專利名稱：一種用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置。
背景技術(shù)：
目前，在工程機(jī)械、汽車及國(guó)防等行業(yè)中，對(duì)于流體元部件，特別是那些具有多通道輸出結(jié)構(gòu)的流體元部件，由于其每個(gè)通道均具有不同的流量特性和要求，往往針對(duì)所述流體元部件的每個(gè)流體通道，分別使用量杯法以人工來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和計(jì)算。適用所述量杯法的一種測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該裝置包含一量杯20，其頂部設(shè)置有一液體輸入的接口 21，與被測(cè)試元部件的任意一個(gè)流體通道連通；還包含在所述量杯20側(cè)壁與其連接設(shè)置的一玻璃管液位計(jì)100，該玻璃管液位計(jì)100在其同一側(cè)的上部和下部，分別以硬管管路110及其接頭與所述量杯20的側(cè)壁連接，并構(gòu)成一個(gè)連通器。因此，當(dāng)控制系統(tǒng)定時(shí)控制的液體，從被測(cè)試的元部件經(jīng)由所述接口 21進(jìn)入量杯 20時(shí)，通過(guò)所述玻璃管液位計(jì)100可直接觀察到與量杯20內(nèi)等液位的液面高度；此時(shí)，人工讀取量杯20上液位的標(biāo)刻線所對(duì)應(yīng)的容積數(shù)據(jù)，然后計(jì)算該容積數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)試時(shí)間的比值，即可得到對(duì)應(yīng)該流體通道的流量值，從而獲得被測(cè)試元部件在給定條件下的流體特性。然而，上述量杯法以人工進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取及計(jì)算，存在檢測(cè)試驗(yàn)效率低、人工計(jì)算工作量大的問(wèn)題，很多時(shí)候還需要大量的插補(bǔ)運(yùn)算，數(shù)據(jù)處理容易出錯(cuò)，而且因不同操作人員的數(shù)據(jù)讀取習(xí)慣的不同，還會(huì)造成讀數(shù)偏差等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的自動(dòng)輸出、采集、計(jì)算分析及結(jié)果給出，以提高測(cè)試效率、減輕人工負(fù)擔(dān)、避免人為誤差，并大幅提高檢測(cè)結(jié)果的正確率和穩(wěn)定性。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，包含主量杯，其通過(guò)頂部設(shè)置的接口，與被測(cè)試元部件的流體通道連通，使液體從被測(cè)試元部件的流體通道經(jīng)由所述接口進(jìn)入主量杯；以及，檢測(cè)液位并輸出對(duì)應(yīng)容積數(shù)據(jù)的磁致伸縮液位傳感器，其進(jìn)一步包含副量杯，其與所述主量杯連接構(gòu)成連通器，使所述副量杯內(nèi)的液面高度與主量杯中的液面高度一致；導(dǎo)桿，其在所述副量杯內(nèi)沿其高度方向設(shè)置；浮球，其套設(shè)在所述導(dǎo)桿上，并可隨所述副量杯內(nèi)液位高度變化沿導(dǎo)桿上下移動(dòng)；電子艙，其在所述副量杯的頂部外與所述導(dǎo)桿的頂端連接；所述電子艙沿所述導(dǎo)桿向下發(fā)送電流脈沖，并接收從所述浮球位置反饋的返回脈沖，來(lái)進(jìn)行所述液位檢測(cè)及容積數(shù)據(jù)的計(jì)算。[0014]所述導(dǎo)桿內(nèi)設(shè)置有以磁致伸縮材料制成的敏感元件，使其在向下傳輸所述電流脈沖時(shí)，在導(dǎo)桿上產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)。所述浮球內(nèi)設(shè)置有永磁鐵，其產(chǎn)生了一個(gè)活動(dòng)磁場(chǎng)。所述電子艙還與外部的計(jì)算機(jī)連接，將液位高度及與之對(duì)應(yīng)的容積數(shù)據(jù)輸出，并由所述計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)流體通道的流量值計(jì)算。在所述主量杯頂端還設(shè)置有空氣濾清器，用于過(guò)濾空氣并平衡主量杯及副量杯內(nèi)外的氣壓。所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，還包含排空電磁閥，其通過(guò)硬管管路及其接頭，從下方與所述主量杯的底端連通，當(dāng)排空電磁閥打開(kāi)時(shí)，將使主量杯內(nèi)的液體排凈。