CN103759889A

CN103759889A - 一种氧气表校验仪及其校验方法

Info

Publication number: CN103759889A
Application number: CN201410045988.3A
Authority: CN
Inventors: 束高祥; 高孝友
Original assignee: MAANSHAN NAITE INSTRUMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: MAANSHAN NAITE INSTRUMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-02-08
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2034-02-08
Also published as: CN103759889B

Abstract

本发明公开了一种氧气表校验仪及其校验方法，属于校验装置领域。一种氧气表校验仪，它包括标准表、被校氧气表，它还包括依次连接的气罐、气动泵和水罐，所述的气动泵输出端管道接入所述的水罐的上部，所述的水罐的输出端管道与水罐相接的一端接至所述水罐底部，呈倒“U”型，水罐的输出端管道的另一端与所述的被校氧气表连接，所述的标准表、被校氧气表通过管道并联；所述的被校氧气表的靠近水罐的一侧设置有增压阀，远离水罐的一侧设置有降压阀。本发明的一种氧气表校验仪及其校验方法，它采用气和水组合替代油作为传递介质，使用绝对安全，且结构简单，操作方便。

Description

一种氧气表校验仪及其校验方法

技术领域

本发明属于校验装置领域，更具体地说，涉及一种氧气表校验仪及其校验方法。

背景技术

氧气表是工业生产中的重要计量器具，它们主要用于连接在氧气瓶、氧气管道中对气体压力进行测量。传统的校验方法是使用压力表校验器进行对比式校验，即将一块标准的压力表与一块被检测氧气表并联在压力表校验器上，而后不断地改变压力表校验器内油压管道系统中的压力，不断地读取标准压力表和被测氧气表的表压读数，从而确定被测氧气表是否合格。

国家标准对氧气表的特别规定就是禁油，所以对于氧气表的校验上关键是解决禁油问题。《氧气压力表传递介质的选用》（胡小平，工业计量，1992第6期），该文中介绍，目前大致采用三种方法来解决氧气表的禁油问题，比较如下：

1、用水作为传递介质（如专利CN2050165U公开的一种可用水作介质的压力表校验仪）。此法绝对安全，但水极易锈蚀校验器。另外，由于水粘度低，检定高压氧气表如25MPa，既易泄漏，压力又上不去；

2、用甘油作为传递介质。甘油学名苯三醇，分子式C₃H(OH)₃，是无色有甜味的粘性液体。由于甘油实际不属油类，因此同样绝对安全，但由于它的吸水性能，仍会锈蚀校验器。如一段时间不使用校验器，需每天让丝杆运动一下，以防锈死；

3、用水和油作为传递介质此法需配备专用校验器。如徐州产压力表、氧气压力表两用校验器。原理是利用水、油比重不等将彼此分离。此法较为科学，省去了校验器、标准压力表清洗油污的麻烦。缺点是需经常察看水是否用尽，并且心理上似有不安全感；

此外，虽然通过水-油-水这种变压实现了以前直接用油变压的效果，也不需要用CCL₄清洗了，因为最后与氧气表接触的介质是水。但是这种装置结构比较复杂，而且要时刻保证水罐和油罐内的存量要达到规定的刻度线，否则会出现油、水同时存在一个罐内，导致接头和弹簧管内可能存在油的残留物，不得不使用CCL₄清洗。高效率、批量生产的逐步实现，对于这种水-油-水的变压满足不了当前的使用要求。

综合看来，市场上并未出现一种可以完全替代以油作为传递介质的校验装置，禁油问题并未得到根本解决，本领域急需一种更安全、可靠、方便的氧气表校验装置问世。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的氧气表的校验用油作为传递介质不安全、用水作为传递介质易腐蚀、用水和油作为传递介质操作麻烦的问题，本发明提供了一种氧气表校验仪及其校验方法，它采用气和水组合替代油作为传递介质，使用绝对安全，且结构简单，操作方便。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种氧气表校验仪，它包括标准表、被校氧气表，它还包括依次连接的气罐、气动泵和水罐，所述的气动泵输出端管道接入所述的水罐的上部，所述的水罐的输出端管道与水罐相接的一端接至所述水罐底部，呈倒“U”型，水罐的输出端管道的另一端与所述的被校氧气表连接，所述的标准表、被校氧气表通过管道并联；

所述的被校氧气表的靠近水罐的一侧设置有增压阀，远离水罐的一侧设置有降压阀。

优选地，所述的气罐上设置有压力表和减压阀。

优选地，所述的气动泵输出端管道接入所述的水罐内4/5高度处，所述的水罐内的水位高度为水罐高度的1/2～2/3，所述的水罐的输出端管道的管口距离水罐底部1/5～1/3。

