流量测试叶轮机构及流量测试仪的制作方法

1.本实用新型涉及流量测试技术领域，尤其是涉及一种流量测试叶轮机构及流量测试仪。


背景技术：

2.流量检测水表在量程范围内，通常难以保证性能全曲线流量检测精度，故而在某一流量条件下，会产生测试误差过大的技术问题。通过对进流口朝向优化设计，虽然可以尽可能使流体冲击力作用于叶轮的叶片，但是如此仅能提高一定流量范围内的流量检测精度，依然无法实现流量检测全量程校调。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种流量测试叶轮机构及流量测试仪，以缓解流量检测全量程范围内，存在测试点叶轮响应精度超差的技术问题。
4.第一方面，本实用新型提供的流量测试叶轮机构，包括：进流管路、腔壳、排流管路、叶轮和流向调节器件；
5.所述进流管路和所述排流管路分别与所述腔壳的内腔连通，所述叶轮转动连接于所述腔壳的内腔中；
6.所述流向调节器件安装于所述进流管路内，且所述流向调节器件用于对流体进行导向，以调节流体冲击并驱动所述叶轮旋转的作用力。
7.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述进流管路的延伸方向与所述叶轮的轴线垂直，且所述进流管路的延伸方向偏离所述叶轮的轴线。
8.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述流向调节器件包括：导流件和电磁驱动件；
9.所述导流件绕平行于所述叶轮转轴的轴线转动连接于所述进流管路内；
10.所述电磁驱动件安装于所述进流管路上，且所述电磁驱动件用于驱动所述导流件摆转。
11.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述进流管路朝向所述叶轮的管口被所述导流件分隔形成第一进流口和第二进流口；
12.自所述第一进流口流入所述腔壳的流体冲击作用于所述叶轮的外边缘部位，自所述第二进流口流入所述腔壳的流体冲击作用于所述叶轮的近轴线部位；
13.所述导流件摆转以使所述第一进流口和所述第二进流口其一开度缩小，另一开度增大。
14.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述导流件包括横截面为菱形的磁片。
15.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述进流管路的外部安装有安装架，所述电磁驱动件连接于所述安装架上。
16.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述进流管路内部安装有支架和连接于所述支架的转轴；
17.所述导流件转动连接在所述转轴上。
18.结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述支架与所述导流件之间安装有支撑凸台，所述支撑凸台套设于所述转轴，且所述支撑凸台与所述导流件相对的端面配置为半球面。
19.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述进流管路安装有流速传感器，所述流速传感器和所述流向调节器件分别与控制器连接。
20.第二方面，本实用新型提供的流量测试仪，包括：流量指示仪表和第一方面记载的流量测试叶轮机构；
21.所述流量指示仪表与所述叶轮传动连接，或者，所述流量指示仪表包括用于检测所述叶轮转速的检测器件；
22.所述流量指示仪表用于根据所述叶轮的转速指示流体流量。
23.本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用进流管路和排流管路分别与腔壳的内腔连通，叶轮转动连接于腔壳的内腔中，流向调节器件安装于进流管路内，通过流向调节器件对冲击叶轮的流体进行导向，从而调节流体驱动叶轮旋转的作用力，可以在任意流量测试点对驱动叶轮旋转的作用力进行调整，进而调节该流量测试点下叶轮的响应速率和精度。
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
26.图1为本实用新型实施例提供的流量测试叶轮机构的示意图；
27.图2为本实用新型实施例提供的流量测试叶轮机构的剖视图；
28.图3为本实用新型实施例提供的流量测试叶轮机构的电磁驱动件和安装架的示意图；
29.图4为本实用新型实施例提供的流量测试叶轮机构的支架、转轴、支撑凸台和导流件的示意图。
