用于小体积校准仪的共轴线性驱动端制造技术

本发明专利技术涉及一种用于精确测量流体的移位体积的小体积校准仪设备和方法。精密孔径缸和活塞可构造有阀布置，以便当活塞从一个位置行进到相对位置时允许流体通过环形通道。连接到活塞的磁化的力作用器和构造成产生所述磁化的力作用器的线性运动的磁性驱动腔可操作地连接到活塞，以便使活塞从一个位置移动到另一个位置。

Coaxial linear drive end for small volume calibrator

The present invention relates to a small volume calibrator device and method for accurately measuring the displacement volume of a fluid. The precision aperture cylinder and the piston can be constructed with a valve arrangement to allow the fluid to pass through the annular channel when the piston moves from one position to the relative position. A magnetic actuator connected to the piston and a magnetic driving cavity configured to generate the linear motion of the magnetizing force actuator are operatively connected to the piston, so that the piston moves from one location to another.

【技术实现步骤摘要】
用于小体积校准仪的共轴线性驱动端
实施例总体上涉及流量计校准系统和方法。实施例还涉及小体积校准仪及其方法。实施例另外涉及加速度计传感器。实施例进一步涉及小体积校准仪的驱动端设计。
技术介绍
计量校准仪和流量校准部件在实际操作情况下使用已知的可追踪的体积来校正和/或校验流量计的性能。可采用SVP（小体积校准仪）或活塞校准仪来精确地（例如，0.02%的容差）测量流体流动过程中的移位体积，并校正在密闭输送（custodytransfe）（例如，管线等）或法制计量应用（legalmetrologyapplication）中采用的流量测量装置。小体积校准仪通常包括具有传感器的精密珩磨缸，所述传感器定位在用于检测活塞行程的开始和结束的关键位置处。然后，可采用行程的体积来确定或校验由流量计在测试情况下测量的体积。用于相对于固定体积的测量校正液体流量传感器的常规的小体积校准仪通常采用驱动端，该驱动端用于将活塞拉回至开始位置。典型的传动系可包括带有链条或皮带的电动马达，或可被液压驱动或气动驱动。这需要多个部件来运作。固有的上游和下游轴需要高压密封，用于这类设计中的良好运作。另外，这些轴增加了小体积校准仪（SVP）的总尺寸。在许多应用中这是个严重的问题，因为对于小体积校准仪的合适应用往往存在刚性的尺寸限制。此外，现有技术的方法需要大量部件，其使得储备和维护难以维持。该现有技术设计中所需的大量部件还不利地影响了系统的可靠性。基于上述内容，存在对于用于测量流动速率的改进的小体积校准仪设备和方法的需求。还存在对于用于小体积校准仪的改进的驱动端机构的需求，其最小化部件的数目、减小装置的占用空间（footprint）、并最小化密封件的数目，如将在本文中更加详细描述的。
技术实现思路
提供下列
技术实现思路
以帮助理解所公开的实施例的独有的创新性特征中的一些，并且不旨在是完整描述。通过整体上结合全部的说明书、权利要求、附图、和摘要，可取得对本文中公开的实施例的各个方面的充分理解。因此，所公开的实施例的一个方面是提供改进的计量校准系统和方法。所公开的实施例的另一个方面是提供用于测量流动速率的改进的小体积校准仪设备和方法。所公开的实施例的另外的方面是提供用于小体积校准仪的改进的共轴线性驱动器。现在可如本文中描述地实现上述方面及其它的目标和优点。小体积校准仪设备包含：具有流动入口和流动出口的孔径缸（borecylinder）；由孔径缸维持并被容纳在孔径缸内的活塞；连接至活塞中的阀的磁化的力作用器（forcer）；和构造成产生磁化的力作用器的线性运动的电磁驱动腔。本文中描述的实施例大大减少了必需关键部件的数目。这对于工作在不利情况下和在高速下，尤其当与许多应用中经受的高载荷组合时的低维护和高可靠性是关键的。附图说明附图进一步图示了本专利技术并且与本专利技术的详细描述一起用于说明本专利技术的原理，在附图中，贯穿单独的视图，相似的附图标记指的是相同的或功能相似的元件，并且附图被包括在说明书中并形成说明书的一部分。图1图示了根据实施例的小体积校准仪设备；图2图示了根据另一个实施例的小体积校准仪孔径缸；图3图示了根据所公开的实施例的替代的小体积校准仪孔径缸；图4图示了根据所公开的实施例的用于提供可变体积校正的方法的操作步骤的高级流程图；以及图5图示了根据所公开的实施例的小体积校准仪设备的框图。具体实施方式现在将参考附图在下文中更加充分地描述实施例，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。