所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，還包含零位電磁閥，其通過(guò)硬管管路及其接頭，從下方與所述主量杯的底端連通；所述硬管管路頂部向上延伸至所述主量杯內(nèi)一定高度作為內(nèi)管，當(dāng)零位電磁閥打開(kāi)時(shí)，將使主量杯內(nèi)的液體排至所述內(nèi)管的上端面作為零液位。所述排空電磁閥及零位電磁閥的出口管路下方設(shè)置有集液箱，以收集從所述主量杯內(nèi)流出的液體。將若干個(gè)可獨(dú)立工作的所述自動(dòng)測(cè)量裝置環(huán)形或直列集成，使其各自的主量杯的接口，與所述被測(cè)試元部件的各個(gè)流體通道對(duì)應(yīng)連接；所述多個(gè)自動(dòng)測(cè)量裝置共用同一個(gè)所述集液箱來(lái)收集流出的液體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型通過(guò)與主量杯連接構(gòu)成連通器的磁致伸縮液位傳感器，來(lái)對(duì)應(yīng)檢測(cè)液位高度并計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的容積數(shù)據(jù)，還將其輸出至外部計(jì)算機(jī)完成流量值的計(jì)算處理。由于本實(shí)用新型中使用所述磁致伸縮液位傳感器，其液位完全是電輸出的，避免了人為的讀數(shù)誤差；而且精度高，穩(wěn)定性好，檢測(cè)計(jì)算結(jié)果的可信度高。若配以工控機(jī)，則其檢測(cè)數(shù)據(jù)的輸出、采集、計(jì)算分析及結(jié)果給出，均可以自動(dòng)完成，測(cè)試效率高，減輕了人工負(fù)擔(dān)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中適用于量杯法的液體流量測(cè)量裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖2所示，本實(shí)用新型所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置(以下簡(jiǎn)稱自動(dòng)測(cè)量裝置)，包含一主量杯20，其整體結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中相同，通過(guò)頂部設(shè)置的液體輸入接口 21，與被測(cè)試元部件的任意一個(gè)流體通道連通。與現(xiàn)有技術(shù)中不同的是，以高精度液位傳感器10與該主量杯20連接構(gòu)成連通器，取代傳統(tǒng)量杯法測(cè)量裝置中的玻璃管液位計(jì)，從而在本實(shí)用新型中完全以電信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)液位檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理及傳輸?shù)淖詣?dòng)化控制。具體的，所述高精度液位傳感器10采用磁致伸縮液位傳感器(包含導(dǎo)桿12、浮球13及電子艙14)。設(shè)置有一個(gè)副量杯11，在其同一側(cè)的上部和下部，分別以硬管管路111及其接頭與所述主量杯20的側(cè)壁連接構(gòu)成所述連通器。因此，當(dāng)控制系統(tǒng)定時(shí)控制的液體， 從被測(cè)試元部件的流體經(jīng)由所述接口 21進(jìn)入主量杯20時(shí)，該副量杯11內(nèi)的液面高度與主量杯20中的液面高度一致。該高精度液位傳感器10，包含在所述副量杯11內(nèi)沿其高度方向設(shè)置的一導(dǎo)桿12 ； 該導(dǎo)桿12頂端延伸至所述副量杯11外與一電子艙14連接。該導(dǎo)桿12內(nèi)設(shè)置有以磁致伸縮材料制成的敏感元件，在進(jìn)行液位檢測(cè)時(shí)，所述電子艙14產(chǎn)生的電流脈沖可以沿該導(dǎo)桿 12向下傳輸，并在導(dǎo)桿12上產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)。一浮球13套設(shè)在所述導(dǎo)桿12上，并可隨所述副量杯11內(nèi)液位高度變化沿導(dǎo)桿12 上下移動(dòng)；該浮球13內(nèi)設(shè)置有永磁鐵，其產(chǎn)生了一個(gè)活動(dòng)磁場(chǎng)。當(dāng)所述環(huán)形磁場(chǎng)與所述活動(dòng)磁場(chǎng)相交時(shí)，由于磁致伸縮的作用，在所述浮球13的位置產(chǎn)生了一個(gè)返回脈沖，并經(jīng)所述導(dǎo)桿12向上傳回電子艙14。由于所述返回脈沖在導(dǎo)桿 12內(nèi)的傳輸時(shí)間，與所述浮球13到電子艙14的距離成正比，因此，通過(guò)測(cè)量該傳輸時(shí)間，可以精確地確定所述浮球13的位置，從而計(jì)算出所述副量杯11內(nèi)的液位高度，也就是所述主量杯20內(nèi)的液位高度。