專利名稱：一種預充氣式的氣動換向閥的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種預充氣式的氣動換向閥，屬于閥門技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
PVTt法氣體流量標準裝置是測量氣體質(zhì)量流量的一種高精度標準裝置，其主要用 途是用于檢定臨界流量計(即人們常說的音速噴嘴)的流出系數(shù)，PVTt法氣體流量標準裝置 在使用時和被檢定音速噴嘴與檢定容器之間需用一種三通換向閥，但現(xiàn)有技術(shù)中所采用的 三通換向閥只是做一個簡單的流路切換。在切換開始時，噴嘴喉部還沒有建立額定檢定流 量，這將形成一個檢定誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的為了確保臨界流噴嘴在進入檢定狀態(tài)時，臨界流噴嘴的喉部已建立額定檢 定流量，減少在開始檢定時流量建立過程所引入的不穩(wěn)定狀態(tài)和可能產(chǎn)生的附加誤差，提 供一種預充氣式的氣動換向閥。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種預充氣式的氣動換向閥，包括閥體、閥芯、和閥芯固定 為一體的活塞、由第一閥蓋分別和第一閥座、第二閥座組成的第一閥組和第二閥組、光電發(fā) 訊裝置及和光電發(fā)訊裝置相配合與閥芯固定為一體的擋板，其特點是，在第二閥組的右側(cè) 增置有由第三閥座和固定閥蓋組成的第三閥組，所述的第一閥蓋為活動閥蓋，所述的活動 閥蓋左側(cè)通過套在閥芯上的彈簧和固定擋塊相連接，活動閥蓋右側(cè)的閥芯上固定置有一擋 圈。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明是一種預充氣式的氣動換向閥，在用PVTt法氣體流 量標準裝置在檢定臨界流量計時，減少在開始檢定時流量建立過程所引入的不穩(wěn)定狀態(tài)和 可能產(chǎn)生的附加誤差。


圖1為預充氣式的氣動換向閥檢定準備狀態(tài)示意圖； 圖2為預充氣式的氣動換向閥檢定狀態(tài)示意圖3為流量變化圖。
具體實施例方式由圖1、圖2所示，一種預充氣式的氣動換向閥，包括閥體5、閥芯13、和閥芯1固 定為一體的活塞11、由第一閥蓋14分別和第一閥座15、第二閥座6組成的第一閥組V1和 第二閥組V2、光電發(fā)訊裝置2及和光電發(fā)訊裝置2相配合與閥芯13固定為一體的擋板1， 其特點是，在第二閥組V2的右側(cè)增置有由第三閥座10和固定閥蓋9組成的第三閥組V3，所 述的第一閥蓋14為活動閥蓋，所述的活動閥蓋左側(cè)通過套在閥芯13上的彈簧6和固定擋 塊8相連接，活動閥蓋左側(cè)的閥芯13上固定置有一擋圈3。為保證流入檢定容器的氣體總量嚴格等于在檢定時間內(nèi)流經(jīng)噴嘴的氣體總量，并盡量減少因換向時間的不對稱而引入的附件誤差，所述的光電發(fā)訊裝置2由三個光電開關 組成，分別對應于起始發(fā)訊、計時發(fā)訊、停止發(fā)訊，采用中間位置的光電開關作為計時發(fā)訊。本發(fā)明的工作原理
如圖1、圖2所示，在開始檢定時，驅(qū)動氣缸12內(nèi)的活塞11向右 移動，第三閥組V3立即開啟，氣體通過第三閥組V3進入已處于真空狀態(tài)下的“預備容 器”。此時，在音速噴嘴4喉部可建立臨界流量。第一閥組V1處因彈簧的作用，第一閥組V1 仍處于關閉狀態(tài)，因而氣體不能進入檢定容器。當驅(qū)動氣缸12內(nèi)的活塞11繼續(xù)右移，檔圈 迫使第一閥組V1處的閥芯13也右移并關閉第二閥組V2。此時，氣體不能繼續(xù)進入“預備容 器，而進入檢定容器，開始檢定過程。