CN104359532B - 一种流量换向结构及其换向误差测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量换向结构及其换向误差测定方法。该流量换向结构，它包括储水罐，以及并联设置的压力容器二、压力容器一和贮箱；储水罐的出水管路上依次设置变频泵和标准流量计；该储水罐的出水管路被分成两个支路，第一支路与压力容器二入口连接；第二支路再次被分为两个支路即第三支路与第四支路，第三支路与压力容器一入口相连，第四支路与贮箱入口相连。本发明能够保证在开始校准和结束校准时液流的无扰动换向，保证流量计始终工作在特定流量下，并通过一定的方法测出其换向误差。本发明量化了贮箱在不同的液位高度下由换向阀换向所引入的容积计量误差，提高了贮箱容积的计量准确度。

Description

一种流量换向结构及其换向误差测定方法

技术领域

本发明属于液体流量或容积计量技术领域，应用于箱体容积的校准，具体涉及一种流量换向结构及其换向误差测定方法。

背景技术

在液体流量标准装置上一般有两种类型的换向器：闭式换向器和开式换向器，并且二者都具有相对完善的误差分析理论。一般液体流量标准装置的换向器是开式的，闭式换向器一般应用在热能表的校准中，因为此时工作介质是在高温下进行计量，闭式换向器可有效防止水温较高时的蒸发问题，并且出于人身安全的考虑，开式换向器容易飞溅液体，水温较高时容易伤人。二者在结构原理上也有很大区别。

对于大型贮箱的某些关键的液位点需要准确测出该液位时的容积量值，当采用流量计法进行测试时，为了保证流量计的数据可靠以排除流量计本身具有的非线性所引入的误差，首先在加注流量下对流量计进行校准获取该流量下的流量系数。在校准贮箱容积过程中，应确保流量计始终工作在已校准的流量点下。此时，保证在开始校准和结束校准时液流的无扰动换向，保证流量计始终工作在特定流量下，并通过一定的方法测出其换向误差则十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流量换向结构及其换向误差测定方法，当对于大型贮箱的某些关键的液位点测量时，保证在开始校准和结束校准时液流的无扰动换向，保证流量计始终工作在一定流量下，并通过一定的方法测出其换向误差。

实现本发明目的的技术方案：一种流量换向结构，它包括储水罐，以及并联设置的压力容器二、压力容器一和贮箱；储水罐的出水管路上依次设置变频泵和标准流量计；

该储水罐的出水管路被分成两个支路，分别为第一支路和第二支路；其中，第一支路上设置换向阀二，第一支路与压力容器二入口连接；第二支路上设置换向阀一，然后第二支路再次被分为两个支路即第三支路与第四支路，在第三支路与第四支路上分别设置阀门二和阀门一，第三支路与压力容器一入口相连，第四支路与贮箱入口相连；

压力容器一放置在电子秤上；在压力容器一上方管路设有背压阀一，压力容器一下部出口管路上设置阀门三；在压力容器二上方管路设有背压阀二，压力容器二下部出口管路上设置阀门四；在贮箱的出口管路上设置阀门五。

本发明所述的采用上述流量换向结构的流量换向误差测定方法，其包括如下步骤：

(a)确定贮箱加注时开始加注与结束加注的液位点，计算两个换向状态时换向阀一后的静态压力P₀和P₁；

(b)分别调整压力容器二和压力容器一内的水位，使其淹没入口即可；

(c)分别向压力容器二和压力容器一内充气至内部气压略大于P₀为止；

(d)分别调整压力容器二和压力容器一内上方的背压阀二和背压阀一，将其前压整定至P₀；

(e)打开换向阀二，使换向阀一处于关闭的位置，关闭阀门二、阀门一、阀门三、阀门四和阀门五；

(f)启动变频泵，使系统调整流量至实际贮箱加注时的流量Q，此时水流流向压力容器二，电子秤清零；

(g)待流量稳定后，使换向阀一打开，同时联动换向阀二关闭，系统按照与实际加注相同的计数方式开始计时，水流流向压力容器一；

(h)调整压力容器二和压力容器一内部水量或气量并调整背压阀二和背压阀一使压力稳定至P₁；

(i)向压力容器一内注水约t₁₁时间后，使换向阀一关闭，同时联动换向阀二打开，按照与实际加注相同的计数方式停止计时，并使水流流向压力容器二，记录电子秤读数B₁₁，流量计脉冲数N₁₁；

