流体换向装置及该装置导出导入时间差异补偿方法
【专利摘要】本发明公开了一种流体换向装置及该装置导出导入时间差异补偿方法，该方法包括：换向装置处于非工作模式的待切换状态ClArBl，进入工作模式，Ar、Bl不变，Cl变为Cr，即状态CrArBl；换向装置处于工作模式，从状态CrArBl转换到状态CrAlBl，状态CrAlBl转换到状态ClAlBl、状态ClAlBl转换到状态ClAlBr，ClAlBr是工作模式的待切换状态；换向装置处于工作模式的待切换状态ClAlBr，进入非工作模式Al、Br不变，Cl变为Cr，即状态CrAlBr；水泵停止工作，换向装置处于非工作模式，从状态CrAlBr转到状态CrArBr、状态CrArBr转到状态ClArBr、状态ClArBr转到状态ClArBl，ClArBl是非工作模式的待切换状态。本发明提供方法实现换向器换出和换入具有相同行程，消除了由行程不同引起的换向器换出和换入的时间差，提高了流量计检定的精度。
【专利说明】流体换向装置及该装置导出导入时间差异补偿方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及流量计检测校准领域，尤其涉及一种流体换向装置导出导入时间差异 补偿方法。
【背景技术】
[0002] 计量是工业生产的眼睛。流量计量作为计量科学技术重要组成部分，与国民经济、 国防建设、科学研究有密切的关系。做好这一工作，对保证产品质量、提高生产效率、促进科 学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当 今时代，流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。
[0003] 换向器作为静态质量法、静态容积法流量装置的重要组成部件，被广泛应用在水 流量、油流量及热能表流量装置的计量上。其工作原理是利用机械部件改变液体流动方向， 它的作用是保证液体连续流过被测流量计，准确计量流量计的测量时间。
[0004] 图1，为基于普通换向器的换向装置图，当换向装置从非工作状态进入工作状态 时，阀门104关闭，推动装置101推动换向器102从右（right)向左（left)，水经由换向装 置进入容器103;当其切向非工作状态时，换向器将从左（left)向右（right)，水经由换向 装置进入回水管104 ;当工作结束时，打开阀门105。
[0005] 记换向器从右向左越过分界线时间为，从左摆向右越过分界线的时间为 t^，质量流量9">较恒定，那么换向装置从非工作模式切换到工作模式的流量误差AQ1为：
[0006] Δ Q1 = -qm · tr ^! (I)
[0007] 换向装置从工作模式切换到非工作模式的流量误差AQ2为：
[0008] Δ Q2 = qm · r ⑵
[0009] 故由于换向装置换向时间带来的流量误差AQ为：
[0010] AQ = AQ^AQ2 = qm · t卜r_qm · tr -i = qjt! -r_tr -i) = qm · At (3)
[0011] 上式中At = 为换向装置正反行程时间不一致的换向时间差。
[0012] 上式表明，对于qm = Const,在I Δ 11 - 0情况下，Δ Q - 〇,即换向装置td、t卜r 越接近，流量误差Δ Q就越小。
[0013] 有关研究表明，由于换向器换向摆动具有较大机械行程，两次换向时间差At量 级达到几百ms，故要提高流量测量精度，必须克服时间差Λ t引起的误差影响。基于普通换 向器的换向装置换向时由于正反行程时间不一致带来的误差较大，是整个流量测量装置的 主要误差源，故有必要通过改进换向装置结构，最大限度地减少换向时带来的影响。
【发明内容】
[0014] 为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种流体换向装置及该装置导出导入 时间差异补偿方法，所述装置和方法实现更换工作模式下单向工作方式，巧妙地克服换向 时由于换向器机械往返时间不一致带来的影响，将其转换成换向装置单行程重复性问题， 提高流量测量精度。
[0015] 本发明的目的通过以下的技术方案来实现：
[0016] 该方法基于量器、换向器和至少两个换流器实现，设换向器处于左边和右边的状 态分别记为Cp (；，一换流器处于处于左边和右边的状态分别另一环流器处于左边和 右边的状态分别记为;其方法包括：
[0017] A换向装置处于非工作模式的待切换状态C1AA,进入工作模式，A,、B1不变，C1变 为C r，即状态CrArB1 ;
[0018] B换向装置处于工作模式，从状态C1AA转换到状态QA1B1，状态QA 1B1转换到状态 C1A1B1、状态C1A1B 1转换到状态C1A1Br, C1A1Br是工作模式的待切换状态；
[0019] C换向装置处于工作模式的待切换状态C1A1B,,进入非工作模式A1A不变，C 1变为 (；，即状态C1A1B^
[0020] D水泵停止工作，换向装置处于非工作模式，从状态C1AA转到状态(；AA、状态 CrArBr转到状态C1ArB r'状态C1ArBr转到状态C1A rB1, C1ArB1是非工作模式的待切换状态。
[0021] 与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：
[0022] 实现换向器换出和换入具有相同行程，消除了由行程不同引起的换向器换出和换 入的时间差，提1? 了流量计检定的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是现有技术基于普通流体换向器的换向装置结构示意图；
[0024] 图2是本发明提供的流体换向装置结构示意图；
[0025] 图3是保证流体换向装置具有相同正反换向时间的方法流程图。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发 明作进一步详细的描述。
[0027] 如图2所示，为相同正反换向时间的流体换向装置原理图。针对提出存在问题，对 装置结构进行改进，添加了换流器A201、换流器B202,可克服At影响，设换向器、左右换流 器分别为C、A、B，换向器C处于左边（left)、处于右边（right)的状态分别记为C 1Xp换流 器A处于左边（left)、右边（right)的状态分别记为Ap 换流器B处于左边（left)、右 边（right)的状态分别记为VB,。
