专利名称：双向双球标准体积管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用以校准流量计的双向标准体积管，由容积确定的经过特别加工和涂覆 的管段内，放置一个被称为置换器的弹性球体，弹性球可以在管段内自由移动，但必须与管 内壁形成滑动密封，其在管内的移动速度与流经管内的液体速度完全相同，可用于校准流量 计。
背景技术：
流量计的准确度，在流量计的特性中是最重要的指标。所谓流量计的校准，就是与准确 度更高的标准量器的示值进行比较， 一般以对应流量计的最大值的误差百分率表示。流量计 的校准，最早是以质量法，即用标准秤测得通过流量计液体的质量，再根据其密度，计算出
容积值，然后以该容积值与被校准流量计的示值进行比较。还有以容积法标准罐比较流量计 和标准罐在单位时间的读数，从而找出仪表误差。这两种校准方法准确度高，稳定性好，使 用方便，较适合于中、小型流量计的校准。
计量原油等高粘度液体，则由于油的残留物易附着于罐壁，另外流量计在液流需要间歇 运行时，间断流会使流量发生变化而产生误差。所以，ISO和API标准规定标准罐的容量不得 小于正常流速下一分钟所流经待校准梳量计的容积，最好是等于一分钟排量的1.5 2倍标 准罐应为较长时间的测试运行提供足够的容量。按使用标准器量程的05%考虑，以通径300mm 的流量计为例，则需要15m3以上的标准罐。这就不适合原油等高粘度液体。60年代发展起来 的机械置换式流量计校准装置(体积管)，至1965年已具备了实现标准化的条件，减少了式流 量计校准装置大容量流量计的费用和困难。其基本操作原理是以计量的液流驱动被称为置换 器的弹性球体，精确地反复置换在圆筒容积上的两个检测开关之间预先校准的和已知的液体 体积。与此同时，指出相应的、流量计计量的体积，算出被置换的已知体积和流量计读数之比， 确定出流量计系数。目前使用的体积管主要有单向和双向两种结构型式。
在单向体积管中，弹性球在一个封闭的环路内循环运动，在一个循环中弹性球在起始点 的上方结束运行，依靠弹性球本身的重力，用一套机械装置实现弹性球从结束点到起始点的转 换。
双向体积管，通过四通换向阀可使体积管内的液体正反双向流动，从而使弹性球纟主返运 行，其正反行程都可对流量计进行检定。双向体积管的主要优点是操作简单、检测开关性能 变化对标准体积影响较小、检定效率高、体积小(主要是高度低)等。双向体积管流程示意 图见
图1。
当前国改外普遍使用的体积管的一个重大缺l是无法实现在^M弹性球(置换器) 前后是否存在泄露。在检定过程中当流量计数据发生不可预知的变化，而又无法判断原因时， 往往会认为是弹性球损坏造成的。
例如在线运行的多台流量计，在周期检定时往往会出现所有的流量计系数均发生同方向 的偏移。产生这一现象的主要原因有两个， 一是检定介质的参数(粘度)与前一次检定时变 化较大，二是体积管的弹性球损坏，弹性球前后存在泄露。由于粘度测量比较复杂，周检时 并不做记录，流量计生产厂家也不提供流量计性能随粘度变化的数学模型或曲线，也就很难 判定流量计系数偏移是由于检定介质的参数(粘度)变化引起的。而证明弹性球是否损坏的 最好办法是换一个弹性球做对比计量测试。
普通体积管更换弹性球非常麻烦，需要体积管停运、泄压、排油、打开快开盲板、用专用的工具才能将正在使用的弹性球取出。这一操作过程使处于密封状态的原油暴露在空气 中，油汽的蒸发增加了防爆的危险性，由于需要数人同时操作，观察协调配合中稍有不慎， 很容易发生事故。
发明内容
为了解决现有的双向体积管更换弹性球困难的问题，本发明提供了一种在体积管内存放 一个备用弹性球的解决方案，可以在不打开体积管快开盲板的情况下，使用备用弹性球进行 流量计检定以验证弹性球是否损坏。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在双向体积管内还增加了一个备用弹性 球，备用弹性球能够在检定液体和弹性球的推动下进入贮球室，当液体流向改变时弹性球和 备用弹性球依靠自身重力向下运动，用含有弹簧伸縮顶杆的装置控制备用弹性球的下落。发 射腔采用垂直或it斜结构，内有限制弹性球运动方向的导轨。在液体流动状态备用弹性球靠 工作弹性球在挤压进入伸縮顶杆的上方。伸縮顶杆顶端与标准管出入口的距离应等于或略小
于弹性球的直径。标准管出入口高于发射腔的底部，即标准管插入发射腔内。伸縮顶杆顶端
与快开盲板内顶部的距离小于弹性球的直径的1. 5倍。 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图l是目前公知的双向体积管结构原理图
