專利名稱：定容稱重式流體動態(tài)計量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液體、氣體或多相混輸流體在線不間斷輸送狀態(tài)下稱重計量，是一種定容稱重式流體動態(tài)計量裝置。
背景技術(shù)：
流體計量技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)技術(shù)，其中稱重式計量技術(shù)是人類應(yīng)用最早，最為直觀可信的計量方式。隨著科技進(jìn)步，現(xiàn)代計量由靜態(tài)計量步入動態(tài)計量后，稱重計量技術(shù)在流體動態(tài)下不能進(jìn)行計量。而其他計量方式容積式、板孔類、旋進(jìn)漩渦類動態(tài)計量器具，計量精度受流體的壓力、溫度、粘度、密度等流體流型、流態(tài)的影響很大，且機械結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、調(diào)試繁瑣、維護(hù)量大價格昂貴，運行可靠性差。因此如何將直觀可靠的稱重式計量技術(shù)應(yīng)用到流體動態(tài)計量領(lǐng)域，是現(xiàn)代計量技術(shù)的難題之一。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，能實現(xiàn)流體動態(tài)連續(xù)計量，解決稱重式計量裝置在流體動態(tài)計量不能進(jìn)行計量的不足。本實用新型采用的技術(shù)方案是定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，主要由液體自動換向閥組、減震波紋管、液體定容裝置、稱重裝置和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)組成。其特征在于在底座上平面的一端固定有減震連接座，減震連接座的上部固定有液體自動換向閥組；液體自動換向閥組有進(jìn)液口 P1、排液口 Tl和兩個液體進(jìn)出口 ；液體自動換向閥組的進(jìn)液口和排液口上固定有一個進(jìn)出口連接管，進(jìn)出口連接管有進(jìn)口管和出口管，進(jìn)口管與液體自動換向閥組進(jìn)液口 Pi聯(lián)通，液體自動換向閥組的出口管與排液口 Tl聯(lián)通。在兩個液體進(jìn)出口上分別連接有一個減震波紋管，兩個減震波紋管的另一端與液體定容裝置連通；其中一個減震波紋管連接在液體定容裝置的中心進(jìn)出液口 B3，另一個減震波紋管連接在液體定容裝置底部進(jìn)出液口 A3。減震波紋管、減震連接座隔絕外部震動影響液體定容裝置，影響稱重傳感器測量精度。液體定容裝置由上端蓋、容積管、中心導(dǎo)管、活塞、活塞外密封圈、活塞內(nèi)密封圈、 容積管底座和螺栓組成。圓盤形上端蓋與容積管底座之間有容積管，容積管的上端與上端蓋下平面垂直，容積管的下端與容積管底座的上平面垂直；上端蓋與容積管底座之間通過螺栓固定并壓緊，螺栓在容積管的外側(cè)并與容積管平行。容積管底座為圓盤形，在容積管底座上端面中心固定有中心導(dǎo)管，容積管的中心線與中心導(dǎo)管中心線為同一條直線；容積管與中心導(dǎo)管之間構(gòu)成定容環(huán)形空間。在中心導(dǎo)管上有圓環(huán)形活塞，在活塞的外壁上有活塞外密封圈，使活塞與容積管內(nèi)壁之間密封；在活塞的內(nèi)壁上有活塞內(nèi)密封圈，使活塞與中心導(dǎo)管外壁之間密封?；钊c容積管、中心導(dǎo)管為滑動配合，活塞能沿中心導(dǎo)管上下往復(fù)滑動。在容積管底座下端面中心有彎管，彎管與中心導(dǎo)管聯(lián)通，彎管的另一端與一個減震波紋管連接；在容積管底座的下部有側(cè)彎管，側(cè)彎管與所述的定容環(huán)形空間聯(lián)通；側(cè)彎管的另一端與另一個減震波紋管連接。在容積管底座的下部有支撐腿，容積管底座支撐腿固定在稱重裝置上。稱重裝置包括稱重平臺和稱重傳感器；在底座上平面的一端固定有稱重傳感器， 在稱重傳感器的上部有稱重平臺，在稱重平臺的上部固定有液體定容裝置。稱重傳感器與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)之間連接有信號線，稱重傳感器采集的數(shù)據(jù)通過信號線傳遞給數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。為了檢測容積管底座的彎管和側(cè)彎管內(nèi)的壓力，在容積管底座的彎管和側(cè)彎管壁上分別固定有一個壓差傳感器，壓差傳感器能檢測容積管底座的彎管和側(cè)彎管內(nèi)的壓力變化。壓差傳感器與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)之間連接有信號線，壓差傳感器采集的壓力信號通過信號線傳遞給數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。