DE10207454A1

DE10207454A1 - Volume counter with wet room scanning

Info

Publication number: DE10207454A1
Application number: DE2002107454
Authority: DE
Inventors: Hermann Senf
Original assignee: Bopp and Reuther Messtechnik GmbH
Current assignee: Bopp and Reuther Messtechnik GmbH
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2022-02-23
Also published as: EP1476728A1; DE10207454B4; WO2003071238A1; AU2003212247A1

Abstract

Ein Volumenzähler mit einer innerhalb eines Gehäuses angeordneten Meßkammer, die von einem Fluid durchströmbar ist, weist mindestens einen in der Meßkammer angeordneten Rotor auf. Dieser ist drehbar gelagert und durch einen Volumenstrom des Fluids in Drehbewegung versetzbar, die zur quantitativen Messung des Volumenstroms nutzbar ist. Mit dem Rotor ist mindestens ein Signalgeber verbunden. Für eine Signalbildung weist der Volumenzähler einen in das Gehäuse eingesetzten Sensor auf. Der erfindungsgemäße Volumenzähler zeichnet sich dadurch aus, dass der bzw. die Signalgeber eine Signalscheibe ist bzw. Signalscheiben sind; mindestens eine Signalscheibe (7, 7') sind, dass mindestens eine Signalscheibe (7, 7') im Fluid angeordnet ist und dass die Signalscheibe/n direkt oberhalb des Rotors (5, 5') bzw. der Rotoren (5, 5') an einer Verlängerung des Rotors (5, 5') bzw. der Rotoren (5, 5') außerhalb der Meßkammer angeordnet ist/sind.A volume meter with a measuring chamber arranged inside a housing and through which a fluid can flow has at least one rotor arranged in the measuring chamber. This is rotatably mounted and can be set in rotation by a volume flow of the fluid, which can be used for quantitative measurement of the volume flow. At least one signal transmitter is connected to the rotor. The volume counter has a sensor inserted into the housing for signal generation. The volume counter according to the invention is characterized in that the signal generator (s) is or are signal disks; at least one signal disk (7, 7 '), that at least one signal disk (7, 7') is arranged in the fluid and that the signal disk (s) are located directly above the rotor (5, 5 ') or the rotors (5, 5') ) is / are arranged on an extension of the rotor (5, 5 ') or the rotors (5, 5') outside the measuring chamber.

Description

Die Erfindung betrifft einen Volumenzähler mit einer innerhalb eines Gehäuses angeordneten Meßkammer, die von einem Fluid durchströmbar ist, und mindestens einem innerhalb der Meßkammer angeordneten, drehbar auf einer Welle gelagerten und durch einen Volumenstrom des Fluids in Drehbewegung versetzbaren Rotor, der zur quantitativen Messung des Volumenstroms angeordnet ist, indem mit dem einen bzw. den mehreren drehbaren Rotoren jeweils mindestens ein Signalgeber verbunden ist, der mit diesem bzw. diesen gemeinsam rotiert, und indem für eine Signalbildung mindestens ein in eine dem bzw. den Signalgebern zugewandten Wandung des Gehäuses eingesetzter Sensor vorgesehen ist. The invention relates to a volume meter with a arranged within a housing measuring chamber by a Fluid is flowable, and at least one within Measuring chamber arranged, rotatably mounted on a shaft and by a volume flow of the fluid in rotary motion displaceable rotor, which for quantitative measurement of the Volume flow is arranged by using one or the several rotatable rotors each have at least one signal generator connected with this or these in common rotates, and by at least one in a wall of the Housing inserted sensor is provided.

Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, wie er aus der DE 33 00 657 A1, der DE 34 42 358 C3 oder auch der CH 576 629 A5 bekannt ist. The invention is based on a prior art as he from DE 33 00 657 A1, DE 34 42 358 C3 or the CH 576 629 A5 is known.

Volumenzähler oder Durchflußmeßgeräte sind demnach in einer Vielzahl unterschiedlicher Bauformen wie beispielsweise Ovalradzähler, Zahnradzähler, Bi-Rotor-Zähler, Treibschieber- oder Ringkolbenzähler bekannt, die alle auf einem grundlegenden gemeinsamen Funktionsprinzip beruhen: Innerhalb einer von einem Fluid durchströmbaren Meßkammer ist mindestens ein Rotor angeordnet, das durch das strömende Fluid in Drehbewegung versetzt wird, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors als Maß für das den Zähler durchströmende Fluid-Volumen verwendet werden kann. Um eine entsprechende Auswertung dieser Drehbewegung vornehmen zu können, ist es erforderlich, diese in geeigneter Weise sensorisch zu erfassen. Volume meters or flowmeters are therefore in one Many different designs such as Oval gear meter, gear meter, bi-rotor meter, Knife gate valve or ring piston counter known, all on one basic common operating principle are based: Within a measuring chamber through which a fluid can flow at least one rotor arranged through the flowing Fluid is rotated, the Rotation speed of the rotor as a measure of the counter flowing fluid volume can be used. To one make appropriate evaluation of this rotary movement can, it is necessary to do this in an appropriate manner to be sensed.

