專利名稱：測量閥體內(nèi)流量的方法和測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量流量的方法，尤其是涉及一種測量閥體內(nèi)流量的方法。
本發(fā)明還涉及一種測量流量的裝置，尤其是涉及一種測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，各種建設(shè)也跟著發(fā)展，在建筑，管道運(yùn)輸，冷暖空調(diào)，化工等方面需要大量的用到流量控制系統(tǒng)，但由于調(diào)節(jié)閥門無法檢測到所通過流量的流量值，因此難以調(diào)節(jié)閥門使流量控制系統(tǒng)的控制回路達(dá)到負(fù)荷所需設(shè)計(jì)的流量。通常調(diào)節(jié)閥門處于全開狀態(tài)，由于管道阻力的存在，控制回路的首端壓力大于末端，有的高達(dá)數(shù)倍之多，由于壓力和流量的平方成正比關(guān)系，首端負(fù)荷流量會(huì)大于末端負(fù)荷流量，并極易造成末端缺流，為使末端負(fù)荷流量達(dá)到設(shè)計(jì)流量，往往采取增加總流量的方法來解決這一問題，由此造成總流量大于系統(tǒng)負(fù)荷所需的設(shè)計(jì)流量。由于耗能量與流量的三次方成正比，即增加26％的流量需要多消耗能量100％，這樣會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi)。因此出現(xiàn)了很多可以顯示流量的閥門，但往往存在很多的缺陷。一種名為“具有測量流量功能的蝶形閥和用它測量流量的方法”(專利號(hào)CN89103329.7)的專利，結(jié)構(gòu)上包括一個(gè)主體、一根可旋轉(zhuǎn)地固定于主體上的閥門柱、固定在閥門柱上且可旋轉(zhuǎn)地安裝在主體中的閥門部件、檢測閥門開啟位置的閥門開啟位置檢測裝置，以及檢測由于流體流過而作用于圍繞閥門柱的閥門部件上的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩檢測裝置，而閥門開啟檢測裝置包括一個(gè)與閥門軸相連的角度傳感器，而角度傳感器包括一個(gè)與閥門軸相連的電位器或旋轉(zhuǎn)編碼器，在工作的時(shí)候先檢測閥門開啟位置，檢測由于流體流動(dòng)而作用與上述圍繞閥門柱的閥門部件上的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，然后確定作為上述檢測到的閥門開啟位置和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的函數(shù)的流量設(shè)置一個(gè)所要求的流量，以及改變上述閥門的開啟位置，以便使上述確定的流量接近所要求的流量。上述專利結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，磨損后維護(hù)修理不方便且維修保養(yǎng)費(fèi)用較高，而且閥門和測量裝置是一起的，給制造上帶來了困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的在對(duì)流體流量的測量過程復(fù)雜煩瑣的技術(shù)問題，提供一種簡單可靠的測量閥體內(nèi)流量的方法。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維護(hù)修理不方便，制造捆等技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維護(hù)修理方便，制造方便，可以準(zhǔn)確的顯示流量的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用發(fā)明同時(shí)還解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不能隨著流量的變化及時(shí)同步顯示流量大小的技術(shù)問題，從而使得本發(fā)明具有能隨著流量的變化及時(shí)同步顯示流量大小的功能。
