一种高测量准确度湿式气体流量计及计量鼓回转机构、计量指示机构制造技术

本发明专利技术公开了一种高测量准确度湿式气体流量计及计量鼓回转机构、计量指示机构,由壳体密封支撑组件、计量鼓回转机构和计量示值指示机构三个部分组成。其中壳体密封支撑组件由密封壳体、进气接口、输出气管、出气接口、支撑座组成，计量鼓回转机构由计量鼓、套筒、内磁盘、轴、球轴承、万向球头组成，计量示值指示机构由指针、芯轴、轴承、轴承座、安装支架、外磁盘组成。本发明专利技术通过被测气体推动安装于壳体内部的计量鼓产生旋转，再通过磁耦合将计量值传递到壳体外侧的计量示值指示机构上实现的；同时，改善了整机结构工艺性，实现了流量计各大部件的互换性。本发明专利技术提高了计量鼓转动平稳性，减小了液位波动对计量精度的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种高测量准确度湿式气体流量计及计量鼓回转机构、计量指示机构
本专利技术专利涉及气体容积测量的计量仪器，特别涉及一种高测量准确度湿式气体流量计及计量鼓回转机构、计量指示机构。技术背景湿式气体流量计是一种依靠密封液将计量鼓进出气端完全隔离开的容积式气体流量计，具有无泄漏和计量稳定的特点。高准确度的湿式气体流量计要求具有0.5％、0.2％的测量扩展不确定度，常作为标准器使用。湿式气体流量计主要通过一个内部由螺旋叶片分割成3～5个计量气室的可回转鼓轮组成，其鼓轮支撑在具有一定液位高度的密封液体中，受进出气体压力差作用而旋转，计量室离开液面充气，进入液面后排出，通过对排气进行计量，最后通过机械或电子记录回转获得排气计量值；由于计量鼓进出气端通过密封液完全隔离，使其具有无泄漏和计量稳定的特点，具有0.5％、0.2％的测量扩展不确定度，常作为标准器使用。业内湿式气体流量计由于结构设计不合理，当湿式气体流量计测试的气体流量增大时，计量室内外压力差变大，密封液的液位差随之加大，使的计量腔体积增大，示值误差出现明显偏差，使实际测试过程中的示值误差一般在±1％～±1.5％的较大范围。另外，在同一环境和工作条件下对同一流量进行多次连续测量时，测量得到的误差为随机误差，且该随机误差主要是受计量鼓轮旋转过程的平稳性影响，因此，在测量过程中，要提高测量重复性，计量鼓轮的支撑轴承转动平稳性必须得到很好保证。但因对流量计轻便化的要求，壳体焊接装配组件的制造均采用薄壁金属材料焊接成型工艺，在焊接过程中，用于支撑计量鼓轮芯轴的支撑轴承安装孔位置精度难以保证，从而使计量鼓轮旋转过程的平稳性受到影响。现有湿式气体流量计中支撑计量鼓轮的轴与支撑轴承的安装孔之间均采用油封进行密封处理，然而油封属于易损件，容易发生磨损失效，从而会有密封液渗漏的隐患；同时，当油封发生磨损失效后会使得摩擦力增加，这将会影响计量鼓轮的旋转稳定性，导致计量精度变差。综上，现有湿式气体流量计在实际使用过程中其准确性很容易受到影响，因此，现急需一种重复性好的的高准确度湿式气体流量计。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术专利的目的在于提供一种高测量准确度湿式气体流量计及计量鼓回转机构、计量指示机构技术方案，以提高湿式气体流量计的测量示值误差、较好的重复性、可靠的密封性能和较好的结构工艺性。本专利技术采取的技术方案主要是：一种高测量准确度湿式气体流量计，所采用的模块化结构布局，由计量示值指示机构、壳体密封支撑组件和计量鼓回转机构三个模块部件组成。其中壳体密封支撑组件由密封壳体、进气接口、输出气管、出气接口、支撑座组成，计量鼓回转机构由计量鼓、套筒、内磁盘、轴、球轴承、万向球头组成，计量示值指示机构由指针、芯轴、轴承、轴承座、安装支架、外磁盘组成。