CN202748108U - 流量计量标准***的液体换向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的流量计量标准***的液体换向装置，由圆桶形分水桶、换向溢流体和换向溢流体驱动机构组成，换向溢流体转动设置在分水桶上方，进液芯管设置在分水桶中央，换向溢流体中央的进液管口与进液芯管上端管口密封连通；分水桶内设有若干轴向延伸、径向以轴线为中心呈均匀放射分布的第一分水通道，第一分水通道之外的分水桶空间则为第二分水通道，两通道下部分别通连各自的出液管路，换向溢流体上设置有与第一分水通道位置对应、横向截面对应、且与进液管口相通的溢流喷嘴。本技术方案具有流场稳定、换入、换出时间差小、对称的优点，极大的削减了液体流量计量标准***的综合不确定度。

Description

流量计量标准***的液体换向装置

技术领域

本实用新型涉及的是液体流量计量标准***中的液体换向装置。 

背景技术

液体换向装置是液体流量计量标准***中的换向切换设备，用于完成液体流入标准计量***或放空管的转换，其技术设计要求是液体流向切换过程中，应尽可能保证流场相对稳定性和换入、换出过程的对称性，否则会增加了液体流量标准***检定指标的不确定度。国内常见的液体换向装置主要有以下几种：平移换向桶式、摆动换向桶式、摆动喷嘴式和活塞换向式等，前两种为喷嘴固定构造。 

平移换向桶换向装置由执行机构推动换向桶直线往复移动实现液体换向，液体以与测试管道相近的流速由上而下喷射至换向桶通道内，它虽具有流场扰动小的特点，但液体流速较高，换向瞬间的飞溅现象，会增加流量检定误差和随机误差，另外，因换向桶质量相对较大，换向阻力大，造成换向时间长，导致换入、换出时间不对称，所以此类换向装置实际上更多的应用于试验管道口径小和流量小的检定场合。 

摆动换向桶式换向装置中具有往复摆动换向桶，液体由上方固定喷嘴自上而下的喷射到摆动的换向桶通道中，其运动行程短、换向速度快，但同样的是液体自上而下，流速高，动能冲击产生飞溅现象，产生较大的流量检定误差和随机误差，另外，摆动换向方式，喷嘴出口液体高速冲击换向桶内倾斜摆动的壁板，影响了流场的稳定性，且换向桶往复摆动方式受力不均，换向时间差也较大。 

摆动喷嘴式换向装置与上述的摆动换向桶式构成相反，其换向桶固定、喷嘴往复摆动，液体仍由上而下高速从喷嘴以往复倾斜角喷射到换向桶通道中，液体对换向桶冲击效应虽有所降低，但依然存在，仍存在飞溅和换入、换出不对称的技术缺陷。 

活塞换向式换向装置是通过活塞的往复运动来切换两侧通路与中间喷嘴的连通。这种换向结构紧凑、节省空间，且介质不与外界接触，适宜易燃、易挥发、易热交换液体介质的应用场合。但活塞换向运行对流场扰动较大，较高流速作用下，活塞转换中对液体作用力不均衡，导致换入、换出时间不宜对称。 

综上所述，现有液体换向装置普遍存在喷嘴流速偏高、执行机构往返受力不一致、或对流场扰动较大、换入、换出时间不一致的技术缺陷，而且尤其是在较大流量下引起检定误差和随机误差的增大，影响流量计量检定结果。 

发明内容

本实用新型的发明目的在于提供一种流场扰动极小、换入和换出行程时间对称、具有高检定精度的流量计量标准***的液体换向装置。本实用新型提供的流量计量标准***的液体换向装置技术方案，其主要技术内容是：一种流量计量标准***的液体换向装置，该装置由圆桶形分水桶、换向溢流体和换向溢流体驱动机构组成，换向溢流体转动设置在分水桶上方，进液芯管设置在分水桶中央，换向溢流体中央的进液管口与进液芯管上端管口密封连通；分水桶内设有若干轴向延伸、径向以轴线为中心呈均匀放射分布的第一分水通道，第一分水通道之外的分水桶空间则为第二分水通道，两通道下部分别通连各自的出液管路，换向溢流体上设置有与第一分水通道位置对应、横向截面对应、且与进液管口相通的溢流喷嘴。 

本实用新型公开的流量计量标准***的液体换向装置技术方案，通过分水桶内的进液芯管使液体由下而上的进入换向溢流体，经溢流方式流入下方的分水通道，实现对流速的减速消能的技术目的，且换向溢流体的堰槽式溢流喷嘴结构设置，会随着流量的改变，使溢流液面随之上下调整，既保证了流场的连续性，第一分水通道由薄板加工而成，在换向过程中，极大地削弱了对***流场的扰动，使液体流量计量标准***在换向过程中，流场更平稳、稳定，因此，在减速消能的同时，其流场和流速的稳定性远优于现有技术。换向溢流体换向过程中，液体流出方向与分水桶的分水通道方向始终一致，消除了换向溢流体换向转动中平面切向反作用力，使换向溢流体在换向过程中受力均匀、一致，极大地缩小了换向过程的时间差，同时换向溢流体水平转动很小圆心角即可实现溢流喷嘴的换向，且角位移会随第一分水通道布置数量的增加大大缩短，具有行程短、换向速度快的技术特点，对缩小换入、换出时间差作出了有力的贡献。本技术方案大大降低了换向工作给流量计量结果带来的误差影响，降低了液体流量计量标准***综合不确定度。 

