CN108627220A - 一种用于水流量标准装置中的稳压装置及其稳流方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水流量标准装置中的稳压装置及其稳流方法，包括进水管、进水流道、第一层水动量消除器、第二层水动量消除器、第三层水动量消除器、内腔进水口、内腔侧壁、试验用水出水管、防旋涡盖板、盖板支撑架、凹形流道、冗余水流道、冗余水下水管、底壁、外壁、一级水动量消除装置和进水流道侧壁。水流通过进水管进入一级水动量消除装置，对水动量进行消除作用，再沿着进水流道依次通过第一层水动量消除器、第二层水动量消除器、第三层水动量消除器，对水动量进行完全消除，接着水流通过内腔进水口进入内腔并注满整个内腔，通过试验用水出水管给水流量标准装置稳定供水，多余的水从稳压装置上部凹形流道流入冗余水流道再回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水流量标准装置的稳压装置及其稳流方法。
背景技术
目前水流量标准装置中使用的主要是封闭型稳压装置，该型一般是采用不锈钢等耐压材质焊接而成的封闭型的储水容器，能够承受一定压力，具有进水口和出水口，进水口与水泵相连，用于向储水容器注水；出水口与水流量标准装置的进水口相连，用于向水流量标准装置供水。该型稳压装置的作用是隔离水流量标准装置与水泵，消除水泵供水脉动和水中的气泡，并由水泵扬程和水泵对封闭型稳压装置的持续供水在封闭型稳压装置中恒定压力等。其优点是设计制造简单，占用空间小，易于实现。但在使用中仍存在难以克服的缺点：不能实现水泵与水流量标准装置的完全隔离，进而不能完全消除水泵供水脉动及脉动对稳压装置造成的压力波动，对水流量标准装置供水的水流稳定性造成一定影响，故而该型稳压装置一般用在不确定度较大、对水流稳定性要求不高的水流量标准装置中。
为了解决封闭型稳压装置的供水稳定性问题，比较可行的办法就是使得水泵与水流量标准装置完全隔离，即水泵只实现对稳压装置的持续供水，稳压装置的其他功能如消除脉动功能、产生恒定压力的功能等不再由水泵实现。本发明就是为解决这一问题而提出的一种“开放型”稳压装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，用于水流量标准装置中稳压水源的供水及设计，提高装置中的水流稳定性，降低装置水源引起的不确定度，大大提高装置准确度和可靠性。
提供一种水流量标准装置中的稳压装置。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
一种用于水流量标准装置中的稳压装置，包括稳压装置箱体、进水管、一级水动量消除装置、二级水动量消除装置、试验用水出水管和水波动消除装置，所述的箱体最底层为底壁，箱体侧壁有三层，由外到内依次为外壁、进水流道侧壁和内腔侧壁，外壁、进水流道侧壁和底壁之间形成冗余水流道，进水流道侧壁、内腔侧壁和底壁之间形成进水流道，进水流道顶部设置有用于密封进水流道的顶壁，内腔侧壁和底壁之间形成内腔；所述的进水管连通进水流道底部，进水管位于进水流道内的一端为出水口；所述的一级水动量消除装置为一横向设置且两端均开口的管道，进水管的出水口与该管道侧壁连通；进水流道内一级水动量消除装置两侧分别安装有二级水动量消除装置，所述的二级水动量消除装置包括第一层水动量消除器、第二层水动量消除器和第三层水动量消除器，所述的三个水动量消除器为开设有通水孔的隔板，第一层水动量消除器、第二层水动量消除器和第三层水动量消除器沿进水水流方向顺次间隔设置于进水流道内；所述内腔侧壁上开设有内腔进水口，内腔进水口与一级水动量消除装置之间通过二级水动量消除装置间隔；所述的试验用水出水管连通内腔底部，试验用水出水管位于内腔内的一端为进水口，试验用水出水管出水口连接水流量标准装置，试验用水出水管进水口上方设置有出水防旋涡装置，所述的出水防旋涡装置包括防旋涡盖板和盖板支撑架，防旋涡盖板为圆形，盖板支撑架一端与防旋涡盖板固定连接，另一端与试验用水出水管管壁或底壁固定连接；所述的水波动消除装置为若干无顶壁的凹形流道，凹形流道间隔安装于进水流道顶壁上且相邻两条凹形流道之间留有缝隙，用于供下方内腔中的水溢入凹形流道中；凹形流道两端延伸至冗余水流道的上方；冗余水流道下部连接有冗余水下水管，回收冗余水。
