CN202126304U - 定容称重式流体动态计量装置 - Google Patents

Abstract

定容称重式流体动态计量装置，应用于流体在线不间断输送状态下称重计量。主要由液体自动换向阀组、减震波纹管、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成。在底座上平面的一端固定有减震连接座和有液体自动换向阀组；液体定容装置结构：上端盖与容积管底座之间有容积管，在容积管底座上端面固定有中心导管和活塞。在容积管底座的下部有称重装置。称重传感器与数据采集处理系统之间连接有信号线。效果是：实现被测流体的自动定容称重，计量液体、气体、或多相流体的重量、体积和密度进行显示和贮存。所以该装置计量精度直观、可靠、性能稳定，可广泛应用在线流体的动态计量，是流体动态计量领域中的一大技术突破。

Description

定容称重式流体动态计量装置

技术领域

本实用新型涉及液体、气体或多相混输流体在线不间断输送状态下称重计量，是一种定容称重式流体动态计量装置。

背景技术

流体计量技术是现代科技发展的重要基础技术，其中称重式计量技术是人类应用最早，最为直观可信的计量方式。随着科技进步，现代计量由静态计量步入动态计量后，称重计量技术在流体动态下不能进行计量。而其他计量方式：容积式、板孔类、旋进漩涡类动态计量器具，计量精度受流体的压力、温度、粘度、密度等流体流型、流态的影响很大，且机械结构相对复杂、调试繁琐、维护量大价格昂贵，运行可靠性差。因此如何将直观可靠的称重式计量技术应用到流体动态计量领域，是现代计量技术的难题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种定容称重式流体动态计量装置，能实现流体动态连续计量，解决称重式计量装置在流体动态计量不能进行计量的不足。

本实用新型采用的技术方案是：定容称重式流体动态计量装置，主要由液体自动换向阀组、减震波纹管、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成。其特征在于：在底座上平面的一端固定有减震连接座，减震连接座的上部固定有液体自动换向阀组；液体自动换向阀组有进液口P1、排液口T1和两个液体进出口；液体自动换向阀组的进液口和排液口上固定有一个进出口连接管，进出口连接管有进口管和出口管，进口管与液体自动换向阀组进液口P1联通，液体自动换向阀组的出口管与排液口T1联通。在两个液体进出口上分别连接有一个减震波纹管，两个减震波纹管的另一端与液体定容装置连通；其中一个减震波纹管连接在液体定容装置的中心进出液口B3，另一个减震波纹管连接在液体定容装置底部进出液口A3。减震波纹管、减震连接座隔绝外部震动影响液体定容装置，影响称重传感器测量精度。

液体定容装置由上端盖、容积管、中心导管、活塞、活塞外密封圈、活塞内密封圈、容积管底座和螺栓组成。圆盘形上端盖与容积管底座之间有容积管，容积管的上端与上端盖下平面垂直，容积管的下端与容积管底座的上平面垂直；上端盖与容积管底座之间通过螺栓固定并压紧，螺栓在容积管的外侧并与容积管平行。容积管底座为圆盘形，在容积管底座上端面中心固定有中心导管，容积管的中心线与中心导管中心线为同一条直线；容积管与中心导管之间构成定容环形空间。在中心导管上有圆环形活塞，在活塞的外壁上有活塞外密封圈，使活塞与容积管内壁之间密封；在活塞的内壁上有活塞内密封圈，使活塞与中心导管外壁之间密封。活塞与容积管、中心导管为滑动配合，活塞能沿中心导管上下往复滑动。在容积管底座下端面中心有弯管，弯管与中心导管联通，弯管的另一端与一个减震波纹管连接；在容积管底座的下部有侧弯管，侧弯管与所述的定容环形空间联通；侧弯管的另一端与另一个减震波纹管连接。在容积管底座的下部有支撑腿，容积管底座支撑腿固定在称重装置上。

