DE69034217T2

DE69034217T2 - Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE69034217T2
Application number: DE1990634217
Authority: DE
Inventors: c/o Oval Engineering Co. Yoshio Asanuma; c/o Oval Engineering Co. Fumio Yokota; c/o Oval Engineering Co. Hironari Tsuchiya; c/o Oval Engineering Co. Yasuniro Miyagawa; c/o Oval Engineering Co. Hiroshi Fujii; c/o Oval Engineering Co. Osamu Hayakawa; c/o Oval Engineering Co. Koji Hotta
Original assignee: Oval Corp
Current assignee: Oval Corp
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2010-08-21
Also published as: DE69034217D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zusätzlich bezieht sie sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Serie volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Herkömmliche Durchflussmesser, die jeweils eine in einem Stück an ihrem Körper angebrachte Anzeigeeinrichtung aufweisen und die mittels Flanschen oder ähnlichen Verbindungseinrichtungen mit einem Rohr verbunden sind, werden im allgemeinen eingesetzt, um den Strom des Fluids zu messen und anzuzeigen, indem ein Durchflussgeschwindigkeitssignal von einem Meßabschnitt verarbeitet wird. Es gibt viele Einsatzgebiete für volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser dieser Art. Der volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser, der auf der Grundlage des Prinzips eines konstanten Fluidvolumens arbeitet, das durch einen Rotor abgegeben wird, der sich in einer Meßkammer des Durchflussmesserkörpers dreht, ist normalerweise so angebracht, dass seine Rotorwelle horizontal angeordnet ist, so dass die Durchflussgeschwindigkeit des Fluids genau proportional zur Drehung des Rotors gemessen wird, ohne dass unerwünschte Rollreibung erzeugt wird. Des weiteren wird, wenn der Durchflussmesser an der Rohrleitung angebracht wird, sein Anzeigeabschnitt horizontal entlang der Achse des Durchflussmessers an dem Körper des Durchflussmessers angebracht, so dass das Anzeigefeld vertikal angeordnet ist und leicht abgelesen werden kann.
Der Körper des volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers ist an seinen Flanschen an einer Rohrleitung angebracht, durch die ein zu messendes Fluid fließt. Ein Zählabschnitt, der dazu dient, das Durchflussgeschwindigkeitssignal zu verarbeiten und den bestimmten Wert anzuzeigen, ist in einem äußeren Gehäuse aufgenommen, das über ein äußeres Verbindungsgehäuse mit Gewindestiften in tiefen Schulterbohrungen in dem äußeren Gehäuse lösbar an dem Körper des Durchflussmessers angebracht ist. Jedoch kann sich, wenn der Durchflussmesser an Rohrleitungen im Freien angebracht ist, Regenwasser in den tiefen Schulterbohrungen bzw. Stufenbohrungen ansammeln und über die Gewindeabschnitte der Gewindestifte in einen schmalen Zwischenraum zwischen dem eingeschobenen Rohr des äußeren Anzeigegehäuses und dem eingeschobenen Loch des äußeren Gehäuses eindringen, was sich über einen langen Zeitraum nachteilig auf die inneren Vorrichtungen des Zählabschnitts auswirken kann, so dass es auch unmöglich werden kann, den eingeschobenen Teil des äußeren Anzeigegehäuses aufgrund des Rostens seines eingeschobenen Teils von dem Anzeigegehäuse zu entfernen.
Das äußere Anzeigegehäuse, das darin die Schaltungs-Komponenten, wie beispielsweise einen Vorverstärker zum Verstärken des Durchfluss-Geschwindigkeits-Signals, aufnimmt, ist aus einem Körperbereich aufgebaut, der einen geschlossenen Boden besitzt, um die Schaltungs-Komponenten darauf zu platzieren, und eine dichtende Abdeckung besitzt, die schraubbar an dem Körper befestigt werden kann, um die Schaltungs-Komponenten gegen die Beeinflussung durch Feuchtigkeit zu schützen. Das Gehäuse besitzt an seinem inneren Boden einen integral hergestellten und konzentrisch vorstehenden Tragebereich, auf dem eine Schaltungsleiterplatte mit Schaltungs-Komponenten, die darauf befestigt sind, unter Verwendung von Tragesäulen und Schrauben, gehalten ist. Die Schaltungsleiterplatte mit den Schaltungs-Komponenten ist auf den Tragesäulen in dem Gehäuse befestigt und durch ein Abdeckelement geschlossen. Allerdings kann, wenn die Schaltungs-Komponente in dem Gehäuse gegen eine neue im Freien im Regen ersetzt werden muss, Regenwasser in das Gehäuse eindringen, da es Zeit benötigt, um unter Schrauben die Schaltungsleiterplatte auf den Tragesäulen in dem Gehäuse zu befestigen.
Ein Reed-Schalter wird für eine externe Betätigung des Vorverstärkers und andere Schaltungs-Komponenten auf der Schaltungsleiterplatte in dem Gehäuse verwendet, da er auf EIN und AUS durch die Verwendung eines Magneten geschaltet werden kann, er einfach im Aufbau sein kann, und insbesondere zur Verwendung in einer tropfen-geschützten und explosions-geschützten Situation angewandt werden kann.
Dieser Reed-Schalter ist in einem Gehäuse befestigt, das aus einem nicht magnetischen Material hergestellt ist, und mit einer Drücktaste versehen ist, die auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses in einer solchen Art und Weise angeordnet ist, dass der Körper des Schalters und die Drücktaste zueinander über eine Trennwand hinweisen. Die Drücktaste ist normalerweise von dem Reed-Schalter durch die Kraft einer Feder in dem Drücktasten-Gehäuse auf der Außenseite des Gehäuses entfernt gehalten und ein Permanentmagnet ist integral an der Drücktaste auf der Seite, angrenzend an den Reed- Schalter, befestigt. Der Reed-Schalter ist in der Trennwand in einer solchen Art und Weise befestigt, dass sie gegenüberliegend zu dem Permanentmagneten parallel zu der Achse davon angeordnet ist. Wenn die Drücktaste gegen die Federkraft niedergedrückt wird, damit sich der Magnet dem Reed-Schalter annähert, bewirkt der Magnet, dass sich der Reed-Schalter auf EIN schaltet. Die Drücktaste muss in dem Drücktasten-Gehäuse hin und her bewegt werden. Allerdings entstehen solche Probleme, dass der Mechanismus nicht die störungsfreie Hin- und Herbewegung der Drücktaste realisieren kann, und weiterhin kann der Magnet, direkt befestigt an dem die Fläche formenden Material der Drücktaste, leicht herabfallen.
In den Anweisungen von explosions-geschützten Anordnungen ist eine elektrische Gerätschaft für Fabriken, die aufgestellt worden sind, um die Sicherheit einer elektrischen Gerätschaft, installiert an gefährlichen Stellen mit möglicherweise explosiven Atmosphären, sicherzustellen, der Abdeckhaubenaufbau des explosions-geschützten Behälters standardisiert worden. Der explosions-geschützte Behälter ist ein Metalldruckgefäß, das dazu geeignet ist, dem Druck zu widerstehen, der in Abhängigkeit von seinem Volumen spezifiziert ist. Eine Abdeckung für dieses Druckgefäß ist mit dem Gehäuse des Gefäßes verbunden, um dadurch eine spezifische Größe der verbundenen Flächen beizubehalten. Die Abdeckung ist an den Druckgefäßen unter Verwendung von Schrauben mit Unterlegscheiben in tief versenkten Löchern, gebohrt in einem ebenen Bereich der Abdeckung, befestigt. in dem Fall, bei dem die Abdeckung des Gefäßes, die daran durch die Verwendung von Schrauben und deren Köpfen tief in die versenkten Löcher eingelassen sind, im Außenbereich installiert ist, kann sich Regenwasser in den tief versenkten bzw. eingelassenen Bereichen der Löcher ansammeln, so dass die Köpfe der Schrauben nass werden, und das dann verdampft, wodurch nach und nach eine Korrosion der Schrauben und der verbundenen Metallflächen durch die wiederholten atmosphärischen Zustände hervorgerufen wird.
Die Durchflussmesser sind grundsätzlich so ausgelegt, dass sie von einem explosionsgeschützten Aufbau sind, da sie häufig für die Messung der Strömung von explosiven Fluiden oder an Stellen, die dahingehend spezifiziert sind, dass sie eine gefährliche Atmosphäre besitzen, verwendet werden können. Allerdings erhöhen sich die Herstellkosten der Durchflussmesser, um die Erfordernisse für einen explosions-geschützten Aufbau der Druckgefäße in Bezug auf ein spezifiziertes Volumen, spezifizierte Größe von verbunde nen Flächen mit einer spezifizierten Zulässigkeit, Einführungsdrähten, die Trennung der Behälter, die elektrische Vorrichtungen aufnehmen, usw., zu erfüllen.
Andererseits sind in neuerer Zeit Durchflussmesser eines solchen Typs angewandt worden, der ein Strömungsratensignal, übertragen von einem Körper des Durchflussmessers, verarbeitet und den berechneten Wert anzeigt. Die Anwendung von Durchflussmessern, die eine Batterie als eine Energiequelle für die Signalerzeugung, die Berechnung und die Anzeige einsetzen, hat sich auch erhöht. Die vorstehend erwähnte elektrische Schaltung des Durchflussmessers, der von einem mittels Batterie betriebenen Typ ist, erfordert nur eine kleine Stromversorgung und verbraucht eine kleine Menge an elektrischer Energie, wodurch er selbst für explosions-geschützte Anwendungen geeignet ist. Die Batterie, die für selbstsichere Schaltungen angewandt wird, ist mit einem Strombegrenzungs-Widerstand, oder einem ähnlichen Element, in Reihe damit verbunden, versehen, um zu verhindern, dass eine Stromüberbelastung über eine Kurzschluss-Schaltung auftritt, die durch eine Fehlfunktion gebildet ist, und ist weiterhin in einem geeigneten Behälter platziert. Es ist auch erforderlich, dass die Batterieeinheit, zur Verwendung an einem gefährlichen Ort, ein Strombegrenzungselement umfassen sollte und in der Form einer vollständigen Einheit ersetzbar sein sollte. Eine solche Energieversorgungseinheit ist mit der elektrischen Schaltung durch die Verwendung einer Verbindungseinrichtung, wie beispielsweise einem Stecker und einem Verbinder, entfernbar an einer Trennwand befestigt und wird von einem Schalter aus betätigt, der an der Seite der elektrischen Schaltung befestigt ist, verbunden.
Die Batterieeinheit ist mit einem Widerstand oder einem ähnlichen Strom begrenzenden Element, das damit verbunden ist, in dem die Verbindungen in einem geformten Material eingebettet sind, versehen, allerdings sind der andere Anschluss der Batterie und der offene Anschluss des Widerstands durch ein Verbindungsmittel, wie beispielsweise einer elektrischen Schaltung, über eine Umschalteinrichtung verbunden. Demzufolge kann ein Leckagestrom über die Verbindungseinrichtung und die Schaltungs-Komponenten, wie beispielsweise einen Schalter, auch dann fließen, wenn die Schaltung nicht in Betrieb ist. Dies verursacht eine Beschleunigung in Bezug auf die Verschlechterung der Batterie. Weiterhin kann, da der Schalter, der an der elektrischen Schaltung befestigt ist, mittels der Hand zu jedem Zeitpunkt betätigt wird, zu dem er AUS und EIN geschaltet wird, insbesondere nach einer langen AUS-Periode, die elektrische Schaltung der Atmosphäre ausge setzt werden. Dies ist von dem Standpunkt aus unerwünscht, die Sicherheit und die Haltbarkeit der Vorrichtung sicherzustellen.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist der volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser in einer solchen Art und Weise aufgebaut, dass, in einer Messkammer des Gehäuses des Durchflussmessers, installiert in einer Rohrleitung, durch die das Fluid fließt, ein Rotor drehbar befestigt ist, der einen kleinen Freiraum dort herum beibehält und dazu geeignet ist, sich darin unter einer Rate proportional zu der Strömungsrate des Fluids zu drehen, wobei die Drehung des Rotors durch eine Erfassungseinrichtung erfasst wird, und dann der berechnete Strömungsratenwert durch eine Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. In vielen Fällen wird ein System zum Umwandeln einer Drehung des Rotors in ein elektrisches Signal als das Mittel angewandt, um eine Drehung des Rotors zu erfassen. Zum Beispiel wird der magnetische Fluss von einem Übertragungsmagnet, eingebettet in die Fläche des Rotors, durch einen magnetischen Sensor erfasst, der wiederum ein elektrisches Signal erzeugt, das als ein Impulssignal der Strömungsrate übertragen wird. Das Impulssignal wird durch einen elektrischen Wandler, befestigt in einem Verbindungsbereich, der in einem Teil mit dem Gehäuse des Durchflussmessers hergestellt ist, verarbeitet, und wird dann durch eine Anzeige angezeigt oder zu einem entfernten Ort übertragen. Dabei sind verschiedene Arten von Fluiden vorhanden, die durch den Durchflussmesser in eine Vielzahl von physikalischen oder chemischen Zuständen, wie beispielsweise Druck, Temperatur, usw., gemessen werden können. Zum Beispiel kann sich die Temperatur eines Fluids in einem weiten Bereich von niedrig zu hoch variieren. Dies bedeutet, dass die Betriebsschaltungen des Zählbereichs gut bei Temperaturen arbeiten müssen, die innerhalb eines weiten Bereichs variieren. Da der Zählbereich direkt mit dem Gehäuse des Durchflussmessers verbunden ist, kann dies durch die thermische Leitung und Strahlung bewirkt werden, wenn das Fluid warm ist. Dementsprechend ist es, in diesem Fall, notwendig, den Zählbereich gegen den möglichen Effekt der Wärme zu schützen, indem eine Wärmeisolation zwischen dem Messbereich und dem Zählbereich eingefügt wird. Die Wärmeisolation wird in der Form eines hohen, quadratischen Rohrs aus hauptsächlich anorganischem Material erstellt, das einen hohen Widerstand gegen Wärme und eine niedrige, thermische Leitfähigkeit besitzt, wie beispielsweise Steinwolle, usw..
Der vorstehend erwähnte volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser besitzt eine Wärmeisolation, die ihn davor schützt, dass der Wärmefluss von dem Körper des Durchflussmessers abgegeben wird. Allerdings ist die Wärmeisolation, die vorgesehen ist, dazu verfügbar, eine Wärmeübertragung durch Leitung zu verhindern, allerdings kann sie nicht eine Wärmeübertragung durch Strahlung verhindern. Demzufolge wird die Strahlungswärme von dem Körper des Durchflussmessers direkt auf den Boden des Zählbereichs übertragen, wo die Temperatur ansteigt, was dazu führt, dass Luft in dem geschlossenen Raum des Zählbereichs erwärmt wird und sich dadurch ausdehnt, um den Innendruck zu erhöhen. Ein Teil der Luft unter dem erhöhten Druck wird von dem Zählbereich über die Wärmeisolation der Struktur vom Kapillar-Typ abgegeben. Deshalb fließt Luft von der Außenseite in den Zählbereich, nachdem der Durchflussmesser anhält, und seine Temperatur wird herabgesetzt. Eine solche Beatmung erhöht die Feuchtigkeit der Luft in dem Zählbereich, was die Kondensation von Feuchtigkeit darin bei niedriger Umgebungstemperatur verursacht. Obwohl dabei Kapillaren in der Wärmeisolation vorhanden sind, sind die meisten davon geschlossen und lassen nicht zu, dass der Zählbereich mit der Außenluft in Verbindung steht. Dies legt das Problem auf, dass die Temperatur in dem Zählbereich ansteigt und dies unabänderbar ist.
