15号航空液压油微小流量标准装置的制作方法

本发明属于流量检测设备技术领域，主要涉及一种15号航空液压油微小流量标准装置。

背景技术：

流量单位分为质量流量和体积流量，两者通过流体密度进行换算，密度精度采集难度较大，引入密度进行换算会带来较大误差；此外一些特殊用途的流量计流量下限很小，且对实验介质有温度要求。现有液压油流量标准装置采用单一工作原理，只能直接得到标准体积流量或标准质量流量之一，需采用介质密度换算才能得到标准质量流量和体积流量，密度值的引入带来换算误差，降低了流量计量的准确度。此外现有装置流量下限值大和变温范围窄均无法完全满足特殊用途流量计的实验要求。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种集成了质量法和容积法且可调温度范围宽的15号航空液压油微小流量标准装置。

本发明的技术方案是：

一种15号航空液压油微小流量标准装置，包括恒温油箱、恒温油箱油泵、三通调节阀、换热器；恒温油箱的出油口通过管路连接恒温油箱油泵，恒温油箱油泵的出油口连接三通调节阀的左端口，三通调节阀的右端口连接第一截止阀的进口端，第一截止阀的出口端连接换热器的左端进口，换热器的右端出口连接被检流量计，三通调节阀的上端口通过变温出油管连接换热器的上端进口，换热器的上端出口通过变温回油管连接恒温油箱的回油口；被检流量计的另一端通过管路连接有油液出油装置，油液出油装置的下端设有细径喷嘴，细径喷嘴的下端设有称重箱，称重箱设在衡器的上端面；称重箱的上方设有油液抽取装置，油液抽取装置的下端设有吸油管；第一截止阀和换热器之间的管路的侧壁通过管路连接有第二截止阀，第二截止阀连接有活塞输油装置。

作为优选，所述的油液出油装置包括机械换向阀、横向气缸、第一电磁换向阀，被检流量计的另一端通过管路连接机械换向阀的进口端，机械换向阀的左出口端通过旁通管连接至收集油箱，机械换向阀的右出口端连接有称重油管，称重油管的下端连接有过渡接头，过渡接头的下端连接有细径喷嘴，细径喷嘴位于称重箱的上方或插入称重箱中；机械换向阀的驱动轴通过接头与横向气缸的横向活塞杆固定连接，横向气缸的左缸通过左侧气管与第一电磁换向阀的左上端口连通，横向气缸的右缸通过右侧气管与第一电磁换向阀的右上端口连通，第一电磁换向阀的左下端口连接有向左水平弯折的引气管，引气管的出气口设在称重油管的一侧，第一电磁换向阀的右下端口连接有第一进气管，第一进气管的另一端连接有第一气体发生器，

作为优选，所述的油液抽取装置包括自吸泵、竖向气缸及第二电磁换向阀，自吸泵的下端连接有回油管和吸油管，回油管和吸油管连通，回油管连接至收集油箱；竖向气缸设在称重箱的正上方，竖向气缸的竖向活塞杆的下端连接有油管固定块，吸油管卡装在油管固定块中，吸油管的下端连接有吸油头；第二电磁换向阀的进口端连接有第二进气管，第二进气管的另一端连接有第二气体发生器，第二电磁换向阀的左出口端通过下端气管与竖向气缸的下缸连通，第二电磁换向阀的右出口端通过上端气管与竖向气缸的上缸连通。

作为优选，所述的活塞输油装置包括底座、双轴复动活塞缸、第一单向阀、排油管、第二单向阀、油箱吸油管、第三单向阀、第四单向阀；双轴复动活塞缸固定安装在底座的上端面，双轴复动活塞缸的左右两端分别穿装有活塞杆，双轴复动活塞缸的内腔中滑动穿装有沿内腔长度方向滑动的活塞，两个活塞杆分别对应固定连接在活塞的左右两侧；双轴复动活塞缸靠近左端的侧壁设有与内腔连通的左油孔，左油孔通过管路与第一单向阀的进油口和第二单向阀的出油口均连通，第一单向阀的出油口通过排油管连接至第二截止阀的进口端，第二单向阀的进油口通过油箱吸油管连接至储油油箱；双轴复动活塞缸靠近右端的侧壁设有与内腔连通的右油孔，右油孔通过管路与第四单向阀的进油口和第三单向阀的出油口均连通，第四单向阀的出油口通过排油管连接至第二截止阀的进口端，第三单向阀的进油口通过油箱吸油管连接至油箱；底座的上端面设有伺服电机，伺服电机和双轴复动活塞缸之间的底座的上端面固定安装有电动滑台，电动滑台上安装有与双轴复动活塞缸的活塞杆平行设置的丝杠，丝杠上套装有滑块，滑块设有与丝杠匹配的内螺纹，与滑块对应的双轴复动活塞缸的活塞杆上固定套装有第一支架，滑块和双轴复动活塞缸的活塞杆通过第一支架固定连接；电动滑台一侧的底座上固定安装有与丝杠平行的光栅，光栅的滑动触头与电动滑台的滑块通过第二支架固定连接。

