一种具有控制设备的pVTt法气体流量标准系统的制作方法

本发明涉及的流量标准技术领域，尤其涉及一种具有控制设备的pvtt法气体流量标准系统。

背景技术：

为有效开展气体能源仪表的检测工作，我国气体流量标准装置的建设进入了高速发展期，但由于生产企业技术水平的差异性，导致标准装置质量良莠不齐，同时标准器的送检问题也日益突出。结合我国气体流量仪表量值溯源现状以及能够满足多个行业对气体流量标准装置有效快速进行溯源需求的形势下，研制流量范围宽、准确度高，具有正压与负压两种检测工况，且可对音速喷嘴与高等级标准表进行量传的pvtt法气体流量标准装置很有必要。

目前我国拥有具有控制设备的pvtt法气体流量标准系统的单位其装置均在常压和微正压下工作，检定流量最大只达到1300m³/h，已不能满足实际需求。且0.2级高精度标准气体流量计已广泛用于气体标准置中，但缺乏科学合法的标准装置提供有效溯源。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种具有控制设备的pvtt法气体流量标准系统，准确度优于0.1％的正压具有控制设备的pvtt法气体流量标准系统，且能够同时实现正压和常压下检校音速喷嘴，以及能够对0.2级的标准气体流量计进行标定。

本发明的有益效果：扩大可检喷嘴的范围，具有检测范围大、准确度高、具有正压和负压两种检测状态，提高效率，且可对音速嘴和高等级标准表进行量传，既可检定(校准)临界流文丘里喷嘴标准器，还可检定(校准)高精度气体流量计(如气体腰轮流量计、科里奥利质量流量计、气体涡轮流量计等)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一种实施例所示34m³标准容器的原理结构示意图；

图2为本发明第一种实施例所示34m³标准容器的气源系统原理结构示意图；

图3为本发明第一种实施例所示34m³标准容器的应用于气源系统的整体原理结构示意图；

图4为本发明第一种实施例所述气源系统中正压气源的整体结构示意图；

图5为图3中a模块的放大示意图；

图6为图3中b模块的放大示意图；

图7为图3中c模块的放大示意图；

图8为图3中d模块的放大示意图；

图9为本发明第二种实施例所示34m³、3m³和0.1m³构成标准容器组应用于气源系统的整体原理结构示意图；

图10为图9中e模块的放大示意图；

图11为图9中f模块的放大示意图；

图12为本发明第二种实施例中控制系统结构示意图；

图13为本发明第二种实施例中控制系统实现的流程结构示意图；

图14为本发明第三种实施例中所述可调开度气动阀的整体结构示意图；

图15为本发明第四种所述安全防护罩的整体结构示意图；

图16为本发明第四种所述安全防护罩立体视角整体结构示意图；

图17为本发明第四种所述安全防护罩立体仰视的视角整体结构示意图；

图18为本发明第四种所述安全防护罩剖视结构示意图；

图19为本发明第五种实施例所述电控柜的整体结构示意图；

图20为本发明第五种实施例所述排线机构的结构示意图；

图21为本发明第五种实施例所述元件安装组件的结构示意图；

图22为本发明第五种实施例所述断路器的整体结构示意图；

图23为本发明第五种实施例所述断路器另一视角下的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例中提供的一种具有控制设备的pvtt法气体流量标准系统，能够在正压、负压两种工况下使用，共用一套管路、数据采集、传输、处理和控制系统，可独立或者同时开展检测工作，且能够对高精度气体流量计(如0.2级气体腰轮流量计、科里奥利质量流量计、气体涡轮流量计等)检定(校准)。该装置包括标准容器100、夹表系统200、流量调节系统、气源系统300、控制系统以及管路系统400。具体的，上述各部件通过管路系统400进行开环或闭环连接，形成管道通路，其中标准容器100采用现有存在的整体撬装结构，橇装式结构是指将功能组件集成于一个整体底座上，可以整体安装、移动的一种集成方式；所谓撬装是由设备的移动、就位使用撬杠就可方便地进行，包括与标准容器100对应安装的检定台位且标准容器100配置温度恒定保障组件101，本实施例中采用现有技术的水夹套式恒温设置，用于标准容器100四周的温度控制。

如图1～4所示，本实施例中涉及34m³标准容器pvtt-101为例说明该气体流量标准装置的原理和过程。具体的，本实施例中该装置还包括设置于34m³标准容器pvtt-101上游的夹表系统200，通过管路系统400分别与34m³标准容器pvtt-101、夹表系统200连接的气源系统400，以及用于装置整体控制的控制系统。进一步的，参照图1中，34m³标准容器pvtt-101采用整体撬装结构设置于检定台位上，并配置有温度恒定保障组件101，该温度恒定保障组件101采用现有存在的水夹套式恒温装置，包括设置于标准容器pvtt-101上方的水循环贮水槽，夹套于34m³标准容器pvtt-101器壁表面的水循环流路和变频器sv-101，以及用于水循环动力源的泵pu-101。夹表系统200设置于移动式架台上，该移动式架台为现有中存在的可移动式的载台，本实施例中夹表系统200包括被检表、伸缩管tps1、以及可调流量喷嘴fcn-101。管路系统400包括主管路401和汇集管支路402，主管路401用于夹表系统200、标准容器100、气源系统300三者间的连通；汇集管支路402为主管路401上的若干分支管路，将气源系统300的气压流路分支，用于各分支路的管道压力，为了更好的去理解本发明，

