专利名称：一种预充气式的气动换向阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种预充气式的气动换向阀，属于阀门技术领域。
背景技术：
PVTt法气体流量标准装置是测量气体质量流量的一种高精度标准装置，其主要用 途是用于检定临界流量计(即人们常说的音速喷嘴)的流出系数，PVTt法气体流量标准装置 在使用时和被检定音速喷嘴与检定容器之间需用一种三通换向阀，但现有技术中所采用的 三通换向阀只是做一个简单的流路切换。在切换开始时，喷嘴喉部还没有建立额定检定流 量，这将形成一个检定误差。
发明内容
本发明目的为了确保临界流喷嘴在进入检定状态时，临界流喷嘴的喉部已建立额定检 定流量，减少在开始检定时流量建立过程所引入的不稳定状态和可能产生的附加误差，提 供一种预充气式的气动换向阀。本发明的技术方案是，一种预充气式的气动换向阀，包括阀体、阀芯、和阀芯固定 为一体的活塞、由第一阀盖分别和第一阀座、第二阀座组成的第一阀组和第二阀组、光电发 讯装置及和光电发讯装置相配合与阀芯固定为一体的挡板，其特点是，在第二阀组的右侧 增置有由第三阀座和固定阀盖组成的第三阀组，所述的第一阀盖为活动阀盖，所述的活动 阀盖左侧通过套在阀芯上的弹簧和固定挡块相连接，活动阀盖右侧的阀芯上固定置有一挡 圈。本发明的有益效果是，本发明是一种预充气式的气动换向阀，在用PVTt法气体流 量标准装置在检定临界流量计时，减少在开始检定时流量建立过程所引入的不稳定状态和 可能产生的附加误差。
图1为预充气式的气动换向阀检定准备状态示意图； 图2为预充气式的气动换向阀检定状态示意图3为流量变化图。
具体实施例方式由图1、图2所示，一种预充气式的气动换向阀，包括阀体5、阀芯13、和阀芯1固 定为一体的活塞11、由第一阀盖14分别和第一阀座15、第二阀座6组成的第一阀组V1和 第二阀组V2、光电发讯装置2及和光电发讯装置2相配合与阀芯13固定为一体的挡板1， 其特点是，在第二阀组V2的右侧增置有由第三阀座10和固定阀盖9组成的第三阀组V3，所 述的第一阀盖14为活动阀盖，所述的活动阀盖左侧通过套在阀芯13上的弹簧6和固定挡 块8相连接，活动阀盖左侧的阀芯13上固定置有一挡圈3。为保证流入检定容器的气体总量严格等于在检定时间内流经喷嘴的气体总量，并尽量减少因换向时间的不对称而引入的附件误差，所述的光电发讯装置2由三个光电开关 组成，分别对应于起始发讯、计时发讯、停止发讯，采用中间位置的光电开关作为计时发讯。本发明的工作原理
如图1、图2所示，在开始检定时，驱动气缸12内的活塞11向右 移动，第三阀组V3立即开启，气体通过第三阀组V3进入已处于真空状态下的“预备容 器”。此时，在音速喷嘴4喉部可建立临界流量。第一阀组V1处因弹簧的作用，第一阀组V1 仍处于关闭状态，因而气体不能进入检定容器。当驱动气缸12内的活塞11继续右移，档圈 迫使第一阀组V1处的阀芯13也右移并关闭第二阀组V2。此时，气体不能继续进入“预备容 器，而进入检定容器，开始检定过程。在检定完毕后，(即检定容器内的压力上升到临界状态 即将终止时)，气缸12内的活塞11左移并首先关闭第一阀组V1，此时喷嘴喉部仍然保持临 界流量，比第一阀组V1略为迟后关闭第三阀组V3,直至第三阀组V3被关闭。大大降低在开 始检定时流量建立过程所引入的不稳定状态和可能产生的附加误差。减少误差的原理根据PVTt法检定音速喷嘴的原理以及流体力学中的连续性原 理，在一段设定的时间内(例如t=60秒)流经喷嘴的气体也流入检定容器，即流经喷嘴的 气体质量等于检定容器所收集到的气体质量；因此可以根据容器内的气体质量除以特定时 间(即m/t)对喷嘴进行赋值(S卩喷嘴的临界流量等于q=m/t)。由于容器的容积(V)是已 经经过精确标定的已知值，容器内的压力(P)、容器内的温度(T)是可以精确测定的，因此 可根据“理想气体的状态方程”计算出流入容器的气体流量，此流量即为“标准值”，并根据 此值得到喷嘴的检定值。这一检定过程的前提是当气体流入检定容器时(即开始检定时)， 喷嘴处必须已经建立起稳定的临界流量(q)，本发明以前所采用的三通阀不具有预充气功 能，而本发明是对现有的三通换向阀进行了改进，使所预期的功能可以实现。图3表明在 “计量时间间隔”(t)的起始和停止时，喷嘴处已经建立起稳定的临界流量，见图3中“通 过音速喷嘴的流量变化”图。
权利要求
1.. 一种预充气式的气动换向阀，包括阀体(5)、阀芯(13)、和阀芯(1)固定为一体的活 塞(11)、由第一阀盖(14)分别和第一阀座(15)、第二阀座(6)组成的第一阀组V1和第二阀 组V2、光电发讯装置(2)及和光电发讯装置(2)相配合与阀芯(13)固定为一体的挡板(1)， 其特征在于，在第二阀组V2的右侧增置有由第三阀座(10)和固定阀盖(9)组成的第三阀组 V3，所述的第一阀盖(14)为活动阀盖，所述的活动阀盖右侧通过套在阀芯(13)上的弹簧(6) 和固定挡块(8)相连接，活动阀盖左侧的阀芯(13)上固定置有一挡圈(3)。
2.根据权利要求1所述的一种预充气式的气动换向阀，其特征在于，所述的光电发讯 装置(2)由三个光电开关组成，分别对应于起始发讯、计时发讯、停止发讯，采用中间位置的 光电开关作为计时发讯。
全文摘要
本发明公开了一种预充气式的气动换向阀，包括阀体、阀芯、和阀芯固定为一体的活塞、由第一阀盖分别和第一阀座、第二阀座组成的第一阀组和第二阀组、光电发讯装置及和光电发讯装置相配合与阀芯固定为一体的挡板，其特点是，在第二阀组的右侧增置有由第三阀座和固定阀盖组成的第三阀组，所述的第一阀盖为活动阀盖，所述的活动阀盖左侧通过套在阀芯上的弹簧和固定挡块相连接，活动阀盖右侧的阀芯上固定置有一挡圈。本发明的有益效果是，本发明一种预充气式的气动换向阀在用PVTt法气体流量标准装置在检定临界流量计时，减少在开始检定时流量建立过程所引入的不稳定状态和可能产生的附加误差。
文档编号G01F25/00GK102121539SQ201010605998
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者岳坚, 李传经 申请人:上海工业自动化仪表研究院