优选的，所述的内腔进水口为矩形，内腔进水口高度与内腔侧壁高度一致，内腔进水口与两个第三层水动量消除器的距离相同，所述的一级水动量消除装置与两个第三层水动量消除器距离相同。这样的设计使得通过一级水动量消除装置分为两路水流后，流经的相同的距离进入内腔，使两路水流消除的动量一致。
优选的，所述的第一层水动量消除器、第二层水动量消除器和第三层水动量消除器的宽度和高度分别与进水流道的宽度和高度一致，分别覆盖进水流道的三个横截面；第一层水动量消除器、第二层水动量消除器和第三层水动量消除器上的通水孔孔径依次减小且通水孔正对水流方向。第一层水动量消除器、第二层水动量消除器和第三层水动量消除器起到隔挡水流的作用，水流又可以通过通水孔流通，达到消除水动量的目的。
优选的，所述的防旋涡盖板直径为试验用水出水管直径的两倍，且两者同轴设置，防旋涡盖板安装于试验用水出水管出水口正上方最佳。
优选的，所述进水管的出水口连接一级水动量消除装置侧壁中间位置，所述的一级水动量消除装置与底壁平行，一级水动量消除装置与底壁的距离等于一级水动量消除装置与进水流道顶壁的距离。
优选的，所述的稳压装置内腔容积V由稳压装置对水流量标准装置恒定供给最大水流量qmax时，所要求恒定供给出的水在稳压装置中的最短停留时间tmin确定，即
V＝qmax×tmin (1)；
所述稳压装置内腔深度H满足以下任一条件：当D≤100mm时，H＝12D，且试验用水出水管进水口高出稳压装置底壁的距离为2D；当D＞100mm时，H＝11D，且试验用水出水管进水口高出稳压装置底壁的距离为1D；
D为试验用水出水管的内直径；
所述稳压装置内腔的边长为L＝(V/H)0.5。
上述H取值及水流量标准装置试验用水出水管进水口的安装高度一方面可防止水流量标准装置试验用水出水管进水口吸入泥沙，另一方面又可保证水流量标准装置试验用水出水管进水口在水面以下一定深度，防止流量较大时出现漩涡，吸入空气。
优选的，在一定流量q条件下，水流量标准装置中的水流稳定性δ取决于稳压装置中的水波动量，而稳压装置中的水波动量又取决于稳压装置中水头变化量，水流稳定性与水头变化量的关系可以表示为：
Δh＝2δh (2)；
其中，Δh为稳压装置水头变化量，m；δ为水流稳定性，δ＝Δq/q，Δq为向水流量标准装置供水时试验用水出水管中水流的波动量，q为水流量标准装置中的水流量；h为稳压装置与水流量标准装置间的水头差；
水流量标准装置的背压水头为h1，稳压装置最高水头为h2，则稳压装置与水流量标准装置的水头差为：
h＝h2-h1 (3)；
根据水流量标准装置水流稳定性要求及式(2)和式(3)即可得到允许的稳压装置水头变化量；
所述水波动消除装置的凹形流道数量n由稳压装置水头变化量Δh决定，表示为：
n＝3q’max/[4CL(2g)0.5(Δh)1.5] (4)；
其中，n为水波动消除装置中凹形流道的数量，如果n不为整数，则进位取整；q’max为由进水管供给进入到稳压装置中的水不再通过试验用水出水管流出，只通过凹形流道流出时的最大水流量；C为系数，无量纲，取值为0.62；L为稳压装置内腔边长；g为重力加速度。
所述的凹形流道形状一致，等间距安装，且所有的凹形流道处于同一水平面上，当内腔中的水超出内腔高度时，水流通过凹形流道导流到冗余水流道内，因此稳压装置内腔中的水头始终保持在同一高度上。
优选的，所述的水波动消除装置的凹形流道内净宽为15cm，凹形流道内净高应满足：
h1>{3q’max/[0.369n(2g)0.5]}2/3 (5)；
式中，h1为凹形流道内净高。
优选的，所述的二级水动量消除装置中的每一层水动量消除器上的通水孔总面积S均应满足qmax/S<1m/s。
本发明的另一目的在于提供一种基于上述装置的稳流方法，步骤如下：
将水送入稳压装置进水管，水流经过稳压装置进水管出水口进入一级水动量消除装置，再通过一级水动量消除装置分左右两个方向流入进水流道内，水流流经一级水动量消除装置，对水流的动量进行消除，接着水流沿着进水流道流向二级水动量消除装置，依次通过通水孔流经第一层水动量消除器、第二层水动量消除器和第三层水动量消除器，对水流的动量进行完全消除，然后水流通过内腔进水口进入稳压装置内腔，接着通过试验用水出水管流入水流量标准装置，保持进水管进水流量大于试验用水出水管出水流量，使内腔中的水位持续上升直至注满内腔，多余的水通过凹形流道导流至冗余水流道内，并通过冗余水下水管排出，凹形流道消除内腔液面水波动；在水流进入试验用水出水管进水口的过程中，利用防漩涡盖板防止水流产生漩涡，吸入空气，从而使内腔始终保持稳定最高液位，并在重力作用下为水流量标准装置持续供应相同水压的稳定水流。
