CN102792137B - 具有止回阀功能的测量针 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量加热或冷却系统中的压力或温度的装置，所述装置是测量针整体件(1)，由在空腔(20)中具有一个弹簧加载的止回阀(8)的测量针壳体(6)构成，处于测量位置的所述止回阀具有从探针(10)经由测量针壳体和软管接头、经由软管到测量仪器的打开的连通，测量一结束，测量针就从测量接头上移除，该打开的连通便关闭，通过该立即关闭，防止在测量后存在于测量针整体件(1)和测量软管(5)中的封装液体泄漏出来。

Description

具有止回阀功能的测量针
技术领域
本发明涉及一种用于测量例如为加热或冷却系统的流体系统中的例如压力或温度的装置，其中，所述装置安装在测量接头上，例如，在容器或管道上的阀门或测量接头，所述装置确保，直到测量结束，当具有有关测量软管的测量针从测量接头移除时，不会发生意外的溢出或泄漏。
背景技术
从加热或冷却系统中的压力介质经由一个/多个测量接头的泄漏是没有问题的。测量接头在长的操作时间之后仍具有拥有完美功能的可替代的设计。
有许多结构可以解决直到测量结束而从压力介质到环境的意外泄漏的问题。该解决方案的一个例子公开在GB2019533A中，其中，根据图1，弹簧加载球15密封出口28，以使内部超压以及相应地介质在测量结束后不会泄漏，同样在操作者忘记机械弹簧加载与介质连接的管路29的情况下也不会泄漏。US4638668描述了一种联接器，其中当测量软管通过其连接端安装在测量接头2上时，参见图2，从介质到测量软管32的连通会打开，以及从受压介质直到测量软管32的连通打开。随后，当卸下测量软管时，到受压侧的连通会再次关闭。
发明内容
在本发明中，可以确保在完成测量之后从测量软管侧，即从留在一个/多个测量软管内部的介质，没有发生泄漏，上述构造没有提供针对这种情况的任何解决方法。自然地，假设测量接头被构造成在测量结束后它们没有发生泄漏，但这并不是本发明处理的问题。此外，在测量开始前，在本发明中有可能使液体奔涌流过测量系统，这是重要的特征以便从所述系统中排除空气，并且校准所连接的测量仪器的零点。这通过以下发生：打开位置的止回阀得以简化(shorted)，当成对使用两个测量针时，在测量针测量期间液体向后奔涌流过测量针整体件，上述构造没有提供针对这种情况的任何解决方法。
与现有结构相比，通过本发明可以获得与完成测量有关的许多优点：
－测量软管和探针之间的直接关闭发生在当从测量接头移除探针时；
－从留在测量软管内的介质中没有发生泄漏；
－没有由从探针中意外泄漏引起对工人损伤的风险；
－由于消除了所有泄漏，因此在测量过程期间和房间内获得普遍改善的工作环境；
－测量针整体件的止回阀的功能在液体奔涌流过处得以简化，这给予了更可靠的测量结果；
－测量针整体件可立即准备用于新的测量。
下面详细描述本发明的结构设计。此外，本发明在不同方面进一步引导现有技术。在本发明中这是通过以从权利要求1的特征部分清楚表示的方式构造下面所述技术的装置来实现的。
附图说明
从以下描述并参照表示本发明的优选的、但非限制性的实施例的附图，本发明的进一步的特征和优点是显而易见的。
附图中详细地表示了径向的、部分示意性的横截面视图或透视图。
图1是包括测量针整体件的流体系统；
图2是根据本发明的测量针整体件的实施例的描述；
图3是在测量接头上的在探针/测量接头和测量仪器之间具有打开的连通的测量针。
具体实施方式
图1表示如何将两个测量针整体件1安装在测量接头3上的例子，测量接头3反过来包含在阀门2内或管道内，以及在该图中还示意性地表示出从测量针整体件引出测量软管5，该测量软管的另一端与测量仪器4连接。为了测量管道或容器或类似物内的压力或温度，测量针整体件1安装在测量接头3上，并以这样的方式经由探针10实现与待测量介质的连接。然后介质通过流动经由探针10、测量针壳体6和进一步经由测量软管5与测量仪器4接触。
图2表示测量针整体件的截面图。测量针整体件1包括具有用于连接测量软管5的软管接头7的测量针壳体6、止回阀8、探针10、复位弹簧13和具有复位弹簧16的锁紧垫圈15。
测量针壳体6可替代地由塑料或金属合金制成，并且在其与软管接头7相对的后部19设置有空腔20，该空腔的尺寸与止回阀8的外部尺寸相配合。空腔20的上部还设置有凹槽14，所述凹槽14终止于外界环境。在测量针壳体6的前部，优选地设置有从软管接头7延伸到空腔20的圆柱形空腔25，结果，所述空腔25终止于软管接头7中。
