CN211291988U - 一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置，其包括第一二通阀、第二二通阀、第三二通阀、压力传感器以及流量传感器；其中，第一二通阀的第一接口通过第一管路连接外部的工作气源，第一二通阀的第二接口通过第三管路连接至待测产品；第二二通阀的第一接口通过第四管路连接至第三管路上，第二二通阀的第二接口连接至排气口；压力传感器连接至第四管路与待测产品之间的第三管路上；待测产品还通过第二管路连接至工作气源，第三二通阀以及流量传感器均安装于第二管路上。本实用新型可以减少切换扰动的同时，缩短流量稳定时间，提高测试效率。

Description

一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置

技术领域

本实用新型涉及无损检测技术领域，具体涉及一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置。

背景技术

在工业现场，测量流体流量参数是工业测量中最重要的环节之一。随着工业的发展，石油天然气、石油化工、食品饮料、医疗和汽车等行业对流量测量的准确度和范围要求越来越高，为了适应多种用途，各种类型的流量计和测量方法相继问世，但现有的流量参数测试方法中，对测试容积空间大和流量参数小而测试精度高的情况中，使用现有的流量测试技术进行测试时出现流量稳定时间长，在这个测试过程中效率低，同时还存在损坏流量传感器的风险。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置，其可以减少切换扰动的同时，缩短流量稳定时间，提高测试效率。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置，用于对待测产品的流量参数进行检测；其包括第一二通阀、第二二通阀、第三二通阀、压力传感器以及流量传感器；其中，所述第一二通阀的第一接口通过第一管路连接外部的工作气源，所述第一二通阀的第二接口通过第三管路连接至待测产品；所述第二二通阀的第一接口通过第四管路连接至第三管路上，所述第二二通阀的第二接口连接至排气口；所述压力传感器连接至第四管路与待测产品之间的第三管路上；所述待测产品还通过第二管路连接至所述工作气源，所述第三二通阀以及流量传感器均安装于第二管路上。

进一步地，所述待测产品通过第五管路连接至第三管路和第二管路，所述第五管路的第一端连接至待测产品，所述第三管路的第一端连接至第一二通阀的第二接口，所述第二管路的第一端连接至所述工作气源，所述第五管路的第二端与第二管路的第二端以及第三管路的第二端分别连通，所述压力传感器连接于第四管路和第三管路的第二端之间的第三管路上。

进一步地，所述第五管路上还安装有连接件，所述连接件为开关阀或/和快速连接头，所述连接件为快速连接头时，所述快速连接头的一端连接于第五管路的第一端，所述待测产品连接至快速连接头的另一端；所述连接件为快速连接头和开关阀时，所述开关阀安装于第五管路中，所述快速连接头的一端连接于第五管路的第一端，所述待测产品连接至快速连接头的另一端。

进一步地，所述防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置还包括控制器，所述控制器接收流量传感器以及压力传感器的检测数据，并控制所述第一二通阀、第二二通阀、第三二通阀以及开关阀的打开或关闭。

进一步地，所述防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置还包括控制器，所述控制器接收流量传感器以及压力传感器的检测数据，并控制所述第一二通阀、第二二通阀以及第三二通阀的打开或关闭。

进一步地，所述第一二通阀和第三二通阀关闭，第二二通阀打开时，流量测试装置处于初始状态或排气状态，待测产品依次通过第三管路、第四管路、第二二通阀经由排气口向大气排气；所述第一二通阀打开，第二二通阀和第三二通阀关闭，流量测试装置处于充气状态，工作气源依次通过第一管路、第一二通阀、第三管路向待测产品充气；所述第三二通阀打开，第一二通阀和第二二通阀关闭，流量测试装置处于测试状态，工作气源通过第二管路向待测产品充气。

本实用新型提供一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置，相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过三个二通阀、压力传感器以及流量传感器的配合，完成充气、测试以及排气的过程，在充气过程中，气流在不流经流量传感器的情况下，向待测产品充入一定压力的气体，使得工作管路(第二管路)已经处于流量平衡的状态，有利于气体的快速稳定，防止切换带来的扰动，避免流量传感器在开始工作时处于超量程状态，缩短测试时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置初始/排气状态的结构图；

