专利名称：定容称重式流体动态计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液体、气体或多相混输流体在线不间断输送状态下称重计量，是一种定容称重式流体动态计量装置。
背景技术：
流体计量技术是现代科技发展的重要基础技术，其中称重式计量技术是人类应用最早，最为直观可信的计量方式。随着科技进步，现代计量由静态计量步入动态计量后，称重计量技术在流体动态下不能进行计量。而其他计量方式容积式、板孔类、旋进漩涡类动态计量器具，计量精度受流体的压力、温度、粘度、密度等流体流型、流态的影响很大，且机械结构相对复杂、调试繁琐、维护量大价格昂贵，运行可靠性差。因此如何将直观可靠的称重式计量技术应用到流体动态计量领域，是现代计量技术的难题之一。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种定容称重式流体动态计量装置，能实现流体动态连续计量，解决称重式计量装置在流体动态计量不能进行计量的不足。本实用新型采用的技术方案是定容称重式流体动态计量装置，主要由液体自动换向阀组、减震波纹管、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成。其特征在于在底座上平面的一端固定有减震连接座，减震连接座的上部固定有液体自动换向阀组；液体自动换向阀组有进液口 P1、排液口 Tl和两个液体进出口 ；液体自动换向阀组的进液口和排液口上固定有一个进出口连接管，进出口连接管有进口管和出口管，进口管与液体自动换向阀组进液口 Pi联通，液体自动换向阀组的出口管与排液口 Tl联通。在两个液体进出口上分别连接有一个减震波纹管，两个减震波纹管的另一端与液体定容装置连通；其中一个减震波纹管连接在液体定容装置的中心进出液口 B3，另一个减震波纹管连接在液体定容装置底部进出液口 A3。减震波纹管、减震连接座隔绝外部震动影响液体定容装置，影响称重传感器测量精度。液体定容装置由上端盖、容积管、中心导管、活塞、活塞外密封圈、活塞内密封圈、 容积管底座和螺栓组成。圆盘形上端盖与容积管底座之间有容积管，容积管的上端与上端盖下平面垂直，容积管的下端与容积管底座的上平面垂直；上端盖与容积管底座之间通过螺栓固定并压紧，螺栓在容积管的外侧并与容积管平行。容积管底座为圆盘形，在容积管底座上端面中心固定有中心导管，容积管的中心线与中心导管中心线为同一条直线；容积管与中心导管之间构成定容环形空间。在中心导管上有圆环形活塞，在活塞的外壁上有活塞外密封圈，使活塞与容积管内壁之间密封；在活塞的内壁上有活塞内密封圈，使活塞与中心导管外壁之间密封。活塞与容积管、中心导管为滑动配合，活塞能沿中心导管上下往复滑动。在容积管底座下端面中心有弯管，弯管与中心导管联通，弯管的另一端与一个减震波纹管连接；在容积管底座的下部有侧弯管，侧弯管与所述的定容环形空间联通；侧弯管的另一端与另一个减震波纹管连接。在容积管底座的下部有支撑腿，容积管底座支撑腿固定在称重装置上。称重装置包括称重平台和称重传感器；在底座上平面的一端固定有称重传感器， 在称重传感器的上部有称重平台，在称重平台的上部固定有液体定容装置。称重传感器与数据采集处理系统之间连接有信号线，称重传感器采集的数据通过信号线传递给数据采集处理系统。为了检测容积管底座的弯管和侧弯管内的压力，在容积管底座的弯管和侧弯管壁上分别固定有一个压差传感器，压差传感器能检测容积管底座的弯管和侧弯管内的压力变化。压差传感器与数据采集处理系统之间连接有信号线，压差传感器采集的压力信号通过信号线传递给数据采集处理系统。液体自动换向阀组是根据被测流体进、出口压力差的变化，来控制标准体积管内活塞的运动方向，从而实现被测流体的定容称重。液体自动换向阀组不属于本实用新型的发明创造重点，本领域的技术人员能完成液体自动换向阀组的设计。简述被测流体的重量数据的采集过程。参阅图1。当压差传感器8输出高电位信号时，压差传感器8输出控制信号，终端数据处理器才录取称重传感器25的即时重量数据。 即活塞4到达容积管2顶部时和活塞4到达容积管2底部时，压差传感器8分别输出依次控制信号。容积管的体积一定，通过采集称重平台M上安装的称重传感器25的重量信号， 数据采集处理系统能同时计量被测流体重量、容积，并终端数据处理器计算出被测流体的
也/又。本实用新型的有益效果本实用新型定容称重式流体动态计量装置，能实现流体动态连续计量，液体自动换向阀组的自动换向动力来自于被测流体进出口压力差，无需任何外部动力源。解决流体动态计量不能进行计量的不精确的不足。
图1是本实用新型定容称重式流体动态计量装置结构剖面示意图。图2是图1中A-A截面示意图。图3是主换向阀的横剖面示意图。图4是辅换向阀的横剖面示意图。附图标记说明1-上端盖，2-容积管，3-中心导管，4-活塞，5-活塞外密封圈， 6-活塞内密封圈，7-容积管底座，8-压差传感器，9-减震波纹管，10-主阀体，11-主阀套， 12-主阀塞，13-主阀端盖，14-辅阀体，15-辅阀套，16-辅阀塞，17-辅阀端盖，18-辅阀定位端盖，19-调整螺丝，20-定位弹簧，21-定位钢珠，22-定位杆，23-进出口连接管，24-称重平台，25-称重传感器，26-减震连接座，27-底座，28-螺栓。
具体实施方式
实施例1 以一个定容称重式流体动态计量装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。本实用新型定容称重式流体动态计量装置，主要由液体自动换向阀组、 减震波纹管9、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成。在底座27上平面的一端固定有减震连接座沈，减震连接座沈的上部固定有液体自动换向阀组。参阅图2。液体自动换向阀组有进液口 P1、排液口 Tl和两个液体进出口 ； 液体自动换向阀组的进液口和排液口上固定有一个进出口连接管23，进出口连接管23有进口管和出口管，进口管与液体自动换向阀组进液口 Pl联通，液体自动换向阀组的出口管与排液口 Tl联通。在两个液体进出口上分别连接有一个减震波纹管9，两个减震波纹管9 的另一端与液体定容装置连通；其中一个减震波纹管9连接在液体定容装置的中心进出液口 B3，另一个减震波纹管9连接在液体定容装置底部进出液口 A3。参阅图1。液体定容装置由上端盖1、容积管2、中心导管3、活塞4、活塞外密封圈
5、活塞内密封圈6、容积管底座7和螺栓28组成。圆盘形上端盖1与容积管底座7之间有容积管2，容积管2的上端与上端盖1下平面垂直，容积管2的下端与容积管底座7的上平面垂直；上端盖1与容积管底座7之间通过螺栓观固定并压紧，螺栓观在容积管2的外侧并与容积管2平行。容积管底座7为圆盘形，在容积管底座7上端面中心固定有中心导管 3，容积管2的中心线与中心导管3中心线为同一条直线；容积管2与中心导管3之间构成定容环形空间。在活塞4的外壁上有活塞外密封圈5 ；在活塞4的内壁上有活塞内密封圈
6。在中心导管3上有圆环形活塞4。活塞4与容积管2、中心导管3为滑动配合。在容积管底座7下端面中心有弯管，弯管与中心导管3联通，弯管的另一端与一个减震波纹管9连接；在容积管底座7的下部有侧弯管，侧弯管与所述的定容环形空间联通；侧弯管的另一端与另一个减震波纹管9连接。参阅图2。在容积管底座7的弯管和侧弯管壁上分别固定有一个压差传感器8。压差传感器8与数据采集处理系统之间连接有信号线。压差传感器8 采用的型号是BP-800。在容积管底座7的下部有支撑腿，容积管底座7支撑腿固定在称重
