专利名称：含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及计量测试领域，可大幅提高待测物理模拟量数值精度的放大机构，属于连接于测量探头端和传感输出端之间的器件，特别是含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置。
背景技术：
目前，大多数微测量装置都是沿传统的直线物位变化量液位或线位移，其分辨率有限，测量精度并不高，尤其在科研领域中，导致依靠基础物理测量值进行后续计算的试验数值远远偏离于其真实值，未能将其控制在允许的偏差范围内，也就无法保证后续测量科研数据的准确性和可靠性，不符合大量科研试验的条件，使后续的科研数据失去意义，也失去了实测的基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置， 其结构合理，可大幅提高流量的测量精度。本发明的目的是这样实现的一种含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置，包括导向滑轮滑轮、基座、悬吊装置、补偿机构、钟罩、液槽和配重砣以及螺旋管测微元件，悬吊装置由设置有导轨的立柱、承重悬吊柔绳和导向滚轮组成，内装有密封液的液槽与倒扣的钟罩相配合，钟罩外罩壁上设置有刻度标尺，在钟罩底端两侧安装的上部导向滚轮与导轨相配合，钟罩内的罩体上也配合安装着下部导向滚轮；在钟罩底壁上安装有前程温度表，在液槽内设置着导气管，导气管的上端管口伸入钟罩的储气腔，导气管的下端穿过液槽的槽壁连通外置于液槽的输气管，在靠近液槽的槽壁处的输气管上安装有测量钟罩附近气压的前程压力表，输气管连通给风管和排气管，给风管通过截止阀连通风机的出风口，排气管通过调节阀和管节连通大气，在位于调节阀与管节之间的排气管上安装有后程温度表和后程压力表，管节上安装有被校流量计，倒扣的钟罩其被置朝上的底端固接承重悬吊柔绳一端，所述的补偿机构为象限重量补偿机构，补偿机构的下端铰接于固定座体上，配合绕过以固定高度安装的前、后导向滑轮的上述承重悬吊柔绳其另一端连接补偿机构的上端，补偿机构通过上述承重悬吊柔绳吊住钟罩；所述的螺旋管测微元件结构为管体沿等螺距d等螺旋环绕半径r的圆柱螺旋轨迹线设置且使其固定成为螺旋环绕的螺旋管，该螺旋管内配合设置着液体或者配合设置有受其管腔约束而与其等螺距圆柱螺旋轨迹线相适应的丝绳，丝绳外周壁与螺旋管的内周壁间隙配合，该丝绳与螺旋管的内管壁动配合；后导向滑轮上还固装有与其同圆轴的绕线轮，所述的绕线轮为槽轮或卷筒，绕线轮的轮体的半径r。、后导向滑轮轮体的半径！^以及管体的螺旋环绕半径r满足的数学关系为 rc=rd-Vi + 4π2Γ2，且使承重悬吊柔绳在后导向滑轮绕过与其轮体的圆周壁接触而形成的弧度Rad2与使丝绳在槽轮或卷筒上绕过与其轮体圆周壁接触而形成的弧度Rad1相同；穿在固定的螺旋管测微元件管内的丝绳其上端固接在槽轮圆周槽内的底面槽壁上或固接在卷筒外筒壁上，丝绳的下端吊接有与钟罩相配合的配重砣，钟罩通过承重悬吊柔绳带动后导向滑轮转动，后导向滑轮再使与其同轴固装的槽轮或卷筒旋转收被向上吊起的丝绳，被槽轮卷收上吊卷绕起的丝绳需与其轮体的圆周壁相贴合或者被卷筒卷收上吊卷绕起的丝绳需与其筒体的外筒壁相贴合接触。本发明由以由以等螺距的圆柱螺旋轨迹线布设的螺旋管、以及设置在管内的液体或丝绳组成，钟罩与柔绳连接，钟罩上下移动时，柔绳在螺旋管内的长度则发生变换，利用螺旋管测微元件中的螺旋环绕半径r以及螺旋轨迹长度(即线程)1与单位螺距d的关系， 按照公式〖/d = K = Λ/1 + 4π2Γ2进行工作，以传统方式测得数据的位移精度通过螺旋管体内的柔绳的长度变化反应出来，所测量的流量精度就得到提高。因此，本发明结构合理， 可大幅提高流量的测量精度。