本发明的有益效果是：
1)本发明用于水流量标准装置的稳压装置为一种开放型稳压装置，采用开放式结构设计，将该稳压装置置于一定高度，利用该高度与水流量标准装置中的试验管道之间的高度之差在试验管道中产生恒定的压力，在该压力作用下，稳压装置内腔中的水不断由水流量标准装置试验用水出水管流入到试验管道，自然形成水流量。
2)本发明用于水流量标准装置的稳压装置中稳压装置进水管尽管与水泵出水口相连接，但是通过在稳压装置进水管的进水口加装一级水动量消除装置、进水流道中加装二级水动量消除装置及采取一定长度两个进水流道，将进入稳压装置的由水泵带给水的动能完全消除，实现了水泵与水流量标准装置的全隔离。
3)本发明用于水流量标准装置的稳压装置中由于防漩涡盖板的设计及水流量标准装置试验用水出水管进水口在水面以下一定深度，可有效防止试验用水出水管在给水流量标准装置供水时在试验用水出水管进水口上方产生漩涡，吸入空气。
由于该型稳压装置置于一定高度，在与水流量标准装置连通时自然形成水流量，并采用两级水动量消除装置及一定长度的两个进水流道的方式有效消除水泵带给进入稳压装置内腔的水的动量，实现了水流量标准装置与水泵完全隔离，有效控制了进入稳压装置内腔水的水流稳定性，同时采取将水流量标准装置试验用水出水管出水口置于水面以下一定深度和防漩涡盖板相结合的方式，有效防止在水流量标准装置试验用水出水管进水口上方产生漩涡，吸入空气，随水流进入水流量标准装置；因此通过上述措施的采用，保证了由稳压装置进入水流量标准装置水的水流稳定性，有效解决了封闭型稳压装置的供水稳定性问题，为水流量标准装置不确定度的进一步提高奠定了基础。
附图说明
图1是一种水流量标准装置中的稳压装置结构图。
图中：进水管1、进水流道2、第一层水动量消除器31、第二层水动量消除器32、第三层水动量消除器33、内腔进水口4、内腔侧壁5、试验用水出水管6、防旋涡盖板71、盖板支撑架72、凹形流道8、冗余水流道9、冗余水下水管10、底壁11、外壁12、一级水动量消除装置13、进水流道侧壁14。
具体实施方式
本发明在对目前水流量标准装置中普遍使用的封闭型稳压装置的优缺点分析的基础上，发明了一种用于水流量标准装置的开放型稳压装置：1)采用将稳压装置置于高位自然形成水流，由于内腔内液面不变，水流压力始终保持一致，且凹形流道还起到内腔液面水波动消除的作用；2)采用两级水动量消除装置及一定长度的进水流道有效消除水泵传给进入稳压装置水的动量，实现了水流量标准装置与水泵的全隔离，保证了进入稳压装置内腔水流的稳定性；3)采取将水流量标准装置试验用水出水管出水口置于水面以下一定深度和防漩涡盖板相结合的方式，有效防止在试验用水出水管进水口上方产生漩涡，吸入空气。通过上述有效措施的采用，极大地保证了稳压装置对水流量标准装置供水的稳定性。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示的实施例，一种用于水流量标准装置中的稳压装置，包括长方体稳压装置箱体、进水管1、二级水动量消除装置、试验用水出水管6和水波动消除装置，箱体最底层为底壁11，箱体侧壁有三层，由外到内依次为外壁12、进水流道侧壁14和内腔侧壁5，外壁12、进水流道侧壁14和底壁11之间形成冗余水流道9，进水流道侧壁14、内腔侧壁5和底壁11之间形成进水流道2，进水流道2顶部设置有用于密封的进水流道2顶壁，内腔侧壁5和底壁11之间形成内腔，内腔横截面为矩形，冗余水流道9和进水流道2的横截面也为矩形，内腔容积和内腔横截面边长可以通过如下方法确定：
稳压装置内腔容积V由稳压装置对水流量标准装置恒定供给最大水流量qmax时，所要求恒定供给出的水在稳压装置中的最短停留时间tmin确定，即
V＝qmax×tmin (1)；
稳压装置内腔深度H应满足：(1)当D≤100mm，取H＝12D，且试验用水出水管6进水口应高出稳压装置底壁11的距离取为2D；(2)当D＞100mm，取H＝11D，且试验用水出水管6进水口应高出稳压装置底壁11的距离取为1D；D为试验用水出水管6的内直径；
稳压装置内腔的边长为L＝(V/H)0.5。
