[發明專利]活塞式恒壓可控制氣流源測流量裝置

無效

• 申請號: 201110306509.5
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN102507408A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張勍;苗芊;趙航;楊榮超;常誠;黃衛東;范黎;陳連芳;馬明;李棟;蔣錦鋒;楊國濤
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

?

技術領域

本發明屬于煙草儀器標準器具檢定領域，具體的講，涉及到一種用于卷煙用紙透氣度標準器具檢定或研究的活塞式恒壓可控制氣流源測流量裝置，卷煙紙透氣度的標準器具是用來校準相關煙用紙張檢測儀器，使測量檢測儀器達到正常工作狀態，每個標準器具對應相關參數的一個梯度值，活塞式恒壓可控制氣流源測流量裝置可以對卷煙紙透氣度的標準器具進行計量。

背景技術

在檢定卷煙紙透氣度標準器具時，氣流經過測量回路，在回路中采用節流方式控制氣流流量，由流量計串聯在氣路中進行監視，通過調節節流閥使透氣度標準器具兩端的壓差達到1Kpa穩定壓差時，獲取透氣度參數。卷煙紙透氣度標準器可分為正壓透氣度標準器、負壓透氣度標準器，透氣度標準器的標定值分布在0.03L/min-60L/min范圍內。在實驗室條件下，測量過程中通常是由壓縮空氣提供氣流，對于正壓透氣度標準器，由壓縮空氣直接提供正壓氣流；對于負壓透氣度標準器，由壓縮空氣通過負壓發生器，由負壓發生器再產生負壓氣流。在實際應用中會出現以下情況，1、手動調節節流閥并使其壓差穩定在極小的波動范圍內是非常難做到的。2、對于大流量的正壓透氣度標準器測量時消耗壓縮空氣快，造成回路內氣流、壓力變化快，造成透氣度標準器不能穩定在測量條件。造成測量結果波動大。3、對大流量負壓透氣度標準器測量時，通過負壓發生器所需的壓縮空氣消耗更大更快，同樣會產生回路內的流量、壓力變化快，波動大的現象。

發明內容

本發明的目的正是針對當前多種透氣度流量盤標準器具需要不同的正壓、負壓的檢定條件，發明一種實現透氣度流量盤標準器計量或研究的活塞式恒壓可控制氣流源測流量裝置，該裝置針對煙草專用設備卷煙用紙透氣度標準器具計量功能，具有應用簡單方便，在煙草實驗室專用設備的研究領域可實現在不同設定壓差條件下實驗研究工作，該裝置通過控制器的設定的程自動控制完成運行。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：活塞式恒壓可控制氣流源測流量裝置，包括直線運動抽吸系統和測量測試單元以及用于控制抽吸系統和測量測試單元的控制器，所述直線運動系統由四組活塞缸體、與四個活塞桿相連接的絲杠以及與驅動絲杠轉動的伺服電機構成；所述測量測試單元包括安裝在活塞缸體前端出氣口處的工作接口、工作電磁閥、測量電磁閥、標準器具卡具、卡具接口以及流量測試單元；伺服電機的轉動和活塞桿運動區間的限位開關均由控制器控制；在活塞缸體出氣口處設置有壓力傳感器，在標準器具卡具的進氣端設置有壓力傳感器，在標準器具卡具內設置有溫度傳感器，所有電磁閥、壓力傳感器和溫度傳感器均與控制器電連接。

在工作接口上還設置有通入大氣的氣路，并在該氣路上安裝有回程電磁閥和消聲器。

絲杠與四組活塞缸體平行設置，四根活塞桿通過設置在活塞桿尾端的連接塊與套裝在絲杠上的絲母連接；絲杠一端通過聯軸節與伺服電機同軸連接。工作時：伺服電機驅動絲杠旋轉，使絲母沿絲杠進行直線運動，絲母與活塞桿通過連接塊連接，即活塞由絲母牽引，并隨絲母同步直線運動，根據需要在活塞缸內的活塞前端形成正壓或負壓的氣流，該氣流通過工作接口的引出供測量實驗使用。

本發明具備在同一裝置上能產生控制正壓、負壓兩種情況下的氣體流量，裝置具有四個園柱形活塞缸體，控制器根據透氣度流量盤的標定流量自動選擇啟動缸體數，自動控制完成檢定過程，由于缸體內不形成高速氣流，所以氣流所產生的熱量很小，并且有氣體溫度的檢測，能在計算過程中自動進行補償，另一方面，由于采用了伺服電機驅動，具有實時響應速度快，精度高的特點，使裝置較容易獲得穩定壓差時的氣流。

該裝置能根據計量檢定規程設定固定壓差，免除手動調節節流閥控制壓差的難度。對卷煙用紙透氣度標準器具進行計量檢定，提高了檢定工作的效率和準確性。該裝置也可根據科研需要調節改變裝置壓力為科研項目提供便捷的試驗條件。

本發明的實質性特點是：控制器根據各部位氣體溫度、壓力傳感器等反饋信號，通過補償運算，根據設定的技術指標要求，發出指令，由伺服電機驅動的活塞抽吸：

1.?設置被測器具壓差指標條件，活塞通過調速改變氣路中氣流流量，進而引起被測器具壓力變化，當被測器具的壓差達到設定條件時，保持該壓力恒定，活塞運動速度鎖定，從而形成穩定的氣流。

2.?根據測量需求，選用氣路中流量測試單元的質量流量計或體積流量計，對該氣體流量進行測量。

附圖說明

圖1：本發明的原理設計示意圖。

圖2：本發明的結構示意圖。

圖3：圓片狀透氣率標準盤及標準器具卡具示意圖。