图中将主管路401中与气源管路连接的部分示意为第一支路b1、第二支路b2以及第三支路a，由第一支路b1的最上游依次设置有消音器、起始气动阀av-101、伸缩管tps1、喷嘴、三通阀3wv-101、34m³标准容器pvtt-101、可调开度阀ldv-101以及管末气动阀lcv-101，且本实施例中设置相应的测量装置，包括伸缩管tps1与喷嘴之间设置的温度传感器tt101、压力传感器pt101，以及温度值显示仪表ty101、压力值显示仪表py101，由上述传感器采集测量数据后在温度值、压力值显示仪表上显示对应检测的数值。其中压力传感器pt101为现有的ptx5072型号的传感器；本实施例还包括用于测量34m³标准容器pvtt-101温度和压力的温度传感器tt102、压力传感器pt102和用于温度控制的水循环管路sv101，且位于此处的温度传感器tt102与数据接口eiu102a连接，数据接口eiu102a能够与串口服务器连接，对采集的数据进行共享和分析；还包括用于测量水循环贮水槽温度的温度传感器tt601、温度值显示仪表ty601。按上述位置关系连接完成后，第一支路b1、第二支路b2分别与气源系统中负压气源302连接，第三支路a位于起始气动阀av-101、伸缩管tps1之间，与正压气源301连接。本实施例中工作原理：首先将三通阀3wv-101与第一支路b1的开关打开，与夹表系统200端关闭，通过气源系统300对34m³标准容器pvtt-101进行一级抽真空操作，当34m³标准容器pvtt-101内温度、压强数值显示稳定后，再次利用气源系统300对标准容器100进行正式抽真空作业，延迟一段时间后，系统对采集的温度、压强数据进行判断是否进行试验，当标准容器100内温度稳定后，通过第一支路b2进行细抽，创造音速喷嘴的临界状态。该过程中各阀门均为正压气源301连接的气动阀门，当然不排除使用电控阀或者液动阀门的可能。

参照图2，为本实施例提供的气源系统原理结构示意图，具体的，该气源系统300包括正压气源301和负压气源302，正压气源301不仅能够作为正压检定状态下的气源，且还为本实施例中涉及的气动阀提供开启或关闭动力。首先正压气源301包括设置于地下室内依次连接的空气压缩机、冷却机、干燥机以及手动阀mv501；设置于地下室上层与手动阀mv501依次连接的5m³高压贮气槽vt-601、36m³高压贮气槽vt-602、26m³高压贮气槽vt-603以及热交换器、设置于热交换器末端的湿温度仪表ht600，且各高压贮气槽都配置温度、压力传感器，与上述标准容器设置的检测仪表相同，本实施例中正压气源301的管路上还设置汇集管hd，通过不同压力段管路支出的汇集管hd，气动阀通过管路与汇集管hd连接，实现气动阀的开启和关闭，其中正压气源301的管路位于26m³高压贮气槽vt-603上游端设置由有流量调节阀cv-101、cv-102，通过调节阀的开度对流量进行调节，以及与流量调节阀cv-101、cv-102以及对应管路温度、压力传感器连接的控制器pic501、pic502，用于控制管路中温度和压力参数。进一步的，负压气源302包括与上述第一支路b1、第二支路b2连接的水环式抽真空泵vp-101、干式抽真空泵vp-102，且管路间同样采用气动阀、手动阀进行控制，管路上也设置压力传感器pt504进行管路压力检测。抽真空作业分为两级，首先使用水环式抽真空泵进行粗抽真空作业，然后采用干式抽真空泵进行二级抽真空作业。完成后，开始进行试验的准备工作。

参照图3中为34m³标准容器台位应用于夹表系统200、气源系统300以及通过管路系统400连接的整体原理结构示意图，34m³标准容器无论是正压、负压检定状态下共用一套管路系统400和气源系统300，且由正压气源301提供管路中气动阀的开关动力，为了更清楚的表示以及便于本领域人员理解，将其分为a、b、c、d四个部分，并参照图5～7中所示分别为这四部分的放大示意图。

参照图4中，本实施例中提供了本发明涉及气源系统300中的正压气源301的具体结构示意图，正压气源301包括动力装置301a、空压机301b、后部冷却器301c以及稳压储气罐301d，动力装置301a与空压机301b能够提供机械能，通过空压机301b将机械能转变为气压能后进入稳压储气罐301d中，且后部冷却器301c用于回收冷却空压机301b作业过程中产生的热能。还需要说明的是，正压气源301还包括联轴器301e、空滤器301f、流路管道301g、管道阀门301h、压力表301i以及出口管道301j。具体的，动力装置301a为执行机械，其作为执行机构是系统的能量输出装置，例如气缸和气马达，它们将气体的压力能转换为机械能，并输出到工作机械上去，而空压机301b为压缩空气的发生装置，其主体部分是空气压缩机，它将动力装置301a的机械能转换为空气的压力能并经净化设备净化，为各类气动设备提供洁净的压缩空气，且动力装置301a与空压机301b之间通过联轴器301e连接实现机械能的传输；空滤器301f包括设置于空压机301b前端和后端，分别用于空气进入空压机301b时和流出空压机301b时的空气净化，然后产生的高压气体进入稳压储气罐301d进行存储；后部冷却器301c将空压机301b运作产生的热能进行冷却回收利用，本领域技术人员不难理解的是，上述各部件间都通过流路管道301g进行连通，以及各管道间相应设置管道阀门301h和压力表301i，管道阀门301h用于控制管道开启、流量等，压力表301i用于监控正压气源301的运行参数。参照图1～3所示意，通过本实施例提供的正压气源301产生的高压气体通过出口管道301j依次进入冷却机、干燥机以及多级高压贮气罐中，为整个气体流量标准装置提供作业的正压气源。