Die DE 33 00 657 A1 betrifft einen Ovalradzähler, bei dem jeweils eine Stirnseite mit einem Permanentmagneten bestückt ist und bei denen eine entsprechende Magnetfeldsensor-Anordnung oberhalb der Ovalradstirnseiten vorgesehen ist. Allerdings erlauben die ovalen Stirnflächen flächenmäßig in der Regel nur das Anbringen einer geringen Anzahl von Magneten, da eine notwendigerweise kreisförmige Anordnung in geeigneter Teilung nur im Nabenbereich der Ovalräder erfolgen kann. Dies wirkt sich insbesondere auf die Größe des Meßbereiches und die Meßwertauflösung nachteilig aus. Eine beliebig enge Anordnung einer Mehrzahl von Permanentmagneten ist darüber hinaus aufgrund der starken magnetischen Streufelder einer solchen Anordnung nicht möglich, da die Gefahr von Fehlmessungen bestünde. Dieser Aspekt ist insbesondere bei Volumenzählern problematisch, bei denen der Rotor bzw. die Rotoren ungleichförmige Rotationsbewegungen ausführen, beispielsweise bei Ovalradzählern. Zum Erreichen einer hohen Meßwertauflösung müssen bei derartigen Volumenzählern eine Mehrzahl von Signalgebern in volumenproportionalen, d. h. an die variable Rotationsgeschwindigkeit angepaßten Abständen angeordnet sein, die in Teilbereichen aufgrund verminderter Rotationsgeschwindigkeit sehr eng werden. Als nachteilig ist weiterhin anzusehen, dass aufgrund der mit baulichen Veränderungen an den Rotoren verbundenen Anordnung der Permanentmagneten ein nachträgliches flexibles Verändern bzw. Anpassen des Meßbereichs oder der Meßwertauflösung praktisch nicht mehr möglich ist oder mit erheblichem Aufwand verbunden wäre. DE 33 00 657 A1 relates to an oval gear meter in which one end each with a permanent magnet is equipped and with a corresponding Magnetic field sensor arrangement provided above the oval wheel end faces is. However, the oval end faces allow in terms of area, usually only the attachment of a small number of magnets as a necessarily circular Arrangement in a suitable division only in the hub area Oval wheels can be made. This affects in particular the Size of the measuring range and the measured value resolution disadvantageous out. An arbitrarily close arrangement of a plurality of Permanent magnet is also due to the strong stray magnetic fields of such an arrangement not possible, since there is a risk of incorrect measurements. That aspect is particularly problematic for volume meters where the rotor or rotors are non-uniform Carry out rotational movements, for example with oval gear meters. To the To achieve a high measurement resolution, such volume counters a plurality of signal generators in proportional to volume, d. H. to the variable Rotation speed adapted distances, which are arranged in Partial areas due to reduced rotational speed get very tight. Another disadvantage is that that due to the structural changes to the Rotors connected arrangement of the permanent magnets Subsequent flexible change or adjustment of the Measuring range or the measured value resolution practically no longer is possible or would be associated with considerable effort.

Die DE 34 42 358 C3 betrifft einen Flügelradzähler mit in das Flügelrad eingesetzten Permanentmagneten. Auch hier ergeben sich konstruktionsbedingt die vorstehend aufgeführten Nachteile. DE 34 42 358 C3 relates to an impeller meter with in the permanent magnet used the impeller. Here too due to the construction, the ones listed above result Disadvantage.

Beim Gegenstand der CH 576 629 A5, sind ebenfalls direkt auf der Stirnseite eines schaufelradbesetzten Rotors Permanentmagneten bzw. Teile aus ferromagnetischem Material vorgesehen, dass sich auch hier die entsprechende Problematik ergibt. The subject of CH 576 629 A5 are also direct on the front of a rotor with paddlewheels Permanent magnets or parts made of ferromagnetic material provided that here too the corresponding problem results.

