专利名称:自动切换函道的浮子流量计的制作方法
本实用新型属于函道式浮子流量计，特征是能够控制外函道接通或关闭的浮子流量计。
目前普遍使用的浮子流量计，有单函道单浮子流量计和双函道单浮子流量计两种。单函道浮子流量计是在锥形透明管里设置一个浮子，根据浮子受流体力而升降的位置指示流量的大小。它的量程较小，双函道单浮子流量计是在单函道单浮子流量计的锥形透明管外同心地设置一根圆柱形透明管。在两层透明管之间形成一个外函道。内外函道的上、下两端互相连通。根据浮子受流体力而升降的位置指示流量的大小。由于被测流体同时流过内外两个函道，它的量程仍然较小。
图1是美国专利U.S.P.4，173，890函道式浮子流量计剖面图。该图表明函道式浮子流量计是由同心设置的内函锥形管道(21)和外函道(14)组成。在内函锥形管道里有浮子(24)、为了保证内外函道同心，在流量计进口端用零件(22a)和零件(34a)的外圆柱面作为内外函道内表面的定位面。在流量计出口端用零件(22b)和零件(30b)的外圆柱面作为内外函道内表面的定位面。为了保持内外函道的流量比在各种工作情况下不变，在流量计进口端由限流孔(44a)和(46a)的开孔面积限制内外函道进口的流量比。限流孔(44b)和(46b)的开孔面积限制内外函道出口的流量比。
为了克服以上两种流量计的局限性，扩大量程范围，本实用新型设计的双函道浮子流量计，在内外函道上端设有切换活门，自动控制外函道的接通和关闭。如果单浮子流量计的量程为10。本实用新型设计的流量计量程可扩展到30～500。
图2是按本实用新型设计的流量计结构剖面图。这个流量计是可以切换外函道的双浮子流量计。在流量计中心装有一个锥形玻璃管(7)，里面放有两个浮子(5)和(6)。在锥形玻璃管外面同心地设置一个较粗的透明外函管道(11)，形成内外函道。图2表示自动切换外函道的双浮子流量计在小流量工作的情况。
锥形玻璃管里串联放置两个比重和形状不同的浮子。轻浮子(6)放在重浮子(5)上面。当流量较小时，轻浮子开始上升以指示流量，在锥形玻璃管外侧有测量刻线，当流量增加时，轻浮子接近或达到测量刻线的上限(18)时，重浮子(5)上升到测量刻线的下限(19)。浮子的上限位器用挡杆(8)，以减小轻浮子停留在上顶端时的流动阻力。
为了保证锥形玻璃管(7)和透明的外函管道(11)的同心度，在锥形玻璃管进口表面(22)处用零件(4)定位。外函管道下端内表面(23)处也用零件(4)定位。锥形玻璃管出口内表面(24)处，用连接套(10)定位，连接套(10)插在套筒(15)的内表面(25)里面。外函管道(11)上端内表面(26)也用套筒(15)的凸肩定位。
在流量计下端，流体通过零件(4)的限流孔(20)、(21)分别流入内外函道。进入内外函道的流量比为1(3～5)。这由限流孔的开孔面积保证。在流量计上端，内函和外函流量分别由连接套的限流孔(27)和套筒的限流孔(28)的开孔面积保证，使内外函流量比为1(3～5)。套筒上的限流孔(28)就是外函道的汇流口，流量计上端有一个在套筒(15)里滑动的自动切换活门(13)，经过内外函道的流量完全由活门的中心孔(20)通过，为了减少切换活门在套筒内的滑动摩擦，在它的外圆柱面上加工有上、下两圈封严环(30)、(31)。为了限制切换活门的滑动行程，在套筒(15)的外壁上装有销子(12)，切换活门靠流过的流体力推动。当流体力小，等于活门重力和摩擦力时，活门停留在下极限点。这时，外函道流体的汇流口(23)被活门关闭。
外函管道(11)的下端用螺纹与下管接头(1)相连，用橡胶垫(3)密封。零件(4)插在下管接头(1)的中心孔里，用橡胶垫(2)密封和缓冲锥形玻璃管承受的压力。外函管道(11)比锥形玻璃管(7)长，以便工作时通过透明的外函管道和套筒上的开孔(28)观察到切换活门(13)的位置。当切换活门(13)的下极限点时，浮子指示的是内函道的流量。外函管道(11)的上端用螺纹与上管接头(17)相连，套筒(15)插在上管接头(17)的中心孔里，用橡胶垫(16)密封并缓冲锥形玻璃管承受的压力，外函管道上端与套筒凸肩的配合表面用橡胶圈(14)密封，锥形玻璃管顶端与连接套(10)配合处用橡胶圈(9)密封。
图3表示自动切换外函道的双浮子流量计在中等流量的工作情况，在中等流量时，轻浮子(6)升到顶端挡杆(8)处，重浮子(5)指示流量。这时随着流量增大，重浮子上升，由于流量仍然不够大，流体力仍然推不动自动切换活门，活门仍停留在下极限点。
图4表示自动切换函道的双浮子流量计在大流量时的工作情况。由于通过流量计的流量接近或等于内函道的最大流量，重浮子接近或达到测量刻线的上限(18)，这时作用在自动切换活门的流体力大于活门的重力和摩擦力，活门被推向上极限点；因为自动切换活门(13)在圆柱形套筒(15)里滑动，工作时活门可停留的位置就是上、下两个极限点。当活门在上极限点时外函道的汇流口(28)打开，外函畅通了。通过外函的透明管道和开孔(28)可以观察到活门已经打开。因为通过流量计的总流量中，大部份流量从外函通过，内函道的流量减少。
重浮子下降。这时，重浮子的指示值乘以系数(3～5)就是内外函道同时工作的总流量。流量继续增大，重浮子继续上升，直到重浮子升到测量刻线的上限，这时的流量就是自动切换一个外函道的双浮子流量计能够测量的流量上限。
如果在锥形玻璃管里只设置一个浮子，如图3中只保留浮子(5)，就构成了可自动切换外函道的单浮子流量计。
总之，本实用新型提供的流量计，与现有的浮子流量计相比，结构紧凑，设计合理，由于采用自动切换函道的技术和在锥形管道里串接两个浮子的结构，它可以扩展单浮子流量计量程的上限和下限。从而用一个自动切换函道的浮子流量计代替了两个或三个不同流量范围的普通浮子流量计，为选择和使用浮子流量计带来了方便。
权利要求
1.函道式浮子流量计，由外函道和浮子流量计组成，本实用新型的特征是浮子流量计里可以串联设置两个形状和比重不同的浮子，比重较小的浮子放在比重较大的浮子上面，在内外函道上端汇合处，装有自动切换活门。
2.如权利要求
1所述的流量计，其特征是浮子流量计里有一个浮子。
专利摘要
自动切换函道的浮子流量计属于函道式浮子流量计。它由两根同心的内外函透明管道组成。本流量计的特征是在锥形的内函道里可以放置一个浮子或者串联地放置比重和形状不同的两个浮子；流量计上部有一个由流体力驱动的自动切换活门。在小流量时，轻浮子工作。中等流量时，重浮子工作。大流量时，活门打开，内外函道同时工作，仍由重浮子指示流量。如果函道式单浮子流量计量程为10，本流量计可扩展量程为30～500。
文档编号G01F7/00GK85200318SQ85200318
公开日1985年12月20日 申请日期1985年4月1日
发明者王洪铭 申请人:北京航空学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan