[發(fā)明專(zhuān)利]雙活塞式齒條齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410293738.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104034395B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李東升;阮曉柯;胡佳成;竺林坤;郭明明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01F25/00
• 分類(lèi)號(hào): G01F25/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，尤其是涉及一種雙活塞式齒條—齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，液體小流量測(cè)量方面的研究工作在很多的科研院所進(jìn)行，且液體小流量測(cè)量與控制在半導(dǎo)體制造業(yè)、生物工程、醫(yī)學(xué)化工等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越普通。

目前，活塞式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置廣泛應(yīng)用于液體小流量計(jì)量檢定系統(tǒng)，其具有準(zhǔn)確度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)的活塞流量標(biāo)準(zhǔn)裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置整體結(jié)構(gòu)距離長(zhǎng)，搬運(yùn)不方便，且每次運(yùn)行進(jìn)行都只能檢定單個(gè)流量計(jì)，效率不高等不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種雙活塞式齒條—齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明中的雙活塞式齒條—齒輪液壓缸通過(guò)螺釘固定在底座上，底座左右側(cè)都安裝把手，伺服電機(jī)通過(guò)鍵與液壓缸的高精度齒輪齒條配合轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸的左、右出水口分別通過(guò)不銹鋼接頭與緩沖盒相連，緩沖盒兩側(cè)分別裝有壓力傳感器和溫度傳感器；緩沖盒前后側(cè)面分別通過(guò)紋波軟管與電磁閥連接；其中進(jìn)水電磁閥的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱連接，出水電磁閥的出水口通過(guò)直角接頭與被檢流量計(jì)連接。

所述的液壓缸出水口朝上，可使底座水平放置，保證裝置運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)便于排氣。

所述的壓力傳感器和溫度傳感器可對(duì)系統(tǒng)溫度壓力補(bǔ)償。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明一種雙活塞式齒條—齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是一套比較完善的主動(dòng)式液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其測(cè)量范圍為100～2000mL/min，能檢定血液透析凈化裝置校準(zhǔn)儀以及相應(yīng)量程范圍內(nèi)的流量計(jì)等，擴(kuò)展不確定度為0.5％(k＝2)。

2.裝置所采用的是雙活塞式齒輪—齒條液壓缸，通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)液壓缸的齒輪，從而帶動(dòng)齒輪條的活塞在左右腔體內(nèi)同時(shí)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)被檢流量計(jì)的同時(shí)檢定。

3.整個(gè)裝置以液壓缸體積為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，利用編碼器將活塞位移、速度反饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)測(cè)量系統(tǒng)。同時(shí)安裝了壓力傳感器和溫度傳感器可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償，大大提高了裝置的測(cè)量精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明裝置的三維示意圖

圖中：1、壓力傳感器；2、緩沖盒；3、溫度傳感器；4、電磁閥；5、波紋軟管；6、進(jìn)水水箱；7、電磁閥；8、水箱支撐底座；9、直角接頭；10、前直管；11、被檢流量計(jì)；12、后直管；13、前直管；14、被檢流量計(jì)；15、后直管；16、儲(chǔ)水箱；17、電磁閥；18、電磁閥；19、溫度傳感器；20、緩沖盒；21、不銹鋼接頭；22、壓力傳感器；23、把手；24、直角接頭；25、伺服電機(jī)；26、伺服電機(jī)編碼器；27、雙活塞式齒輪—齒條液壓缸；28、不銹鋼接頭；29、底座。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，雙活塞式齒條—齒輪液壓缸27通過(guò)螺釘固定在底座29上，底座29左右側(cè)都安裝把手23，伺服電機(jī)25通過(guò)鍵與液壓缸27的高精度齒輪齒條配合轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸27的左、右出水口都通過(guò)不銹鋼接頭28、21與緩沖盒2、20相連，緩沖盒2、20兩側(cè)分別裝有壓力傳感器1、22和溫度傳感器3、19；緩沖盒2、20前后側(cè)面分別通過(guò)紋波軟管5與電磁閥7、4、17、18連接；其中電磁閥4、17的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱6連接，進(jìn)水水箱6放置在水箱支撐底座8上，電磁閥7、18的出水口通過(guò)直角接頭9、24與被檢流量計(jì)11、14連接。流經(jīng)前直管10、13流入被檢流量計(jì)11、14，之后流經(jīng)后直管12、15進(jìn)入儲(chǔ)水箱16。

液壓缸27為標(biāo)準(zhǔn)雙活塞式齒條—齒輪液壓缸，其采用的是高精度的齒輪和齒條，且關(guān)鍵部位都是采用鋁合金和不銹鋼制成，具有防腐蝕性，并且在保證精度的同時(shí)降低了成本。液壓缸27的出水口朝上，可在裝置水平放置時(shí)實(shí)現(xiàn)順利排出氣體，有利于提高裝置運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。液壓缸27的左、右出水口通過(guò)不銹鋼接頭28、22連接。緩沖盒2、20分別裝有壓力傳感器1、22和溫度傳感器3、19，根據(jù)液壓缸的熱膨脹系數(shù)和彈性系數(shù)將溫度與壓力引起的形變誤差進(jìn)行修正，通過(guò)這種方法對(duì)裝置作溫度和壓力補(bǔ)償。緩沖盒2、20前后側(cè)分別與電磁閥4、7、17、18連接，電磁閥4、17的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱6連接，電磁閥7、18的出水口與被檢流量計(jì)11、14連接。伺服電機(jī)編碼器26安裝在伺服電機(jī)25的上方，將活塞桿的位置反饋給控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)有下位機(jī)MSP430單片機(jī)和上位機(jī)PC組成，其功能為控制活塞運(yùn)動(dòng)的速度、位置，采集被檢流量計(jì)信號(hào)，傳感器信號(hào)，分析檢定結(jié)果。