CN109781213A - 一种气动推进双向双轴活塞式校验台 - Google Patents

Abstract

一种气动推进双向双轴活塞式校验台，涉及仪器仪表及自动化控制技术领域，包括液体容器A、液体容器B、被测流量计、双向双轴活塞缸、位移传感器、电磁阀1‑A、电磁阀1‑B、电磁阀2‑A、电磁阀2‑B、电磁阀3‑A、电磁阀3‑B、电磁阀4‑A、电磁阀4‑B、电磁阀5‑A、电磁阀6‑B，在电磁阀2‑A、电磁阀2‑B之间设置的连接管路与在电磁阀3‑A、电磁阀3‑B之间设置的连接管路的之间连通有双向双轴活塞缸，该双向双轴活塞缸包括其内部设置的缸腔A、缸腔B及一贯穿该双向双轴活塞缸的双轴，该双轴上固定有与其联动的用于分隔缸腔A、缸腔B的活塞，双轴的一末端固定有一用于获取双轴位移数据的位移传感器。本申请提供一种简单、快速、准确且体积较小的气动推进双向双轴活塞式校验台。

Description

一种气动推进双向双轴活塞式校验台

技术领域

本发明涉及仪器仪表及自动化控制技术领域，具体涉及一种气动推进双向双轴活塞式校验台。

背景技术

目前市面上标定流体(气体和液体)流量标准装置(例如流量计)的仪表系数的方法较常见的有标准表法和静态称重法。

图1所示为利用标准表法进行标定的一实施装置，标准表s与被测流量计t 串联在同一管径的管道上，在流体流动稳定的情况下，任何时刻流过两台表的流量是相等的，经过规定时间后流过两台表的体积是相等的，根据这一基本原理，计算出被测流量计的仪表系数。

在检定介质为液体的情况下，在规定时间内通过标准表s和被测流量计t的液体体积为Vs和Vt，设标准表和被测流量计的仪表系数分别为Ks、Kt，Ns为同一计数时间间隔内标准表s输出的脉冲数，Nt为同一计数时间间隔内被测流量计输出的脉冲数，则存在下列关系：

Vs＝Vt；

推导出

图2所示为利用静态称重法进行标定的一实施装置，首先确定称重容器和称重容器内剩余液体的初始质量，其次操作换向器，使液体流入称重容器，直到认为的质量足以达到所要求的精确度，同时启动定时器以测量注水时间，最后确定称重容器和称重容器内液体的最终质量，根据计时时间内称重容器收集的液体质量、注水时间及GB/T17612-1998第5章和附录A所论述的其它数据求得流量，从而确定被测流量计的仪表系数。

但是采用标准表法和静态称重法均各自存在一定的缺陷：采用标准表法时，由于它的测量精度与标准表精度有关，造成标准表法的测试方法的精度不高，而采用静态称重法时，由于它的精确度和称重容器内液体的质量有关，整个测量过程耗时较长，精度越高则整套称重设备体积越大。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本申请提供一种简单、快速、准确且体积较小的气动推进双向双轴活塞式校验台，其技术方案如下：

一种气动推进双向双轴活塞式校验台，包括液体容器A、液体容器B、被测流量计、双向双轴活塞缸、位移传感器、电磁阀1-A、电磁阀1-B、电磁阀2-A、电磁阀2-B、电磁阀3-A、电磁阀3-B、电磁阀4-A、电磁阀4-B、电磁阀5-A、电磁阀6-B和连接管路，所述液体容器A、液体容器B内灌有液体；

在所述液体容器A、液体容器B的上端设有一循环连通液体容器A、液体容器B的连接管路，位于液体容器A、液体容器B之间的连接管路上设有一通高压气的进气管，该进气管到液体容器A、液体容器B的连接管路上分别设有电磁阀5-A、电磁阀6-B，液体容器A的另一侧连接管路上设有电磁阀4-B、电磁阀4-A，所述液体容器A、液体容器B底部的连接管路上设有电磁阀1-A和电磁阀1-B；在所述电磁阀1-A、电磁阀1-B之间的连接管路与在所述电磁阀4-A、电磁阀4-B之间的连接管路的之间设有一连接管路并在该连接管路上依序设有被测流量计、电磁阀2-A、电磁阀2-B；在所述被测流量计与电磁阀2-A之间的连接管路上设有一连接管路与在所述电磁阀2-B与电磁阀4-A之间的连接管路相通且在该连接管路上设有电磁阀3-B、电磁阀3-A；

在电磁阀2-A、电磁阀2-B之间设置的连接管路与在电磁阀3-A、电磁阀3-B 之间设置的连接管路的之间连通有一双向双轴活塞缸，该双向双轴活塞缸包括其内部设置的缸腔A、缸腔B及一可移动的贯穿该双向双轴活塞缸的双轴，该双轴上固定有与其联动的用于分隔缸腔A、缸腔B的活塞，所述缸腔A、缸腔B 内充满有液体；所述双轴的一末端固定有一用于获取双轴位移数据的位移传感器。

