CN102252735A - 具有水塔稳压效果的液体稳压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体流量计量设备，尤其涉及一种具有水塔稳压效果的液体稳压装置。该装置包括稳压容器I，稳压容器I侧壁下部设有进液管和出液管，进液管与由电机驱动的水泵连接，稳压容器I顶部设有放气阀和压力表，还包括顶部设有放气阀和压力表、底部设有排液管的稳压容器∏；所述稳压容器I侧壁上部设有一溢流管，溢流管另一端连接稳压容器∏；稳压容器I顶部与稳压容器∏顶部通过进气管连通，进气管同时与气源连接。本发明设置两个相互连通的稳压容器，无需太大的稳压容器即可利用水塔稳压原理实现稳压，具有占空间小、稳压效果好、投资成本低的特点。

Description

具有水塔稳压效果的液体稳压装置

技术领域

本发明涉及一种液体流量计量设备，尤其涉及一种具有水塔稳压效果的液体稳压装置。

背景技术

在流量计量仪表的检测和校准过程中，液体流量的稳定至关重要，而决定流量稳定性的关键因素在于液体的输出压力，为了保证容器内液体输出压力处于平稳范围，在计量过程中需对液体进行稳压。现在常用的稳压方法有水塔稳压法、容器稳压法、变频调速法等，其中水塔稳压法是利用塔顶的溢流槽使液面高度保持恒定，实现稳压，此方法虽然稳压效果好，却由于液源压力受塔高的限制，要达到较高准确度的液源压力，需配备大型的水塔，造成水塔占据空间大、投资成本高。而现在常用的容器稳压法利用密闭的稳压容器实现气路的闭环调节，从而使液面恒定，实现稳压，这种方法虽然提高了液源的压力，但液体稳定性不高，更趋于缓冲效果，不宜用于流量稳定性要求较高的情况。另外，变频调速法对液泵的频率-流量特性要求较高，易产生干扰信号。现在常用的稳压方法均存在或多或少的缺陷，因此急需一种能克服上述缺陷的液体稳压装置。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明将上述方法的优点相结合，设计了一种结构简单、投资成本低且具有良好的水塔稳压效果的液体稳压装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种液体稳压装置，包括稳压容器I，稳压容器I侧壁下部设有进液管和出液管，进液管与由电机驱动的水泵连接，稳压容器I顶部设有放气阀和压力表，还包括顶部设有放气阀和压力表、底部设有排液管的稳压容器∏；所述稳压容器I侧壁上部设有一溢流管，溢流管另一端连接稳压容器∏；稳压容器I顶部与稳压容器∏顶部通过进气管连通，进气管同时与气源连接。

本发明同时设置两个稳压容器，并将两容器通过溢流管连通，从进液管向稳压容器I内注入液体，直至液面到达溢流管处，当液面高于溢流管时，液体沿溢流管流入稳压容器∏内，使得液面始终处于溢流液位处，保证出液管水流压力的稳定。同时还将两容器与气源连接，气源同时为两容器提供稳定气压，这样保证了稳压容器I和稳压容器∏的气空间压力相等，气源气压的大小可根据需要的水头高度确定。稳压容器I的体积可根据所需流量大小确定，稳压容器∏的体积可与稳压容器I相同大小也可稍小，为减小稳压装置占地面积，可将稳压容器∏的体积做的尽可能小。

所述溢流管位于稳压容器I高度的2/3-3/4位置，溢流液面位于溢流管最大截面处，因此稳压容器I内的气空间体积约为罐体容积的1/4-1/3。

稳压容器I内溢流管入口处设有液位计，用于将液面位置反馈给控制系统。液位计随时检测液面高度，并将信息反馈给控制系统，液面低于溢流液位时，控制水泵动作向容器内注入液体，与溢流管配合，使水压进一步稳定。

所述稳压容器I内设有透水隔板，透水隔板位于溢流管下侧2-5cm处，透水隔板边缘与稳压容器I内壁连接。利用透水隔板过滤空气，消除液流的脉动，多余的液体从溢流管排到稳压容器∏中，从而保证从出液阀输出无脉动的液体。

稳压容器∏的排液管上设有排液阀，稳压容器∏一侧设有用于控制排液阀开闭的液位控制开关。在稳压容器∏上设有上限液位和下限液位，液位控制开关可根据实际液位与上限液位和下限液位的位置关系，开启或关闭排液阀，即实际液位达到上限液位时，开启排液阀排出液体，实际液位达到下限液位时，关闭排液阀，确保稳压容器∏内的液位低于溢流管且高于排液管。

所述稳压容器I内设有一竖直挡板，用来将稳压容器I分成左右两区域，其中左侧区域设有用于过滤空气的带有透水孔的水平挡板，左侧区域与进液管连接，右侧区域与出液管连接。竖直挡板将进液区与出液区隔开，防止新流入液体影响已具有稳定压力的液体，更好的保证了输出液体压力的稳定。

另外，为调节输入液体和输入气体的速度，以便更好的控制容器内液体的压力，该装置还设有变频控制系统，所述变频控制系统包括计算机、可编程控制器和变频器，其中计算机的输入端与液位计连接，接收液位计反馈的液位信号，其输出端与气源、放气阀连接，控制稳压容器的充放气，计算机的输出端还与可编程控制器连接，可编程控制器与变频器连接，变频器输出端与电机连接，控制电机的输出频率。液位计监测液位信号，并将信号反馈给计算机，当液位低于溢流液位时，计算机控制可编程控制器和变频器，调节电机的输出频率，进而通过水泵向容器内注入液体，在此，利用变频调速进一步实现稳压，减少了压缩空气调压环节，缩短了调压时间。两容器上设置的压力表实时监测容器内的压力值，根据压力情况可调节气源充气和放气阀排气的速度。

另外，本装置还可通过一些改进实现常规稳压容器的功能，即在溢流管上设置溢流阀，稳压容器∏一侧的进气管上设置关断阀，当关闭溢流阀和关断阀时，可阻止气体和液体流入稳压容器∏内，将稳压容器I作为常规稳压装置使用。

所述气源为气泵或高压气瓶。要求稳压准确度不高的场合，可以使用气泵作为气源；因为本装置气体消耗量极少，为了更好地提高水压稳定性，可以使用高压气瓶经减压阀减压后作为装置的气源。

本发明具有如下有益效果：

1、设置两个相互连通的稳压容器，无需太大的稳压容器即可利用水塔稳压原理实现稳压，具有占空间小、稳压效果好、投资成本低的特点；

2、利用透水隔板将容器内空间分成两部分，液面以上为自然气室，无需储能器就能实现消除脉动的功能；

3、将稳压容器I分为液体流入区和液体流出区，可有效防止流入液体影响流出液体的稳定；

4、利用变频控制系统随时根据容器I内液面位置调整输入液流的频率，实现了稳压过程的自动化控制，进一步提高了稳压调节的效率；

5、溢流管与进液泵配合，使水压进一步稳定，相当于水塔的溢流槽，所以装置具有动态稳压效果；

6、由于采用了溢流装置，可以大幅提高稳定准确度，并通过液位计控制进液流量，保持进液和出液的动态平衡，具有比水塔更好的额稳压性能，有效减小稳压罐的体积。

7、关闭关断阀和溢流阀后，该装置还能作为常用液体稳压装置使用。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：

图1是本发明实施方式的结构示意图；

图2是透水隔板的结构示意图；

图3是本发明变频控制系统方框图；

图中，1、稳压容器I，2、溢流液位，3、透水隔板，4、水平挡板，5、竖直挡板，6、进液管，7、进液阀，8、水泵，9、出液阀，10、出液管，11、液位控制开关，12、液位计，13、溢流管，14、溢流阀，15、排液管，16、排液阀，17、下限液位，18、上限液位，19、稳压容器∏，20、第二压力表，21、第二放气阀，22、关断阀，23、气源，24、进气管，25、第一放气阀，26、第一压力表，27、计算机，28、可编程控制器，29、变频器，30、电机。