Die Messkammer des volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers steht mit einem Einlass und mit einem Auslass des Durchflussmessers in Verbindung und nimmt ein Paar Rotorwellen desselben Durchmessers auf, wobei jede davon mit einem nicht kreisförmigen Zahnrad versehen ist. Jede Rotorwelle besitzt ein Ende in der Form einer Säule gebildet, mit einem Flansch, der mit Schrauben an der Außenwandfläche des äußeren Gehäuses des Körpers des Durchflussmessers befestigt ist, und besitzt sein anderes Ende durch ein Loch an dem Boden der Messkammer hindurchführend. Die gepaarten Rotorwellen sind parallel zueinander in der Messkammer angeordnet. Die Rotorwellen besitzen Zahnräder von einer nicht kreisförmigen Form und sind drehbar daran, jeweils einzeln, und mit jedem anderen in Eingriff, befestigt. Die Rotorwellen sind an einer Sichtplatte befestigt, die zwei Löcher besitzt, wo die äußeren Enden der Wellen jeweils eingesetzt sind. Die Sichtplatte ist an dem äußeren Gehäuse des Körpers des Durchflussmessers mittels Lokalisierungsstiften befestigt. Weiterhin ist die Sichtplatte durch eine hintere Abdeckung verschlossen, die geschraubt an dem äußeren Gehäuse des Körpers des Durchflussmessers mit einem flüssigkeitsdichten O-Ring, der dazwischen vorgesehen ist, befestigt ist.
In dem herkömmlichen, volumetrischen Verdränungsdurchflussmesser sind dessen Rotorwellen an deren mit Flansch versehenen Enden an dem äußeren Gehäuse des Körpers des Durchflussmessers befestigt. Die mit Flansch versehenen Wellen sind groß und teuer. Weiterhin kann, da die Wellen an den anderen Enden, lose in entsprechende Löcher der Sichtplatte eingepasst befestigt, gehalten sind, Flüssigkeit leckagemäßig durch einen sehr kleinen Spalt, gebildet zwischen der Welle und dem Loch der Sichtplatte, austreten. Um die Flüssigkeitsleckage zu verhindern, ist es notwendig, eine hintere Abdeckung, abgedichtet mit einem O-Ring, hinzuzufügen, wodurch die Kosten des Durchflussmessers erhöht werden.
Die nicht kreisförmigen Zahnräder, die in Paaren als ein Rotor für den volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser verwendet werden, besitzen einen verzahnten Ausschnitt durch eine gerade Basiszahnstange unter einem konstanten Druckwinkel. Das Zahnprofil ist eine Evolvente, die als eine Spur des Rollkontakts zwischen einer geraden Linie der Basisschiene und einer Teilungskurve des nicht kreisförmigen Zahnrads erhalten ist, d.h. die Zahnradzähne sind entsprechend einer nicht kreisförmigen Teilungslinie ausgeschnitten, die teilweise gekrümmte Mitten besitzt. Dementsprechend stimmt die teilweise gekrümmte Mitte der nicht kreisförmigen Teilungslinie nicht mit der sich drehenden Mitte des nicht kreisförmigen Zahnrads überein. Wenn das nicht kreisförmige Zahnrad durch das Pulvermetallurgie-Kompressions-Formungsverfahren hergestellt ist, wird Metall in einer Form während des Kompressions-Verfahrens einem radialen, nach außen gerichteten Druck von der Drehmitte des nicht kreisförmigen Zahnrads aus unterworfen. Demzufolge kann die Metallpulverdichte jeder Oberfläche des Zahnrads des geformten Werkstücks unterschiedlich an gegenüberliegenden Seiten sein, d.h. es besitzt eine höhere Dichte an einer Seite und eine niedrigere Dichte an der anderen Seite. Das Werkstück wird gesintert, um ein nicht kreisförmiges Zahnrad zu bilden, wobei seine Zähne zu der Oberflächenseite der niedrigeren Pulvermetalldichte hin gebogen sind.
Wenn das deformierte, nicht kreisförmige Zahnrad einer Metallform in dem nächsten Verarbeitungsschritt komprimiert wird, erreicht es eine reversible Kraft in Bezug auf seine Zähne von der anderen Seite, um seine Zahnflächen entsprechend der Form gerade zu richten. Dies bringt das Problem mit sich, dass die Zähne des Zahnrads auf Grund der gerade richtenden Kraft bei der Formung oder der Dämpfung der Oberfläche seiner Zähne auf Grund einer übermäßigen Reibung zum Zeitpunkt eines Extrudierens des Zahnrads aus einer Form brechen können.
In dem volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser wird die Drehung des Rotors mechanisch durch Untersetzungsgetriebe und elektrisch über einen Drehsensor, der diese in ein elektrisches Signal umwandelt, angezeigt. Viele optische Sensoren oder kontaktlose solche vom Typ eines magneto-elektrischen Wandlers werden für ein direktes Erfassen der Drehung des Rotors angewandt. Dabei sind zwei Typen von optischen Sensoren vorhanden – Reflektieren und Transmittieren. Allerdings können diese optischen Sensoren nur bei Licht transmittierenden Fluiden angewandt werden, wobei die Arten davon begrenzt sind. Andererseits können Sensoren vom Typ eines magneto-elektrischen Wandlers bei vielen Arten von Fluiden angewandt werden, und sind, deshalb, für die Anwendung in vielen volumetrischen Durchflussmessern bevorzugt. Magnetische Sensoren, wie beispielsweise eine Hall-Vorrichtung, ein magnetischer Widerstand, usw., werden als ein magneto-elektrischer Wandler verwendet, der dazu geeignet ist, den magnetischen Fluss von einem transmittierenden Magneten, eingebettet in einem Rotor des Durchflussmessers, zu erfassen.
Allerdings können die vorstehend angegebenen, magnetischen Sensoren nicht bei magnetischen Fluiden angewandt werden, die die Verteilung des magnetischen Flusses des transmittierenden Magneten beeinflussen, und sind auch durch deren Arbeitstemperatur begrenzt. Gewöhnlich können magnetische Sensoren dieses Typs bei relativ niedrigen Temperaturen (maximale Arbeitstemperatur von ungefähr 80-100°C) arbeiten und können deshalb in vielen Fällen nicht direkt die Drehung des Rotors erfassen. Zusätzlich müssen sie mit jeweiligen Energieversorgungsquellen ausgestattet sein. Dies bedeutet, dass, in dem Fall der Langzeitmessung eines Fluids durch ein einfaches Verfahren, zum Beispiel dann, wenn ein integrierender Durchflussmesser mit einer Batterieversorgung für die Messung des gesamten Flusses von Trinkwasser oder von Stadtgas verwendet wird, die Hinzufügung einer Energieversorgung der Sensoreinheit die Herstell- und Betriebskosten des Durchflussmessers erhöht und das Gebiet seiner Anwendung einschränkt.
Die volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser, bei denen ein magnetischer Fluss, erzeugt durch einen transmittierenden Magneten, eingebettet in eine Rotorfläche, durch einen magnetischen Sensor, befestigt an einem äußeren Gehäuse, erfasst wird, sind für ein direktes Erfassen der Drehungen des Rotors geeignet und stellen einfache und genaue Messungen des Flusses von Fluid aufgrund der kleinen Erfassungslast sicher. Allerdings besitzen die Durchflussmesser dieses Typs, ebenso wie andere Typen, die vorstehend erwähnt sind, den Nachteil, dass deren Körper bzw. Gehäuse gegen andere Gehäuse ausgetauscht werden müssen, die Rotoren einsetzen, die ähnlich in der Form, allerdings unterschiedlich in der Größe, sind, und zwar in Abhängigkeit von dem spezifizierten Bereich der Fluid-Strömung, die gemessen werden soll.
In der Veröffentlichung von H. J. Feil in dem Journal „Messen Prüfen Automatisieren", Volume 9 (1986), Seiten 520-524, ist ein Durchflussmesser offenbart, der ein Paar von nicht kreisförmigen, verzahnten Rotoren besitzt, die drehbar in einer Messkammer vorgesehen sind, und eine Steuereinheit, die getrennt von der Messkammer vorgesehen ist, und einen magnetischen Steuersensor aufweisend, der das „Wiegand" Prinzip zum Erfassen einer Drehung der Rotoren anwendet. Darin ist die Fläche eines der Rotoren mit zwei Permanentmagneten versehen und der „Wiegand" Sensor ist in der Abdeckplatte der Messkammer installiert.
Weiterhin ist in der DE 33 00 657 A ein Durchflussmesser offenbart, der ein Paar von nicht kreisförmigen, verzahnten Rotoren besitzt, die drehbar in einer Messkammer vorgesehen sind. Die Steuereinheit ist außerhalb der Messkammer vorgesehen.
Weiterhin ist in der DE 33 46 643 A1 ein Durchflussmesser offenbart, in dem die Drehung eines Turbinenrads durch einen magnetischen Sensor erfasst wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser und ein Verfahren zum Herstellen einer Reihe von volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessern, die vorstehend beschrieben sind, zu schaffen, um in der Lage zu sein, einen weiteren Bereich von Strömungsmessungen mit einem einfachen Design abzudecken.
Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorrichtung mittels eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, der die Merkmale des Anspruchs 1 besitzt, und in Bezug auf ein Verfahren durch ein Verfahren zum Erzeugen einer Reihe von volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessern, die die Merkmale des Anspruchs 11 haben, gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser besitzt einen Rotor, der einen Magneten, der darin eingebettet ist, und einen Sensor, der für den Magneten empfindlich ist und an dem äußeren Gehäuse montiert ist, zu dem Magneten hinweisend, umfasst, was eine konstante Befestigungs-Position des Sensors unabhängig des Durchmessers der Bohrung des Durchflussmessers sicherstellt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 zeigt eine Schnittansicht, die entlang einer Linse VIII-VIII der 2 vorgenommen ist, ein Beispiel zum Befestigen elektrischer Schaltungsbauteile in einem Gehäuse nach dem Stand der Technik darstellend;
2 zeigt einen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie IX-IX in 1;
3 bis 6 stehen eine erläuternde Ausführungsform dar, die kein Teil der vorliegenden Erfindung bildet, bestehend aus Verbesserungen des Stands der Technik, dargestellt in 1.
6 zeigt eine Schnittansicht, die entlang einer Linie XIII-XIII in 12 vorgenommen ist;
7 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines herkömmlichen Drücktastenschalters;
8 zeigt eine Schnittansicht, vorgenommen entlang einer Linie XV-XV der 7;
9 zeigt eine perspektivische Ansicht von der Rückseite der Drücktaste;
10 zeigt eine geschnittene Seitenansicht, die den Aufbau eines Drücktastenschalters, gemäß einer erläuternden Ausführungsform, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, darstellt;
11 zeigt eine Schnittansicht, die entlang einer Linie XVIII-XVIII der 10 vorgenommen ist;
12 zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückseite der Drücktaste;
13 zeigt eine Skizze, die ein Verfahren zum Halten eines Magneten darstellt;
14 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel eines abdeckenden Aufbaus eines explosionsgeschützten Behälters darstellt;
15 und 16 zeigen Darstellungen einer erläuternden Ausführungsform eines Verbindungsaufbaus, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
15 zeigt eine Schnittansicht, vorgenommen entlang einer Linie XXII-XXII in 16; und
16 zeigt eine Schnittansicht, vorgenommen entlang einer Linie XXIII-XXIII der 15;
17 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer elektrischen Energieversorgungseinheit;
18 zeigt eine Ansicht eines Aufbaus einer elektrischen Energieversorgungseinheit, die die Schaltung, dargestellt in 17, einsetzt;
19 und 20 zeigen Skizzen zum Erläutern eines herkömmlichen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers;
19 zeigt einen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XXVI-XXVI in 20, und
20 zeigt einen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XXVII-XXVII in 19;
21 und 22 zeigen Ansichten zum Erläutern einer erläuternden Ausführungsform eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet,
21 zeigt einen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XXVIII-XXVIII in 22, und
22 zeigt einen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XXIX-XXIX in 21;
23 zeigt eine Ansicht, die den Aufbau eines Messbereichs eines herkömmlichen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers darstellt; und
24 zeigt eine Schnittansicht eines Messbereichs einer erläuternden Ausführungsform eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
25 zeigt eine Ansicht, die ein Detail eines Aufbaus einer Welle darstellt;
26 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel einer Wellenbefestigung darstellt; und
27 zeigt einen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XXXIV-XXXIV in 25;
28 zeigt eine Ansicht zum Erläutern eines Beispiels eines nicht kreisförmigen Zahnrads, verwendet in einem herkömmlichen, volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser, und
29 zeigt eine Ansicht zum Erläutern eines erläuternden Beispiels eines nicht kreisförmigen Zahnrads, verwendet in einem volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
30 stellt die magnetischen Charakteristika eines magnetischen Sensors dar;
31 zeigt eine Ansicht eines Aufbaus eines magnetischen Sensors, verwendet in einer erläuternden Ausführungsform eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet;
32 zeigt eine Ansicht zum Erläutern eines Umrisses einer erläuternden Ausführungsform eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, bei dem nicht kreisförmige Zahnräder angewandt sind;
33 und 34 zeigen Ansichten zum Erläutern von erläuternden Ausführungsformen von Durchflussraten-Sendern, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden;
35 bis 38 zeigen Ansichten, die andere, erläuternde Ausführungsformen von Durchflussraten-Sendern darstellen;
39 zeigt eine Ansicht, die ein erläuterndes Beispiel eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers darstellt, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, und seinen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XLVI-XLVI der 40;
40 zeigt einen Schnitt, der entlang einer Linie XLVII-XLVII der 39 vorgenommen ist;
41 bis 44 zeigen Ansichten zum Erläutern eines herkömmlichen Übertragungs-Systems;
45 bis 48 zeigen Ansichten zum Erläutern der relativen Positionen eines Übertragungs-Magneten und eines magnetischen Sensors in einem Übertragungs-System einer Ausführungsform des vorliegenden volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers; und
49 bis 51 zeigen Ansichten zum Erläutern von anderen Ausführungsformen.
1 zeigt eine Ansicht, die einen Mechanismus zum einfachen Verriegeln einer Schaltungsleiterplatte mit Komponenten, die darauf befestigt sind, in dem Vorrichtungs- Gehäuse darstellt. Die elektrischen Schaltungs-Bauteile, wie beispielsweise ein Vorverstärker, usw., sind gewöhnlich in einem Gehäuse aufgenommen und sind darin mittels der Vorrichtung, die in 1 dargestellt ist, befestigt. 1 zeigt einen Schnitt, der entlang einer Linie VIII-VIII in 2 vorgenommen ist, während 2 einen Schnitt zeigt, der entlang einer Linie IX-IX der 1 vorgenommen ist. In den Zeichnungen besitzt ein Gehäuse 41 zum Aufnehmen der Schaltungs-Bauteile 43 einen Boden 41c, auf dem Tragesockel 41a einheitlich mit der Innenwand des Gehäuses 41, nach innen zu der Achse des Bodens 41c vorstehend, gebildet sind. Eine dichtende Abdeckung 42 ist geschraubt an seinem geschraubten Teil 42a mit dem Gehäuse 41 befestigt, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit darin eintritt, und um zu bewirken, dass die Schaltungs-Bauteile 43 an einer Schaltungsleiterplatte 44 befestigt sind. Die Schaltungsleiterplatte 44 mit den Schaltungs-Bauteilen ist an den Tragesockeln 41a über entsprechende Tragesäulen 45 durch Anordnen von Schrauben 46 in die Gewindelöcher 41b in den Tragesockeln 41a befestigt. Die Schaltungsleiterplatte 44 mit den Schaltungs-Bauteilen, die darauf befestigt sind, ist so an den Tragesockeln 41a mittels Tragesäulen 45 in dem Gehäuse, verschlossen mit einer Abdeckung 42, befestigt. Allerdings benötigt es, da in dem vorstehend erwähnten Gehäuse die Schaltungsleiterplatte 44 zusammen mit den Tragesäulen 45, verschraubt an den Tragesockeln 41a befestigt sind, beträchtliche Zeit, irgendein Schalter-Bauteil gegen ein neues zu ersetzen, und deshalb kann, wenn das Ersetzen außen im Regen vorgenommen wird, das Regenwasser in das Gehäuse 41 eintreten.
Eine erläuternde Ausführungsform, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, dargestellt in den 3 bis 4, wurde vorgenommen, um die vorstehend erwähnten Nachteile zu vermeiden, indem die Anzahl von Elementen, die in das Gehäuse 41 eingesetzt werden sollen, minimiert werden, und durch Verbessern der Verbindungs-Struktur, die sie geeignet macht, einfach und schnell die Schaltungsleiterplatte zu befestigen. Teile ähnlich zu solchen des Stands der Technik, dargestellt in 1, sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet und von der weiteren Beschreibung ausgenommen. In 3 gibt das Bezugszeichen 51 ein zylindrisches Gehäuse an, das einen Boden 51c besitzt, das mit einem Ringsitz 51a an seiner inneren, zylindrischen Fläche versehen ist. Der Ringsitz 51a besitzt vertikale Schlitze 51b einer spezifizierten Länge, gebohrt in einem Bereich davon zu dem Boden 51c hin. Eine Schaltungsleiterplatte 54 ist im Detail in 5 und 6 dargestellt. 5 zeigt eine Ebenenansicht, und 6 zeigt einen Schnitt, vor genommen entlang einer Linie XIII-XIII der 5. Die Schaltungsleiterplatte 54 ist eine Platte, die Kerben 54b besitzt, die parallel zueinander in einer radialen Richtung von der Mitte 0 aus in einer solchen Art und Weise geschnitten sind, um eine rechtwinklige Zunge 54a zu bilden, die nach unten an deren Basisbereich 54c gebogen ist. Elektrische Teile 43 sind auf der Schaltungsleiterplatte 54 befestigt, die wiederum an dem Ringsitz 51a, gebildet an der Innenwand des Gehäuses 51, in einer solchen Art und Weise, dass die gebogene, rechtwinklige Zunge 54a der Schaltungsleiterplatte 54a in den vertikalen Schnitt 51a, gebildet an der Innenwand des Gehäuses, eingesetzt ist, befestigt ist.
4 zeigt ein vergrößertes Detail des eingesetzten Bereichs der Schaltungsleiterplatte 54. In 4 ist die gebogene, rechtwinklige Zunge 54a in den vertikalen Schlitz 51b so verriegelt, um nicht der Schaltungsleiterplatte zu ermöglichen, sich in einer Umfangsrichtung zu bewegen. Allerdings ist, da sich in diesem Zustand die Schaltungsleiterplatte 54 noch in einer vertikalen Richtung bewegen kann, eine Abdeckung 42 geschraubt an dem Gehäuse so befestigt, um die Schaltungsleiterplatte zwischen der Abdeckung 42 und dem Ringsitz 51a zu befestigen. Wie vorstehend erwähnt ist, ist die Schaltungsleiterplatte 54 an Ort und Stelle durch den Ringsitz 51a und den vertikalen Schlitz 51b so verriegelt, um in sowohl der Umfangsrichtung als auch der vertikalen Richtung unbeweglich zu werden. Obwohl in dem vorstehend angegebenen Fall die Abdeckung 42 geschraubt an dem Gehäuse 41 befestigt ist, ist es auch möglich, ein anderes Mittel zum Befestigen der Abdeckung 42 an dem Gehäuse anzuwenden, wie, zum Beispiel, unter Verwendung des Ringsitzes und von Schrauben.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist es, gemäß der vorliegenden Erfindung, möglich, einfach die Schaltungsleiterplatte in dem Gehäuse durch Anwenden einer Befestigungs-Struktur, die von geringen Kosten ist und einfach zu benutzen ist, zu verriegeln, wobei die Schaltungsleiterplatte, einschließlich der Schaltungs-Bauteile, die darauf befestigt sind, und mit der rechtwinkligen Zunge einfach in der radialen Richtung an deren Umfang gebildet, auf dem Ringsitz durch Einsetzen seiner Zunge in den vertikalen Schlitz und dann unter Befestigung mit der Abdeckung platziert wird, die geschraubt an dem Gehäuse befestigt ist, um fest an dem Umfang der Schaltungsleiterplatte gegen den Ringsitz anzustoßen.
Ein Reed-Schalter wird gewöhnlich zum Betätigen der so montierten Schaltungs-Bauteile von der Außenseite des Gehäuses aus verwendet. Da der Reed-Schalter EIN und AUS unter Verwendung eines Magneten geschaltet werden kann, und einfach im Aufbau ist, ist er besonders zur Verwendung in schwitzwasser-geschützten und explosionsgeschützten Anwendungen anwendbar.
7 stellt einen herkömmlichen Drücktastenschalter dar. Das Bezugszeichen 61 bezeichnet einen Querschnitt eines Hauptbereichs des Gehäuses, hergestellt aus einem nicht magnetischen Material, in dem die Schaltungsleiterplatte befestigt ist. 8 zeigt einen Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XV-XV der 7. Das Gehäuse 61 umfasst eine Reed-Schalter-Kammer 60 und eine Drücktastenkammer 63, die voneinander durch eine Trennwand 68 getrennt sind. Eine Drücktaste 62, hergestellt aus einem nicht magnetischen Material, ist so befestigt, dass sie durch die Kraft einer Feder 64 in die Drücktastenkammer 63 hinein verlängert wird. Eine Platte 72 wird verwendet, um die Feder 64 gegen die äußere Fläche des Kragens 62a der Drücktaste 62 anstoßen zu lassen.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die Drücktaste 62 von deren Rückseite darstellt. Der Kragen 62a der Drücktaste ist ein Führungsring, der einen Stift 66 besitzt, der an einem Ende in der zylindrischen Seitenwand des Kragens befestigt ist und an dem anderen Ende in einen Führungsschlitz 65, vertikal auf der Innenwand der Drücktastenkammer gebildet, eingesetzt ist. Die Drücktaste 62 ist in die Drücktastenkammer 63, unter Beibehalten eines kleinen Spalts dazwischen, eingesetzt. Ein quadratischer Stabmagnet 67, der in seiner axialen Richtung magnetisiert ist, ist mit Formmaterial 62b, z.B. Harz, in einem oberen Ring 62d der Drücktaste 62 in einer solchen Art und Weise eingebettet, dass die obere Fläche des Magneten im Wesentlichen mit der Fläche 62d des oberen Rings. der Drücktaste bündig ist. Ein Reed-Schalter 70 ist mit Harz 69a in einem Halter 69, hergestellt aus einem nicht magnetischen Material, eingegossen, der an der Trennwand 61 in einer solchen Art und Weise befestigt ist, dass er gegenüberliegend zu dem Magneten 67 parallel zu der Achse davon liegt. Wenn die Drücktaste 62 gegen die Kraft der Feder 64 gedrückt wird, um den Stift 66 entlang des Führungsschlitzes 65 zu bewegen, nähert sich der Magnet 67 dem Reed-Schalter 70 an und schaltet den Reed-Schalter auf EIN.
Der Reed-Schalter 70 ist mit Anschlüssen 70a und 70b versehen. Die vorstehend angegebene Struktur macht es möglich, den Reed-Schalter 70 in einem Zustand zu steuern, dass er von der Außenseite der Trennwand 61 getrennt ist. Um eine störungsfreie Bewegung des Stifts 66, befestigt in dem Kragen 62a, entlang des Führungsschlitzes 65 sicherzustellen, wenn die Drücktaste 62 gedrückt ist, und freigegeben wird, ist es notwendig, korrekt den Stift 66 in die Seitenwand des Kragens 62a einzupassen, ohne ihn zu biegen, und um auch einen konstanten Winkel einer Positionierung des Stifts 66 gegen den Magneten 67 beizubehalten. Allerdings wurden die vorstehend angegebenen Zustände nur schwer erreicht, da die Drücktaste 62 und deren Kragen 62a einen leichten Zwischenraum dort herum in dem zylindrischen Hohlraum der Drücktastenkammer haben. Weiterhin war dort ein Problem vorhanden, dass der Magnet 62, direkt befestigt an dem Formungsmaterial der Fläche der Drücktaste, leicht herabfallen kann.
10 zeigt eine Ansicht zum Erläutern eines erläuternden Beispiels einer Drücktaste, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, die so ausgelegt ist, um frei von den vorstehend angegebenen Nachteilen des Stands der Technik zu sein, indem die Notwendigkeit einer Befestigung des Stifts 66 in der zylindrischen, äußeren Oberfläche des Kragens 62a beseitigt wird und auch der Führungsschlitz in die Innenwand des Gehäuses geschnitten wird, um dadurch seine störungsfreie Hin- und Herbewegung zu erreichen. In 10 sind Elemente ähnlich zu solchen des Stands der Technik, dargestellt in 7, mit denselben, entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet, und sind von einer weiteren Beschreibung ausgeschlossen. Die Drücktastenkammer 75, wie sie in 11 dargestellt ist (ein Schnitt, vorgenommen entlang einer Linie XVIII-XVIII der 10), besitzt einen rechtwinkligen Querschnitt von „l" in der Breite und „m" in der Länge (l=m). Die Drücktaste 76 ist mit einem Flansch 76a versehen, der kleiner im Durchmesser als die Drücktastenkammer 75 ist und deshalb lose in die Kammer 75 einsetzbar ist.
12 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die Drücktaste 76 von deren Rückseite darstellt. Die Drücktaste weist einen Mittenflansch 76a, der die Kraft der Druckfeder 64 aufnimmt und an die Platte 67 anstößt, einen Drücktasten-Körper 76b, der nach außen von der Platte 72 vorsteht, und einen eingesetzten Bereich 76c, der darin eingebettet einen Magneten 67 besitzt, der in die Drücktastenkammer 75 eingesetzt ist, auf. Der eingesetzte Bereich 76c der Drücktaste ist von einer Kegelstumpfform, die einen kleineren Durchmesser an deren Fläche 62b besitzt, um zu ermöglichen, dass sie störungsfrei in die zylindrische Druckfeder 64 gedrückt wird, ohne irgendeine Wechselwirkung mit der Feder in deren komprimierten Zustand zu verursachen. In der Ausführungsform, die dargestellt ist, ist der Magnet 67 an einer Haltesäule 74 befestigt, um zu verhindern, dass der Magnet herabfällt, und ist in einem Formungsmaterial 62b des Kegels in einer solchen Art und Weise eingesetzt, um bündig mit der Fläche 62d davon zu sein.
13 stellt die Beziehung zwischen dem Magneten 67 und der Haltesäule 74, bestehend aus einer Säule 74b und einem Haltebereich 74a, der von einem größeren Durchmesser als derjenige der Säule 74b ist und der eine Nut 74c besitzt, die in deren Ebene ausgeschnitten ist, um verklebt darin den Magneten 67 mit quadratförmigen Pol zu befestigen, dar. Die Tiefe der Nut 74c ist kleiner als die Dicke des Magneten 67 mit quadratischem Pol, und der Haltebereich 74a ist vollständig in die Schicht des Formungsmaterials 62b eingebettet, um dem Magneten 67 nicht zu ermöglichen, aus der geformten Schicht 62b heraus zu fallen.
Die Drücktastenkammer 75, die zu einem rechtwinkligen Querschnitt geformt ist, und die Drücktaste 76, die einen Flanschbereich 76a eines ähnlichen, rechteckigen Querschnitts besitzt, können direkt jeweils durch Formgieß- oder Harzformungsverfahren gebildet werden, ohne ein zusätzliches Erfordernis, die Drücktaste 76 zu bearbeiten, wodurch die Herstellkosten des Drücktasten-Schalters verringert werden. Weiterhin kann die Drücktaste korrekt in der Drücktastenkammer durch Positionieren deren rechtwinkligen Flanschs 76a befestigt werden, um so korrekt den Magneten 67 parallel zu dem Reed-Schalter 70, und gegenüberliegend zu diesem, anzuordnen. Der Magnet 67 zusammen mit der Haltesäule ist als Einheit in der Drücktaste eingegossen, um so die Möglichkeit zu beseitigen, dass er von der Drücktaste heraus fällt. Ein so aufgebauter Drücktasten-Schalter ist zuverlässig, einfach herzustellen, von geringen Kosten und bei einer wassergeschützten und explosions-geschützten Verwendung anwendbar.
In den Regularien über einen explosions-geschützten Aufbau eines elektrischen Geräts zur Verwendung in Fabriken, aufgestellt, um die Sicherheit des elektrischen Geräts, installiert an gefährlichen Stellen, wo eine explosive Atmosphäre vorhanden ist, sicherzustellen, ist der verriegelnde Aufbau für die explosions-geschützten Behälter standardisiert.
14 stellt ein Beispiel des Verriegelungsmechanismus für einen explosionsgeschützten Behälter dar. Das Bezugszeichen 80 bezeichnet einen unter Druck stehenden Metallbehälter, der für einen spezifischen Druck und ein spezifisches Volumen ausgelegt ist, und der einen Deckel 81 besitzt, der an dem zylindrischen Bereich 81a und dem Ebenenbereich 81b des Druckbehälters 80 befestigt ist. Die Freiräume zwischen den ange passten Oberflächen des Körpers des Behälters und der Abdeckung entsprechen in der Größe und in dem Freiraum den Erfordernissen, die durch die Regularien spezifiziert sind. Der Deckel 81 besitzt einen Ringschlitz 85 zum Befestigen darin eines O-Rings, um gegen die Eindringung von Regenwasser in den Behälter abzudichten. Die Abdeckung 81 ist an ihrem Ebenenbereich 81b an dem Druckbehälter 80 durch die Verwendung einer Schraube 83, versehen mit einem Sprengring 88, durch jeweilige Löcher 81d, die einen tief versenkten Teil 81a haben, der in diesen Ebenenbereich 81b hinein gebohrt ist, befestigt. Jedes Loch besitzt ein Gewinde 84, um in die Schraube 83 einzugreifen. Obwohl sich der vorstehend angegebene Aufbau auf ein Verfahren zum Verriegeln des Deckels 81 an dem explosions-geschützten Behälter 80 bezieht, werden in vielen üblichen Strukturen ähnliche Verriegelungs-Verfahren zum Verbinden der Oberflächen der Elemente mit versenkten Löchern unter Verwendung von Schrauben angewandt.