30.图标：100-进流管路；101-第一进流口；102-第二进流口；011-管路接头；012-集水管；110-支架；120-转轴；130-支撑凸台；200-腔壳；300-排流管路；400-叶轮；401-外边缘部位；402-近轴线部位；500-流向调节器件；510-导流件；520-电磁驱动件；530-安装架；600-流速传感器；700-控制器。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“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。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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实用新型中的具体含义。
34.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的流量测试叶轮机构，包括：进流管路100、腔壳200、排流管路300、叶轮400和流向调节器件500；进流管路100和排流管路300分别与腔壳200的内腔连通，叶轮400转动连接于腔壳200的内腔中；流向调节器件500安装于进流管路100内，且流向调节器件500用于对流体进行导向，以调节流体冲击并驱动叶轮400旋转的作用力。
35.具体的，流向调节器件500可调节进流管路100朝向叶轮400叶片的进流口开度，且可以调节自进流管路100流向叶轮400叶片的冲击位置，进而实现对叶轮400旋转动力的调整，以此可以调节一定流速条件下叶轮400的旋转速率，可以实现全流量范围内叶轮400快速响应，进而提高叶轮400随流量变化的响应精度。
36.在本实用新型实施例中，进流管路100的延伸方向与叶轮400的轴线垂直，且进流管路100的延伸方向偏离叶轮400的轴线。
37.具体的，进流管路100的管口朝向叶轮400的叶片，自进流管路100流入腔壳200内的流体可冲击叶轮400的叶片，当叶片与进流管路100的管口相对时，流体可沿垂直于叶片的方向冲击叶片，从而使叶轮具有旋转动力。
38.如图1、图2和图3所示，流向调节器件500包括：导流件510和电磁驱动件520；导流件510绕平行于叶轮400转轴的轴线转动连接于进流管路100内；电磁驱动件520安装于进流管路100上，且电磁驱动件520用于驱动导流件510摆转。
39.一种实施方式中，电磁驱动件520采用电磁力驱动活动件，并使活动件与导流件510传动连接，从而驱动导流件510摆转。
40.本实施方式中，电磁驱动件520包括电磁铁，通过电磁铁产生的磁力作用于导流件510，通过调节电流大小和电流方向，从而可以调节导流件510摆转角度和方向。
41.如图1和图2所示，进流管路100朝向叶轮400的管口被导流件510分隔形成第一进
流口101和第二进流口102；
42.自第一进流口101流入腔壳200的流体冲击作用于叶轮400的外边缘部位401，自第二进流口102流入腔壳200的流体冲击作用于叶轮400的近轴线部位402；
43.导流件510摆转以使第一进流口101和第二进流口102其一开度缩小，另一开度增大。
44.当导流件510通过摆转使第一进流口101的开度增大，第二进流口102的开度缩小时，第一进流口101内的流体压力减小，自第二进流口102喷射的流体压力增大；反之，当导流件510通过摆转使第一进流口101的开度减小，第二进流口102的开度增大时，第一进流口101内的流体压力增大，自第二进流口102喷射的流体压力减小。自第一进流口101流入的流体喷射至叶片的外边缘部位401，自第二进流口102流入的流体喷射至叶片的近轴线部位402，近轴线部位402相较于外边缘部位401更接近叶轮400的轴线，相同的冲击力作用于外边缘部位401相较于冲击力作用于近轴线部位402能够对叶轮400产生更大的扭转驱动力，通过减小第一进流口101的开度，可使第一进流口101内流体压力增大，进而可增大对叶轮400的扭转驱动力，反之则可减小对叶轮400的扭转驱动力。
45.如图1、图2和图4所示，导流件510包括横截面为菱形的磁片，沿进流管路100的延伸方向导流件510的两端分别配置有尖部，如此可减小磁片对进流管路100中流体的阻力。
46.如图1、图2和图3所示，进流管路100的外部安装有安装架530，电磁驱动件520连接于安装架530上。