进一步地，还包括中控计算机，所述中控计算机通讯连接被测流量计及位移传感器，并用于获取被测流量计的输出脉冲数、用于获取位移传感器的位移数据。此外本发明中的所有电磁阀的开启与关闭，也可以通过该中控计算机进行控制，但电磁阀的开启与关闭技术为所述技术领域内的技术人员公知技术，其也不是本发明的发明点，在此不作详述。

进一步地，还包括一节流阀，所述节流阀安装在被测流量计与电磁阀2-A 之间的连接管路上。通过设置节流阀，根据实际情况可以给被测流量计提供一个较为合理的流量。

进一步地，还包括用于排气的电磁阀5-B和电磁阀6-A，所述电磁阀5-B、电磁阀6-A分别安装在电磁阀5-A到液体容器A之间的连接管路的支路上、电磁阀6-B到液体容器B之间的连接管路的支路上。通过设置电磁阀5-B和电磁阀6-A，可将对被测流量计进行标定的过程中向液体容器A、液体容器B充入的高压气即时排出，从而不影响标定。

一种气动推进双向双轴活塞式校验台的工作原理：

I、双向双轴活塞缸中的活塞向左移动的工作过程，其具体内容如下：

步骤1.电磁阀5-A开启(此时电磁阀1-B、电磁阀2-B、电磁阀3-B、电磁阀4-B、电磁阀5-B、电磁阀6-B关闭)，高压气通过进气管进入液体容器A；

步骤2.电磁阀1-A开启，受高压气影响液体容器A内的液体流出；

步骤3.液体通过被测流量计，同时被测流量计实时的输出脉冲数数据传送至中控计算机；

步骤4.电磁阀2-A开启，液体流入双向双轴活塞缸的缸腔A，推动活塞向左运行；

步骤5.电磁阀3-A开启，缸腔B内液体顺连接管路流向电磁阀4-A；

步骤6.电磁阀4-A开启后，液体流入液体容器B。

II、双向双轴活塞缸中的活塞向右移动的工作过程，其具体内容如下：

步骤1.电磁阀6-B开启(此时电磁阀1-A、电磁阀2-A、电磁阀3-A、电磁阀4-A、电磁阀5-A、电磁阀6-A关闭)，高压气通过进气管进入液体容器B；

步骤2.电磁阀1-B开启，受高压气影响液体容器B内的液体流出；

步骤3.液体通过被测流量计，同时被测流量计实时的输出脉冲数数据传送至中控计算机；

步骤4.电磁阀3-B开启，液体流入双向双轴活塞缸的缸腔B，推动活塞向右运行；

步骤5.电磁阀2-B开启，缸腔A内液体顺连接管路流向电磁阀4-B；

步骤6.电磁阀4-B开启后，液体流入液体容器A。

无论是上述两种情况中的双向双轴活塞缸中的活塞向左或向右移动，在进行被测流量计标定的一规定时间内以及检定介质为液体的情况下，其有以下关系：设定S1代表双向双轴活塞缸内部缸体截面积，S2代表双向双轴活塞缸的双轴的轴截面积，S3代表双向双轴活塞缸内液体实际使用截面积并有S3＝S1-S2， L代表位移传感器在该规定时间内获取的双轴位移数据，Nt代表同一计数时间内被测流量计的输出脉冲数，则能推导出通过被测流量计的液体体积Vt＝S3× L，被测流量计的仪表系数

依据上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.静态称重法整个测量过程耗时很长；双向双轴活塞缸中的活塞向任意一侧运动即可各完成一次测量，两次测量可以无缝对接，无浪费行程，简单高效；

2.由于采用高压气作为驱动源，整个过程相对平稳；

3.由于采用位移传感器，当特别是采用高精度分辨率位移传感器，其普遍能达到μm级，测量精度高。

附图说明

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中利用标准表法的一实施装置示意图；

图2为现有技术中利用静态称重法的一实施装置示意图；

图3为本发明的装置示意图。

其中，1、液体容器A；2、液体容器B；3、被测流量计；4、双向双轴活塞缸；41、缸腔A；42、缸腔B；43、双轴；44、活塞；5、位移传感器；6、电磁阀1-A；7、电磁阀1-B；8、电磁阀2-A；9、电磁阀2-B；10、电磁阀3-A；11、电磁阀3-B；12、电磁阀4-A；13、电磁阀4-B；14、电磁阀5-A；15、电磁阀 6-B；16、进气管；17、节流阀；18、电磁阀5-B；19、电磁阀6-A。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图3所示，一种气动推进双向双轴活塞式校验台，包括液体容器A1、液体容器B2、被测流量计3、双向双轴活塞缸4、位移传感器5、电磁阀1-A6、电磁阀1-B7、电磁阀2-A8、电磁阀2-B9、电磁阀3-A10、电磁阀3-B11、电磁阀4-A12、电磁阀4-B13、电磁阀5-A14、电磁阀6-B15和连接管路，所述液体容器A1、液体容器B2内灌有液体；

