一種雙活塞式齒條齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙活塞式齒條齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。本實(shí)用新型中的雙活塞式齒條—齒輪液壓缸通過螺釘固定在底座上，底座左右側(cè)都安裝把手，伺服電機(jī)通過鍵與液壓缸的高精度齒輪齒條配合轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸的左、右出水口分別通過不銹鋼接頭與緩沖盒相連，緩沖盒兩側(cè)分別裝有壓力傳感器和溫度傳感器；緩沖盒前后側(cè)面分別通過紋波軟管與電磁閥連接；其中進(jìn)水電磁閥的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱連接，出水電磁閥的出水口通過直角接頭與被檢流量計(jì)連接。本實(shí)用新型以液壓缸體積為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，利用編碼器將活塞位移、速度反饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)測量系統(tǒng)。
【專利說明】一種雙活塞式齒條齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，尤其是涉及一種雙活塞式齒條一齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，液體小流量測量方面的研究工作在很多的科研院所進(jìn)行，且液體小流量測量與控制在半導(dǎo)體制造業(yè)、生物工程、醫(yī)學(xué)化工等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普通。
[0003]目前，活塞式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置廣泛應(yīng)用于液體小流量計(jì)量檢定系統(tǒng)，其具有準(zhǔn)確度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)的活塞流量標(biāo)準(zhǔn)裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置整體結(jié)構(gòu)距離長，搬運(yùn)不方便，且每次運(yùn)行進(jìn)行都只能檢定單個(gè)流量計(jì)，效率不高等不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對【背景技術(shù)】的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙活塞式齒條一齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型中的雙活塞式齒條一齒輪液壓缸通過螺釘固定在底座上，底座左右側(cè)都安裝把手，伺服電機(jī)通過鍵與液壓缸的高精度齒輪齒條配合轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸的左、右出水口分別通過不銹鋼接頭與緩沖盒相連，緩沖盒兩側(cè)分別裝有壓力傳感器和溫度傳感器；緩沖盒前后側(cè)面分別通過紋波軟管與電磁閥連接；其中進(jìn)水電磁閥的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱連接，出水電磁閥的出水口通過直角接頭與被檢流量計(jì)連接。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果:
[0008]1.本實(shí)用新型一種雙活塞式齒條一齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是一套比較完善的主動(dòng)式液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其測量范圍為100?2000mL/min，能檢定血液透析凈化裝置校準(zhǔn)儀以及相應(yīng)量程范圍內(nèi)的流量計(jì)等，擴(kuò)展不確定度為0.5% (k = 2)。
[0009]2.裝置所采用的是雙活塞式齒輪一齒條液壓缸，通過伺服電機(jī)帶動(dòng)液壓缸的齒輪，從而帶動(dòng)齒輪條的活塞在左右腔體內(nèi)同時(shí)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對兩個(gè)被檢流量計(jì)的同時(shí)檢定。
[0010]3.整個(gè)裝置以液壓缸體積為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，利用編碼器將活塞位移、速度反饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)測量系統(tǒng)。同時(shí)安裝了壓力傳感器和溫度傳感器可對系統(tǒng)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償，大大提高了裝置的測量精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型裝置的三維示意圖