In Fällen, in denen der Behälter, der den Deckel damit unter Verwendung von Schrauben verbunden besitzt, deren Köpfe tief in die Sackloch-Bohrungen eingelassen sind, wie dies in 14 dargestellt ist, außen installiert ist, kann sich Regenwasser 87 in den tiefen Sackloch-Bohrungsbereichen 81c der Löcher ansammeln, an einem schönen Tag verdampfen, wobei sich dieser Zyklus wiederholt, was ein stufenweises Fortschreiten einer Korrosion der Schrauben 83 und der verbundenen Metallflächen 81b verursacht.
Die 15 und 16 stellen ein erläuterndes Beispiel einer Verbindungs-Struktur dar, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, wobei das erste Element eine Sackloch-Bohrung besitzt, die darin gebildet ist, und ein zweites Element vorhanden ist, das ein mit Gewinde versehenes Sackloch besitzt, das zu dem versenkten Loch passt, die miteinander durch die Verwendung einer Schraube verbunden sind, und wobei mindestens eine der verbundenen Flächen des ersten und des zweiten Elements eine Nut besitzt, die daran gebildet ist, beginnend von dem versenkten Loch und an der äußeren Fläche des Gehäuses, freigelegt zu der Außenatmosphäre, endend, um die vorstehend angegebenen Probleme zu lösen. Bauelemente, ähnlich zu solchen, die in 14 dargestellt sind, sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht weiter erläutert. 15 zeigt eine geschnittene Seitenansicht, die entlang einer Linie XXII-XXII der 16 vorgenommen ist, und 16 zeigt einen Schnitt, der entlang einer Linie XXIII-XXIII der 15 vorgenommen ist. In diesen Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 81 ein erstes Element (Basiselement), das eine flache Fläche 81f besitzt, und das Bezugszeichen 80 bezeichnet ein zweites Element (Druckbehälter), das eine flache Fläche 80b besitzt, um mit der flachen Fläche des ersten Elements verbunden zu werden. Ein Sackloch mit Innengewinde 84 ist in der flachen Fläche 80b des zweiten Elements 80 vorgesehen, und eine Nut 81e, die mit einem Schraubloch 81c in Verbindung steht, und eine Endfläche B, freigelegt zu der Atmosphäre, ist in dem ersten Element 81 vorgesehen. Das erste Element 81 und das zweite Element 80 sind miteinander an deren flachen Flächen 81e und 80b verbunden und aneinander mittels Einschrauben einer Schraube 83 in das Gewindeloch 84 durch einen Sprengring 88 befestigt.
Der vorstehend erwähnte, verbundene Bereich arbeitet wie folgt:
Wenn Regenwasser in den tief versenkten Bereich 81c fließt, verbleibt er nicht dort, sondern läuft entlang einer Nut 88a, die gegenüberliegend zu dem Sprengring 88 vorgesehen ist, und entlang der Nut 81e zu der Atmosphäre hin. Obwohl in dem vorstehend erwähnten Fall die Nut 81e in der Richtung des Schraubenlochs 81d des ersten Elements 81, zu der Seite B der Atmosphäre hin, gebildet ist, kann sie in irgendeinem der ersten Elemente 81 und 80 vorgesehen werden. Weiterhin ist es auch möglich, eine Vielzahl von Nuten 81e zu bilden, die irgendeine Form in Bezug auf deren Querschnitt annehmen können. In dem Fall eines Druckbehälters kann die Größe der Nut so begrenzt werden, um weniger als den zulässigen Spiel-Wert zu belassen.
Die vorstehend erwähnte Verbindungs-Struktur, bei der zwei Elemente durch Schrauben einer Schraube in ein tief versenktes Loch, mit einer Nut, die darin vorgesehen ist, verbunden werden, stellt sicher, dass das Regenwasser, das sich in dem tief versenkten Loch ansammelt, zu der Atmosphäre hin über den Schlitz gegenüberliegend zu dem Sprengring, dem Schraubenloch und der Nut, abgegeben wird, der tief versenkte Bereich frei von Korrosion belassen wird, da zum Beispiel die Schraube aufgrund von Rost in dem Verriegelungsbereich des Explosions-Behälters haften bleiben kann.
Weiterhin sind, entsprechend den amtlichen Bestimmungen zum Sicherstellen der Sicherheit von elektrischen Maschinen und Geräten zur Verwendung in explosiven Gas-Atmosphären, die gefährlichen Orte unter Berücksichtigung der explosions-gefährlichen Charakteristika spezifiziert, wie beispielsweise die Entflammbarkeits-Grenzen und der Flammpunkt von explosiven Gas-Atmosphären, Dampferzeugungs-Zustände und Zündpunkt, Feuerausbreitungs-Grenzen und der minimale Zündsprung, usw., und eine Anleitung wird für explosions-geschützte Konstruktionen für elektrische Maschinen und Geräte gemäß den entsprechenden explosions-gefährlichen Installationsorten angegeben. Die Durchflussmesser sind grundsätzlich so ausgelegt, um von einem explosions-geschützten Aufbau zu sein, da sie häufig zum Messen der Strömung von explosiven Fluiden oder an Stellen verwendet werden, wo eine explosive Gas-Atmosphäre existiert. Allerdings können die Durchflussmesser von explosions-geschützten Konstruktionen höher in den Kosten sein, und zwar auf Grund der Erfordernisse für explosions-geschützte Behälter in Bezug auf deren Volumen, Verbindungsgrößen und Zulässigkeiten, Einführungsdrähten, Trennungen von Behältern, die elektrische Vorrichtungen aufnehmen, usw., die berücksichtigt werden sollten.
Andererseits sind in neuerer Zeit viele Durchflussmesser, bei denen ein Durchflussratensignal, übertragen von einem Durchflussmesser-Gehäuse, verarbeitet wird und das Ergebnis angezeigt wird, angewandt worden. Die Anwendung von Durchflussmessern, die eine Batterie als eine Quelle der Versorgung für eine Signalerzeugung, Berechnung und Anzeige einsetzen, hat auch zugenommen. Die vorstehend erwähnte, mit Batterie betriebene, elektrische Schaltung erfordert nur eine kleine Stromversorgung und verbraucht eine kleine Menge an elektrischer Energie, wodurch sie selbst bei explosions-geschützten Anwendungen anwendbar ist. Die Batterie, angewandt für selbstsichere Schaltungen, ist mit einem Strom begrenzenden Widerstand, oder einem ähnlichen Element, versehen, in Reihe verbunden damit, um zu verhindern, dass ein Überstrom über eine Kurzschluss-Schaltung, verursacht durch einen Fehlbetrieb, auftritt, und ist weiterhin in einem geeigneten Gefäß eingesetzt oder darin enthalten. Es ist auch notwendig, dass die Batterieeinheit zur Verwendung an einem gefährlichen Ort ein Strombegrenzungselement umfassen sollte und als eine vollständige Einheit ersetzbar sein sollte. Eine so gebildete Energieversorgungseinheit ist mit der elektrischen Schaltung durch Benutzung einer Verbindungseinrichtung, wie beispielsweise eines Steckers und eines Verbinders, die entnehmbar an einer Trennwand befestigt ist, und von einem Schalter aus betätigt wird, der auf der Seite der elektrischen Schaltung befestigt ist, verbunden. In dem vorstehend angegebenen Stand der Technik ist die Batterieeinheit mit einem Widerstand oder einem ähnlichen, Strom begrenzenden Element, verbunden damit durch Einbetten der Verbindungen in einem geformten Material, versehen, allerdings sind der andere Anschluss der Batterie und ein offener Anschluss des Widerstands über eine Verbindungseinrichtung mit der elektrischen Schaltung über die Schalteinrichtung verbunden. Demzufolge kann ein Leckage- Strom über die Verbindungseinrichtung und die Schaltungs-Komponenten, wie beispielsweise einen Schalter, auch dann fließen, wenn die Schaltung nicht in Betrieb ist. Dies verursacht eine beschleunigte Verschlechterung der Batterie. Weiterhin kann, da der Schalter, befestigt an der elektrischen Schaltung, mit der Hand jedes Mal betätigt wird, wenn die Energieversorgung AUS oder EIN geschaltet wird, um die Schaltung anzuhalten, und nach einer langen Periode einer Unterbrechung wieder zu starten, die elektrische Schaltung der Atmosphäre ausgesetzt werden. Dies ist vom Standpunkt einer Sicherstellung der Sicherheit und der Haltbarkeit dieser Vorrichtung nicht erwünscht.
Die 17 und 18 stellen ein Verfahren dar, das angewandt wird, um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen. 17 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Energieversorgungseinheit. 18 zeigt ein Anordnungsdiagramm der Energieversorgungseinheit. In diesen Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 90 eine Energieversorgungseinheit, die Batterien E1, E2 einer spezifischen Spannung umfasst, wobei Widerstände R1, R2 so ausgewählt werden, um einen spezifischen Batteriekurzschluss-Strom zu erhalten, z.B. 30mA, und umfasst ein Harzmaterial 93 für ein einteiliges Formen darin der Widerstände R1, R2 und der Schalter 91, 92. In diesem Fall sind die Widerstände R1 und R2, die Schalter 91 und 92, die Batterien E1 und E2 und ein Verbindungsbereich 95a alle zusammen so geformt, um eine vollständige Einheit zu bilden. Der Verbindungsbereich 95a kann ein Sockel oder ein Verbinder sein, um eine lösbare, elektrische Verbindung zu erstellen, und besitzt die Anschlüsse T1, T2, T3 und T4. Das Bezugszeichen 100 bezeichnet eine elektrische Schaltung und das Bezugszeichen 101 bezeichnet eine Unterteilung, die die Energieversorgungseinheit 90 von der elektrischen Schaltung 100 trennt, und besitzt einen Verbindungsbereich 95b, der daran befestigt ist. Die Verbindungsbereiche 95a und 95b sind miteinander an deren entsprechenden Anschlüssen (T1, T11), (T2, T21), (T3, T31) und (T4, T41) verbunden, um die elektrische Energie zu der elektrischen Schaltung 100 zuzuführen. Der Anschluss T4 wird verwendet, wenn die gesamte Spannung der Batterien E1 und E2 über den Anschluss T1 zugeführt wird, und der Anschluss T3 wird dann verwendet, wenn die Spannung von der Batterie E2 über den Anschluss T2 zugeführt wird. Wie in 18 dargestellt ist, sind die Schalter 91 und 92 aus Reed-Schaltern 91a und 92a und einem Magneten 99 für ein magnetisches (kontaktlos von der Außenseite) Schließen und Öffnen der Kontakte der Reed-Schalter 91a und 92a aufgebaut. Die Reed-Schalter 91, 92 zusammen mit den Widerständen R1, R2 sind parallel zueinander an derselben Oberfläche einer Schaltungsleiterplatte 96 angeordnet und sind mit der Schaltung entsprechend dem Schaltungsdiagramm, das in 17 dargestellt ist, verbunden. Die Schaltungsleiterplatten 97 und 98 sind von derselben Größe wie diejenige der Schaltungsleiterplatte 96 und sind aneinander so befestigt, um einen Stapel zu bilden. Allerdings ist eine rechtwinklige Öffnung 98a in der Platte 98 gebildet und Magnete 98b und 98c, magnetisiert in derselben Längsrichtung, sind jeweils an den gegenüberliegenden Enden der Leiterplatte 98 befestigt. Der Magnet 99, magnetisiert in derselben Richtung wie die Magnete 98a und 98c, wird zum Betätigen der Reed-Schalter verwendet, die parallel zueinander gleichzeitig angeordnet sind. Der Magnet 99 ist ein Plattenmagnet, der eine im Wesentlichen selbe Länge wie solche der Reed-Schalter 91a und 92a besitzt, und besitzt eine geeignete Breite, um sich innerhalb der Öffnung 98a der Platte 98 zu bewegen. Eine nicht magnetische Führungsplatte 99a besitzt den Magneten 99 daran befestigt, und deckt bewegbar die gestapelten Platten 97 und 98 ab. Ein Handgriff 99b ist auch an der Platte 99 befestigt. Die Platten 97 und 98 sind an dem geformten Harz 93 oder 96 befestigt, wobei sie nahe zu den Reed-Schaltern gegenüber und parallel angeordnet sind. Wenn der Griff 99b in der Richtung M positioniert ist, wie dies in 18 dargestellt ist, wird der antreibende Magnet 99 anziehend durch den Magneten 98c verriegelt und schaltet die Reed-Schalter 91a und 92a auf EIN. Wenn der Griff 99b in der Richtung L gegen die anziehende Kraft des Magneten 98c bewegt wird, werden die Reed-Schalter 91a und 92a auf AUS geschaltet und der antreibende Magnet 99 wird angezogen durch den Magneten 98b verriegelt. Die Reed-Schalter können auf EIN und AUS durch Bewegen des antreibenden Magneten geschaltet werden, ohne einen Kontakt mit den Reed-Schaltern vorzunehmen. In dem Fall, der dargestellt ist, werden zwei Energieversorgungs-Batterien E1 und E2 verwendet, allerdings kann die Energieversorgungseinheit aus einer Batterie oder einer Vielzahl davon zusammengesetzt sein.
Wie anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist die vorstehend erwähnte Energieversorgungseinheit so aufgebaut, dass die Batterien, die Strom begrenzenden Widerstände und die Reed-Schalter einheitlich in Harz eingeformt sind, und die Reed-Schalter werden auf EIN und AUS unter Verwendung des antreibenden Magneten geschaltet, der zwischen zwei Positionen laufen kann und leicht in entsprechenden Positionen durch die kleinen, stationären Magnete verriegelt werden kann. Da die Schaltungselemente vollständig in das geformte Harz so eingelassen sind, dass sie nicht zu Atmo sphäre hin freigesetzt sind, und um so die Erfordernisse für die selbstsicheren Vorrichtungen zu erfüllen, und da die Reed-Schalter mit einem hohen Isolations-Widerstand angewandt werden, um die Möglichkeit einer Strom-Leckage zu beseitigen, wenn die Schaltung offen ist, und da dabei kein Erfordernis vorhanden ist, irgendeinen Teil der elektrischen Schaltung zu berühren, oder freizulegen, ist es, gemäß der vorliegenden Erfindung, möglich, eine Energieversorgungseinheit zu schaffen, die mit einem hohen Grad einer Zuverlässigkeit und einer Stabilität für eine Langzeit-Benutzung arbeiten kann.