所述壳体密封支撑组件内部的密封室两端分别对称安装有两个支撑座，计量鼓回转机构通过轴两端安装的万向球头支撑连接在壳体密封支撑组件的内部。计量示值指示机构通过安装支架安装连接在壳体密封与支撑组件的外部。计量示值指示机构和计量鼓回转机构通过位于密封壳体内外对应的两个非接触的磁盘相互磁耦合连接。所述的一种高测量准确度湿式气体流量计，另一主要特征：采用后排气结构布局方式，由流量计密封壳体、计量鼓、输出气管以及焊接在流量计壳体上的进气接口和出气接口组成。计量鼓通过轴承安装在壳体焊接装配组件的密封腔体内，成为能自由回转的部件。腔体内密封液面把计量鼓内外部空腔分割成与气体计量直接相关的前仓室、计量室和集气室，形成气体介质从计量鼓前端进入后端排出的输气通道。所述的一种高测量准确度湿式气体流量计，另一主要特征：采用计量鼓回转机构，由计量鼓、套筒、内磁盘、轴、球轴承、万向球头组成。其中计量鼓的旋转中心通过连接板与套筒焊接成一体，套筒的前端安装有一个内磁盘，内侧两端安装有两个球轴承，球轴承的中心装配有一根能转动的轴。计量鼓与轴通过球轴承相互连接支撑形成一个回转机构，该回转机构的轴两端安装有两个万向球头，万向球头安装在壳体密封支撑组件内壁中心轴线上的支撑座内，通过上述内外双层复合轴承旋转结构方式形成能够完全消除支撑座位置度误差的万向支撑结构。所述的一种高测量准确度湿式气体流量计，另一主要特征：采用计量示值指示机构。由指针、芯轴、轴承、轴承座、支撑板、外磁盘组成。在壳体密封支撑组件的外壳连接固定有支撑板，支撑板中心位置安装有个双列结构的轴承座，轴承座内孔上安装有一对轴承，轴承中心孔上安装支撑有1根芯轴，芯轴的后端部安装有一个磁盘，芯轴的前端部安装有一个指针。外磁盘与壳体密封仓体内计量鼓上安装的内磁盘相互端面磁耦合连接，实现计量鼓回转计量值的同步外传递。芯轴上还安装有旋转角度量采集单元，其采集有两种方式，一种是在芯轴上安装有一个齿轮，将芯轴的旋转角度量传递到位于支撑板上的机械式计数器上，并显示出数值，一种是在芯轴上安装有个光栅编码器，将芯轴的旋转角度量转换成数字信号输出。本专利技术专利的显著效果在于：所述的模块化结构设计通过将湿式气体流量计各功能部件分别整合成计量示值指示机构、壳体焊接装配组件和计量鼓轮回转机构三个模块结构，各模块化部件间通过螺栓简易连接，部件之间连接可靠且互换性强。从而实现系列产品之间的快速状态切换，提高了流量计的装配生产效率，缩短了零部件加工周期，同时便于流量计的日常维修维护。所述的后排气结构布局方式将决定示值误差大小的计量鼓进气端布置在密封液位面积相对较大的计量鼓外侧前仓室，计量鼓内部后侧较狭小的空间作为出气端集气室，使得计量室内的密封液位随进出气压差变化的幅度明显较小，减小了不同流量工况下进出气压力差变化引起的计量室空间变化所导致的示值误差增大。测试证明，本专利技术专利能将流量计全流量范围示值误差稳定地控制在±0.5％以内。所述的计量鼓回转机构采用内外双层复合轴承支撑结构方式，轴与计量鼓轮完全分离开，轴不再旋转，只承担支撑作用，轴安装在外侧万向球头上。解决了壳体由于焊接变形导致壳体上前后对称分布的两个支撑座同轴度误差对轴承和计量鼓运转平稳性的影响问题，大幅提高了流量计的计量重复性精度，同时还降低了流量计相关零部件特别是壳体焊接组件的制造难度，提高了整机结构工艺性。所述的计量示值指示机构传递计量值的方式使得流量计密封仓内计量鼓轮的旋转计量特性可以通过轴向端面磁耦合的非接触方式传递到流量计外部的计数器和刻度盘上。此结构解决了传统流量计因油封密封唇口接触部位的摩擦力引起的转动能量损耗后精度下降的问题。