Ähnliches gilt auch für bekannte Sensoranordnungen in einer hohl ausgebildeten Rotorwelle, z. B. bei Sensoranordnungen nach dem Wiegand-Prinzip. Die Anordnung eines Wiegand- Sensors in einer Hohlwelle ist baulich anspruchsvoll, außerdem ist die zugehörige Steuerungselektronik aufwendig und komplex. Das gleiche gilt für die Kalibrierung eines solchen Sensors. Der Nachweis einer Drehbewegung geschieht mittels kurzer Pulse, deren Dauer nicht von der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors abhängt. Deshalb sind derartige Sensoren insbesondere bei geringen Durchflußmengen (quasistatischer Betrieb) mit Nachteilen behaftet. Aufgrund der beengten Platzverhältnisses ist außerdem nur ein geringer konstruktiver Spielraum vorhanden, was mit entsprechend erhöhtem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand einhergeht. The same applies to known sensor arrangements in one hollow rotor shaft, e.g. B. in sensor arrangements according to the Wiegand principle. The arrangement of a Wiegand Sensor in a hollow shaft is structurally demanding, in addition, the associated control electronics are complex and complex. The same applies to the calibration of one such sensor. The detection of a rotary movement happens by means of short pulses, the duration of which does not depend on the Rotation speed of the rotor depends. That is why they are Sensors especially with low flow rates (quasi-static operation) has disadvantages. Due to the cramped space is also only a small one constructive scope, what with accordingly increased design and manufacturing costs accompanied.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen gattungsgemäßen Volumenzähler unter Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile in konstruktiv einfacher und damit fertigungstechnisch günstiger Weise derart auszubilden, dass eine sichere, hochaufgelöste und dabei flexible Signalgebung für eine nachgeschaltete Auswertelektronik auch bei sehr geringen Durchflußmengen gewährleistet ist, die mit einer Montage- und Bedienfreundlichkeit einhergeht. The invention is based on the task, a Generic volume counter while avoiding the disadvantages listed above in structurally simple and thus, in terms of manufacturing technology, in such a way train that secure, high-resolution, yet flexible Signaling for a downstream evaluation electronics is guaranteed even with very low flow rates, which goes hand in hand with ease of installation and operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem gattungsgemäßen Volumenzähler gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der bzw. die Signalgeber eine Signalscheibe ist bzw. Signalscheiben sind, dass mindestens eine Signalscheibe im Fluid angeordnet ist und dass die Signalscheiben direkt oberhalb des Rotors bzw. der Rotoren in Verlängerung einer Drehachse des Rotors bzw. der Rotoren außerhalb der Meßkammer angeordnet ist/sind. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass der Querschnitt des Gehäuses bzw. der durch den Rotor überstrichene Bereich Volumenmessung optimal genutzt werden kann zur unabhängig von der Bauart und somit die Meßauflösung gegenüber bekannten Volumenzählern erhöht wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass keinerlei Abdichtungen von Wellen, insbesondere der Geberrotoren erforderlich sind und daher die Reibung minimiert ist. This object is achieved with a Generic volume counter solved, which is characterized in that the signal generator (s) is a signal disc or Signal disks are that at least one signal disk in the Fluid is arranged and that the signal disks directly above the rotor or rotors in an extension of one Rotation axis of the rotor or the rotors outside the Measuring chamber is / are arranged. A major advantage of Solution according to the invention is that the cross section of the housing or the area swept by the rotor Volume measurement can be used optimally for independent of the type and thus the measurement resolution compared known volume counters is increased. Another advantage of Invention is that no seals from Shafts, especially the encoder rotors are required and therefore the friction is minimized.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Signalscheiben als Fahnenscheiben oder als Lochscheiben ausgebildet sind. Derartige Signalscheiben lassen sich in äußerst einfacher Weise durch Laserschnitt oder Stanzen herstellen und sind damit in der Fertigung besonders kostengünstig. Vorteilhafterweise weisen die Signalscheiben dabei eine volumenproportionale Anordnung von Vorsprüngen bzw. Löchern auf, d. h. die Vorsprünge bzw. die Löcher der Signalscheibe müssen nicht äquidistant angeordnet sein und weisen darüber hinaus auch keine identische Breite auf, sondern sind derartig ausgebildet, dass bei gleichem Volumendurchfluß ggf. eine ungleichförmige Rotationsbewegung eines rotierenden Bauteils eines Volumenzählers ausgeglichen wird, wie dies beispielsweise bei Ovalradzählern der Fall ist. Auf diese Weise ist auch eine einfache Anpassungsmöglichkeit an beliebige Zählertypen, beispielsweise Zahnradzähler oder Flügelradzähler, gegeben, bei denen die Räder eine gleichförmige Drehbewegung ausführen. In a preferred embodiment of the invention provided that the signal discs as flag discs or are designed as perforated disks. Such signal disks can be cut extremely easily by laser cutting or punching and are therefore in production particularly inexpensive. Advantageously, the Signal disks in a volume proportional arrangement of Projections or holes, d. H. the projections or the Holes in the signal disc do not have to be equidistant be arranged and also have no identical Width, but are designed so that at the same volume flow rate, possibly a non-uniform one Rotational movement of a rotating component of a volume counter is balanced, as is the case with Oval wheel meters is the case. This way is also an easy one Possibility to adapt to any type of meter, for example gear counter or impeller counter, given which the wheels perform a uniform rotation.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei Signalscheiben an einem einzelnen drehbaren Bauteil eines Volumenzählers angeordnet sind. Insbesondere können dabei die Signalscheiben derart relativ zueinander angeordnet sein, dass an den entsprechenden zugeordneten Sensoren ein bestimmter Phasenversatz der Signale resultiert. Durch Vorsehen einer Mehrzahl von Signalscheiben und Sensoren können entsprechend mehrere Signale mit beliebig gestalteten Puls-Pause-Verhältnissen sowie beliebigem Phasenversatz erzeugt werden. Auf diese Weise ist sowohl die Meßwertauflösung des Volumenzählers an konkrete Erfordernisse anpaßbar, als auch ein Erfassen der Laufrichtung des Zählers, d. h. der Durchflußrichtung des Fluids möglich. Bei einer äußerst bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es darüber hinaus möglich, mehrere Signalscheiben zu einem einzigen Bauteil zu kombinieren, das in diesem Fall zugleich als Fahnen- und Lochscheibe mit mehreren konzentrisch angeordneten Signalspuren aus Vorsprüngen bzw. aus Löchern ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine Minimierung der erforderlichen Bauteilanzahl möglich. According to a further preferred embodiment of the invention it is provided that at least two signal disks are on a single rotatable component of a volume counter are arranged. In particular, the signal disks can be arranged relative to each other such that at the a corresponding assigned sensors Phase shift of the signals results. By providing a plurality of signal disks and sensors can accordingly several Signals with any pulse-pause ratio as well as any phase offset. To this Both the measured value resolution of the volume counter is on adaptable concrete requirements, as well as a capture of Direction of the counter, d. H. the flow direction of the Fluids possible. In an extremely preferred embodiment the invention it is also possible to use several Combine signal discs into a single component in this case also as a flag and perforated disc several concentrically arranged signal tracks Projections or is formed from holes. In this way is a minimization of the number of components required possible.