图l中IO.体积管，l.四通阀，2.检测开关1 ， 3.检测开关2， 4.标准管段，5.弹性球， 6.快开盲板，7.进口 ， 8.出口
图2是双球双向向体积管结构原理图
图2中IO.体积管，l.四通阀，2.检测开关1 ， 3.检测开关2， 4.标准管段，5.弹性球， 5&备用弹性球，6.快开盲板，7.进口 ， 8.出口， 9.伸缩顶杆
具体实施例方式
在图3、图4、图5、图6中IO.体积管，l.la.快开盲板，2.备用弹性球，3.弹性球， 4.4a,.储球发球腔，5.5&导轨，6.6a.伸缩顶杆，7.7a.标准管段，8.四通阀。
在图3中液体由左向右流动，推动弹性球(3)在标准管段(7)内先向右运动，后向上运 动，在弹性球(3)在离开标准管段(7)出口前，将备用弹性球(2)推过伸^t顶杆(6)进 入储球发球腔(4)，小流量时弹性球浮动在标准管段(7〉出口上方，弹性球离标准管段(7) 出口的距离和流量的大小有关。大流量时备用弹性球将受快开盲板(1)阻挡而悬停在储球发 球腔(4)的顶部。受导轨(5)的限制弹性球(3)只能在标准管段(7)出口上方垂直运动。
在图4中液体由右向左流动，弹性球(3)在重力和液体流动的作用下将进入标准管段(7)， 这时候标准管段(7)的流体出口将自动转变为流体入口，将备用弹性球(2)受伸缩顶杆(6) 的阻挡将停留在储球发球腔(4)内。
在图5中液体由右向左流动，弹性球(3)已通过标准管段(7， 7a)浮动在标准管段(7a) 出口上方。将伸缩顶杆(6)的手柄扳到下方，伸缩顶杆(6)收回，不再阻挡将备用弹性球 (2)的下落，在重力和液体流动的作用下将进入标准管段(7)，在重力和液体流动的作用下 将进入标准管段(7)。这时候将使用备用弹性球(2)进行工作。
在图6中液体由右向左流动，推动备用弹性球(2>在标准管段(7a)内先向做运动，后向 上运动，在备用弹性球(2)在离开标准管段(7a)出口前，将弹性球(3)推过伸缩顶杆(6) 进入储球发球腔(4a)，小流量时备用弹性球浮动在标准管段(7a)出口上方，备用弹性球离 标准管段(7)出口的距离和流量的大小有关。大流量时弹性球(2)将受快开盲板(1)阻挡 而悬停在储球发球腔(4a)的顶部。受导轨(5a)的限制备用弹性球(2)只能在标准管段(7a) 出口上方垂直运动。
权利要求
1.一种双向标准体积管，由容积确定的经过特别加工和涂覆的管段内，放置一个被称为置换器的弹性球体，弹性球可以在管段内自由移动，但必须与管内壁形成滑动密封，其在管内的移动速度与流经管内的液体速度完全相同。通过四通换向阀可使体积管内的液体正反双向流动，从而使弹性球往返运行，其正反行程都可对流量计进行检定。当体积管与流量计相串联时，弹性球所置换的体积与通过流量计的体积相同，可用于校准流量计。其特征是在双向体积管内还增加了一个备用球，备用弹性球能够在检定液体的推动下进入贮球室，当液体流向改变时球依靠自身重力向下运动，用含有弹簧伸缩顶杆的装置控制球的下落。
2. 根据权利要求1所述的双向标准体积管，其特征是发射腔采用垂直或倾斜结构， 内有限制弹性球运动方向的导轨。
3. 根据权利要求1所述的双向标准体积管，其特征是在液体流动状态备用弹性球靠 工作弹性球在挤压进入伸縮顶杆的上方。
4. 根据权利要求1所述的双向标准体积管，其特征是伸縮顶杆顶端与标准管出入口 的距离应等于或略小于弹性球的直径。
5. 根据权利要求1所述的双向标准体积管，其特征是标准管出入口高于发射腔的底 部，即标准管插入发射腔内。
6. 根据权利要求1所述的双向标准体积管，其特征是伸縮顶杆顶端与快开盲板内顶 部的距离小于弹性球的直径的l. 5倍。
全文摘要
本发明提供了一种双向体积管内置备用球系统，包括设有快开盲板的体积管、含有弹簧伸缩顶杆的阻挡球下落的装置和发球装置，所述体积管内还增加了一个备用球，备用球能够在检定液体的推动下进入贮球室，所述快开盲板与体积管的接管处设有贮球室、更换运行球时不需停运、排空体积管，就能够轻松实现。因此本发明具有可随时方便的以两球对比的方式检查原运行球是否失效、体积管运行效率高、换球操作简便的优点。
文档编号G01F25/00GK101598590SQ20081011040
公开日2009年12月9日 申请日期2008年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者李新社 申请人:浙江富马仪表有限公司