1 ο参阅图1。称重装置包括称重平台M和称重传感器25 ；在底座27上平面的一端固定有称重传感器25，称重传感器25采用的型号是HC-320c。在称重传感器25的上部有称重平台对，在称重平台M的上部固定有液体定容装置。称重传感器25与数据采集处理系统之间连接有信号线。终端数据处理器采用的型号是EDA-9083。所述的液体自动换向阀组包括主换向阀、辅换向阀。参阅图3。主换向阀由主阀体 10、主阀套11、主阀塞12、主阀端盖13构成。主阀体10内设有主孔道P1、Tl、Al、Bi，换向控制孔道D1、D2。参阅图4。辅换向阀由辅阀体14、辅阀套15、辅阀塞16、辅阀端盖17、辅阀定位端盖18、调整螺丝19、定位弹簧20、定位钢珠21、定位杆22构成。辅阀体14内设有控制孔道P2、T2、D3、D4，换向控制孔道A2、B2。上述主阀体10上端面通过螺栓与辅阀体14下端面相连，主阀体10下端面通过减震连接座沈安装在底座27上。简述定容称重式流体动态计量装置的计量过程。参阅图1。将定容称重式流体动态计量装置串联安装在流体输送管道上，流体通过进出口连接管23入口，进入主阀体10， 通过孔道P1、Al、减震波纹管9、管底座7中的孔道A3，进入标准体积管环形空间活塞4的下方，在流体压力的作用下活塞4向上滑动，将活塞4上方的流体，通过中心导管3内孔、孔道B3、Bi、Tl、进出口连接管23出口流出。当活塞4到达上止点位置时，活塞4下方的流体压力升高，通过孔道A3传递给辅阀塞16的A2端，活塞4上方的流体压力降低，通过孔道B3传递给辅阀塞16的B2端，在两端压差A2 > B2的做用下，辅阀塞16带动定位杆22克服定位弹簧20、定位钢珠21的径向压力，从A2端滑向B2端，完成控制孔道的换向动作。辅阀塞16换向后，孔道P1、P2、D4、D2相通，孔道T1、T2、D3、D1相通，在主阀塞12 两端产生压力差D2 >D1，主阀塞12由孔道D2端向孔道Dl端滑动实现主孔道自动换向。主阀塞12完成换向后，进出口连接管23入口、孔道P1、B1、B3相通，进出口连接管 23出口、孔道T1、A1、A3相通，在B3 > A3的压差作用下，活塞4开始由上向下滑动，完成活塞4上止点位置的换向动作。当活塞4向下滑动到下止点位置时，活塞4上方的流体压力升高，通过孔道B3传递给辅阀塞16的B2端，活塞4下方的流体压力降低，通过孔道A3传递给辅阀塞16的A2 端，在两端压差B2 > A2的做用下，辅阀塞16带动定位杆22克服定位弹簧20、定位钢珠21 的径向压力，从B2端滑向A2端，完成控制孔道的换向动作。辅阀塞16换向后，孔道P1、P2、D3、D1相通，孔道T1、T2、D4、D2相通，在主阀塞12 两端产生压力差Dl >D2，主阀塞12由孔道Dl端向孔道D2端滑动实现主孔道自动换向。主阀塞12完成换向后，进出口连接管23入口、孔道P1、A1、A3相通，进出口连接管 23出口、孔道T1、B1、B3相通，在A3 >B3的压差作用下，活塞4开始由下向上滑动，完成活塞4下止点位置的换向动作。参阅图1。液体自动换向阀组、活塞4在被测流体压差作用下反复完成上述换向动作，从而实现了标准容积管内的流体进入与排出功能。当活塞4在上、下止点位置时，压差传感器8发出控制信号，通知数据处理器采集称重传感器25的即时重量数据，数据处理终端将采集到的重量数据与标准体积管容积对比，得出单次进入标准容积管内流体的比重数据，并将重量数据、密度数据分别累加并输出保存。
