CN105765350A - 用于润滑***的流量测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种流量测量装置包括：壳体，其具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的通道；轴，其设置在所述壳体内并且可绕中心轴线旋转；以及流量检测器，其安装在所述轴上并且至少部分地设置在所述通道内，使得通过所述通道的流体流量使检测器围绕中心轴线旋转。磁体安装在所述轴上并且与所述检测器沿轴向间隔开。传感器设置在所述壳体内，并且配置成随着所述轴绕中心轴线有角度地位移来感测所述磁体的旋转，以便检测所述流量检测器的角位移。优选地，所述传感器包括开关，其在磁体的任一极靠近所述开关时可从打开和关闭状态调节。处理器与开关连接，并且确定通过通道的流量体积和/或流速。

Description

用于润滑***的流量测量装置
技术领域
本发明涉及一种流量测量装置，特别涉及用于与高粘性润滑剂一起使用的这种装置。
背景技术
流量检测或测量装置对于润滑***来说特别重要，因为这种装置确认充分的润滑已实际上被分配给关键的***部件。这种流量测量装置通常包括壳体，该壳体含有用于执行待测量的部分流量的通道和用于检测或实际测量通过通道的流量的检测/测量部件或组件。以往的测量装置使用的部件比如是检测或测量流量的热敏电阻、传感器、感应传感器或其它复杂的电子设备以及接收和评估来自特定测量单元的信息的通常所需的专门设备，比如定制的控制器。这些公知的测量装置通常相对昂贵，并且常常不足够稳固以在许多润滑***常经历的极端温度下运行。
发明内容
在一方面，本发明涉及一种用于测量流体流量的装置，所述装置包括壳体，其具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的通道。一轴设置在所述壳体内并且可绕中心轴线旋转。流量检测器安装在所述轴上并且至少部分地设置在所述通道内，使得通过所述通道的流体流量使检测器围绕中心轴线旋转。此外，磁体安装在所述轴上并且与所述检测器沿轴向间隔开，以及传感器设置在所述壳体内。所述传感器配置成随着所述轴围绕中心轴线有角度地位移来检测所述磁体的旋转，从而检测所述流量检测器的角位移。
在另一方面，本发明还涉及一种用于测量流体流量的装置，所述流量测量装置包括壳体，其具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的通道。一轴设置在所述壳体内并且可绕中心轴线旋转。流量检测器安装在所述轴上并且至少部分地设置在所述通道内，使得通过所述通道的流体流量使检测器围绕中心轴线旋转。此外，磁性杆安装在所述轴上，与所述检测器沿轴向间隔开，并且具有两个相对的端部和在这两个端部之间延伸的中心线，一个杆端部提供北极，另一个杆端部提供南极。所述杆大致定心于所述轴线上，使得所述中心线大致垂直于所述中心轴线延伸，且这两个杆端部大致沿着围绕中心轴线的圆形路径位移。此外，开关设置在所述壳体内，并且配置成在所述北极和南极中的任一个接近最靠近于所述开关的圆形路径上的一位置时从第一配置调节到第二配置，并且配置成在所述北极和南极中的每一个接近位于与所述开关大致等距离的圆形路径上的两个位置中的单独一个时从第二配置调节到第一配置。所述第一和第二配置其中之一是关闭状态，所述第一和第二配置中的另一个是打开状态。
在另一方面，本发明涉及一种用于测量高粘性流体流量的装置，所述流量测量装置包括壳体，其具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的通道。一轴设置在所述壳体内并且可绕中心轴线旋转，所述轴线大致垂直于所述通道的至少一个截面延伸。大致圆柱形流量检测器盘安装在所述轴上，具有围绕所述中心轴线沿周向间隔开的多个空腔，并且至少部分地设置在所述通道内，以便基本上阻碍所述通道的截面。因此，流过所述通道的流体接触所述盘，至少部分地填充所述空腔中的至少一个并且使所述盘围绕中心轴线旋转，同时所述盘输送流体通过所述流动通道截面。此外，传感器设置在所述壳体内，并且配置成检测所述轴围绕中心轴线的旋转，以便检测所述检测器盘的角位移。处理器与所述传感器电联接，并且配置成确定通过所述通道的流体的流速和/或通过所述通道的流体的流量总体积。
附图说明
通过结合所附的附图来阅读，将对前面的发明内容以及本发明优选实施例的详细描述进行更好地理解。为了说明本发明，示意性的目前优选的实施例示出在附图中。然而，应当理解的是，本发明不限于所示的精确布置和手段。在附图中：