47.具体的，进流管路100包括：管路接头011和集水管012，管路接头011与集水管012连接并连通，管路接头011、腔壳200和排流管路300一体成型，安装架530包围在管路接头011的外部，通过安装架530连接电磁驱动件520，电磁驱动件520的磁力可穿过管路接头011作用于磁片。
48.如图1、图2和图4所示，进流管路100内部安装有支架110和连接于支架110的转轴120；导流件510转动连接在转轴120上。
49.具体的，两个支架110相对，并分别连接在管路接头011内部，转轴120连接在两个支架110之间，导流件510套设在转轴120上，且导流件510可绕转轴120转动。
50.进一步的，支架110与导流件510之间安装有支撑凸台130，支撑凸台130套设于转轴120，且支撑凸台130与导流件510相对的端面配置为半球面。
51.具体的，半球面的球心位于转轴120的轴线上，通过半球面支撑导流件510，在转轴120的轴线沿铅锤方向延伸的情况下，支撑凸台130位于导流件510的正下方，支撑凸台130与导流件510的接触面光滑，进而减小了导流件510摆转过程的摩擦阻力。
52.如图1和图2所示，进流管路100安装有流速传感器600，流速传感器600和流向调节器件500分别与控制器700连接。
53.流速传感器600安装于集水管012上，且流速传感器600的探头伸入到集水管012的内部。控制器700用于根据流速传感器600的检测信号控制流向调节器件500，从而可以对任一流速条件下叶轮400的响应速率进行调控，由此可以对任意流量检测点进行修正，提高了流量检测的准确性。
54.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的流量测试仪，包括：流量指示仪表和上述实施方式记载的流量测试叶轮机构；流量指示仪表与叶轮400传动连接，或者，流量指示
仪表包括用于检测叶轮400转速的检测器件；流量指示仪表用于根据叶轮400的转速指示流体流量。
55.一种实施方式中，流量指示仪表与叶轮400传动连接，流量指示仪表利用齿轮传动机构使流量指针与叶轮400以一定的速比转动，从而根据叶轮400在一定时段内的旋转圈数实现对流量的测试。
56.另一种实施方式中，流量指示仪包括检测叶轮400的转速的编码器，根据叶轮400的转速换算为对应的流体流量，并在流量指示仪的显示器上显示流量值。
57.本实用新型实施例提供的流体导向调控方法应用上述实施方式记载的流量测试叶轮机构，且包括以下步骤：
58.检测各个流量点对应的误差值，在准备阶段通过流量性能试验台测试出流量性能全曲线各个流量点的误差值，随后，对每个流量点的流量测试进行校准；
59.若误差值为负数，则控制流向调节器件500，使第一进流口101的开度缩小，第二进流口102的开度增大，进而增大了第一进流口101的流体流速和压力，以增大驱动叶轮400旋转的作用力，并使叶轮400的转速增大；
60.若误差值为正数，则控制流向调节器件500，使第一进流口101的开度增大，第二进流口102的开度缩小，进而减小了第一进流口101的流体流速和压力，以减小驱动叶轮400旋转的作用力，并使叶轮400的转速降低。
61.进一步的，控制流向调节器件500，以增大驱动叶轮400旋转的作用力的步骤包括：控制流向调节器件500调节进流管路100流向叶轮400的流体，并使流体冲击叶轮400位置远离叶轮400的轴线，或者，使冲击叶轮400的外边缘部位401的流体压力增大；或者，通过调控导流件510偏转，从而使更多的流体流向外边缘部位401，并且，第一进流口101的开度缩小，第一进流口101内流体流速增大、流体压力增大，由此结合了流体冲击叶轮400位置远离叶轮400的轴线，以及冲击外边缘部位401的流体压力增大，进而提高叶轮400的转速，以此对负值误差进行补偿。
62.控制流向调节器件500，以减小驱动叶轮400旋转的作用力的步骤包括：控制流向调节器件500调节进流管路100流向叶轮400的流体，并使流体冲击叶轮400位置接近叶轮400的轴线，或者，使冲击叶轮400外边缘部位的流体压力减小；或者，通过调控导流件510偏转，从而使更多的流体流向近轴线部位402，并且，第二进流口102的开度缩小，第二进流口102内流体流速增大、流体压力增大，第一进流口101内流体流速减小、流体压力减小，由此结合了流体冲击叶轮400位置接近叶轮400的轴线，以及冲击外边缘部位401的流体压力减小，进而降低叶轮400的转速，以此对正值误差进行补偿。
63.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。