CN204594548U

CN204594548U - 一种大量程串联活塞式液体流量标准装置

Info

Publication number: CN204594548U
Application number: CN201520251303.0U
Authority: CN
Inventors: 竺林坤; 胡佳成
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2015-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2025-04-23

Abstract

本实用新型涉及一种大量程串联活塞式液体流量标准装置。本实用新型中的串联液压缸本体固定在底座上；底座一侧安装有光栅尺；串联液压缸的一侧与中间的出水口与缓冲盒连接；缓冲盒两侧连接有四个电磁阀；其中的两个电磁阀的进水口分别与放置在支架上的进水水箱一端相连接，另两个电磁阀的出水口与放置在工作台上的被检流量计入口处连接；被检流量计出口处通过后直不锈钢管与储水箱相连接。本实用新型采用标准的串联液压缸，其内壁精度高，技术成熟，节约成本；同一套装置中使用不同内径大小的活塞缸作为标准器，在不同内径大小的活塞缸出口接检定量程不同的流量计，大大扩大了装置的流量范围。

Description

一种大量程串联活塞式液体流量标准装置

技术领域

本实用新型涉及一种液体流量标准装置，尤其是涉及一种大量程串联活塞式液体流量标准装置。

背景技术

流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究对外贸易以及日常生活各个领域中。在生活中，我们所能触及或者了解到的大多是大流量的测量，然而随着生物工程、精细化工和半导体制造业等行业的发展，微小流量的需求也逐渐的凸显出来。目前，流量标准装置检定的流量范围比较单一：对于大流量标准装置检定的流量相对较大，对于微小流量标准装置检定的流量相对较小。因此，对于不同量程的流量计的检定，有时就必须采用不同的标准装置，有时因为量程的关系，造成检定的精度不易确定，对检定的效果和结果造成影响。

发明内容

针对背景技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种大量程串联活塞式液体流量标准装置，解决了现有技术中对于不同量程的流量计的检定，必须采用不同的标准装置，造成检定的精度不易确定，对检定的效果和结果造成影响。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

本实用新型中的伺服电机经减速器、联轴器与滚珠丝杠连接；滚珠丝杠两端分别通过滚珠丝杠支撑座固定在底座上，滚珠螺母固定在连接块的底部；滚珠丝杠两侧安装与其平行的直线导轨，安装在直线导轨上的滑块上面装有连接块，两根导向杆平行穿过连接块上的法兰直线轴承，其两端分别固定在底座上的两块竖直钢板，其中居中的竖直钢板上装有接近开关，另一个接近开关安装在通过螺钉固定在底座上的接近开关支架上；串联液压缸本体固定在底座上，活塞杆的端部固定在连接块的侧面；底座一侧安装有光栅尺，其读数头通过L型连接板与连接块连接；串联液压缸的一侧与中间的出水口都通过不锈钢接头与缓冲盒连接；缓冲盒两侧连接有四个电磁阀；其中一侧的两个电磁阀的进水口都分别通过不锈钢水管与放置在支架上的进水水箱一端相连接，另一侧的两个电磁阀的出水口都分别通过前直不锈钢管与放置在工作台上的被检流量计入口处连接；被检流量计出口处通过后直不锈钢管与储水箱相连接。

进一步说，所述的串联液压缸本体采用的是标准串联液压缸，其左腔体的内径比右腔体的内径小，两个腔体一侧分别固定在中间端盖上，中间端盖内部设有密封圈及导向环。

进一步说，当量程比较大时，采用三到五个液压缸进行同轴组合在一起形成串联液压缸本体。

进一步说，所述的活塞杆上同时安装有与左腔体和右腔体相配合的活塞。

进一步说，所述的缓冲盒上分别装有压力传感器和温度传感器。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用标准的串联液压缸，其内壁精度高，技术成熟，节约成本；同一套装置中使用不同内径大小的活塞缸作为标准器，在不同内径大小的活塞缸出口接检定量程不同的流量计，大大扩大了装置的流量范围；不同内径大小的活塞缸是同轴心连接，与不同内径大小的活塞缸内壁配合的活塞固定在同一个活塞杆上，保证了装置的检定精度；采用高精度滚珠丝杠作为活塞驱动机构，用光栅尺测量活塞的位移；采用同一套驱动系统驱动多个活塞，提高了效率。

