[發明專利]壓縮氣體驅動液體流量校準裝置及其校準方法

有效

• 申請號: 201710121056.6
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN107014468B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 趙建亮;吳曉杰;張寧寧
• 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: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.壓縮氣體驅動液體流量校準裝置，其特征在于：包括儲液箱、加液泵、儲氣罐、收集容器、稱量裝置以及至少一套且交替工作的氣液置換罐，所述氣液置換罐設有第一進液口、第一出液口以及通氣口，所述第一進液口通過進液管路與所述加液泵的出液口連通，所述加液泵的進液口與所述儲液箱管路連通；所述氣液置換罐的出液口通過出液管下游的換向器分成兩路，一路引入儲液箱中形成液體循環回路，一路引入收集容器內，所述收集容器置于所述稱量裝置的稱量區；所述出液管上裝有用于被校準的待測流量計、用于測量管內液體溫度的溫度計、用于調整管內液體流速的流量調節閥以及用于準確測量管內液體流量的指示流量計；所述通氣口通過通氣管與儲氣罐的出氣口連通，其中所述通氣管分為兩路，第一路用于連通儲氣罐和通氣口，第二路的出氣端作為放氣口引入大氣中，所述儲氣罐的進氣口與外界壓縮氣源管路連通；所述進液管、出液管以及所述通氣管的各支路上均配有用于控制管內液體或氣體流通的開關閥。

2.如權利要求1所述的壓縮氣體驅動液體流量校準裝置，其特征在于：所述校準裝置設有兩套氣液置換罐、一條進液管，一條出液管以及兩條分別與相應氣液置換罐連通的通氣管，兩套氣液置換罐分別命名為第一氣液置換罐和第二氣液置換罐，相應的兩條通氣管分別命名為第一通氣管和第二通氣管，其中第一氣液置換罐和第二氣液置換罐的第一進液口通過三通分別與進液管的出液端兩個分支管路連通，第一氣液置換罐和第二氣液置換罐的第一出液口通過三通分別與出液管的進液端兩個分支管路連通，兩套氣液置換罐的通氣口分別與相應的第一通氣管和第二通氣管連通，所述進液管的出液端兩個分支管路、所述出液管的進液端兩個分支管路以及兩條通氣管相連處連通的管路上配有相應的開關閥，第一氣液置換罐和第二氣液置換罐通過相應的開關閥交替工作。

3.如權利要求2所述的壓縮氣體驅動液體流量校準裝置，其特征在于：所述進液管的兩個出液分支管路上對應設有用于控制進液管內液體流量的第一開關閥和第二開關閥，出液管的兩個進液分支管路上對應設有用于控制出液管內液體流量的第三開關閥和第四開關閥，所述第一通氣管的第一路設有用于控制第一路內氣體流量的第五開關閥，所述第一通氣管的第二路設有用于控制氣液置換罐內壓力的第七開關閥；所述第二通氣管的第一路設有用于控制第一路內氣體流量的第六開關閥，所述第二通氣管的第二路設有用于控制氣液置換罐內壓力的第八開關閥，其中第一開關閥、第三開關閥、第五開關閥、第七開關閥通過相應管路控制第一氣液置換罐，第二開關閥、第四開關閥、第六開關閥、第八開關閥通過相應管路控制第二氣液置換罐。

4.如權利要求1所述的壓縮氣體驅動液體流量校準裝置，其特征在于：所述儲氣罐配有用于測量罐內氣體壓力的壓力計。

5.如權利要求4所述的壓縮氣體驅動液體流量校準裝置，其特征在于：所述儲氣罐與外界壓縮氣源連通的管路上配有減壓閥。

6.如權利要求4所述的壓縮氣體驅動液體流量校準裝置，其特征在于：所述稱量裝置為電子天平。

7.根據權利要求1～6任意一項權利要求所述的壓縮氣體驅動液體流量校準裝置的校準方法，包括以下步驟：

1)氣壓預調

首先，選定一套氣液置換罐作為初始作用對象的第一氣液置換罐，壓縮氣體通過減壓閥注入儲氣罐，期間第五開關閥關閉，壓力計用于監測罐內氣體壓力大小和穩定狀況，通過調節減壓閥的輸出壓力來獲得需要控制的罐內壓力，壓縮氣體是壓縮空氣、氮氣和其它難溶于液體介質的氣體；

2)注液

先對第一氣液置換罐注液：其中第一氣液置換罐對應的第一開關閥、第七開關閥打開，開啟加液泵，將儲液箱的液體注入第一氣液置換罐，注滿后關閉第一開關閥、第七開關閥，關閉加液泵；

采用相同的方式控制選定的另一套氣液置換罐相應的開關閥，實現該套氣液置換罐注液；

3)氣液置換，產生穩定流量，完成計量功能

待測流量計設置在出液管上，打開第一氣液置換罐對應的第五開關閥，將壓縮氣體注入第一氣液置換罐中，氣體壓力傳遞給液體；再打開相應的第三開關閥，在壓縮氣體的壓力驅動下使液體流經待測流量計；溫度計用于監測液體溫度，流量調節閥用于調節流量大小，指示流量計用于指示管道系統當前的參考流量值；換向器控制液體流向，未計量時液體直接流回儲液箱，開始計量時換向器將液體流向切引至收集容器，經過設定時間間隔后換向器又將液體流向切換至儲液箱；電子天平稱量出收集容器內的液體量，完成一次計量過程；儲氣罐中的壓縮氣體注入該套氣液置換罐的過程中，壓縮氣體也通過減壓閥等量補充入儲氣罐中，使儲氣罐中的氣體壓力保持穩定，從而維持液體穩定流動；當選定的第一氣液置換罐中的液體耗盡時，可以切換至下一套氣液置換罐，通過控制下一套氣液置換罐相應的開關閥完成上述相同的步驟，依次類推，實現多套氣液置換罐交替不間斷工作。