实施例2

本实施例中为了提高检测的效率以及适应不同规格的检测，在本实施例中与第一个实施例中不同之处在于：具体还包括检定台位规格分别为0.1m³标准容器台位、3m³标准容器台位以及34m³标准容器台位；分别对应0.1m³、3m³以及34m³标准容器，不同规格的标准容器100构成标准容器组，其中3m³、34m³标准容器采用水夹套式恒温装置，0.1m³标准容器采用水浴式恒温装置，三者可同时或独立开展检测作业。参照图9～11中，其中图10、11为图9中e、f模块的放大示意图，其中e为3m³标准容器、f为0.1m³标准容器与34m³标准容器台位并列设置共用一套被检仪表试验设备。具体的，标准容器100采用现有存在的不同体积规格的标准容器，为满足短时间内温度的稳定和均匀，其中34m³和3m³标准容器采用水夹套式设计，并为其配套设置经计算体积的水槽及水循环管路，本实施例中作为优选，将34m³和3m³标准容器的水夹套根据计算结果分别分割成六个和四个独立腔室，每个独立腔室的进水管道均配置涡街流量计与阀门的组合单元，实时监控并调节每个腔室的进水流量，最大程度提高夹套内水循环水量均一化，确保标准容器内温度在稳定过程中协同化，并最终确保标准容器内温度稳定的均一化，每个水域夹套的水流量经过特别设计，目标是将标准容器内气体温度的稳定时间控制在90min以内，0.1m³标准容器采用水浴式设计，安放于特别设计的水浴槽内。

进一步的，本实施例中还包括设置于标准容器组上游的夹表系统200，且每个夹表系统200均对应连接一规格的标准容器，从而每个夹表系统200能够独立或者同时开展检测工作，而夹表系统200还包括被检喷嘴和标准表，二者与管路系统400间采用管道式安装方式，且每个管道及每个规格的标准容器处均设置测量仪表，本实施里中测量仪表包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器，温度传感器采用pt100a级铂电阻，0～50℃，mpev≤0.1℃，分度值不大于0.01℃；所述压力传感器采用0.025级压力变送器；湿度传感器采用数显温度计，测量范围：10％～99％rh，允许误差±2％rh。标准容器内的压力测量选用不确定度为0.01％(0～700)kpaabs的变送器，管道压力测量选用不确定度为0.04％、(-30～700)kpag的变送器；大气压力测量需用不确定度为0.02％、(75～125)kpaabs的变送器。同样的每个标准容器100内温度测量的准确度至关重要，现有中基准容器(相当于本实施例中标准容器)内科学均匀分布测温点，推荐选用okazaki高精度四线制铂电阻，两端各引出两根导线，其中两根作为恒电流输入信号线，为提供恒定的1ma基准电流，另外两根信号线用来测量其的电压值，测量回路独立分开，由于采用了输入、输出、电源三隔离，大大降低引线电阻对其测得电阻值的误差，准确度为0.05℃、量程为0～50℃，同时，测温探头直径小于3.5mm，可有效减少热阻，能迅速反应温度的变化。

由于标准容器100内应多点科学分布测温点，因此34m³标准容器，每立方米不少于1个测温点，总数不少于40个测温点，3m³标准容器时，测温点不少于8个，0.1m³标准容器，测温点不少于4个，以减小由于标准容器内气体温度的不均匀所造成的测量不确定度，标准容器100内的压力测量选用不确定度为0.01％(0～700)kpaabs的变送器，管道压力测量选用不确定度为0.04％、(-30～700)kpag的变送器；大气压力测量需用不确定度为0.02％、(75～125)kpaabs的变送器。

本实施例中提出上述3个不同规格的标准容器100通过管路系统连接并列后在正压和负压两种工况下共用一套被检仪表试验管路，共用一套数据采集共用一套数据采集、传输、处理和控制系统，具有独立的气源，依照质量守恒原理，通过标准装置质量流量与被检表的示值比较，完成被检表的检测，可独立或者同时开展检测工作。当然本实施例中应当还包括控制系统，以及用于管路流量控制的流量调节系统。具体的流量调节系统实际为上述第一个实施例中的各阀门控制组件(即气动阀)，与各标准容器以及管路间对应连接，且流量调节系统还包括有流量连续可调的临界流发生装置，采用连续控制临界流喷嘴流量的技术。阀门控制组件在自动检定状态下，通过控制系统能够选择开关相应阀门，并且通过限位开关保证阀门的开关到位，且阀门控制方式为气动、电动或者液动，显然的，本实施例中管道阀门的控制方式为气动开闭方式，和标准容器100相连的阀门采用气动截止和气动开闭球阀的双阀门组合方式，确保在高真空试验状态及高压试验状态下的气体零泄漏，和标准容器100相连三通阀是整套装置不确定度水平的主要因素，该装置采用日本进口并获得专利的产品，三通阀换向时间满足δt≤1×10-4，达到忽略不计要求；设计使用高精度的激光传感器对三通阀换向时间进行测量记录，根据三通阀换向时间的实测记录，三通阀理论设计换向时间误差小于1ms。以此实现管路控制。本实施例中不难发现，当然还应当包括时间测量单元，其采用现有技术，时间测量单元的计时应准确可靠，引起时间测量不确定度的因素有两种：一是晶体振荡频率的稳定度；二是计时器计时的a类不确定度，采用现有晶振传感器，分辨力小于0.1ms，晶振8h的稳定度要优于1×10^-6，时间测量合成不确定度为urel＝0.001％(k＝2)。通过以上各模块单元的设计配，装置瞬时流量的不确定度计算公式为u1＝(u²v+u²t+u²p+u²t+u²z+u²δt+u²δm)^1/2，式中：标准容器容积的相对标准不确定度uv＝0.025％；时间测量的相对标准不确定度ut＝0.001％；压力测量的相对标准不确定度up＝0.01％；温度测量的相对标准不确定度ut＝0.017％；气体压缩系数的相对标准不确定度uz＝0.005％；以及三通阀的时间系统差相对标准不确定度uδt＝0.01％；压力测量的相对标准不确定度uδm＝0.005％；合成的瞬时流量相对不确定度u1＝0.0335％，扩展不确定度urel＝0.067％(k＝2)。

