[发明专利]双向双球标准体积管

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用以校准流量计的双向标准体积管，由容积确定的经过特别加工和涂覆的管段内，放置一个被称为置换器的弹性球体，弹性球可以在管段内自由移动，但必须与管内壁形成滑动密封，其在管内的移动速度与流经管内的液体速度完全相同，可用于校准流量计。

背景技术

流量计的准确度，在流量计的特性中是最重要的指标。所谓流量计的校准，就是与准确度更高的标准量器的示值进行比较，一般以对应流量计的最大值的误差百分率表示。流量计的校准，最早是以质量法，即用标准秤测得通过流量计液体的质量，再根据其密度，计算出容积值，然后以该容积值与被校准流量计的示值进行比较。还有以容积法标准罐比较流量计和标准罐在单位时间的读数，从而找出仪表误差。这两种校准方法准确度高，稳定性好，使用方便，较适合于中、小型流量计的校准。

计量原油等高粘度液体，则由于油的残留物易附着于罐壁，另外流量计在液流需要间歇运行时，间断流会使流量发生变化而产生误差。所以，ISO和API标准规定标准罐的容量不得小于正常流速下一分钟所流经待校准梳量计的容积，最好是等于一分钟排量的1.5～2倍标准罐应为较长时间的测试运行提供足够的容量。按使用标准器量程的05％考虑，以通径300mm的流量计为例，则需要15m3以上的标准罐。这就不适合原油等高粘度液体。60年代发展起来的机械置换式流量计校准装置(体积管)，至1965年已具备了实现标准化的条件，减少了式流量计校准装置大容量流量计的费用和困难。其基本操作原理是以计量的液流驱动被称为置换器的弹性球体，精确地反复置换在圆筒容积上的两个检测开关之间预先校准的和已知的液体体积。与此同时，指出相应的流量计计量的体积，算出被置换的已知体积和流量计读数之比，确定出流量计系数。目前使用的体积管主要有单向和双向两种结构型式。

在单向体积管中，弹性球在一个封闭的环路内循环运动，在一个循环中弹性球在起始点的上方结束运行，依靠弹性球本身的重力，用一套机械装置实现弹性球从结束点到起始点的转换。

双向体积管，通过四通换向阀可使体积管内的液体正反双向流动，从而使弹性球往返运行，其正反行程都可对流量计进行检定。双向体积管的主要优点是操作简单、检测开关性能变化对标准体积影响较小、检定效率高、体积小(主要是高度低)等。双向体积管流程示意图见图1。

当前国内外普遍使用的体积管的一个重大缺陷，是无法实现在线检测弹性球(置换器)前后是否存在泄露。在检定过程中当流量计数据发生不可预知的变化，而又无法判断原因时，往往会认为是弹性球损坏造成的。

例如在线运行的多台流量计，在周期检定时往往会出现所有的流量计系数均发生同方向的偏移。产生这一现象的主要原因有两个，一是检定介质的参数(粘度)与前一次检定时变化较大，二是体积管的弹性球损坏，弹性球前后存在泄露。由于粘度测量比较复杂，周检时并不做记录，流量计生产厂家也不提供流量计性能随粘度变化的数学模型或曲线，也就很难判定流量计系数偏移是由于检定介质的参数(粘度)变化引起的。而证明弹性球是否损坏的最好办法是换一个弹性球做对比计量测试。

普通体积管更换弹性球非常麻烦，需要体积管停运、泄压、排油、打开快开盲板、用专用的工具才能将正在使用的弹性球取出。这一操作过程使处于密封状态的原油暴露在空气中，油汽的蒸发增加了防爆的危险性，由于需要数人同时操作，观察协调配合中稍有不慎，很容易发生事故。

发明内容

为了解决现有的双向体积管更换弹性球困难的问题，本发明提供了一种在体积管内存放一个备用弹性球的解决方案，可以在不打开体积管快开盲板的情况下，使用备用弹性球进行流量计检定以验证弹性球是否损坏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在双向体积管内还增加了一个备用弹性球，备用弹性球能够在检定液体和弹性球的推动下进入贮球室，当液体流向改变时弹性球和备用弹性球依靠自身重力向下运动，用含有弹簧伸缩顶杆的装置控制备用弹性球的下落。发射腔采用垂直或倾斜结构，内有限制弹性球运动方向的导轨。在液体流动状态备用弹性球靠工作弹性球在挤压进入伸缩顶杆的上方。伸缩顶杆顶端与标准管出入口的距离应等于或略小于弹性球的直径。标准管出入口高于发射腔的底部，即标准管插入发射腔内。伸缩顶杆顶端与快开盲板内顶部的距离小于弹性球的直径的1.5倍。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是目前公知的双向体积管结构原理图

图1中10.体积管，1.四通阀，2.检测开关1，3.检测开关2，4.标准管段，5.弹性球，6.快开盲板，7.进口，8.出口