图1是根据本发明第一优选结构的流量测量装置的分解视图；
图2是测量装置的后底部透视图，示出了处理器的更加示意性的视图；
图3是通过图1的线3-3的透视剖面图；
图4是通过图1的线4-4的横截面图；
图5是图4的中央部分的剖开的放大视图；
图6是通过图2的线6-6的透视剖面图：
图7A-7D(总称为图7)分别是图6的中央部分的剖开的横截面图，各个图示出了测量装置的磁体的不同角位置；
图8是流量测量装置的传感器和检测器组件的透视图；
图9是图8的检测器组件的轴、流量检测器和磁体的分解视图；
图10是通过图1的线3-3的横截面图，示出了流量测量装置的壳体；
图11是通过图1的线4-4的横截面图，示出了流量测量装置的壳体；
图12是通过图2的线6-6的横截面图，示出了流量测量装置的壳体；
图13是通过图1的线3-3的另一横截面图，示出了与润滑剂***相连的测量装置，并且示出了通过该装置的流动；
图14是图13的中央部分的剖开的放大视图；
图15是通过图1的线15-15的横截面图；
图16是图15的中央部分的剖开的放大视图；
图17是根据本发明的第二优选结构的流量测量装置的分解视图；
图18是通过图17的线18-18的横截面图；
图19是通过图18的线19-19的横截面图；
图20是图19的一部分的放大视图；
图21是第二优选结构的壳体的基座的俯视图；
图22是通过图21的线22-22的横截面图；
图23是通过图17的线23-23的横截面图；
图24是通过图18的线24-24的横截面图；以及
图25是检测器组件的放大的分解视图。
具体实施方式
某些术语用于以下描述仅是为了方便而不是限制性的。词语“右”、“左”、“下”、“上”、“向上”、“向下”以及“朝下”表明的是在附图中所参照的方向。词语“内”、“向内”和“外”、“向外”分别指朝向和远离所描述的元件的指定中心线或几何中心的方向，该特定含义根据上下文是显而易见的。此外，如本文所用，“连接”一词是指包括两个构件之间的直接连接(其间没有任何其他部件)以及构件之间的间接连接(其间插有一个或多个其它构件)。此外，本文所用的术语“流体”旨在包括能够通过通路、通道、管路或类似结构而被输送的液体和半固体，且术语“流动”是指“流体”的任何这种运动、运输或传输。术语包括上面特别提到的词语、它们的衍生词、以及类似含义的词。
下面详细参照附图(其中在所有附图中相同的数字用来表示相同的元件)，在图1-25中示出了装置10，其用于测量流体F的流量，优选的是高粘性流体，比如润滑脂或其他相对“稠密”的润滑剂。流量测量装置10基本上包括壳体12、设置在壳体12内且可绕中心轴线15旋转的轴14、安装在轴14上的流量检测器16以及配置成检测轴14绕轴线15旋转的传感器18。壳体12具有与润滑剂管线1(图13)的第一部分1a相连的入口20、与润滑剂管线1的第二部分1b相连的出口22、以及在入口20与出口22之间延伸的流动通道24。流量检测器16至少部分地设置在通道24的“测量”截面25内，使得流体F通过通道24的流动使检测器16绕中心轴线15旋转。此外，流量测量装置10优选地还包括处理器26，其与传感器18电联接并且配置成确定通过通道24的流体F的流速和/或通过通道24的流体F的流量总体积，如在下面进一步详细讨论。
优选地，磁体30安装在轴14上并且与检测器16沿轴向间隔开，使得轴14、流量检测器16和磁体30形成检测器组件17，如最佳在图5、8和18中所示。传感器18配置成随着轴14绕中心轴线15有角度地位移来检测磁体30的旋转，以便因此检测流量检测器16的角位移。可替代地，传感器18可直接检测轴14的旋转或者检测安装在轴14上或与之形成的另一部件，例如比如在轴14上的传感光学标记或安装在轴14上的齿轮(均未示出)。
在优选的结构中，磁体30包括具有两个相对端部34A、34B的大致圆柱形杆32和在这两个端部34A、34B之间延伸的中心线35。一个杆端部34A提供北磁极N，另一个杆端部34B提供南磁极S。另外，杆32大致居中于轴线15上，使得中心线35大致垂直于中心轴线15延伸并且大致上与之相交，两个杆端部34A、34B大致位于与轴线15等距离。因此，两个杆端部34A、34B随着轴14绕轴线15旋转而大致沿着绕中心轴线15延伸的圆形路径PC(图7)位移。