本發(fā)明的方法問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的流體通過管道輸送，在所述管道內(nèi)有一擺片，當(dāng)流體通過管道時(shí)，擺片受到一阻力，擺片受到阻力偏轉(zhuǎn)和原來的靜態(tài)擺片形成一夾角θ，夾角θ通過一個(gè)用來感知擺片位置變化的感應(yīng)裝置反映在管道外的流量表上，通過合理的選擇彈性體和靜態(tài)擺片的夾角β以及L與a的比值L/a來實(shí)現(xiàn)夾角θ的變化和流量的變化呈線性關(guān)系，其中a為彈性體和擺片連接處的連接軸到支軸軸心的垂直距離，而L＝X0+aCosβ，X0為彈性體初時(shí)的靜態(tài)長度。由流體力學(xué)可知，在流體中，任何物體都將受到阻力的作用，若該物體為一可饒一固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擺片，該擺片在受到流體阻力的時(shí)候?qū)a(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，由于上述阻力與流速平方成正比，而流量與流速成正比，因此擺片所受的阻力與流量的平方成正比，從而得出擺片的旋轉(zhuǎn)角度即夾角θ與流量的平方成正比關(guān)系，當(dāng)選擇的彈性體和靜態(tài)擺片的夾角β以及L與a的比值L/a合適的情況下，夾角θ的變化和流量的變化呈線性關(guān)系。
本發(fā)明的機(jī)構(gòu)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的設(shè)置在管道上，包括流量表，其特征在于在所述管道內(nèi)設(shè)置有擺片，所述擺片通過支軸鉸接在管道上，擺片一端伸入管道內(nèi)，另一端通過支軸伸出管道外與一彈性體相連接，在所述擺片和流量表之間設(shè)置有一個(gè)用來感知擺片位置變化的感應(yīng)裝置。將擺片通過支軸設(shè)置在管道上，在流體通過的時(shí)候可以使擺片產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，通過感應(yīng)裝置可以將擺片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度在流量表上反映出來，達(dá)到隨著流量大小的改變及時(shí)同步的反映出流量的大小，有了流量表就可以不用憑經(jīng)驗(yàn)直接的調(diào)節(jié)流量的大小。
作為優(yōu)選，所述彈性體為拉簧，該拉簧和靜態(tài)擺片呈一夾角β，β的取值范圍為5°≤β≤40°，L與a的比值L/a的取值范圍為1.5≤L/a≤6，其中a為拉簧和擺片連接處的連接軸到支軸軸心的垂直距離，而L＝X0+aCosβ，X0為拉簧初時(shí)的靜態(tài)長度。在這里彈性體選擇了拉簧，當(dāng)有其他的性能相當(dāng)?shù)牧慵部梢杂闷渌慵媸褂茫?dāng)夾角β的取值范圍為5°≤β≤40°，L與a的比值L/a的取值范圍為1.5≤L/a≤6時(shí)，流量與夾角θ呈較好的線性關(guān)系。
作為優(yōu)選，所述夾角β的取值范圍為10°≤β≤20°，所述比值L/a的取值范圍為1.6≤L/a≤3。當(dāng)β的取值范圍為10°≤β≤20°，L/a的取值范圍為1.6≤L/a≤3時(shí)，流量與夾角θ呈更為良好的線性關(guān)系作為優(yōu)選，所述的感應(yīng)裝置包括兩個(gè)磁感應(yīng)體，在所述拉簧和擺片連接處附近固定有主磁感應(yīng)體，并在管道外設(shè)置有相應(yīng)的從磁感應(yīng)體，所述的從磁感應(yīng)體通過一組齒輪機(jī)構(gòu)和流量表中所設(shè)的一指針相連接。當(dāng)有其他和磁感應(yīng)體功能相近的代替品時(shí)也可以使用，當(dāng)擺片轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候主磁感應(yīng)體也相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)管道外的從磁感應(yīng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪機(jī)構(gòu)將擺片旋轉(zhuǎn)的夾角θ反映給指針。
作為優(yōu)選，主磁感應(yīng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心和從磁感應(yīng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心在同一條直線上。當(dāng)閥體采用的材料沒有磁場屏蔽性的時(shí)候采用這種無阻力磁耦合傳動(dòng)同軸輸出，從磁感應(yīng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心為一從磁感應(yīng)體軸。