止回阀8由不同部分，即下部17和上部18，进行描述，下部17和上部18与中部21连接，该中部分别与两个部分17和18相比优选地具有较小的直径。中部21还设置有一个或多个孔26，该孔优选地与止回阀8的纵轴垂直。两个部分17和18的外部在各自外围表面上设置有垫圈9。上部18设置有两个放置在其外围表面的外面部分上的垫圈，而下部17只设置有放置在外围表面的规定位置(approved position)上的外部垫圈。此外，部分17和18的每个都设置有内部垫圈元件，优选地为定位在所述部分的下部区段的垫圈22。
复位弹簧13安装在空腔20的上部，位于止回阀8的上方，在这个区域凹槽14也被向外设置到环境。空腔的上部还包括内部止动突缘32，该止动突缘是用于止回阀8的止动突缘，并且因此构成用于止回阀的上限位置。安装有复位弹簧的空腔20的上部与液体不接触。
探针10固定地安装在测量针壳体6的上部，并以合适的方式固定，例如，铸模固定或用凹头螺钉23使探针的后部的优选托肩(corbelling)的部分24压靠所述测量针壳体进行固定，探针优选地相对于止回阀8被置于中心。探针是管状的，并设置有两个开口11和12。开口11位于探针的前部，邻近探针的端部，而开口12位于探针10向上的测试距离处。探针具有在测量针壳体6外部或下方的长度，其适于与市场现有的普通测量接头以使当测量针整体件安装在测量接头3上或抵靠测量接头3安装时，开口11总能到达须以压力或温度检测的介质。
在测量针整体件1连接到测量接头3之前，但当探针10已经经过测量接头中的密封元件时，在止回阀8体接触测量接头3之前，探针与介质接触，而后介质充满探针和止回阀8的中部21。在此位置，止回阀8仍然在它的初始位置处，因此垫圈9在上部18上封靠空腔20的上部和空腔25，因此也封靠测量软管5。同时，垫圈9在下部17上在此位置密封防止外部泄漏。内部垫圈22密封在探针10和止回阀8之间。
通过安装复位弹簧16，弹簧加载锁紧垫圈15位于测量针壳体6及其下部31上，下面描述该锁紧垫圈的安装和功能。
图2b和2c表示锁紧垫圈15的设计构造以及抵靠测量针壳体6的下部31安装的例子。锁紧垫圈15位于测量针壳体6的下部31，复位弹簧16在测量进行时将测量针整体件1锁闭在测量接头3上。优选地，锁紧垫圈设置有开口30，该开口30与止回阀8和测量接头3一起构成分别用于将测量针整体件1锁紧到测量接头3或从测量接头3脱开测量针整体件1的两个或更多位置。在测量针壳体6的下部31上，优选地存在锁紧垫圈15的上部转向臂33能够垂直于止回阀的纵轴方向滑动的沟槽28以及优选地存在其中安装复位弹簧16的凹槽29。复位弹簧夹紧在锁紧垫圈15和凹槽29的底部之间。锁紧垫圈15这样被固定在其合适位置：止回阀8的下部，优选地为圆筒形(cylindrical)部分27，穿过锁紧垫圈15的开口30，反过来锁紧垫圈构成用于止回阀8的下部止动突缘，这是因为止回阀的下部17具有比锁紧垫圈的开口30大的尺寸。
图3表示安装在测量接头上的测量针整体件。当测量针整体件1安装在测量接头3上时，止回阀8在测量针壳体6内在轴向方向上抵靠复位弹簧13移动，因此，复位弹簧13受压直到止回阀8到达其抵靠止动突缘32的上部位置。在此位置，止回阀8及其上部18在空腔20内向后移动直到止回阀的中部21到达空腔25前面的位置，在此位置，垫圈9在上部19封靠空腔20的上部，并且垫圈9在空腔25的连接的两侧上封靠空腔20。当止回阀8处于这个上部位置时，从介质，经由探针10及其开口11、12直到止回阀8及其中部21，以及进一步经由止回阀8中的一个/多个锁26穿过空腔25以及经由测量软管5，到达测量仪器4的连通打开。在此位置，呈现了与到达测量仪器4的全程的介质的静态超压相同的静态超压。当在此位置的连通打开时，通过止回阀8的构造允许液体在两个方向上奔涌流过测量针整体件。这是一个优点，因为测量针整体件在测量期间与另一个类似的测量针成对工作，而后由于在从高压侧到低压侧的方向上阀门2内的压差，所以液体奔涌流动，由此液体向后奔涌流过一个测量针。在此工作位置，液体奔涌流过测量系统，可能的空气从测量软管和测量仪器中消失，因此，确保了校准仪器的零点，这可得到更可靠的测量结果。
为了便于将测量针整体件1连接到测量接头3，提供了凹槽14，所述凹槽14消除了止回阀8上方的放置复位弹簧13的空间中存在压缩空气的风险。