采用这种布置，每个北极N和南极S分别有角度地位移通过圆形路径CP上的第一、第二、第三和第四角位置A1、A2、A3、和A4，它们沿周向绕轴线15间隔开约九十度(90°)，如图7所示。此外，传感器18相对于轴14和磁性杆32定位成使得第一角位置A1大致靠近传感器18，第三位置A3最远离传感器18，且第二和第四位置A2、A4大致等距离于传感器18。
采用优选的磁体30，传感器18优选地包括设置在壳体12内并且可在第一和第二配置C1、C2之间调节的开关40，最优选的是簧片开关。第一和第二配置C1、C2之一处于关闭状态(图7B和7A)，第一和第二配置C1、C2中的另一个处于打开状态(图7A和7B)。开关40配置成在北极N和南极S中的任何一个接近圆形路径PC上的第一角位置A1即最接近于开关40的位置时从第一配置C1调节到第二配置C2，而另一极N或S从而接近最远端位置A3，如图7A和7C所示。开关40还配置成在北极N和南极S中的每一个接近位于大致等距离于开关40的圆形路径PC上的第二和第四角位置A2、A4时从第二配置C2调节到第一配置C1，如图7B和7D所示。
因此，第二和第四角位置A2、A4位于距开关40足够的距离，使得两个极N和S中的每一个的磁场/围绕其的磁场太弱而不能产生足够的力来影响开关40。此外，如果开关40是“常闭开关”，则第一配置C1处于关闭状态且第二配置C2处于打开状态，如图7所示，可替代地，如果开关40是“常开开关”，则第一配置C1处于打开状态且第二配置C2处于关闭状态(未示出)。在这两种情况下，随着通道24内的流体流动使检测器16旋转，有角度地位移的磁体30促使开关40对于检测器16绕轴线16的每一转打开两次且关闭两次。
另外，处理器26配置成检测开关40何时调节到打开状态C2和/或开关40何时调节到关闭状态C1，并且使用所检测到的开关的开闭来确定检测器16绕轴中心轴线15的角位移和/或检测器16绕轴线15的角速度。更具体地，开关40的打开或关闭的每一次出现产生电脉冲，使得处理器26检测到检测器16在其接收到脉冲时已绕轴线15旋转了约“四分之一圈”或九十度(90°)。通过计量开关40产生的脉冲数量，处理器26可以计算流量检测器16的总的角位移，并且通过同时跟踪接收脉冲之间所经过的时间还可以计算出旋转检测器16的角速度16。随着流量检测器16的角位移可以与流过通道测量截面25的流体F的体积相关联，处理器26配置(即编程或硬连线)成确定通过通道24的流速和/或流量的总体积。上文已经描述了基本元件和功能，下面将更加详细地对本流体测量装置10的这些及其他元件进行描述。
下面参照图1、8、9、15-17、19和20，流量检测器16优选包括具有尺寸被确定成接收轴16的中心开口51的圆柱形主体或盘50和围绕中心轴线15沿周向间隔开的多个空腔52。最优选地，检测器盘50通常形成为传统的齿轮(例如正齿轮)，但可替代地还可以形成为桨轮或通常能够如本文所述的那样起作用的任何其它适当的结构。如最佳示于图16和20，每个空腔52至少部分地可填充有流体F的一部分fP，使得检测器16在盘50绕中心轴线15的旋转过程中输送流体部分fP通过流动通道测量截面25。更具体地，流体F在流过通道24的任何特定瞬间进入位于通道测量截面25的上游侧U内的特定腔52，由此施加压力于绕中心轴线15产生转矩的盘/齿轮50上，引起检测器16和轴14绕轴线15旋转。空腔52内的流体部分fP由盘50承载，直至到达通道截面25的下游侧D，在该点处流体部分流出空腔52，通过由旋转盘50所产生的离心力的协助，进入通道截面25。
如图1、8、9和15所示，在流量测量装置10的第一结构中，流量检测器16是单个盘或齿轮50，其独立于未同轴安装在轴14上的任何部件旋转且大致传送流过通道截面25的流体F的整个体积。更具体地，盘/齿轮50基本上阻碍通道测量截面25，如下面详细描述，使得基本上流过通道14的流体F的整个体积由轮50承载通过通道截面25。换言之，穿过通道测量截面25的基本上所有的流体F被承载在盘空腔52内，而不是围绕轮50的周边流动。因此，流量检测器16的角位移与流过通道24的流体F的实际体积更加紧密相关。这样的布置比“桨轮”装置更加准确，其中可旋转检测器(未示出)仅部分地设置在流动通道中，使得流体的主要部分流过检测器，而没有接触。例如，特别是采用高粘性流体(例如润滑脂)，穿过通道径向横截面的流体的流速可以变化，流量的一部分可以以比流量的另一部分更大或更小的速率剪切和移动，这不会由仅部分地***通道中的检测器来确定。
