專利名稱：具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體流量計量設(shè)備，尤其涉及一種具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置。
背景技術(shù)：
在流量計量儀表的檢測和校準(zhǔn)過程中，液體流量的穩(wěn)定至關(guān)重要，而決定流量穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素在于液體的輸出壓力，為了保證容器內(nèi)液體輸出壓力處于平穩(wěn)范圍，在計量過程中需對液體進行穩(wěn)壓。現(xiàn)在常用的穩(wěn)壓方法有水塔穩(wěn)壓法、容器穩(wěn)壓法、變頻調(diào)速法等，其中水塔穩(wěn)壓法是利用塔頂?shù)囊缌鞑凼挂好娓叨缺３趾愣?，實現(xiàn)穩(wěn)壓，此方法雖然穩(wěn)壓效果好，卻由于液源壓力受塔高的限制，要達到較高準(zhǔn)確度的液源壓力，需配備大型的水塔，造成水塔占據(jù)空間大、投資成本高。而現(xiàn)在常用的容器穩(wěn)壓法利用密閉的穩(wěn)壓容器實現(xiàn)氣路的閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而使液面恒定，實現(xiàn)穩(wěn)壓，這種方法雖然提高了液源的壓力，但液體穩(wěn)定性不高，更趨于緩沖效果，不宜用于流量穩(wěn)定性要求較高的情況。另外，變頻調(diào)速法對液泵的頻率-流量特性要求較高，易產(chǎn)生干擾信號?，F(xiàn)在常用的穩(wěn)壓方法均存在或多或少的缺陷，因此急需一種能克服上述缺陷的液體穩(wěn)壓裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明將上述方法的優(yōu)點相結(jié)合，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低且具有良好的水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種液體穩(wěn)壓裝置，包括穩(wěn)壓容器 I，穩(wěn)壓容器I側(cè)壁下部設(shè)有進液管和出液管，進液管與由電機驅(qū)動的水泵連接，穩(wěn)壓容器I 頂部設(shè)有放氣閥和壓力表，還包括頂部設(shè)有放氣閥和壓力表、底部設(shè)有排液管的穩(wěn)壓容器 π ；所述穩(wěn)壓容器I側(cè)壁上部設(shè)有一溢流管，溢流管另一端連接穩(wěn)壓容器π ；穩(wěn)壓容器I頂部與穩(wěn)壓容器π頂部通過進氣管連通，進氣管同時與氣源連接。本發(fā)明同時設(shè)置兩個穩(wěn)壓容器，并將兩容器通過溢流管連通，從進液管向穩(wěn)壓容器I內(nèi)注入液體，直至液面到達溢流管處，當(dāng)液面高于溢流管時，液體沿溢流管流入穩(wěn)壓容器π內(nèi)，使得液面始終處于溢流液位處，保證出液管水流壓力的穩(wěn)定。同時還將兩容器與氣源連接，氣源同時為兩容器提供穩(wěn)定氣壓，這樣保證了穩(wěn)壓容器I和穩(wěn)壓容器π的氣空間壓力相等，氣源氣壓的大小可根據(jù)需要的水頭高度確定。穩(wěn)壓容器I的體積可根據(jù)所需流量大小確定，穩(wěn)壓容器π的體積可與穩(wěn)壓容器I相同大小也可稍小，為減小穩(wěn)壓裝置占地面積，可將穩(wěn)壓容器π的體積做的盡可能小。所述溢流管位于穩(wěn)壓容器I高度的2/3-3/4位置，溢流液面位于溢流管最大截面處，因此穩(wěn)壓容器I內(nèi)的氣空間體積約為罐體容積的1/4-1/3。穩(wěn)壓容器I內(nèi)溢流管入口處設(shè)有液位計，用于將液面位置反饋給控制系統(tǒng)。液位計隨時檢測液面高度，并將信息反饋給控制系統(tǒng)，液面低于溢流液位時，控制水泵動作向容器內(nèi)注入液體，與溢流管配合，使水壓進一步穩(wěn)定。
