一种流体换向装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种流体换向装置。其分流器内设有相互隔离的第一分流腔、计量腔和第二分流腔，计量腔位于第一分流腔和第二分流腔之间；换向喷嘴在分流器上方，且第一分流腔、计量腔、第二分流腔中的其中一个的进水口与换向喷嘴的出水口相对；丝杠与螺母连接，丝杠端部与伺服电机输出轴固定联接，螺母与分流器固定连接；光电转换及计时装置的计时挡板与螺母固定联接，且其第一光电转换器和第二光电转换器间隔固定安装在固定支座上，计时器则通过导线分别与第一光电转换器和第二光电转换器相连接。本实用新型专利技术的优点是：换向无流场扰动，通过实现换向器的“换入/换出同向”，大大减小换向器换向引起的不确定度，提高测量准确度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液体流量装置中的流体换向装置。
技术介绍
目前的国内外计量技术机构中，液体流量装置使用的换向装置主要有两种一是 闭式换向器；二是“裤衩”式开式换向器。这两种换向器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，上述换向器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。如闭式换向器的水 流扰动问题，在换向器突然进行换向时，水流流速和压强都将发生急剧变化，产生水击波， 这种水击波将会沿管道向管道入口传播，因而造成稳定流动状态的水的扰动，进而影响流 量计的计量性能。由于上述水流扰动问题是闭式换向器无法克服的严重缺陷，因此该型换 向器在水流量标准装置中的使用量越来越少，逐渐被对水流不产生扰动的“裤衩”式开式换 向器取代；图1给出了“裤衩”式开式换向器结构组成。图1中，“裤衩”式开式换向器包括 换向喷嘴1、分流漏斗2、第一换向流道31、第二换向流道32、换向器计时导杆4和光电转换 器5。其中，分流漏斗2有相邻的第一分流漏斗21和第二分流漏斗22，第一分流漏斗21和 第二分流漏斗22的下端分别对应有第一导引管211和第二导引管222 ；此外，第一导引管 211和第二导引管222的下端分别对应地置于第一换向流道31和第二换向流道32中；换 向器计时导杆4与第一分流漏斗2固定连接，换向器计时导杆4上的计时挡板与光电转换 器5相配合产生计时控制信号。由于第一导引管211和第二导引管222、以及第一换向流 道31和第二换向流道32的形状酷似“裤衩”，因此具有该种结构的开式换向器被称为“裤 衩”式开式换向器。其工作原理及对应的换向流量模型可由图2表示。由图2可以看出该 型换向器的工作过程可以分为以下几个阶段①ItTtltl阶段，在该阶段换向器开始由旁通 管向计量罐换入，喷嘴喷出的水流由旁通管逐渐流入计量罐，此时计时器并未计时，该过程 流入计量罐的水的累积量用A表示；②阶段，在该阶段换向器逐渐完全换入，计时 器开始由t1(l时刻计时，喷嘴喷出水流逐渐完全流入计量罐，该过程流入计量罐的水流累积 量用B表示；③t2(l-t3(l阶段，在该阶段换向器换向结束，喷嘴喷出的水流完全进入计量罐， 计时器接续tlcrt2(l阶段继续进行连续的计时，该过程流入计量罐的水流累积量用G表示； ④t3(l-t4(l阶段，在该阶段换向器开始由计量罐向旁通管换出，喷嘴喷出的水流由计量罐逐 渐流入旁通管，计时器接续t2(l-t3(l阶段继续进行连续的计时，该过程流入计量罐的水流累 积量用E表示；⑤t40-t50阶段，在该阶段换向器逐渐由计量罐向旁通管完全换出，计时器在 时刻t4(l停止计时，且喷嘴喷出的水流也逐渐完全流入旁通管，该过程流入计量罐的水流累 积量用F表示。根据上述分析知道，换向器的整个换向过程可以分为换入/换出两个过程， 这两个过程为方向相反的过程，因此换向器换向的整个过程中换入/换出是不同向的。根 据换向器的工作过程及计时的开始与结束时刻，可以得到换向器在换入/换出过程中流入 计量罐中的水流累积量为Q = A+B+G+E+F，计时时间段为t1Q-t4Q，由此可以得到换向器换向 周期内的平均流量为q = QZ(Vt1)。由于换向器喷嘴部分的流速分布不均勻及换向器换入/换出不同向，导致上述流量并不是换向器换向周期内管道中的实际流量，管道中的实际流 量应该为ql = (B+C+G+D+E) / (、-、)。要使得 q = q1 必须有A+B+G+E+F = B+C+G+D+E, 即A+F = C+D。要满足A+F = C+D，必须根据流速分布对计时器的脉冲触发位置进行调整。 实际上，流量不同时，换向器喷嘴喷出的水流流速分布也不同，如果将脉冲触发位置根据某 一流量下的流速分布进行调整并置于一固定位置处，则在该流量下换向器引起的不确定度 将会较小，而在其它流量下，流速分布及脉冲触发位置导致换向器引起的不确定度将会大 大增加，根据不同流量不断调整脉冲触发位置的方式又不具有可行性，因此这种换向器很 难实现A+F = C+D，所以换向器换入/换出的一个周期内得到的平均流量与实际流量具有较 大误差，这就给装置带来较大的不确定度。