在檢定完畢后，(即檢定容器內(nèi)的壓力上升到臨界狀態(tài) 即將終止時)，氣缸12內(nèi)的活塞11左移并首先關閉第一閥組V1，此時噴嘴喉部仍然保持臨 界流量，比第一閥組V1略為遲后關閉第三閥組V3,直至第三閥組V3被關閉。大大降低在開 始檢定時流量建立過程所引入的不穩(wěn)定狀態(tài)和可能產(chǎn)生的附加誤差。減少誤差的原理根據(jù)PVTt法檢定音速噴嘴的原理以及流體力學中的連續(xù)性原 理，在一段設定的時間內(nèi)(例如t=60秒)流經(jīng)噴嘴的氣體也流入檢定容器，即流經(jīng)噴嘴的 氣體質(zhì)量等于檢定容器所收集到的氣體質(zhì)量；因此可以根據(jù)容器內(nèi)的氣體質(zhì)量除以特定時 間(即m/t)對噴嘴進行賦值(S卩噴嘴的臨界流量等于q=m/t)。由于容器的容積(V)是已 經(jīng)經(jīng)過精確標定的已知值，容器內(nèi)的壓力(P)、容器內(nèi)的溫度(T)是可以精確測定的，因此 可根據(jù)“理想氣體的狀態(tài)方程”計算出流入容器的氣體流量，此流量即為“標準值”，并根據(jù) 此值得到噴嘴的檢定值。這一檢定過程的前提是當氣體流入檢定容器時(即開始檢定時)， 噴嘴處必須已經(jīng)建立起穩(wěn)定的臨界流量(q)，本發(fā)明以前所采用的三通閥不具有預充氣功 能，而本發(fā)明是對現(xiàn)有的三通換向閥進行了改進，使所預期的功能可以實現(xiàn)。圖3表明在 “計量時間間隔”(t)的起始和停止時，噴嘴處已經(jīng)建立起穩(wěn)定的臨界流量，見圖3中“通 過音速噴嘴的流量變化”圖。
權(quán)利要求
1.. 一種預充氣式的氣動換向閥，包括閥體(5)、閥芯(13)、和閥芯(1)固定為一體的活 塞(11)、由第一閥蓋(14)分別和第一閥座(15)、第二閥座(6)組成的第一閥組V1和第二閥 組V2、光電發(fā)訊裝置(2)及和光電發(fā)訊裝置(2)相配合與閥芯(13)固定為一體的擋板(1)， 其特征在于，在第二閥組V2的右側(cè)增置有由第三閥座(10)和固定閥蓋(9)組成的第三閥組 V3，所述的第一閥蓋(14)為活動閥蓋，所述的活動閥蓋右側(cè)通過套在閥芯(13)上的彈簧(6) 和固定擋塊(8)相連接，活動閥蓋左側(cè)的閥芯(13)上固定置有一擋圈(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預充氣式的氣動換向閥，其特征在于，所述的光電發(fā)訊 裝置(2)由三個光電開關組成，分別對應于起始發(fā)訊、計時發(fā)訊、停止發(fā)訊，采用中間位置的 光電開關作為計時發(fā)訊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預充氣式的氣動換向閥，包括閥體、閥芯、和閥芯固定為一體的活塞、由第一閥蓋分別和第一閥座、第二閥座組成的第一閥組和第二閥組、光電發(fā)訊裝置及和光電發(fā)訊裝置相配合與閥芯固定為一體的擋板，其特點是，在第二閥組的右側(cè)增置有由第三閥座和固定閥蓋組成的第三閥組，所述的第一閥蓋為活動閥蓋，所述的活動閥蓋左側(cè)通過套在閥芯上的彈簧和固定擋塊相連接，活動閥蓋右側(cè)的閥芯上固定置有一擋圈。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明一種預充氣式的氣動換向閥在用PVTt法氣體流量標準裝置在檢定臨界流量計時，減少在開始檢定時流量建立過程所引入的不穩(wěn)定狀態(tài)和可能產(chǎn)生的附加誤差。
文檔編號G01F25/00GK102121539SQ201010605998
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者岳堅, 李傳經(jīng) 申請人:上海工業(yè)自動化儀表研究院