CN103292875A - 换向器及具有该换向器的液体流量标定系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换向器及具有该换向器的液体流量标定系统，该换向器包括用于引导水流的导流板(10)，导流板(10)上设有用于旋转的枢接点(12)，导流板(10)上偏离枢接点经连接杆(30)连接有驱动导流板(10)转动的驱动件(40)，导流板的尾部连接有张角逐渐变大的尾翼板(11)。本发明换向器，通过在导流板的尾部连接有张角逐渐变大的尾翼板，利于引导液体顺利进入旁路桶或者称重标定桶，且由于尾翼板的两侧的张角逐渐变大，有效防止水流在换问过程中飞溅至称重标定桶或者旁路桶，从而避免了切换过程中液体流量的损失导致的测量误差，提高了测量精度。此外，尾翼板的设计提供了导流板恢复平衡状态的额外力矩。

Description

换向器及具有该换向器的液体流量标定系统

技术领域

本发明涉及液体流量标定领域，特别地，涉及一种换向器及具有该换向器的液体流量标定系统。

背景技术

流量标定系统主要用于进行流量测量装置的标定校验工作以及与流动相关的试验研究。由于流量测量受外界环境影响较大，包括:温度、流体粘性以及管道中的流场分布等，流量测量装置需要经过标定系统的实流标定校验过程，以提高流体测量结果的可靠性。当前准确可靠的标定方法主要采用称重法，其具体实施是采用间歇法进行流量标定。在间歇法标定中，换向器的性能决定流量标定的精度。

目前换向器设计主要有以下几种方案

第一种采用电磁阀方式，如图1所示。在管道上设有电磁阀1，且该管道连接有两支路，在两支路上分别设有电磁阀1，两支路下方分别设有旁路桶2及称重标定桶3，该方案是采用电磁阀方式控制称重端的流水时间。在不进行流量标定的情况下，流水通过旁路桶2回流到水池里。该方案设计简单，实施容易。但是由于电磁阀1处于管道中，其电磁阀1的开启与关闭对管道中的流体流动产生作用，破坏了流体的流动状态。

第二种方案是采用单翼分水板的方式进行流道变换，如图2所示。该方案通过旋转分水板4进行流道的切换，具体而言，分水板4旋转到a端，水流流入旁路桶2，分水板4旋转到b端，水流进入称重标定桶3。该方案的优点是:不与流体接触，分水板4在切换过程中不影响管道流动。其缺点在于由于没有固定装置，分水板4在切换过程很难做到对称，从而影响了标定精度，在换向过程中，可能存在流水飞溅等现象。

第三种方案是采用换向装置来实现流道变换，参照图3。换向装置5通过电机51拉动做直线运动，并用经定位装置52精确测量位移，从而使流道切换做到对称。该方案由于不与管道接触，在切换过程中不影响管道中的流体流动。采用电机进行驱动，并通过测距传感器精确测量位移，从而较好地控制了切换过程中对称问题。其缺点在于结构设计复杂，安装苛刻:高精度测距传感器以及驱动电机价格昂贵。此外，电机驱动响应较慢，标定时间较长。

发明内容

本发明目的在于提供一种换向器及具有该换向器的液体流量标定系统，以解决现有的换向器结构设计复杂及流量切换定位精度低的技术问题。

为实现上述目的，本发明一方面，提供了一种换向器，用于流量标定系统，该换向器包括用于引导水流的导流板，导流板上设有用于引导导流板旋转的枢接点，导流板上偏离枢接点经连接杆连接有驱动导流板转动的驱动件，导流板的尾部连接有张角逐渐变大的尾翼板。

进一步地，尾翼板呈"人"字形，尾翼板的顶端与导流板连接。

进一步地，导流板及尾翼板的侧而均设有用于引导水流的凹槽。

进一步地，导流板与尾翼板为一体成型。

进一步地，驱动件为电磁阀。

根据本发明的另一方面，还提供一种液体流量标定系统，包括上述的换向器，换向器的尾翼板两侧的下方分别放置有称重标定桶、旁路桶，导流板的顶部设有液体管道。

本发明具有以下有益效果

本发明换向器，通过在导流板的尾部连接有张角逐渐变大的尾翼板，利于引导液体顺利进入旁路桶或者称重标定桶，且由于尾翼板的两侧的张角逐渐变大，有效防止水流在换向过程中飞溅至称重标定桶或者旁路桶，从而避免了切换过程中液体流量的损失导致的测量误差，提高了测量精度。且该结构的导流板及尾翼板增大了导流板回复平衡状态的力矩。

本发明换向器，其导流板通过连接杆连接有驱动导流板转动的电磁阀，由于电磁阀的动触头在通电线圈的控制下伸长或者缩短，从而控制与动触头固定点连接的连接杆带动导流板对称的旋转，以实现水流流向切换，电磁阀响应速度快，灵敏度高，且结构简单，有利于提高液体流量标定系统的响应速度。由于电磁阀的动触头的行程固定，其伸长与缩短的长度相等，从而可省去测距传感器的情形下，保证流道切换的平衡稳定性及对称性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是现有技术中换向器的结构示意图;