所述電子艙14，檢測(cè)并計(jì)算得到液位高度及與之對(duì)應(yīng)的容積數(shù)據(jù)，并將其輸出至外部與該電子艙14連接的計(jì)算機(jī)等設(shè)備；由外部計(jì)算機(jī)進(jìn)一步完成包含插補(bǔ)運(yùn)算在內(nèi)的相關(guān)計(jì)算及數(shù)據(jù)處理，即通過(guò)計(jì)算容積數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)試時(shí)間的比值，得到該流體通道的流量值， 從而獲得被測(cè)試元部件在給定條件下的流體特性。另外，與現(xiàn)有技術(shù)中相類似的，在所述主量杯20頂端還設(shè)置有空氣濾清器30，用于平衡主量杯20及副量杯11內(nèi)外的氣壓，使液體加注能夠順暢進(jìn)行，同時(shí)防止空氣中的塵埃進(jìn)入該主量杯20內(nèi)。一排空電磁閥40，通過(guò)一硬管管路41及其接頭，從下方與所述主量杯20的底端連通。一零位電磁閥50，通過(guò)另一套硬管管路51及接頭，也從下方與所述主量杯20的底端連通；與零位電磁閥50連通的硬管管路51，其頂部向上延伸至所述主量杯20內(nèi)一定高度作為內(nèi)管511。通過(guò)外部控制系統(tǒng)的指令控制，當(dāng)打開(kāi)排空電磁閥40后，可將主量杯20內(nèi)的液體完全排凈；當(dāng)關(guān)閉排空電磁閥40時(shí)，即可進(jìn)行大流量試驗(yàn)的加注。此時(shí)零位電磁閥50保持關(guān)閉。通過(guò)外部控制系統(tǒng)的指令控制，當(dāng)打開(kāi)零位電磁閥50后，可將主量杯20內(nèi)的液體排至某個(gè)固定液位(由位于主量杯20內(nèi)部的所述內(nèi)管511的上端面確定)，將此液位計(jì)為零液位。當(dāng)主量杯20內(nèi)的液位處于零液位時(shí)，關(guān)閉零位電磁閥50，即可進(jìn)行小流量試驗(yàn)的加注。此時(shí)排空電磁閥40保持關(guān)閉。主量杯20內(nèi)流出的液體，通過(guò)上述硬管管路41或51、排空電磁閥40及與其相連的出口管路或零位電磁閥50及與其相連的出口管路排放至一集液箱60。作為本實(shí)用新型的一種實(shí)際應(yīng)用，在測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)系列燃油部件的流量特性時(shí)，可以將多個(gè)本實(shí)用新型所述自動(dòng)測(cè)量裝置環(huán)形集成，使多個(gè)主量杯的頂部接口 21與所述燃油部件的多個(gè)流體通道對(duì)應(yīng)連接。所述多個(gè)自動(dòng)測(cè)量裝置可以共用同一個(gè)所述集液箱60 來(lái)收集流出的液體。[0039]與燃油部件多個(gè)流體通道連接的每個(gè)所述自動(dòng)測(cè)量裝置，都可以獨(dú)立工作，通過(guò)與主量杯連接構(gòu)成連通器的磁致伸縮液位傳感器，來(lái)對(duì)應(yīng)檢測(cè)該主量杯內(nèi)的液位高度，并計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的容積數(shù)據(jù)，還將該些數(shù)據(jù)輸出至外部計(jì)算機(jī)完成流量值的計(jì)算處理。綜上所述，由于本實(shí)用新型中使用所述磁致伸縮液位傳感器，其液位完全是電輸出的，避免了人為的讀數(shù)誤差；而且，輸出精度可達(dá)士0. 05%FS，重復(fù)精度可達(dá)0. 002%FS，因此穩(wěn)定性好，檢測(cè)計(jì)算結(jié)果的可信度高。若配以工控機(jī)，則其檢測(cè)數(shù)據(jù)的輸出、采集、計(jì)算分析及結(jié)果給出，均可以自動(dòng)完成，測(cè)試效率高，減輕了人工負(fù)擔(dān)。 盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求1.一種用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，包含主量杯(20)，其通過(guò)頂部設(shè)置的接口(21)，與被測(cè)試元部件的流體通道連通，使液體從被測(cè)試元部件的流體通道經(jīng)由所述接口(21)進(jìn)入主量杯(20)；以及，檢測(cè)液位并輸出對(duì)應(yīng)容積數(shù)據(jù)的磁致伸縮液位傳感器(10)，其進(jìn)一步包含副量杯(11 )，其與所述主量杯(20)連接構(gòu)成連通器，使所述副量杯(11)內(nèi)的液面高度與主量杯(20)中的液面高度一致；導(dǎo)桿(12)，其在所述副量杯(11)內(nèi)沿其高度方向設(shè)置；浮球(13)，其套設(shè)在所述導(dǎo)桿(12)上，并可隨所述副量杯(11)內(nèi)液位高度變化沿導(dǎo)桿 (12)上下移動(dòng)；電子艙(14)，其在所述副量杯(11)的頂部外與所述導(dǎo)桿(12)的頂端連接；所述電子艙 (14)沿所述導(dǎo)桿(12)向下發(fā)送電流脈沖，并接收從所述浮球位置反饋的返回脈沖，來(lái)進(jìn)行所述液位檢測(cè)及容積數(shù)據(jù)的計(jì)算。