上述H取值及水流量标准装置试验用水出水管6进水口的安装高度一方面可防止水流量标准装置试验用水出水管6进水口吸入泥沙，另一方面又可保证水流量标准装置试验用水出水管6进水口在水面以下一定深度，防止流量较大时出现漩涡，吸入空气。
进水管1连通进水流道2底部，进水管1位于进水流道2内的一端为出水口，进水管1进水口连接外部水源，可以通过水泵将水泵入稳压装置内，进水管1的出水口连接有一级水动量消除装置13，一级水动量消除装置13为一横向设置的管道且两端均开口，进水管1的出水口连接一级水动量消除装置13的侧壁中间位置且与其连通；一级水动量消除装置13与底壁11平行，一级水动量消除装置13与底壁11的距离等于一级水动量消除装置13与进水流道2顶壁的距离。另外，一级水动量消除装置13也可以设计为T形三通管道，T形三通管道一个管口与进水管1的出水口连接，且其进出水口内径均与稳进水管1内径相同。进水流道2内一级水动量消除装置13两侧分别安装有二级水动量消除装置，二级水动量消除装置包括第一层水动量消除器31、第二层水动量消除器32和第三层水动量消除器33，三个水动量消除器为开设有通水孔的隔板，3个水动量消除器采用不锈钢板或具有同等强度的其他板，根据动量消除的需要，开设一定形状和数量的通水孔。通水孔总面积S应满足qmax/S<1m/s，第一层水动量消除器31、第二层水动量消除器32和第三层水动量消除器33等间隔安装在进水流道内，且每个水动量消除器纵截面与进水流道纵截面形状相同，水动量消除器纵截面垂直于水流方向。第一层水动量消除器31、第二层水动量消除器32和第三层水动量消除器33的宽度和高度分别与进水流道2的宽度和高度一致，分别覆盖进水流道2的三个横截面第一层水动量消除器31、第二层水动量消除器32和第三层水动量消除器33上的通水孔孔径依次减小且通水孔正对水流方向。第一层水动量消除器31、第二层水动量消除器32和第三层水动量消除器33起到隔挡水流的作用，水流又可以通过通水孔流通，达到消除水动量的目的；内腔侧壁5上开设有内腔进水口4，内腔进水口4与一级水动量消除装置13之间通过二级水动量消除装置间隔，内腔进水口4为矩形，内腔进水口4高度与内腔侧壁5高度一致，内腔进水口4与两个第三层水动量消除器33的距离相同，一级水动量消除装置与两个第三层水动量消除器33距离相同，这样的设计使得通过一级水动量消除装置分为两路水流后，流经的相同的距离进入内腔，使两路水流消除的动量一致；试验用水出水管6连通内腔底部，试验用水出水管6位于内腔内的一端为进水口，试验用水出水管6出水口连接水流量标准装置，试验用水出水管6进水口正上方设置有出水防旋涡装置，出水防旋涡装置为防旋涡盖板71，防旋涡盖板71为圆形，防旋涡盖板71直径为试验用水出水管6直径的两倍；防旋涡盖板71通过盖板支撑架72固定于试验用水出水管6管壁上；进水管1流量大于试验用水出水管6流量；水波动消除装置为若干无顶壁的凹形流道8，凹形流道8间隔安装于进水流道2顶壁上，且相邻两条凹形流道8之间留有缝隙，用于供下方内腔中的水溢入凹形流道8中，凹形流道8两端延伸至冗余水流道9的上方，内腔溢出的水通过凹形流道8流入冗余水流道9中。
凹形流道8的数量、净宽和净高可以通过如下方法确定：
在一定流量q条件下，水流量标准装置中的水流稳定性δ取决于稳压装置中的水波动量，而稳压装置中的水波动量又取决于稳压装置中水头变化量，水流稳定性与水头变化量的关系可以表示为：
Δh＝2δh (2)；
其中，Δh为稳压装置水头变化量，m；δ为水流稳定性，δ＝Δq/q，Δq为向水流量标准装置供水时试验用水出水管6中水流的波动量，q为水流量标准装置中的水流量；h为稳压装置与水流量标准装置间的水头差；
水流量标准装置的背压水头为h1，稳压装置最高水头为h2，则稳压装置与水流量标准装置的水头差为：
h＝h2-h1 (3)；
根据水流量标准装置水流稳定性要求及式(2)和式(3)即可得到允许的稳压装置水头变化量；
水波动消除装置的凹形流道8数量n由稳压装置水头变化量Δh决定，表示为：
n＝3q’max/[4CL(2g)0.5(Δh)1.5] (4)；
其中，n为水波动消除装置中凹形流道8的数量，如果n不为整数，则进位取整；q’max为由进水管1供给进入到稳压装置中的水不再通过试验用水出水管6流出，只通过凹形流道流出时的最大水流量；C为系数，无量纲，取值为0.62；L为稳压装置内腔边长；g为重力加速度。