要想较好的解决开式换向器“换入/换出”不同 向带来的不确定度较大问题，比较可行的办法就是使得开式换向器“换入/换出”同向。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种流体换向装置。为实现上述目的，本技术所采取的技术方案是其流体换向装置包括换向喷 嘴、分流器、螺母、丝杠、伺服电机和光电转换及计时装置，所述分流器内设有相互隔离的第 一分流腔、计量腔和第二分流腔，计量腔位于第一分流腔和第二分流腔之间；换向喷嘴置于 分流器的上方，且第一分流腔、计量腔、第二分流腔中的其中一个的进水口与换向喷嘴的出 水口相对；所述丝杠与螺母连接，所述丝杠的端部与伺服电机的输出轴固定联接，所述螺母 与分流器固定连接；所述光电转换及计时装置包括计时器、固定支座、计时挡板、与计时挡 板相匹配的第一光电转换器和第二光电转换器，所述计时挡板与螺母固定联接，所述第一 光电转换器和第二光电转换器间隔固定安装在固定支座上，所述计时器通过导线分别与第 一光电转换器、第二光电转换器相连接。进一步地，本技术所述伺服电机用步进电机替换。与现有技术相比，本技术的有益效果是本技术换向无流场扰动，不仅解 决了“裤衩”式开式换向器“换入/换出不同向”问题，更重要的是通过实现换向器的“换入 /换出同向”，大大减小了换向器换向引起的不确定度，提高了水流量标准装置的测量准确度。附图说明图1是“裤衩”式开式换向器的结构图；图2是“裤衩”式开式换向器的换向流量原理图；图3是本技术换向器的结构图；图4是本技术换向器的换向流量原理图；图5 图7是本技术换向器换向过程示意图。具体实施方式本技术完全摒弃了传统的“裤衩”式开式换向器的设计结构，采用了一种全新 的设计结构。如图3所示，主要包括换向喷嘴1、分流器6、螺母7、丝杠8、伺服电机9和光 电转换及计时装置，其中，光电转换及计时装置包括第一光电转换器101、第二光电转换器102、固定支座12、计时挡板11及计时器13。如图3所示，本技术的流体换向装置包括换向喷嘴1、分流器6、螺母7、丝杠 8、伺服电机9和光电转换及计时装置。其中，分流器6由相互隔离的第一分流腔61、计量腔 63和第二分流腔62构成，计量腔63位于第一分流腔61和第二分流腔62之间。换向喷嘴 1置于分流器6的上方，且第一分流腔61、计量腔63、第一分流腔61中的其中一个的进水口 与换向喷嘴1的出水口相对。计量腔63的底部设有出水口，以使计量腔63中的水流能够 流入计量罐；第一分流腔61和第二分流腔62也分别设有出水口，以使第一分流腔61和第 二分流腔62中的水流能够流入循环水池。此外，丝杠8与螺母7连接，丝杠8的端部与伺 服电机9的输出轴固定联接，螺母7与分流器6固定连接。光电转换及计时装置包括计时 器13、计时挡板11、第一光电转换器101、第二光电转换器102和固定支座12，计时挡板11 与螺母7固定联接，第一光电转换器101和第二光电转换器102间隔固定安本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种流体换向装置，其特征在于：包括换向喷嘴（１）、分流器（６）、螺母（７）、丝杠（８）、伺服电机（９）和光电转换及计时装置，所述分流器（６）内设有相互隔离的第一分流腔（６１）、计量腔（６３）和第二分流腔（６２），计量腔（６３）位于第一分流腔（６１）和第二分流腔（６２）之间；换向喷嘴（１）置于分流器（６）的上方，且第一分流腔（６１）、计量腔（６３）、第二分流腔（６２）中的其中一个的进水口与换向喷嘴（１）的出水口相对；所述丝杠（８）与螺母（７）连接，所述丝杠（８）的端部与伺服电机（９）的输出轴固定联接，所述螺母（７）与分流器（６）固定连接；所述光电转换及计时装置包括计时器（１３）、固定支座（１２）、计时挡板（１１）、与计时挡板（１１）相匹配的第一光电转换器（１０１）和第二光电转换器（１０２），所述计时挡板（１１）与螺母（７）固定联接，所述第一光电转换器（１０１）和第二光电转换器（１０２）间隔固定安装在固定支座（１２）上，所述计时器（１３）通过导线分别与第一光电转换器（１０１）、第二光电转换器（１０２）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种流体换向装置，其特征在于包括换向喷嘴(1)、分流器(6)、螺母(7)、丝杠 (8)、伺服电机(9)和光电转换及计时装置，所述分流器(6)内设有相互隔离的第一分流腔(61)、计量腔(6 和第二分流腔(62)，计量腔(6 位于第一分流腔(61)和第二分流腔(62)之间；换向喷嘴(1)置于分流器(6)的上方，且第一分流腔(61)、计量腔(63)、第二分 流腔(62)中的其中一个的进水口与换向喷嘴(1)的出水口相对；所述丝杠⑶与螺母(7) 连接，所述丝杠⑶的端部与伺服电机(9)的输出轴固定联接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马龙博，郑建英，
申请(专利权)人：浙江省计量科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：86