19 stellt einen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser dar, der an einer Pipeline zum Messen der Strömungsrate eines heißen Fluids befestigt ist und der mit einer Wärmeisolationseinrichtung versehen ist, um die Übertragung von Wärme zu seinem Zählbereich zu verhindern. In vielen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessern wird ein System zum Umwandeln der Umdrehungen eines Rotors in ein elektrisches Signal als ein Mittel zum Erfassen der Drehung des Rotors angewandt. Zum Beispiel wird ein magnetischer Fluss von einem übertragenden Magneten, der in die Fläche des Rotors eingebettet ist, durch einen magnetischen Sensor erfasst, der wiederum ein elektrisches Signal erzeugt, das als ein Impulssignal (Durchflussrate) übertragen wird. Das Impulssignal wird durch einen elektrischen Wandler, befestigt in einem Zählbereich, kombiniert als Einheit mit dem Gehäuse des Durchflussmessers, verarbeitet und wird durch eine Anzeige angezeigt oder wird zu einem entfernten Ort übertragen. Dabei sind verschiedene Arten von Fluiden vorhanden, die durch den Durchflussmesser in einer Vielfalt von deren physikalischen oder chemischen Zuständen, wie beispielsweise Druck, Temperatur, usw., gemessen werden sollen. Zum Beispiel kann die Temperatur eines Fluids in einem weiten Bereich von niedrig bis hoch variieren. Dies bedeutet, dass die Betriebsschaltung des Zählbereichs gut bei Temperaturen arbeiten muss, die innerhalb eines weiten Bereichs variieren. Da der Zählbereich direkt mit dem Gehäuse des Durchflussmessers verbunden ist, kann er durch thermische Leitung, Strahlung oder Konvektion beeinflusst werden, wenn das Fluid heiß ist. Dementsprechend ist es, in diesem Fall, notwendig, den Zählbereich dahingehend zu schützen, dass er möglicherweise durch Wärme beeinflusst wird. 19 zeigt eine Schnittansicht (vorgenommen entlang einer Linie XXVI-XXVI) der 20 zum Erläutern eines Beispiels des Stands der Technik. 20 zeigt eine Ansicht, die entlang einer Linie XXVII-XXVII in 19 vorgenommen ist. In den 19 und 20 bezeichnet das Bezugszeichen 111 ein Durchflussmesser-Gehäuse, 112 bezeichnet einen Zählbereich, der die Betriebsschaltung einsetzt, und 113 bezeichnet einen Rand zum Verbinden darüber des Durchflussmesser-Gehäuses 111 mit dem Zählbereich 112. Der Zählbereich 112 besitzt eine ringförmige Nut 112a zum Befestigen darin eines Ringbereichs 113a des Rands 113 mit einem O-Ring 118 für eine luftdichte Abdichtung. Ein magnetischer Sensor 114 wird für ein magnetisches Erfassen der Drehung des Rotors des Durchflussmessers (nicht dargestellt) angewandt. Eine Wärmeisolation 115, die in der Form einer hohlen, quadratischen Platte aus hauptsächlich anorganischem Material, das einen hohen Widerstand gegen Wärme und eine niedrige, thermische Leitfähigkeit besitzt, wie beispielsweise Steinwolle, und dergleichen, hergestellt ist, ist an dem Durchflussmesser-Gehäuse mittels einer Schraube 117 befestigt, um die Wärmeübertragung der Wärme von dem Durchflussmesser-Gehäuse 111 zu dem Zählbereich 112 zu verringern.
Der vorstehend angegebene volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser besitzt eine Wärmeisolation 115, die den Wärmefluss von dem Durchflussmesser-Gehäuse 111 unterbricht. Allerdings ist die Wärmeisolation 115, die einen hohen Widerstand für Wärme besitzt, dazu geeignet, gegen eine Wärmeübertragung durch Leitung zu schützen, allerdings kann sie keine Wärmeübertragung durch Strahlung verhindern. Demzufolge wird die Strahlungswärme von dem Durchflussmesser-Gehäuse 111 direkt zu dem Boden 112b des Zählbereichs 112 übertragen, wo die Temperatur ansteigt, was dazu führt, dass Luft in einem geschlossenen Raum 119 des Zählbereichs 112 erwärmt wird und sich dadurch ausdehnt, um den Innendruck zu erhöhen. Ein Teil der Luft, die unter einem erhöhten Druck steht, wird aus dem Zählbereich 119 durch die Wärmeisolation 115 der Kapillar-Struktur hindurch herausgedrückt. Deshalb tritt Luft von der Außenseite umgekehrt in den Zählbereich ein, wenn der Durchflussmesser seine Arbeit unterbricht, ohne ein warmes Fluid in der Rohrleitung, und seine Temperatur verringert wird. Solche wiederholten Belüftungen erhöhen die Luftfeuchtigkeit der Luft in dem Zählbereich, was eine Kondensation von Feuchtigkeit darin bei einer niedrigen Umgebungs-Temperatur verursacht. Obwohl dabei Kapillaren in der Wärmeisolation vorhanden sind, sind die meisten davon geschlossen und können nicht ermöglichen, dass der Zählbereich mit der Außenluft in Verbindung steht, was dadurch unvermeidbar einen Anstieg in der Temperatur des Zählbereichs verursacht.
Die 21 und 22 stellen eine erläuternde Ausführungsform eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, dar, der so aufgebaut ist, um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen. 21 zeigt eine geschnittene Seitenansicht, die entlang einer Linie XXVIII-XXVII der 22 vorgenommen ist, während 22 eine Ansicht zeigt, die in der Richtung der Pfeile entlang der Linie XXIX-XXIX der 21 vorgenommen ist. In diesen Zeichnungen sind die Elemente ähnlich zu solchen der 19 und 20 mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet und erfordern keine weitere Erläuterung. In den 21 und 22 ist eine wärmeisolierende Unterlegscheibe 122, hergestellt aus einem wärmeisolierenden Material, an einer Schraube 117 befestigt, um geschraubt ein Durchflussmesser-Gehäuse 111 mit einem Rand 113 zu verbinden, und wird zwischen dem Gehäuse 111 und dem Rand 113 gedrückt, wodurch auch ein Freiraum 122 dazwischen erzeugt wird, der als ein Ablassloch 123 für ein direktes Ablassen der erwärmten Luft von dem Durchflussmesser-Gehäuse 111 in die Atmosphäre dient. Der Anstieg der Temperatur in dem Zählbereich 122 wird effektiv verhindert. Eine Strahlungs-Abschirmung 116, die aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt ist, ist auch zum Reflektieren der Strahlungswärme vorgesehen, und besitzt vorzugsweise eine Licht reflektierende Oberfläche gegen das Durchflussmesser-Gehäuse 111. Die Strahlungs-Abschirmung 116 ist an deren Umfang in einer ringförmigen Nut 121 eingepasst befestigt, die in der Oberfläche der Innenwand des Rands 113 gebildet ist, um dadurch einen Zwischenraum zwischen der Strahlungs-Abschirmung und dem Boden 112b des Zählbereichs 112 in dem Raum 119 beizubehalten, um so den den Strahlungs-Strahl reflektierenden Effekt der Strahlungs-Abschirmung 116 zu verbessern. Tests haben bestätigt, dass der wärmeisolierende Effekt der vorliegenden Erfindung wesentlich höher ist als derjenige nach dem Stand der Technik, der in 19 dargestellt ist, das bedeutet die Temperatur des Zählbereichs des Durchflussmessers, gemäß der vorliegenden Erfindung, stieg auf 60°C während des Betriebs des Durchflussmessers mit einem heißen Fluid von 120°C, und bei einer normalen Umgebungstemperatur, an, wogegen die Temperatur des Zählbereichs des Durchflussmessers, gemäß dem Stand der Technik (19), weiter auf 100°C unter denselben Betriebsbedingungen anstieg.
In dem vorstehend erwähnten volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser wird eine effektive und kostengünstige Wärmeisolation durch Anwenden einer wärmeisolierenden Unterlegscheibe, anstelle des Platten-Typs, erreicht, was nicht nur die Übertragung von Wärme durch Leitung verhindert, sondern auch ein Ausblasloch erzeugt, das ermöglicht, dass keine Luft von dem Raum zwischen dem Durchflussmesser-Gehäuse und dem Rand entweicht, und durch zusätzliches Vorsehen einer Strahlungs-Abschirmung, um einen Anstieg der Temperatur der Luft in dem Raum aufgrund von Strahlungswärme zu verhindern. Weiterhin erscheint keine Feuchtigkeit in dem Raum aufgrund des Vorhandenseins des Ausblaslochs.
23 stellt ein Beispiel eines Aufbaus eines herkömmlichen, volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers dar. In 23 ist ein Kreis 140, angezeigt durch eine unterbrochene Linie, eine Einlass- oder Auslassöffnung. Das Gehäuse 130 des Durchflussmesser-Körpers umfasst eine Messkammer 131, die eine Vertiefung besitzt, die mit der Einlass/Auslassöffnung 140 in Verbindung steht. In der Messkammer 131 ist ein Paar von Rotorwellen 132, 132 mit denselben Durchmessern parallel zueinander angeordnet: jede Rotorwelle ist an ihrem mit Flansch versehenen Ende 141, durch die Verwendung von Schrauben 142, an der Außenwandfläche des Gehäuses 130 des Durchflussmesser-Körpers über das Bodenloch der Messkammer befestigt und ist an ihrem anderen Ende in dem Durchgangsloch der Kammerabdeckung 134 befestigt. Ein Paar Rotoren 133, 133 ist als nicht kreisförmige Zahnräder, die miteinander, 133a, in Eingriff stehen, dargestellt. Jeder Rotor (nicht kreisförmiges Zahnrad) 133 ist mit einem Lager 143 versehen, mit dem er drehbar an der Welle 132 befestigt ist. Die gepaarten Rotoren 133, 133 drehen sich, wobei sie einen kleinen Freiraum von der Innenwand der Messkammer beibehalten. Die Kammer ist mit der Abdeckung 134 verschlossen, die zwei Durchgangslöcher 145, 145 zum Befestigen darin der Enden der entsprechenden Wellen besitzt. Die Abdeckung ist an dem Gehäuse 130 des Durchflussmesser-Körpers durch die Verwendung eines Lokalisierungsstifts 135 befestigt. Eine hintere Abdeckung 136 ist mit einem O-Ring 138 für eine flüssigkeitsdichte Abdichtung versehen und ist an dem Gehäuse 130 des Durchflussmesser-Körpers durch die Verwendung einer Schraube 137 befestigt. Ein Zähler-Gehäuse 139 nimmt einen Zählbereich (nicht dargestellt) zum Erfassen der Umdrehungen des Rotors und zum Anzeigen der gemessenen Strömungsrate auf.
In dem vorstehend erwähnten, herkömmlichen, volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser sind dessen Rotorwellen 132 an deren mit Flansch versehenen Enden an dem Gehäuse des Gehäuses 130 des Durchflussmesser-Körpers befestigt. Die mit Flansch versehenen Wellen sind in der Größe groß und relativ teuer herzustellen. Weiterhin kann, da die Wellen 132 an den anderen Enden in den entsprechenden Löchern 145 der Sichtplatte 134 befestigt sind, die Flüssigkeit leckagemäßig aus einem sehr kleinen Spalt, gebildet zwischen jeder Welle 132 und dem Loch 145 der Sichtplatte, heraustreten. Um zu verhindern, dass die Flüssigkeit leckagemäßig heraustritt, ist es notwendig, zu der hinteren Abdeckung 136 eine flüssigkeitsdichte Dichtung 138 hinzuzufügen, wodurch die Kosten des Durchflussmessers erhöht werden.
Die 24 bis 27 zeigen Ansichten zum Erläutern einer erläuternden Ausführungsform, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, die vorgenommen wurde, um die vorstehend angegebenen Probleme zu lösen. 24 zeigt eine Schnittansicht, die einen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieselben Bauteile wie solche, die in 23 dargestellt sind, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht weiter erläutert werden. In 24 ist die Rotorwelle 150 von einem gleichförmigen, runden Querschnitt, und, wie in 25 dargestellt ist, besitzt sie einen Anschlagstift 151, der exzentrisch in eine Endfläche getrieben ist, und ein Stiftloch 150a, das exzentrisch in die andere Endfläche hinein gebohrt ist. 25 zeigt ein vergrößertes Detail des Aufbaus der Rotorwelle. 27 zeigt eine Schnittansicht, die in der Richtung der Pfeile entlang der Linie XXXIV-XXXIV der 25 vorgenommen ist. In dem Boden der Messkammer 131 des Körper-Gehäuses 130 sind zwei Sacklöcher 130a einer spezifizierten Tiefe zum Befestigen darin der Rotorwellen gebohrt, und, weiterhin, ist an dem Boden jedes Lochs 130a ein Loch 130b auch durch einen Punkt gebildet, der unter einem exzentrischen Abstand von „d" von der Achse des Lochs 130a entfernt liegt. Eine hintere Abdeckung 152 besitzt zwei Sacklöcher 152a, um darin die anderen Enden der Rotorwellen einzusetzen, ein Durchgangsloch 152b zum Befestigen darin eines Lokalisierungsstifts 153 und ein Durchgangsloch 152c, um eine Schraube 137 einzuschrauben, um die hintere Abdeckung 152 an dem Gehäuse 130 des Körpers zu befestigen.
In dem vorstehend erwähnten volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser ist jede Rotorwelle 150 an dem Gehäuse 130 des Körpers durch Verwendung der Wellen-Befestigungsvorrichtung 160, dargestellt in 26, befestigt. Die Wellen-Befestigungsvorrichtung 160 weist einen säulenförmigen Körper 161 auf, der einen Bereich 161a einer ausgenommenen Fläche zum Einsetzen darin eines Endes der Rotorwelle 150 besitzt und einen Stift 162 besitzt, der an einem Ende in ein Loch eingesetzt ist, das in dem Boden des vertieften Flächenbereichs 161a an einer Position entsprechend zu der Position des Stift-Befestigungslochs 150a an dem Bodenende jeder Rotorwelle 150 eingebettet ist. Das Ende der Welle 150 ist in den vertieften Flächenbereich 161a des säulenförmigen Körpers 161 der Wellen-Befestigungsvorrichtung 160 so eingesetzt, um den Stift 162 in seinem Loch 150a aufzunehmen. In diesem Fall ist der Anschlagstift 151 an einer Position A in dem zu der Mitte versetzten (exzentrischen) Loch 130b angeordnet. Die Welle 150 wird dann in der Richtung der Pfeile R gedreht. Die Welle wird geführt, wenn der Anschlagstift 151 zu seiner Seitenfläche gegen die Innenwand des zu der Mitte versetzten Lochs 130a an der Position B gedrückt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden beide Wellen 150 an deren anderen Enden in die entsprechenden Löcher 152a, 152a, vorgesehen in der hinteren Abdeckung 152, befestigt in einer Position durch den Lokalisierungsstift 153, befestigt. Die Wellen werden dann an beiden Enden gesichert. Da die Wellenlöcher 152a, 152a und 130a, 130a und die außermittigen Löcher 130b, 130b nicht durch die hintere Abdeckung 152 und das Körper-Gehäuse 130 gebohrt sind, ist es nicht notwendig, die Sichtplatte 134, angewandt im Stand der Technik, zu verwenden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen kostengünstigen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser zu schaffen, bei dem seine Rotorwellen 150 von einem gleichförmigen, runden Querschnitt sind, und die einfach durch Drehen befestigt werden können, bis die Anschlagstifte 151 gegen die Innenwand der entsprechenden, außermittigen Löcher 130b des Körper-Gehäuses 130 gedrückt werden, was keine Sichtplatte 134 erfordert.