下面将结合附图对本发明作进一步说明。图1为本发明螺旋管测微元件(其螺旋管体内穿有丝绳)实施例1在(三维坐标)χ-ζ坐标平面上的主视结构示意图；图2为本发明螺旋管测微元件(其螺旋管体内设置有液体)实施例2在(三维坐标)χ-ζ坐标平面上的主视结构示意图；图3为本发明螺旋管测微元件投影在X-Y坐标平面上的投影示意图；图4为本发明螺旋管测微元件单位螺距之间的螺旋线程与螺距的数学关系对应示意图；本发明螺旋管装有丝绳的剖视结构示意图；图5为本发明螺旋管测微元件内装有液体的剖视结构示意图；图6为本发明螺旋管测微元件内装有丝绳的剖视结构示意图；图7为涉及本发明螺旋管测微元件结构的液位测量容器的结构示意图；图8为涉及本发明螺旋管测微元件结构的液体测压容器的结构示意图；图9为本发明的结构示意图；图I0为(图9中)本发明后导向滑轮与绕线轮同轴固装的放大结构示意图；图11为图10中后导向滑轮与槽轮同圆轴固装的剖视放大结构示意图；图12为图10中后导向滑轮与卷筒同圆轴固装的剖视放大结构示意图。
具体实施例方式如图9至图12所示，一种含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置，包括导向滑轮、基座23、悬吊装置、补偿机构33、钟罩10、液槽16和配重砣31以及螺旋管测微元件，悬吊装置由设置有导轨的立柱12、承重悬吊柔绳Ib和导向滚轮11组成，内装有密封液22的液槽16与倒扣的钟罩10相配合，在钟罩10底端两侧安装的上部导向滚轮11与导轨相配合，钟罩10内的罩体上也配合安装着下部导向滚轮15 ；在钟罩10底壁上安装有前程温度表13，在液槽16内设置着导气管14，导气管14的上端管口伸入钟罩10的储气腔， 导气管14的下端穿过液槽16的槽壁连通外置于液槽16的输气管M，在靠近液槽16的槽壁处的输气管M上安装有测量钟罩10附近气压的前程压力表21，输气管M连通给风管 25和排气管观，给风管25通过截止阀沈连通风机27的出风口，排气管28通过调节阀17 和管节四连通大气，在位于调节阀17与管节四之间的排气管观上安装有后程温度表18 和后程压力表19，管节四上安装有被校流量计20，倒扣的钟罩10其被置朝上的底端固接承重悬吊柔绳Ib —端，所述的补偿机构33为象限重量补偿机构，补偿机构33的下端铰接于固定座体32上，配合绕过以固定高度安装的前导向滑轮9和后导向滑轮8b的上述承重悬吊柔绳Ib其另一端连接补偿机构33的上端，补偿机构33通过上述承重悬吊柔绳Ib吊住钟罩10 ；如图1至图4所示，所述的螺旋管测微元件结构为包括管体加，管体加沿等螺距d等螺旋环绕半径r的圆柱螺旋轨迹线设置且使其固定成为螺旋环绕的螺旋管，该螺旋管内配合设置着液体3a或者配合设置有受其管腔约束而与其等螺距圆柱螺旋轨迹线相适应的丝绳la，丝绳Ia外周壁与螺旋管的内周壁间隙配合，该丝绳Ia与螺旋管的内管壁动配合；再如图9至图10所示，后导向滑轮8b上还固装有与其同圆轴的绕线轮8a，所述的绕线轮为槽轮或卷筒，绕线轮8a的轮体36的半径r。、后导向滑轮8b轮体35的半径rd以及管