Die Signalbildung erfolgt vorzugsweise induktiv, wobei kostengünstige handelsübliche Sensoren zum Einsatz kommen können. Im Zuge einer entsprechenden Ausgestaltung der Erfindung sind die Signalscheiben vorzugsweise aus einem durch induktive Nährungsgeber nachweisbaren Material, insbesondere aus Chromstahl oder Chrom-Nickel-Stahl in V2A- bzw. V4A- Qualität gefertigt. Alternativ können die Signalscheiben beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen. Insbesondere beim Vermessen aggressiver Fluide ist die Verwendung widerstandsfähiger, nicht rostender Stahlscheiben als Signalgeber von Vorteil, um eine lange Standzeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu gewährleisten. The signal formation is preferably inductive, whereby inexpensive commercially available sensors are used can. In the course of a corresponding design of the Invention, the signal disks are preferably made of a through inductive proximity sensor of verifiable material, especially made of chrome steel or chrome-nickel steel in V2A or V4A Quality manufactured. Alternatively, the signal discs consist of copper or aluminum, for example. This is particularly true when measuring aggressive fluids Use of resistant, rustproof steel washers as Signalers advantageous to ensure a long service life to ensure device according to the invention.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Signalbildung magnetisch. In diesem Fall sind die Signalscheiben in Teilbereichen magnetisiert oder weisen in Teilbereichen eine magnetisierte Bestückung, insbesondere in Form von Permanentmagneten auf. Die Sensoren sind dabei vorzugsweise als Megnetfeldsensoren ausgebildet. Im Zuge dieser Ausgestaltung können zur Herstellung der Signalscheiben auch Materialien verwendet werden, die sich mit induktiven Nährungsgebern nicht nachweisen lassen, deren Verwendung jedoch mit Blick auf gewisse materialschädigende Eigenschaften des Fluids angezeigt sein kann. Dies gilt insbesondere für die mögliche Verwendung von Signalscheiben aus Kunststoff mit Permanentmagnetbestückung. Auch im Falle magnetischer Signalbildung sind die entsprechenden magnetisierten Teilbereiche der Signalscheiben vorzugsweise volumenproportional ausgebildet. According to a further embodiment of the invention, the Magnetic signal generation. In this case they are Signal disks magnetized in sections or point in Sub-areas a magnetized assembly, especially in Form of permanent magnets. The sensors are there preferably designed as a megnet field sensors. In the course of this configuration can be used to manufacture the Signal disks can also be used with materials do not have inductive proximity sensors, whose However, use with a view to certain material-damaging Properties of the fluid can be displayed. this applies especially for the possible use of signal disks made of plastic with permanent magnet. Even in the case magnetic signal formation are the corresponding ones magnetized sections of the signal disks preferably trained in proportion to volume.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäße Gegenstandes sieht vor, dass die Sensoren jeweils abgedichtet in einen Sensorhalter eingebracht, insbesondere eingeschraubt sind. Das Vorsehen von Sensorhaltern ermöglicht die Verwendung vielfältiger handelsüblicher Sensoren, da auf diese Weise eine Anpassung der Sensorgeometrie an die baulichen Gegebenheiten des Volumenzählers erreicht werden kann. Vorzugsweise sind dabei die Sensorhalter abgedichtet in entsprechenden Bohrungen angeordnet, die in einem vorteilhafterweise ebenen Deckel des Zähler-Gehäuses vorgesehen sind. Eine solche Ausgestaltung zeichnet sich insbesondere durch ein hohes Maß an Variabilität bezüglich der relativen und absoluten Positionierung der Sensoren aus. Auf diese Weise lassen sich bei einer Verwendung einer Mehrzahl von Signalscheiben bzw. -spuren die zugehörigen Sensoren relativ zueinander derartig anordnen, dass einzelne Signalkanäle zueinander einen bestimmten Phasenwinkel aufweisen. Bei einer Verwendung von zwei Signalscheiben bzw. -spuren und entsprechend zwei Sensoren besitzen die Kanäle vorzugsweise einen relativen Phasenwinkel von 90° bei Vorwärts- und 270° bei Rückwärtslauf des Zählers. Anhand der relativen Phasenlage der Kanäle ist damit die Laufrichtung des Zählers angebbar. A further development of the object according to the invention provides before that the sensors are each sealed in one Sensor holder introduced, in particular screwed. The Providing sensor holders enables use various commercially available sensors, because in this way one Adaptation of the sensor geometry to the structural one Conditions of the volume meter can be achieved. Preferably the sensor holders are sealed in corresponding Bores arranged in an advantageous manner flat cover of the meter housing are provided. Such Design is particularly characterized by a high Level of variability in relative and absolute Positioning of the sensors. Leave this way when using a plurality of signal disks or tracks the associated sensors relative to each other arrange such that individual signal channels to each other have a certain phase angle. At a Use of two signal disks or tracks and accordingly the channels preferably have one sensor relative phase angle of 90 ° for forward and 270 ° for Reverse run of the counter. Based on the relative phase position of the Channels, the direction of rotation of the meter can be specified.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse des Sensors selbst als Sensorhalter ausgebildet ist. Die Abdichtung des Sensorgehäuses gegen das Zählergehäuse erfolgt vorzugsweise mittels eines O-Rings, der in einer auf einer Außenumfangsfläche des Sensorhalters vorgesehenen Nut angeordnet ist. Auf diese Weise ist es nach einer äußerst bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung möglich, die Sensorhalter und damit die Sensoren in Richtung ihrer Längsachsen zwecks einer axialen Justage der Sensoren zu verschieben, wodurch ein optimaler sensorabhängiger Schaltabstand gewährleistet ist. A further development of the invention provides that Housing of the sensor itself is designed as a sensor holder. The Sealing the sensor housing against the meter housing is preferably carried out by means of an O-ring which is in a an outer peripheral surface of the sensor holder provided groove is arranged. This way it is extremely preferred embodiment of the invention possible Sensor holder and thus the sensors in the direction of their Longitudinal axes for the purpose of axial adjustment of the sensors move, making an optimal sensor dependent Switching distance is guaranteed.

Bei den bislang diskutierten Ausgestaltungen der Erfindung sind die Sensoren fluidberührt, d. h. sie tauchen zumindest mit ihrer Vorderseite in das Fluid ein. Nach einer äußerst bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch auch vorgesehen, dass der Sensorhalter als Vollgehäuse ausgebildet ist, so dass sich die Sensorelektronik vollständig im Trockenraum befindet und somit auch bei eingebautem Sensor und fluidbefülltem Zählerinnenraum ausgetauscht werden kann. Bei einer solcher Ausgestaltung ist es nicht erforderlich, ein Fluid-Fördersystem, bei dem ein Volumenzähler zum Einsatz kommt, anzuhalten und den Zählerinnenraum zu entleeren, bevor ein Austausch oder eine Überprüfung der Sensorelektronik erfolgen kann. In the embodiments of the invention discussed so far are the sensors in contact with the fluid, i. H. at least they dive with its front into the fluid. After an extreme preferred embodiment of the invention, however, is also provided that the sensor holder as a full housing is designed so that the sensor electronics are completely in the Drying room is located and thus also when the sensor is installed and fluid-filled meter interior can. With such a configuration, it is not required a fluid delivery system that uses a volume counter is used, stop and close the meter interior empty before exchanging or checking the Sensor electronics can be done.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen: The present invention will hereinafter be described with reference to Embodiments explained in more detail. The related ones The drawings show:

Fig. 1a eine Schnittansicht eines Ovalrad-Zählers mit in das Zähler-Gehäuse integrierter Meßkammer sowie zwei Sensoren und einer Signalscheibe; Figure 1a is a sectional view of an oval wheel counter with built-in the counter-housing measuring chamber, and two sensors and a signal disc.

