微小流量校准系统的制作方法

[0001]
本发明涉及流量计量技术领域，尤其涉及一种微小流量校准系统。


背景技术：

[0002]
微小流量校准系统用于为流量计提供校准服务，在航空航天领域，流量的准确测量，对确定发动机性能至关重要，其测量值直接用于计算发动机推力、混合比和特征速度等主要性能参数，也是确定弹载推进剂量、弹体贮箱容积等参数的重要依据，决定着发动机的工作时间，导弹的飞行速度、射程等重要指标。
[0003]
随着精细化工程，航空航天、生物医药工程、半导体制造业的兴起，流量仪表也开始进入了向小管径、小流量发展的趋势(如电磁流量计口径已达2.5mm)，微小流量测量的需求也日益突出。液体流量校准装置中，容积法的自动化程度低，但稳定性好，受环境干扰小。然而，现有流量校准系统中，量器与分水器之间通过计量颈连接，量器内气体自计量颈向上排出，影响分水器内液体流入量器从而影响体积测量准确度，致使液体的容积测量产生较大随机误差，尤其是对微小流量的测量准确度影响十分显著。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供了一种微小流量校准系统，能够解决现有技术中微小流量体积测量时，测量精度低所导致的微小流量计校准精度低的技术问题。
[0005]
根据本发明的一方面，提供了一种微小流量校准系统，微小流量校准系统包括：液体供应单元，液体供应单元用于为微小流量校准系统供应液体；被检流量计；换向组件，换向组件包括分水器，分水器包括第一通液管道和第二通液管道，液体供应单元、被检流量计和换向组件依次连接；第一量器和第一旁颈，第一量器用于容纳通过第二通液管道所流入的液体，第一旁颈用于连通第二通液管道和第一量器；第一计量颈和第一测量单元，第一计量颈沿竖直方向设置在第一量器上且与第一量器连通，第一测量单元用于根据第一计量颈内液面高度获取液体体积；第一计时单元，第一计时单元用于计算微小流量校准系统获取特定液体体积所对应的时间；其中，当进行微小流量校准时，换向组件进行换向，分水器的第二通液管道与第一量器连通，第一计时单元开始计时，当第一计量颈内的液体达到一定体积后，换向组件换向，第二通液管道与第一量器连接断开，第一测量单元获取流经第二通液管道的液体体积，第一计时单元停止计时得到获取液体体积所对应的时间进而得到流量标准值，将流量标准值与被检流量计测量值进行对比从而实现对被检流量计的校准。
[0006]
进一步地，微小流量校准系统还包括：第二量器和第二旁颈，第二量器用于容纳通过第一通液管道所流入的液体，第二旁颈用于连通第一通液管道和第二量器；第二计量颈和第二测量单元，第二计量颈沿竖直方向设置在第二量器上且与第二量器连通，第二测量单元用于根据第二计量颈内液面高度获取液体体积；第二计时单元，第二计时单元用于计算微小流量校准系统获取特定液体体积所对应的时间。
[0007]
进一步地，第一测量单元和第二测量单元均为光纤传感器。
[0008]
进一步地，微小流量校准系统还包括：标准流量计，标准流量计用于测量微小流量校准系统管线内液体的流量，标准流量计分别与被检流量计和换向组件连接，标准流量计用于预估校准系统管线内液体的流量。
[0009]
进一步地，微小流量校准系统还包括稳压罐，稳压罐用于使得微小流量校准系统保持稳定的压力。
[0010]
进一步地，换向组件还包括：管轴，管轴具有内部通孔，通孔的孔径小于管轴与被检流量计连接，管轴用于引入水流量校准装置中的水流；摆动喷嘴组件，摆动喷嘴组件分别与管轴和分水器相连接，摆动喷嘴组件可绕第一方向和第二方向转动，当摆动喷嘴组件相对于管轴绕第一方向转动时，摆动喷嘴组件与第二通液管道相连通，当摆动喷嘴组件相对于管轴绕第二方向转动时，摆动喷嘴组件与第一通液管道相连通；第一电磁组件和第二电磁组件，第一电磁组件和第二电磁组件相对于摆动喷嘴组件对称设置，第一电磁组件与摆动喷嘴组件的一端连接，第二电磁组件与摆动喷嘴组件的另一端连接，第一电磁组件用于带动摆动喷嘴组件相对于管轴绕第一方向转动，第二电磁组件用于带动摆动喷嘴组件相对于管轴绕第二方向转动；第一可调组件和第二可调组件，第一可调组件设置在第一电磁组件与摆动喷嘴组件的一端之间，第二可调组件设置在第二电磁组件与摆动喷嘴组件的另一端之间，第一可调组件用于调节摆动喷嘴组件相对于管轴绕第一方向的转动角度，第二可调组件用于调节摆动喷嘴组件相对于管轴绕第二方向的转动角度。