凹形流道8形状一致，等间距安装，且所有的凹形流道8处于同一水平面上，当内腔中的水超出内腔高度时，水流通过凹形流道8导流到冗余水流道内，因此稳压装置内腔中的水头始终保持在同一高度上。
水波动消除装置的凹形流道8内净宽为15cm，则凹形流道内净高应满足：
h1>{3q’max/[0.369n(2g)0.5]}2/3 (5)；
式中，h1为凹形流道内净高。
冗余水流道9下部连接有冗余水下水管10，回收冗余水。
本发明用于水流量标准装置中的稳压装置的稳流方法，步骤如下：
将水送入稳压装置进水管1，水流经过稳压装置进水管1出水口进入一级水动量消除装置13，再通过一级水动量消除装置13分左右两个方向流入进水流道2内，水流流经一级水动量消除装置，对水流的动量进行消除，接着水流沿着进水流道2流向二级水动量消除装置，依次通过通水孔流经第一层水动量消除器31、第二层水动量消除器32和第三层水动量消除器33，对水流的动量进行完全消除，然后水流通过内腔进水口4进入稳压装置内腔，接着通过试验用水出水管6流入水流量标准装置，保持进水管1进水流量大于试验用水出水管6出水流量，使内腔中的水位持续上升直至注满内腔，多余的水通过凹形流道8导流至冗余水流道9内，并通过冗余水下水管10排出，凹形流道8消除内腔液面水波动；在水流进入试验用水出水管6进水口的过程中，利用防漩涡盖板71防止水流产生漩涡，吸入空气，从而使内腔始终保持稳定最高液位，并在重力作用下为水流量标准装置持续供应相同水压的稳定水流。
本发明的装置和方法有效解决了现有技术条件下的封闭型稳压装置存在的对水流量标准装置供水稳定性不高，进而影响计量性能的缺陷，较好地满足了高准确度水流量标准装置的需要，极大地降低了水流量标准装置的不确定度。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于：包括稳压装置箱体、进水管(1)、一级水动量消除装置(13)、二级水动量消除装置、试验用水出水管(6)和水波动消除装置，所述的箱体最底层为底壁(11)，箱体侧壁有三层，由外到内依次为外壁(12)、进水流道侧壁(14)和内腔侧壁(5)，外壁(12)、进水流道侧壁(14)和底壁(11)之间形成冗余水流道(9)，进水流道侧壁(14)、内腔侧壁(5)和底壁(11)之间形成进水流道(2)，进水流道(2)顶部设置有用于密封进水流道(2)的顶壁，内腔侧壁(5)和底壁(11)之间形成内腔；所述的进水管(1)连通进水流道(2)底部，进水管(1)位于进水流道(2)内的一端为出水口；所述的一级水动量消除装置(13)为一横向设置且两端均开口的管道，进水管(1)的出水口与该管道侧壁连通；进水流道(2)内一级水动量消除装置(13)两侧分别安装有二级水动量消除装置，所述的二级水动量消除装置包括第一层水动量消除器(31)、第二层水动量消除器(32)和第三层水动量消除器(33)，所述的三个水动量消除器为开设有通水孔的隔板，第一层水动量消除器(31)、第二层水动量消除器(32)和第三层水动量消除器(33)沿进水水流方向顺次间隔设置于进水流道(2)内；所述内腔侧壁(5)上开设有内腔进水口(4)，内腔进水口(4)与一级水动量消除装置(13)之间通过二级水动量消除装置间隔；所述的试验用水出水管(6)连通内腔底部，试验用水出水管(6)位于内腔内的一端为进水口，试验用水出水管(6)进水口上方设置有出水防旋涡装置，所述的出水防旋涡装置包括防旋涡盖板(71)和盖板支撑架(72)，防旋涡盖板(71)为圆形，盖板支撑架(72)一端与防旋涡盖板(71)固定连接，另一端与试验用水出水管(6)管壁或底壁(11)固定连接；所述的水波动消除装置为若干无顶壁的凹形流道(8)，凹形流道(8)间隔安装于进水流道(2)顶壁上且相邻两条凹形流道(8)之间留有缝隙，用于供下方内腔中的水溢入凹形流道(8)中；凹形流道(8)两端延伸至冗余水流道(9)的上方；冗余水流道(9)下部连接有冗余水下水管(10)。
2.根据权利要求1所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述的内腔进水口(4)为矩形，内腔进水口(4)高度与内腔侧壁(5)高度一致，内腔进水口(4)与两个第三层水动量消除器(33)的距离相同，所述的一级水动量消除装置与两个第三层水动量消除器(33)距离相同。