当测量针整体件1安装在测量接头3上时，复位弹簧16向外按压锁紧垫圈15，测量针整体件1锁紧在测量接头3上。止回阀8的下部圆柱部分27和测量接头3之间的尺寸差别使这成为可能，其中，优选地，下部27具有比测量接头大的直径，当在测量针整体件1连接到测量接头3期间止回阀8离开其初始位置并向复位弹簧13移动时，当测量接头被按压进入测量针壳体的下部31时，测量接头通过其较小直径到达锁紧垫圈的开口30的前面。通过锁紧垫圈15中的开口30的设计结构，复位弹簧16有可能压紧锁紧垫圈15，使得测量针整体件1被锁紧在测量接头3上。因此，测量针整体件1相对于测量接头3固定就位。
如果测量软管5不是由非柔性材料制成，在测量过程期间测量软管5中产生的超压通常会使测量软管5膨胀，在此情况下，会增加测量软管5的成本以及导致不实用的装配工作。通过根据现有技术中的测量针整体件，从测量软管经由探针会发生泄漏，这与从测量接头上卸下探针时发生泄漏有关。现有技术的缺点是：存在于膨胀的测量软管中的具有高压以及在一些情况下还具有高温的液体在从测量接头3移除期间会从测量针的孔11喷出，有损害操作者健康的风险。
本发明的装置消除了从测量软管5发生泄漏的风险，这是因为在测量针整体件1从测量接头3上断开期间，通过朝着测量针壳体6的下部31向内按压锁紧垫圈使其断开连接。在此位置，测量接头3相对于锁紧垫圈15是自由的，于是测量针整体件1可从测量接头3移除，在这一点上，复位弹簧13迫使止回阀8回退到其位于测量针壳体6内的初始位置。通过止回阀8处于此位置，锁紧垫圈会接合在止回阀8的下部圆筒形部分27周围，于是，止回阀8固定在用于接下来测量的位置。
当止回阀8再次到达其初始位置时，安装在止回阀8的上部18上的两个垫圈9会位于空腔25及其在空腔20的出口的每一侧上，因此，从空腔25向上到复位弹簧13以及向下到止回阀8及其中部21之间存在密封，结果，从测量软管5经由空腔到止回阀8的打开的连通被关闭。因此，止回阀8位于此位置时，防止了介质从测量软管5泄漏到外界环境。
测量针整体件的全部功能是：当测量进行时，止回阀8移动到空腔20中的一个位置，在此位置，从介质到测量仪器4的全程的连通打开，在完成测量后，压缩后的复位弹簧13会向后按压止回阀8使其回到初始位置，在该位置，止回阀关闭分别从测量仪器4和从测量软管5向外到探针10的连通因此封闭在软管5中的容积不会泄漏。止回阀8还具有其它功能，比如垫圈元件承载器和流动通道。通过该装置，建立了使用普通质量的测量软管的条件，因为由于超压而在测量软管发生的膨胀不会导致从测量针/探针发生泄漏，而测量针整体件的早期构造会引起从测量针/探针发生泄漏。
部件列表
1 测量针整体件
2 阀门
3 测量接头
4 测量仪器
5 测量软管
6 测量针壳体
7 软管接头
8 止回阀
9 垫圈
10 探针
11 开口
12 开口
13 复位弹簧
14 凹槽
15 锁紧垫圈
16 复位弹簧
17 下部
18 上部
19 后部
20 空腔
21 中部
22 垫圈
23 凹头螺钉
24 托肩
25 空腔
26 孔
27 下部
28 沟槽
29 凹槽
30 锁紧垫圈的开口
31 测量针壳体的下部
32 止动突缘
33 上部转向臂

Claims (11)

1.一种包括在用于测量液体的压力和/或温度的系统中的装置，其中，该装置是测量针整体件(1)，该测量针整体件包括具有用于连接测量软管(5)的软管接头(7)的测量针壳体(6)，其中，在所述测量针壳体(6)中设置有止回阀(8)、复位弹簧(13)、探针(10)和锁紧垫圈(15)，其特征在于，所述止回阀(8)被移位到所述测量针壳体(6)的空腔(20)内，所述测量针整体件安装在测量接头(3)上，由此，从所述液体经由所述探针(10)的第一开口(11)穿过所述探针，以及进一步经由所述探针中的第二开口(12)到达所述止回阀(8)及其中部(21)，并进一步经由空腔(25)到达软管接头(7)，并最终经由所述测量软管(5)直到测量仪器(4)的连通是打开的，所述中部(21)设置有向外到所述空腔(20)的孔(26)，所述连通通过这样打开的：所述止回阀(8)及其上部(18)在所述空腔(20)内向后移动，直到所述止回阀的中部(21)已经到达与所述空腔(25)具有打开的连通的位置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当从所述测量接头(3)上移除所述测量针整体件(1)时，所述复位弹簧(13)将按压所述止回阀(8)返回到该止回阀的初始位置，由此，所述止回阀(8)与所述测量软管(5)和所述空腔(25)之间的连通被关闭，因为安装在所述止回阀(8)的上部(18)上的垫圈(9)将被定位在所述空腔(25)及其在空腔(20)中的出口的每侧上，因此，从所述空腔(25)向上到所述复位弹簧(13)以及向下到所述止回阀(8)的中部(21)存在密封，相应地，向外到所述探针(10)的开口(11)也是密封的。