Nicht kreisförmige Zahnräder, die in Paaren als Rotoren des volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers verwendet werden, besitzen Zähne, die gewöhnlich durch Verwendung einer geraden Basis-Zahnstange unter einem konstanten Druckwinkel geschnitten werden. Das Zahnprofil ist eine Evolvente, die als eine Spur eines Rollkontakts zwischen einer geraden Linie der Basis-Halterung und einer Teilkurve des nicht kreisförmigen Zahnrads erhalten ist, d.h. die Zahnrad-Zähne sind entsprechend einer ungefähr nicht kreisförmigen Teillinie geschnitten, zu der sich jede Teilkrümmung zentriert. Dementsprechend stimmt eine teilweise gekrümmte Mitte der nicht kreisförmigen Teillinie nicht mit der Drehmitte des nicht kreisförmigen Zahnrads überein.
28 stellt die obere Hälfte, vorgenommen auf einer kleinen Achse X-X, des vorstehend erwähnten, herkömmlichen, nicht kreisförmigen Zahnrads 133 dar. In 28 sind die Drehachse des nicht kreisförmigen Zahnrads und dessen Teillinie (Kurve) mit den Zeichen O und Pc, jeweils, bezeichnet. Ein Zahnprofil Ti (i=1, 2, ...., i, ..., n) des Zahnrads kann durch Schneiden der Zähne in einem Kreis, mit einer Teilprofilmitte O' und einen Teil der Teilungslinie Pci umfassend, erhalten werden. Da die Teil-Teilungslinie Mitte O' von der Drehmitte des nicht kreisförmigen Zahnrads 133 entfernt liegt, wird ein Winkel θ zwischen der Mitte der Teil-Teilungslinie Pci und des Zahnprofils, der Mitte O' des Zahnprofils und der Drehmitte O des nicht kreisförmigen Zahnrads 133 gebildet. Der Winkel θ variiert seinen Wert für jeden Teil der Teillinie (d.h. für jede Zahnprofil-Position). Dementsprechend wird die Profilierung jedes Zahns entsprechend einer Linie gestaltet, die durch die Teilprofilmitte O' hindurchführt, und indem sie nicht durch die Drehmitte O des nicht kreisförmigen Zahnrads hindurchführt.
Das vorstehend erwähnte, herkömmliche, nicht kreisförmige Zahnrad wird durch eine Pulvermetallurgie-Kompression hergestellt, ein Formungsverfahren, das den folgenden Prozess umfasst:

(1) Eine Menge eines präparierten Metallpulvers wird in eine Form zum Formen eines nicht kreisförmigen Zahnrads aus pulverförmigem Metall mittels Kompression angeordnet. Das pulverförmige Metall wird in die Form von sowohl der Oberseite als auch dem Boden in die Form eines nicht kreisförmigen Zahnrads gepresst, das dann aus der Form herausgenommen wird.
(2) Das komprimierte Metallpulver wird dann erwärmt, um ein nicht kreisförmiges Zahnrad aus einem gesinterten Metallpulver zu erhalten.
(3) Das gesinterte Metallpulver wird in eine Weiterformungsform von der Oberseite und der Unterseite komprimiert, um ein hochpräzises und hochdichtes, nicht kreisförmiges Zahnrad aus gesintertem Metallpulver zu erhalten.

Allgemein fließt, wenn pulverförmiges Metall in einer Form von der Oberseite und der Unterseite komprimiert wird, das Metall oder wird radial von der Mitte der Form in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Druckkraft deformiert, wodurch es dicht gegen die Innenwand der Form gepresst wird, um zu der erwünschten Form geformt zu werden. In dem Fall der Kompressions-Formung des nicht kreisförmigen Zahnrads fließt das pulverförmige Metall radial von der Drehmitte des Zahnrads und wird zu der Form des nicht kreisförmigen Zahnrads entsprechend zu der Form der Innenwand der Form umgeformt. Allerdings wird, in dem Fall eines Kompressions-Formens des herkömmlichen, nicht kreisförmigen Zahnrads, dargestellt in 28, eine Oberfläche A eines Zahns einem Druck in der Richtung des Pfeils C unterworfen, allerdings nimmt die Oberfläche B des Zahns nur spärlich den Druck in der Richtung des Pfeils C auf, da sie einen Teil besitzt, der sich unter einem negativen Winkel zu der Richtung des Pfeils C befindet. Demzufolge besitzt das Werkstück, das durch Kompression geformt ist, eine höhere Pulvermetalldichte an der Oberfläche A des Zahns als an der Oberfläche B des Zahns, d.h. die Dichte des Metallpulvers variiert zwischen den Oberflächen A und B des Zahns.
Der Unterschied in der Metalldichte beeinflusst nachteilig die Genauigkeit des Profils des Zahns und die Festigkeit des Zahns, da, zum Beispiel, in dem Sintervorgang (2) das Werkstück der Deformation der Zähne aufgrund der Unterschiede in der thermischen Expansion des Metalls unterworfen wird, d.h. jeder Zahn wird zu der Oberfläche B des Zahns einer niedrigeren Pulvermetalldichte hin gebogen. Wenn das deformierte, nicht kreisförmige Zahnrad in einer Weiterformungs-Form in dem nächsten Verarbeitungsschritt komprimiert wird, nimmt es eine umgekehrte Kraft, aufgebracht auf jeden Zahn, von seiner Oberfläche B auf, um den deformierten Zahn in der Form zu korrigieren, wodurch ein Reißen an den Flanken der Zähne des Zahnrads hervorgerufen werden kann. Der Unterschied in den Formungsdrücken an den Oberflächen der Zähne kann die Lebensdauer der Form verkürzen oder kann eine Beschädigung der Form in einem extremen Fall verursachen. In der Vergangenheit war es sehr schwer, effektiv nicht kreisförmige Zahnräder unter niedrigen Kosten herzustellen, mit einer hohen Genauigkeit und einer hohen Dichte, und zwar durch Komprimieren und Sintern von stark schrumpfbarem Metallpulver, wie beispielsweise Legierungen aus rostfreiem Stahl, oder dergleichen.
In dem Fall einer Bildung des vorstehend erwähnten, herkömmlichen, nicht kreisförmigen Zahnrads durch plastisches Formen, durch Wärme-Extrusion und Kaltziehen, existiert dasselbe Problem, wie es vorstehend beim Metallpulver-Kompressionsformen vorhanden ist.
29 zeigt eine Ansicht, die, anhand eines erläuternden Beispiels, ein nicht kreisförmiges Zahnrad darstellt, das frei von dem vorstehend erwähnten Problem ist. 29 stellt die obere Hälfte dar, die auf einer kleinen Achse X-X dargestellt ist, des vorstehend erwähnten, nicht kreisförmigen Zahnrads. Ein Profil Ti (i=1, 2, ..., i, ..., n) des Zahns, gebildet mit einer Teillinie Pc' des nicht kreisförmigen Zahnrads 133', besitzt die Achsenlinie O-Y', die durch die Drehmitte O hindurchführt. Demzufolge nehmen, wenn eine Menge an Metallpulver in einer Kompressions-Form komprimiert wird, beide Oberflächen, A und B, jedes Zahns, mit dem Profil Ti', im Wesentlichen eine gleichmäßige Kraft auf, und des halb kann das Metall zu einer gleichförmigen Dichte komprimiert werden. Deshalb kann, in dem primären Sintervorgang, das komprimierte Metallpulver des nicht kreisförmigen Zahnrads nahezu eine gleichförmige Schrumpfung zu der Drehmitte O hin erfahren. Da das geschrumpfte, nicht kreisförmige Zahnrad ein nur gering deformiertes Zahnprofil besitzt, kann es, in dem sekundären Kompressions-Vorgang, erneut gleichförmig in einer Form geformt werden. Die Weiterformungskraft, die die Zahnrad-Zähne beeinflusst, ist sehr gering im Vergleich zu dem herkömmlichen, nicht kreisförmigen Zahnrad, und deshalb werden die Produktionserträge verbessert.
Das nicht kreisförmige Zahnrad, dargestellt in 29, ist auch dazu geeignet, durch ein Harzformen gebildet zu werden, und kann effektiv durch Heißextrusion und Kaltziehen hergestellt werden.
In dem volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser wird die Drehung des Rotors mechanisch über ein Untersetzungsgetriebe und elektrisch über einen Drehsensor, der sie in ein elektrisches Signal umwandelt, angezeigt. Viele optische Sensoren und magneto-elektrische, kontaktlose Sensoren vom Wandler-Typ werden für ein direktes Erfassen der Drehung des Rotors angewandt. Dabei sind zwei Typen von optischen Sensoren vorhanden – reflektierend und transmittierend. Allerdings können diese optischen Sensoren nur für Licht transmittierende Fluide angewandt werden, wobei die Arten davon begrenzt sind. Andererseits können magneto-elektrische Sensoren vom Wandler-Typ für viele Arten von Fluiden angewandt werden, und deshalb können sie vorzugsweise bei vielen volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessern angewandt werden. Magnetische Sensoren, wie beispielsweise eine Hall-Vorrichtung, magnetische Widerstände, usw., werden als ein magneto-elektrische Wandler verwendet, die dazu geeignet sind, einen magnetischen Fluss von einem übertragenden Magneten, der in einem Rotor des Durchflussmessers eingebettet ist, zu erfassen.
Allerdings können die vorstehend erwähnten magnetischen Sensoren nicht bei magnetischen Fluiden angewandt werden, die die Verteilung des magnetischen Flusses des übertragenden Magneten beeinflussen, und sie sind auch durch ihre Arbeitstemperatur begrenzt. Gewöhnlich können magnetische Sensoren dieses Typs bei relativ niedrigen Temperaturen arbeiten (maximale Arbeitstemperatur von ungefähr 80-100°C) und können deshalb in vielen Fällen nicht direkt die Drehung des Rotors erfassen. Zusätzlich müssen sie mit Wechselstrom-Versorgungsquellen versehen werden. Dies bedeutet, dass, in dem Fall der Langzeitmessung eines Fluids durch ein einfaches Verfahren, zum Beispiel dann, wenn ein integrierender Durchflussmesser mit einer Batterieversorgung für die Messung des gesamten Flusses von Stadtwasser oder Stadtgas verwendet werden soll, eine zusätzliche Energieversorgung für die Sensoreinheit sowohl die Herstellungs- als auch die Betriebskosten des Durchflussmessers erhöhte und sein Anwendungsgebiet beschränkte.
Die Lehren der vorliegenden Ausführungsform sind dazu vorgesehen, einen magnetischen Sensor zu schaffen, der die Charakteristika von amorphem Metall verwendet und nicht eine mit Batterie betriebene Energieversorgung benötigt.
Ein amorphes Metall wird durch Abschrecken des geschmolzenen Metalls in einen festen Zustand unter der hohen Kühlgeschwindigkeit von 1000°/msec erhalten. Amorphes Metall ist in der Form von dünnen Platten, einem dünnen Draht, Pulver, usw., erhältlich. Wenn ein Metall von diesem geschmolzenen Zustand (d.h. ein Zustand einer aktiven, molekularen Bewegung) schnell abgekühlt wird, ohne Zeit zu haben, zu kristallisieren, wird es amorph, d.h. ein Festkörper, der keine Kristalle besitzt und der homogen ist und einfach zu einer Legierung wird. Aus diesem Grund werden viele amorphe Legierungen, die ausgezeichnete, mechanische Eigenschaften haben, die resistent gegen Korrosion sind und magnetische Charakteristika haben, erzeugt. Insbesondere besitzt ein FE-Si-B-System einer amorphen Faser (nachfolgend bezeichnet als AMF) eine kleine koerzitive Kraft Hc von 0,4 Oe (Oerstedts) und ist durch seine magnetische Hysterese-Kurve gekennzeichnet. Dementsprechend entsteht, wenn die magnetische Intensität 0,4 Oe übersteigt, eine abrupte Änderung in der Dichte des magnetischen Flusses, d.h. ein Barkhousen-Sprung entsprechend der Kurve der magnetischen Hysterese.
31 stellt ein erläuterndes Beispiel eines magnetischen Sensors, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, unter Verwendung des vorstehend erwähnten Effekts, dar. Wie in 31 dargestellt ist, ist der magnetische Sensor 170 aus einem magnetisch erfassenden Element 171, hergestellt aus einem einzelnen Teil oder einem Bündel aus AMF, einer Spule 172, die um das Sendeelement herumgewickelt ist, und einem Schutzgehäuse 173, das aus einem nicht magnetischen Material zum Aufnehmen darin des mit Spule umwickelten Erfassungselements hergestellt ist, aufgebaut. Der magnetische Sensor 170 erzeugt einen Ausgang an Anschlüssen 172a und 172b der Spule 172. In 31 erzeugt, wenn ein Magnet zu einer Fläche 173a des Gehäuses 173 angenähert wird, die AMF den Barkhousen-Sprung, d.h. ändert augenblicklich die magnetische Flussdichte zu /2Bm/ bei einer koerzitiven Kraft von über ±Hc, wodurch eine Spannung entsprechend zu der Änderung der magnetischen Flussdichte an der Spule 172 erzeugt wird.
32 stellt eine Ansicht eines volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers dar, der mit dem vorstehend angegebenen, magnetischen AMF-Sensor 170 ausgestattet ist. In einer Messkammer 179 des Durchflussmesser-Körpergehäuses 176, das einen Strömungseinlass 174 und einen Strömungsauslass 175 besitzt, ist ein Paar von nicht kreisförmigen Zahnrädern 177 und 178 (nachfolgend bezeichnet als Rotoren 177 und 178) vorhanden, die auf Wellen 177a und 178a, jeweils, angepasst befestigt sind und die ineinander eingreifen. Der Unterschied der Drücke des Einlasses 174 und des Auslasses 175 bewirkt, dass sich die Rotoren 177 und 178 in der Richtung von R drehen, wenn Fluid in der Richtung des Pfeils Q fließt. Da eine Strömungsrate proportional zu den Drehungen der Rotoren 177, 178 ist, kann sie durch Erfassen der Drehung entweder des Rotors 177 oder 178 gemessen werden.