[0012]圖中:1、壓力傳感器；2、緩沖盒；3、溫度傳感器；4、電磁閥；5、波紋軟管；6、進(jìn)水水箱；7、電磁閥；8、水箱支撐底座；9、直角接頭；10、前直管；11、被檢流量計(jì)；12、后直管；13、前直管；14、被檢流量計(jì)；15、后直管；16、儲(chǔ)水箱；17、電磁閥；18、電磁閥；19、溫度傳感器；20、緩沖盒；21、不銹鋼接頭；22、壓力傳感器；23、把手；24、直角接頭；25、伺服電機(jī)； 26、伺服電機(jī)編碼器；27、雙活塞式齒輪一齒條液壓缸；28、不銹鋼接頭；29、底座。

【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，雙活塞式齒條一齒輪液壓缸27通過螺釘固定在底座29上，底座29左右側(cè)都安裝把手23，伺服電機(jī)25通過鍵與液壓缸27的高精度齒輪齒條配合轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸27的左、右出水口都通過不銹鋼接頭28、21與緩沖盒2、20相連，緩沖盒2、20兩側(cè)分別裝有壓力傳感器1、22和溫度傳感器3、19 ;緩沖盒2、20前后側(cè)面分別通過紋波軟管5與電磁閥7、4、17、18連接；其中電磁閥4、17的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱6連接，進(jìn)水水箱6放置在水箱支撐底座8上，電磁閥7、18的出水口通過直角接頭9、24與被檢流量計(jì)11、14連接。流經(jīng)前直管10、13流入被檢流量計(jì)11、14，之后流經(jīng)后直管12、15進(jìn)入儲(chǔ)水箱16。
[0014]液壓缸27為標(biāo)準(zhǔn)雙活塞式齒條一齒輪液壓缸，其采用的是高精度的齒輪和齒條，且關(guān)鍵部位都是采用鋁合金和不銹鋼制成，具有防腐蝕性，并且在保證精度的同時(shí)降低了成本。液壓缸27的出水口朝上，可在裝置水平放置時(shí)實(shí)現(xiàn)順利排出氣體，有利于提高裝置運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。液壓缸27的左、右出水口通過不銹鋼接頭28、22連接。緩沖盒2、20分別裝有壓力傳感器1、22和溫度傳感器3、19，根據(jù)液壓缸的熱膨脹系數(shù)和彈性系數(shù)將溫度與壓力引起的形變誤差進(jìn)行修正，通過這種方法對裝置作溫度和壓力補(bǔ)償。緩沖盒2、20前后側(cè)分別與電磁閥4、7、17、18連接，電磁閥4、17的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱6連接，電磁閥7、18的出水口與被檢流量計(jì)11、14連接。伺服電機(jī)編碼器26安裝在伺服電機(jī)25的上方，將活塞桿的位置反饋給控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)有下位機(jī)MSP430單片機(jī)和上位機(jī)PC組成，其功能為控制活塞運(yùn)動(dòng)的速度、位置，采集被檢流量計(jì)信號，傳感器信號，分析檢定結(jié)果。
[0015]本實(shí)用新型的工作過程如下:下位機(jī)控制伺服電機(jī)25同時(shí)驅(qū)動(dòng)液壓缸27的左、右齒輪條的活塞以穩(wěn)定速度運(yùn)行產(chǎn)生流體源的同時(shí)打開電磁閥7、18，關(guān)閉電磁閥4、17，經(jīng)過緩沖盒2、20同時(shí)流經(jīng)被檢流量計(jì)11、14，從而達(dá)到了同時(shí)檢定兩個(gè)被檢流量計(jì)11、14的效果。以液壓缸27作為計(jì)量體積標(biāo)準(zhǔn)，伺服電機(jī)編碼器26將活塞運(yùn)動(dòng)的速度和位移反饋給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)控制活塞運(yùn)動(dòng)的速度、位置和時(shí)間，通過計(jì)算在一定測量時(shí)間內(nèi)排出液壓缸27的液體的體積流量來檢定被檢流量計(jì)11、14。
r IVs TrD2L
[0016]q、=上=-
t At
[0017]^ = IziJx 100%
[0018]式中各參數(shù)分別為:
[0019]qs-標(biāo)準(zhǔn)流量，mL/min
[0020]Vs——液壓缸排除液體體積，mL
[0021]t-測量時(shí)間，s
[0022]D——液壓缸直徑，cm
[0023]L——活塞位移，cm
[0024]E——被檢流量計(jì)的偏差。
【權(quán)利要求】
1.一種雙活塞式齒條齒輪的液體小流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:雙活塞式齒條一齒輪液壓缸(27 )通過螺釘固定在底座(29 )上，底座(29 )左右側(cè)都安裝把手(23 )，伺服電機(jī)(25 )通過鍵與液壓缸(27)的高精度齒輪齒條配合轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓缸(27)的左、右出水口分別通過不銹鋼接頭(28、21)與緩沖盒(2、20)相連，緩沖盒(2、20)兩側(cè)分別裝有壓力傳感器(1、22)和溫度傳感器(3、19);緩沖盒(2、20)前后側(cè)面分別通過紋波軟管(5)與電磁閥(7、4、17、18)連接；其中電磁閥(4、17)的進(jìn)水口與進(jìn)水水箱(6)連接，電磁閥(7、18)的出水口分別通過直角接頭(9、24)與被檢流量計(jì)(11、14)連接。
【文檔編號】G01F25/00GK203940910SQ201420346901
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】王穎, 胡佳成, 竺林坤, 李東升 申請人:中國計(jì)量學(xué)院