个或多个的信号。该编码器可设置为输出一系列标示轴的转动和对应的分配的流体体积的脉冲。

在一个实施例中，磁体夹持器以浮动的方式安装于编码器中，从而使磁体和传感器之间的距离因重力而变化。在安装编码器后，自活塞流量计垂直地延伸的轴使磁体定位于距传感器给定距离。整个编码器运行过程中，磁传感器检测随着轴转动的磁场变化。正常运行期间，旋转磁体和磁传感器之间的距离保持基本相同(例如变化小于约0.02-0.04英寸)。由于距离相对恒定，磁通密度的变化基本由轴旋转引起。然而，如果传感器检测到磁场的磁通密度的变化标示磁体相对于传感器在轴向上的运动大于预定阈值距离(如0.02-0.04英寸)，则PCB设置为向燃料分配器的控制器传输错误信号。

由于浮动磁体的设置，从燃料分配器移除编码器使得磁体在重力作用下能移动至少为距磁传感器的阈值距离，从而触发错误信号的传输。这种对应于去除编码器的磁体在重力作用下的移动可被描述为磁体掉出特征。一旦收到来自PCB的错误信号，则燃料分配器的控制器可被设置为关闭该燃料分配器的泵。然后该泵将保持关闭，直到输入重置代码以使系统复位。这可通过例如加油站的雇员进行操作。

图1是根据本发明的示例性实施例的编码器200的俯视图。该编码器200可包括外壳90，其形状基本为具有突起的长的圆柱体，这些突起设置为与市售可得的活塞流量计配对或安装至市售可得的活塞流量计。外壳90可包括一刚性材料，例如铝或铝合金的金属，并可以常规方式生产，例如通过铸造、锻造和/或通过非限制性的实施例加工。

如图3和图4中更详细的显示，外壳90的第一末端91可经过常规安装方式，例如仅通过安装螺钉180安装在密封固定器20上，该密封固定器20在活塞流量计的安装表面上(附图中未显示活塞流量计，只显示自其延伸的轴10)。密封固定器20可包括一个板体或衬垫，该板体或衬垫用于密封配合界面之间的界面并用于确保在活塞流量计中有密封件。

编码器200包括印刷电路板(PCB)70，其安装于远离第一端91的外壳90上的第二末端92设有的PCB腔310内(图3)。PCB70可用常规安装方式安装，例如经PCB安装螺钉170安装。外壳90还可包括设置为接收PCB安装螺钉170的螺纹孔。

图2是编码器200的仰视图。如上所述，外壳90可经安装螺钉180安装至密封固定器20(显示了安装螺钉180的螺纹末端)。轴10自活塞流量计延伸穿过密封固定器20并进入到外壳90的内部与磁体夹持器30连接(图3)。轴10设置为以某一速率转动，该速率对应于通过该活塞流量计的流体的数量，例如，非限制性地，对于轴流向流量计以高至500转每分钟(RPMs)或高至10,000RPMs的转动速率转动。一个或多个密封固定螺钉190可确保密封固定器20靠紧该活塞流量计的安装表面。

图3是沿图1的AA线切开的编码器200的横截面视图。如上所述，参考图1和图2，可利用密封固定螺钉190将密封固定器20安装于活塞流量计的外表面。外壳90的第一末端91可用安装螺钉180安装至密封固定器20上。接触密封固定器20的外壳90的配合界面可设置为提供一个或多个凹陷210，这些凹陷210可有效地防止外壳90和密封固定螺钉190之间的接触，从而使待安装的外壳90的表面与密封固定器20的表面齐平。齐平安装可在编码器200和活塞流量计之间提供密封界面以使潜在的燃料泄漏最小化。

外壳90的第一末端91设有一磁体腔220。该磁体腔220可包括从第一末端91横跨至腔分隔壁230的外壳90的空心内部。临近密封固定器20的该磁体腔220的第一末端可充分地开放，从而使磁体夹持器30能滑动地插入其中。该腔分隔壁230的表面设有磁体腔220的与密封固定器20相对的第二末端。面对密封固定器20的该腔分隔壁230的表面可包括位于表面中心的圆柱形凹陷部分240。该凹陷部分240可协助将磁体夹持器30与磁体腔220的中心轴对齐，从而使设置于磁体夹持器30中的磁体50与磁传感器80对齐。设有磁体腔220的外壳90的内表面以及定义为凹陷部分240的边缘的外壳90的面可具有轻微的牵引(draft)(如每侧-1.5°牵引)，以方便该磁体夹持器30的一部分插入在凹陷部分240内。

