光栅式被动活塞体积管制造技术

本发明专利技术涉及光栅式被动活塞体积管，属于液体流量测量领域。包括缸体、内置弹簧的活塞、提升阀、活塞杆、回程机构、直线测量光栅尺、检测头、检测头安装块、导向板、固定连接块、导轨滑块、导轨轨道、导轨基座；活塞置于缸体内部；提升阀与活塞杆固定连接；活塞杆一端与导向板固定连接；导向板与连接块、导轨滑块依次固定连接；导轨轨道、导轨基座与缸体固定连接；导轨基座与活塞杆平行；检测头安装块固定于连接块的一侧；检测头安装在检测头安装块上；光栅尺固定在导轨基座侧面，检测头可在光栅尺上平移滑动。本发明专利技术实现连续测量，有效缩短了单次测量的时间，大幅提高单次测量的效率；降低体积管流量测量的下限值，体积管的有效量程比进一步扩大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种被动活塞体积管，尤其涉及光栅式被动活塞体积管，属于液体流量测量领域。
技术介绍
根据测量参数及选择的测量主标准器不同，液体流量标准装置可分为容积法和质量法，容积法包括金属量器法、球式体积管、被动活塞式体积管、主动活塞体积管。质量法是用衡器作为流量测量的主标准器。被动活塞式体积管用于容积法流量标准装置的主标准器，主要用于石油产品等液体流量的计量。 国内外现有有关被动活塞式体积管公开发表的技术文献及产品说明书描述的被动活塞体积管为固定容积式，(U. S.专利号Ser. No. 5052211，1991年10月I日；U. S.专利号 Ser. No. 07/259879，1988 年 10 月 19 日；U. S.专利号 Ser. No. 07/408627，1989 年 9 月 18日)。其原理是通过活塞杆触发安装在体积管外部的两个开关所运动的固定距离计算体积管排出的液体的体积。这种方法原理较为简单，但存在诸多不足。被动活塞体积管都具有较大的量程比，一般大于I : 50，固定开关测量容积的方法难以兼顾上下限流量的测量效率。通常，为了保证时间测量的准确度，固定开关的距离需要确保上限流量的测量时间不能太短，一般来说不小于5秒钟；由于测量容积是固定的，这样当下限流量为上限流量的1/50时，测量时间将会达到250秒以上，效率迅速降低。若流量量程比进一步增大，则单次测量过程的最长工作时间将以小时计算，极大地影响了工作效率。即使在不考虑测量效率的条件下。单次测量过程的时间跨度也不是无限制的，过长的实验时间难以保证整个过程中的温度、压力、仪器本身的漂移等参数的一致性，测量结果难以得到可靠的结论，这就阻止了被动式活塞体积管下限流量的扩展。另外，无论流量大小，每次测量过程都必须走完两个开关所规定的距离，无法在中途停止，每做一次测量实验都必须重新进行复位操作；并且只能得到全过程的平均流量，不能反应即时的流量变化，缺少动态流量测量的能力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是实现被动活塞式体积管瞬时流量测量，提高被动活塞式体积管工作效率，扩大被动活塞式体积管的有效量程。本专利技术公开了一种光栅式被动活塞体积管。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的。本专利技术的一种光栅式被动活塞体积管，包括I-缸体、2-内置弹簧的活塞、3-提升阀、4-活塞杆、5-回程机构、6-直线测量光栅尺、7-检测头、8-检测头安装块、9-导向板、10-连接块、11-导轨滑块、12-导轨轨道、13-导轨基座；内置弹簧的活塞2置于缸体I内部；提升阀3与活塞杆4固定连接；活塞杆4 一端与导向板9垂直固定连接；回程机构5的链节可以带动导向板9沿缸体I的轴线向图示右方运动实现回程动作；导向板9与连接块10、导轨滑块11依次固定连接；直线测量光栅尺6和导轨轨道12分别安装在导轨基座13的上定位面和侧定位面上，所述导轨基座13通过公差要求保证上定位面和侧定位面的垂直度和平面度，为所述光栅尺6和导轨轨道12提供基准；所述导轨基座13与缸体I位置固定，并与活塞杆4平行。检测头安装块8固定于连接块10的一侧；检测头7安装在检测头安装块8上；直线测量光栅尺6固定在导轨基座13侧面，检测头7可在直线测量光栅尺6上平移滑动。所述缸体上设有液体的入口和出口，入口位于靠近导向板的侧缸壁上，出口位于对面的缸壁上。入口通过管路与被测流量计连接，出口与用于回收流出液体的容器连接。内置弹簧的活塞的两侧分别称为上游和下游两个部分，液体由上游部分流向下游部分。本专利技术的一种光栅式被动活塞体积管的工作过程利用直线测量光栅测量内置弹簧的活塞2的位移，利用内置弹簧的活塞2实际运动的连续位移计算体积管排出液体的体积。溶液从被测流量计经管路流入缸体的上游，此时提升阀3处于关闭状态，溶液推动内置弹簧的活塞2在缸体I内直线运动，带动活塞杆4同步运行，当内置弹簧的活塞2以流体速 度运行时，直线光栅的检测头7随着内置弹簧的活塞2 —起运行，实时测量内置弹簧的活塞的位移和瞬时速度，同步测量读数的时间，内置弹簧的活塞2的截面积已知，通过测量内置弹簧的活塞2的位移，可以计算内置弹簧的活塞2排出的流体体积，通过测量内置弹簧的活塞2的瞬时速度，可以得到流体的瞬时流量。