專利名稱：流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置的制作方法
技術領域：
流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置技術領域[0001]本實用新型涉及的是液體流量計量標準系統(tǒng)中的液體換向裝置。
背景技術：
[0002]液體換向裝置是液體流量計量標準系統(tǒng)中的換向切換設備，用于完成液體流入標準計量系統(tǒng)或放空管的轉換，其技術設計要求是液體流向切換過程中，應盡可能保證流場相對穩(wěn)定性和換入、換出過程的對稱性，否則會增加了液體流量標準系統(tǒng)檢定指標的不確定度。國內常見的液體換向裝置主要有以下幾種平移換向桶式、擺動換向桶式、擺動噴嘴式和活塞換向式等，前兩種為噴嘴固定構造。[0003]平移換向桶換向裝置由執(zhí)行機構推動換向桶直線往復移動實現液體換向，液體以與測試管道相近的流速由上而下噴射至換向桶通道內，它雖具有流場擾動小的特點，但液體流速較高，換向瞬間的飛濺現象，會增加流量檢定誤差和隨機誤差，另外，因換向桶質量相對較大，換向阻力大，造成換向時間長，導致換入、換出時間不對稱，所以此類換向裝置實際上更多的應用于試驗管道口徑小和流量小的檢定場合。[0004]擺動換向桶式換向裝置中具有往復擺動換向桶，液體由上方固定噴嘴自上而下的噴射到擺動的換向桶通道中，其運動行程短、換向速度快，但同樣的是液體自上而下，流速高，動能沖擊產生飛濺現象，產生較大的流量檢定誤差和隨機誤差，另外，擺動換向方式，噴嘴出口液體高速沖擊換向桶內傾斜擺動的壁板，影響了流場的穩(wěn)定性，且換向桶往復擺動方式受力不均，換向時間差也較大。[0005]擺動噴嘴式換向裝置與上述的擺動換向桶式構成相反，其換向桶固定、噴嘴往復擺動，液體仍由上而下高速從噴嘴以往復傾斜角噴射到換向桶通道中，液體對換向桶沖擊效應雖有所降低，但依然存在，仍存在飛濺和換入、換出不對稱的技術缺陷。[0006]活塞換向式換向裝置是通過活塞的往復運動來切換兩側通路與中間噴嘴的連通。 這種換向結構緊湊、節(jié)省空間，且介質不與外界接觸，適宜易燃、易揮發(fā)、易熱交換液體介質的應用場合。但活塞換向運行對流場擾動較大，較高流速作用下，活塞轉換中對液體作用力不均衡，導致換入、換出時間不宜對稱。[0007]綜上所述，現有液體換向裝置普遍存在噴嘴流速偏高、執(zhí)行機構往返受力不一致、 或對流場擾動較大、換入、換出時間不一致的技術缺陷，而且尤其是在較大流量下引起檢定誤差和隨機誤差的增大，影響流量計量檢定結果。發(fā)明內容[0008]本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種流場擾動極小、換入和換出行程時間對稱、 具有高檢定精度的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置。本實用新型提供的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置技術方案，其主要技術內容是一種流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置， 該裝置由圓桶形分水桶、換向溢流體和換向溢流體驅動機構組成，換向溢流體轉動設置在分水桶上方，進液芯管設置在分水桶中央，換向溢流體中央的進液管口與進液芯管上端管口密封連通；分水桶內設有若干軸向延伸、徑向以軸線為中心呈均勻放射分布的第一分水通道，第一分水通道之外的分水桶空間則為第二分水通道，兩通道下部分別通連各自的出液管路，換向溢流體上設置有與第一分水通道位置對應、橫向截面對應、且與進液管口相通的溢流噴嘴。[0009]本實用新型公開的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置技術方案，通過分水桶內的進液芯管使液體由下而上的進入換向溢流體，經溢流方式流入下方的分水通道，實現對流速的減速消能的技術目的，且換向溢流體的堰槽式溢流噴嘴結構設置，會隨著流量的改變， 使溢流液面隨之上下調整，既保證了流場的連續(xù)性，第一分水通道由薄板加工而成，在換向過程中，極大地削弱了對系統(tǒng)流場的擾動，使液體流量計量標準系統(tǒng)在換向過程中，流場更平穩(wěn)、穩(wěn)定，因此，在減速消能的同時，其流場和流速的穩(wěn)定性遠優(yōu)于現有技術。換向溢流體換向過程中，液體流出方向與分水桶的分水通道方向始終一致，消除了換向溢流體換向轉動中平面切向反作用力，使換向溢流體在換向過程中受力均勻、一致，極大地縮小了換向過程的時間差，同時換向溢流體水平轉動很小圓心角即可實現溢流噴嘴的換向，且角位移會隨第一分水通道布置數量的增加大大縮短，具有行程短、換向速度快的技術特點，對縮小換入、換出時間差作出了有力的貢獻。本技術方案大大降低了換向工作給流量計量結果帶來的誤差影響，降低了液體流量計量標準系統(tǒng)綜合不確定度。


[0010]圖I為本流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置的總裝原理結構圖。[0011]圖2是分水桶俯視結構圖。[0012]圖3和圖5分別是換向溢流體的兩實施結構剖視圖。[0013]圖4和圖6分別是圖3和圖5的仰視結構圖。
具體實施方式