该套装置设计在负压法下可检定的被检表流量范围为(0.2～1600)m³/h，正压法下可检测流量范围为0.5～400m³/h，正压法压力为0.6mpaabs。1m³及以上的标准容器的相对扩展不确定度为urel＝0.07％(k＝2)，1m³以下标准容器的相对扩展不确定度为urel＝0.1％(k＝2)；装置运行时室内温度控制在15℃～25℃，温度稳定度为：±2℃/24h，±0.5℃/1h。该套装置的设计充分考虑了各部分的合理匹配，严格设计、配置准确度有保证的模块单元，确保整套装置的不确定度；正负压法均可实现检定，并为后期的标准表法预留合适的扩展接口及空间，达到充分考虑装置使用的标准性、安全性，并且合理布局，满足环保降噪提高效率的要求。

进一步的，对控制系统的实现进行说明，本实施例中控制系统采用现有pic或plc控制器(可编程中断控制器)，对应图示中的pic附图标记。进一步的，根据现有控制系统中需要说明的是，控制系统包括上位机、下位机、数据采集和执行器；其中上位机为采用labview软件编写控制程序的pc，能够在人机交互界面设定温度值、流量值，控制装置运行和停止，且上位机通过以太网协议实现与下位机之间数据的接收、发送，可根据所测数据生成对被检流量计的检定报告；下位机包括可编程控制器plc、ad模块和da模块，ad模块将温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量计输出的模拟信号转化为数字信号传输至可编程控制器plc，实现数据的采集；da模块将数字信号转化为模拟控制信号输出，实现对执行器的控制。数据采集包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、标准流量计和被检流量计，输出信号为模拟信号。执行器部分与上述阀门控制组件适应，其包括气动调节阀门、变频器、功率控制器和温湿度调节器，变频器通过接收plc所输出的信号，控制风机的转速，气动调节阀通过接收电流模拟信号调节开度，二者共同作用实现对流量的控制，功率控制器与温湿度调节器通过接收标准模拟信号，分别控制流出热交换器的气体温度和环境温度控制室内的温度。

参照图12中，本实施例控制系统例如可以采用集中管理、分散控制、数据共享的结构，工业以太网用于实现管理层和车间层的控制器之间或控制器与pc之间的通信，一般数据量较大、传输距离较远、传输速率快，适用于环境恶劣和抗干扰要求高的工业现场。本装置通过使用3台现有存在的温度检测装置，分别对3个定积槽(对应3个不同规格的标准容器100)内部温度进行实时检测，并且将数据传到上位机，这样就可以实现数据共享。本装置还采用了3台压力检测仪，对3个定积槽内的压力进行数据采集，以实现数据共享；以及在热交换器和大气中，分别使用湿度检测仪和温湿压一体检测仪实时采集数据并共享；同时使用3台t4cu，分别对所采集的数据进行分析，从而判断试验是否完成。首先，在试验完成后将这些数据传送到上位机中，然后给出被检表的各项详细参数，最后将其上传到指定的数据库中。这3台t4cu分别操作3个三通阀，控制整个试验流程，并且在试验过程中与3台pc机共享数据。以上所有的数据通过一个16口的串口服务器实现，使用的协议是rs-485。

参照图13中流程图，一并参照图1～11中，基于plc的控制原理实现如下：第一级抽真空的流程主要按照plc的控制顺序设计。在对定积槽(即上述标准容器100)抽真空时，先分别开启水环式真空泵、bv105和bv102，使真空泵先开启运行；在延迟一段时间后，关闭bv102，再分别打开bv103、ldv101和lcv101，由此开始对定积槽进行抽真空作业。为了确保罐内压力稳定，当定积槽内部压力达到预设要求后，还需等待一段时间。当压力到达一定的要求后，关闭ldc101、lcv101和bv103，打开bv102，并且等待上述阀门到位的信号；最后，停止vp101和bv102，此时第一级抽真空工作基本完成，需要监控定积槽内部压力；如果设备异常，则要终止试验；试验终止必须按照一定流程，以防设备损坏；同时要在上位机显示此时装置正处于试验终止状态；第二级抽真空与第一级抽真空十分相似，区别在于首先使用了干式抽真空泵，所以使用的管路不一样，干式真空泵启动后，开启bv104对定积槽进行抽真空作业。在进行正式的流量计检测试验前，还需要进行准备工作，准备流程是极其重要的，它将直接影响流量计检测试验的成功与否，其主要是由用户选择使用负压法或正压法进行试验，只要在上位机进行选择就可以使下位机plc对装置进行实际操作。进一步的，当使用负压法时，打开av101，此时管路与大气压直接接触；当选择使用正压法时，打开av102，使定积槽与储气罐相连，依次进行流量计检测试验。本实施例还包括使用labview设计监视系统画面，其中包含3条管路画面，用于整个试验的进程。同时，操作员能够从监视画面直接操作整个系统，也能从监视系统画面得知设备发生异常，从而适时地作出调整；有必要时，可紧急关闭整个设备。