在所述液体容器A1、液体容器B2的上端设有一循环连通液体容器A1、液体容器B2的连接管路，位于液体容器A1、液体容器B2之间的连接管路上设有一通高压气的进气管16，该进气管16到液体容器A1、液体容器B2的连接管路上分别设有电磁阀5-A14、电磁阀6-B15，液体容器A1的另一侧连接管路上设有电磁阀4-B13、电磁阀4-A12，所述液体容器A1、液体容器B2底部的连接管路上设有电磁阀1-A6和电磁阀1-B7；在所述电磁阀1-A6、电磁阀1-B7之间的连接管路与在所述电磁阀4-A12、电磁阀4-B13之间的连接管路的之间设有一连接管路并在该连接管路上依序设有被测流量计3、电磁阀2-A8、电磁阀2-B9；在所述被测流量计3与电磁阀2-A8之间的连接管路上设有一连接管路与在所述电磁阀2-B9与电磁阀4-A12之间的连接管路相通且在该连接管路上设有电磁阀3-B11、电磁阀3-A10；

在电磁阀2-A8、电磁阀2-B9之间设置的连接管路与在电磁阀3-A10、电磁阀3-B11之间设置的连接管路的之间连通有一双向双轴活塞缸4，该双向双轴活塞缸4包括其内部设置的缸腔A41、缸腔B42及一可移动的贯穿该双向双轴活塞缸4的双轴43，该双轴43上固定有与其联动的用于分隔缸腔A41、缸腔B42 的活塞44，所述缸腔A41、缸腔B42内充满有液体；所述双轴43的一末端固定有一用于获取双轴43位移数据的位移传感器5。

本发明还包括中控计算机(图中未示出)，所述中控计算机通讯连接被测流量计3及位移传感器5，并用于获取被测流量计3的输出脉冲数、用于获取位移传感器5的位移数据。

本发明还包括一节流阀17，所述节流阀17安装在被测流量计3与电磁阀 2-A8之间的连接管路上。

本发明还包括用于排气的电磁阀5-B18和电磁阀6-A19，所述电磁阀5-B18、电磁阀6-A19分别安装在电磁阀5-A14到液体容器A1之间的连接管路的支路上、电磁阀6-B15到液体容器B2之间的连接管路的支路上。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (4)

1.一种气动推进双向双轴活塞式校验台，其特征在于，包括液体容器A、液体容器B、被测流量计、双向双轴活塞缸、位移传感器、电磁阀1-A、电磁阀1-B、电磁阀2-A、电磁阀2-B、电磁阀3-A、电磁阀3-B、电磁阀4-A、电磁阀4-B、电磁阀5-A、电磁阀6-B和连接管路，所述液体容器A、液体容器B内灌有液体；

在所述液体容器A、液体容器B的上端设有一循环连通液体容器A、液体容器B的连接管路，位于液体容器A、液体容器B之间的连接管路上设有一通高压气的进气管，该进气管到液体容器A、液体容器B的连接管路上分别设有电磁阀5-A、电磁阀6-B，液体容器A的另一侧连接管路上设有电磁阀4-B、电磁阀4-A，所述液体容器A、液体容器B底部的连接管路上设有电磁阀1-A和电磁阀1-B；在所述电磁阀1-A、电磁阀1-B之间的连接管路与在所述电磁阀4-A、电磁阀4-B之间的连接管路的之间设有一连接管路并在该连接管路上依序设有被测流量计、电磁阀2-A、电磁阀2-B；在所述被测流量计与电磁阀2-A之间的连接管路上设有一连接管路与在所述电磁阀2-B与电磁阀4-A之间的连接管路相通且在该连接管路上设有电磁阀3-B、电磁阀3-A；

在电磁阀2-A、电磁阀2-B之间设置的连接管路与在电磁阀3-A、电磁阀3-B之间设置的连接管路的之间连通有一双向双轴活塞缸，该双向双轴活塞缸包括其内部设置的缸腔A、缸腔B及一可移动的贯穿该双向双轴活塞缸的双轴，该双轴上固定有与其联动的用于分隔缸腔A、缸腔B的活塞，所述缸腔A、缸腔B内充满有液体；所述双轴的一末端固定有一用于获取双轴位移数据的位移传感器。

2.如权利要求1所述的一种气动推进双向双轴活塞式校验台，其特征在于，还包括中控计算机，所述中控计算机通讯连接被测流量计及位移传感器，并用于获取被测流量计的输出脉冲数、用于获取位移传感器的位移数据。

3.如权利要求2所述的一种气动推进双向双轴活塞式校验台，其特征在于，还包括一节流阀，所述节流阀安装在被测流量计与电磁阀2-A之间的连接管路上。

4.如权利要求3所述的一种气动推进双向双轴活塞式校验台，其特征在于，还包括用于排气的电磁阀5-B和电磁阀6-A，所述电磁阀5-B、电磁阀6-A分别安装在电磁阀5-A到液体容器A之间的连接管路的支路上、电磁阀6-B到液体容器B之间的连接管路的支路上。