作為優(yōu)選，主磁感應(yīng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心和從磁感應(yīng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心分別在兩條直線上，所述主磁感應(yīng)體到其軸心的距離是從磁感應(yīng)體到其軸心距離的1.5-3倍。所述從磁感應(yīng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心為一從磁感應(yīng)體軸，在口徑大于等于65mm時(shí)，閥體采用順磁材料制造，如鑄鐵，鍛鋼等，由于順磁材料的磁場屏蔽性能，無法進(jìn)行磁耦合傳動(dòng)，為此將機(jī)構(gòu)的密封部分采用銅等非順磁材料制作，并將其安裝在閥體的上端，為了便于流量表的安裝和減小體積，采用了這種非同軸傳動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)，當(dāng)主磁感應(yīng)體到其軸心的距離是從磁感應(yīng)體到其軸心距離的1.5-3倍時(shí)，可以將擺片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度進(jìn)一步放大表示出來，使得數(shù)據(jù)更加精確，更加靈敏的將擺片的變化顯示出來。
作為優(yōu)選，在管道的一側(cè)設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥，所述流量調(diào)節(jié)閥的中心到擺片鉸接處支軸的距離是管徑的0.8-3倍。當(dāng)通過指針知道的流量的數(shù)據(jù)后，可以通過設(shè)置在管道一側(cè)的流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥的中心到擺片鉸接處支軸的距離是管徑的0.8-3倍時(shí)，可以保證流量的平穩(wěn)，流量調(diào)節(jié)閥可以和本發(fā)明連成一體，也可以是組合的結(jié)合在一起，可以單獨(dú)制造，給生產(chǎn)帶來了方便，同時(shí)所述的流量調(diào)節(jié)閥可以是截止閥，閘板閥，球閥，蝶閥等。
因此，本發(fā)明利用流體阻力對(duì)擺片產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，通過偏轉(zhuǎn)的角度來確定流量值，方法簡單，具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，制造成本低，生產(chǎn)方便，維護(hù)修理方便，準(zhǔn)確度高，可以同步反映出流量變化的優(yōu)點(diǎn)。


附圖1是本發(fā)明的原理示意圖；附圖2，3是本發(fā)明中相對(duì)流量Q1與偏轉(zhuǎn)角度θ的關(guān)系示意圖；附圖4是本發(fā)明中Qmin和β，θ的關(guān)系示意圖；附圖5，6是本發(fā)明一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7是本發(fā)明無阻力磁耦合傳動(dòng)同軸輸出結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖8是本發(fā)明齒輪組合的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖9是本發(fā)明流量表的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖10，11是本發(fā)明另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖12，13是本發(fā)明無阻力磁耦合傳動(dòng)非同軸輸出結(jié)構(gòu)原理示意圖具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例1如圖1所示為流量和擺片1旋轉(zhuǎn)角度θ之間關(guān)系的原理，在管道中有一擺片1，擺片1靜止時(shí)在流速的垂直方向上投影面積為S0，對(duì)支軸6的阻力合力作用距離為r0，設(shè)支軸6點(diǎn)為A點(diǎn)。