[0011]
进一步地，第一可调组件包括第一调节环和第二调节环，第一调节环和第二调节环螺纹配合连接，第一调节环与摆动喷嘴组件一端可转动连接，第二调节环与第一电磁组件可转动连接，第一可调组件通过改变第一调节环和第二调节环螺纹配合的长度以调节摆动喷嘴组件绕第一方向转动角度；第二可调组件包括第三调节环和第四调节环，第三调节环和第四调节环螺纹配合连接，第三调节环与摆动喷嘴组件另一端可转动连接，第四调节环与第二电磁组件可转动连接，第二可调组件通过改变第三调节环和第四调节环螺纹配合的长度以调节摆动喷嘴组件绕第二方向转动角度。
[0012]
进一步地，第一可调组件还包括第一固定螺母，第一固定螺母设置在第一调节环和第二调节环之间，第一固定螺母用于将第一调节环与第二调节环相固定；第二可调组件还包括第二固定螺母，第二固定螺母设置在第三调节环和第四调节环之间，第二固定螺母用于将第三调节环与第四调节环相固定。
[0013]
进一步地，摆动喷嘴组件包括第一摆杆、第二摆杆、喷嘴轴套、喷嘴体和喷嘴头，喷嘴轴套可转动地套设在管轴上，第一摆杆、第二摆杆和喷嘴体间隔固定设置在喷嘴轴套的外侧，第一摆杆与第一可调组件可转动连接，第二摆杆与第二可调组件可转动连接，喷嘴头设置在喷嘴体内，喷嘴头具有多个出水孔。
[0014]
进一步地，第一通液管道的内壁以及第二通液管道的内壁均进行酸洗钝化处理。
[0015]
应用本发明的技术方案，通过设置旁颈实现分水器与量器的连通，通过设置计量颈实现液体体积的计量与量器内气体的排出，分水器内的液体通过旁颈流入量器，量器内的气体通过计量颈排出，从而避免了传统微小流量校准系统体积测量中同一管颈内同时实现液体的流入和气体的排出所造成的液体流通不畅的技术问题，在微小流量测量的过程中实现液体顺利流入量器，该种方式极大的提高了微小流量测量的准确度，进而提高了微小流量校准的准确度。
附图说明
[0016]
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1示出了根据本发明的具体实施例提供的微小流量校准系统的结构示意图；
[0018]
图2示出了根据本发明的具体实施例提供的换向组件、第一量器和第二量器的装配示意图；
[0019]
图3示出了根据本发明的具体实施例提供的第一量器、第一旁颈、第一计量颈和第一测量单元的装配示意图；
[0020]
图4示出了根据本发明的具体实施例提供的摆动喷嘴组件和分水器的装配示意图；
[0021]
图5示出了图4中提供的装配图的a-a处的剖视图；
[0022]
图6示出了根据本发明的具体实施例提供的第一可调组件的结构示意图；
[0023]
图7示出了图6中提供的第一可调组件a-a处的剖视图；
[0024]
图8示出了根据本发明的具体实施例提供的第二可调组件的结构示意图；
[0025]
图9示出了根据本发明的具体实施例提供的摆动喷嘴组件的结构示意图；
[0026]
图10示出了图9中提供的摆动喷嘴组件a-a处的剖视图；
[0027]
图11示出了根据本发明的具体实施例提供的分水器的结构示意图；
[0028]
图12示出了图11中提供的分水器a-a处的剖视图；
[0029]
图13示出了根据本发明的具体实施例提供的酸洗钝化前后分水器内壁对比示意图。
[0030]
其中，上述附图包括以下附图标记：
[0031]
10、液体供应单元；11、液体箱；12、动力单元；20、被检流量计；30、换向组件；31、分水器；311、第一通液管道；312、第二通液管道；40、第一量器；50、第一旁颈；60、第一计量颈；70、第一测量单元；80、第一计时单元；90、第二量器；100、第二旁颈；110、第二计量颈；120、第二测量单元；130、标准流量计；140、稳压罐；150、管轴；150a、通孔；160、摆动喷嘴组件；161、第一摆杆；162、第二摆杆；163、喷嘴轴套；164、喷嘴体；165、喷嘴头；165a、出水孔；170、第一电磁组件；180、第二电磁组件；190、第一可调组件；191、第一调节环；192、第二调节环；193、第一固定螺母；200、第二可调组件；201、第三调节环；202、第四调节环；203、第二固定螺母。
具体实施方式
[0032]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0034]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0035]
