[實用新型]流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的液體換向裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220455254.9
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN202748108U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李旭;丁月臣;王富貴
• 申請（專利權(quán)）人: 丹東科泰儀器儀表有限公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 丹東匯申專利事務(wù)所 21227
• 代理人: 徐楓燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的是液體流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的液體換向裝置。?

背景技術(shù)

液體換向裝置是液體流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中的換向切換設(shè)備，用于完成液體流入標(biāo)準(zhǔn)計量系統(tǒng)或放空管的轉(zhuǎn)換，其技術(shù)設(shè)計要求是液體流向切換過程中，應(yīng)盡可能保證流場相對穩(wěn)定性和換入、換出過程的對稱性，否則會增加了液體流量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)檢定指標(biāo)的不確定度。國內(nèi)常見的液體換向裝置主要有以下幾種：平移換向桶式、擺動換向桶式、擺動噴嘴式和活塞換向式等，前兩種為噴嘴固定構(gòu)造。?

平移換向桶換向裝置由執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動換向桶直線往復(fù)移動實現(xiàn)液體換向，液體以與測試管道相近的流速由上而下噴射至換向桶通道內(nèi)，它雖具有流場擾動小的特點，但液體流速較高，換向瞬間的飛濺現(xiàn)象，會增加流量檢定誤差和隨機(jī)誤差，另外，因換向桶質(zhì)量相對較大，換向阻力大，造成換向時間長，導(dǎo)致?lián)Q入、換出時間不對稱，所以此類換向裝置實際上更多的應(yīng)用于試驗管道口徑小和流量小的檢定場合。?

擺動換向桶式換向裝置中具有往復(fù)擺動換向桶，液體由上方固定噴嘴自上而下的噴射到擺動的換向桶通道中，其運(yùn)動行程短、換向速度快，但同樣的是液體自上而下，流速高，動能沖擊產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象，產(chǎn)生較大的流量檢定誤差和隨機(jī)誤差，另外，擺動換向方式，噴嘴出口液體高速沖擊換向桶內(nèi)傾斜擺動的壁板，影響了流場的穩(wěn)定性，且換向桶往復(fù)擺動方式受力不均，換向時間差也較大。?

擺動噴嘴式換向裝置與上述的擺動換向桶式構(gòu)成相反，其換向桶固定、噴嘴往復(fù)擺動，液體仍由上而下高速從噴嘴以往復(fù)傾斜角噴射到換向桶通道中，液體對換向桶沖擊效應(yīng)雖有所降低，但依然存在，仍存在飛濺和換入、換出不對稱的技術(shù)缺陷。?

活塞換向式換向裝置是通過活塞的往復(fù)運(yùn)動來切換兩側(cè)通路與中間噴嘴的連通。這種換向結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省空間，且介質(zhì)不與外界接觸，適宜易燃、易揮發(fā)、易熱交換液體介質(zhì)的應(yīng)用場合。但活塞換向運(yùn)行對流場擾動較大，較高流速作用下，活塞轉(zhuǎn)換中對液體作用力不均衡，導(dǎo)致?lián)Q入、換出時間不宜對稱。?

綜上所述，現(xiàn)有液體換向裝置普遍存在噴嘴流速偏高、執(zhí)行機(jī)構(gòu)往返受力不一致、或?qū)α鲌鰯_動較大、換入、換出時間不一致的技術(shù)缺陷，而且尤其是在較大流量下引起檢定誤差和隨機(jī)誤差的增大，影響流量計量檢定結(jié)果。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種流場擾動極小、換入和換出行程時間對稱、具有高檢定精度的流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的液體換向裝置。本實用新型提供的流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的液體換向裝置技術(shù)方案，其主要技術(shù)內(nèi)容是：一種流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的液體換向裝置，該裝置由圓桶形分水桶、換向溢流體和換向溢流體驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成，換向溢流體轉(zhuǎn)動設(shè)置在分水桶上方，進(jìn)液芯管設(shè)置在分水桶中央，換向溢流體中央的進(jìn)液管口與進(jìn)液芯管上端管口密封連通；分水桶內(nèi)設(shè)有若干軸向延伸、徑向以軸線為中心呈均勻放射分布的第一分水通道，第一分水通道之外的分水桶空間則為第二分水通道，兩通道下部分別通連各自的出液管路，換向溢流體上設(shè)置有與第一分水通道位置對應(yīng)、橫向截面對應(yīng)、且與進(jìn)液管口相通的溢流噴嘴。?