图2为本实用新型实施例的防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置充气状态的结构图；

图3为本实用新型实施例的防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置测试状态的结构图。

图中：10、工作气源接入口；11、第一管路；12、第二管路；20、第一二通阀；21、第三管路；30、第二二通阀；31、第四管路；32、排气口；40、第三二通阀；50、连接件；51、第五管路；60、待测产品；70、压力传感器；80、流量传感器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施例方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。

实施例：

流量系数检测装置，用于对待测产品(主要针对大容积工件)的流量系数进行检测。流量系数为阀门(例如水龙头等)以及调节阀等产品的品质检测参数。流量系数是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力，管道介质流经待测产品的体积流量或质量流量，也即是流通能力。

请参照图1所示，一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置，一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置，用于对待测产品60的流量参数进行检测；其包括第一二通阀20、第二二通阀30、第三二通阀40、压力传感器70以及流量传感器80；其中，第一二通阀20的第一接口通过第一管路11经过工作气源接入口10连接外部的工作气源，第一二通阀20的第二接口通过第三管路21连接至待测产品60；第二二通阀30的第一接口通过第四管路31连接至第三管路21 上，第二二通阀30的第二接口连接至排气口32；压力传感器70连接至第四管路 31与待测产品60之间的第三管路21上；待测产品60还通过第二管路12经过工作气源接入口10连接至工作气源，第三二通阀40以及流量传感器80均安装于第二管路12上。

上述的第一二通阀20用于为待测产品60充气使用，第二二通阀30用于排出待测产品60中的气体，第三二通阀40用于流量测试使用，测试前需要先通过第二二通阀30将待测产品60中的气体排出，避免对后续测试过程造成影响；再通过第一二通阀20为待测产品60充气，其目的为：先通过第一二通阀20向待测产品60充入一定压力的气体(一般充气环节的气流都是极大的，往往大大地超过了流量传感器80的量程)，使得第二管路12已经处于流量平衡的状态，有利用气体的快速稳定，缩短测试时间，提高工作效率，同时也能防止切换带来的扰动，也能避免流量传感器80在开始工作时处于超量程状态，防止流量传感器80 损坏。

三个二通阀均可以采用二位二通电磁阀，由控制器控制三个二二位二通电磁阀的通断(即打开或关闭)；当然，三个二通阀也可以采用手动阀，通过人工控制。充气时记录压力传感器70的检测数据(记为第一数据)，测试时记录流量传感器80的检测数据(记为第二数据)，然后根据第一数据和第二数据的关系对待测产品60是否合格做出评价。

在第一二通阀20实现为待测产品60充气的过程中，待测产品60流过气流时并达到稳定后，应该会有一个固定的前端压力(即第一数据)；如果待测产品 60存在堵塞，这个前端压力Pf则高，如果产品漏接或这产品内部的通路异常则此前端压力Pf就低，如果产品是正常的，此前端压力应该在一个已知的范围(记为第一范围，该第一范围可以通过标准件进行测试得到)内。通过对比压力Pf即可获得产品是否值得进行下一步的流量测试环节。

待测产品60正常情况下，其流量也应该在一个已知的范围(记为第二范围，该第二范围可以通过标准件进行测试得到)内，因此，通过获取到的第二数据与第二范围进行比对，则可以判断待测产品60是否合格。

具体地，待测产品60通过第五管路51连接至第三管路21和第二管路12，第五管路51的第一端连接至待测产品60，第三管路21的第一端连接至第一二通阀 20的第二接口，第二管路12的第一端连接至工作气源，第五管路51的第二端与第二管路12的第二端以及第三管路21的第二端分别连通，压力传感器70连接于第四管路31和第三管路21的第二端之间的第三管路21上。

在该第五管路51上还安装有连接件50，连接件50为开关阀或/和快速连接头，连接件50为快速连接头时，快速连接头的一端连接于第五管路51的第一端，待测产品60连接至快速连接头的另一端；连接件50为快速连接头和开关阀时，开关阀安装于第五管路51中，快速连接头的一端连接于第五管路51的第一端，待测产品60连接至快速连接头的另一端。

