[實(shí)用新型]一種高端基準(zhǔn)級(jí)的單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920512551.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN209945518U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鑄;孫鴻;孫毓湖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宜賓機(jī)電一體化研究所
• 主分類號(hào): G01F25/00
• 分類號(hào): G01F25/00
• 代理公司: 51230 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄒敏菲

本實(shí)用新型涉及高準(zhǔn)確度流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，特別涉及一種高端基準(zhǔn)級(jí)的單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，解決了現(xiàn)有氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置不具有保持準(zhǔn)確度長期穩(wěn)定性和適應(yīng)高準(zhǔn)確度要求的結(jié)構(gòu)形式，且不具備對(duì)工作氣體介質(zhì)工況參數(shù)的實(shí)時(shí)高準(zhǔn)確度的檢測能力的技術(shù)問題。一種高端基準(zhǔn)級(jí)的單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括驅(qū)動(dòng)及其相關(guān)機(jī)構(gòu)、底座和缸體，缸體為無法蘭的圓柱形構(gòu)件，且設(shè)置在驅(qū)動(dòng)及其相關(guān)機(jī)構(gòu)與底座之間，驅(qū)動(dòng)及其相關(guān)機(jī)構(gòu)包括互相連接的伺服電機(jī)、減速器、齒形同步輪帶、滾珠螺母絲杠副、缸體上蓋和活塞，滾珠螺母絲杠副的回轉(zhuǎn)螺母安裝在缸體上蓋中心，滾珠螺母絲杠副下端通過設(shè)置在活塞下方的活塞法蘭緊固連接，缸體上蓋設(shè)有球柵測量系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高準(zhǔn)確度流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，特別涉及一種高端基準(zhǔn)級(jí)的單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是流量計(jì)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量值傳遞的必備設(shè)備。近些年國內(nèi)開始出現(xiàn)準(zhǔn)確度較高的單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。其中較早的專利有公告號(hào)為102175292A的專利與公告號(hào)為205620002U的專利。從這些專利表述的背景技術(shù)中可以看出實(shí)用新型人對(duì)其實(shí)用新型在所屬的標(biāo)準(zhǔn)裝置類型中的準(zhǔn)確度的定位，按專業(yè)角度在0.2～0.3級(jí)，有關(guān)資料文獻(xiàn)將此準(zhǔn)確度等級(jí)劃入標(biāo)準(zhǔn)裝置的基準(zhǔn)級(jí)低檔。而在此類裝置中，當(dāng)其輸出氣體介質(zhì)流量高達(dá) 0.05級(jí)要求時(shí)，單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是一種中小流量氣體流量量值傳遞的高檔基準(zhǔn)級(jí)貴重設(shè)備。這就要求所制作的裝置具有適應(yīng)高準(zhǔn)確度要求的結(jié)構(gòu)形式和對(duì)工作氣體介質(zhì)工況參數(shù)的實(shí)時(shí)高準(zhǔn)確度的檢測能力；同時(shí)，還需要有保持準(zhǔn)確度長期穩(wěn)定性的技術(shù)方案，以減少維護(hù)費(fèi)用與延長使用壽命，但是現(xiàn)有的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在結(jié)構(gòu)和功能上并不能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：

本實(shí)用新型的目的是提供一種高端基準(zhǔn)級(jí)的單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，使之具有滿足擴(kuò)展不確定度可達(dá)0.05級(jí)要求的活塞缸體結(jié)構(gòu)、活塞勻速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其位移反饋檢測的閉環(huán)測量以及確保氣體工況參數(shù)滿足實(shí)時(shí)高準(zhǔn)確度要求的檢測能力的分布式前端設(shè)備，特別提供了有別于現(xiàn)行同類裝置的能保持長期穩(wěn)定準(zhǔn)確度的無法蘭缸體結(jié)構(gòu)方案。

本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)上述目的，具體采用以下技術(shù)方案：

一種高端基準(zhǔn)級(jí)的單缸活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括驅(qū)動(dòng)及其相關(guān)機(jī)構(gòu)、底座和缸體、行程距離檢測部件和實(shí)時(shí)高準(zhǔn)確度的氣體工況參數(shù)檢測現(xiàn)場前端設(shè)備。缸體為無法蘭的圓柱體形狀構(gòu)件，是一種采用晶相組織均勻的冷軋無縫鋼管制成的無法蘭、無內(nèi)外階梯圓柱面、無焊接接口和其他加工孔洞，僅只有內(nèi)壁經(jīng)過高精加工使圓度與圓柱度滿足體積測量不確定度分量要求的圓筒式結(jié)構(gòu)件，為立式安裝結(jié)構(gòu)，且采用四個(gè)外部光杠通過防松螺母組合拉緊在驅(qū)動(dòng)及其相關(guān)機(jī)構(gòu)與所述底座之間，底座為缸體的下端承擔(dān)密封作用。驅(qū)動(dòng)及其相關(guān)機(jī)構(gòu)包括互相連接的伺服電機(jī)、減速器、齒形同步輪帶、滾珠螺母絲杠副、缸體上蓋和活塞，活塞上設(shè)置了密封環(huán)，由驅(qū)動(dòng)及其相關(guān)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)在缸體的內(nèi)部做上下勻速運(yùn)動(dòng)，并由缸體上蓋上設(shè)置的球柵測量系統(tǒng)來測量行程距離并記錄單位時(shí)間的移動(dòng)量，滾珠螺母絲杠副的回轉(zhuǎn)螺母安裝在缸體上蓋的中心，滾珠螺母絲杠副的下端通過設(shè)置在活塞下方的活塞法蘭緊固連接。

進(jìn)一步地，活塞的上方連接有三個(gè)內(nèi)部光杠，所述的內(nèi)部光杠的上方連接有絲杠上法蘭，內(nèi)部光杠的下方與活塞法蘭相連，活塞及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)借用缸體上蓋作為機(jī)座，設(shè)計(jì)了安裝在缸體上蓋軸線位置的螺母旋轉(zhuǎn)式精密滾珠螺母絲杠副作為活塞位移執(zhí)行機(jī)構(gòu)；高性能交流伺服電機(jī)經(jīng)精密減速器后通過齒形同步輪帶驅(qū)動(dòng)軸向固定的螺母旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滾珠螺母絲杠副使連接在絲杠下端的活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，在絲杠螺母安裝平面的外圓周0°、90°、180°位置平行缸體軸線安裝三組用于活塞移動(dòng)導(dǎo)向的直線滾珠導(dǎo)套，三根與缸體軸線平行的導(dǎo)向內(nèi)部光杠作為活塞移動(dòng)導(dǎo)向桿與滾珠導(dǎo)套無間隙配合，內(nèi)部光杠上端通過法蘭盤與絲杠頂端固定，內(nèi)部光杠的下端連同絲杠一起與活塞固定連接；活塞與缸體配合的外圓柱面分別在上下以及中部配置自潤滑導(dǎo)向環(huán)與多層密封的組合式密封件。

進(jìn)一步地，內(nèi)部光杠1-8的外部套設(shè)有直線滾珠導(dǎo)套1-9。