本文中公开的实施例可以以许多不同形式实施，并且不应解释成限于本文中陈述的实施例；更确切地说，提供这些实施例以便本公开将是全面且完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本专利技术的范围。贯穿全文，相似的附图标记指的是相似的元件。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举条目中的一个或多个的任何和全部的组合。在以下非限制性示例中讨论的特定的值和构造可变化，并且仅用于示例一个或多个实施例而被引用，并且不旨在限制其范围。本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本专利技术。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清晰地指示。另外将理解的是，术语“包含”和/或“包括”，当在本说明书中被使用时，明确说明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组群的存在或添加。除非另外限定，否则本文中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。另外，将理解的是，术语，比如常用字典中限定的那些，应被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义一致的含义，并且不应从理想化或过度正规的意义上来解释，除非本文中明确地这样限定。本文中公开用于提供可变体积校正的小体积校准仪（SVP）设备和方法。设备总体上包括精密孔径缸和活塞，所述活塞构造有阀布置，以便当活塞从一个位置行进到相对位置时允许流体通过环形通道。当流体以与活塞相同的速度行进通过流管时，使用检测器来提供柔性体积的校正。在校正体积行程之后，电磁驱动器控制活塞组件缩回。在题为“SmallVolumeProverApparatusandMethodforProvidingVariableVolumeCalibration”的专利8,826,717中已经描述了小体积校准仪的操作，其与本申请共享受让人。专利8,826,717其全部内容通过引用的方式并入本文中。图5图示了根据所公开的实施例的小体积校准仪设备500的框图。小体积校准仪设备500提供相等的上游和下游移位体积。设备500提供对基础移位体积（也就是在参考状况下的体积）的计算具有低不确定性的温度和压力测量器件。设备500，且更具体地，温度和压力测量装置570，可采用电子脉冲计数技术，比如例如双计时法，用于对照流体的移位体积来校正受测试的流量计。设备500包括精密孔径缸520，其具有流动入口510和流动出口590。精密孔径缸520容纳活塞530，所述活塞530构造有流通阀540，以便当打开时允许流体通过活塞。仅当活塞缩回到开始位置时，流体流动通过环形通道。当流通阀540关闭时，活塞被流体流沿着环形通道从一个位置推动到相对位置。位置传感器550和一对检测器560可以可操作地连接到活塞530，持续地感测活塞530的精确位置和行程。在实施例中，该对检测器560可以是磁性检测器、激光检测器、红外检测器、或其它这样的检测器。注意到，位置传感器550可包括例如线性位移传感器，比如磁致伸缩线性/速度位置传感器。在实施例中，在校正移位中，线圈/磁性驱动器还可充当用于速度位置的传感器并作为缓冲器。在一些实施例中，位置传感器550还可被实施成旋转型装置，而非线性位置型机构。位置传感器550大体上协助测量活塞530的位置。注意到，线性活塞测量的优点之一在于：它可以持续地监测活塞的移动。在测量行程期间，这于是代表流量，而在收回期间，这可提供关于驱动系统的信息。设备500进一步可含有多个温度和压力测量装置570，该多个温度和压力测量装置570用于测量量的修正。也就是，利用温度来修正具有传感器的缸孔径520的热膨胀，以及修正液体的热膨胀。压力主要用于液体（例如，碳氢化合物是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小体积校准仪设备，包含：具有流动入口和流动出口的孔径缸；由所述孔径缸维持并被容纳在所述孔径缸内的活塞；连接到所述活塞的磁化的力作用器；和构造成产生所述磁化的力作用器的线性运动的磁性驱动腔。

【技术特征摘要】
2016.07.18 US 15/2124221.一种小体积校准仪设备，包含：具有流动入口和流动出口的孔径缸；由所述孔径缸维持并被容纳在所述孔径缸内的活塞；连接到所述活塞的磁化的力作用器；和构造成产生所述磁化的力作用器的线性运动的磁性驱动腔。2.如权利要求1所述的小体积校准仪设备，其中，所述磁化的力作用器包含：连接到提升阀的磁体套筒。3.如权利要求1所述的小体积校准仪设备，其中，所述磁化的力作用器包含：在连接到提升阀的套筒中形成的多个线圈；和构造成给所述多个线圈供应电力的供电电源。4.如权利要求1所述的小体积校准仪设备，进一步包含：用于所述磁性驱动腔的支撑件。5.如权利要求1所述的小体积校准仪设备，进一步包含：绕着所述力作用器形成的弹簧，构造成使所述活塞速度与流动通过所述校准仪设备的测试流体同步。6.一种系统，包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：H努尔兰德，F范贝库姆，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US