Fig. 1b eine Draufsicht auf einen dem Volumenzähler der Fig. 1a ähnlichen Volumenzähler; FIG. 1b shows a top view of a volume meter of Figure 1a similar volume meter.

Fig. 2a eine Schnittansicht eines Ovalrad-Zählers mit separater Meßkammer sowie zwei Sensoren und zwei Signalscheiben; Figure 2a is a sectional view of an oval wheel counter with a separate measuring chamber, and two sensors and two signal wafers.

Fig. 2b eine Draufsicht auf einen dem Volumenzähler der Fig. 2a ähnlichen Volumenzähler; FIG. 2b shows a top view of a volume counter similar to the volume counter of FIG. 2a;

Fig. 3a eine Schnittansicht eines Ovalrad-Zählers mit separater Meßkammer sowie zwei Sensoren und einer Signalscheibe; Figure 3a is a sectional view of an oval wheel counter with a separate measuring chamber, and two sensors and a signal disc.

Fig. 3b eine Draufsicht auf einen dem Volumenzähler der Fig. 3a ähnlichen Volumenzähler; und FIG. 3b is a plan view of a volume meter of Figure 3a similar volume meter. and

Fig. 4 eine Oszilloskop-Darstellung der Sensorsignale eines erfindungsgemäßen Impulsabgriffes mit zwei Sensoren. Fig. 4 is an oscilloscope representation of the sensor signals of a pulse tap according to the invention with two sensors.

Fig. 1a zeigt einen Volumenzähler in Form eines Ovalradzählers 1 mit in ein Zähler-Gehäuse 2 integrierter Maßkammer 3. Das Gehäuse 2 weist in seiner Seitenwandung einander diametral gegenüberliegend einen Fluid-Einlaß 2a und einen Fluid-Auslaß 2b auf. Unterhalb eines Meßraumabschlußdeckels 4 sind in an sich bekannter Weise zwei Ovalräder 5, 5' mittels zweier vertikaler drehbar gelagerter Wellen A, A' oder um entsprechende (gehäusefeste) Achsen drehbar gelagert. Das eine Ovalrad 5 weist bezüglich der Oberseite des Meßraumabschlußdeckels 4 einen gewissen Überstand oder eine Verlängerung 6 auf, an dessen Ende eine senkrecht zur Richtung der Wellen A, A' stehende Signalscheibe 7 angeordnet ist. Die Signalscheibe 7 ist im wesentlichen als Kreisscheibe ausgebildet und weist zwei konzentrische Signalspuren auf, die aus Löchern 8 bzw. Vorsprüngen 9 gebildet sind. Fig. 1a shows a volume counter in the form of an oval gear meter 1 with integrated in a counter-housing 2 gauge chamber. 3 The housing 2 has in its side wall diametrically opposite one another a fluid inlet 2 a and a fluid outlet 2 b. Below a measuring chamber cover 4 , two oval wheels 5 , 5 'are mounted in a manner known per se by means of two vertical rotatably mounted shafts A, A' or rotatable about corresponding (housing-fixed) axes. The one oval wheel 5 has a certain protrusion or an extension 6 with respect to the upper side of the measuring space cover 4 , at the end of which a signal disk 7 is arranged perpendicular to the direction of the shafts A, A '. The signal disk 7 is essentially designed as a circular disk and has two concentric signal tracks which are formed from holes 8 or projections 9 .

Das Zähler-Gehäuse 2 ist nach oben durch einen ebenen Gehäuse-Deckel 10 verschlossen. In diesem sind in hierfür vorgesehenen Bohrungen zwei Sensorhalter 11, 12 angeordnet. In diese sind induktive Nährungsgeber 13 derart eingesetzt, dass sich die Spitze 14 des Sensors 13 jeweils direkt oberhalb der Signalscheibe 7 im Bereich einer der beiden Signalspuren befindet. Die Sensorhalter 11, 12 weisen oberhalb des Gehäuse-Deckels 10 einen Flansch 15 auf. Zwischen diesem Flansch 15 und der Oberseite 16 des Gehäuse-Deckels 10 ist eine Unterlegscheibe 17 als Abstandsstück eingelegt. The counter housing 2 is closed at the top by a flat housing cover 10 . Two sensor holders 11 , 12 are arranged in the holes provided for this purpose. In this inductive Nährungsgeber 13 are inserted so that the tip 14 is of the sensor 13 are directly above the signal disc 7 in the area of one of the two signal tracks. The sensor holders 11 , 12 have a flange 15 above the housing cover 10 . Between this flange 15 and the top 16 of the housing cover 10 , a washer 17 is inserted as a spacer.

Fig. 1b verdeutlicht die konzentrische Anordnung der beiden aus Vorsprüngen 9 bzw. Löchern 8 gebildeten Signalspuren der Signalscheibe 7. Die Signalspuren der Signalscheibe 7 weisen eine volumenproportionale Teilung auf. Die Sensorhalter 11, 12 sind so oberhalb der Signalscheibe 7 angeordnet, dass sich ein Sensor oberhalb der inneren und der andere Sensor oberhalb der äußeren Signalspur befindet. Die relative Anordnung der Sensoren ist so gewählt, dass sich der eine Sensor gerade über einer Lücke zwischen zwei Vorsprüngen 9 der Signalscheibe 7 befindet, während der andere Sensor je nach Durchflußrichtung des Fluids sich noch bzw. bereits über einem induktiv detektierbaren Teil 9 der Signalscheibe 7 befindet. Auf diese Weise liefern die beiden Sensoren die in Fig. 4 gezeigten Signale, anhand derer sich sowohl die Drehgeschwindigkeit als auch die Drehrichtung des Ovalrades 5 und damit die Durchflußmenge und die Durchflußrichtung des Fluids ableiten lassen. FIG. 1b shows the concentric arrangement of the two projections 9 and of holes 8 signal traces of the signal disk 7 formed. The signal tracks of the signal disk 7 have a volume-proportional division. The sensor holder 11, 12 are arranged above the signal disc 7, a sensor above the inner and the other sensor is located above the outer signal track. The relative arrangement of the sensors is selected such that one sensor is located just above a gap between two projections 9 of the signal disk 7 , while the other sensor, depending on the direction of flow of the fluid, is still or already above an inductively detectable part 9 of the signal disk 7 located. In this way, the two sensors deliver the signals shown in FIG. 4, by means of which both the speed of rotation and the direction of rotation of the oval wheel 5 and thus the flow rate and the flow direction of the fluid can be derived.