在流速的作用下，擺片1會(huì)偏轉(zhuǎn)一角度θ，這時(shí)擺片1在流速垂直方向投影面積為S0Cosθ，設(shè)流體的密度為ρ，擺片1的阻力系數(shù)為c，則該擺片1對(duì)A的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩為M，得出M＝1/2cρv2S0Cosθ·r0在擺片1的另一端和拉簧4通過連接軸5連接，設(shè)連接軸5點(diǎn)為B點(diǎn)，則設(shè)A和B之間的垂直距離為a，拉簧4的另一端通過一轉(zhuǎn)軸9固定，設(shè)轉(zhuǎn)軸9點(diǎn)為C點(diǎn)，拉簧4剛度為k，靜止時(shí)長度為x0，所述拉簧4和靜態(tài)擺片1呈一夾角β，既靜止時(shí)BC軸和BA軸之間的夾角為β。
在流速v的作用下，擺片1轉(zhuǎn)過角度θ，B點(diǎn)轉(zhuǎn)到了B1的位置，這時(shí)候，拉簧4軸線即BC偏轉(zhuǎn)了角度φ，CB1和AB1之間構(gòu)成一夾角為θ+β+φ，拉簧4的長度變?yōu)閤，產(chǎn)生拉力為k(x-x0)，對(duì)A產(chǎn)生的扭矩為M1，得出M1＝k(x-x0)aSin(θ+β+φ)令L＝X0+aCosβ通過幾何運(yùn)算，可知x-x0＝a{〔Sin(θ+β)-Sinβ〕/Sinφ-(L/a-Cosβ)}tgφ＝〔Sin(θ+β)-Sinβ〕/〔L/a-Cos(θ+β)〕令Q12＝cρv2S0r0/(2ka2)
設(shè)Q1為相對(duì)流量，因?yàn)楫?dāng)機(jī)構(gòu)處于平衡狀態(tài)的時(shí)候，有M1＝M，有上面的各種關(guān)系可得Q12＝{〔Sin(θ+β)-Sinβ)/Sinφ-(L/a-Cosβ)}·Sin(θ+β+φ)/Cosθ由于Q1與v成正比關(guān)系，因此Q1相對(duì)流量系數(shù)是與θ，L/a和β有關(guān)的函數(shù)。
通過分析Q1與β，L/a的關(guān)系可知，只要合理選擇β和L/a參數(shù)，就可以使得Q1與θ保持良好的線性關(guān)系。也就是說，相對(duì)流量Q1與θ有較好的線性關(guān)系。
從圖2，3可見，β＝15°，L/a＝2時(shí)，Q1與θ幾乎成直線關(guān)系。
當(dāng)L/a值越大，相對(duì)于拉簧4長度越長，而拉簧4所偏轉(zhuǎn)的角度φ越小，假設(shè)L/a→∞，這時(shí)φ＝0，機(jī)構(gòu)變化所能反映的Q1值最小，用Qmin表示，Qmin和β，θ關(guān)系如圖4所示，分析圖4可知，當(dāng)β≥40°時(shí)，不論β和L/a如何的變化，都無法取得Q1與θ的近似線性關(guān)系，在β在10°到20°時(shí)，最易獲得Q1與θ的線性關(guān)系。
當(dāng)管道口徑≤50mm時(shí)，閥體采用銅制作，我們?nèi)≈禐閍＝13.5mm，拉簧4靜止長度x0＝16.9mm，靜止時(shí)拉簧4與擺片1的夾角β＝15°，L/a＝2.25。
以DN25為例，如圖5，6，所示，即管道口徑為25mm，閥與顯示機(jī)構(gòu)成一體式結(jié)構(gòu)，閥門安裝在顯示機(jī)構(gòu)的一側(cè)，擺片1通過支軸6固定在支架10上，所述擺片1可以通過支軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)支架10被螺釘固定在管道上，支軸6通過支架10伸入管道內(nèi)，擺片1上端通過一連接軸5固定有一拉簧4，同時(shí)拉簧4另一端通過轉(zhuǎn)軸9固定在支架10上，在支架10上和拉簧4連接處，固定有主磁感應(yīng)體21，主磁感應(yīng)體21與支軸6線高10mm，主磁感應(yīng)體10與壁面設(shè)計(jì)間距為0.5mm，壁面厚度為1.5mm，在壁面外相映的安裝有一從磁感應(yīng)體22，主磁感應(yīng)體21和從磁感應(yīng)體22的端面距離為2.5mm。同時(shí)所述的主磁感應(yīng)體21和從磁感應(yīng)體22采用無阻力磁耦合傳動(dòng)同軸輸出，即所述支軸6和從磁感應(yīng)體軸20在同一直線上，使兩磁感應(yīng)體處于相互吸引的狀態(tài)，所以主磁感應(yīng)體21的轉(zhuǎn)動(dòng)也會(huì)帶動(dòng)從磁感應(yīng)體22的轉(zhuǎn)動(dòng)(參見圖7)。所述從磁感應(yīng)體22與一組齒輪機(jī)構(gòu)7相連接，所述齒輪機(jī)構(gòu)7通過齒輪箱體11裝配在流量表3殼體上，流量表3則貼在齒輪箱體11的外壁上，所述齒輪機(jī)構(gòu)7在流量表3一側(cè)連接有指針31，而透明玻璃12通過外殼23固定在流量表3上，整個(gè)機(jī)構(gòu)用螺帽13通過密封環(huán)14密封，在管道的一邊設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥8。