本實用新型公開的流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的液體換向裝置技術(shù)方案，通過分水桶內(nèi)的進(jìn)液芯管使液體由下而上的進(jìn)入換向溢流體，經(jīng)溢流方式流入下方的分水通道，實現(xiàn)對流速的減速消能的技術(shù)目的，且換向溢流體的堰槽式溢流噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)置，會隨著流量的改變，使溢流液面隨之上下調(diào)整，既保證了流場的連續(xù)性，第一分水通道由薄板加工而成，在換向過程中，極大地削弱了對系統(tǒng)流場的擾動，使液體流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)在換向過程中，流場更平穩(wěn)、穩(wěn)定，因此，在減速消能的同時，其流場和流速的穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。換向溢流體換向過程中，液體流出方向與分水桶的分水通道方向始終一致，消除了換向溢流體換向轉(zhuǎn)動中平面切向反作用力，使換向溢流體在換向過程中受力均勻、一致，極大地縮小了換向過程的時間差，同時換向溢流體水平轉(zhuǎn)動很小圓心角即可實現(xiàn)溢流噴嘴的換向，且角位移會隨第一分水通道布置數(shù)量的增加大大縮短，具有行程短、換向速度快的技術(shù)特點，對縮小換入、換出時間差作出了有力的貢獻(xiàn)。本技術(shù)方案大大降低了換向工作給流量計量結(jié)果帶來的誤差影響，降低了液體流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)綜合不確定度。?

附圖說明

圖1為本流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的液體換向裝置的總裝原理結(jié)構(gòu)圖。?

圖2是分水桶俯視結(jié)構(gòu)圖。?

圖3和圖5分別是換向溢流體的兩實施結(jié)構(gòu)剖視圖。?

圖4和圖6分別是圖3和圖5的仰視結(jié)構(gòu)圖。?

具體實施方式

本實用新型公開的流量計量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的液體換向裝置，由圓桶形分水桶4、換向溢流體2和換向溢流體驅(qū)動機(jī)構(gòu)1組成，換向溢流體2轉(zhuǎn)動設(shè)置在分水桶4上方，進(jìn)液芯管5設(shè)置在分水桶4中央，換向溢流體2中央的進(jìn)液管口8與進(jìn)液芯管5上端管口相連通，兩者的連接部位密封。在本實施例，換向溢流體2的進(jìn)液管口8經(jīng)軸承3轉(zhuǎn)動連通安裝在進(jìn)液芯管5上端管口，由驅(qū)動機(jī)構(gòu)1轉(zhuǎn)動驅(qū)動。分水桶4內(nèi)設(shè)有若干軸向延伸、徑向以軸線為中心呈均勻放射分布的第一分水通道A，第一分水通道A之外的分水桶空間為第二分水通道B，第一分水通道A下部通連有出液管路6，第二分水通道B下部連通有出液管路7，兩出液管路6、7相隔離。所述的換向溢流體2的一具體實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖3所示，是以進(jìn)液管口8為頂?shù)牡箞A錐面體，圓錐面上設(shè)置有與下方第一分水通道A位置對應(yīng)、且橫面形狀對應(yīng)的溢流口和與溢流口銜接的垂直溢流噴嘴9。為了對不同溢流流束實施導(dǎo)向，尤其是避免小流束時，附近物體對流束的吸附作用而外溢，同時也為了有效的確定溢流液面高度，溢流噴嘴9內(nèi)由近圓心向外設(shè)有寬度均勻的若干堰流槽10，液體由下至上進(jìn)入換向溢流體2，會隨著系統(tǒng)流速的增加，溢流液面增高，液體由內(nèi)側(cè)堰流槽10逐漸向外側(cè)堰流槽延伸，向下溢流；換向溢流體2的另一具體實現(xiàn)結(jié)構(gòu)即圖5所示構(gòu)造，圍繞中心的進(jìn)液管口8設(shè)有若干同心的梯步增高的堰流環(huán)槽11，每一溢流噴嘴9與下方第一分水通道方向一致，且溢流噴嘴9內(nèi)的各道堰流槽10與各道堰流環(huán)槽11徑向依次銜接相通。驅(qū)動機(jī)構(gòu)1驅(qū)動換向溢流體2換向轉(zhuǎn)動，其驅(qū)動轉(zhuǎn)動方式可以為往復(fù)換向轉(zhuǎn)動，還可以是單向步進(jìn)換向轉(zhuǎn)動，往復(fù)換向轉(zhuǎn)動是驅(qū)動機(jī)構(gòu)1按兩相鄰第一分水通道A圓心角的1/2來控制換向溢流體2往復(fù)轉(zhuǎn)角，單向步進(jìn)換向轉(zhuǎn)動是驅(qū)動機(jī)構(gòu)1按兩相鄰第一分水通道A的圓心角的1/2來控制換向溢流體2的步進(jìn)轉(zhuǎn)角，當(dāng)然還可根據(jù)實際具體換向要求，采取不同的換向溢流體2換向控制方式。?