33 zeigt eine Ansicht, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Rotoren 177 und 178 drehen sich, wobei sie ineinander in derselben Art und Weise wie die Rotoren, dargestellt in 32, eingreifen, und sie sind mit den entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Das Körpergehäuse 176 und die anderen Bauelemente, dargestellt in 32, sind in 33 weggelassen. Ein magnetischer Sensor ist mit einem entsprechenden Bezugszeichen (170) bezeichnet. 33 stellt einen Grundaufbau der Ausführungsform dar. Ein Rotor 177 besitzt zwei Übertragungsmagnete 180a und 180b, die bündig zu der Fläche des Rotors an gegenüberliegenden Punkten eingebettet sind, wo eine Hauptachse des Rotors (nicht kreisförmiges Zahnrad) durch einen konzentrischen Kreis geschnitten wird, der eine gemeinsame Mitte 177a besitzt. Die freigelegte Fläche (Nordpol) des übertragenden Magneten 180a ist durch einen kleinen, schwarzen Kreis angezeigt, und die freigelegte Fläche (Südpol) des übertragenden Magneten 180b ist durch einen kleinen, weißen Kreis angegeben. Der magnetische Sensor 170 ist an dem Gehäuse 176 oder einem ähnlichen, geeigneten Element an einer Stelle befestigt, wo er den übertragenden Magneten 180a und 180b gegenüberliegen kann, und zwar durch Drehungen, wenn sich die Rotoren 177 und 178 drehen. 2 Impulse pro Umdrehung des Rotors 177 werden als Strömungsratensignale übertragen.
34 stellt eine andere, erläuternde Ausführungsform dar, bei der ein Rotor 177 zwei Magnete 180a und 180a', eingebettet mit ähnlichen Nordpolen, die an gegenüberlie genden Punkten freigelegt sind, besitzt, wo eine Hauptachse des Rotors 177 durch einen konzentrischen Kreis geschnitten wird, der eine gemeinsame Mitte 177a besitzt, und ein Rotor 178 besitzt zwei Magnete 181a und 181b, die mit ähnlichen Südpolen eingebettet sind, freigelegt an gegenüberliegenden Punkten, wo eine Hauptachse des Rotors 178 durch einen konzentrischen Kreis geschnitten wird, der eine gemeinsame Mitte 178a besitzt. 4 Impulse pro Drehung der Rotoren werden als Strömungsratensignale erzeugt, d.h. die Auflösung der Impulssignale dieser Ausführungsform ist zweimal höher als diejenige der Grundausführungsform, die in 33 dargestellt ist.
35 stellt eine andere, erläuternde Ausführungsform dar, bei der ein Joch 182 aus einem hochpermeablen Material, wie beispielsweise Permalloy, zwischen einem Rotor 177, der zwei Magnete 180a und 180b besitzt (in derselben Art und Weise, wie dies in 33 dargestellt ist), und einem magnetischer Sensor 170 vorgesehen ist. Da ein Signal von dem übertragenden Magneten 180a oder 180b durch einen Leckagefluss am Joch 182 in der Art und Weise des magnetischen Sensors 170 gedämpft werden kann, ist das Joch 182 so gebildet, dass es im Durchmesser größer als die Magnete 180a, 180b ist, für den Zweck, den magnetischen Widerstand (Reluktanz) zu verringern und um konische Enden 182a zu haben, die zu dem magnetischen Sensor 170 hinweisen.
36 stellt eine andere Ausführungsform dar, bei der ein Ringmagnet 183 in die Fläche eines Rotors 177 eingebettet ist, um einen konzentrischen Ring zu bilden, der eine gemeinsame Mitte 177a besitzt und der bündig zu der Fläche des Rotors ist. Der Ringmagnet 183 ist aus einer Vielzahl von Magneten (Segmenten), angeordnet in einem Kreis und magnetisiert mit ungleichen Polen am nächsten zueinander, aufgebaut. Der Zweck dieser Ausführungsform ist derjenige, die Anzahl von Impulssignalen pro Umdrehung des Rotors 177 zu erhöhen.
Die 37 und 38 stellen Ausführungsformen dar, bei denen eine Vielzahl von magnetischen Sensoren 170 vorgesehen ist, um denselben Zweck wie derjenige der Ausführungsform der 36 zu erreichen, d.h. um eine erhöhte Anzahl von Impulssignalen für eine Umdrehung des Rotors 177 zu erhalten.
In 37 besitzt ein Rotor 177 einen übertragenden Magneten 179a, der darin mit seinem Nordpol, der freigelegt ist, eingebettet ist, und eine Mehrzahl von magnetischen Sensoren 170, 170₂ , 170₃ , 170₄ , ..., 170n. Ein kreisförmiger Magnet 184 besitzt im We sentlichen denselben Durchmesser wie derjenige des umlaufenden Kreises des Magneten 179a und ist entgegengesetzt zu seinem ungleichen Südpol zu dem Magneten 179a.
In 38 besitzt ein Rotor 177 zwei übertragende Magnete 179a und 179b, die darin eingebettet sind (dieselben wie sie in 40 dargestellt sind), und eine Vielzahl von magnetischen Sensoren 170₁ , 170₂ , 170₃ , ..., 170n, die entgegengesetzt entlang eines Drehkreises der übertragenden Magneten 179a und 179b angeordnet sind. Da die magnetischen Sensoren 170 eine hohe Empfindlichkeit haben, können die übertragenden Magnete einer kompakten Größe verwendet werden, und jeder Sensor ist dazu geeignet, Impulssignale der Strömungsrate an seinen Anschlüssen 172a und 172b ohne Energieversorgung zu erzeugen.
Wie anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist es, da alle vorstehend erwähnten, magnetischen Sensoren gemäß der vorliegenden Erfindung die Strömungsraten-Impulssignale übertragen können, ohne dass Energie zugeführt wird, und empfindlich genug sind, um einen Magnetismus von einfachen und kompakten Magneten zu erfassen, möglich, einen hochempfindlichen Durchflussmesser zu schaffen, der leichte Rotoren besitzt. Aufgrund der ausgezeichneten Funktionsweise der magnetischen Sensoren bei hohen Temperaturen wird der Anwendungsbereich des Durchflussmessers auf verschiedene Arten von Fluiden mit hohen Temperaturen erweitert.
Eine große Mehrheit der volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser ist dazu vorgesehen, Messungen einer Strömung durch Erfassen der Drehungen eines Paars von Rotoren durchzuführen, die sich entsprechend der Strömungsrate eines Fluids in einer Messkammer, vorgesehen zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung des Körpers des Durchflussmessers, drehen, und auch ein solches Erfassungssystem einzusetzen, das einen magnetischen Fluss, erzeugt durch einen übertragenden Magneten, der in die Fläche des Rotors eingebettet ist, durch einen magnetischen Sensor, befestigt an einem Gehäuse, erfasst.
Die 39 und 40 stellen ein erläuterndes Beispiel eines Aufbaus des volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, der keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, dar. 46 ist ein Schnitt, der in der Richtung der Pfeile XLVI-XLVI in 40 vorgenommen ist, und 41 zeigt einen Schnitt, der in der Richtung der Pfeife XLVII-XLVII in 39 vorgenommen ist. In den 39 und 40 bezeichnet das Bezugszeichen 200 einen Körper eines Durchflussmessers, aufgebaut aus einem Gehäuse 191, Rotorwellen (nach folgend bezeichnet als „Welle") 193a, 193b und sich drehende, nicht kreisförmige Zahnräder (nachfolgend bezeichnet als „Rotor") 192a, 192b. Die Rotoren 192a und 192b sind drehbar an den Wellen 193a und 193b jeweils montiert und in der Messkammer 191a angeordnet und in dem Gehäuse 191 vertieft angeordnet, in einer solchen Art und Weise, dass sie drehend ineinander eingreifen können. Säulenförmige Übertragungsmagnete 194, 194, magnetisiert in einer axialen Richtung, sind in der Fläche 192a des Rotors 192 an gegenüberliegenden Punkten auf der Hauptachse des Rotors 192a unter einem gleichen Abstand von der Drehmitte 193a eingebettet. Das Bezugszeichen 196 bezeichnet Einlass- und Auslassöffnungen, die in dem Körper 200 gebildet sind, um die Strömung des Fluids in die Messkammer 191a und von dieser heraus zu führen, und das Bezugszeichen 195 bezeichnet eine Sensor-Befestigungsabdeckung, die die Messkammer 191a in einer solchen Art und Weise verschließt, um eine störungsfreie Drehung der Rotoren 192a und 192b zu erhalten, indem ein kleiner Freiraum von den Spitzen der Zähne der Rotoren 192a und 192b, die sich in der Messkammer 191a drehen, vorgesehen wird, auch verwendet dazu, darauf einen Sensor 197, platziert gegenüberliegend zu dem Rotor 192, zu befestigen, der Übertragungsmagnete 194 und 194 besitzt. Der Sensor 197 umfasst einen magnetischen Sensor, wie beispielsweise einen magnetischen Widerstand, ein Hall-Element, und dergleichen, in seinem Bodenbereich 197a, woran sich die übertragenden Magnete 194 und 194 annähern können, wenn sich die Rotoren drehen. Ein Leitungsdraht 197b, um dort hindurch ein Erfassungssignal von dem magnetischen Sensor 197 zu einem Zählbereich 199 zu übertragen, ist in einer Befestigungssäule 198 verlegt, die an der Sensor-Befestigungsabdeckung 195 befestigt ist, und trägt den Zählbereich 199. Der Zählbereich 199 nimmt Rotor-Drehsignale von dem magnetischen Sensor über den Leitungsdraht 197b auf und berechnet den momentanen Fluss, den Gesamtfluss, usw., und zeigt die Berechnungsergebnisse an, z.B. in dem vorstehend erwähnten volumetrischen Verdrängungsdurchflussmesser, wenn ein Fluid in die Messkammer in der Richtung des Pfeils Q fließt, sich gepaarte Rotoren 192a und 192b in den Richtungen, angezeigt durch die Pfeile +R und –R jeweils, durch die Wirkung des differenziellen Drehmoments drehen, das alternierend über jede 90° in deren Umdrehung um die Wellen 193a und 193b erscheint. Die Umdrehungen der gepaarten Rotoren werden durch den Sensor 197 erfasst, der einen magnetischen Fluss von den Magneten 194 und 195 erfasst, die sich um die Welle des Rotors drehen und sich alternierend daran annähern, was ein Signal proportional zu der Strömungsrate erzeugt, und das er zu dem Zählbereich 199 überträgt.
Der vorstehend erwähnte volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser ist dazu geeignet, direkt die Umdrehungen des Rotors zu erfassen, und ist durch einfache und genaue Messungen der Strömung des Fluids aufgrund einer geringen Belastung für die Erfassung der Strömung charakterisiert. Allerdings besitzt ein Durchflussmesser dieses Typs, zusammen mit anderen Typen, den Nachteil, dass es, um einen weiten Bereich von Strömungsmessungen abzudecken, notwendig ist, Variationen der Körper zu präparieren, die Rotoren einsetzen, die ähnlich in der Form, allerdings unterschiedlich in der Größe, sind, und die wahlweise in Abhängigkeit von dem geforderten Messbereich der Fluid-Strömung, die gemessen werden soll, verwendet werden.
Die 41 bis 43 zeigen Ansichten, die gegenseitige Anordnungen der Sensoren und der übertragenden Magnete einer Vielzahl von Rotoren darstellen.
41 stellt Teilkurven Aa, Ab, der Rotoren für kleine Durchflussmessungen dar, und 42 und 43 stellen Teilkurven Ba, Bb und Ca, Cb jeweils für mittlere und große Durchflussmessungen dar. Eine Vielzahl von übertragenden Magneten (194A1, 194A2, ...., 194An), 194B1, 194B2, ...., 194Bn), und (194C1, 194C2, ..., 194Cn) ist in Flächen von entsprechenden Rotoren Aa, Ba, Ca in einer solchen Art und Weise eingebettet, dass sie auf einem Kreis angeordnet sind, der entsprechende Drehmitten OA, OB, OC unter Teilungsintervallen proportional zu den Drehgeschwindigkeiten der entsprechenden Paare von Rotoren (nicht kreisförmige Zahnräder), die ineinander eingreifen, besitzt. Die Positionen der magnetischen Sensoren entsprechend zu den vorstehend erwähnten übertragenden Magneten sind mit den Bezugszeichen 197A, 197A, 197C, jeweils, angegeben. Jeder der Sensoren (197A, 197B, 197C) ist auf eine Hauptachse (ra-ra, rb-rb, rc-rc) eines Rotors (Aa, Ba, Ca), die unter einem spezifizierten Abstand (YA, YB, YC) von dem Schnitt der Hauptachse (ra-ra, rb-rb, rc-rc) und dem Teilkreis (Aa, Ba, Ca) entfernt sind, angeordnet.
44 stellt eine Abdeckung 195 dar, auf der Positionen 197A, 197B, 197C der Sensoren, dargestellt in den 41 bis 43, angegeben sind. Wie anhand der 51 ersichtlich ist, ist es, falls die Sensor-Befestigungsabdeckung 195 und der Zählbereich 199 in denselben Größen für Variationen der Durchflussmesser-Körper gebildet sind, notwendig, jeweilige Abdeckungen zu präparieren, die von derselben Größe sind, sich allerdings voneinander durch die Positionen einer Sensor-Befestigung (z.B. 197A, 197B, 197C) unterscheiden.
Die 45 bis 47 zeigen Ansichten, die Ausführungsformen der gegenseitigen Anordnung von Rotoren (übertragenden Magneten) und Sensoren darstellen, und wobei die Befestigungsposition der Sensoren gegenüber solchen der herkömmlichen Durchflussmesser, dargestellt in 39, geändert sind. Variationen der Durchflussmesser, dargestellt in den 45 bis 47, sind ähnlich zu solchen, die in den 41 bis 43, jeweils, dargestellt sind. Paare von Rotoren sind mit deren Teilkreisen (Aa, Ab), (Ba, Bb), (Ca, Cb) jeweils bezeichnet. Um die Auflösung jedes Durchflussmessers zu erhöhen, ist eine Zahl „n" von übertragenden Magneten [(194A1, 194A2, ...., 194An), 194B1, 194B2, ...., 194Bn), und (194C1, 194C2, ..., 194Cn)] in den Flächen des Rotors (Aa, Ba, Ca) in einer solchen Art und Weise eingebettet, dass sie auf einem Kreis angeordnet sind, der eine gemeinsame Mitte (OA, OB, OC) mit dem Rotor besitzt. Magnetische Sensoren entsprechend zu den vorstehend erwähnten, übertragenden Magneten sind auf entsprechenden Abdeckungen befestigt und deren Positionen sind mit den Bezugszeichen 197A1, 197B1, 197C1, jeweils, angegeben. Die Position jedes Sensors (197A1, 197B1, 197C1) ist durch einen konstanten Abstand β zwischen einem Punkt (PA, PB, PC), wo der Rotor (Aa, Ba, Ca) an seiner Hauptachse mit einem passenden Rotor (Ab, Bb, Cb) eingreift, und einen Punkt, wo eine axiale Linie L-L des Sensors die Hauptachse des Rotors unter kleinen Winkeln schneidet, definiert, und mit einem konstanten Abstand α von einem Punkt, wo die axiale Linie L-L des Sensors senkrecht die Hauptachse des Rotors schneidet, und indem die Linie (MA-MA, MB-MB, MC-MC) durch die Mitte des Sensors führt und senkrecht zu einer kleinen Achse des Rotors liegt, und einen Drehkreis (CA, CB, CC) der übertragenden Magnete einen Schnitt besitzt, der auf einer gemeinsamen Spur der Drehung der Magnete der Rotoren liegt, die sich in einer Vielfalt von Körpern drehen. Dementsprechend wird eine Abdeckung mit einem Sensor, der darauf an dem Punkt befestigt ist, entsprechend zu einem gemeinsamen Punkt von Drehkreisen der Magnete von unterschiedlichen Rotoren, gemeinsam für eine Vielzahl von Rotoren verwendet, das bedeutet für Variationen von Durchflussmesser-Körpern. Obwohl in den vorstehend angegebenen Ausführungsformen Rotoren mit einer Vielzahl von übertragenden Magneten verwendet werden, ist es auch möglich, Rotoren zu verwenden, die einen einzelnen Magneten, der darin eingebettet ist, besitzen.
48 stellt eine Sensor-Befestigungsabdeckung 195, mit einem Sensor 197 darauf befestigt, an einer Position von –β und –α relativ zu den orthogonalen Linien X-X' und Y-Y', durch eine Mitte O der Abdeckung hindurchführend, befestigt ist, dar. Drehachsen der Rotoren Aa, Ab, Ac sind mit den Zeichen OA, OB, OC, jeweils, angegeben und sie befinden sich unter Winkeln von 81, 82 und 83 zu der Sensor-Position der Linie Y-Y'. Drehkreise CA, CB, CC der übertragenden Magnete sind mit unterbrochenen Linien angegeben. Die Abdeckung 195, die den Sensor 197 besitzt, der so darauf positioniert ist, kann gemeinsam für eine Vielzahl von Durchflussmessern verwendet werden. Diese Abdeckung wird auch mit demselben Zählbereich 199 verwendet, das bedeutet die Sensor-Befestigungsabdeckung, versehen mit dem Zählbereich 199, wird als eine gemeinsame Einheit angewandt, die für eine Vielzahl von Durchflussmesser-Körpern angepasst ist. Die vorstehend erwähnte Sensor-Befestigungsabdeckung 195 kann bei Körpern für Durchflussmesser angewandt werden, die klein dimensionierte Rotoren besitzen, und, insbesondere, bei Rotoren, die in der Größe klein sind, um so keinen gemeinsamen Schnitt der Linien L-L und M-M und der Drehkreise der übertragenden Magnete zu erhalten.
49 stellt eine andere Ausführungsform dar, die so aufgebaut ist, um eine Abdeckung vorzusehen, die für die vorstehend erwähnten Körper von kleinen Durchflussmessern anwendbar ist. In 49 ist eine Hilfserfassungs-Abdeckung 201 eine Scheibe, die als ihre Mitte O-O bei der Hälfte einer Linie besitzt, die eine Mitte des Sensors 197, der darauf befestigt ist, mit der Mitte O der Abdeckung 195 verbindet. Diese Hilfsabdeckung 201 ist an der Abdeckung 195 in einer solchen Art und Weise befestigt, um um 180° um die Mitte O-O drehbar zu sein, das bedeutet ein Drehen der Hilfsabdeckung ermöglicht, dass der Sensor 197 an der Mitte O angeordnet wird, wo der Sensor zu einem Drehkreis Cs eines übertragenden Magneten eines Durchflussmessers eines kleinen Typs gegenüberliegend sein kann. In der praktischen Ausführung wird die mit dem Hilfssensor befestigte Abdeckung 201 um die Mitte O-O zu der gegenüberliegenden Position gedreht und an der Abdeckung 195 durch die Verwendung von Schrauben, oder dergleichen, befestigt, wie dies in den 50 und 51 dargestellt ist. Obwohl die vorstehend erwähnte Abdeckung 195 als eine Abdeckung des Körpers des Durchflussmessers dient und um auch daran einen magnetischen Sensor zu befestigen, ist es auch möglich, separate Platten zu montieren – eine Abdeckung und eine Sensor-Befestigungsplatte. Basierend auf der Lehre der vorstehenden Ausführungsformen wird eine konstante, gegenseitige Anordnung von Ma gneten, eingebettet in einem Rotor, und einem Sensor, befestigt an dem Körper des Durchflussmessers, unabhängig einer Vielzahl von Durchflussmessern, erhalten. Dementsprechend könnten Übertragungselemente in Form von Magneten oder optischen, reflektierenden Elementen verwendet werden.
Wie anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, macht das Übertragungssystem des volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung derselben Abdeckung und desselben Zählbereichs für eine Vielzahl von Körpern von Durchflussmessern mit unterschiedlichen Messbereichen möglich, und führt deshalb zu einer Verringerung einer Anzahl von Bauteilen, einer Vereinfachung des Herstellungsvorgangs und einer Verringerung der Anzahl von Montageschritten für die Durchflussmesser. Weiterhin führt es zu vielen anderen Effekten, wie beispielsweise zu einer erhöhten gegenseitigen Austauschbarkeit der Durchflussmesser, usw., der Übertragungsmagnete, die verwendet werden, wobei es auch möglich ist, Rotoren zu verwenden, die einen einfachen Magneten, der darin eingebettet ist, haben.
48 stellt eine Sensor-Befestigungsabdeckung 195 mit einem Sensor 197 darauf an einer Position von –β und –α relativ zu den orthogonalen Linien X-X' und Y-Y', die durch eine Mitte O der Abdeckung hindurchführen, dar. Drehachsen der Rotoren Aa, Ab, Ac sind mit den Zeichen OA, OB, OC, jeweils, angegeben, und sie befinden sich unter Winkeln von θ1, θ2, θ3 zu der Sensor-Position und der Linie Y-Y'. Drehkreise CA, CB, CC von übertragenden Magneten sind mit unterbrochenen Linien angezeigt. Die Abdeckung 195, die den Sensor 197 entsprechend darauf positioniert besitzt, kann gemeinsam für eine Vielzahl von Durchflussmessern verwendet werden. Diese Abdeckung wird auch mit demselben Zählbereich 199 verwendet, das bedeutet die mit Sensor montierte Abdeckung, versehen mit dem Zählbereich 199 wird als eine gemeinsame Einheit, angepasst für eine Vielzahl von Strömungsmesser-Körpern, angewandt. Die vorstehend erwähnte, mit Sensor montierte Abdeckung 195 kann nicht bei Körpern von Durchflussmessern angewandt werden, die Rotoren mit kleiner Größe umfassen, und insbesondere Rotoren, die in der Größe klein sind, um keinen gemeinsamen Schnitt der Linien L-L und M-M und der Drehkreise der übertragenden Magnete zu erhalten.
49 stellt eine andere Ausführungsform dar, die so aufgebaut ist, um eine Abdeckung zu erhalten, die für die vorstehend erwähnten kleinen Körper von Durchflussmessern anwendbar ist. In 49 ist eine Hilfserfassungs-Abdeckung 201 eine Scheibe, die ihre Mitte O-O bei einer Hälfte einer Linie besitzt, die eine Mitte des Sensors 197, der darauf befestigt ist, mit der Mitte O der Abdeckung 195 verbindet. Diese Hilfsabdeckung 201 ist an der Abdeckung 195 in einer solchen Art und Weise befestigt, um 180° um die Mitte O-O drehbar zu sein, das bedeutet ein Drehen der Hilfsabdeckung ermöglicht, dass der Sensor 197 an der Mitte O platziert wird, wo der Sensor einem Drehkreis Cs eines übertragenden Magneten eines Durchmessers vom kleinen Typ gegenübergelegt werden kann. Praktisch wird die mit Hilfssensor befestigte Abdeckung 201 um die Mitte O-O zu der gegenüberliegenden Position gedreht und an der Abdeckung 195 durch die Verwendung von Schrauben, oder dergleichen, wie dies in 50 und 51 dargestellt ist, befestigt. Obwohl die vorstehend angegebene Abdeckung 195 dazu dient, den Körper des Durchflussmessers abzudecken und auch daran einen magnetischen Sensor zu montieren, ist es auch möglich, separate Platten zu montieren – eine Abdeckung und eine Sensor-Befestigungsplatte. Basierend auf den Lehren der vorstehenden Ausführungsformen wird eine konstante, gegenseitige Anordnung von Magneten, eingebettet in einem Rotor und einem Sensor, befestigt an dem Körper des Durchflussmessers, unabhängig einer Vielfalt von Durchflussmessern erhalten.
Wie anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, macht es das Übertragungssystem des volumetrischen Verdrängungsdurchflussmessers, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, möglich, dieselbe Abdeckung und denselben Zählbereich für eine Vielfalt von Durchflussmesser-Körpern unterschiedlicher Messbereiche zu verwenden, und deshalb die Anzahl von Komponenten-Teilen zu verringern, den Herstellungsvorgang zu vereinfachen und die Anzahl von Montageschritten der Durchflussmesser zu verringern. Weiterhin führt dies zu vielen anderen Effekten, wie beispielsweise einer erhöhten gegenseitigen Austauschbarkeit der Durchflussmesser, usw..

Claims

Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser als Teil einer Serie volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser, wobei die Serie jeweils verschiedene Typen von Durchflussmesserkörpern und verschiedene Paare von Rotoren (192a, 192b) umfasst, die ähnliche Form, jedoch verschiedene Größe für verschiedene Bereiche der Durchflussmessung haben, wobei der volumetrische Verdrängungsdurchflussmesser umfasst: ein Paar Rotoren (192a, 192b), die drehbar an entsprechenden Wellen (193a, 193b) angebracht sind, die in einer Messkammer (191a) befestigt sind, und wobei einer der Rotoren einen Sendemagneten (194) aufweist, der in seiner Seitenfläche eingebettet ist, eine Erfassungsabdeckung (195), in der ein Magnetsensor (197) gegenüber dem in den Rotor (192) eingebetteten Magneten (194) zum Erfassen der Drehung des Rotors angebracht ist, und einen Zählabschnitt (199) zum Berechnen des Fluidstroms entsprechend einem Signal von dem Magnetsensor (197) und zum Anzeigen des Berechnungsergebnisses, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (197) an einer Position an der Erfassungsabdeckung (195) angebracht ist, die einem gemeinsamen Punkt verschiedener Kreisbahnen von Sendemagneten (194) der Rotoren verschiedener Größe in den verschiedenen Typen von Durchflussmesserkörpern der Reihe volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser entspricht.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchflussmesser (200), der die paarweise vorgesehenen Rotoren (192a, 192b) enthält, der Sensor (197) an einer Position an der Erfassungsabdeckung (195) angeordnet ist, die einem gemeinsamen Punkt von zwei Linien entspricht: eine Linie, die senkrecht zu verschiedenen Kreisbahnen der Sendemagneten (194) der Rotoren (192a, 192b) in verschiedenen Typen von Körpern ist und die äquidistant von Wälzpunkten auf Hauptachsen der Rotoren (192a, 192b) verschiedener Größen angeordnet ist, und eine weitere Linie, die senkrecht zu Nebenachsen der Rotoren (192a, 192b) verschiedener Größe und die äquidis tant zu den Hauptachsen der Rotoren (192a, 192b) verschiedener Größe angeordnet ist.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatz-Erfassungsabdeckung (201) mit einem in sie eingesetzten Sensor (197) an der Hauptabdeckung (195) so angebracht ist, dass sie um eine Achse gedreht werden kann, die sich auf halber Strecke zwischen dem Mittelpunkt der Hauptabdeckung (195) und dem Mittelpunkt des Sensors (197) befindet.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendemagnet (194) in die Seitenfläche eines der paarweise vorgesehenen Rotoren (192a, 192b) eingebettet ist, der proportional zu einem durch eine Messkammer (191a) mit einem Einlass und einem Auslass hindurchtretenden Strom von Fluid drehbar ist, und dass ein Magnetsensor (197) gegenüber dem Sendemagneten (194) angeordnet ist, um die Drehung des Rotors zu erfassen und ein entsprechendes Durchflusssignal zu erzeugen, wobei der Magnetsensor (197), der aus Metallfasern mit amorpher Struktur und einer darum gewickelten Spule besteht, verwendet wird, um ein Durchflusssignal in Form einer Impulsspannung aufgrund des Barkhausen-Effektes an seiner Spule zu erzeugen.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein kleines Stabjoch (182) mit einer geringen Koerzitivkraft zwischen dem Sendemagneten (194) und dem Magnetsensor (197) angeordnet ist.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Sendemagneten (194) in der Seitenfläche eines Rotors eingebettet sind, um daran einen konzentrischen Magnetring auszubilden, der eine Vielzahl von Polen hat, die bündig damit freiliegen.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Magnetsensoren (197) in einem Kreis angeordnet sind, der einer Kreisbahn eines Sendemagneten (194) entspricht.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch den Körper, der in einer Rohrleitung anbringbar ist und in seiner Messkammer das Paar Rotoren (192a, b) enthält, die entsprechend einem Durchfluss von hindurchtretendem Fluid drehbar sind, einen Zählabschnitt (199) zum Erfassen einer Drehung der Rotoren (192a, b) und Berechnen des Durchflusses eines Fluids aus einem Erfassungssignal und eine Ringblende (113), die zwischen dem Körper und dem Zählabschnitt (199) angeordnet ist, wobei die Ringblende (113) über eine wärmeisolierende Scheibe (122) an dem Körper befestigt ist, um einen Spalt dazwischen zu erzeugen.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringblende (113) mit einer darin eingesetzten Wärmeabschirmplatte (116) versehen ist und der Zählabschnitt (199) integral so auf die Ringblende (113) aufgesetzt ist, dass er innen durch die Wärmeabschirmplatte (116) abgetrennt ist.
Volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Paar nicht kreisförmiger Zahnräder enthält, die als die paarweise vorgesehenen Rotoren (192a, b) dienen und Zähne aufweisen, die entlang eines Teilkreises auf ein Profil geschnitten sind, das im Wesentlichen auf den Zahnrad-Drehmittelpunkt ausgerichtet ist, wobei die paarweise vorgesehenen Rotoren (192a, b) aus gesintertem Metall oder geformtem Kunststoff bestehen.
Verfahren zum Herstellen einer Serie volumetrischer Verdrängungsdurchflussmesser, die jeweils verschiedene Typen von Durchflussmesserkörpern haben, die ähnliche Form, jedoch verschiedene Größe für verschiedene Bereiche der Durchflussmessung haben, wobei jeder Durchflussmesser der Serie enthält: ein Paar Rotoren (192a, 192b), die drehbar an entsprechenden Wellen (193a, 193b) angebracht sind, die in einer Messkammer (191a) befestigt sind, wobei einer der Rotoren einen Sendemagneten (194) aufweist, der in seiner Seitenfläche eingebettet ist, eine Erfassungsabdeckung (195), in der ein Magnetsensor (197) gegenüber dem in den Rotor (192) eingebetteten Magneten (194) zum Erfassen der Drehung des Rotors angebracht ist, und einen Zählabschnitt (199) zum Berechnen des Flu idsstroms auf Basis eines Signals von dem Magnetsensor (197) und zum Anzeigen des Berechnungsergebnisses, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetsensor (197) an einer Position an der Erfassungsabdeckung (195) angebracht ist, die einem Schnittpunkt verschiedener Kreisbahnen von Sendemagneten (194) der Rotoren verschiedener Größe in den verschiedenen Typen von Durchflussmesserkörpern entspricht.