擺片1寬為5mm，到支軸6處A的總長為16.5mm，所以S0＝5mm×16.5mm＝82.5mm2，同時(shí)r0＝8.25mm，所以S0r0＝680mm3，設(shè)計(jì)最大流速為4.5米/秒，擺片1的最大偏轉(zhuǎn)角度為60°，流量為2.24升/秒，擺片1的阻力系數(shù)為c＝1/100，通過計(jì)算可以得出拉簧4的剛度k＝382克/厘米，拉簧4的最大拉力為0.46kg，拉簧4采用不銹鋼制作，簧絲直徑為0.45mm，有效圈數(shù)為20，拉簧4外徑是4.15mm。
由于擺片1偏轉(zhuǎn)角度不可能達(dá)到90°，上例中擺片1偏轉(zhuǎn)角度為60°，因此主磁感應(yīng)體21的最大偏轉(zhuǎn)角度為60°，所以從磁感應(yīng)體22的最大偏轉(zhuǎn)角度也為60°，而60°不利于較正確的讀取流量值，因此從磁感應(yīng)體22與一放大齒輪機(jī)構(gòu)7相連接，即從磁感應(yīng)體22與齒輪Z124同步傳動(dòng)，齒輪Z124帶動(dòng)齒輪Z225傳動(dòng)，而齒輪Z225帶動(dòng)齒輪Z326傳動(dòng)，并且齒輪Z326帶動(dòng)齒輪Z427傳動(dòng)，最后齒輪Z427和指針31同步傳動(dòng)(參見圖8)。
指針31轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和從磁感應(yīng)體22轉(zhuǎn)動(dòng)的角度比為ηη＝Z1Z2Z3/(Z2Z3Z4)齒輪的齒數(shù)分別為Z1＝60，Z2＝10，Z3＝60，Z4＝14，齒輪的模數(shù)為m＝0.25，所以當(dāng)從磁感應(yīng)體22轉(zhuǎn)動(dòng)60°的時(shí)候，指針31會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)257°，這樣的角度完全能滿足工程的需要。
如圖9所示，為了減小顯示機(jī)構(gòu)的直徑，齒輪Z124采用扇形結(jié)構(gòu)，齒輪Z124，齒輪Z225，齒輪Z326和齒輪Z427相切，流量表3的流量刻度為0-2.2L/s。
使用的時(shí)候，轉(zhuǎn)動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥8的調(diào)節(jié)手輪15，帶動(dòng)銅桿16繞閥門芯底座17轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得閥門芯18與閥門底座19之間開啟或者關(guān)閉，顯然閥門芯18與閥門底座19之間的距離越大，流量也就越大，當(dāng)閥門芯18與閥門底座19之間的距離變小的時(shí)候，流量也隨之變小。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手輪15使得指針31達(dá)到所要求的流量值時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手輪15，使閥門芯18與閥門底座19的距離保持不便，從而使得流量穩(wěn)定。當(dāng)有外界因數(shù)干擾的時(shí)候，可以重復(fù)上述操作，使得指針31在所需要的位置上。
實(shí)施例2以DN65為例，如圖10，11，所示，即管道口徑為65mm，取值為a＝20mm，拉簧4靜止長度x0＝44mm，靜止時(shí)拉簧4與擺片1的夾角β＝15°，L/a＝3.2。
閥通過螺紋與顯示機(jī)構(gòu)連接在一起，閥門安裝在顯示機(jī)構(gòu)的一側(cè)，擺片1通過支軸6固定在支架10上，所述擺片1可以通過支軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)支架10被螺釘固定在管道上，支軸6通過支架10伸入管道內(nèi)，擺片1上端通過一連接軸5固定有一拉簧4，同時(shí)拉簧4另一端通過轉(zhuǎn)軸9固定在支架10上，在支架10上和拉簧4連接處，固定有主磁感應(yīng)體21。
