[發明專利]電驅動對稱柱塞式氣體微小流量標準裝置

有效

• 申請號: 201310232199.6
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103344309A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王文林;程佳;常向月;黃震威;陳慧云;沈文新
• 申請（專利權）人: 浙江省計量科學研究院
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種流量計量裝置，尤其是涉及一種電驅動對稱柱塞式氣體微小流量標準裝置。

背景技術

近年來，氣體微小流量測量與控制在半導體制造業、醫學化工、食品衛生、生物工程、高新技術等領域的應用越來越普遍，微小流量相關器具的檢定校準成為當下流量計量領域的重要分支之一，通常，將微小流量的范圍定義在10mL/min以下。

當前，微小氣體流量計量技術主要有以下幾種：皂膜式裝置法、壓力體積溫度時間（PVTt）法、質量時間（mt）法、恒壓式、變容積法（如活塞式）等，隨著機電技術的發展，變容積法發展迅速，其中以活塞式最為典型。

傳統的活塞式標準裝置是由動力機構驅動活塞或柱塞平穩移動，由空間擠壓產生穩定的流量。在進行微小流量計量時，一方面空間的擠壓會改變氣體的狀態，使得計量精度降低，另一方面，如果高壓條件下計量器具，動力機構會有巨大的負荷，難以實現。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種電驅動對稱柱塞式氣體微小流量標準裝置，可用微小氣體流量器具的計量校準。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明的右支架、傳動端板、傳動支架、緩沖罐、被檢流量計、流量控制器、壓力變送器和電機支架分別固定在基板上；右氣缸固定在右支架和傳動端板之間，右支架開有進氣口與右氣缸連通；左氣缸固定在傳動支架和緩沖罐之間，緩沖罐與左氣缸出氣口連通；柱塞與左氣缸和右氣缸水平同軸安裝，并分別通過兩道O型圈動密封，左氣缸的兩道O型圈靠近傳動支架，右氣缸的兩道O型圈靠近傳動端板；右氣缸出氣口經雙向流量指示器與左氣缸進氣口連通，其中右氣缸出氣口靠近其O型圈右側，左氣缸進氣口靠近其O型圈左側；傳動端板和傳動支架之間安裝有滾珠絲杠，滾珠絲杠位于柱塞的正下方；柱塞軸向中部開有凹槽，T型連接塊上部開有通孔，并且T型連接塊頂端開有與通孔連通的平面凹槽，柱塞穿過T型連接塊上部的通孔，鎖緊塊緊固在T型連接塊的平面凹槽內，底部壓入柱塞凹槽，實現柱塞和T型連接塊的剛性連接；T型連接塊前后肩臺下側面分別安裝滑塊，滑塊與傳動支架前后兩側頂面對應的直線導軌相配合；與滾珠絲杠配合的絲杠螺母固定在T型連接塊的下部；步進電機經減速機和膜片聯軸器與滾珠絲杠右端連接，步進電機的右側安裝有編碼器，減速機和膜片聯軸器分別固定在電機支架的右側和左側；溫度變送器安裝在緩沖罐頂側，壓力變送器安裝在緩沖罐的右側，被檢流量計入口與緩沖罐連通，流量控制器安裝在被檢流量計的出口處。

所述的右氣缸兩道O型圈之間開有測泄孔，左氣缸兩道O型圈之間開有測泄孔，差壓變送器通過管道與兩個測泄孔相連。

本發明具有的有益效果是：

1.本發明上游供給一定壓強的氣體到兩氣缸內部，流量調節由流量控制器完成，計量時，柱塞運動產生的波動可由左右缸體補償，因此氣體狀態波動小，可實現微小流量精確計量；檢定音速噴嘴時，系統不需安裝流量控制器，系統可對音速噴嘴直接進行檢定。

2.本發明通過左右氣缸相互連接，使得柱塞前后壓力相等，動力機構的負荷僅為部件之間動摩擦，可以實現高壓氣體計量。

3.本發明可用于快速檢定流量范圍為（5-1000）mL/h的音速噴嘴、質量流量計、層流流量計等。

4.本發明具有精度高、壓力可調、工作可靠、操作方便、檢定時間短等特點。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理示意圖。

圖2是本發明的立體結構原理示意圖。

圖中：1、進氣口，2、右支架，3、右氣缸，4、O型圈，5、傳動端板，6、柱塞，7、鎖緊塊，8、T型連接塊，9、傳動支架，10、左氣缸，11、溫度變送器，12、緩沖罐，13、被檢流量計，14、流量控制器，15、管道，16、壓力變送器，17、支撐軸承蓋，18、深溝球軸承，19、絲杠螺母，20、滾珠絲杠，21、角接觸球軸承，22、固定軸承蓋，23、鎖緊螺母，24、膜片聯軸器，25、電機支架，26、減速機，27、步進電機，28、編碼器，29、基板，30、雙向流量指示器，31、滑塊，32、差壓變送器，33、直線導軌。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。