通过回程机构5带动9沿缸体I的轴线向图示右方运动，实现内置弹簧的活塞2回程动作。本专利技术的一种光栅式被动活塞体积管，在测量过程中可以实时读取瞬时流量值，能够满足动态流量测量的要求。本专利技术的一种光栅式被动活塞体积管，利用直线测量光栅测量活塞的位移，体积管成为变容积的流量测量标准器，在测量流量接近测量下限值时，按照必要的测量时间，将体积管的整个行程划分为若干个独立的测量段，每个测量段都可以完成单独的测量，这样无需每次测量都进行复位操作，实现连续测量，有效缩短了单次测量的时间，大幅提高单次测量的效率。本专利技术的一种光栅式被动活塞体积管，低流量条件下单次测量实验的时间缩短，使得测量过程中各项参数变化较小，实验结果可靠性提高，因此可以降低体积管流量测量的下限值，体积管的有效量程比进一步扩大。有益效果I、本专利技术的光栅式被动活塞体积管，采用直线测量光栅测量活塞的位移，体积管成为变容积的流量测量标准器，在测量较小流量时，可以使用较短的测量距离，体积管的整个行程可以被自由划分为若干个独立测量段，每个测量段都可以完成单独的测量，这样无需每次测量都进行复位操作，实现连续测量，有效缩短了单次测量的时间，大幅提高单次测量的效率；2、本专利技术的光栅式被动活塞体积管，在测量过程中可以实时读取瞬时流量值，能够满足动态流量测量的要求；3、本专利技术的光栅式被动活塞体积管，低流量条件下单次测量实验的时间缩短，使得测量过程中各项参数变化较小，实验结果可靠性提高，因此可以降低体积管流量测量的下限值，体积管的有效量程比进一步扩大。附图说明图I是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的测量机构轴向视图。其中，I-缸体、2-内置弹簧的活塞、3-提升阀、4-活塞杆、5-回程机构、6-直线测量光栅尺、7-检测头、8-检测头安装块、9-导向板、10-连接块、11-导轨滑块、12-导轨轨道、13-导轨基座。 具体实施例方式下面结合附图与实施例对本专利技术做以下详细描述。实施例I一种光栅式被动活塞体积管，包括缸体I、内置弹簧的活塞2、提升阀3、活塞杆4、回程机构5、直线测量光栅尺6、检测头7、检测头安装块8、导向板9、连接块10、导轨滑块11、导轨轨道12、导轨基座13，如图I所示；光栅式被动活塞体积管，其缸体I的内径为280mm ;内置弹簧的活塞2有效行程为600mm ;提升阀3外径为210mm ;活塞杆4外径为30mm ;回程机构5由交流电动机带动链轮和链条运动；直线测量光栅尺6的有效测量长度为700_ ;导轨轨道12宽20_，长700_ ；检测头安装块8、导向板9、连接块10、导轨基座13均用钢材制造。内置弹簧的活塞2置于缸体I内部；提升阀3与活塞杆4固定连接；活塞杆4 一端与导向板9垂直固定连接；回程机构5的链节可以带动导向板9沿缸体I的轴线向图示右方运动实现回程动作；导向板9与连接块10、导轨滑块11依次固定连接；直线测量光栅尺6和导轨轨道12分别安装在导轨基座13的上定位面和侧定位面上，所述导轨基座13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光栅式被动活塞体积管，包括缸体(1)、内置弹簧的活塞(2)、提升阀(3)，其特征在于：还包括活塞杆(4)、回程机构(5)、直线测量光栅尺(6)、检测头(7)、检测头安装块(8)、导向板(9)、连接块(10)、导轨滑块(11)、导轨轨道(12)、导轨基座(13)；所述缸体上设有液体的入口和出口，入口位于靠近导向板的侧缸壁上，出口位于对面的缸壁上；入口通过管路与被测流量计连接；内置弹簧的活塞的两侧分别称为上游和下游两个部分，液体由上游部分流向下游部分；内置弹簧的活塞(2)置于缸体(1)内部；提升阀(3)与活塞杆(4)固定连接；活塞杆(4)一端与导向板(9)垂直固定连接；回程机构(5)的链节可以带动导向板(9)沿缸体(1)的轴线向图示右方运动实现回程动作；导向板(9)与连接块(10)、导轨滑块(11)依次固定连接；直线测量光栅尺(6)和导轨轨道(12)分别安装在导轨基座(13)的上定位面和侧定位面上，所述导轨基座(13)通过公差要求保证上定位面和侧定位面的垂直度和平面度，为所述光栅尺(6)和导轨轨道(12)提供基准；所述导轨基座(13)与缸体(1)位置固定，并与活塞杆(4)平行；检测头安装块(8)固定于连接块(10)的一侧；检测头(7)安装在检测头安装块(8)上；直线测量光栅尺(6)固定在导轨基座(13)侧面，检测头(7)可在直线测量光栅尺(6)上平移滑动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦军，沈峰，韩义忠，赵艳琴，张永胜，于华伟，官志坚，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：