因?yàn)殚y體材料采用順磁材料制造，而順磁材料對(duì)磁場有屏蔽性，無法進(jìn)行磁偶合傳動(dòng)，為此將機(jī)構(gòu)的密封部分采用銅等順磁材料制作，主磁感應(yīng)體21與支軸6線高19.3mm，主磁感應(yīng)體21的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑R＝20mm，偏心距離δ＝5mm，r＝10.3mm主磁感應(yīng)體21與壁面設(shè)計(jì)間距為0.7mm，壁面厚度為1.5mm，在壁面外相映的安裝有一從磁感應(yīng)體22，主磁感應(yīng)體21和從磁感應(yīng)體22的端面距離為2.9mm，同時(shí)所述的主磁感應(yīng)體21和從磁感應(yīng)體22采用無阻力磁耦合傳動(dòng)非同軸輸出，即所述支軸6和從磁感應(yīng)體軸20不在同一直線上，從磁感應(yīng)體22的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為10mm，在初始位置時(shí)，兩磁感應(yīng)體軸心偏心+0.3mm，在轉(zhuǎn)角50％范圍時(shí)軸心偏差-0.3mm，兩者的和為零，由于兩個(gè)磁感應(yīng)體的尺寸為5mm×6mm，因此偏差對(duì)于吸引力的影響甚微，同時(shí)由磁體相吸最近距離原則可知，從磁感應(yīng)體軸20的軸線始終與主磁感應(yīng)體21軸心相交，由此可以得出主磁感應(yīng)體21和從磁感應(yīng)體22轉(zhuǎn)動(dòng)同步，且θ2＝2θ1(參見圖12，13)。所述從磁感應(yīng)體21與一組齒輪機(jī)構(gòu)7相連接，所述齒輪機(jī)構(gòu)7通過齒輪箱體11裝配在流量表3殼體上，流量表3則貼在齒輪箱體11的外壁上，所述齒輪機(jī)構(gòu)7在流量表3一側(cè)連接有指針31，而透明玻璃12通過外殼23固定在流量表3上。
擺片1寬為5mm，長70mm，同時(shí)r0＝35mm，S0r0＝12.25mm3，設(shè)計(jì)最大流速為6米/秒，擺片1的最大偏轉(zhuǎn)角度為30°，擺片1的阻力系數(shù)為c＝1/100，通過計(jì)算可以得出拉簧4的剛度k＝2.26kg/mm，拉簧4的最大拉力為15.8kg，拉簧4采用不銹鋼制作，簧絲直徑為2.2mm，有效圈數(shù)為100，拉簧4外徑是12.1mm，流量表3的流量刻度為0-21.8L/s。其余結(jié)構(gòu)和操作使用方法與例1相同。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要管道內(nèi)設(shè)置有擺片，當(dāng)流體通過管道時(shí)，擺片受到一阻力，擺片受到阻力偏轉(zhuǎn)和原來的靜態(tài)擺片形成一夾角θ，通過夾角θ和流量的關(guān)系，來顯示當(dāng)前的流量，不論采用數(shù)字顯示器或刻度盤，不論采用同軸輸出或非同軸輸出，不論閥與機(jī)構(gòu)是否連成一體，不論采用何種感應(yīng)裝置何種彈性體，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種測量閥體內(nèi)流量的方法，包括下列步驟①流體通過管道輸送，在所述管道內(nèi)有一擺片(1)，當(dāng)流體通過管道時(shí)，擺片(1)受到一阻力，擺片(1)受到阻力偏轉(zhuǎn)和原來的靜態(tài)擺片(1)形成一夾角θ；②夾角θ通過一個(gè)用來感知擺片(1)位置變化的感應(yīng)裝置(2)反映在管道外的流量表(3)上，所述夾角θ的變化和流量的變化呈線性關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量閥體內(nèi)流量的方法，其特征在于所述的夾角θ的變化和流量的變化呈線性關(guān)系是通過合理的選擇彈性體和靜態(tài)擺片(1)的夾角β以及L與a的比值L/a來實(shí)現(xiàn)的，其中a為彈性體和擺片(1)連接處的連接軸(5)到支軸(6)軸心的垂直距離，而L＝X0+aCosβ，X0為彈性體初時(shí)的靜態(tài)長度。