另外，内外磁盘均采用两端面轴向相互吸引的柔性连接的方式，相对于其它径向磁力吸引连接的方式的结构更加简单可靠。从而实现了流量计无泄漏隐患的全密封，能很好地保证湿式气体流量计的密封性、耐压性和耐久性等特性。附图说明图1为本专利技术实施例的高测量准确度湿式气体流量计结构示意图；图2为本专利技术实施例的后排气方式结构原理示意图；图3为本专利技术实施例的计量鼓回转机构示意图；图4为本专利技术实施例的计量示值指示机构示意图；图5为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高测量准确度湿式气体流量计，其特征在于：包括计量示值指示机构(1)、壳体密封支撑组件(2)和计量鼓回转机构(3)，所述壳体密封支撑组件(2)包括密封壳体(6)和位于密封壳体(6)内部的前仓室(5)，前仓室(5)内填充有密封液，前仓室(5)内壁分别对称安装有两个支撑座(18)，计量鼓回转机构(3)的两端安装有万向球头(17)，计量鼓回转机构(3)通过万向球头(17)支撑在前仓室(5)内，所述密封壳体(6)上还设有支撑板(23)，计量示值指示机构(1)通过支撑板(23)安装连接在前仓室(5)的外部，且量示值指示机构(1)上安装有外磁盘(24)，计量鼓回转机构(3)上安装有内磁盘(14)，内磁盘(14)和外磁盘(24)相互磁耦合连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高测量准确度湿式气体流量计，其特征在于：包括计量示值指示机构(1)、壳体密封支撑组件(2)和计量鼓回转机构(3)，所述壳体密封支撑组件(2)包括密封壳体(6)和位于密封壳体(6)内部的前仓室(5)，前仓室(5)内填充有密封液，前仓室(5)内壁分别对称安装有两个支撑座(18)，计量鼓回转机构(3)的两端安装有万向球头(17)，计量鼓回转机构(3)通过万向球头(17)支撑在前仓室(5)内，所述密封壳体(6)上还设有支撑板(23)，计量示值指示机构(1)通过支撑板(23)安装连接在前仓室(5)的外部，且量示值指示机构(1)上安装有外磁盘(24)，计量鼓回转机构(3)上安装有内磁盘(14)，内磁盘(14)和外磁盘(24)相互磁耦合连接。


2.根据权利要求1所述的高测量准确度湿式气体流量计，其特征在于，所述壳体密封支撑组件(2)后端具有出气接口(12)，且出气接口(12)处安装有输出气管(10)，所述计量鼓回转机构(3)包括轴(15)和在轴(15)上转动的计量鼓(8)，计量鼓(8)内部具有集气室(9)，输出气管(10)延伸到集气室(9)内部。


3.根据权利要求1所述的高测量准确度湿式气体流量计，其特征在于，所述壳体密封支撑组件(2)的顶部设置有与前仓室(5)连通的进气接口(4)、压力测量装置接口和温度测量装置接口；进一步的，所述壳体密封支撑组件(2)顶部安装有水平仪，壳体密封支撑组件(2)底部安装有可调节水平的螺丝；进一步的，所述内磁盘(14)、外磁盘(24)均为一个中心处设置有安装孔的圆盘状结构，该圆盘状结构的盘面上均布镶嵌有多个磁铁。


4.一种计量鼓回转机构，其特征在于，包括计量鼓(8)、套筒(13)、内磁盘(14)、轴(15)、球轴承(16)、万向球头(17)组成，计量鼓(8)呈圆形，套筒(13)安装在计量鼓(8)的旋转中心处并套设在轴(15)上，且轴(15)上安装有分别对...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鸿，姜振宇，孙毓湖，
申请(专利权)人：宜宾机电一体化研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51