开关阀可以采用电磁阀，通过控制器进行控制，当有待测产品60接入时，开关阀始终处于打开状态，待测产品60取下后，开关阀始终处于关闭状态。

采用上述的防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置实现待测产品60的流量参数检测方法，其包括初始过程、充气过程、测试过程以及排气过程，其中：

初始过程：请参照图1所示，第一二通阀20、第二二通阀30以及第三二通阀 40均处于初始状态，在初始状态下，第一二通阀20以及第三二通阀40均处于关闭状态，第二二通阀30处于打开状态；此时，待测产品60依次通过第三管路21、第四管路31、第二二通阀30经由排气口32向大气排气(其中，粗线为气流路径，箭头为气流方向)，进行第一排气操作。

在初始过程中，可以设置排气时间，当到达排气时间时，结束第一排气操作，进入充气过程。之所以在初始过程设置排气操作，主要是防止待测产品60 内存在的气体对后续充气过程的第一数据造成误差。也可以同时对初始过程设置第一预设压力值，当达到排气时间且压力传感器70的测试数据小于第一预设压力值时，再结束第一排气操作；第一预设压力值可以是较小值，以达到安全水平为基础。

充气过程：请参照图2所示，先关闭第二二通阀30，再打开第一二通阀20，第三二通阀40仍处于关闭状态，开始第一计时；此时，依次通过第一管路11、第一二通阀20、第三管路21向待测产品60充气(其中，粗线为气流路径，箭头为气流方向)。当第一计时达到第一预设时间(记为充气时间)，记录压力传感器70的测试数据，记为第一数据，之后进入测试过程。

充气过程中，通过第一二通阀20进行充气的原因在于，在充气的这一刻，管路向待测产品60灌入的气流非常大，如果采用第三二通阀40进行充气，则会引起流量传感器80的严重超量甚至损坏，同时通过第一二通阀20进行充气能加快充气速率和使气体快速稳定后进行测试，提高流量测试的可靠性和效率。

充气开始后，通过控制器(内部时钟芯片)或者相应的计时设备对充气过程进行计时，当达到充气时间，该过程的计时以及切换到下一步可以智能完成，例如在控制器和三个二位二通电磁阀之间设置时间继电器或者定时器实现，第一预设时间计时完成后，进入测试过程。

之所以设置充气时间，是因为瞬间的压力值可能存在一定的误差，因此通过获取一段时间内的单位时间的压力值与预设相关数据进行比对，使得测试更加准确，同时，根据设置充气时间，还可以方便所有同类产品进行横向比较。

测试过程：请参照图3所示，关闭第一二通阀20，打开第三二通阀40，第二二通阀30仍处于关闭状态，开始第二计时；此时，工作气源通过第二管路12(第三二通阀40和流量传感器80的位置不限定，先通过第三二通阀40或者先通过流量传感器80均可以)向待测产品60充气(其中，粗线为气流路径，即测试回路，箭头为气流方向)。当第二计时达到第二预设时间(记为测试时间)时，记录流量传感器80的测试数据，记为第二数据，之后进入排气过程。

在测试过程中，因为充气过程先通过第一二通阀20向待测产品60充入一定压力的气体，使得第二管路12已经处于流量平衡的状态，有利用气体的快速稳定，防止切换带来的扰动，缩短测试时间，提高工作效率。

之所以设置测试时间，是因为瞬间的流量值可能存在一定的误差，因此通过获取一段时间内的单位时间的流量值与预设相关数据进行比对，使得测试更加准确，同时，根据设置测试时间，还可以方便所有同类产品进行横向比较。

排气过程：请参照图1所示，关闭第三二通阀40，打开第二二通阀30，第一二通阀20仍处于关闭状态；此时，待测产品60经由第三管路21、第四管路31以及第二二通阀30连接至排气口32，向大气排气，进行第二排气操作；完成第二排气操作后，取下待测产品60。