如图1至图13所示，根据本发明的具体实施例提供了一种微小流量校准系统包括：液体供应单元10，被检流量计20，换向组件30，第一量器40，第一旁颈50，第一计量颈60，第一测量单元70，第一计时单元80，液体供应单元10用于为微小流量校准系统供应液体，换向组件30包括分水器31，分水器31包括第一通液管道311和第二通液管道312，液体供应单元10、被检流量计20和换向组件30依次连接，第一量器40用于容纳通过第二通液管道312所流入的液体，第一旁颈50用于连通第二通液管道312和第一量器40，第一计量颈60沿竖直方向设置在第一量器40上且与第一量器40连通，第一测量单元70用于根据第一计量颈60内液面高度获取液体体积，第一计时单元80用于计算微小流量校准系统获取特定液体体积所对应的时间，其中，当进行微小流量校准时，换向组件30进行换向，分水器31的第二通液管道312与第一量器40连通，第一计时单元80开始计时，当第一计量颈60内的液体达到一定体积后，换向组件30换向，第二通液管道312与第一量器40连接断开，第一测量单元70获取流经第二通液管道312的液体体积，第一计时单元80停止计时得到获取液体体积所对应的时间进而得到流量标准值，将流量标准值与被检流量计20测量值进行对比从而实现对被检流量计20的校准。
[0036]
应用此种配置方式，通过设置旁颈实现分水器与量器的连通，通过设置计量颈实现液体体积的计量与量器内气体的排出，分水器内的液体通过旁颈流入量器，量器内的气体通过计量颈排出，从而避免了传统微小流量校准系统体积测量中同一管颈内同时实现液体的流入和气体的排出所造成的液体流通不畅的技术问题，在微小流量测量的过程中实现液体顺利流入量器，该种方式极大的提高了微小流量测量的准确度，进而提高了微小流量校准的准确度。
[0037]
进一步地，如图2所示，为适用于对不同范围的流量进行测量，微小流量校准系统还包括：第二量器90、第二旁颈100、第二计量颈110、第二测量单元120和第二计时单元，第二量器90用于容纳通过第一通液管道311所流入的液体，第二旁颈100用于连通第一通液管道311和第二量器90，第二计量颈110沿竖直方向设置在第二量器90上且与第二量器90连通，第二测量单元120用于根据第二计量颈110内液面高度获取液体体积，第二计时单元用于计算微小流量校准系统获取特定液体体积所对应的时间。
[0038]
应用此种配置方式，通过设置第二量器90、第二旁颈100、第二计量颈110和第二测
量单元120，可实现在不改变微小流量校准装置的情况下对不同流量范围的测量。作为本发明的一个具体实施例，可采用2l的标准金属容器作为第一量器40，采用5l的标准金属容器作为第二量器90，当进行流量测量时，可根据不同流量的需求调整选择标准金属容器，避免了测量流量范围进行调整时需对标准金属容器结构进行重新拆装，使得对不同范围内的流量进行测量时更加方便快捷且易于操作。
[0039]
进一步地，如图3所示，为实现液体体积的自动测量，第一测量单元70和第二测量单元120均为光纤传感器。应用此种配置方式，将光纤传感器引入流量测量，通过光纤传感器测量液体体积，为容积法测量流量提供基础，提高了传统容积法测量的自动化程度，且测量准确度高、稳定性好、受环境干扰小，能够提高流量测量效率。
[0040]
作为本发明的一个具体实施例，为实现采用光纤传感器进行流体测量，在初次使用前需要对光纤传感器进行标定，通过传统的游标卡尺方法进行测量，将不同液面高度与所对应的液体体积建立对应关系，并根据此关系对光纤传感器进行标定，初次标定后，光纤传感器则可根据液面高度自动生成液体体积，而无需人工读数，从而提高了测量准确度和效率。
[0041]
进一步地，为了实现对管线内流量的预估，微小流量校准系统还包括标准流量计130，标准流量计130用于测量微小流量校准系统管线内液体的流量，标准流量计130分别与被检流量计20和换向组件30连接，标准流量计130用于预估校准系统管线内液体的流量。
[0042]
应用此种配制方式，通过标准流量计130可在正式流量测量前对管线内的流量进行预估，以便于选取特定的流量校准点对被检流量计20进行校准。该种方式通过对管线内的燃料流量进行预估从而实现对被检流量计20在选定的流量校准点进行校准。
[0043]
进一步地，为了维持微小流量校准系统管线内的压力稳定，微小流量校准系统还包括稳压罐140，稳压罐140用于使得微小流量校准系统保持稳定的压力。应用此种配置方式，通过设置稳压罐140使得微小流量校准系统管线内保持稳定的压力，避免压力波动所造成的测量流量不准确的技术问题，能够进一步提高流量测量的精度。
[0044]
进一步地，如图9所示，为了提高微小流量测量的准确度，换向组件30还包括：管轴150，摆动喷嘴组件160，第一电磁组件170，第二电磁组件180，第一可调组件190，第二可调组件200，管轴150具有内部通孔150a，通孔150a的孔径小于管轴150与被检流量计20连接，管轴150用于引入水流量校准装置中的水流，摆动喷嘴组件160分别与管轴150和分水器31相连接，摆动喷嘴组件160可绕第一方向和第二方向转动，当摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向转动时，摆动喷嘴组件160与第二通液管道312相连通，当摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第二方向转动时，摆动喷嘴组件160与第一通液管道311相连通，第一电磁组件170和第二电磁组件180相对于摆动喷嘴组件160对称设置，第一电磁组件170与摆动喷嘴组件160的一端连接，第二电磁组件180与摆动喷嘴组件160的另一端连接，第一电磁组件170用于带动摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向转动，第二电磁组件180用于带动摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第二方向转动，第一可调组件190设置在第一电磁组件170与摆动喷嘴组件160的一端之间，第二可调组件200设置在第二电磁组件180与摆动喷嘴组件160的另一端之间，第一可调组件190用于调节摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向的转动角度，第二可调组件200用于调节摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第二方向的转动角度。
[0045]
应用此种配置方式，通过第一可调组件190调节第一电磁组件170与摆动喷嘴组件160之间的距离从而改变摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向的转动角度，通过第二可调组件200调节在第二电磁组件180与摆动喷嘴组件160另一端之间的距离从而改变调节摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第二方向的转动角度，缩短摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向转动时间与摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第二方向转动时间的时间差，从而极大地提高水流量校准装置在小流量计(尤其管径为dn4mm至dn6mm的流量计)校准方面的准确度。再者该方法通过第一可调组件190调节摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向的转动角度以及第二可调组件200调节摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕第二方向的转动角度，使得摆动喷嘴组件160的水流喷射角度可调，从而提高换向精度。
[0046]
进一步地，如图6至图8所示，为了便于调节第一电磁组件170与摆动喷嘴组件160之间的距离，第一可调组件190包括第一调节环191和第二调节环192，第一调节环191和第二调节环192螺纹配合连接，第一调节环191与摆动喷嘴组件160一端可转动连接，第二调节环192与第一电磁组件170可转动连接，第一可调组件190通过改变第一调节环191和第二调节环192螺纹配合的长度以调节摆动喷嘴组件160绕第一方向转动角度，第二可调组件200包括第三调节环201和第四调节环202，第三调节环201和第四调节环202螺纹配合连接，第三调节环201与摆动喷嘴组件160另一端可转动连接，第四调节环202与第二电磁组件180可转动连接，第二可调组件200通过改变第三调节环201和第四调节环202螺纹配合的长度以调节摆动喷嘴组件160绕第二方向转动角度。