(j)在与t₁₁大致相同的测量时间内，操作换向器m次换向(m>＝10)再进行一次测量，记录电子秤读数B₂₁，测量时间t₂₁和流量计脉冲数N₂₁；

(k)将第(i)和第(j)两次测量作为一组试验，重复试验n组(n>＝10)，记录B_1i、B_2i、t_1i、t_2i、N_1i及N_2i(i＝1，2，…，n)；利用公式(1)和(2)计算出在该种换向状态下的换向误差；

公式(1)

公式(2)

如上所述的一种流量换向误差测定方法，其在操作换向器m次换向期间，每次换向之前均要调整压力容器二和压力容器一9)内部水量或气量并调整背压阀二和背压阀一，使两换向阀后压力在换向压力容器一之前稳定至P₀，在换向压力容器二之前稳定至P₁。

本发明的效果在于：本发明所述的一种流量换向结构及其换向误差测定方法，能够保证在开始校准和结束校准时液流的无扰动换向，保证流量计始终工作在特定流量下，并通过一定的方法测出其换向误差。本发明量化了贮箱在不同的液位高度下由换向阀换向所引入的容积计量误差，提高了贮箱容积的计量准确度。

附图说明

图1为本发明所述的一种流量换向结构示意图；

图中：1.储水罐；2.变频泵；3.标准流量计；4.换向阀一；5.阀门一；6.贮箱；7.阀门五；8.背压阀一；9.压力容器一；10.阀门三；11.电子秤；12.背压阀二；13.阀门四；14.阀门二；15.换向阀二；16.压力容器二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明所述的一种流量换向结构及其换向误差测定方法作进一步描述。

实施例1

如图1所示，本发明所述的一种流量换向结构，它包括储水罐1，以及并联设置的压力容器二16、压力容器一9和贮箱6；储水罐1的出水管路上依次设置变频泵2和标准流量计3；

该储水罐(1)的出水管路被分成两个支路，分别为第一支路和第二支路；其中，第一支路上设置换向阀二15，第一支路与压力容器二16入口连接；第二支路上设置换向阀一4，然后第二支路再次被分为两个支路即第三支路与第四支路，在第三支路与第四支路上分别设置阀门二14和阀门一5，第三支路与压力容器一9入口相连，第四支路与贮箱6入口相连；

压力容器一9放置在电子秤11上；在压力容器一9上方管路设有背压阀一8，压力容器一9下部出口管路上设置阀门三10；

在压力容器二16上方管路设有背压阀二12，压力容器二16下部出口管路上设置阀门四13；

在贮箱6的出口管路上设置阀门五7。

实施例2

采用实施例1所述的流量换向结构的流量换向误差测定方法，其包括如下步骤：

(a)确定贮箱6加注时开始加注与结束加注的液位点，计算两个换向状态时换向阀一4后的静态压力P₀和P₁；

(b)分别调整压力容器二16和压力容器一9内的水位，使其淹没入口即可；

(c)分别向压力容器二16和压力容器一9内充气至内部气压略大于P₀为止；

(d)分别调整压力容器二16和压力容器一9内上方的背压阀二12和背压阀一8，将其前压整定至P₀；

(e)打开换向阀二15，使换向阀一4处于关闭的位置，关闭阀门二14、阀门一5、阀门三10、阀门四13和阀门五7；

(f)启动变频泵2，使系统调整流量至实际贮箱6加注时的流量Q，此时水流流向压力容器二16，电子秤11清零；

(g)待流量稳定后，使换向阀一4打开，同时联动换向阀二15关闭，系统按照与实际加注相同的计数方式开始计时，水流流向压力容器一9；

(h)调整压力容器二16和压力容器一9内部水量或气量并调整背压阀二12和背压阀一8使压力稳定至P₁；

(i)向压力容器一9内注水约t₁₁时间后，使换向阀一4关闭，同时联动换向阀二15打开，按照与实际加注相同的计数方式停止计时，并使水流流向压力容器二16，记录电子秤读数B₁₁，流量计3脉冲数N₁₁；

(j)在与t₁₁大致相同的测量时间内，操作换向器m次换向(m>＝10)再进行一次测量，记录电子秤读数B₂₁，测量时间t₂₁和流量计3脉冲数N₂₁；

(k)将第(i)和第(j)两次测量作为一组试验，重复试验n组(n>＝10)，记录B_1i、B_2i、t_1i、t_2i、N_1i及N_2i(i＝1，2，…，n)；利用公式(1)和(2)计算出在该种换向状态下的换向误差；

公式(1)

公式(2)

上述步骤中的在操作换向器m次换向期间，每次换向之前均要调整压力容器二16和压力容器一9内部水量或气量并调整背压阀二12和背压阀一8，使两换向阀后压力在换向压力容器一9之前稳定至P₀，在换向压力容器二16之前稳定至P₁。