3.一種采用權(quán)利要求1所述的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)，設(shè)置在管道上，包括流量表，其特征在于在所述管道內(nèi)設(shè)置有擺片(1)，所述擺片(1)通過支軸(6)鉸接在管道上，擺片(1)一端伸入管道內(nèi)，另一端通過支軸(6)伸出管道外與一彈性體相連接，在所述擺片(1)和流量表(3)之間設(shè)置有一個(gè)用來感知擺片(1)位置變化的感應(yīng)裝置(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)，其特征在于所述彈性體為拉簧(4)，該拉簧(4)和靜態(tài)擺片(1)呈一夾角β，β的取值范圍為5°≤β≤40°，L與a的比值L/a的取值范圍為1.5≤L/a≤6，其中a為拉簧(4)和擺片(1)連接處的連接軸(5)到支軸(6)軸心的垂直距離，而L＝X0+aCosβ，X0為拉簧(4)初時(shí)的靜態(tài)長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)，其特征在于所述夾角β的取值范圍為10°≤β≤20°，所述比值L/a的取值范圍為1.6≤L/a≤3。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的感應(yīng)裝置(2)包括兩個(gè)磁感應(yīng)體，在所述拉簧(4)和擺片(1)連接處附近固定有主磁感應(yīng)體(21)，并在管道外設(shè)置有相應(yīng)的從磁感應(yīng)體(22)，所述的從磁感應(yīng)體(22)通過一組齒輪機(jī)構(gòu)(7)和流量表(3)中所設(shè)的一指針(31)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)，其特征在于主磁感應(yīng)體(21)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心和從磁感應(yīng)體(22)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心在同一條直線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)，其特征在于主磁感應(yīng)體(21)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心和從磁感應(yīng)體(22)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸心分別在兩條直線上，所述主磁感應(yīng)體(21)到其軸心的距離是從磁感應(yīng)體(22)到其軸心距離的1.5-3倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)，其特征在于在管道的一側(cè)設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥(8)，所述流量調(diào)節(jié)閥(8)的中心到擺片(1)鉸接處支軸(6)的距離是管徑的0.8-3倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量閥體內(nèi)流量的方法和測量閥體內(nèi)流量的顯示機(jī)構(gòu)。所述顯示機(jī)構(gòu)設(shè)置在管道上，在管道內(nèi)設(shè)置有擺片，擺片通過支軸設(shè)置在管道中，并在擺片的一端設(shè)有彈性體，所述彈性體和靜態(tài)擺片呈一夾角β，并在管道外設(shè)置有流量表，采用這樣的結(jié)構(gòu)在流體通過閥體內(nèi)時(shí)帶動(dòng)擺片，被帶動(dòng)擺片和原來的靜態(tài)擺片形成一夾角θ，通過夾角θ來確定流量的大小。采用這樣的結(jié)構(gòu)可以使得本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，制造成本低，生產(chǎn)方便，維護(hù)修理方便，準(zhǔn)確度高，可以同步反映出流量變化的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F1/20GK101063626SQ20061005051
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者許國時(shí) 申請人:許國時(shí)