具体实施方式

一种具有水塔稳压效果的液体稳压装置，如图所示，包括稳压容器I 1和稳压容器∏19，稳压容器I 1顶部通过进气管24与稳压容器∏19连通，进气管24同时与气源23连接。稳压容器I 1顶部设有第一压力表26和第一放气阀25，稳压容器∏19顶部设有第二压力表20和第二放气阀21，稳压容器∏19下部设有排液管15，排液管15上设有排液阀16，排液阀16为电磁阀。稳压容器I 1侧壁2/3高度位置设有一溢流管13，溢流管13另一端与稳压容器∏19连通。稳压容器I内溢流管13入口下侧2cm位置设有一透水隔板3，透水隔板3水平设置，透水隔板3边缘与容器壁固定连接。稳压容器I内溢流管13入口处设有液位计12，用于将液面位置反馈给控制系统。稳压容器I 1底壁1/3直径处设有一竖直挡板5，竖直挡板高为溢流管高度的1/2，竖直挡板5上沿及1/2高度位置设有两个水平挡板4，水平挡板4上设有透水孔。竖直挡板5将稳压容器I分为左右两区域，水平挡板4位于左侧区域，左侧的容器壁上连接有一进液管6，右侧容器壁上连接有一出液管10，进液管6和出液管10上分别设有进液阀7和出液阀9，进液管6与由电机30驱动的水泵8连接。所述稳压容器∏19一侧设有液位控制开关11，液位控制开关11根据实际液位与上限液位18和下限液位17的位置关系控制排液阀16的开闭。该装置还设有变频控制系统，所述变频控制系统包括计算机27、可编程控制器28和变频器29，其中计算机27的输入端与液位计12连接，接收液位计反馈的液位信号，其输出端与气源23、第一放气阀25、第二放气阀21连接，控制稳压容器的充放气，计算机27的输出端还与可编程控制器28连接，可编程控制器28与变频器29连接，变频器29输出端与电机30连接，控制电机的输出频率。另外，进气管24上设有关断阀22，溢流管13上设有溢流阀14，当关闭溢流阀和关断阀时，稳压容器I可作为独立的液体稳压装置使用。

Claims (10)

1.一种具有水塔稳压效果的液体稳压装置，包括稳压容器I(1)，稳压容器I(1)侧壁下部设有进液管(6)和出液管(10)，进液管(6)与由电机(30)驱动的水泵(8)连接，稳压容器I(1)顶部设有放气阀和压力表，其特征在于：还包括顶部设有放气阀和压力表、底部设有排液管(15)的稳压容器∏(19)；所述稳压容器I(1)侧壁上部设有一溢流管(13)，溢流管(13)另一端连接稳压容器∏(19)；稳压容器I(1)顶部与稳压容器∏(19)顶部通过进气管(24)连通，进气管(24)同时与气源(23)连接。

2.根据权利要求1所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：所述溢流管(13)位于稳压容器I(1)高度的2/3-3/4位置。

3.根据权利要求1或2所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：稳压容器I(1)内溢流管入口处设有液位计(12)，用于将液面位置反馈给控制系统。

4.根据权利要求3所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：所述稳压容器I(1)内设有透水隔板(3)，透水隔板(3)位于溢流管下侧2-5cm处，透水隔板(3)边缘与稳压容器I(1)内壁连接。

5.根据权利要求1所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：稳压容器∏(19)的排液管(15)上设有排液阀(16)，稳压容器∏(19)一侧设有用于控制排液阀开闭的液位控制开关(11)。

6.根据权利要求5所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：所述排液阀(16)为电磁阀。

7.根据权利要求4或5或6所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：所述稳压容器I(1)内设有一竖直挡板(5)，用来将稳压容器I分成左右两区域，其中左侧区域设有用于过滤空气的带有透水孔的水平挡板(4)，左侧区域与进液管(6)连接，右侧区域与出液管(10)连接。

8.根据权利要求7所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：还包括变频控制系统，所述变频控制系统包括计算机(27)、可编程控制器(28)和变频器(29)，其中计算机(27)的输入端与液位计(12)连接，接收液位计反馈的液位信号，其输出端与气源(23)、放气阀连接，控制稳压容器的充放气，计算机(27)的输出端还与可编程控制器(28)连接，可编程控制器(28)与变频器(29)连接，变频器(29)输出端与电机(30)连接，控制电机的输出频率。

9.根据权利要求8所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：所述溢流管(13)上设有溢流阀(14)，稳压容器∏(19)一侧的进气管上设有关断阀(22)，溢流阀(14)和关断阀(22)用于阻断气体或液体向稳压容器∏的流动。

10.根据权利要求9所述的具有水塔稳压效果的液体稳压装置，其特征在于：所述气源(23)为气泵或高压气瓶。

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