3.根据权利要求1所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述的第一层水动量消除器(31)、第二层水动量消除器(32)和第三层水动量消除器(33)的宽度和高度分别与进水流道(2)的宽度和高度一致，分别覆盖进水流道(2)的三个横截面；第一层水动量消除器(31)、第二层水动量消除器(32)和第三层水动量消除器(33)上的通水孔孔径依次减小且通水孔正对水流方向。
4.根据权利要求1所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述的防旋涡盖板(71)直径为试验用水出水管(6)直径的两倍，且两者同轴设置。
5.根据权利要求1所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述进水管(1)的出水口连接一级水动量消除装置(13)侧壁中间位置，所述的一级水动量消除装置(13)与底壁(11)平行，一级水动量消除装置(13)与底壁(11)的距离等于一级水动量消除装置(13)与进水流道(2)顶壁的距离。
6.根据权利要求1所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述的稳压装置内腔容积V由稳压装置对水流量标准装置恒定供给最大水流量qmax时，所要求恒定供给出的水在稳压装置中的最短停留时间tmin确定，即
V＝qmax×tmin (1)；
所述稳压装置内腔深度H满足以下任一条件：当D≤100mm时，H＝12D，且试验用水出水管(6)进水口高出稳压装置底壁(11)的距离为2D；当D＞100mm时，H＝11D，且试验用水出水管(6)进水口高出稳压装置底壁(11)的距离为1D；
D为试验用水出水管(6)的内直径；
所述稳压装置内腔的边长为L＝(V/H)0.5。
7.根据权利要求6所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述水波动消除装置的凹形流道(8)数量n由稳压装置水头变化量Δh决定，表示为：
n＝3q′max/[4CL(2g)0.5(Δh)1.5] (2)；
其中，n为水波动消除装置中凹形流道(8)的数量，如果n不为整数，则进位取整；q，max为由进水管(1)供给进入到稳压装置中的水不再通过试验用水出水管(6)流出，只通过凹形流道流出时的最大水流量；C为系数，无量纲，取值为0.62；L为稳压装置内腔边长；g为重力加速度；Δh为稳压装置水头变化量，且水流稳定性与水头变化量的关系为：
Δh＝2δh (3)；
其中，δ为水流稳定性，δ＝Δq/q，Δq为向水流量标准装置供水时试验用水出水管(6)中水流的波动量，q为水流量标准装置中的水流量；h为稳压装置与水流量标准装置间的水头差，且水流量标准装置的背压水头为h1，稳压装置最高水头为h2，稳压装置与水流量标准装置的水头差为：
h＝h2-h1 (4)；
所述的凹形流道(8)形状一致，等间距安装，且所有的凹形流道(8)处于同一水平面上。
8.根据权利要求7所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述的水波动消除装置的凹形流道(8)内净宽为15cm，凹形流道内净高应满足：
h1>{3q′max/[0.369n(2g)0.5]}2/3 (5)；
式中，h1为凹形流道内净高。
9.根据权利要求6所述的用于水流量标准装置中的稳压装置，其特征在于，所述的二级水动量消除装置中的每一层水动量消除器上的通水孔总面积S均应满足qmax/S<1m/s。
10.一种基于权利要求1～9任一所述稳压装置的稳流方法，其特征在于，步骤如下：
将水送入稳压装置进水管(1)，水流经过稳压装置进水管(1)出水口进入一级水动量消除装置(13)，再通过一级水动量消除装置(13)分左右两个方向流入进水流道(2)内，水流流经一级水动量消除装置，对水流的动量进行消除，接着水流沿着进水流道(2)流向二级水动量消除装置，依次通过通水孔流经第一层水动量消除器(31)、第二层水动量消除器(32)和第三层水动量消除器(33)，对水流的动量进行完全消除，然后水流通过内腔进水口(4)进入稳压装置内腔，接着通过试验用水出水管(6)流入水流量标准装置，保持进水管(1)进水流量大于试验用水出水管(6)出水流量，使内腔中的水位持续上升直至注满内腔，多余的水通过凹形流道(8)导流至冗余水流道(9)内，并通过冗余水下水管(10)排出，凹形流道(8)消除内腔液面水波动；在水流进入试验用水出水管(6)进水口的过程中，利用防漩涡盖板(71)防止水流产生漩涡，吸入空气，从而使内腔始终保持稳定最高液位，并在重力作用下为水流量标准装置持续供应相同水压的稳定水流。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147806A2 (de) * | 1983-12-31 | 1985-07-10 | Bopp & Reuther Aktiengesellschaft | Prüfeinrichtung für Durchflussmesser |