权利要求1.一种定容称重式流体动态计量装置，主要由液体自动换向阀组、减震波纹管(9)、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成；其特征在于在底座(XT)上平面的一端固定有减震连接座(26)，减震连接座06)的上部固定有液体自动换向阀组；液体自动换向阀组有进液口(P1)、排液口(Tl)和两个液体进出口 ；液体自动换向阀组的进液口和排液口上固定有一个进出口连接管(23)，进出口连接管有进口管和出口管，进口管与液体自动换向阀组进液口(Pl)联通，液体自动换向阀组的出口管与排液口(Tl)联通；在两个液体进出口上分别连接有一个减震波纹管(9)，两个减震波纹管(9)的另一端与液体定容装置连通；其中一个减震波纹管(9)连接在液体定容装置的中心进出液口(B3)，另一个减震波纹管(9)连接在液体定容装置底部进出液口(A3)；液体定容装置由上端盖(1)、容积管O)、中心导管(3)、活塞G)、活塞外密封圈(5)、 活塞内密封圈(6)、容积管底座(7)和螺栓08)组成；圆盘形上端盖(1)与容积管底座(7) 之间有容积管0)，容积管O)的上端与上端盖(1)下平面垂直，容积管O)的下端与容积管底座(7)的上平面垂直；上端盖(1)与容积管底座(7)之间通过螺栓08)固定并压紧， 螺栓08)在容积管的外侧并与容积管( 平行；容积管底座(7)为圆盘形，在容积管底座(7)上端面中心固定有中心导管(3)，容积管⑵的中心线与中心导管(3)中心线为同一条直线；容积管(2)与中心导管(3)之间构成定容环形空间；在中心导管(3)上有圆环形活塞；活塞(4)与容积管0)、中心导管C3)为滑动配合；在容积管底座(7)下端面中心有弯管，弯管与中心导管C3)联通，弯管的另一端与一个减震波纹管(9)连接；在容积管底座(7)的下部有侧弯管，侧弯管与所述的定容环形空间联通；侧弯管的另一端与另一个减震波纹管(9)连接；在容积管底座(7)的下部有支撑腿，容积管底座(7)支撑腿固定在称重装置上；称重装置包括称重平台04)和称重传感器0 ；在底座(XT)上平面的一端固定有称重传感器(25)，在称重传感器0 的上部有称重平台(M)，在称重平台04)的上部固定有液体定容装置。
2.根据权利要求1所述的定容称重式流体动态计量装置，其特征是称重传感器05) 与数据采集处理系统之间连接有信号线。
3.根据权利要求1或2所述的定容称重式流体动态计量装置，其特征是在容积管底座(7)的弯管和侧弯管壁上分别固定有一个压差传感器(8)；压差传感器(8)与数据采集处理系统之间连接有信号线。
4.根据权利要求1或2所述的定容称重式流体动态计量装置，其特征是在活塞(4)的外壁上有活塞外密封圈( ；在活塞的内壁上有活塞内密封圈(6)。
专利摘要定容称重式流体动态计量装置，应用于流体在线不间断输送状态下称重计量。主要由液体自动换向阀组、减震波纹管、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成。在底座上平面的一端固定有减震连接座和有液体自动换向阀组；液体定容装置结构上端盖与容积管底座之间有容积管，在容积管底座上端面固定有中心导管和活塞。在容积管底座的下部有称重装置。称重传感器与数据采集处理系统之间连接有信号线。效果是实现被测流体的自动定容称重，计量液体、气体、或多相流体的重量、体积和密度进行显示和贮存。所以该装置计量精度直观、可靠、性能稳定，可广泛应用在线流体的动态计量，是流体动态计量领域中的一大技术突破。
文档编号G01G17/06GK202126304SQ201120194708
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者官天日, 官天旭, 官承柱 申请人:官天日, 官天旭, 官承柱