优选地，所述的水罐的表面设置有贯穿水罐高度的水位观测口，所述的水位观测口是用双层自制U形法兰内夹10mm厚有机玻璃制成，并用橡胶密封。

优选地，所述的水罐上部设置有加水阀。

一种所述的氧气表校验仪的校验方法，其步骤为：

（1）通过空气压缩机对所述的气罐进行充气，完成气罐的集气；

（2）所述的气动泵以所述的气罐中的压缩空气为动力源对所述的水罐中的水进行压送；

（3）所述的水罐中的水通过水罐的输出管道输出，流经水平管道，最终与并联的标准表、被校氧气表接触，此时的降压阀阀门处于关闭状态，增压阀阀门处于打开状态；

（4）通过调节增压阀阀门的开闭，控制与标准表、被校氧气表接触的水体压力，当增压阀阀门打开时，对标准表、被校氧气表进行增压，比较标准表、被校氧气表读数，对被校氧气表进行校准；

关闭增压阀，通过调节降压阀阀门的开闭，控制与标准表、被校氧气表接触的水体压力，当降压阀的阀门打开时，对标准表、被校氧气表进行降压，比较标准表、被校氧气表读数，对被校氧气表进行校准；

（5）根据被校氧气表的量程范围，选取5～20个校验点，通过气动泵保证所述的水罐的水体保持0～150MPa的水压，再通过降压阀、增压阀的配合使用，在每个预设校验点，根据标准表的读数，对被校氧气表进行校验。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明的校验仪除了标准表、被校氧气表之外，还包括依次连接的气罐、气动泵和水罐，水罐的输出端管道的另一端与被校氧气表连接，标准表、被校氧气表通过管道并联，此种结构设置成功实现了采用气、水作为传递介质，对氧气表进行校验，克服了现有技术中采用油作为传递介质存在的油氧接触易爆炸的问题，操作使用绝对安全；

（2）本发明的氧气校验仪设置有气罐，目的是：

首先，储存气量，一方面解决系统内短时间里需要大量用气的问题，另一方面可在空压机出现故障或其他突发性事件（如停电）时做临时急用；

其次，在本校验系统中设置气罐，可以消除或减弱空压机输出气流的脉动，稳定气源压力，保证输出气流连续平稳，这样用利于为管路下游的氧气表校验提供稳定的压力环境；

再次，该气罐提供了一个较大的系统容量，延长空压机在向气罐输气时“启动—停止”或“加载—卸载”的循环周期，减少电器设备和阀门的切换频度；

最后，该气罐还起到进一步冷却空气的作用，分离和清除压缩空气的水分、油污等杂质，减轻管网下游其他后处理设备的工作负荷，使各类用气设备获得所需质量的气源；

（3）气动泵输出端管道接入水罐的上部，这样设计的目的是引导气流直接进入水罐顶部进行缓冲，然后对水罐下部的水体施加压力，水罐相当于一个缓冲罐，由于来自上游的气流较为稳定，所以通过管道输送至水罐上部分的气体可以平稳地将水体压出水罐并对氧气表进行校验，校准精度高；

水罐的输出端管道与水罐相接的一端接至所述水罐底部，输出端管道的管口距离水罐底部1/5～1/3。这样设计的目的在于，可以有效防止水罐中的相关物质会沉淀在水罐底部，导致水罐的输出端管道堵塞，所以下管口需要与水罐底部保持1/5～1/3的距离；其次，输出端采用倒“U”型，除了可以进一步有效避免沉淀物被吸入水罐的输出端管道，同时可以进一步起到缓冲作用，保证水流平稳抵达被检测氧气表；

（4）在水罐的侧面设计有基本贯穿水罐高度的用双层自制U形法兰内夹10mm厚有机玻璃，且用橡胶密封，这样可有充分空间及光线观察到水罐内水位的适时状态，包括水罐内底部的沉淀物，也可及时观察到；

（5）本发明的校验装置在靠近水罐的一侧设置有增压阀，远离水罐的一侧设置有降压阀，增压阀与降压阀的配合设置，可以保证准确调控标准氧气表和被校氧气表所受压力，实现大范围、高精度的压力调节，使得校准结果更加准确。当关闭降压阀，打开增压阀时，水体不断地被气体压入标准氧气表和被校氧气表的管道，且水体压力不断增大，待标准表读数达到预期压力数值，关闭增压阀，进行读数，再根据标准氧气的数据对被校氧气表进行校准，如果此时标准表显示的数字相比于预设的校验值有所偏差，可以通过打开降压阀，放掉部分管道中的水，以达到降压目的，直到标准表可以达到预设校验值，读取被校验氧气表，进行校验。如此反复多次，即可实现对氧气表的准确校验；