附图说明

图1为本流量计量标准***的液体换向装置的总装原理结构图。 

图2是分水桶俯视结构图。 

图3和图5分别是换向溢流体的两实施结构剖视图。 

图4和图6分别是图3和图5的仰视结构图。 

具体实施方式

本实用新型公开的流量计量标准***的液体换向装置，由圆桶形分水桶4、换向溢流体2和换向溢流体驱动机构1组成，换向溢流体2转动设置在分水桶4上方，进液芯管5设置在分水桶4中央，换向溢流体2中央的进液管口8与进液芯管5上端管口相连通，两者的连接部位密封。在本实施例，换向溢流体2的进液管口8经轴承3转动连通安装在进液芯管5上端管口，由驱动机构1转动驱动。分水桶4内设有若干轴向延伸、径向以轴线为中心呈均匀放射分布的第一分水通道A，第一分水通道A之外的分水桶空间为第二分水通道B，第一分水通道A下部通连有出液管路6，第二分水通道B下部连通有出液管路7，两出液管路6、7相隔离。所述的换向溢流体2的一具体实现结构如图3所示，是以进液管口8为顶的倒圆锥面体，圆锥面上设置有与下方第一分水通道A位置对应、且横面形状对应的溢流口和与溢流口衔接的垂直溢流喷嘴9。为了对不同溢流流束实施导向，尤其是避免小流束时，附近物体对流束的吸附作用而外溢，同时也为了有效的确定溢流液面高度，溢流喷嘴9内由近圆心向外设有宽度均匀的若干堰流槽10，液体由下至上进入换向溢流体2，会随着***流速的增加，溢流液面增高，液体由内侧堰流槽10逐渐向外侧堰流槽延伸，向下溢流；换向溢流体2的另一具体实现结构即图5所示构造，围绕中心的进液管口8设有若干同心的梯步增高的堰流环槽11，每一溢流喷嘴9与下方第一分水通道方向一致，且溢流喷嘴9内的各道堰流槽10与各道堰流环槽11径向依次衔接相通。驱动机构1驱动换向溢流体2换向转动，其驱动转动方式可以为往复换向转动，还可以是单向步进换向转动，往复换向转动是驱动机构1按两相邻第一分水通道A圆心角的1/2来控制换向溢流体2往复转角，单向步进换向转动是驱动机构1按两相邻第一分水通道A的圆心角的1/2来控制换向溢流体2的步进转角，当然还可根据实际具体换向要求，采取不同的换向溢流体2换向控制方式。 

Claims (7)

1.一种流量计量标准***的液体换向装置，其特征在于该装置由圆桶形分水桶（4）、换向溢流体（2）和换向溢流体驱动机构（1）组成，换向溢流体（2）转动设置在分水桶（4）上方，进液芯管（5）设置在分水桶（4）中央，换向溢流体（2）中央的进液管口（8）与进液芯管（5）上端管口密封连通；分水桶内设有若干轴向延伸、径向以轴线为中心呈均匀放射分布的第一分水通道（A），第一分水通道（A）之外的分水桶空间则为第二分水通（B）道，两通道下部分别通连各自的出液管路，换向溢流体（2）上设置有与第一分水通道（A）位置对应、横向面形状对应、且与进液管口相通的溢流喷嘴（9）。

2.根据权利要求1所述的流量计量标准***的液体换向装置，其特征在于换向溢流体（2）是以进液管口（8）为顶的倒圆锥面体，圆锥面上设置有与下方第一分水通道（A）位置对应且横向面形状对应的溢流口和与溢流口衔接的垂直溢流喷嘴（9）。

3.根据权利要求1所述的流量计量标准***的液体换向装置，其特征在于换向溢流体（2）上围绕中心的进液管口（8）设有若干同心的梯步增高的堰流环槽（11），每一溢流喷嘴（9）径向与各道堰流环槽（11）衔接相通。

4.根据权利要求1或2所述的流量计量标准***的液体换向装置，其特征在于溢流喷嘴（9）内由近圆心向外设有宽度均匀的若干堰流槽（10）。

5.根据权利要求3所述的流量计量标准***的液体换向装置，其特征在于溢流喷嘴（9）内由近圆心向外设有宽度均匀的若干堰流槽（10）。

6.根据权利要求1所述的流量计量标准***的液体换向装置，其特征在于换向溢流体由驱动机构（1）按两相邻第一分水通道（A）圆心角的1/2来往复控制换向转角。

7.根据权利要求1所述的流量计量标准***的液体换向装置，其特征在于换向溢流体（2）由驱动机构（1）按两相邻第一分水通道（A）的圆心角的1/2来控制步进换向转角。

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