称重装置包括称重平台和称重传感器；在底座上平面的一端固定有称重传感器，在称重传感器的上部有称重平台，在称重平台的上部固定有液体定容装置。

称重传感器与数据采集处理系统之间连接有信号线，称重传感器采集的数据通过信号线传递给数据采集处理系统。

为了检测容积管底座的弯管和侧弯管内的压力，在容积管底座的弯管和侧弯管壁上分别固定有一个压差传感器，压差传感器能检测容积管底座的弯管和侧弯管内的压力变化。压差传感器与数据采集处理系统之间连接有信号线，压差传感器采集的压力信号通过信号线传递给数据采集处理系统。

液体自动换向阀组是根据被测流体进、出口压力差的变化，来控制标准体积管内活塞的运动方向，从而实现被测流体的定容称重。液体自动换向阀组不属于本实用新型的发明创造重点，本领域的技术人员能完成液体自动换向阀组的设计。

简述被测流体的重量数据的采集过程。参阅图1。当压差传感器8输出高电位信号时，压差传感器8输出控制信号，终端数据处理器才录取称重传感器25的即时重量数据。即活塞4到达容积管2顶部时和活塞4到达容积管2底部时，压差传感器8分别输出依次控制信号。容积管的体积一定，通过采集称重平台24上安装的称重传感器25的重量信号，数据采集处理系统能同时计量被测流体重量、容积，并终端数据处理器计算出被测流体的密度。

本实用新型的有益效果：本实用新型定容称重式流体动态计量装置，能实现流体动态连续计量，液体自动换向阀组的自动换向动力来自于被测流体进出口压力差，无需任何外部动力源。解决流体动态计量不能进行计量的不精确的不足。

附图说明

图1是本实用新型定容称重式流体动态计量装置结构剖面示意图。

图2是图1中A-A截面示意图。

图3是主换向阀的横剖面示意图。

图4是辅换向阀的横剖面示意图。

附图标记说明：1-上端盖，2-容积管，3-中心导管，4-活塞，5-活塞外密封圈，6-活塞内密封圈，7-容积管底座，8-压差传感器，9-减震波纹管，10-主阀体，11-主阀套，12-主阀塞，13-主阀端盖，14-辅阀体，15-辅阀套，16-辅阀塞，17-辅阀端盖，18-辅阀定位端盖，19-调整螺丝，20-定位弹簧，21-定位钢珠，22-定位杆，23-进出口连接管，24-称重平台，25-称重传感器，26-减震连接座，27-底座，28-螺栓。

具体实施方式

实施例1：以一个定容称重式流体动态计量装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型定容称重式流体动态计量装置，主要由液体自动换向阀组、减震波纹管9、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成。

在底座27上平面的一端固定有减震连接座26，减震连接座26的上部固定有液体自动换向阀组。参阅图2。液体自动换向阀组有进液口P1、排液口T1和两个液体进出口；液体自动换向阀组的进液口和排液口上固定有一个进出口连接管23，进出口连接管23有进口管和出口管，进口管与液体自动换向阀组进液口P1联通，液体自动换向阀组的出口管与排液口T1联通。在两个液体进出口上分别连接有一个减震波纹管9，两个减震波纹管9的另一端与液体定容装置连通；其中一个减震波纹管9连接在液体定容装置的中心进出液口B3，另一个减震波纹管9连接在液体定容装置底部进出液口A3。