体加的螺旋环绕半径r满足的数学关系为=JV^Td . Vl + 4π2;τ2，且使承重悬吊柔绳Ib在后导向滑轮8b绕过与其轮体35的圆周壁3 接触而形成的弧度Rad2与使丝绳Ia在槽轮 Sal或卷筒8a2上绕过与其轮体圆周壁接触而形成的弧度Rad1相同；穿在固定的螺旋管测微元件2b管内的丝绳Ia其上端固接在槽轮8al圆周槽内的底面槽壁37a上或固接在卷筒 8a2外筒壁37b上，丝绳Ia的下端吊接有与钟罩10相配合的配重砣31，钟罩10通过承重悬吊柔绳Ib带动后导向滑轮8b转动，后导向滑轮8b再使与其同轴固装的槽轮8al或卷筒 8a2旋转收被向上吊起的丝绳la，被槽轮8al卷收上吊卷绕起的丝绳Ia需与其轮体36a的圆周壁37a相贴合或者被卷筒8a2卷收上吊卷绕起的丝绳Ia需与其筒体36b的外筒壁37b 相贴合接触。其中的丝绳Ia应满足基本上不会受拉力而伸长的要求。如图6所示，为了避免管径过小而造成毛细现象，螺旋管外管直径Rgw ^ 5mm。如图1、图3、图5及图6所示，螺旋管外管壁上设置着沿其管体加螺旋方向延伸的刻度业；螺旋管外管直径Rgw为6-10mm，丝绳Ia为实心体，螺旋管的管壁由透明玻璃构成，丝绳Ia横截面的半径P s与螺旋管内管径Pgn之比(P s/P gn)为0. 78-0. 94，在丝绳 Ia外周壁与螺旋管的内周壁的环形管腔内充满有透明的润滑油北。所述的透明玻璃为透明工程塑料或有机玻璃或钠钙玻璃。如图5、图6所示，螺旋管内管径P gn与螺旋管的螺旋环绕半径r的之比(P gn/ r)为 0. 15-0.05。如图1至图4所示，如果空间一点M在圆柱面x2+y2 = r2上以角速度ω绕轴ζ旋转，同时又以线速度ν沿平行于ζ轴的正向上升，那么点M构成的图形叫做螺旋线。螺旋曲线的参数方程如下
权利要求
1.一种含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置，包括导向滑轮、基座 (23)、悬吊装置、补偿机构(33)、钟罩(10)、液槽(16)和配重砣(31)以及螺旋管测微元件， 悬吊装置由设置有导轨的立柱(12)、承重悬吊柔绳(Ib)和导向滚轮(11)组成，内装有密封液(22)的液槽(16)与倒扣的钟罩(10)相配合，在钟罩(10)底端两侧安装的上部导向滚轮(11)与导轨相配合，钟罩(10)内的罩体上也配合安装着下部导向滚轮(15)；在钟罩 (10)底壁上安装有前程温度表(13)，在液槽(16)内设置着导气管(14)，导气管(14)的上端管口伸入钟罩(10)的储气腔，导气管(14)的下端穿过液槽(16)的槽壁连通外置于液槽 (16)的输气管(M)，在靠近液槽(16)的槽壁处的输气管04)上安装有测量钟罩(10)附近气压的前程压力表(21)，输气管04)连通给风管0 和排气管(观)，给风管0 通过截止阀06)连通风机、2Τ)的出风口，排气管08)通过调节阀(17)和管节09)连通大气， 在位于调节阀(17)与管节09)之间的排气管08)上安装有后程温度表(18)和后程压力表(19)，管节09)上安装有被校流量计(20)，倒扣的钟罩(10)其被置朝上的底端固接承重悬吊柔绳(Ib) —端，所述的补偿机构(33)为象限重量补偿机构，补偿机构(33)的下端铰接于固定座体(3 上，配合绕过以固定高度安装的前导向滑轮(9)和后导向滑轮(8b) 