所述穩(wěn)壓容器I內(nèi)設(shè)有透水隔板，透水隔板位于溢流管下側(cè)2-5cm處，透水隔板邊緣與穩(wěn)壓容器I內(nèi)壁連接。利用透水隔板過濾空氣，消除液流的脈動，多余的液體從溢流管排到穩(wěn)壓容器Π中，從而保證從出液閥輸出無脈動的液體。穩(wěn)壓容器Π的排液管上設(shè)有排液閥，穩(wěn)壓容器Π—側(cè)設(shè)有用于控制排液閥開閉的液位控制開關(guān)。在穩(wěn)壓容器π上設(shè)有上限液位和下限液位，液位控制開關(guān)可根據(jù)實際液位與上限液位和下限液位的位置關(guān)系，開啟或關(guān)閉排液閥，即實際液位達到上限液位時，開啟排液閥排出液體，實際液位達到下限液位時，關(guān)閉排液閥，確保穩(wěn)壓容器Π內(nèi)的液位低于溢流管且高于排液管。所述穩(wěn)壓容器I內(nèi)設(shè)有一豎直擋板，用來將穩(wěn)壓容器I分成左右兩區(qū)域，其中左側(cè)區(qū)域設(shè)有用于過濾空氣的帶有透水孔的水平擋板，左側(cè)區(qū)域與進液管連接，右側(cè)區(qū)域與出液管連接。豎直擋板將進液區(qū)與出液區(qū)隔開，防止新流入液體影響已具有穩(wěn)定壓力的液體， 更好的保證了輸出液體壓力的穩(wěn)定。另外，為調(diào)節(jié)輸入液體和輸入氣體的速度，以便更好的控制容器內(nèi)液體的壓力，該裝置還設(shè)有變頻控制系統(tǒng)，所述變頻控制系統(tǒng)包括計算機、可編程控制器和變頻器，其中計算機的輸入端與液位計連接，接收液位計反饋的液位信號，其輸出端與氣源、放氣閥連接， 控制穩(wěn)壓容器的充放氣，計算機的輸出端還與可編程控制器連接，可編程控制器與變頻器連接，變頻器輸出端與電機連接，控制電機的輸出頻率。液位計監(jiān)測液位信號，并將信號反饋給計算機，當(dāng)液位低于溢流液位時，計算機控制可編程控制器和變頻器，調(diào)節(jié)電機的輸出頻率，進而通過水泵向容器內(nèi)注入液體，在此，利用變頻調(diào)速進一步實現(xiàn)穩(wěn)壓，減少了壓縮空氣調(diào)壓環(huán)節(jié)，縮短了調(diào)壓時間。兩容器上設(shè)置的壓力表實時監(jiān)測容器內(nèi)的壓力值，根據(jù)壓力情況可調(diào)節(jié)氣源充氣和放氣閥排氣的速度。另外，本裝置還可通過一些改進實現(xiàn)常規(guī)穩(wěn)壓容器的功能，即在溢流管上設(shè)置溢流閥，穩(wěn)壓容器π—側(cè)的進氣管上設(shè)置關(guān)斷閥，當(dāng)關(guān)閉溢流閥和關(guān)斷閥時，可阻止氣體和液體流入穩(wěn)壓容器Π內(nèi)，將穩(wěn)壓容器I作為常規(guī)穩(wěn)壓裝置使用。所述氣源為氣泵或高壓氣瓶。要求穩(wěn)壓準(zhǔn)確度不高的場合，可以使用氣泵作為氣源；因為本裝置氣體消耗量極少，為了更好地提高水壓穩(wěn)定性，可以使用高壓氣瓶經(jīng)減壓閥減壓后作為裝置的氣源。本發(fā)明具有如下有益效果1、設(shè)置兩個相互連通的穩(wěn)壓容器，無需太大的穩(wěn)壓容器即可利用水塔穩(wěn)壓原理實現(xiàn)穩(wěn)壓，具有占空間小、穩(wěn)壓效果好、投資成本低的特點；2、利用透水隔板將容器內(nèi)空間分成兩部分，液面以上為自然氣室，無需儲能器就能實現(xiàn)消除脈動的功能；3、將穩(wěn)壓容器I分為液體流入?yún)^(qū)和液體流出區(qū)，可有效防止流入液體影響流出液體的穩(wěn)定；4、利用變頻控制系統(tǒng)隨時根據(jù)容器I內(nèi)液面位置調(diào)整輸入液流的頻率，實現(xiàn)了穩(wěn)壓過程的自動化控制，進一步提高了穩(wěn)壓調(diào)節(jié)的效率；5、溢流管與進液泵配合，使水壓進一步穩(wěn)定，相當(dāng)于水塔的溢流槽，所以裝置具有動態(tài)穩(wěn)壓效果；6、由于采用了溢流裝置，可以大幅提高穩(wěn)定準(zhǔn)確度，并通過液位計控制進液流量，保持進液和出液的動態(tài)平衡，具有比水塔更好的額穩(wěn)壓性能，有效減小穩(wěn)壓罐的體積。7、關(guān)閉關(guān)斷閥和溢流閥后，該裝置還能作為常用液體穩(wěn)壓裝置使用。