（6）水罐上部设置有加水阀的目的在于，适时方便地向水罐中加水，以保证整个校验装置的正常工作；

（7）本发明的氧气表校验仪的校验方法，主要是先通过空气压缩机对气罐进行充气，再以气罐中的压缩空气为动力源对所述的水罐中的水进行压送；水罐中的水体流经与标准表、被校氧气表相连接的管道，对标准表、被校氧气表进行施压，采用本发明的方法可以有效实现在不使用传递介质油的情况下，仅仅借助水和气对氧气表进行校验，既保证了校验过程的绝对安全，同时，由于采用水、气作为传递介质，成本大大降低，且结合增压、降压阀的使用，使得控制过程更加精准，根据被校氧气表的量程范围，选取5-20个校验点，校验结果准确可靠；

（8）本校验装置及方法由于采用气、水组合传递介质对氧气表进行校验，上游的气罐、气动泵及其管道仅与气体接触，有效地避免了金属易被腐蚀的问题；同时，由于采用气、水组合，使得检定氧气表校验装置的输出值最高可达150MPa，而现有技术中以水作为传递介质的氧气表校验装置的输出值往往只能保持在50MPa以下。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：1、标准表；2、被校氧气表；21、降压阀；22、增压阀；3、水罐；4、加水阀；5、水位观测口；6、气罐；7、气动泵；8、压力表；9、减压阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种氧气表校验仪，包括依次连接的气罐6、气动泵7、水罐3、被校氧气表2和标准表1。选用青岛信泰压力容器有限公司的碳钢材质的储气罐作为气罐6，容积为25m³，水罐的体积选用6m³，水罐3的高度为2m。

气罐6上设置有压力表8和减压阀9，用以判断和控制气罐6内的压力大小。气动泵7输出端管道接入水罐3的上部，

气动泵7输出端管道接入所述的水罐3内4/5高度处，水罐3内的水位高度为水罐3高度的1/2～2/3为宜，本实施例选择1m，即水位高度达到水罐高度的1/2。

本发明的水罐3及其输出管道采用碳钢。水罐3的表面设置有贯穿水罐3高度的水位观测口5，水位观测口5是用双层自制U形法兰内夹10mm厚有机玻璃制成，并用橡胶密封。

水罐3的输出端管道与水罐3相接的一端接至水罐3的底部1/5～1/3处。这样设计的目的在于，既保证在水罐3内低水位时，水体也可以从水罐3内被压出对氧气表进行校验。同时，考虑到在水体中可能存在各种杂质，在本校验装置长时间工作后，在水罐3底部可能会有一层沉淀物，如果管道的下端口设置的过低则又会容易导致管道堵塞，所以管口距离水罐3底部设置为水罐3高度的1/5～1/3为宜，本实施例管口距离水罐3底部的高度选取0.4m。

此外，水罐3的输出端管道靠近水罐3的一端形状呈倒“U”型。这样设计的目的在于，起到缓冲作用，保证从水罐3压出的水体经过倒“U”型后，可以更加平稳地流出，对被校氧气表2进行校验。

水罐3上部设置有加水阀4。水罐3的输出端管道的另一端与被校氧气表连接，标准表1、被校氧气表2通过管道并联；被校氧气表2的靠近水罐3的一侧设置有增压阀22，远离水罐3的一侧设置有降压阀21。增压阀22、降压阀21的配合使用可以有效地调整标准表达到预设校验值，从而完成对被校氧气表进行校验。

本校验装置由于采用气、水组合传递介质对氧气表进行校验，上游的气罐6、气动泵7及其管道仅与气体接触，有效地避免了金属易被腐蚀的问题。

此外，考虑本校验装置下游的水罐3及水罐3的输出管道，由于水中含有氧和二氧化碳，仍旧存在可能会被水腐蚀的问题。基于此，在本实施例中，在实施本发明的校验方法前，采取以下预处理过程：（a）对加入水罐3中的水进行热力除氧，热力除氧后水中的溶解氧一般可降到6μg/L以下；（b）为防止给水系统的腐蚀，除了消除溶氧外，还必须调节水的pH值，pH增大，金属腐蚀明显减小，从钢材防腐蚀角度考虑，控制给水pH值高于8.5为宜，防腐效果最佳。在经过热力除氧以及pH值调节后，本校验装置在耐腐蚀性大大提高，使用寿命延长50%以上。