液體自動換向閥組是根據(jù)被測流體進(jìn)、出口壓力差的變化，來控制標(biāo)準(zhǔn)體積管內(nèi)活塞的運動方向，從而實現(xiàn)被測流體的定容稱重。液體自動換向閥組不屬于本實用新型的發(fā)明創(chuàng)造重點，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能完成液體自動換向閥組的設(shè)計。簡述被測流體的重量數(shù)據(jù)的采集過程。參閱圖1。當(dāng)壓差傳感器8輸出高電位信號時，壓差傳感器8輸出控制信號，終端數(shù)據(jù)處理器才錄取稱重傳感器25的即時重量數(shù)據(jù)。 即活塞4到達(dá)容積管2頂部時和活塞4到達(dá)容積管2底部時，壓差傳感器8分別輸出依次控制信號。容積管的體積一定，通過采集稱重平臺M上安裝的稱重傳感器25的重量信號， 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)能同時計量被測流體重量、容積，并終端數(shù)據(jù)處理器計算出被測流體的
也/又。本實用新型的有益效果本實用新型定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，能實現(xiàn)流體動態(tài)連續(xù)計量，液體自動換向閥組的自動換向動力來自于被測流體進(jìn)出口壓力差，無需任何外部動力源。解決流體動態(tài)計量不能進(jìn)行計量的不精確的不足。

圖1是本實用新型定容稱重式流體動態(tài)計量裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是圖1中A-A截面示意圖。圖3是主換向閥的橫剖面示意圖。圖4是輔換向閥的橫剖面示意圖。附圖標(biāo)記說明1-上端蓋，2-容積管，3-中心導(dǎo)管，4-活塞，5-活塞外密封圈， 6-活塞內(nèi)密封圈，7-容積管底座，8-壓差傳感器，9-減震波紋管，10-主閥體，11-主閥套， 12-主閥塞，13-主閥端蓋，14-輔閥體，15-輔閥套，16-輔閥塞，17-輔閥端蓋，18-輔閥定位端蓋，19-調(diào)整螺絲，20-定位彈簧，21-定位鋼珠，22-定位桿，23-進(jìn)出口連接管，24-稱重平臺，25-稱重傳感器，26-減震連接座，27-底座，28-螺栓。
具體實施方式
實施例1 以一個定容稱重式流體動態(tài)計量裝置為例，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖1。本實用新型定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，主要由液體自動換向閥組、 減震波紋管9、液體定容裝置、稱重裝置和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)組成。在底座27上平面的一端固定有減震連接座沈，減震連接座沈的上部固定有液體自動換向閥組。參閱圖2。液體自動換向閥組有進(jìn)液口 P1、排液口 Tl和兩個液體進(jìn)出口 ； 液體自動換向閥組的進(jìn)液口和排液口上固定有一個進(jìn)出口連接管23，進(jìn)出口連接管23有進(jìn)口管和出口管，進(jìn)口管與液體自動換向閥組進(jìn)液口 Pl聯(lián)通，液體自動換向閥組的出口管與排液口 Tl聯(lián)通。在兩個液體進(jìn)出口上分別連接有一個減震波紋管9，兩個減震波紋管9 的另一端與液體定容裝置連通；其中一個減震波紋管9連接在液體定容裝置的中心進(jìn)出液口 B3，另一個減震波紋管9連接在液體定容裝置底部進(jìn)出液口 A3。參閱圖1。液體定容裝置由上端蓋1、容積管2、中心導(dǎo)管3、活塞4、活塞外密封圈
5、活塞內(nèi)密封圈6、容積管底座7和螺栓28組成。圓盤形上端蓋1與容積管底座7之間有容積管2，容積管2的上端與上端蓋1下平面垂直，容積管2的下端與容積管底座7的上平面垂直；上端蓋1與容積管底座7之間通過螺栓觀固定并壓緊，螺栓觀在容積管2的外側(cè)并與容積管2平行。容積管底座7為圓盤形，在容積管底座7上端面中心固定有中心導(dǎo)管 3，容積管2的中心線與中心導(dǎo)管3中心線為同一條直線；容積管2與中心導(dǎo)管3之間構(gòu)成定容環(huán)形空間。在活塞4的外壁上有活塞外密封圈5 ；在活塞4的內(nèi)壁上有活塞內(nèi)密封圈