Die Verwendung von unterschiedlich dicken bzw. einer Mehrzahl von Unterlegscheiben 17 zwischen Sensorhalter-Flansch 15 und der Oberseite 16 des Gehäusedeckels 10 ermöglichen eine einfache axiale Justage, d. h. ein Verschieben der Sensorhalter 11, 12 in Richtung ihrer Längsachsen und damit eine Justage der Sensoren 13, wodurch ein optimaler Arbeitsabstand der Sensorspitze 14 zur Signalscheibe 7 einstellbar ist. The use of washers of different thicknesses or a plurality of washers 17 between the sensor holder flange 15 and the upper side 16 of the housing cover 10 enables simple axial adjustment, ie a displacement of the sensor holders 11 , 12 in the direction of their longitudinal axes and thus an adjustment of the sensors 13 , whereby an optimal working distance of the sensor tip 14 to the signal disk 7 can be set.

Bei der hier gezeigten Ausgestaltung der Erfindung existiert neben den beiden Ovalrädern 5, 5' nur ein einziges weiteres bewegtes Bauteil, die Signalscheibe 7, woraus eine besonders einfache Ausgestaltung resultiert. In the embodiment of the invention shown here, in addition to the two oval wheels 5 , 5 ', there is only a single further moving component, the signal disk 7 , which results in a particularly simple embodiment.

Durch die Verlagerung des Impulsabgriffs in den Druckausgleichsraum zwischen Meßraumabschlußdeckel 4 und Gehäuse- Deckel 10 lassen sich bedeutende Verbesserungen der Abgriffsgestaltungsmöglichkeiten erzielen, insbesondere erlauben die großzügigen Platzverhältnisse eine hohe Impulszahl mit exakter volumenproportionaler Teilung. By relocating the pulse tap into the pressure compensation space between the measuring chamber cover 4 and the housing cover 10 , significant improvements in the tap design options can be achieved, in particular the generous space conditions allow a high number of pulses with an exact volume-proportional division.

Dadurch bedingt, dass die verwendeten induktiven Sensoren auch eine statische Funktion besitzen, d. h. beliebig lange ein- bzw. ausgeschaltet bleiben, läßt sich auch bei sehr geringen Durchflußmengen (Schleichmengen) eine sichere Signalgebung erreichen. Auch ein völliger Stillstand des Volumenzählers wird so sicher erkannt. This means that the inductive sensors used also have a static function, d. H. any length stay on or off can also be very low flow rates (creeping amounts) a safe Reach signaling. Also a complete standstill of the Volume meter is thus reliably recognized.

Für den Fall, dass die Sensorhalter 11, 12 als Vollgehäuse ausgebildet sind, sind diese oberhalb der Signalscheibe 7 gegen den Zählerinnenraum vollständig abgeschlossen, so dass der Sensor 13 bzw. die Sensorelektronik auch bei laufendem Betrieb des Volumenzählers 1 im fluidgefüllten Zustand ausgetauscht werden kann. In the event that the sensor holders 11 , 12 are designed as full housings, these are completely sealed off above the signal disk 7 against the interior of the meter, so that the sensor 13 or the sensor electronics can be replaced even when the volume meter 1 is in operation in the fluid-filled state.

Fig. 2a zeigt einen Volumenzähler, der in seinem Aufbau im wesentlichen dem in Fig. 1a und 1b gezeigten Ovalradzähler entspricht. Allerdings ist hier die Meßkammer 3 nicht in das Zähler-Gehäuse 2 integriert, sondern als separates Bauteil innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildet. FIG. 2a shows a volume counter which essentially corresponds in its structure to the oval wheel counter shown in FIGS. 1a and 1b. However, here the measuring chamber 3 is not integrated into the meter housing 2 , but is designed as a separate component within the housing 2 .

Auf der Verlängerung 6 des Ovalrades 5 sind zwei Signalscheiben 7, 7' parallel und in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet, wobei die obere Signalscheibe 7' einen gegenüber der unteren Signalscheibe 7 verminderten Durchmesser aufweist. Diese Mindermaß der oberen Signalscheibe 7' ist derart gestaltet, dass die Signalspur der unteren Signalscheibe 7 entlang des vollen Umfangs der unteren Signalscheibe 7 freiliegt. Die in den Deckel 10 des Zähler- Gehäuses 2 eingebrachten Sensorhalter 11, 12 sind derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass der eine Sensor 13 sich in einem optimalen Arbeitsabstand zur Signalspur der unteren Signalscheibe 7 befindet, während der andere in einem eben solchen Abstand zur Signalspur der oberen Signalscheibe 7' angeordnet ist. On the extension 6 of the oval wheel 5 , two signal disks 7 , 7 'are arranged in parallel and at a certain distance from one another, the upper signal disk 7 ' having a reduced diameter compared to the lower signal disk 7 . This Mindermaß the upper signal disc 7 'is designed such that the signal track of the lower signal disc 7 is exposed along the full circumference of the lower signal disc. 7 The sensor holders 11 , 12 introduced into the cover 10 of the counter housing 2 are designed or arranged such that one sensor 13 is at an optimal working distance from the signal track of the lower signal disk 7 , while the other is at the same distance from the signal track the upper signal disk 7 'is arranged.