[0047]
应用此种配置方式，当绕第一方向转动时间长于绕第二方向转动时间时，通过减小第一调节环191和第二调节环192螺纹配合的长度或者通过增加第三调节环201和第四调节环202螺纹配合的长度从而使得喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向转动时间与绕第二方向转动时间差值缩小。当绕第一方向转动时间短于绕第二方向转动时间时，通过增加第一调节环191和第二调节环192螺纹配合的长度或者通过减小第三调节环201和第四调节环202螺纹配合的长度从而使得喷嘴组件160相对于管轴150绕第一方向转动时间与绕第二方向转动时间差值缩小。再者，该方法能够实现对摆动喷嘴组件160水流喷射角度的调节，当同时增大或缩小第一调节环191和第二调节环192螺纹配合的长度以及第三调节环201和第四调节环202螺纹配合的长度时，可实现对摆动喷嘴组件160喷射角度的调节。
[0048]
作为本发明的一个具体实施例，第一方向为逆时针，第二方向为顺时针，可采用第一电磁铁作为第一电磁组件170、第二电磁铁作为第二电磁组件180，第二调节环192、第四调节环202分别与第一电磁铁的衔铁、第二电磁铁的衔铁销钉连接，第一调节环191、第三调节环201分别与喷嘴组件160两端通过销钉连接。通过螺纹连接的方式能够方便地调节电磁铁衔铁与喷嘴组件两端的距离，此种方式操作简便、易于加工且容易获取。
[0049]
进一步地，为了保证换向过程的稳定性，第一可调组件190还包括第一固定螺母193，第一固定螺母193设置在第一调节环191和第二调节环192之间，第一固定螺母193用于将第一调节环191与第二调节环192相固定；第二可调组件200还包括第二固定螺母203，第二固定螺母203设置在第三调节环201和第四调节环202之间，第二固定螺母203用于将第三调节环201与第四调节环202相固定。
[0050]
应用此种配置方式，为了固定各调节环间的相对位置，通过在第一调节环191和第二调节环192之间设置第一固定螺母193，在第一电磁组件170与喷嘴组件160一端距离调节
完成后，拧紧第一固定螺母193固定第一电磁组件170与喷嘴组件160一端的相对位置，保证在微小流量校准系统的换向过程中，第一调节环191和第二调节环192相对位置不发生变动，通过在第三调节环201和第四调节环202之间设置第二固定螺母203，在第二电磁组件180与喷嘴组件160另一端距离调节完成后，拧紧第二固定螺母203固定第二电磁组件180与喷嘴组件160另一端的相对位置，保证在微小流量校准装置的换向过程中，第三调节环201和第四调节环202相对位置不发生变动。
[0051]
具体地，在本发明中，使用螺母对第一调节环191和第二调节环192相对位置以及第三调节环201和第四调节环202相对位置进行固定，能够方便地进行调节，并且保证微小流量校准装置在换向过程受到振动、冲击等外力影响时换向时间稳定不变，再者保持微小流量校准系统在使用过程中一直保持较高的精度，调节好后可以进行多次使用，避免在每次使用之前均需要对微小流量校准系统进行调节，此种方式提高了装置的工作效率。
[0052]
进一步地，如图9至图10所示，为了避免液体飞溅外流造成的误差，摆动喷嘴组件160包括第一摆杆161、第二摆杆162、喷嘴轴套163、喷嘴体164和喷嘴头165，喷嘴轴套163可转动地套设在管轴150上，第一摆杆161、第二摆杆162和喷嘴体164间隔固定设置在喷嘴轴套163的外侧，第一摆杆161与第一可调组件190可转动连接，第二摆杆162与第二可调组件200可转动连接，喷嘴头165设置在喷嘴体164内，喷嘴头165具有多个出水孔。
[0053]
应用此种配置方式，喷嘴头165具有多个出水孔165a，引导喷嘴体164内的水流通过多个出水孔165a流出，出水孔165a的角度即为液体的喷射角度，避免了传统的扁口喷嘴方式由于焊接应力引起喷嘴变形从而导致水流喷射角度发生变化的问题，降低了焊接应力对喷嘴的影响，同时避免了液体飞溅外流造成的误差。作为本发明的一个具体实施例，喷嘴体164和喷嘴头165均采用不锈钢块，两者通过焊接连接，喷嘴头165钻通孔。采用该方法做到了水流喷射角度一致，避免了传统的方形扁口摆动喷嘴头中水流速过快且水流方向不一致时容易发生的水流飞溅及倒流的问题，提高了水流的流通能力。