[0028] 参见图3,为保证流体换向装置具有相同正反换向时间的方法流程，由流程图分析 可知：
[0029] ①由于换流器A(或B)改变状态时，换向器C总是接向换流器B (或A)，且其状态 都保持不变，故此时工作模式不发生转变，使得换流器A (或B)正反行程不一致性对整个换 向装置带来流量误差；
[0030] ②由于换向器C状态从(；到C1时，换流器A、B都是处于同一状态，故此时其工作 模式不变，处于连续工作状态；
[0031] ③换向装置更换工作模式时，换向器C状态都是从C1到(；即从左到右，实现换向 器单向更换工作模式。
[0032] 设装置处于待切换状态，那么：
[0033] ①进入模式时ApB1不变，C1变为(；，即状态C rAJ1，设换向器C进入工作模式（即 第一次从状态C1越过分界线到达状态(；）的时间为tp/，质量流量，较恒定，则换向装 置从非工作模式切换到工作模式的流量误差Λ Q1'为：
[0034] AQ1' = -qm * (4)
[0035] 从状态C1ArB1到状态C 1A1B1、状态C1A1B 1到状态C1A1B1、状态C1A 1B1到状态C1A1Br，换 向装置均没有带来由于换向带来流量误差，C 1A1B^又是待切换状态。
[0036] ②由待切换状态C1A1Bp进入非工作模式，Ap 不变，C1变为(；，即状态QA1Bp设 换向器C进入非工作模式（即第二次从状态C 1越过分界线到达状态(；）的时间为tp/， 质量流量qm较恒定，则换向装置从工作模式切换到非工作模式的流量误差Λ Q' 2为：
[0037] Δ Q'2 = qm · t卜 r" (5)
[0038] 同理，从状态C1A1Br到状态CrArB r、状态CrArBr到状态C1AA、状态C 1AA到状态 C1AA，换向装置均没有由于换向带来的流量误差，C1AA又是待切换状态。
[0039] 因此，在一个完整工作周期内，由换向装置带来的流量误差AQ'为：
[0040] AQ，= AQ/+AQ，2 = -r" -/ = -r" -t! -/ ) = (6)
[0041] 上式中AC = tn" -tp/为换向装置两次相同单向行程的换向时间差。
[0042] 由于 At'〈〈At,则流量误差 AQi〈〈AQ。若 h -/ = 1:卜/ , =>Δ0 = Ο，即 换向装置换向时的流量误差为零。
[0043] 若水流流场变化，或者推动装置不稳定，都会对换向器的重复性造成削弱，此时会 导致tp/与tp/不重复，但At'重复性（量级几 ms)相较原来的At(量级几百ms) 已经有显著减低，本装置有效地消除换向器导出、导入时间对流量测量的影响，大大提高流 量测量精度。
[0044] 虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采 用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属【技术领域】内的技术人员，在不脱离本 发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化， 但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1. 流体换向装置导出导入时间差异补偿方法，其特征在于，该方法基于量器、换向器和 至少两个换流器实现，设换向器处于左边和右边的状态分别记为 C1、（;，一换流器处于处于 左边和右边的状态分别另一环流器处于左边和右边的状态分别记为氏3^其方法包 括： A换向装置处于非工作模式的待切换状态QAA，进入工作模式，不变，Q变为C,， 即状态(；ΑΛ ; Β换向装置处于工作模式，从状态C人Βι转换到状态，状态(；ΑΑ转换到状态 QAA、状态QAA转换到状态CABr，CABr是工作模式的待切换状态； C换向装置处于工作模式的待切换状态进入非工作模式心、不变，Q变为(；， 即状态(；ΑΑ ; D水泵停止工作，换向装置处于非工作模式，从状态CAB,转到状态C,A,B,、状态 转到状态状态转到状态是非工作模式的待切换状态。
2. 根据权利要求1所述的流体换向装置导出导入时间差异补偿方法，其特征在于，所 述步骤A中，设换向器进入工作模式即第一次从状态Q越过分界线到达状态(；的时间为 tp/，质量流量9111较恒定，则换向装置从非工作模式切换到工作模式的流量误差AQi'为 AQi' = 1 · t卜r'。
3. 根据权利要求1所述的流体换向装置导出导入时间差异补偿方法，其特征在于，所 述步骤B中，所述换流器改变状态时，换向器总是接向不同的换流器，且状态保持不变，此 时水流入量器，使得换流器正反行程不一致性对整个换向装置带来流量误差；换向器状态 从(；到Q时，所述换流器处于同一状态，此时水流入量器，处于连续工作状态，使得换向器 状态从(；到Q时，不会对整个换向装置带来流量误差。
4. 根据权利要求1所述的流体换向装置导出导入时间差异补偿方法，其特征在于，所 述步骤C中，换向器C进入非工作模式，即第二次从状态q越过分界线到达状态(；的时间 为tp/，质量流量(^恒定，则换向装置从工作模式切换到非工作模式的流量误差AQ' 2 为：aq'2 = qni · t卜r"。
5. 根据权利要求2或4所述的流体换向装置导出导入时间差异补偿方法，其特征在于， 所述流体换向装置模式切换误差，在一个完整工作周期内，由于换向装置换向时间带来的 流量误差Λ Q'为： AQ' =AQ' 汴八。' 1·、- / =9^ - / _t卜r'）=9^41。
6. 根据权利要求1所述的流体换向装置，其特征在于， 所述换向器与所述换流器连接； 所述换流器分别连接有量器和回水管； 所述换向器连接设置有推动装置。
【文档编号】G01F25/00GK104236684SQ201410549017
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】潘云飞, 杨茹, 万勇, 卢嘉敏, 陈汉松 申请人:广州能源检测研究院