主要参考图3、6a、6b和6c，磁体夹持器30设置为将磁体50安装至轴10自活塞流量计延伸的末端。用于夹持磁体50磁体夹持器30的第一末端，基本可为平的，具有圆柱形的，均匀突起的中心区250。突起中心区250的直径可略小于分隔壁230的凹陷部分240的直径，以有助于对齐磁体50和磁传感器80。突起的中心区250可具有倒角(例如45°倒角)，以进一步协助其插入至凹陷部分240。磁体夹持器30可由刚性材料以常规的方式制成，如McMasterCarr出售的AF Extended Wear。

磁体夹持器30可包括磁体切口260，该磁体切口260被设置为允许磁体50插入并固定磁体50。该磁体切口260的形状和尺寸可与磁体50的形状和尺寸密切相关。例如，图6a显示了具有磁体切口260的磁体夹持器30，磁体切口260用于接收有正方形横截面的磁体50。磁体切口260可设置为比磁体50略深，从而使磁体50略有凹陷地嵌入在磁体切口260内(如凹陷约0.02英寸)。磁体夹持器30还可包括粘合剂通气孔270，该通气孔270包括穿过磁体夹持器30的中心孔，该中心孔设置为允许粘合剂(如胶或环氧树脂)横穿磁体夹持器30在磁体切口260和轴连接区域280之间的部分。

轴连接区域280(如图6b和6c所示)与磁体夹持器30一体成形且与磁体切口260相对。轴连接区域280可设有基本为圆柱形的腔，该圆柱形的腔以半圆锥形表面290终止，其用于收容轴10。轴连接区域280有利于将磁体夹持器30和磁体50安装至轴10上，以使磁体50与轴10以相同速度旋转。实施例的编码器200还可包括一个经U-连接销140同时连接至磁体夹持器30和轴10上的万向节(U-接头)60(如图3所示)。U-连接销140可为普通的销，如叉杆销(clevis pin)，并可穿过磁体夹持器30的槽300，并可穿过轴10中的孔，从而确保磁体夹持器30和轴10一起旋转。U-接头60和U-连接销140可有效地弥补轴10相对于编码器200的轻微角变化或角偏差。

泡沫圆盘40(图3)可设置在轴连接区域280内。泡沫圆盘40可包括一个缓冲泡沫并设置为使磁体夹持器30的突起的中心区250和腔分隔壁230的凹陷部分240之间保持接触。例如，泡沫圆盘40可收缩或扩张以补偿轴10的最多约0.06英寸(0.06”)的移动同时保持磁体夹持器30的突起的中心区250和腔分隔壁230的凹陷部分的接触。

磁体50和泡沫圆盘40可粘接至磁体夹持器30上，例如通过使用粘合剂或环氧树脂将磁体50胶粘至某一位置，在胶粘磁体50后将泡沫圆盘40插入至轴连接区域280，并使得自磁体切口260的胶横穿粘合剂通气孔170，从而将泡沫圆盘240的表面粘接至磁体夹持器30的半圆锥表面290。此外，该泡沫圆盘40用于防止多余的粘合剂进入轴连接区域280。

该磁体夹持器30有粘结至其上的磁体50和泡沫圆盘40，该磁体夹持器30可在编码器200安装至密封固定器20及相应的活塞流量计之前安装于外壳90的磁体腔220中。磁体夹持器30可插入磁体腔220中以使包含磁体50的磁体夹持器30的末端首先进入磁体腔220。磁体夹持器30可滑动地设置于磁体腔220内。从图4中可以看出，一旦磁体夹持器30完全插入到磁体腔220，可将固定设备如辊销150插入(如按压配合)穿过辊销孔310以使辊销150的末端伸入磁体腔220中达足够的距离以防止磁体夹持器30从磁体腔220移走，但该距离未远到使轴10不能插入到磁体夹持器30的轴连接区域280中。例如，辊销150可压合穿过辊销孔312以使辊销150伸入到磁体腔220中给定的距离，例如0.150”。辊销150可被设置为使磁体腔220内的磁体夹持器30能轴向偏移。在其他的实施例中，在外壳90和磁体夹持器30之间可使用其他固定设备，如螺纹的固定设备，例如固定螺钉，粘合剂或螺纹设置。

仍参考图4，显示PCB70安装在外壳90的PCB腔310中。PCB70可牢固地安装至外壳90的部分，该部分远离PCB腔310中的腔分离壁230的表面。以这种方式安装PCB70使得在PCB70面对腔分隔壁230的表面和腔分隔壁230之间有间隙(例如，约0.03”至0.06”的间隙)(图5)。