[0054]
作为本发明的一个具体实施例，为了实现水流喷射角度一致，多个所述出水孔均匀间隔设置在所述喷嘴头165内。应用此种配置方式，采用均匀小孔形式，保证喷嘴射流均匀。喷嘴体164和喷嘴头165均采用不锈钢块，两者通过焊接连接，喷嘴头165钻均匀通孔。该方法能够提高水流射流均匀性，增强水流的流通能力。
[0055]
进一步地，为了降低分水器31内壁的残留水珠量，第一通液管道311的内壁以及第二通液管道312的内壁均进行酸洗钝化处理。应用此种配置方式，通过对分水器31第一通液管道311的内壁以及第二通液管道312的内壁均进行酸洗钝化处理形成氧化膜，水流在分水器31内壁流通后形成一层水膜，降低了分水器31内壁的残留水珠量，提高水流量校准系统容积测量的准确度。
[0056]
作为本发明的一个具体实施例，分水器31采用不锈钢材质，将酸洗钝化膏涂于分水器31第一通液管道311的内壁以及第二通液管道312的内壁，反应彻底后用清水冲净即可完成酸洗钝化处理。如图13所示，采用该方法克服了分水器31内壁残留水珠量大，且每次试验时残留水珠数量不一致，对水流量装置容积或质量测量产生较大随机误差的问题，在分水器内壁采用酸洗钝化工艺处理后可形成一层水膜，防止分水器内壁残留水珠，在每次试验时认为水膜厚度基本一致，只需确定在一次试验时间内残留在内壁上的水膜面积，即可将随机误差变成系统误差，提高水流量校准装置容积或质量测量的准确度。
[0057]
为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1至图13对本发明的微小流量校准系统进行详细说明。
[0058]
根据本发明提供的一个具体实施例，如图1所示，微小流量校准系统包括依次连接的液体供应单元10、稳压罐140、开关阀、被检流量计20、调节阀、标准流量计130、换向组件30、第一量器40，其中，液体供应单元10包括液体箱11和动力单元12，换向组件包括管轴150、摆动喷嘴组件160、分水器31、第一电磁组件170、第二电磁组件180、第一可调组件190、第二可调组件200，管轴150具有通孔150a，与水流量校准装置的管线连接，用于引入水流量校准装置中的水流，管轴150侧壁具有通孔，用于将水流引入摆动喷嘴组件160，摆动喷嘴组件160包括第一摆杆161、第二摆杆162、喷嘴轴套163、喷嘴体164、喷嘴头165，喷嘴头165内具有多个间隔均匀设置的出水孔165a，可采用第一电磁铁作为第一电磁组件170、第二电磁铁作为第二电磁组件180，分水器31包括第一通液管道311和第二通液管道312，第一旁颈50连通第二通液管道312和第一量器40，第一计量颈60沿竖直方向设置在第一量器40上且与第一量器40连通，第一测量单元70用于根据第一计量颈60内液面高度获取液体体积，第一计时单元80用于计算所述微小流量校准系统获取特定液体体积所对应的时间。
[0059]
为了实现多个流量范围的测量，微小流量校准系统还包括第二量器90、第二旁颈100、第二计量颈110、第二测量单元120和第二计时单元，第二量器90用于容纳通过第一通液管道311所流入的液体，第二旁颈100用于连通所述第一通液管道311和第二量器90，第二计量颈110沿竖直方向设置在第二量器90上且与第二量器90连通，第二测量单元120用于根据第二计量颈110内液面高度获取液体体积，第二计时单元用于计算所述微小流量校准系统获取特定液体体积所对应的时间，可采用光纤传感器为第一测量单元70和第二测量单元120，为进一步简化结构，第一计时单元80和第二计时单元可采用同一计时单元，在本实施例中，可将第一计时单元80和第二计时单元设置为同一光电开关，第一测量单元70和第二测量单元120均可采用光纤传感器。
[0060]