如图1～11中，图中涉及的附图标记如下：(注：lcv-201与lcv201等同，其它同理)

实施例3

参照上述实施例中，本发明所述的具有控制设备的pvtt法气体流量标准系统中可调开度气动阀，图中示意为cv101或者cv102，用于正压管路流量控制，现有中气动调节阀以压缩气体为动力源，以气缸为执行器，并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀、储气罐、气体过滤器等附件去驱动阀门，能够通过调节开度的方式实现开关量或比例式调节，来调节管道介质的：流量、压力、温度、液位等各种工艺过程参数。需要说明的是，本实施例中气动活塞执行机构采用压缩空气作动力源，即采用气源系统300产生的气源通过管路与气动调节阀之间连通，且通过阀内活塞的运动带动阀杆进行上下运动，达到使阀门的启闭。本领域技术人员应当理解的是，在实际过程时，一是气动调节阀安装位置，距地面要求有一定的高度，阀的上下要留有一定空间，以便进行阀的拆装和修理，对于装有气动阀门定位器和手轮的调节阀，须保证操作、观察和调整方便；二是调节阀应安装在水平管道上，并上下与管道垂直，一般要在阀下加以支撑，保证稳固可靠；且安装时，当调节阀的口径与工艺管道不相同时，应采用异径管连接，在小口径调节阀安装时，可用螺纹连接，避免给调节阀带来更大的附加应力，三是要设置旁通管道，目的是便于切换或手动操作，可在不停止作业的情况下对调节阀进行检修。

因此本实施例采用的可调开度气动阀如图14所示，示意出了本实施例可调开度气动阀的整体结构示意图，其包括阀门500、气动活塞600以及阀盖单元700，三者之间的安装结构可参照现有技术中采用螺纹嵌入或者使用螺栓固定的方式。具体的，阀门500是一种关闭件为平行闸板的滑动阀，其关闭件可以是单闸板或是其间带有撑开机构的双闸板，闸板向阀座的压紧力是由作用于浮动闸板或浮动阀座的介质压力来控制，如果是双闸板平板闸阀，则两闸板间的撑开机构可以补充这一压紧力，且平板闸阀按驱动方式可分为手动平板闸阀、气动平板闸阀及电动平板闸阀。而本实施例为单阀板，且通过气动活塞600来驱动阀门500的开启或者关闭，由于本实施例中采用的是气压为动力的活塞，因此能够使用橡胶材料，因为相对的液动方式会导致橡胶材料使用时间长后会老化，导致密封泄漏，存在一定的安全隐患的问题。进一步的本实施例中气动活塞600还包括具有滑动空间的腔体601、活塞本体602、阀杆603以及指示杆604，活塞本体602设置于腔体601内且为一体式实心结构，阀杆603上端与活塞本体602连接，其下端与设置于阀门500内的阀板501相连接。需要说明的是，活塞本体602能够在腔体601内发生上下滑动，通过向腔体601一端内注入液压或者气压导致腔体601内压强增大，从而推动活塞本体602向压强较小的一端移动，反之同理，且阀盖单元700如图中的示意，采用螺栓固定的方式安装于阀门500的两端。进一步的，在本实施例中，阀门500还包括管道502、阀腔503以及阀座504；阀腔503与管道502十字连通，不难理解的是，管道502对应的是本发明所述的具有控制设备的pvtt法气体流量标准系统中气源管道，气动阀门用于管道的流量控制。阀座504设置于阀腔503内，阀板501设置于阀座504内且被阀杆603上下带动，实现阀座504的开启和关闭，阀盖单元700还包括设置于其上下端的上阀盖701和下阀盖702；上阀盖701上端设置安装部701a，安装部701a插入下安装口中通过螺纹配合安装，且阀杆603穿过上阀盖701与阀板501连接；下阀盖702还包括与阀门500底端连接的尾盖702a、嵌套设置于尾盖702a内的尾罩702b以及设置于尾盖702a和尾罩702b内的尾杆702c。此处设置尾杆702c的目的是在阀腔503有压力的情况下，阀板501受力平衡，确保处于阀门全开或全关状态，避免阀板收到介质的压力而向上移动。