参考图5，显示了图3的CC部分的详细视图。其中显示PCB70中心安装有磁传感器80，该磁传感器80与磁体50对齐。磁传感器80可设置为距磁体50约0.05”至0.15”。磁传感器80用于检测在轴旋转时磁体50输出的磁场的磁通密度和方向的变化，磁传感器80基本连续地将代表磁场磁通密度和方向的信号输出至PCB70。仅通过非限制性举例，磁传感器80可为来自各种厂家的市售可得的类型，如此处的受让人精量电子有限公司生产的模型KMT32B。通过进一步的非限制性举例，磁体50可以作为可市售获得的钕铁硼（NdFeB）磁体。

图5所示的实施例包括聚酰亚胺膜120，该聚酰亚胺膜120通过，例如粘合剂如粘合转移带粘结至朝向PCB70的表面的腔分隔壁230。聚酰亚胺膜120可作为第二绝缘层以满足对于潜在爆炸性环境中使用的设备的法规要求，例如通常称为ATEX的欧盟要求。编码器200的其他实施例可省略聚酰亚胺膜120。

在PCB70已经安装于PCB腔310中并经PCB固定螺钉170固定且磁体夹持器30已安装于磁体腔220中并经辊销150固定后编码器200完全组装好。完全组装的编码器200可根据以下步骤安装到活塞流量计上：编码器200垂直下降至从活塞流量计延伸的轴10上。轴10首先进入磁体腔220中，然后进入磁体夹持器30的轴连接区域280。编码器200将继续垂直下降，使得轴10接触泡沫圆盘40并使磁体夹持器30朝向腔分隔壁230垂直地升高，因此磁体50接近传感器80。一旦磁体夹持器30的突起的中心区250接触腔分隔壁230的凹陷部分240，则轴10可部分地压缩泡沫圆盘40。泡沫圆盘40的压缩可通过补偿轴10的轻微移动(例如之多为约0.06”的移动)使磁体夹持器30和腔分隔壁230在整个操作过程中持续接触。然后可通过将安装螺钉180旋转插入至外壳90的孔中并进入密封固定器中的螺纹孔将外壳90固定靠紧密封固定器180。应当理解，编码器200根据活塞流量计的规格和尺寸设计，该编码器200将安装于该活塞流量计上。因此，自接触密封固定器20的外壳90的第一末端至腔分隔壁230的距离根据轴10的长度设计。这种设计使得在外壳90安装至活塞流量计时，磁体夹持器30的突起的中心区250接触腔分隔壁230的凹陷部分240。

燃料分配系统的一般操作过程中，活塞流量计根据分配的燃料的量使轴10旋转。当轴10旋转时，磁体50以相同的(或成比例的)速率旋转。磁传感器80基本连续检测在轴10旋转时由磁体50产生的磁场的磁通密度和方向的变化，并向PCB70输出表示磁场的磁通密度和方向的信号。PCB70经通信接口，如加密的RS-485线，连接至燃料泵的控制器。当燃料泵分配燃料时，PCB70向控制器输出标示分配的燃料的量的传输信号。

在通常操作时，磁体50保持与磁传感器80的基本恒定的距离(例如，约0.08”)。由于活塞传感器中的移动部分的震动，磁体50和磁传感器80之间的距离可能会在正常操作条件下轻微变化。编码器200因此可容忍在阈值范围内的B场的变化(例如磁传感器80和磁体50之间的相对距离改变的变化为约0.02-0.04”)。然而，如果磁传感器80检测到大于阈值范围的B场中的变化，该阈值范围对应于磁传感器80和磁体50之间的相对距离(如差异大于约0.04)，则PCB70上的一个或多个处理器经通信接口向燃料泵的控制器输出错误代码。作为对错误代码的响应，该控制器可关闭燃料泵且该燃料泵可能保持关闭直到输入复位代码并使整个泵复位。

在一个实施例中，因为编码器200可基本垂直地安装在活塞流量计上，所以任何企图自该活塞流量计移除编码器200的活动将产生使浮动磁体夹持器30能降低并离开磁传感器80的重力。因此，盗贼或破坏者企图通过使编码器200从活塞流量计上移除使编码器200失效将导致磁传感器80试图检测该编码器200是否被移除，反过来，燃料泵将被关闭或中断。

除了检测编码器的移除，本发明实施例还可有效地检测和/或避免通过旨在干扰编码器正常操作的设备引入的磁场。具体来说，由于磁传感器80和磁体50之间的近的间距(例如，约0.08”)，该编码器200可能不受，例如，由强力磁体(例如电磁体)产生的高磁通密度磁场的影响，该强力磁体旨在干扰编码器200内的磁传感器80的精确运行。然而，如果引入的磁场有足够的力量来改变一个预定的范围(如与预定的阈值距离对应的密度)以外的感应磁场的磁通密度，则PCB70设置为向燃料分配器的控制器发送一个错误信号。