第一可调组件190包括第一调节环191、第二调节环192和第一固定螺母193，第一调节环191与第一摆杆161销钉连接，第二调节环192与第一电磁铁衔铁销钉连接，第一调节环191和第二调节环192螺纹配合连接，第一固定螺母193设置在第一调节环191和第二调节环192之间，用于固定第一调节环191和第二调节环192相对位置，第二可调组件200包括第三调节环201、第四调节环202和第二固定螺母203，第三调节环201与第二摆杆162销钉连接，第四调节环202与第二电磁铁衔铁销钉连接，第三调节环201和第四调节环202螺纹配合连接，第二固定螺母203设置在第三调节环201和第四调节环202之间，用于固定第三调节环201和第四调节环202相对位置，分水器31包括第一通液管道311和第二通液管道312，当摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕逆时针方向转动时，摆动喷嘴组件160与第二通液管道312相连通，当摆动喷嘴组件160相对于管轴150绕顺时针方向转动时，摆动喷嘴组件160与第一通液管道311相连通，光电开关作为第一计时单元80，用于将摆动喷嘴组件摆动信号传输给水流量校准装置进行计时，基座用于支撑管轴150、分水器31、第一电磁铁、光电开关和第二电磁铁。第一旁颈50连通第二通液管道312与第一量器40，在本实施例中，可采用2l标准金属量器为第一量器40，第一计量颈60沿竖直方向设置在第一量器40上且与第一量器40连通，第二旁颈100连通第一通液管道311与第二量器90，在本实施例中，可采用5l标准金属量器为第二量器90，第二计量颈110沿竖直方向设置在第二量器90上且与第二量器90连通。
[0061]
在对水流量校准装置校准小流量计时，初始位置，水流通过管轴150流入摆动喷嘴组件160进而流入分水器31第一通液管道311，水流通过第一计量颈60进入第一量器40，第一量器40内的气体通过第一计量颈60排出，观察标准流量计对微小流量校准系统内的流量进行预估，如果校准系统内的流量不在待测范围内，可调节调节阀对流量进行初步调节，开始校准时，第一电磁铁通电带动摆动喷嘴组件160绕管轴150向第一方向转动，同时摆动喷嘴组件160第二摆杆162触发光电开关，光电开关将信号传输给水流量校准装置，记录对应时间为t1，此时水流通过管轴150流入摆动喷嘴组件160进而流入分水器31第二通液管道312，进入第一量器40，当水流量校准装置得到足够量的水的容积v时，第二电磁铁通电带动摆动喷嘴组件160绕管轴150向第二方向转动，同时摆动喷嘴组件160第二摆杆162触发光电开关，记录对应时间为t2，此时水流通过管轴150流入摆动喷嘴组件160进而流入分水器31第一通液管道311,则完成了一次在一定时间内对管线内水的换向工作。第一测量单元70根据第一计量颈60的液面高度自动获取时间差δt＝(t
2-t1)内换向器流入第二通液管道312的液体体积v，进而得到体积流量q＝v/δt，所测得的体积流量与被检流量计20所测得的流量值进行对比，可实现对小流量的校准。当所测量的流量范围需要选取5l标准金属量器进行测量时，可通过第二测量单元120获取一定时间内通过第一通液管道311流入的液体体积，进而获得待测流量，无需对原有结构进行拆装。
[0062]
综上所述，本发明的微小流量校准系统相对于现有技术而言，设置用于进水的旁颈和用于计量及排气的计量颈，量器进水和量器排气分开进行，使得分水器内的液体能够顺利流入量器，保证了微小流量测量过程的准确性，通过设置多个量器便于在不改变结构的前提下实现对不同流量范围的测量，采用光纤传感器作为体积测量装置实现了校准系统测量的自动化。另外，本发明所提供的换向组件的换向时间差可调，缩短了换向器左右换向的时间差，使得摆动喷嘴水流喷射角度可调，水流射流均匀，降低了分水器内壁残留水珠，该方式极大地提高水流量校准装置在小流量计(尤其管径为dn4mm至dn6mm的流量计)校准方面的准确度，实现了对dn6mm及以下管线的水流换向及体积测量工作。
[0063]
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0064]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0065]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本
发明保护范围的限制。
[0066]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。