6。在中心導(dǎo)管3上有圓環(huán)形活塞4?；钊?與容積管2、中心導(dǎo)管3為滑動配合。在容積管底座7下端面中心有彎管，彎管與中心導(dǎo)管3聯(lián)通，彎管的另一端與一個減震波紋管9連接；在容積管底座7的下部有側(cè)彎管，側(cè)彎管與所述的定容環(huán)形空間聯(lián)通；側(cè)彎管的另一端與另一個減震波紋管9連接。參閱圖2。在容積管底座7的彎管和側(cè)彎管壁上分別固定有一個壓差傳感器8。壓差傳感器8與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)之間連接有信號線。壓差傳感器8 采用的型號是BP-800。在容積管底座7的下部有支撐腿，容積管底座7支撐腿固定在稱重
1 ο參閱圖1。稱重裝置包括稱重平臺M和稱重傳感器25 ；在底座27上平面的一端固定有稱重傳感器25，稱重傳感器25采用的型號是HC-320c。在稱重傳感器25的上部有稱重平臺對，在稱重平臺M的上部固定有液體定容裝置。稱重傳感器25與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)之間連接有信號線。終端數(shù)據(jù)處理器采用的型號是EDA-9083。所述的液體自動換向閥組包括主換向閥、輔換向閥。參閱圖3。主換向閥由主閥體 10、主閥套11、主閥塞12、主閥端蓋13構(gòu)成。主閥體10內(nèi)設(shè)有主孔道P1、Tl、Al、Bi，換向控制孔道D1、D2。參閱圖4。輔換向閥由輔閥體14、輔閥套15、輔閥塞16、輔閥端蓋17、輔閥定位端蓋18、調(diào)整螺絲19、定位彈簧20、定位鋼珠21、定位桿22構(gòu)成。輔閥體14內(nèi)設(shè)有控制孔道P2、T2、D3、D4，換向控制孔道A2、B2。上述主閥體10上端面通過螺栓與輔閥體14下端面相連，主閥體10下端面通過減震連接座沈安裝在底座27上。簡述定容稱重式流體動態(tài)計量裝置的計量過程。參閱圖1。將定容稱重式流體動態(tài)計量裝置串聯(lián)安裝在流體輸送管道上，流體通過進(jìn)出口連接管23入口，進(jìn)入主閥體10， 通過孔道P1、Al、減震波紋管9、管底座7中的孔道A3，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)體積管環(huán)形空間活塞4的下方，在流體壓力的作用下活塞4向上滑動，將活塞4上方的流體，通過中心導(dǎo)管3內(nèi)孔、孔道B3、Bi、Tl、進(jìn)出口連接管23出口流出。當(dāng)活塞4到達(dá)上止點位置時，活塞4下方的流體壓力升高，通過孔道A3傳遞給輔閥塞16的A2端，活塞4上方的流體壓力降低，通過孔道B3傳遞給輔閥塞16的B2端，在兩端壓差A(yù)2 > B2的做用下，輔閥塞16帶動定位桿22克服定位彈簧20、定位鋼珠21的徑向壓力，從A2端滑向B2端，完成控制孔道的換向動作。輔閥塞16換向后，孔道P1、P2、D4、D2相通，孔道T1、T2、D3、D1相通，在主閥塞12 兩端產(chǎn)生壓力差D2 >D1，主閥塞12由孔道D2端向孔道Dl端滑動實現(xiàn)主孔道自動換向。主閥塞12完成換向后，進(jìn)出口連接管23入口、孔道P1、B1、B3相通，進(jìn)出口連接管 23出口、孔道T1、A1、A3相通，在B3 > A3的壓差作用下，活塞4開始由上向下滑動，完成活塞4上止點位置的換向動作。當(dāng)活塞4向下滑動到下止點位置時，活塞4上方的流體壓力升高，通過孔道B3傳遞給輔閥塞16的B2端，活塞4下方的流體壓力降低，通過孔道A3傳遞給輔閥塞16的A2 端，在兩端壓差B2 > A2的做用下，輔閥塞16帶動定位桿22克服定位彈簧20、定位鋼珠21 的徑向壓力，從B2端滑向A2端，完成控制孔道的換向動作。輔閥塞16換向后，孔道P1、P2、D3、D1相通，孔道T1、T2、D4、D2相通，在主閥塞12 兩端產(chǎn)生壓力差Dl >D2，主閥塞12由孔道Dl端向孔道D2端滑動實現(xiàn)主孔道自動換向。主閥塞12完成換向后，進(jìn)出口連接管23入口、孔道P1、A1、A3相通，進(jìn)出口連接管 23出口、孔道T1、B1、B3相通，在A3 >B3的壓差作用下，活塞4開始由下向上滑動，完成活塞4下止點位置的換向動作。參閱圖1。液體自動換向閥組、活塞4在被測流體壓差作用下反復(fù)完成上述換向動作，從而實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)容積管內(nèi)的流體進(jìn)入與排出功能。當(dāng)活塞4在上、下止點位置時，壓差傳感器8發(fā)出控制信號，通知數(shù)據(jù)處理器采集稱重傳感器25的即時重量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理終端將采集到的重量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)體積管容積對比，得出單次進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)容積管內(nèi)流體的比重數(shù)據(jù)，并將重量數(shù)據(jù)、密度數(shù)據(jù)分別累加并輸出保存。