下面进行正式校验过程，本发明选用对量程

其校验步骤为：

（1）通过空气压缩机对所述的气罐6进行充气，当气压达到180MPa时停止充气，完成气罐6的集气；

（2）气动泵7以气罐6中的压缩空气为动力源对所述的水罐3中的水进行抽压，保持水罐3的水压约150MPa左右（水罐3中的输出水压可根据实际被校氧气表2的量程范围进行选取，如100MPa、50MPa、20MPa）；

（3）水罐3中的水通过水罐3的输出管道输出，流经水平管道，最终与并联的标准表1、被校氧气表2接触，此时的降压阀21阀门处于关闭状态，增压阀22阀门处于打开状态；

（4）通过调节增压阀22阀门的开闭，控制与标准表1、被校氧气表2接触的水体压力，当增压阀22阀门打开时，对标准表1、被校氧气表2进行增压，比较标准表1、被校氧气表2读数，对被校氧气表2进行校准；

关闭增压阀22，通过调节降压阀21阀门的开闭，控制与标准表1、被校氧气表2接触的水体压力，当降压阀21的阀门打开时，对标准表1、被校氧气表2进行降压，比较标准表1、被校氧气表2读数，对被校氧气表2进行校准；

（5）根据被校氧气表2的量程范围，选取15个校验点，通过降压阀21、增压阀22的配合使用，调整标准表1的读数达到每个预设校验点，根据标准表1的读数，对被校氧气表2进行校验。完成校验过程。

以上校验过程，校验点的选择，可根据实际情况进行调整，校验点在被校氧气表2的量程范围内均匀分布，校验点选取的越多，校验结果越可靠。

Claims

1.一种氧气表校验仪，它包括标准表（1）、被校氧气表（2），其特征在于，它还包括依次连接的气罐（6）、气动泵（7）和水罐（3），所述的气动泵（7）输出端管道接入所述的水罐（3）的上部，所述的水罐（3）的输出端管道与水罐（3）相接的一端接至所述水罐（3）底部，呈倒“U”型，水罐（3）的输出端管道的另一端与所述的被校氧气表（2）连接，所述的标准表（1）、被校氧气表（2）通过管道并联；

所述的被校氧气表（2）的靠近水罐（3）的一侧设置有增压阀（22），远离水罐（3）的一侧设置有降压阀（21）。

2.根据权利要求1所述的氧气表校验仪，其特征在于，所述的气罐（6）上设置有压力表（8）和减压阀（9）。

3.根据权利要求1或2所述的氧气表校验仪，其特征在于，所述的气动泵（7）输出端管道接入所述的水罐（3）内4/5高度处，所述的水罐（3）内的水位高度为水罐（3）高度的1/2～2/3，所述的水罐（3）的输出端管道的管口距离水罐（3）底部1/5～1/3。

4.根据权利要求1所述的氧气表校验仪，其特征在于，所述的水罐（3）的表面设置有贯穿水罐（3）高度的水位观测口（5），所述的水位观测口（5）是用双层自制U形法兰内夹10mm厚有机玻璃制成，并用橡胶密封。

5.根据权利要求4所述的氧气表校验仪，其特征在于，所述的水罐（3）上部设置有加水阀（4）。

6.一种权利要求1所述的氧气表校验仪的校验方法，其步骤为：

（1）通过空气压缩机对所述的气罐（6）进行充气，完成气罐（6）的集气；

（2）所述的气动泵（7）以所述的气罐（6）中的压缩空气为动力源对所述的水罐（3）中的水进行压送；

（3）所述的水罐（3）中的水通过水罐（3）的输出管道输出，流经水平管道，最终与并联的标准表（1）、被校氧气表（2）接触，此时的降压阀（21）阀门处于关闭状态，增压阀（22）阀门处于打开状态；

（4）通过调节增压阀（22）阀门的开闭，控制与标准表（1）、被校氧气表（2）接触的水体压力，当增压阀（22）阀门打开时，对标准表（1）、被校氧气表（2）进行增压，比较标准表（1）、被校氧气表（2）读数，对被校氧气表（2）进行校准；

关闭增压阀（22），通过调节降压阀（21）阀门的开闭，控制与标准表（1）、被校氧气表（2）接触的水体压力，当降压阀（21）的阀门打开时，对标准表（1）、被校氧气表（2）进行降压，比较标准表（1）、被校氧气表（2）读数，对被校氧气表（2）进行校准；

（5）根据被校氧气表（2）的量程范围，选取5～20个校验点，通过气动泵（7）保证所述的水罐（3）的水体保持0～150MPa的水压，再通过降压阀（21）、增压阀（22）的配合使用，在每个预设校验点，根据标准表（1）的读数，对被校氧气表（2）进行校验。