图2是现有技术中单翼分水板式换向器的结构示意图;

图3是现有技术中电机驱动式换向器的结构示意图;

图4是发明换向器优选实施例的结构示意图;

图5是本发明尾翼板的结构示意图;

图6是图5的左视示意图;

图7是本发明液体流量标定系统的导流板控制水流进入称重标定桶的状态示意图;

图8是本发明液体流量际定系统的导流板控制水流进入旁路桶的状态示意图;

图9是水流自旁路桶换向至称重标定桶过程中的导流板的角度变化过程图;以及

图10是水流自称重标定桶换向至旁路桶过程中的导流板的角度变化过程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图4，本发明的优选实施例提供了一种换向器，用于流量标定系统，该换向器包括用于引导水流的导流板10，导流板10上设有用于引导导流板10旋转的枢接点12，导流板10上偏离枢接点12经连接杆30连接有驱动导流板10转动的驱动件40，导流板10的尾部连接有张角逐渐变大的尾翼板11。在本实施例中，参照图5及图6，尾翼板11呈“人”字形，尾翼板11的两侧面呈现弧形状且两侧面沿纵向向下的方向张角逐渐增大。本发明换向器通过在导流板10的尾部连接有张角逐渐变大的尾翼板11，利于引导液体顺利进入位于尾翼板11两侧下方的旁路桶2或者称重标定桶3，且由于尾翼板11的两侧的张角逐渐变大，有效防止水流在换向过程中飞溅至称重标定桶3或者旁路桶2，从而避兔了切换过程中液体流量的损失导致的测量误差，提高了测量精度。且该结构的导流板10及尾翼板11增大了导流板10回复平衡状态的力矩。

优选地，在导流板10及尾翼板11的侧面均设有用于引导水流的凹槽，从而进一步避兔了在换向过程中流体的飞溅。较佳地，导流板10与尾翼板11为一体成型，有利于换向器的安装使用。

较佳地，驱动件40为电磁阀。导流板10通过连接杆30连接驱动导流板10转动的电磁阀，由于电磁阀的动触头在通电线圈的控制下伸长或者缩短，从而控制与动触头固定点连接的连接杆30带动导流板10对称的旋转，以实现水流流向切换，电磁阀响应速度快，灵敏度高，且结构简单，有利于提高液体流量标定系统的响应速度。由于电磁阀的动触头的行程固定，其伸长与缩短的长度相等，从而可在省去测距传感器的情形下，保证流道切换的平衡稳定性及对称性。

参照图7及图8，本发明还提供一种液体流量标定系统，包括上述实施例的换向器，换向器的尾翼板11两侧的下方分别放置有称重标定桶3、旁路桶2，导流板10的顶部设有液体管道20。参照图7，连接杆30在电磁阀的控制下伸长至左极限位置，使得导流板10带动与导流板10一体成型的尾翼板11绕枢接点12沿顺时针方向转动至设定角度，以控制水流进入称重标定桶3。参照图8，连接杆30在电磁阀的控制下收缩至右极限位置，使得导流板10带动与导流板10一体成型的尾翼板11绕枢接点12沿逆时针方向回转至初始位置，以控制水流进入旁路桶2。图9示出了水流自旁路桶2换向至称重标定桶3过程中的导流板10的角度变化过程图，图10示出了水流自称重标定桶3换向至旁路桶2过程中的导流板10的角度变化过程图。由于电磁阀的行程固定，其伸长与收缩的长度相等，从而可在省去测距传感器的情形下，保证流道切换的平衡稳定性及对称性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改利变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种换向器，用于流量标定系统，包括用于引导水流的导流板(10)，所述导流板(10)上设有用于引导所述导流板(10)旋转的枢接点(12)，其特征在于:

所述导流板(10)上偏离所述枢接点(12)经连接杆(30)连接有驱动所述导流板(10)转动的驱动件(40)，所述导流板(10)的尾部连接有张角逐渐变大的尾翼板(11)。

2.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，

所述尾翼板(11)呈"人"字形，所述尾翼板(11)的顶端与所述导流板(10)连接。

3.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，

所述导流板(10)及所述尾翼板(11)的侧面均设有用于引导水流的凹槽。

4.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，

所述导流板(10)与所述尾翼板(11)为一体成型。

5.根据权利要求1所述的换向器，其特征在于，

所述驱动件(40)为电磁阀。

6.一种液体流量标定系统，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的换向器，所述换向器的所述尾翼板(11)两侧的下方分别放置有称重标定桶(3)、旁路桶(2)，所述导流板(10)的顶部设有液体管道(20)。

Images