權(quán)利要求1.一種定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，主要由液體自動換向閥組、減震波紋管(9)、液體定容裝置、稱重裝置和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)組成；其特征在于在底座(XT)上平面的一端固定有減震連接座(26)，減震連接座06)的上部固定有液體自動換向閥組；液體自動換向閥組有進(jìn)液口(P1)、排液口(Tl)和兩個液體進(jìn)出口 ；液體自動換向閥組的進(jìn)液口和排液口上固定有一個進(jìn)出口連接管(23)，進(jìn)出口連接管有進(jìn)口管和出口管，進(jìn)口管與液體自動換向閥組進(jìn)液口(Pl)聯(lián)通，液體自動換向閥組的出口管與排液口(Tl)聯(lián)通；在兩個液體進(jìn)出口上分別連接有一個減震波紋管(9)，兩個減震波紋管(9)的另一端與液體定容裝置連通；其中一個減震波紋管(9)連接在液體定容裝置的中心進(jìn)出液口(B3)，另一個減震波紋管(9)連接在液體定容裝置底部進(jìn)出液口(A3)；液體定容裝置由上端蓋(1)、容積管O)、中心導(dǎo)管(3)、活塞G)、活塞外密封圈(5)、 活塞內(nèi)密封圈(6)、容積管底座(7)和螺栓08)組成；圓盤形上端蓋(1)與容積管底座(7) 之間有容積管0)，容積管O)的上端與上端蓋(1)下平面垂直，容積管O)的下端與容積管底座(7)的上平面垂直；上端蓋(1)與容積管底座(7)之間通過螺栓08)固定并壓緊， 螺栓08)在容積管的外側(cè)并與容積管( 平行；容積管底座(7)為圓盤形，在容積管底座(7)上端面中心固定有中心導(dǎo)管(3)，容積管⑵的中心線與中心導(dǎo)管(3)中心線為同一條直線；容積管(2)與中心導(dǎo)管(3)之間構(gòu)成定容環(huán)形空間；在中心導(dǎo)管(3)上有圓環(huán)形活塞；活塞(4)與容積管0)、中心導(dǎo)管C3)為滑動配合；在容積管底座(7)下端面中心有彎管，彎管與中心導(dǎo)管C3)聯(lián)通，彎管的另一端與一個減震波紋管(9)連接；在容積管底座(7)的下部有側(cè)彎管，側(cè)彎管與所述的定容環(huán)形空間聯(lián)通；側(cè)彎管的另一端與另一個減震波紋管(9)連接；在容積管底座(7)的下部有支撐腿，容積管底座(7)支撐腿固定在稱重裝置上；稱重裝置包括稱重平臺04)和稱重傳感器0 ；在底座(XT)上平面的一端固定有稱重傳感器(25)，在稱重傳感器0 的上部有稱重平臺(M)，在稱重平臺04)的上部固定有液體定容裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，其特征是稱重傳感器05) 與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)之間連接有信號線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，其特征是在容積管底座(7)的彎管和側(cè)彎管壁上分別固定有一個壓差傳感器(8)；壓差傳感器(8)與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)之間連接有信號線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，其特征是在活塞(4)的外壁上有活塞外密封圈( ；在活塞的內(nèi)壁上有活塞內(nèi)密封圈(6)。
專利摘要定容稱重式流體動態(tài)計量裝置，應(yīng)用于流體在線不間斷輸送狀態(tài)下稱重計量。主要由液體自動換向閥組、減震波紋管、液體定容裝置、稱重裝置和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)組成。在底座上平面的一端固定有減震連接座和有液體自動換向閥組；液體定容裝置結(jié)構(gòu)上端蓋與容積管底座之間有容積管，在容積管底座上端面固定有中心導(dǎo)管和活塞。在容積管底座的下部有稱重裝置。稱重傳感器與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)之間連接有信號線。效果是實現(xiàn)被測流體的自動定容稱重，計量液體、氣體、或多相流體的重量、體積和密度進(jìn)行顯示和貯存。所以該裝置計量精度直觀、可靠、性能穩(wěn)定，可廣泛應(yīng)用在線流體的動態(tài)計量，是流體動態(tài)計量領(lǐng)域中的一大技術(shù)突破。
文檔編號G01G17/06GK202126304SQ201120194708
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者官天日, 官天旭, 官承柱 申請人:官天日, 官天旭, 官承柱