如图17-25所示，在流量测量装置10的第二目前优选的结构中，流量测量装置10还包括第二“惰”齿轮54，其具有多个空腔55且设置在与轴14间隔开的可旋转轴56上，轴56可围绕与轴线15大致平行的轴线57旋转。惰轮54至少部分地位于流量测量截面25内，并且与检测器齿轮50啮合。采用该结构，流入测量通道截面25的流体F被划分，以便围绕每个齿轮50和54的周边的一部分流动，尽管只有轴14的旋转被检测和监测，如上所述。同时，盘/齿轮50和惰齿轮54基本上阻碍通道测量截面25，如在下面进一步详细描述，使得基本上流过通道14的流体F的整个体积由这两个轮50、54承载通过通道截面25。因此，由于采用如上所述的第一结构，基本上穿过通道测量截面25的所有流体F被承载在两个盘/轮50、54的空腔52、55内，而不是围绕每个盘/轮50或54的周边流动，使得流量检测器角位移与通过通道24的实际流体流量体积更加精确地相关联。此外，围绕两个盘/轮50、54的流速由直接测量通过轮50、54的流量来确定，然后在流量测量装置10的操作之前使所测量的流量与轴14的旋转相关联。
参照图1-3、10、13和14，在第一流量测量装置结构中，壳体12优选地包括大致矩形块60，其具有用于安装流量检测器组件17的分别在前后表面61A、61B之间延伸并提供流动通道24的第一通孔62、在顶表面61C和底表面61D之间延伸的第二通孔64、以及用于安装传感器18的在左右侧表面62E、62F之间延伸的第三通孔66。更具体地，第一或“流动通道”孔62包括从块前表面61A向内延伸的前径向较大的外孔部68、从块后表面62B向内延伸的后径向较大的外孔部69、在前后外孔部68、69之间延伸并将它们连接和提供通道测量截面25的中央径向较小的内孔部70、以及在前后表面61A、61B之间延伸的中心线71。优选地，前孔部68适于接收润滑剂管线第一部分1a的凸联接器2(图13中的虚线)，且块60具有从后表面61A延伸并且提供凸联接器用于与润滑剂管线第二部分1b的凹联接器3(图13中的虚线)流体连接的大致圆形的筒状突起72，后外孔部69延伸通过突起72。
参照图4、5、11和15，第二或“检测器安装”孔64包括从块顶表面61C向内延伸的上径向较大的外孔部74、从底表面61D向内延伸的下径向较大的外孔部75和在上下孔部74、75之间延伸并将它们连接的中心径向较小的“台阶”内孔部76。检测器安装通孔64具有中心线77，其在轴14安装在块60内时基本上与所述轴轴线15共线。安装孔中心线74大致垂直于流动通道中心线67延伸，但与之间隔开距离AS，如图15所示。间距AS小于上孔部74的半径RB，使得上孔部74的下部74相交或“穿过”流动通道孔62的中心内孔部70。因此，当检测器组件17安装在孔64内时，检测器主体50的一部分设置在流动通道24内，并且基本上阻碍通道测量截面25。
更具体地，上孔部74是大致圆形的，并且直径尺寸被确定成以便接收检测器主体50，其中在主体50的周边与孔部74的内周表面74a(图11)之间具有最小的环形间隙。孔下端提供环形径向表面74b(图11)，检测器主体50大致布置成靠着径向表面74b，以便最大限度地减少流量检测器16和孔部74之间的轴向间隙。优选地，至少在流量检测器16上方的上孔内表面74a的一部分有螺纹以接收第一螺纹塞80，如下所述。此外，下孔部75基本上是圆形的，并且其直径尺寸被确定成以便接收磁体杆32，其中具有足够的间隙来允许磁体30的自由旋转。下孔部75具有内周表面75a，至少其下部有螺纹以接收第二螺纹塞82，如下所述。此外，台阶中心孔部76具有：上部76a，其尺寸被确定成接收圆形密封构件84优选的是O形环，以防止泄漏到下孔部75；环形肩部76b，其尺寸被确定成可旋转地支撑轴14；以及下部76c，其尺寸被确定成接收优选轴杆78的上端，如下所述。
参照图6和10-12，第三或“传感器”孔66优选的是基本上为圆形的，并且定位成使得将传感器开关40定位成靠近磁体30的第一角位置A1。更具体地，传感器孔66具有大致在左右侧表面61E、61F之间垂直延伸的中心线67并且在沿中心线67的所有点具有基本恒定的内直径(未示出)。此外，传感器孔66大致在流动通道孔62的前孔部68下面间隔开，并且大致相邻于安装孔64的下孔部75延伸，如最佳在图10中示出。因此，当传感器18安装在孔66内时，优选地居中位于传感器主体100内的传感器开关40定位成使得任一磁体杆端部34A或34B即北极N和南极S的磁场施加足够的力，以在杆端部34A、34B处于或靠近第一角位置A1时而不是在两个端部34A、34B都靠近第二或第四角位置A2、A4时来影响或调节开关40。