在排气过程中，可以设置排气时间，当到达排气时间时，结束第二排气操作，取下待测产品60(此时，实为已测产品)。之所以设置排气过程，主要是防止待测产品60内的高压产品未被排空而在取下时造成伤人情况的发生。也可以对排气过程设置第二预设压力值，当达到排气时间且压力传感器70的测试数据小于第二预设压力值时，再结束第二排气操作；第二预设压力值可以是较小值，以达到安全水平为基础。

需要说明的是：通过二通阀分别独立控制充气阶段和测试阶段的气路切换，在切换过程中，充气管路和测试管路是独立进行控制的，充气过程切换到测试过程时，第一二通阀20可以优先关闭，待气体稳定后再进行切换到测试过程，这样在切换的过程中减少气体的震荡。如果采用二位三通阀，则充气状态到测试状态中切换过程中，因使用的是一个二位三通阀控制的，在切换过程中充气状态和测试状态气路是可能存在连通的，这样对测试状态中气路中气体的会出现震荡，这样会使测试过程的稳定性长，测试效率低。

综上，本实用新型通过二通阀、压力传感器70、流量传感器80以及相关管路，执行充气、测试、排气等动作，充气动作，气流在不流经流量传感器80的情况下，向待测产品60充入一定压力的气体，使得工作管路处于流量已经平衡稳定的状态，避免流量传感器80在开始工作时处于超量程状态。测试动作中，第三二通阀40动作通过流量传感器80测试管路内的气体的流量，并由计时器精确控制读取数值的时刻，方便所有产品进行横向比较。测试结束后，第二二通阀30动作，把产品内气体排出。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施例方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置，用于对待测产品的流量参数进行检测；其特征在于，其包括第一二通阀、第二二通阀、第三二通阀、压力传感器以及流量传感器；其中，所述第一二通阀的第一接口通过第一管路连接外部的工作气源，所述第一二通阀的第二接口通过第三管路连接至待测产品；所述第二二通阀的第一接口通过第四管路连接至第三管路上，所述第二二通阀的第二接口连接至排气口；所述压力传感器连接至第四管路与待测产品之间的第三管路上；所述待测产品还通过第二管路连接至所述工作气源，所述第三二通阀以及流量传感器均安装于第二管路上。

2.如权利要求1所述的流量测试装置，其特征在于，所述待测产品通过第五管路连接至第三管路和第二管路，所述第五管路的第一端连接至待测产品，所述第三管路的第一端连接至第一二通阀的第二接口，所述第二管路的第一端连接至所述工作气源，所述第五管路的第二端与第二管路的第二端以及第三管路的第二端分别连通，所述压力传感器连接于第四管路和第三管路的第二端之间的第三管路上。

3.如权利要求2所述的流量测试装置，其特征在于，所述第五管路上还安装有连接件，所述连接件为开关阀或/和快速连接头，所述连接件为快速连接头时，所述快速连接头的一端连接于第五管路的第一端，所述待测产品连接至快速连接头的另一端；所述连接件为快速连接头和开关阀时，所述开关阀安装于第五管路中，所述快速连接头的一端连接于第五管路的第一端，所述待测产品连接至快速连接头的另一端。

4.如权利要求1-3任一项所述的流量测试装置，其特征在于，所述防量程过冲并减少切换扰动的流量测试装置还包括控制器，所述控制器接收流量传感器以及压力传感器的检测数据，并控制所述第一二通阀、第二二通阀以及第三二通阀的打开或关闭。

5.如权利要求1-3任一项所述的流量测试装置，其特征在于，所述第一二通阀和第三二通阀关闭，第二二通阀打开时，流量测试装置处于初始状态或排气状态，待测产品依次通过第三管路、第四管路、第二二通阀经由排气口向大气排气；所述第一二通阀打开，第二二通阀和第三二通阀关闭，流量测试装置处于充气状态，工作气源依次通过第一管路、第一二通阀、第三管路向待测产品充气；所述第三二通阀打开，第一二通阀和第二二通阀关闭，流量测试装置处于测试状态，工作气源通过第二管路向待测产品充气。

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