需要说明的是，活塞本体602、阀杆603以及指示杆604之间的上下安装方式可以采用螺纹安装方式，可参照现有技术实现，同时本领越人员不难预见，阀杆603和指示杆604还能够合并为同一体的伸缩杆，即合并的伸缩杆整个贯穿活塞本体602的上下两端，两端伸出的部分为本实施例中的阀杆603以及指示杆604，且活塞内必然存在密封组件用于密封该气动活塞，同样可参照现有技术实现。再进一步的，气动活塞600还包括设置于外侧壁的上进压口605、下进压口606以及设置于上、下端的上开口和下安装口；上进压口605、下进压口606分别连接压力源，通过不同的压力推动活塞本体602位于在腔体601内移动；指示杆604一端与活塞本体602连接，另一端穿过上开口内且通过密封块实现密封防止泄露；阀杆603一端与活塞本体602连接，另一端穿过下安装口后与阀板501连接，同样的对于阀杆603在下安装口内也是具有与密封块相同的密封结构进行密封。应当说明的是，安装部701a插入下安装口中通过螺纹配合安装，同样采用螺纹安装方式，可参照现有技术实现，以及上进压口605、下进压口606与外接压力源连接，且腔体601被活塞本体602区分为上腔和下腔，上进压口605连通上腔，下进压口606连通下腔，当上腔内压力与下腔内压强不一致时，会驱动活塞本体602向压强较小的一端移动，因此实现带动阀杆的运动。

实施例4

如图15～18的示意，参照上述实施例中，在气动活塞600的上方设置有上开口607，而指示杆604一端与活塞本体602连接，另一端穿过上开口607进行上下滑动，在活塞进行作业时，由于上开口607裸露在空气中，因此恶劣环境下的空气中会存在大量的灰尘颗粒掉落至上开口607中，从而指示杆604与上开口607之间的相对运动间隙中掉落的灰尘导致二者的运动磨损增加，即使加入润滑油也会存在一定的颗粒磨损，严重影响活塞的使用效果和寿命。因此为了有效减少由上开口607处落下灰尘造成的磨损，本实施例与上述实施例不同之处在于：上开口607上方设置安全防护罩800，该安全防护罩800用于上开口607的防尘，且指示杆604裸露在外不断做伸缩运动对外界操作人员具有一定的安全威胁，因此安全防护罩800还具有针对指示杆604的安全防护作用，此处还需要说明的是，安全防护罩800与上开口607之间的安装方式采用现有技术实现，本领域技术人员不难发现，例如安全防护罩800的底部设置开口向内且内表面带有母螺纹的槽，同时上开口607向上凸起的延伸部正好对应插入带有母螺纹的槽中，并在上开口607外侧壁上设置公螺纹与设有母螺纹的槽之间进行配合，当将安全防护罩800转入上开口607上时，即可实现二者之间的安装；又例如直接将安全防护罩800套于上开口607上后，在安全防护罩800底面四周设置螺栓，用螺栓将安全防护罩800的底面和气动活塞600的相互接触的上顶面之间安装连接，上述安装方式本领域技术人员结合现有技术完全能够实现，因此本实施例此部分未在图中示意。

进一步的，安全防护罩800还包括罩体801、设置于罩体801内的联动组件802以及与联动组件802连接且设置于罩体801外侧的翻转组件803，且联动组件802与指示杆604连接，指示杆604随着活塞本体602进行上下运动，从而带动联动组件802发生联动，联动组件802的左侧端与翻转组件803相抵触，伴随着活塞的运动将翻转组件803抵触翻转，从而还能够用于指示活塞的运动行程。

更加具体的，罩体801为圆筒状，其侧壁上开设伸出槽801a，位于伸出槽801a的上方设置遮挡板801b，该遮挡板801b被设置于罩体801内壁的纵向导轨801b-1限位，不难发现纵向导轨801b-1为“l”型的挡板，其能够位于导轨内发生纵向上的滑动，且遮挡板801b的横向的宽度大于伸出槽801a横向槽口宽度大小，因此遮挡板801b下降时能够将伸出槽801a的槽口相对应的部分遮挡有效减小灰尘由伸出槽801a进入罩体801内；以及位于伸出槽801a的下方向内沿延伸设置支撑板801c，用于支撑联动组件802，该联动组件802包括对接杆802a、升降板802b、第一联动杆802c、第二联动杆802d以及抵触滚轮802e，应当说明的是，对接杆802a插入指示杆604内螺纹方式安装，因此与指示杆604能够保持同步的上下运动，该安装方式参考安全防护罩800与上开口607之间的安装，且本领域技术人员结合图8的示意不难发现，当安全防护罩800嵌入上开口607上进行转动安装时，对接杆802a可以插入指示杆604内进行同步的转动安装，当然，可以通过螺纹深浅比例设置不同的方式，可以是安全防护罩800嵌入上开口607进行转动一定路程后，对接杆802a与插入指示杆604之间开始螺纹配合或者同步，均可实现。进一步的，对接杆802a的顶端与升降板802b相连接，从而指示杆604、对接杆802a以及升降板802b能够保持同步的上下运动；第一联动杆802c一端通过第一轴座802c与升降板802b铰接，另一端与第二联动杆802d的一端通过抵触滚轮802e铰接，且第二联动杆802d的另一端通过第二轴座802d-1与支撑板801c之间铰接，因此当指示杆604、对接杆802a以及升降板802b同步向下压的运动过程中，抵触滚轮802e受到压力由伸出槽801a伸出并抵触至翻转组件803的内壁上，不断下压的过程会一直向外抵触翻转组件803使其向外翻转，同理向上运动时，抵触滚轮802e会向内伸缩，翻转组件803便不会受到向外的抵触力。进一步的，翻转组件803包括底部设置的扭簧转轴803a，需要说明的是，扭簧转轴803a采用现有技术中具有弹簧扭力的转轴，本实施例中当抵触滚轮802e向内缩回时，由扭簧转轴803a产生恢复力使翻转组件803具有向内侧转动的趋势。