| CN101135585A (zh) * | 2007-07-10 | 2008-03-05 | 兰州市供水（集团）有限公司 | 金属罐稳流稳压装置 |
| CN201555643U (zh) * | 2009-11-24 | 2010-08-18 | 山东省计量科学研究院 | 带孔上隔板稳压罐 |
| CN103196508A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-10 | 烟台市计量所 | 蒸汽稳压缓冲容器 |
| CN106908121A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-30 | 北京远东仪表有限公司 | 一种流量装置中水流量稳定性检测方法及检测系统 |
| US9778091B2 (en) * | 2014-09-29 | 2017-10-03 | Schlumberger Technology Corporation | Systems and methods for analyzing fluid from a separator |
| CN206627171U (zh) * | 2017-04-05 | 2017-11-10 | 汪洋 | 生物实验室用水流量计量装置 |
-
2018
- 2018-02-07 CN CN201810124557.4A patent/CN108627220B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147806A2 (de) * | 1983-12-31 | 1985-07-10 | Bopp & Reuther Aktiengesellschaft | Prüfeinrichtung für Durchflussmesser |
| CN101135585A (zh) * | 2007-07-10 | 2008-03-05 | 兰州市供水（集团）有限公司 | 金属罐稳流稳压装置 |
| CN201555643U (zh) * | 2009-11-24 | 2010-08-18 | 山东省计量科学研究院 | 带孔上隔板稳压罐 |
| CN103196508A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-10 | 烟台市计量所 | 蒸汽稳压缓冲容器 |
| US9778091B2 (en) * | 2014-09-29 | 2017-10-03 | Schlumberger Technology Corporation | Systems and methods for analyzing fluid from a separator |
| CN106908121A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-30 | 北京远东仪表有限公司 | 一种流量装置中水流量稳定性检测方法及检测系统 |
| CN206627171U (zh) * | 2017-04-05 | 2017-11-10 | 汪洋 | 生物实验室用水流量计量装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 孟鲁民: "液体流量标准装置系统误差分析", 《工业计量》 * |
| 时松: "水流量标准装置测试系统中稳压容器法水流量标准装置", 《科技风》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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