以上主要描述了磁体夹持器30和磁体腔220之间的可滑动的设置，该设置促进与磁传感器80受重力作用相关的磁体50掉出特征。然而，也应理解磁体夹持器30可利用机械装置沿与磁传感器相反方向偏移(biased)，如利用弹簧或弹性元件，因此允许将编码器沿与流体计垂直的方向之外的方向安装并保留上述防篡改设置。

在一个实施例中，控制器可向负责监测泵运转的人提供视觉和/或声音报警信号。然后该人可经控制器提供一个信号引起燃料泵关闭。在另一实施例中，该控制器可设置为使燃料泵失效，例如通过提供一个引起开关开启以切断泵的电源的输出信号。在另一个实施例中，该控制器可设置为使燃料泵失效直到接收合适的代码，该代码标示在远距离的管理者或另一个人的再检查，例如，通过合适的人在视觉上再检查泵的位置。

图7为描述示例性编码器200的运转的工艺流程图。在步骤700燃料分配系统开启。开启该燃料分配系统可向该系统的组件供电，非限制性地例如，向编码器200，燃料泵和控制器供电。在步骤705，磁传感器80检测磁体50产生磁场的磁通密度和方向并将显示这些特征的信号输出至PCB70。在步骤710，PCB70上的处理器利用磁传感器80检测的磁通密度与磁体50与磁传感器80的距离对应的磁通密度的阈值范围进行比较。例如，该阈值范围可对应于磁体50与磁传感器80的距离范围为0.2”至0.4”，并且可经软件调节。

如果在步骤710中PCB70上的处理器测定检测到的磁通密度高于或低于一个阈值，则该磁体与磁传感器的距离必然超过一个阈值，或已将外部磁场引入到该传感器，且该工艺流程流向步骤730。在步骤730中，PCB70向燃料分配系统的控制器输出错误代码，例如，经加密的RS-485传输线传输信号。在步骤735，控制器接收该错误代码并执行关机程序。在步骤740，该燃料分配系统保持关闭直到授权的用户(如管理员)输入重置密码/代码。该重置密码可自远程，例如，从大楼内输入。经输入重置密码该工艺流程返回到步骤705并重新检测磁场。

如果在步骤710中PCB70上的处理器测定检测到的磁通密度在阈值范围内，则工艺流程流向步骤715。在步骤715，PCB70上的处理器计算磁体50对应于具有轴10的磁体50的旋转产生的磁场方向的变化。在步骤720，PCB70上的处理器计算基于预定的校准因子(即，将轴10的旋转与分配的燃料的体积相关联的转换因子)分配的燃料的量。在步骤725，PCB70通过传输线向控制板输出标示分配的燃料的体积的信号。在步骤725后，编码器200返回至步骤705，且磁传感器80再次检测磁体50产生的磁场。步骤705至725可根据与PCB70相关的计时器定期/不定期地循环(即重复)。

图8显示了根据本发明实施例的一个示例性嵌入至印刷电路板上的电路800的电路图。电路800包括用于监视传感器的输出的微处理器801，该传感器测量磁体产生的磁场强度(例如，图3中显示的编码器200的磁体50)。该磁传感器基本连续地向微处理器801输出检测的磁场强度。当磁场强度已显著增加或减少时，微处理器801的针脚803变化，从而表明磁传感器和磁体之间的相对距离大幅增加(例如编码器已从活塞流量计上移除)，或外磁场已暴露至该传感器。中央微处理器802通常用于检测嵌入至印刷电路板上的组件，并向该被监测的组件对应的下游组件输出信号。例如，中央微处理器802用于监测微处理器801的针脚803。当针脚803变化时，中央微处理器802可通过传输介质(如加密的RS-485线)向下游组件传送警报信号，该传输介质有效地将下游组件连接至第一输出端口804和第二输出端口805。

本发明的其他实施例可使用计算机可读介质上储存的计算机代码，仅示例性地举例，如光学驱动或其他内存。设置为待执行的计算机代码执行分析信号的步骤，该分析信号标示磁传感器检测的磁场的磁通密度和方向，测定该磁场的磁通密度是否在一个阈值范围内，如果该磁通密度在该阈值范围外则输出错误信号，而如果该磁通密度在该阈值范围内则计算并输出与磁场方向变化对应的分配的燃料的体积。

虽然上述内容主要提供了磁传感器和磁体之间的距离对应的阈值磁通密度值，但该阈值可以变化。例如，可修改PCB70的组件执行的软件指令以提供备选的磁通密度阈值范围/值，从而允许改变磁传感器和磁体之间的距离。