本实施例初始状态下时，以阀门处于开启状态时为例说明，开始时，活塞本体602位于腔体601上方，需要说明的是，阀门开启包括完全开启或者未完全开启的两种状态，显然的，完全开启时指示杆604处于向上运动方向上的最远端，不难理解的是，未完全开启时处于半程中，因此本实施例当阀门完全开启时，对应的翻转组件803处于竖直状态，扭簧转轴803a的弹簧处于未发生形变的状态，且为了操作人员一眼得知状态，位于翻转组件803的外侧壁设置指示标识，例如本实施采用的“开”字。

进一步的，在活塞本体602逐渐向下运动对应为阀门800逐渐关闭，同时塞本体602向下运动带动指示杆604、对接杆802a以及升降板802b的向下运动，此时抵触滚轮802e被下压，由于联动组件802各支点的铰接设置，抵触滚轮802e从伸出槽801a的伸出抵触至翻转组件803的内壁上，将其以扭簧转轴803a为支点向下翻转，翻转组件803与罩体801构成的夹角不断增加，扭簧转轴803a内的弹簧发生形变，翻转组件803具有回转的趋势，且该过程中当第一联动杆802c下降时伸出槽801a位于第一联动杆802c上方的空间会增大，而遮挡板801b受重力作用下降将伸出槽801a空出的部分进行遮挡。反之，当阀门由关闭到开启需求时，指示杆604向上运动，翻转组件803具有的回转趋势，直到完全开启后，处于竖直状态。同样的，第一联动杆802c上升时，抵触遮挡板801b，将其向上挤压，因此实现遮挡板801b的上升，从而适当减小掉落罩体801内额灰尘颗粒。根据上述本领域人员不难发现，本实施例中可以通过指示杆604上升或者下降的路程对应翻转组件803与罩体801构成夹角的大小，来指示阀门800阀板开启的程度，例如最简单的当阀门完全开启后，翻转组件803竖直，构成的夹角为0，而指示杆604处于向上运动的最远端，因此同理可得阀门开启一半的特征竖直以及到完全关闭时的特征值，同理的，一半的一半的数值也同样可知，以此类推，便可随用户对阀门开启程度的实际需要进行计算并进行具体数值的指示或者大致的指示均可。

实施例5

参照上述第二个实施例以及一并参照图12～13，本实施例中还提供上述控制系统的一种应用电控柜，参照图19中的示意，为本实施例电控柜的整体结构示意图，电气柜又称电气控制柜，顾名思义就是作为电气控制作用的电柜，本实施例中电控柜包括电控柜本体900、电气元件1000以及元件安装组件1100，电气元件1000通过元件安装组件1100安装固定在电控柜本体900构成电气柜能够用于电气线路的运行。更加具体的，电控柜本体900整体为框架结构，且电控柜本体900还包括单元框架901、底座框架902以及分隔板903，单元框架901依次排列拼接，底座框架902与单元框架901的底端对应设置，分隔板903将单元框架901内空间分割为单元格904，此处不难理解的是，若干单元框架901能够根据电路规模的实际需要进行拼接，且每个单元框架901对应一个底座框架902固定，底座框架902坐落于地面，同样的，与单元框架901相同依次对应拼接，当然的，拼接方式可采用现有的螺栓紧固方式。进一步的，参照图中的示意，不难发现，本实施例中的分隔板903还包括设置于单元框架901的侧面以及框架内，而图中标记出的分隔板903仅是一种示意，显然的，图中还存在其它不同位置处的分隔板903，图中未给出标记，但不能仅局限于图中的标记，应当结合附图示意和相关说明；因此为了便于区分，本实施例中分隔板903还包括沿竖直方向铺开的竖板903a和沿水平方向铺开的横板903b，竖板903a设置于单元框架901的外侧用于分隔出单元格904，横板903b横向展开设置于单元格904内能够承载放置物体，且竖板903a与横板903b距离地面的距离根据实际需求可调，横板903b能够形成不同大小的承载空间用于物品的搁置。电气元件1000通过元件安装组件1100设置于单元格904内，用于电控线路的运行，电气元件1000包括通过电气接线相连接的电源1001、总线开关1002、断路器1003、汇流盒1004、接触器1005以及指示器1006，此处需要说明的是，本领域人员不难发现，本实施例中仅是示意出了电气柜中线路中连接的基本常见的元件，并不代表着该电控柜中仅有上述的元件，当然其还可以包括参照现有技术中电控柜中应有的元件以及连接的线缆等，例如现有的电气控制柜分为传统的继电器控制柜和plc综合控制柜，比较简单的控制用继电器来控制，复杂的控制一般采用plc控制(plc指的是可编程序逻辑控制)，plc是整个系统的大脑，用于处理外部输入信号，经过程序运算后再输出控制信号，用于控制外部现场装置的动作，如设备的启动、停止，电机的速度调节等等，以及柜内元件和外围元件，其中柜内元件包括接触器、继电器、电机启动器、浪涌保护器、电源(普通电源、ups电源)、断路器等元件，而外围元件包括限位开关、接近开关、震动传感器、偏航计数器等，本实施例结合现有技术以实现电气电路的控制为准。基于上述，其中接触器1005主要是达到控制电控柜成套装置负载的电器，主要原理是利用线圈流过电流产生一定的磁场，使得触头闭合。接触器主要是由电磁系统、触头系统、灭弧装置组成的。如果接触器出现故障的话，那么一般来说可能是线圈痛点之后接触器不吸合、线圈断点以后接触器不释放、接触器主触头出现故障。继电器，输入量的变化达到规定的要求时，在电器输出电路中使得被控量发生预定的阶跃变化，继电器实际上市电控柜成套装置中用于控制较大电流的自动开关，起到自动调节、安全保护、转换电路等作用，可以是交流电压，也可以是直流电压。电机启动器，电动机直接启动的话电流是正常运行电流的五倍，因此对电网的冲击是很大的。那么就需要这样的电机启动器，软启动时电流的大小可以进行调整，减少对电网的冲击，改善电网品质。浪涌保护器为电控柜成套装置中的浪涌保护器装置主要适用于限制电网中的大气过电压，也就是雷电的影响，使用这样的装置能够使得雷电过电电压不超过各种用电设备及配电装置能够承受的最大冲击力和耐受电压。电源1001是电控柜成套装置中非常重要的，主要是用于将市电变化成直流电和蓄电池并联，一方面是充电，一方面又是对逆变器供电，市电出现故障的时候，逆变器能够不间断的输电，不论是直流电还是交流电都可以。断路器1003，电控柜成套装置中的断路器主要是为了保证电力系统的安全，当检测到一个电路上出现超负荷的时候，断路器便启动，保护线路上其他设备的正常运行，确保电力系统的稳定。总线开关1002控制整个电气接线路的开启或关闭，汇流盒1004将线路汇流，使得线路有条有序，而指示器1006则指示设备的运行或停止状态，监视控制电器的电源是否正常以及利用红灯监控跳闸回路是否正常，用绿灯监控合闸回路是否正常。进一步的，用于电气元件1000安装的元件安装组件1100，其还包括承载杆1101和挂板1102，承载杆1101水平设置于单元格904内，且其两端与单元框架901两侧的杆连接构成承载面，挂板1102沿垂直方向延伸通过单元框架901的侧杆固定构成挂壁面，电源1001设置于承载杆1101形成的承载面上，总线开关1002、断路器1003、汇流盒1004、接触器1005以及指示器1006均悬挂设置于挂板1102构成的挂壁面上；那么通俗的说，即元件部分能够设置于承载杆1101形成的水平面上，又或者是设置于挂板1102形成的竖直面上，二者均可以通过螺栓固定的方式实现。