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述测量针整体件(1)安装在所述测量接头(3)上时，通过止回阀(8)在此时位于其在所述空腔(20)内的后部位置以及通过液体和所述测量仪器(4)之间的连通是打开的，允许所述液体在远离所述软管接头(7)到所述开口(11)的方向上奔涌流过所述测量针整体件(1)，这发生在通常测量过程中成对连接到所述测量接头(3)的测量针整体件(1)之一中，而同时在另一个测量针内的液体在相反的方向上流动。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，测量针壳体(6)设置有空腔(20)，该空腔(20)的尺寸与所述止回阀(8)及其外部垫圈(9)的尺寸配合，此外，所述空腔的上部设置有到外界环境的凹槽(14)以及在所述空腔(20)的上部中的止动突缘(32)，其中所述止动突缘提供了所述止回阀(8)的上限位置/工作位置。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，位于所述测量针壳体(6)内的空腔(20)设置有凹槽(14)，当所述止回阀抵靠所述止动突缘(32)向上移动到所述止回阀的上部位置时，所述凹槽(14)消除了所述止回阀(8)上方的空间内存在压缩空气的风险。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述止回阀(8)的上部(18)和下部(17)与中部(21)连接，分别与上部(18)和下部(17)相比，所述中部具有较小的尺寸，所述中部(21)设置有许多与所述止回阀(8)的纵轴垂直的孔(26)，所述下部(17)和所述上部(18)分别在各自外围表面上设置有垫圈(9)以及内部垫圈元件，垫圈(22)，其中外部垫圈(9)封靠所述空腔(20)，内部垫圈(22)封靠所述探针(10)。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧垫圈(15)安装在所述测量针壳体(6)的下部(31)上的沟槽(28)内，其中所述锁紧垫圈设置有可变横截面的开口(30)，并且该锁紧垫圈与复位弹簧(16)配合，其中所述复位弹簧被压缩在所述测量针壳体(6)的下部(31)中的所述锁紧垫圈(15)和凹槽(29)之间，所述开口(30)选择成以使所述锁紧垫圈(15)接合所述止回阀(8)的下部(27)，结果，所述止回阀(8)固定在其用于接下来测量的位置。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锁紧垫圈(15)这样将所述测量针整体件(1)固定在所述测量接头(3)上：在连接过程中，所述测量针整体件(1)压靠所述测量接头(3)，由此，所述测量接头影响所述止回阀(8)，当所述测量接头被按压进所述测量针壳体的下部(31)中时，所述止回阀离开其工作位置，并在抵靠所述复位弹簧(13)的方向上移动，然后通常具有比所述止回阀的下部圆筒形部分(27)小的直径的测量接头最终抵靠所述锁紧垫圈的开口(30)，由此，所述复位弹簧(16)按压所述锁紧垫圈(15)，结果，所述锁紧垫圈将所述测量针整体件(1)锁紧在所述测量接头(3)上。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，止回阀(8)的位于所述空腔(20)的上部的上端位置很合适，使得从液体到所述测量仪器(4)的连通在此时是打开的，但是在安装在所述测量接头(3)上之前，所述止回阀(8)的下端位置仍在初始位置，其中，所述止回阀然后封靠所述探针(10)，相应地还封靠所述第一开口(11)。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述止回阀(8)的上端位置由内部止动突缘(32)相对于所述空腔(20)的上端盖决定，所述止回阀的下端位置由所述锁紧垫圈(15)决定。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述止回阀(13)从不受液体的影响，这是因为在所述止回阀(8)的上部(18)上的外部垫圈(9)总是封靠所述空腔(20)。
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