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細描述圖1是本發(fā)明實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是透水隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明變頻控制系統(tǒng)方框圖；圖中，1、穩(wěn)壓容器1，2、溢流液位，3、透水隔板，4、水平擋板，5、豎直擋板，6、進液管，7、進液閥，8、水泵，9、出液閥，10、出液管，11、液位控制開關(guān)，12、液位計，13、溢流管，14、 溢流閥，15、排液管，16、排液閥，17、下限液位，18、上限液位，19、穩(wěn)壓容器Π，20、第二壓力表，21、第二放氣閥，22、關(guān)斷閥，23、氣源，24、進氣管，25、第一放氣閥，26、第一壓力表，27、 計算機，觀、可編程控制器，四、變頻器，30、電機。
具體實施例方式—種具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，如圖所示，包括穩(wěn)壓容器I 1和穩(wěn)壓容器Π 19，穩(wěn)壓容器I 1頂部通過進氣管M與穩(wěn)壓容器Π 19連通，進氣管M同時與氣源23 連接。穩(wěn)壓容器I 1頂部設(shè)有第一壓力表沈和第一放氣閥25，穩(wěn)壓容器Π 19頂部設(shè)有第二壓力表20和第二放氣閥21，穩(wěn)壓容器Π 19下部設(shè)有排液管15，排液管15上設(shè)有排液閥 16，排液閥16為電磁閥。穩(wěn)壓容器I 1側(cè)壁2/3高度位置設(shè)有一溢流管13，溢流管13另一端與穩(wěn)壓容器Π 19連通。穩(wěn)壓容器I內(nèi)溢流管13入口下側(cè)2cm位置設(shè)有一透水隔板3，透水隔板3水平設(shè)置，透水隔板3邊緣與容器壁固定連接。穩(wěn)壓容器I內(nèi)溢流管13入口處設(shè)有液位計12，用于將液面位置反饋給控制系統(tǒng)。穩(wěn)壓容器I 1底壁1/3直徑處設(shè)有一豎直擋板5，豎直擋板高為溢流管高度的1/2，豎直擋板5上沿及1/2高度位置設(shè)有兩個水平擋板4，水平擋板4上設(shè)有透水孔。豎直擋板5將穩(wěn)壓容器I分為左右兩區(qū)域，水平擋板4位于左側(cè)區(qū)域，左側(cè)的容器壁上連接有一進液管6，右側(cè)容器壁上連接有一出液管10，進液管 6和出液管10上分別設(shè)有進液閥7和出液閥9，進液管6與由電機30驅(qū)動的水泵8連接。 所述穩(wěn)壓容器Π 19 一側(cè)設(shè)有液位控制開關(guān)11，液位控制開關(guān)11根據(jù)實際液位與上限液位 18和下限液位17的位置關(guān)系控制排液閥16的開閉。該裝置還設(shè)有變頻控制系統(tǒng)，所述變頻控制系統(tǒng)包括計算機27、可編程控制器觀和變頻器四，其中計算機27的輸入端與液位計12連接，接收液位計反饋的液位信號，其輸出端與氣源23、第一放氣閥25、第二放氣閥21 連接，控制穩(wěn)壓容器的充放氣，計算機27的輸出端還與可編程控制器觀連接，可編程控制器觀與變頻器四連接，變頻器四輸出端與電機30連接，控制電機的輸出頻率。另外，進氣管M上設(shè)有關(guān)斷閥22，溢流管13上設(shè)有溢流閥14，當(dāng)關(guān)閉溢流閥和關(guān)斷閥時，穩(wěn)壓容器 I可作為獨立的液體穩(wěn)壓裝置使用。
權(quán)利要求
1.一種具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，包括穩(wěn)壓容器I (1)，穩(wěn)壓容器I (1)側(cè)壁下部設(shè)有進液管(6)和出液管(10)，進液管(6)與由電機(30)驅(qū)動的水泵⑶連接，穩(wěn)壓容器I(I)頂部設(shè)有放氣閥和壓力表，其特征在于還包括頂部設(shè)有放氣閥和壓力表、底部設(shè)有排液管(15)的穩(wěn)壓容器Π (19)；所述穩(wěn)壓容器I(I)側(cè)壁上部設(shè)有一溢流管(13)，溢流管(1 另一端連接穩(wěn)壓容器Π (19)；穩(wěn)壓容器I(I)頂部與穩(wěn)壓容器Π (19)頂部通過進氣管04)連通，進氣管04)同時與氣源03)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于所述溢流管(13)位于穩(wěn)壓容器I(I)高度的2/3-3/4位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于穩(wěn)壓容器I(I)內(nèi)溢流管入口處設(shè)有液位計(12)，用于將液面位置反饋給控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于所述穩(wěn)壓容器I (1)內(nèi)設(shè)有透水隔板(3)，透水隔板C3)位于溢流管下側(cè)2-5cm處，透水隔板( 邊緣與穩(wěn)壓容器I(I)內(nèi)壁連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于穩(wěn)壓容器 Π (19)的排液管(15)上設(shè)有排液閥(16)，穩(wěn)壓容器Π (19) 一側(cè)設(shè)有用于控制排液閥開閉的液位控制開關(guān)(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于所述排液閥(16)為電磁閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于 所述穩(wěn)壓容器I(I)內(nèi)設(shè)有一豎直擋板(5)，用來將穩(wěn)壓容器I分成左右兩區(qū)域，其中左側(cè)區(qū)域設(shè)有用于過濾空氣的帶有透水孔的水平擋板G)，左側(cè)區(qū)域與進液管(6)連接，右側(cè)區(qū)域與出液管(10)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于還包括變頻控制系統(tǒng)，所述變頻控制系統(tǒng)包括計算機(27)、可編程控制器08)和變頻器( )，其中計算機(XT)的輸入端與液位計(1 連接，接收液位計反饋的液位信號，其輸出端與氣源 (23)、放氣閥連接，控制穩(wěn)壓容器的充放氣，計算機(XT)的輸出端還與可編程控制器08) 連接，可編程控制器08)與變頻器09)連接，變頻器09)輸出端與電機(30)連接，控制電機的輸出頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于所述溢流管(1 上設(shè)有溢流閥(14)，穩(wěn)壓容器Π (19) 一側(cè)的進氣管上設(shè)有關(guān)斷閥(22)，溢流閥 (14)和關(guān)斷閥02)用于阻斷氣體或液體向穩(wěn)壓容器Π的流動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置，其特征在于所述氣源 (23)為氣泵或高壓氣瓶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體流量計量設(shè)備，尤其涉及一種具有水塔穩(wěn)壓效果的液體穩(wěn)壓裝置。該裝置包括穩(wěn)壓容器I，穩(wěn)壓容器I側(cè)壁下部設(shè)有進液管和出液管，進液管與由電機驅(qū)動的水泵連接，穩(wěn)壓容器I頂部設(shè)有放氣閥和壓力表，還包括頂部設(shè)有放氣閥和壓力表、底部設(shè)有排液管的穩(wěn)壓容器∏；所述穩(wěn)壓容器I側(cè)壁上部設(shè)有一溢流管，溢流管另一端連接穩(wěn)壓容器∏；穩(wěn)壓容器I頂部與穩(wěn)壓容器∏頂部通過進氣管連通，進氣管同時與氣源連接。本發(fā)明設(shè)置兩個相互連通的穩(wěn)壓容器，無需太大的穩(wěn)壓容器即可利用水塔穩(wěn)壓原理實現(xiàn)穩(wěn)壓，具有占空間小、穩(wěn)壓效果好、投資成本低的特點。
文檔編號G01F25/00GK102252735SQ20111008836
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者紀(jì)建英 申請人:山東省計量科學(xué)研究院