下面参照图17-24，在流量测量装置10的第二目前优选的结构中，壳体12优选地包括提供流动通道24并且含有流量检测器16的基座100、安装到基座100的下侧并且至少容纳检测器组件17和传感器18的一部分的传感器块102、以及安装到基座100的上侧并且提供接近流量检测器16的盖104。基座100包括在前后表面101A、101B之间延伸并提供流动通道24的通孔106以及分别从顶部表面101C和底部表面101D并且在侧表面101E、101F之间横向地向内延伸的上下基本上为矩形的凹部108A、108B。双叶形通孔110和四个联接器通孔112在上下凹部表面109A、109B之间延伸，叶形孔110与流动通道通孔106相交并且提供流量测量截面25。
更具体地，“流动通道”孔106包括从块前表面101A向内延伸的前径向较大的外孔部107、从块后表面101B向内延伸的后径向较大的外孔部109、每个都在独立的外孔部101A、101B和叶形孔110之间延伸的两个中心的径向较小的内孔部111A、111B、以及在前后表面101A、101B之间延伸的中心线113。优选地，前孔部107适于接收润滑剂管线第一部分1a的凸联接器(未示出)，后孔部109适于接收润滑剂管线第二部分1b的凸联接器(未示出)。另外，叶形检测器孔110具有用于接收检测器主体/轮50的第一部分圆形部分114和用于接收惰轮54的第二部分圆形部分116，每个部分114、116的直径尺寸被确定成使得分别在每个轮50、54的周边与每个孔部114、116的每个部分115、117的部分圆形内表面之间具有最小的环形间隙。
参照图17、18、23和24，传感器块102具有用于安装检测器组件17的部分的在顶表面103A与底表面103B之间延伸的台阶“轴”通孔118、用于安装传感器18的在左右侧表面103C、103D之间延伸的“传感器”通孔120、以及从顶表面103A向内延伸的四个螺纹紧固孔122(图17中仅示出了三个)。轴孔118位于传感器块102上，使得孔118在传感器块102与基座100连接时基本上与检测器孔110的第一圆形叶部114共线，如下所述。此外，轴孔118具有用于可旋转地支撑轴14的上部的上大致圆形的轴环部118a、如下面所述的用于接收优选的传感器组件17的轴承132的下大致圆形部118b、以及其内可旋转地设置有磁体30的中心大致圆形部118c。此外，传感器孔120优选地大致为圆形，并且定位成使得将传感器开关40定位成靠近磁体30的第一角位置A1。
更具体地，传感器孔120具有大致在左右侧表面103C、103D之间垂直延伸的中心线121并且在沿中心线121的所有点具有基本恒定的内直径(未示出)，并且大致相邻于轴孔118的中心部118c延伸。因此，当传感器18安装在孔120内时，优选地中央位于传感器主体140内的传感器开关40定位成使得任一磁体杆端部34A或34B即北极N和南极S的磁场施加足够的力，以在杆端部34A、34B处于或靠近第一角位置A1时而不是在两个端部34A、34B都靠近第二或第四角位置A2、A4(参见图7)时来影响或调节开关40。
特别参照图17，盖104优选地包括大致矩形的块124，其具有在顶表面125A和底表面125B之间延伸的四个间隙孔126。盖块124可设置在基座100的上凹部108A内，使得盖间隙孔126中的每一个可与基座联接器孔112中的单独一个对准。此外，传感器块102的上端102a的尺寸被确定成装配在下凹部108B内，使得块紧固孔122中的每一个可与基座联接器孔112中的单独一个对准。当盖104和传感器块102定位在基座100上时，螺纹紧固件126通过四组对准孔126、112、122中的每一个***，以便将盖104和传感器块102连接到基座100，从而将优选的两个盘/轮50、54封闭在基座100的流量测量截面25内。
下面参照图1、4、5、8、9、17、18和25，如上所述，检测器组件17的轴14优选地包括具有上径向较小部78a和下径向较大部78b的“台阶”圆柱形杆78。轴上部78a的尺寸被确定成装配在检测器主体50的中央开口51内，使得将流量检测器16安装在轴14上。轴下部78b具有的通孔79的尺寸被确定成接收磁体杆30，从而将磁体30安装在轴14上。
如图1、4、5、8和9所示，在流量测量装置10的第一结构中，检测器组件17优选地包括上下轴支承86、88，每个都配置成可旋转地支撑轴端14a、14b中的单独一个。优选地，上轴支承86由中央闭合孔90提供，其沿轴向延伸到第一螺纹塞80中并且其尺寸被确定成以松动配合接收轴上端14a。另外，下轴支承88由设置在沿轴向延伸到第二螺纹塞82中的闭合中央孔93内的金属球92提供，轴第二端14b坐落在球92的上端上，以便紧贴着其旋转。