的上述承重悬吊柔绳(Ib)其另一端连接补偿机构(3 的上端，补偿机构(3 通过上述承重悬吊柔绳(Ib)吊住钟罩(10)；所述的螺旋管测微元件结构为管体Oa)沿等螺距d等螺旋环绕半径r的圆柱螺旋轨迹线设置且使其固定成为螺旋环绕的螺旋管，该螺旋管内配合设置着液体(3a)或者配合设置有受其管腔约束而与其等螺距圆柱螺旋轨迹线相适应的丝绳(la)，丝绳(Ia)外周壁与螺旋管的内周壁间隙配合，该丝绳(Ia)与螺旋管的内管壁动配合；其特征是后导向滑轮(8b)上还固装有与其同圆轴的绕线轮(8a)，所述的绕线轮 (8a)为槽轮(Sal)或卷筒(8a2)，绕线轮(8a)的轮体(36)的半径r。、后导向滑轮(8b)轮体(35)的半径rd以及管体Oa)的螺旋环绕半径r满足的数学关系为:rc=Td . + 4ττ2Γ2， 且使承重悬吊柔绳(Ib)在后导向滑轮(8b)绕过与其轮体(3 的圆周壁(35a)接触而形成的弧度Rad2与使丝绳(Ia)在槽轮(Sal)或卷筒(8U)上绕过与其轮体圆周壁接触而形成的弧度Rad1相同；穿在固定的螺旋管测微元件Ob)管内的丝绳(Ia)其上端固接在槽轮 (Sal)圆周槽内的底面槽壁(37a)上或固接在卷筒(8a2)外筒壁(37b)上，丝绳(Ia)的下端吊接有与钟罩(10)相配合的配重砣(31)，钟罩(10)通过承重悬吊柔绳(Ib)带动后导向滑轮(8b)转动，后导向滑轮(8b)再使与其同轴固装的槽轮(8al)或卷筒(8U)旋转收被向上吊起的丝绳(Ia)，被槽轮(8al)卷收上吊卷绕起的丝绳(Ia)需与其轮体(36a)的圆周壁(37a)相贴合或者被卷筒(8a2)卷收上吊卷绕起的丝绳(Ia)需与其筒体(36b)的外筒壁(37b)相贴合接触。
2.根据权利要求1所述的含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置，其特征是螺旋管测微元件Ob)外管壁上设置着沿其管体Oa)螺旋方向延伸的刻度Ok)；螺旋管测微元件Ob)被固装在固定座体(3 上，通过防变形支撑物(34)防止其管体变形，保持其螺距、螺旋半径不变，其中心轴线OE相对于水平面竖直设置。
3.根据权利要求1所述的含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置，其特征是螺旋管测微元件Ob)的上端通过弯管(7a)与其管体Qa)连通的的直管(7)；钟罩 (10)内配合安装的对称的下部导向滚轮(1 与竖直固定的导气管(14)外管壁滚动配合。
全文摘要
本发明公开了一种含有螺旋管测微元件的钟罩式气体流量计校验装置，包括导向滑轮滑轮、基座、悬吊装置、补偿机构、钟罩、液槽和配重砣以及螺旋管测微元件，螺旋管测微元件的管体沿等螺距等螺旋环绕半径的圆柱螺旋轨迹线设置且使其固定成为螺旋环绕的螺旋管，该螺旋管内配合设置着柔绳，丝绳外周壁与螺旋管的内周壁间隙配合，该丝绳与螺旋管的内管壁相动配合，钟罩与柔绳连接，钟罩上下移动时，柔绳在螺旋管内的长度则发生变换，以传统方式测得数据的位移精度通过螺旋管体内的柔绳的长度变化反应出来，所测量的流量精度可得到提高。本发明结构合理，可大幅提高流量的测量精度。
文档编号G01F23/02GK102564525SQ20111044649
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者郑云林 申请人:郑云林