[发明专利]一种同向型开式流体切换装置及流体切换和计时的方法

说明书

本发明公开了一种同向型开式流体切换装置及流体切换和计时的方法。本发明中的步进电机通过联轴器与转动轴连接；圆盘开有能够透光的狭缝，并安装在转动轴上；第一光电转换器和第二光电转换器安装在固定支架上，与计时计频装置相连接；第一分流板和第二分流板对称安装在转动轴两侧，且垂直通过半圆柱管直径，组成半圆柱管的侧面封闭板；整流面为半圆锥形，上端与转动轴连接。通过适当控制步进电机旋转，驱动转动轴并带动圆盘、第一分流档板、第二分流挡板、半圆柱管和整流面转动，可较好实现同向型流体切换装置的运动机构在相同运动方向上对流体切换。本发明大大减小了装置切换流体过程中引入的不确定度，提高了液体流量标准装置的测量准确度。

技术领域

本发明涉及一种液体流量装置中的同向型开式流体切换装置及流体切换和计时的方法。

背景技术

目前的国内外计量技术机构中，液体流量标准装置使用的流体切换装置主要有两种：一是闭式流体切换装置；二是不同向型开式流体切换装置。这两种流体切换装置在一定程度上满足了当前检测、检定中的量值传递要求，但随着液体流量计量技术的发展，上述流体切换装置已不能很好的满足仪表测量精度越来越高的要求，因此在使用中暴露出的问题也越来越多。如闭式流体切换装置的流体扰动问题，在闭式流体切换装置对流体突然进行切换时，管道中的流体流速和压强都将发生急剧变化，产生较强流体波动，这种流体波动将会沿管道向管道入口传播，因而造成稳定流动状态的流体的扰动，进而影响流量计的计量性能。由于上述流体扰动问题是闭式切换装置无法克服的严重缺陷，因此该型流体切换装置在液体流量标准装置中的使用量越来越少，逐渐被对流体不产生扰动的不同向型开式流体切换装置取代。

图1给出了不同向型开式开式流体切换装置结构组成。图1中，不同向型开式流体切换装置包括换向喷嘴(1)、分流器(17)、第一切换流道(181)、第二切换流道(182)、切换装置计时导杆(19)和光电转换器(20)。其中，分流器(17)有相邻的第一分流漏斗(171)和第二分流漏斗(172)，第一分流漏斗(171)和第二分流漏斗(172)的下端分别对应有第一导引管(1711)和第二导引管(1722)；此外，第一导引管(1711)和第二导引管(1722)的下端分别对应地置于第一换向流道(181)和第二换向流道(182)中。流体切换装置计时导杆(19)与分流器(17)固定连接并与光电转换器(20)相配合产生计时控制信号。该型流体切换装置的工作原理及对应的流体切换流量模型可由图2表示。由图2可以看出该型流体切换装置的工作过程可以分为以下几个阶段：

①t₀—t₁₀阶段，在该阶段流体切换装置开始将流体由旁通管向工作量器切换，喷嘴喷出的流体由旁通管逐渐切换流入工作量器，此时计时器并未计时，该过程流入工作量器的流体的累积量用A表示。

② t₁₀—t₂₀阶段，在该阶段流体切换装置逐渐将流体完全切换进入工作量器，并且计时器开始由t₁₀时刻计时，该过程中流入工作量器的流体累积量用B表示。

③ t₂₀—t₃₀阶段，在该阶段流体切换装置对流体的切换结束，喷嘴喷出的流体完全进入工作量器，计时器接续t₁₀—t₂₀阶段继续进行连续的计时，该过程流入工作量器的流体累积量用G表示。