此外，除了用来支撑检测器组件轴14之外，第一和第二塞构件80、82还用于分别包围安装通孔64的单独端部64a、64b。每个塞构件80、82包括具有分别相对的内外端部94a、94b的大致为圆柱形主体94、螺纹外周表面95、以及在圆柱形主体94的外端94b的六角头95，每个塞孔90、93(如上所述)从主体内端部部94a向内延伸。当检测器组件17安装在壳体12中时，第一塞构件80与安装孔64的上孔部74螺纹接合，且圆形的密封构件96(例如O形环)优选地设置在第一塞头95和壳体上表面61C之间，最优选的是在头95中的环形槽97内。在第一塞80完全就位于孔部74内之后，检测器主体50松散地介于塞内端部94a与孔端部径向表面74b之间，从而减少了围绕检测器主体50的空间，以确保流体由检测器16输送，而不是围绕主体50泄漏。此外，第二塞构件82与安装孔60的下孔部75螺纹接合，使得头95抵靠着壳体下表面61D就位。当第二塞82在孔部75内就位后，球92接触轴第二端14b以可旋转地支撑轴14。
下面参照图17、18和25，在流量测量装置10的第二结构中，轴圆柱形杆78的下部78b具有中央肩部130和底螺纹部131。轴承132可设置在肩部130与螺纹部132之间的杆下部78b上，并且可旋转地支撑轴14。此外，圆形夹或“C形夹”134设置在从轴孔下部118c向外延伸的环形槽135内，并且抵靠着轴承132的底表面132a就位。此外，螺母136被拧到轴螺纹部131上，直到压靠着轴承132的底表面132a，从而保证检测器组件17在传感器102内。
参照图1、2、6-8、17和24，优选的传感器18包括容纳簧片开关40的元件并且具有相对的轴向端部140a、140b的大致圆柱形主体140、以及从主体140的一个端部140a延伸的一对电线142(例如导线)。由于簧片开关在检测技术中是公知的，所以传感器18的详细说明是不必要的并且超出本公开的范围。此外，传感器18的电线142与处理器26电连接，处理器可以是任何适当的类型或结构，例如安装在壳体12上的嵌入式微处理器或单独的PLC、计算机等(均未显示)。在任何情况下，处理器26配置成从开关40接收电脉冲，并且被编程为根据所接收的脉冲来确定或计算通过流体测量装置10的流体流速和/或通过装置10的流体流量的总体积，如下面所讨论。
在使用之前，通过将润滑剂管线部1a、1b与流动通道24的前后孔部68、69或107、109相连，流体测量装置10流体地联接到润滑***(未示出)中，如在图13中所示。当润滑***工作时，液体/润滑剂进入前孔部68或107并且穿过进入中心孔部70或第一内孔部111A，直至到达通道测量截面25。流体/润滑剂流F接触检测器主体/齿轮50或啮合轮50、54，从而都填充暴露于流动通道24的上游侧U的那些空腔52(和第二结构中的空腔55)并且施加扭矩于检测器16上，从而使检测器16和轴14围绕着轴轴线15旋转。随着检测器16旋转，同时旋转的磁体30促使开关40周期性地打开和关闭，而润滑剂/流体由检测器16(在离散部分fP)输送到中心通道截面25的下游侧D，以便随后流过后孔部69或109并且进入润滑剂管线第二部1a。随着检测器16旋转，第二结构中的检测器主体50以及惰轮54的不同部分旋转通过通道测量截面25，使得多个空腔52(和空腔55)被依次填充在上游侧U上并且在下游侧D上被腾空，以提供流体/润滑剂的大致连续流动。
随着润滑剂流过流体测量装置10，由周期性地打开和关闭开关40产生的脉冲被连续地发送到处理器26。由于可以容易地预先确定旋转检测器16九十度(90°)所需的流体流量的量，所以可以计算通过通道测量截面25且因此通过流量检测器10的流量F的总量或体积。此外，使用来自定时电路(未示出)的信息，处理器26可以使流体体积信息与由每一给定的时间单位的脉冲数量确定的旋转轴16的角速度相关联，以确定通过通道截面25且因此通过流量测量装置10的流体流速。
本流体测量装置10相对于先前已知的流体检测或测量装置具有许多优点。通过使用作为流量检测器16的旋转轮/齿轮和作为传感器18的簧片开关，流体测量装置10的流量测量部件制造起来相对简单，因此成本相对较低，并且在所有潜在的操作温度下都很稳固。特别地，簧片开关传感器18是一种可以在宽温度范围内操作的相对便宜和简单的装置。此外，通过利用齿轮50作为检测器16并且布置轮50来基本上阻碍流体通道24，流量测量装置10比许多以前的装置更加准确，因为基本上所有的流体流量必须由检测器16输送。该特征对于具有较高粘性的润滑剂尤为重要，这些润滑剂可能会剪切和围绕先前已知的检测器流动而不被发现。