[0014]本實用新型公開的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，由圓桶形分水桶4、換向溢流體2和換向溢流體驅動機構I組成，換向溢流體2轉動設置在分水桶4上方，進液芯管5 設置在分水桶4中央，換向溢流體2中央的進液管口 8與進液芯管5上端管口相連通，兩者的連接部位密封。在本實施例，換向溢流體2的進液管口 8經軸承3轉動連通安裝在進液芯管5上端管口，由驅動機構I轉動驅動。分水桶4內設有若干軸向延伸、徑向以軸線為中心呈均勻放射分布的第一分水通道A，第一分水通道A之外的分水桶空間為第二分水通道 B，第一分水通道A下部通連有出液管路6，第二分水通道B下部連通有出液管路7，兩出液管路6、7相隔離。所述的換向溢流體2的一具體實現結構如圖3所示，是以進液管口 8為頂的倒圓錐面體，圓錐面上設置有與下方第一分水通道A位置對應、且橫面形狀對應的溢流口和與溢流口銜接的垂直溢流噴嘴9。為了對不同溢流流束實施導向，尤其是避免小流束時，附近物體對流束的吸附作用而外溢，同時也為了有效的確定溢流液面高度，溢流噴嘴 9內由近圓心向外設有寬度均勻的若干堰流槽10，液體由下至上進入換向溢流體2，會隨著系統(tǒng)流速的增加，溢流液面增高，液體由內側堰流槽10逐漸向外側堰流槽延伸，向下溢流； 換向溢流體2的另一具體實現結構即圖5所示構造，圍繞中心的進液管口 8設有若干同心的梯步增高的堰流環(huán)槽11，每一溢流噴嘴9與下方第一分水通道方向一致，且溢流噴嘴9內的各道堰流槽10與各道堰流環(huán)槽11徑向依次銜接相通。驅動機構I驅動換向溢流體2換向轉動，其驅動轉動方式可以為往復換向轉動，還可以是單向步進換向轉動，往復換向轉動是驅動機構I按兩相鄰第一分水通道A圓心角的1/2來控制換向溢流體2往復轉角，單向步進換向轉動是驅動機構I按兩相鄰第一分水通道A的圓心角的1/2來控制換向溢流體2 的步進轉角，當然還可根據實際具體換向要求，采取不同的換向溢流體2換向控制方式。
權利要求1.一種流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，其特征在于該裝置由圓桶形分水桶(4)、 換向溢流體(2 )和換向溢流體驅動機構(I)組成，換向溢流體(2 )轉動設置在分水桶(4)上方，進液芯管(5)設置在分水桶(4)中央，換向溢流體(2)中央的進液管口(8)與進液芯管(5)上端管口密封連通；分水桶內設有若干軸向延伸、徑向以軸線為中心呈均勻放射分布的第一分水通道(A)，第一分水通道(A)之外的分水桶空間則為第二分水通(B)道，兩通道下部分別通連各自的出液管路，換向溢流體(2)上設置有與第一分水通道(A)位置對應、橫向面形狀對應、且與進液管口相通的溢流噴嘴(9)。
2.根據權利要求I所述的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，其特征在于換向溢流體(2)是以進液管口(8)為頂的倒圓錐面體，圓錐面上設置有與下方第一分水通道(A)位置對應且橫向面形狀對應的溢流口和與溢流口銜接的垂直溢流噴嘴(9 )。
3.根據權利要求I所述的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，其特征在于換向溢流體 (2)上圍繞中心的進液管口(8)設有若干同心的梯步增高的堰流環(huán)槽(11)，每一溢流噴嘴 (9 )徑向與各道堰流環(huán)槽(11)銜接相通。
4.根據權利要求I或2所述的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，其特征在于溢流噴嘴(9)內由近圓心向外設有寬度均勻的若干堰流槽(10)。
5.根據權利要求3所述的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，其特征在于溢流噴嘴(9)內由近圓心向外設有寬度均勻的若干堰流槽(10)。
6.根據權利要求I所述的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，其特征在于換向溢流體由驅動機構(I)按兩相鄰第一分水通道(A)圓心角的1/2來往復控制換向轉角。
7.根據權利要求I所述的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，其特征在于換向溢流體(2)由驅動機構(I)按兩相鄰第一分水通道(A)的圓心角的1/2來控制步進換向轉角。
專利摘要本實用新型提供的流量計量標準系統(tǒng)的液體換向裝置，由圓桶形分水桶、換向溢流體和換向溢流體驅動機構組成，換向溢流體轉動設置在分水桶上方，進液芯管設置在分水桶中央，換向溢流體中央的進液管口與進液芯管上端管口密封連通；分水桶內設有若干軸向延伸、徑向以軸線為中心呈均勻放射分布的第一分水通道，第一分水通道之外的分水桶空間則為第二分水通道，兩通道下部分別通連各自的出液管路，換向溢流體上設置有與第一分水通道位置對應、橫向截面對應、且與進液管口相通的溢流噴嘴。本技術方案具有流場穩(wěn)定、換入、換出時間差小、對稱的優(yōu)點，極大的削減了液體流量計量標準系統(tǒng)的綜合不確定度。
文檔編號G01F25/00GK202748108SQ20122045525
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權日2012年9月7日
發(fā)明者李旭, 丁月臣, 王富貴 申請人:丹東科泰儀器儀表有限公司