Oberhalb der Meßkammer 3 ist ein Führungsteil 19 mit U- förmigem Querschnitt vorgesehen, das mit den Enden seiner freien Schenkel auf der Oberseite der Meßkammer 3 aufsitzt und in seinem parallel zur Oberseite der Meßkammer 3verlaufenden Mittelbereich eine Bohrung 20 besitzt, die zur Aufnahme der Verlängerung 6 der Welle A des Ovalrades 5 dient. Above the measuring chamber 3 there is a guide part 19 with a U-shaped cross-section, which rests with the ends of its free legs on the upper side of the measuring chamber 3 and has a bore 20 in its central region running parallel to the upper side of the measuring chamber 3 , for receiving the extension 6 of the shaft A of the oval wheel 5 is used.

Fig. 2b zeigt die Ausbildung der Signalscheiben 7, 7' als Fahnenscheiben, so dass die Signalspuren durch volumenproportional ausgebildete bzw. angeordnete Vorsprünge 9 gebildet sind. Auch bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sensorhalter 11, 12 so im Deckel 10 des Zähler- Gehäuses 2 angeordnet, dass ein Sensor über einer Lücke der ersten Fahnenscheibe 7' angeordnet ist, während sich der zweite Sensor noch bzw. bereits teilweise über einem Vorsprung 9 der anderen Fahnenscheibe 7 befindet. FIG. 2b shows the formation of the signal disks 7, 7 'are such that the signal tracks by volume proportional formed or arranged projections 9 formed as flags discs. In the exemplary embodiment shown here, too, the sensor holders 11 , 12 are arranged in the cover 10 of the counter housing 2 in such a way that a sensor is arranged over a gap in the first flag disk 7 'while the second sensor is still or already partially over a projection 9 of the other flag disk 7 is located.

In einer auf der Außenumfangsfläche der Sensorhalter 11, 12 vorgesehenen Nut ist ein O-Ring 18 angeordnet, der eine Abdichtung zwischen Sensorhalter 11, 12 und dem Deckel 10 des Zähler-Gehäuses 2 bewirkt. An O-ring 18 is arranged in a groove provided on the outer circumferential surface of the sensor holders 11 , 12 , which causes a seal between the sensor holder 11 , 12 and the cover 10 of the meter housing 2 .

Fig. 3a zeigt einen Ovalradzähler, der eine Kombination der in den Fig. 1a, b und 2a, b gezeigten Systeme darstellt. FIG. 3a shows an oval gear meter, which represents a combination of the systems shown in FIGS . 1a, b and 2a, b.

Der hier gezeigt Volumenzähler 1 weist eine separat innerhalb des Zähler-Gehäuses angeordnete Meßkammer 3 auf und besitzt darüber hinaus eine einzige Signalscheibe 7, die zwei konzentrische Signalspuren aus volumenproportional ausgebildeten bzw. angeordneten Vorsprüngen 9 und Löchern 8 aufweist. Oberhalb der Oberseite der Meßkammer 3 ist ein Führungsteil 19 mit einer Bohrung 20 zur Aufnahme der Verlängerung 6 des Ovalrades 5 vorhanden. The volume meter 1 shown here has a measuring chamber 3 arranged separately within the meter housing and also has a single signal disk 7 which has two concentric signal tracks made of projections 9 and holes 8 which are designed or arranged in proportion to the volume. Above the top of the measuring chamber 3 there is a guide part 19 with a bore 20 for receiving the extension 6 of the oval wheel 5 .

Fig. 3b zeigt noch einmal die aus Fig. 1b bekannte Ausgestaltung der Signalscheibe 7 mit zwei konzentrisch angeordneten Signalspuren in Verwendung bei einem aus Fig. 2a bekannten Volumenzähler 1 mit separater Meßkammer 3. FIG. 3b shows again known from Fig. 1b configuration of the signal disk 7 with two concentrically arranged in use in a signal traces in FIG. 2a known volume meter 1 with a separate measuring chamber. 3

Fig. 4 zeigt die Ausgangssignale zweier Sensoren eines Volumenzählers 1 gemäß den Fig. 1a bis 3b, bei dem die Sensoren so angeordnet sind, dass die Sensorsignale eine relative Phasenlage von 90° bei Vorwärtslauf und 270° bei Rückwärtslauf des Volumenzählers 1 besitzen. Bei dem hier gezeigten Messungsbeispiel eilt das Signal S1 des ersten Sensors dem Signal S2 des zweiten Sensors um ein Viertel einer Signal-Periodendauer T voraus, wodurch ein Vorwärtslauf des Volumenzählers 1 angezeigt ist. Bei Rückwärtslauf des Zählers wäre das Signal S2 zusätzlich noch einmal um 180°, d. h. um die Hälfte der Signal-Periodendauer T gegenüber dem Signal S1 verschoben. FIG. 4 shows the output signals of two sensors of a volume counter 1 according to FIGS . 1a to 3b, in which the sensors are arranged such that the sensor signals have a relative phase position of 90 ° when the volume counter 1 is running forward and 270 ° when it is running backwards. In the measurement example shown here, the signal S1 of the first sensor leads the signal S2 of the second sensor by a quarter of a signal period T, which indicates that the volume counter 1 is running forward. If the counter were to run backwards, the signal S2 would additionally be shifted again by 180 °, ie by half the signal period T compared to the signal S1.