本发明的有益效果是：

本发明与现有技术比较具有以下优点：

1.能够直接对体积流量和质量流量进行计量，无需密度换算，计量准确度更高；

2.变温范围宽、控温精度高，能够满足变温实验要求；

3.流量下限低，能满足微小流量计量要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1为恒温油箱，2为恒温油箱油泵，3为三通调节阀，4为第一截止阀，5为换热器，6为被检流量计，7为油液出油装置，8为油液抽取装置，9为活塞输油装置，10为第二截止阀，11为变温出油管，12为变温回油管，13为称重箱，14为衡器，15为收集油箱；

701为细径喷嘴，702为过渡接头，703为称重油管，704为机械换向阀，705为旁通管，706为引气管，707为第一电磁换向阀，708为第一进气管，709为右侧气管，710为左侧气管，711为横向气缸，712为横向活塞杆，713为驱动轴，714为接头，715为计时触发器，7151为拨杆；

801为自吸泵，802为竖向气缸，803为上端气管，804为第二进气管，805为第二电磁换向阀，806为下端气管，807为回油管，808为吸油管，809为竖向活塞杆，810为油管固定块，811为吸油头；

901为双轴复动活塞缸，902为第一单向阀，903为排油管，904为第二单向阀，905为油箱吸油管，906为第三单向阀，907为第四单向阀，908为第一支架，909为滑块，910为电动滑台，911为伺服电机，912为第二支架，913为光栅，914为底座。

具体实施方式

本发明的具体实施方式参见图1，一种15号航空液压油微小流量标准装置，包括恒温油箱、恒温油箱油泵、三通调节阀、换热器；恒温油箱的出油口通过管路连接恒温油箱油泵，恒温油箱油泵的出油口连接三通调节阀的左端口，三通调节阀的右端口连接第一截止阀的进口端，第一截止阀的出口端连接换热器的左端进口，换热器的右端出口连接被检流量计，三通调节阀的上端口通过变温出油管连接换热器的上端进口，换热器的上端出口通过变温回油管连接恒温油箱的回油口；被检流量计的另一端通过管路连接有油液出油装置，油液出油装置的下端设有细径喷嘴，细径喷嘴的下端设有称重箱，称重箱设在衡器的上端面；称重箱的上方设有油液抽取装置，油液抽取装置的下端设有吸油管；第一截止阀和换热器之间的管路的侧壁通过管路连接有第二截止阀，第二截止阀连接有活塞输油装置。

作为优选，所述的油液出油装置包括机械换向阀、横向气缸、第一电磁换向阀，被检流量计的另一端通过管路连接机械换向阀的进口端，机械换向阀的左出口端通过旁通管连接至收集油箱，机械换向阀的右出口端连接有称重油管，称重油管的下端连接有过渡接头，过渡接头的下端连接有细径喷嘴，细径喷嘴位于称重箱的上方或插入称重箱中；机械换向阀的驱动轴通过接头与横向气缸的横向活塞杆固定连接，横向气缸的左缸通过左侧气管与第一电磁换向阀的左上端口连通，横向气缸的右缸通过右侧气管与第一电磁换向阀的右上端口连通，第一电磁换向阀的左下端口连接有向左水平弯折的引气管，引气管的出气口设在称重油管的一侧，第一电磁换向阀的右下端口连接有第一进气管，第一进气管的另一端连接有第一气体发生器，

作为优选，所述的油液抽取装置包括自吸泵、竖向气缸及第二电磁换向阀，自吸泵的下端连接有回油管和吸油管，回油管和吸油管连通，回油管连接至收集油箱；竖向气缸设在称重箱的正上方，竖向气缸的竖向活塞杆的下端连接有油管固定块，吸油管卡装在油管固定块中，吸油管的下端连接有吸油头；第二电磁换向阀的进口端连接有第二进气管，第二进气管的另一端连接有第二气体发生器，第二电磁换向阀的左出口端通过下端气管与竖向气缸的下缸连通，第二电磁换向阀的右出口端通过上端气管与竖向气缸的上缸连通。