2.如權(quán)利要求1所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)桿(12 )內(nèi)設(shè)置有以磁致伸縮材料制成的敏感元件，使其在向下傳輸所述電流脈沖時(shí)，在導(dǎo)桿(12)上產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，所述浮球(13 )內(nèi)設(shè)置有永磁鐵，其產(chǎn)生了一個(gè)活動(dòng)磁場(chǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，所述電子艙(14)還與外部的計(jì)算機(jī)連接，將液位高度及與之對(duì)應(yīng)的容積數(shù)據(jù)輸出，并由所述計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)流體通道的流量值計(jì)算。
5.如權(quán)利要求1所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，在所述主量杯(20 )頂端還設(shè)置有空氣濾清器(30 )，來(lái)過(guò)濾空氣并平衡主量杯(20 )及副量杯(11)內(nèi)外的氣壓。
6.如權(quán)利要求1所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，還包含排空電磁閥(40 )，其通過(guò)硬管管路(41)及其接頭，從下方與所述主量杯(20 )的底端連通，當(dāng)排空電磁閥(40)打開(kāi)時(shí)，將使主量杯(20)內(nèi)的液體排凈。
7.如權(quán)利要求6所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，還包含零位電磁閥(50)，其通過(guò)硬管管路(51)及其接頭，從下方與所述主量杯(20) 的底端連通；所述硬管管路(51)頂部向上延伸至所述主量杯(20)內(nèi)一定高度作為內(nèi)管 (511);當(dāng)零位電磁閥(50)打開(kāi)時(shí)，將使主量杯(20)內(nèi)的液體排至所述內(nèi)管(511)的上端面作為零液位。
8.如權(quán)利要求7所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，所述排空電磁閥(40)及零位電磁閥(50)的出口管路下方設(shè)置有集液箱(60)，以收集從所述主量杯(20)內(nèi)流出的液體。
9.如權(quán)利要求8所述用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，其特征在于，若干個(gè)可獨(dú)立工作的所述自動(dòng)測(cè)量裝置環(huán)形或直列集成，使其各自的主量杯(20)的接口(21)，與所述被測(cè)試元部件的各個(gè)流體通道對(duì)應(yīng)連接；所述多個(gè)自動(dòng)測(cè)量裝置共用同一個(gè)所述集液箱(60)來(lái)收集流出的液體。
專利摘要一種用于液體流量高精度自動(dòng)測(cè)量的裝置，通過(guò)主量杯頂部設(shè)置的接口，與被測(cè)試元部件的流體通道連通，使液體從被測(cè)試元部件的流體通道經(jīng)由所述接口進(jìn)入主量杯；本實(shí)用新型還通過(guò)與主量杯連接構(gòu)成連通器的磁致伸縮液位傳感器，來(lái)對(duì)應(yīng)檢測(cè)液位高度并計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的容積數(shù)據(jù)，還將其輸出至外部計(jì)算機(jī)完成流量值的計(jì)算處理。由于使用了所述磁致伸縮的液位傳感器，其液位完全是電輸出的，避免了人為的讀數(shù)誤差；而且精度高，穩(wěn)定性好，檢測(cè)計(jì)算結(jié)果的可信度高。若配以工控機(jī)，則其檢測(cè)數(shù)據(jù)的輸出、采集、計(jì)算分析及結(jié)果給出，均可以自動(dòng)完成，測(cè)試效率高，減輕了人工負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)G01F23/72GK202066539SQ201120108770
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者徐小東, 徐良, 趙書(shū)敏 申請(qǐng)人:上海敏泰液壓件有限公司