参照图20～21的示意，为了将单元框架901更加稳固的对接以及排线，本实施例电控柜本体900内还设置排线机构11000。更加具体的，排线机构11000将依次排列设置的单元框架901进行连接，排线机构11000还包括排线板11001和限位板11002，排线板11001平行间隔设置，彼此间预留空间用于电气接线的排布，限位板11002将排线板11001固定限位，且位于相邻单元框架901的对接处，此处需要说明的是，排线机构11000的安装为板间安装结构，可以采用螺栓方式进行固定，并对应设置在相邻间的单元框架901对接处，一方面限位板11002用于排线板11001的限位固定，另一方面与排线板11001组成一体用于单元框架901间连接的稳固。进一步的，参照图100示意，本实施例中为了适应不同规格大小电源1001或其它元件的安装，元件安装组件1100还包括夹板1103和调节杆1104；夹板1103设置于承载杆1101上，且位于电源1001的两侧将其夹持，且夹板1103内侧面设置有凹槽1103a，凹槽1103a与电源1001侧面上的凸起1001a相配合限位；调节杆1104与承载杆1101连接。调节杆1104设置于单元框架901的杆内侧，且其底端与底座框架902连接。调节杆1104的底端还设置上配合孔1104a以及底座框架902表面设置下配合孔902a，通过上配合孔1104a与下配合孔902a对应连接调节调节杆1104的位置，从而能够调节承载杆1101之间的间距，因此能够根据电源1001的大小规格进行调节安装。

进一步的，本实施例中参照图22～23，示意出了一种断路器1003便捷安装的整体结构示意图。该断路器1003的安装结构包括断路器本体1003a、侧板1003b、端板1003c、底板1003d以及盖板1003e，两块侧板1003b平行设置构成内置空间，端板1003c设置于内置空间的前端侧，盖板1003e设置于内置空间的上方，断路器本体1003a与端板1003c的相对侧设置，上述设置均可采用螺栓方式对应安装。更具体的，侧板1003b的两侧延伸出“l”型勾件1003b-1，且端板1003c两侧设置与“l”型勾件1003b-1相配合的锁定凸起1003c-1，当端板1003c由前端嵌入内置空间时，锁定凸起1003c-1滑入侧板1003b上设置的滑口1003b-2内后与“l”型勾件1003b-1相对应配合，并通过螺栓方式固定。且侧板1003b末端延伸出限位勾件1003b-2，当断路器本体1003a由末端嵌入内置空间后，该限位勾件1003b-2将断路器本体1003a限位，底板1003d两端也向上部分延伸，能够滑入内置空间内安装固定。进一步的，端板1003c上还设置有用于指示状态的指示灯1003c-2、复位开关1003c-3以及面板1003c-4，面板1003c-4能够显示断路器本体1003a的基本参数。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。