作为优选，所述的活塞输油装置包括底座、双轴复动活塞缸、第一单向阀、排油管、第二单向阀、油箱吸油管、第三单向阀、第四单向阀；双轴复动活塞缸固定安装在底座的上端面，双轴复动活塞缸的左右两端分别穿装有活塞杆，双轴复动活塞缸的内腔中滑动穿装有沿内腔长度方向滑动的活塞，两个活塞杆分别对应固定连接在活塞的左右两侧；双轴复动活塞缸靠近左端的侧壁设有与内腔连通的左油孔，左油孔通过管路与第一单向阀的进油口和第二单向阀的出油口均连通，第一单向阀的出油口通过排油管连接至第二截止阀的进口端，第二单向阀的进油口通过油箱吸油管连接至储油油箱；双轴复动活塞缸靠近右端的侧壁设有与内腔连通的右油孔，右油孔通过管路与第四单向阀的进油口和第三单向阀的出油口均连通，第四单向阀的出油口通过排油管连接至第二截止阀的进口端，第三单向阀的进油口通过油箱吸油管连接至油箱；底座的上端面设有伺服电机，伺服电机和双轴复动活塞缸之间的底座的上端面固定安装有电动滑台，电动滑台上安装有与双轴复动活塞缸的活塞杆平行设置的丝杠，丝杠上套装有滑块，滑块设有与丝杠匹配的内螺纹，与滑块对应的双轴复动活塞缸的活塞杆上固定套装有第一支架，滑块和双轴复动活塞缸的活塞杆通过第一支架固定连接；电动滑台一侧的底座上固定安装有与丝杠平行的光栅，光栅的滑动触头与电动滑台的滑块通过第二支架固定连接。

工作过程：

当校准质量流量计时采用称重法原理，将恒温油箱中的液体调至实验温度，由恒温油箱油泵运转供油，三通调节阀调节实验管路中的液体流量，并将分流出去的液体经过变温出油管进入换热器的壳体内部与实验管路中液体进行热交换，这样能够在实验管路中液体质量非常小时保证其温度可调且稳定（即实验液体依次流经恒温油箱油泵、三通调节阀、第一截止阀、换热器、被检流量计；用于热交换的液体依次流经恒温油箱油泵、三通调节阀、变温出油管、换热器、变温回油管）。经过温度和流量调节的液体经过被检流量计，满足其对微小流量及变温的实验要求，液体进入机械换向阀经旁通流入收集油箱（收集油箱和恒温油箱可以为同一个油箱）。当换向时，压缩气体依次经第一进气管、第一电磁换向阀、左侧气管进入横向气缸的左缸，横向气缸的活塞向右移动，横向活塞杆拉着驱动轴向右移动，机械换向阀切至右位换入状态，液体沿柔性的称重油管进入称重箱，经过称重油管下端的细径喷嘴流速增加实现线流。当机械换向阀需要换向时，压缩气体依次经第一进气管、第一电磁换向阀、右侧气管进入横向气缸的右缸，横向气缸的活塞向左移动，横向活塞杆拉着驱动轴向左移动，机械换向阀切至左位换出状态，液体经旁通流入收集油箱，机械换向阀左缸中的气体依次经左侧气管、第一电磁换向阀、引气管，最后从引气管的出气口排出，引气管的出气口将换出时产生的气流吹动柔性的称重油管，称重油管摆动摆动至称重箱的内壁，通过细径喷嘴与称重箱的内壁的接触消除细径喷嘴的挂壁，提高称重、换向精度。称重完成后，启动液体抽取装置，压缩气体依次通过第二进气管、第二电磁换向阀、上端气管进入竖向气缸的上缸，竖向活塞杆向下移动，油管固定块带动吸油管向下移动，吸油管下端的吸油头进入称重箱的底部时，自吸泵开始吸油，液体经吸油管、回油管最后进入收集油箱（收集油箱和恒温油箱可以为同一个油箱）；吸油结束后压缩气体依次通过第二进气管、第二电磁换向阀、下端气管进入竖向气缸的下缸，竖向活塞杆向上移动，将吸油管从称重箱中拉出，自吸泵停止吸油。

当校准容积式和速度式流量计时采用容积法原理，关闭第一截止阀，打开第二截止阀，启动活塞输油装置。伺服电机按照设定速度在设定行程范围内正反向均匀重复转动，伺服电机驱动滑台上的滑块及活塞按照相应速度在设定行程范围内匀速往复运动，活塞推动活塞缸内液体经过单向阀排出，液体依次流过第二第二截止阀、换热器、被检流量计、机械换向阀（此时机械换向阀处于左位换出状态），最后经旁通流入收集油箱（收集油箱和恒温油箱可以为同一个油箱）。如果需要保持液体的温度，活塞输油装置启动的同时，启动恒温油箱油泵，用于热交换的液体依次流经恒温油箱油泵、三通调节阀、变温出油管、换热器、变温回油管。

其中当活塞向左运行时，双轴复动活塞缸的左腔排油右腔吸油，左腔中的液体依次经过第一单向阀、排油管、被检流量计、机械换向阀，最后经旁通流入收集油箱；恒温油箱中的液体依次经过油箱吸油管、第三单向阀到达双轴复动活塞缸的右腔。到达左侧设定位置后滑台、滑块和活塞自动向反方向切换运行，此时右腔排油左腔吸油，右腔中的液体依次经过第四单向阀、排油管、被检流量计、机械换向阀，最后经旁通流入收集油箱；恒温油箱中的液体依次经过油箱吸油管、第二单向阀到达双轴复动活塞缸的左腔。既活塞一边腔体排油的同时另一腔体吸油，实验为连贯进行过程，所以效率高，此外活塞缸两出口安装的单向阀会根据活塞运动方向自行启闭，因此无需人工操作，使用便利。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。