贮箱6加注过程如下：

(i)关闭变频泵，关闭阀门二14、、阀门三10、阀门四13和阀门五7；打开阀门一5，并使换向阀二15处于打开换向阀一4处于关闭的状态；

(ii)调整压力容器二16内的水位，使其淹没进水口即可，向压力容器二16内充气至内部气压略大于P₀为止，调整背压阀二12，将其前压整定至P₀；

(iii)启动变频泵，使系统调整流量至实际贮箱加注时的流量Q，此时水流流向压力容器二16；

(iv)待流量稳定后，操作换向阀，使换向阀一4打开，同时联动换向阀二15关闭，流量计开始计数；

(v)调整压力容器二16内部水量或气量并调整背压阀二12使两换向阀后压力稳定至P₁；

(vi)当系统检测到贮箱液位到达待测液位时，使换向阀换向，流量计停止计数，换向结束后关闭变频泵；由流量计示值修正和换向误差的补偿即可得到贮箱在注水结束后的液位处的容积值。

Claims (3)

1.一种流量换向结构，其特征在于：它包括储水罐(1)，以及并联设置的压力容器二(16)、压力容器一(9)和贮箱(6)；储水罐(1)的出水管路上依次设置变频泵(2)和标准流量计(3)；

该储水罐(1)的出水管路被分成两个支路，分别为第一支路和第二支路；其中，第一支路上设置换向阀二(15)，第一支路与压力容器二(16)入口连接；第二支路上设置换向阀一(4)，然后第二支路再次被分为两个支路即第三支路与第四支路，在第三支路与第四支路上分别设置阀门二(14)和阀门一(5)，第三支路与压力容器一(9)入口相连，第四支路与贮箱(6)入口相连；

压力容器一(9)放置在电子秤(11)上；在压力容器一(9)上方管路设有背压阀一(8)，压力容器一(9)下部出口管路上设置阀门三(10)；

在压力容器二(16)上方管路设有背压阀二(12)，压力容器二(16)下部出口管路上设置阀门四(13)；

在贮箱(6)的出口管路上设置阀门五(7)。

2.一种采用权利要求1所述的流量换向结构的流量换向误差测定方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(a)确定贮箱(6)加注时开始加注与结束加注的液位点，计算两个换向状态时换向阀一(4)后的静态压力P₀和P₁；

(b)分别调整压力容器二(16)和压力容器一(9)内的水位，使其淹没入口即可；

(c)分别向压力容器二(16)和压力容器一(9)内充气至内部气压略大于P₀为止；

(d)分别调整压力容器二(16)和压力容器一(9)内上方的背压阀二(12)和背压阀一(8)，将其前压整定至P₀；

(e)打开换向阀二(15)，使换向阀一(4)处于关闭的位置，关闭阀门二(14)、阀门一(5)、阀门三(10)、阀门四(13)和阀门五(7)；

(f)启动变频泵(2)，使系统调整流量至实际贮箱(6)加注时的流量Q，此时水流流向压力容器二(16)，电子秤(11)清零；

(g)待流量稳定后，使换向阀一(4)打开，同时联动换向阀二(15)关闭，系统按照与实际加注相同的计数方式开始计时，水流流向压力容器一(9)；

(h)调整压力容器二(16)和压力容器一(9)内部水量或气量并调整背压阀二(12)和背压阀一(8)使压力稳定至P₁；

(i)向压力容器一(9)内注水t₁₁时间后，使换向阀一(4)关闭，同时联动换向阀二(15)打开，按照与实际加注相同的计数方式停止计时，并使水流流向压力容器二(16)，记录电子秤读数B₁₁，流量计(3)脉冲数N₁₁；

(j)在与t₁₁大致相同的测量时间内，操作换向器m次换向，m>＝10，再进行一次测量，记录电子秤读数B₂₁，测量时间t₂₁和流量计(3)脉冲数N₂₁；

(k)将第(i)和第(j)两次测量作为一组试验，重复试验n组，n>＝10，记录B_1i、B_2i、t_1i、t_2i、N_1i及N_2i(i＝1，2，…，n)；利用公式(1)和(2)计算出在该种换向状态下的换向误差Δt；

3.根据权利要求2所述的一种流量换向误差测定方法，其特征在于：在操作换向器m次换向期间，每次换向之前均要调整压力容器二(16)和压力容器一(9)内部水量或气量并调整背压阀二(12)和背压阀一(8)，使两换向阀后压力在换向压力容器一(9)之前稳定至P₀，在换向压力容器二(16)之前稳定至P₁。