本领域技术人员要理解的是，可以在不脱离本发明的广义构思的范围内对上述实施例进行变化。因此，要理解的是，本发明并不局限于所公开的具体实施例，而是其意在覆盖如在通常在本文中以及在所附的权利要求书中限定的本发明的精神和范围内的修改。

Claims (21)

1.一种用于测量流体流量的装置，所述流量测量装置包括：
壳体，其具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的通道；
轴，其设置在所述壳体内并且能绕中心轴线旋转；
流量检测器，其安装在所述轴上并且至少部分地设置在所述通道内，使得通过所述通道的流体流量使所述流量检测器围绕所述中心轴线旋转；
磁体，其安装在所述轴上并且与所述检测器沿轴向间隔开；以及
传感器，其设置在所述壳体内并且配置成随着所述轴绕中心轴线有角度地位移来检测所述磁体的旋转，从而检测所述流量检测器的角位移。
2.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中：
所述磁体具有北极和南极，并且布置成使得所述北极和南极中的每一个有角度地位移通过绕所述轴线沿周向间隔开约九十度的第一、第二、第三和第四角位置，所述第一角位置大致上靠近所述传感器；并且
所述传感器包括开关，该开关配置成在所述北极和南极中的任一个接近所述第一角位置时从第一配置调节到第二配置并且在所述北极和南极中的每一个接近所述第二和第四角位置中的单独一个时从第二配置调节到第一配置，所述第一配置是打开状态和关闭状态中的一个，所述第二配置是打开状态和关闭状态中的另一个，使得所述开关对于所述流量检测器的每一次回转打开和关闭两次。
3.根据权利要求2所述的流量测量装置，其中，所述开关是簧片开关。
4.根据权利要求2所述的流量测量装置，还包括处理器，该处理器与所述传感器电联接，并且配置成检测所述开关何时调节到打开状态和所述开关何时调节到关闭状态中的至少一个，并且确定所述检测器绕所述轴线的角位移和所述检测器绕所述轴线的角速度中的至少一个。
5.根据权利要求2所述的流量测量装置，其中，所述磁体包括大致圆柱形的杆，该杆具有两个相对的端部和在这两个端部之间延伸的中心线，每个杆端部提供所述北极和南极中的单独一个，所述杆的中心大致位于所述轴线上，使得所述中心线大致垂直于所述中心轴线延伸，且两个杆端部定位成与所述轴线大致等距离。
6.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，所述流量检测器至少部分地设置在流动通道的截面内，并且包括具有围绕所述中心轴线沿周向间隔开的多个空腔的至少一个大致圆柱形主体，每个空腔至少部分地可填充有流体的一部分，使得所述检测器在绕所述中心轴线旋转的过程中输送这些流体部分通过所述流动通道截面。
7.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中，至少一个一对大致圆柱形主体沿轴向间隔开。
7.根据权利要求6所述的流量测量装置，其中，所述检测器的圆柱形主体形成为齿轮。
8.根据权利要求6所述的流量测量装置，其中，所述圆柱形主体基本上阻塞所述流动通道，使得基本上所有的流体由检测器输送通过所述通道截面。
9.根据权利要求1所述的流量测量装置，其中：
所述壳体包括块，块具有第一和第二开口以及大致在这些开口之间延伸且大致横向于所述流动通道的通孔；
所述轴具有沿着所述中心轴线间隔开的第一和第二端；并且
所述流量测量装置还包括第一和第二塞构件，所述第一塞构件可旋转地支撑所述轴的第一端并且可移除地设置在所述块的第一开口内，所述第二塞构件可旋转地支撑所述轴的第二端并且可移除地设置在所述块的第二开口内。
10.一种用于测量流体流量的装置，所述流量测量装置包括：
壳体，其具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的通道；
轴，其设置在所述壳体内并且能绕中心轴线旋转；
流量检测器，其安装在所述轴上并且至少部分地设置在所述通道内，使得通过所述通道的流体流使所述流量检测器围绕所述中心轴线旋转；