参阅图1。液体定容装置由上端盖1、容积管2、中心导管3、活塞4、活塞外密封圈5、活塞内密封圈6、容积管底座7和螺栓28组成。圆盘形上端盖1与容积管底座7之间有容积管2，容积管2的上端与上端盖1下平面垂直，容积管2的下端与容积管底座7的上平面垂直；上端盖1与容积管底座7之间通过螺栓28固定并压紧，螺栓28在容积管2的外侧并与容积管2平行。容积管底座7为圆盘形，在容积管底座7上端面中心固定有中心导管3，容积管2的中心线与中心导管3中心线为同一条直线；容积管2与中心导管3之间构成定容环形空间。在活塞4的外壁上有活塞外密封圈5；在活塞4的内壁上有活塞内密封圈6。在中心导管3上有圆环形活塞4。活塞4与容积管2、中心导管3为滑动配合。在容积管底座7下端面中心有弯管，弯管与中心导管3联通，弯管的另一端与一个减震波纹管9连接；在容积管底座7的下部有侧弯管，侧弯管与所述的定容环形空间联通；侧弯管的另一端与另一个减震波纹管9连接。参阅图2。在容积管底座7的弯管和侧弯管壁上分别固定有一个压差传感器8。压差传感器8与数据采集处理系统之间连接有信号线。压差传感器8采用的型号是BP-800。在容积管底座7的下部有支撑腿，容积管底座7支撑腿固定在称重装置上。

参阅图1。称重装置包括称重平台24和称重传感器25；在底座27上平面的一端固定有称重传感器25，称重传感器25采用的型号是YZC-320c。在称重传感器25的上部有称重平台24，在称重平台24的上部固定有液体定容装置。

称重传感器25与数据采集处理系统之间连接有信号线。终端数据处理器采用的型号是EDA-9083。

所述的液体自动换向阀组包括主换向阀、辅换向阀。参阅图3。主换向阀由主阀体10、主阀套11、主阀塞12、主阀端盖13构成。主阀体10内设有主孔道P1、T1、A1、B1，换向控制孔道D1、D2。参阅图4。辅换向阀由辅阀体14、辅阀套15、辅阀塞16、辅阀端盖17、辅阀定位端盖18、调整螺丝19、定位弹簧20、定位钢珠21、定位杆22构成。辅阀体14内设有控制孔道P2、T2、D3、D4，换向控制孔道A2、B2。

上述主阀体10上端面通过螺栓与辅阀体14下端面相连，主阀体10下端面通过减震连接座26安装在底座27上。

简述定容称重式流体动态计量装置的计量过程。参阅图1。将定容称重式流体动态计量装置串联安装在流体输送管道上，流体通过进出口连接管23入口，进入主阀体10，通过孔道P1、A1、减震波纹管9、管底座7中的孔道A3，进入标准体积管环形空间活塞4的下方，在流体压力的作用下活塞4向上滑动，将活塞4上方的流体，通过中心导管3内孔、孔道B3、B1、T1、进出口连接管23出口流出。

当活塞4到达上止点位置时，活塞4下方的流体压力升高，通过孔道A3传递给辅阀塞16的A2端，活塞4上方的流体压力降低，通过孔道B3传递给辅阀塞16的B2端，在两端压差A2＞B2的做用下，辅阀塞16带动定位杆22克服定位弹簧20、定位钢珠21的径向压力，从A2端滑向B2端，完成控制孔道的换向动作。

辅阀塞16换向后，孔道P1、P2、D4、D2相通，孔道T1、T2、D3、D1相通，在主阀塞12两端产生压力差D2＞D1，主阀塞12由孔道D2端向孔道D1端滑动实现主孔道自动换向。

主阀塞12完成换向后，进出口连接管23入口、孔道P1、B1、B3相通，进出口连接管23出口、孔道T1、A1、A3相通，在B3＞A3的压差作用下，活塞4开始由上向下滑动，完成活塞4上止点位置的换向动作。

当活塞4向下滑动到下止点位置时，活塞4上方的流体压力升高，通过孔道B3传递给辅阀塞16的B2端，活塞4下方的流体压力降低，通过孔道A3传递给辅阀塞16的A2端，在两端压差B2＞A2的做用下，辅阀塞16带动定位杆22克服定位弹簧20、定位钢珠21的径向压力，从B2端滑向A2端，完成控制孔道的换向动作。

辅阀塞16换向后，孔道P1、P2、D3、D1相通，孔道T1、T2、D4、D2相通，在主阀塞12两端产生压力差D1＞D2，主阀塞12由孔道D1端向孔道D2端滑动实现主孔道自动换向。