虽然上述内容描述的本发明实施例使用用于燃料分配系统的编码器，但在除燃料之外的其他流体分配的系统中可使用本公开的实施例和其他实施例。

虽然上述内容描述的本发明实施例的优点为防止便于盗窃燃料或其他流体的篡改，但本发明也可用于检测出于盗窃之外的目的篡改。

虽然上述内容主要描述的本发明实施例使用燃料分配系统中使用的编码器，但本发明的其他实施例可提供一种用于在高度易燃的环境中使用的防篡改编码器。非限制地，例如，本发明的其他实施例可用于在石油钻井平台或任何其他存在一个潜在的可燃气氛的环境中测量轴的旋转。

虽然上述内容主要描述了用安装螺钉安装各种部件，但可根据本发明的应用需要使用其他的安装硬件。例如，铆钉或辊销可代替安装螺钉使用。或者，各种组件可通过粘结性地使邻近表面配对来配对。

虽然上述内容描述了示例性实施例和应用，但对于本领域技术人员应理解，可对本发明进行各种修改和变化而不会脱离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于流体分配系统的编码器，所述编码器包括：

设置为邻近有效地连接至流体计量设备的磁体的磁传感器，所述磁传感器设置为产生标示检测的磁场的第一输出信号，所述检测的磁场至少与所述流体计量设备的所述磁体部分关联，所述磁传感器和所述磁体彼此相距预定的距离，和

对所述第一输出信号响应的控制器，所述控制器设置为将所述第一输出信号与预定的阈值比较，所述阈值与所述预定的距离相关，所述控制器还设置为在所述第一输出信号高于或低于所述阈值时产生第二输出信号，

其中所述磁体可在所述编码器中在相对于所述磁传感器的第一位置和第二位置之间沿输出轴的轴向方向移动，其中当所述编码器在关于所述流体计量设备的安装位置时所述磁体偏移至所述第一位置，

其中当所述编码器自所述流体计量设备至少部分卸载时所述磁体偏移至相对于所述磁传感器的所述第二位置。

2.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述控制器向开关输出第二输出信号，所述开关切断电源并使所述流体分配系统失效。

3.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述磁体与所述流体计量设备的输出轴有效地连接，且其中所述预定的阈值对应于所述磁体相对于所述磁传感器产生的磁场的强度和方向中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的编码器，其特征在于，所述磁体设置于磁体夹持器中。

5.根据权利要求4所述的编码器，其特征在于，所述磁体夹持器设置为与所述流体计量设备的所述输出轴连接。

6.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述预定阈值对应于标示所述磁体的所述第一位置的磁场强度。

7.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，当所述磁体设置于所述第二位置时，在所述磁体和所述磁传感器之间的磁场强度高于或低于所述预定的阈值。

8.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述磁体通过所述输出轴偏移至所述第一位置。

9.根据权利要求6所述的编码器，其特征在于，所述磁体通过重力偏移至所述第二位置。

10.根据权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述磁体夹持器和所述磁体设置为随所述输出轴转动。

11.根据权利要求4所述的编码器，其特征在于，所述磁体夹持器可移动地设置于所述编码器的外壳中。

12.根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述预定的阈值包括一数值范围。

13.一种用于流体分配系统的编码器的操作方法，所述方法包括以下步骤：

利用磁传感器检测至少部分由磁体产生的磁场，所述磁体有效连接至流体计量设备的可旋转输出轴，所述输出轴设置为根据分配的流体的量旋转，所述磁传感器邻近于所述磁体设置并设置为产生标示检测的磁场的第一输出信号，所述检测的磁场至少与所述流体计量设备的所述磁体部分关联；

利用控制器将所述第一输出信号与预定的阈值比较，所述预定的阈值标示所述磁体和距磁传感器之间的预定距离；和

基于所述比较，当所述检测的磁场以不允许的变量高于或低于所述预定的阈值时产生第二输出信号，表明所述编码器被篡改；

其中所述磁体可在所述编码器中在相对于所述磁传感器的第一位置和第二位置之间移动，其中当所述编码器在关于所述流体计量设备的安装位置时所 述磁体偏移至所述第一位置，且当所述编码器自所述流体计量设备至少部分卸载时所述磁体偏移至相对于所述磁传感器的所述第二位置。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括对应于产生所述第二输出信号的使所述流体分配系统失效的步骤。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括当所述输出轴自所述编码器移走时，所述磁体偏移进入第二位置的步骤，所述第二位置对应于高于或低于所述预定的阈值的检测的磁场。