磁性杆，其安装在所述轴上，与所述检测器沿轴向间隔开，并且具有两个相对的端部和在这两个端部之间延伸的中心线，一个杆端部提供北极，另一个杆端部提供南极，所述杆的中心大致位于所述轴线上，使得所述中心线大致垂直于所述中心轴线延伸，且这两个杆端部大致沿着围绕中心轴线的圆形路径位移；以及
开关，其设置在所述壳体内，并且配置成在所述北极和南极中的任一个接近圆形路径上最靠近所述开关的位置时从第一配置调节到第二配置，并且在所述北极和南极中的每一个接近圆形路径上位于与所述开关大致等距离的两个位置中的单独一个时从第二配置调节到第一配置，所述第一和第二配置之一是关闭状态，所述第一和第二配置中的另一个是打开状态。
11.根据权利要求10所述的流量测量装置，其中，所述开关是簧片开关。
12.根据权利要求10所述的流量测量装置，还包括处理器，该处理器与所述传感器电联接，并且配置成检测所述开关何时调节到打开状态和所述开关何时调节到关闭状态中的至少一个，并且确定所述检测器绕轴线的角位移和所述检测器绕轴线的角速度中的至少一个。
13.根据权利要求10所述的流量测量装置，其中，所述流量检测器至少部分地设置在流动通道的截面内，并且包括具有围绕所述中心轴线沿周向间隔开的多个空腔的圆柱形主体，每个空腔至少部分地可填充有流体的一部分，使得所述检测器在绕中心轴线旋转的过程中输送这些流体部分通过所述流动通道的截面。
14.根据权利要求13所述的流量测量装置，其中，所述检测器的圆柱形主体形成为齿轮。
15.根据权利要求14所述的流量测量装置，其中：
所述壳体包括间隔开一距离且部分地限定所述流动通道的截面的一对相对的表面；并且
所述检测器的圆柱形主体具有大约间隔距离的轴向宽度，所述检测器的圆柱形主体的一部分设置在所述相对的表面之间，以便基本上阻塞所述流动通道的截面。
16.根据权利要求10所述的流量测量装置，其中：
所述壳体包括块，块具有第一和第二开口以及大致在这些开口之间延伸且大致横向于所述流动通道的通孔；
所述轴具有沿着所述中心轴线间隔开的第一和第二端；并且
所述流量测量装置还包括第一和第二塞构件，所述第一塞构件可旋转地支撑所述轴的第一端并且可移除地设置在所述块的第一开口内，所述第二塞构件可旋转地支撑所述轴的第二端并且可移除地设置在所述块的第二开口内。
17.一种用于测量高粘性流体的流量的装置，所述流量测量装置包括：
壳体，其具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的通道；
轴，其设置在所述壳体内并且能绕中心轴线旋转，所述轴线大致垂直于所述通道的至少一个截面延伸；
大致圆柱形的流量检测器盘，其安装在所述轴上，具有围绕所述中心轴线沿周向间隔开的多个空腔，并且至少部分地设置在所述通道内，以便基本上阻塞所述通道的截面，使得流过所述通道的流体接触所述盘，至少部分地填充所述空腔中的至少一个并且使所述盘围绕中心轴线旋转，同时所述盘输送流体通过所述流动通道的截面；
传感器，其设置在所述壳体内，并且配置成检测所述轴绕中心轴线的旋转，以便检测所述检测器盘的角位移；以及
处理器，其与所述传感器电联接，并且配置成用于确定通过所述通道的流体的流速和通过所述通道的流体流的总体积中的至少一个。
18.根据权利要求17所述的流量测量装置，其中，还包括磁体，该磁体安装在所述轴上并且与所述检测器盘沿轴向间隔开，所述传感器配置成随着所述轴绕中心轴线有角度地位移来检测所述磁体的旋转，以便检测所述流量检测器盘的角位移。
19.根据权利要求18所述的流量测量装置，其中：
所述磁体具有北极和南极，并且布置成使得所述北极和南极中的每一个有角度地位移通过绕所述轴线沿周向间隔开约九十度的第一、第二、第三和第四角位置，所述第一角位置大致上靠近所述传感器；并且
所述传感器包括簧片开关，其配置成在所述北极和南极中的任一个接近所述第一角位置时从第一配置调节到第二配置，并且在所述北极和南极中的每一个接近所述第二和第四角位置中的单独一个时从第二配置调节到第一配置，所述第一配置是打开状态和关闭状态中的一个，所述第二配置是打开状态和关闭状态中的另一个，使得所述开关对于所述流量检测器的每一次回转打开和关闭两次。
20.根据权利要求19所述的流量测量装置，其中，所述磁体包括大致圆柱形的杆，该杆具有两个相对的端部和在这两个端部之间延伸的中心线，每个杆端部提供所述北极和南极中的单独一个，所述杆的中心大致位于所述轴线上，使得所述中心线大致垂直于所述中心轴线延伸，且两个杆端部定位成与所述轴线大致等距离。
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