Die vorstehend beschriebenen Zeichnungen besitzen lediglich exemplarischen und keinesfalls beschränkenden Charakter. Zusätzlich zu der dargestellten Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Ovalradzählern ist insbesondere auch die Verwendung mit anderen bekannten Typen von Volumenzählern wie beispielsweise Zahnradzählern, Treibschiebern, Bi-Rotor-Zählern und Ringkolbenzählern ohne weiteres möglich. Bezugszeichenliste 1 Volumenzähler (Ovalradzähler)
2 Zähler-Gehäuse
3 Meßkammer
4 Meßraumabschlußdeckel
5, 5' Ovalräder
6 Verlängerung von 5
7, 7' Signalscheiben
8 Loch
9 Vorsprung
10 Gehäuse-Deckel
11, 12 Sensorhalter
13 Sensor
14 Sensorspitze
15 Flansch
16 Oberseite des Gehäuse-Deckels (10)
17 Unterlegscheibe
18 O-Ring
19 Führungsteil
20 Bohrung
A, A' Drehachsen/Wellen
S1, S2 Sensorsignal
T Signal-Periodendauer
The drawings described above are only exemplary and in no way restrictive. In addition to the illustrated use of the device according to the invention in oval gear meters, use with other known types of volume meters, such as gear meters, traction slides, bi-rotor meters and ring piston meters, is also possible without any problems. Reference Signs List 1 volume counter (oval gear meter)
2 counter housings
3 measuring chamber
4 measuring room end cover
5 , 5 'oval wheels
6 extension of 5
7 , 7 'signal discs
8 holes
9 head start
10 housing cover
11 , 12 sensor holder
13 sensor
14 sensor tip
15 flange
16 top of the housing cover ( 10 )
17 washer
18 O-ring
19 guide part
20 hole
A, A 'axes of rotation / shafts
S1, S2 sensor signal
T signal period

Claims

1. Volume meter ( 1 ) with a measuring chamber ( 3 ) arranged inside a housing ( 2 ), through which a fluid can flow, and at least one inside the measuring chamber ( 3 ) arranged, rotatably mounted and by a volume flow of the fluid rotatable rotor ( 5 , 5 '), which is arranged for the quantitative measurement of the volume flow, in that at least one signal transmitter is connected to the one or more rotatable rotors ( 5 , 5 ') and rotates together with this or these, and in that at least one sensor ( 13 ) inserted into a wall of the housing facing the signal transmitter (s) is provided for signal formation , characterized in that
the signal generator (s) is a signal disc ( 7 , 7 ') or signal discs ( 7 , 7 ');
at least one signal disc ( 7 , 7 ') directly above the rotor ( 5 , 5 ') or the rotors ( 5 , 5 ') at an extension of the rotor ( 5 , 5 ') or the rotors ( 5 , 5 ') outside the measuring chamber ( 3 ), but is arranged within the housing;

2. Volume meter according to claim 1, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') are designed as flag disks.

3. Volume meter according to claim 1, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') are designed as perforated disks.

4. Volume meter according to claim 2 or 3, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') have a volume-proportional arrangement of projections ( 9 ) or holes ( 8 ).

5. Volume meter according to one of the preceding claims, characterized in that a signal disk ( 7 , 7 ') is arranged on at least two different rotors ( 5 , 5 ').

6. Volume meter according to claim 1 to 4, characterized in that at least two signal disks ( 7 , 7 ') are arranged on a single rotor ( 5 ).

7. Volume meter according to claim 6, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') are combined into a single component ( 7 ), which is also a flag and perforated disk with concentric signal tracks from projections ( 9 ) or holes ( 8 ) is trained.

8. Volume meter according to one of the preceding claims, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') consist of chromium steel or chromium-nickel steel in V2A or V4A quality.

9. Volume meter according to one of the preceding claims, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') consist of a material which can be detected by inductive proximity sensors ( 13 ), in particular of copper or aluminum.

10. Volume meter according to claim 8 or 9, characterized in that the sensors ( 13 ) are designed as inductive proximity sensors.

11. Volume meter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sensors ( 13 ) are designed as magnetic field sensors.

12. Volume meter according to claim 11, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') are magnetized in partial areas.

13. Volume meter according to claim 11 or 12, characterized in that the signal disks ( 7 , 7 ') in some areas have a magnetized assembly, in particular in the form of permanent magnets.

14. Volume counter according to claim 12 or 13, characterized in that the magnetized partial areas of the signal disks ( 7 , 7 ') are designed to be volume-proportional.

15. Volume meter according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors ( 13 ) are each sealed and introduced, in particular screwed, into a sensor holder ( 11 , 12 ).

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing has a substantially flat cover ( 10 ).

17. Volume meter according to claim 16, characterized in that the sensor holders ( 11 , 12 ) are arranged in sealed holes in the cover ( 10 ) of the housing ( 2 ).

18. Volume meter according to claim 17, characterized in that the sealing is carried out by an O-ring ( 18 ) which is arranged in a groove provided on an outer peripheral surface of the sensor holder ( 11 , 12 ).

19. Volume meter according to one of claims 15 to 18, characterized in that the sensor holders ( 11 , 12 ) are displaceable in their longitudinal direction for the axial adjustment of the sensors ( 13 ).

20. Volume meter according to one of claims 15 to 19, characterized in that the axial adjustment of the sensors ( 13 ) can be carried out by means of washers ( 17 ) which are provided between a flange ( 15 ) provided on the sensor holder ( 11 , 12 ) and the upper side ( 16 ) of the housing cover ( 10 ) are arranged.

21. Volume meter according to one of claims 15 to 20, characterized in that the sensor housing is designed as a sensor holder ( 11 , 12 ).

22. Volume meter according to one of claims 15 to 21, characterized in that the sensor holder ( 11 , 12 ) are designed as a full housing, so that an expansion of an electronics of the sensor ( 13 ) with built-in sensor ( 13 ) and fluid-filled meter interior can be carried out.

23. Volume meter according to one of the preceding claims, characterized in that when using a plurality of signal disks ( 7 , 7 ') or tracks, the associated sensors ( 13 ) are arranged relative to one another in such a way that individual signal channels have a specific phase angle to one another.

24. Volume meter according to claim 23, characterized in that that by the relative phase relationship of the individual channels a flow direction is detectable.

25. Volume meter according to claim 23 or 24, characterized in that when using two signal disks ( 7 , 7 ') or tracks and two sensors ( 13 ), the channels have a phase angle of 90 ° with forward and 270 ° with reverse running of Have counter ( 1 ).

26. Volume meter according to one of the preceding claims, characterized in that the signal disc (s) ( 7 , 7 ') is or are produced by laser cutting.

27. Volume meter according to one of the preceding claims, characterized in that the signal disk (s) ( 7 , 7 ') is or are punched.