主阀塞12完成换向后，进出口连接管23入口、孔道P1、A1、A3相通，进出口连接管23出口、孔道T1、B1、B3相通，在A3＞B3的压差作用下，活塞4开始由下向上滑动，完成活塞4下止点位置的换向动作。

参阅图1。液体自动换向阀组、活塞4在被测流体压差作用下反复完成上述换向动作，从而实现了标准容积管内的流体进入与排出功能。当活塞4在上、下止点位置时，压差传感器8发出控制信号，通知数据处理器采集称重传感器25的即时重量数据，数据处理终端将采集到的重量数据与标准体积管容积对比，得出单次进入标准容积管内流体的比重数据，并将重量数据、密度数据分别累加并输出保存。

Claims (4)

1.一种定容称重式流体动态计量装置，主要由液体自动换向阀组、减震波纹管(9)、液体定容装置、称重装置和数据采集处理系统组成；其特征在于：在底座(27)上平面的一端固定有减震连接座(26)，减震连接座(26)的上部固定有液体自动换向阀组；液体自动换向阀组有进液口(P1)、排液口(T1)和两个液体进出口；液体自动换向阀组的进液口和排液口上固定有一个进出口连接管(23)，进出口连接管(23)有进口管和出口管，进口管与液体自动换向阀组进液口(P1)联通，液体自动换向阀组的出口管与排液口(T1)联通；在两个液体进出口上分别连接有一个减震波纹管(9)，两个减震波纹管(9)的另一端与液体定容装置连通；其中一个减震波纹管(9)连接在液体定容装置的中心进出液口(B3)，另一个减震波纹管(9)连接在液体定容装置底部进出液口(A3)；

液体定容装置由上端盖(1)、容积管(2)、中心导管(3)、活塞(4)、活塞外密封圈(5)、活塞内密封圈(6)、容积管底座(7)和螺栓(28)组成；圆盘形上端盖(1)与容积管底座(7)之间有容积管(2)，容积管(2)的上端与上端盖(1)下平面垂直，容积管(2)的下端与容积管底座(7)的上平面垂直；上端盖(1)与容积管底座(7)之间通过螺栓(28)固定并压紧，螺栓(28)在容积管(2)的外侧并与容积管(2)平行；容积管底座(7)为圆盘形，在容积管底座(7)上端面中心固定有中心导管(3)，容积管(2)的中心线与中心导管(3)中心线为同一条直线；容积管(2)与中心导管(3)之间构成定容环形空间；在中心导管(3)上有圆环形活塞(4)；活塞(4)与容积管(2)、中心导管(3)为滑动配合；在容积管底座(7)下端面中心有弯管，弯管与中心导管(3)联通，弯管的另一端与一个减震波纹管(9)连接；在容积管底座(7)的下部有侧弯管，侧弯管与所述的定容环形空间联通；侧弯管的另一端与另一个减震波纹管(9)连接；在容积管底座(7)的下部有支撑腿，容积管底座(7)支撑腿固定在称重装置上；

称重装置包括称重平台(24)和称重传感器(25)；在底座(27)上平面的一端固定有称重传感器(25)，在称重传感器(25)的上部有称重平台(24)，在称重平台(24)的上部固定有液体定容装置。

2.根据权利要求1所述的定容称重式流体动态计量装置，其特征是：称重传感器(25)与数据采集处理系统之间连接有信号线。

3.根据权利要求1或2所述的定容称重式流体动态计量装置，其特征是：在容积管底座(7)的弯管和侧弯管壁上分别固定有一个压差传感器(8)；压差传感器(8)与数据采集处理系统之间连接有信号线。

4.根据权利要求1或2所述的定容称重式流体动态计量装置，其特征是：在活塞(4)的外壁上有活塞外密封圈(5)；在活塞(4)的内壁上有活塞内密封圈(6)。

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