附图说明

图1是本实用新型的三维示意图。

图2是本实用新型的结构俯视图。

图3是本实用新型的结构主视图。

图4是本实用新型的串联液压缸内部结构示意图。

图中：1、伺服电机；2、减速器；3、联轴器；4、接近开关支架；5、导向杆；6、直线导轨；7、光栅尺；8、L型连接板；9、活塞杆；10、串联液压缸本体；11-1、11-2、11-3、11-4、电磁阀；12、不锈钢水管；13、支架；14、进水水箱；15、温度传感器；16、压力传感器；17、缓冲盒；18、前直不锈钢管；19、被检流量计；20、工作台；21、后直不锈钢管；22、储水箱；23、连接块；24、滚珠丝杆；25、底座；26、滚珠丝杆支撑座；27、接近开关；28、左腔体；29、活塞；30、右腔体；31、中间端盖。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实施例公开了一种一种大量程串联活塞式液体流量标准装置，伺服电机1经减速器2、联轴器3与滚珠丝杠24连接；滚珠丝杠24两端分别通过滚珠丝杠支撑座26固定在底座25上，滚珠螺母固定在连接块23的底部；滚珠丝杠24两侧安装与其平行的直线导轨6，安装在直线导轨6上的滑块上面装有连接块23，两根导向杆5平行穿过连接块23上的法兰直线轴承，其两端分别固定在底座25上的两块竖直钢板，其中居中的竖直钢板上装有接近开关27，另一侧接近开关27安装在通过螺钉固定在底座25上的接近开关支架4上，控制伺服电机1以防止滑块运动超过本装置的行程范围，同时起反馈活塞起始和结束位置；串联液压缸本体10两侧通过螺钉固定在底座25的左侧与中间的竖直钢板上，活塞杆9的端部通过螺母固定在连接块23的侧面；底座25一侧安装了光栅尺7，其读数头通过L型连接板8与连接块23连接；光栅尺7将活塞的位移反馈给下位机控制系统。串联液压缸10的一侧与中间的出水口都分别通过不锈钢接头与缓冲盒17连接；缓冲盒17左右两侧分别与一个电磁阀11相连接；其中一个电磁阀11-1、11-2的进水口都分别通过不锈钢水管12与放置在支架13上的进水水箱14一端相连接，另一个电磁阀11-3、11-4的出水口都分别通过前直不锈钢管18与放置在工作台20上的被检流量计19入口处连接；被检流量计19出口处通过后直不锈钢管21与储水箱22相连接。

所述的串联液压缸本体10采用的是标准串联液压缸，其左腔体28的内径比右腔体30的内径小，两个腔体一侧分别固定在中间端盖31上，中间端盖31内部设有密封圈及导向环，使左腔体28内的液体不会泄露到右腔体30中；当量程比较大时，可以采用三到五个液压缸进行同轴组合在一起形成串联液压缸本体10。串联液压缸本体10内壁与活塞杆9都是不锈钢制成，具有防腐蚀性，保证了检定精度。

所述的活塞杆9上同时安装有与左腔体28和右腔体30相配合的活塞29，实现了同一套驱动系统驱动多个活塞29。

所述的缓冲盒17前后侧面分别装有压力传感器16和温度传感器15。根据活塞缸的热膨胀系数和弹性系数将温度与压力引起的形变误差进行修正，通过这种方法对装置作温度和压力补偿。控制系统有下位机和上位机PC组成，其功能为控制活塞运动的速度，采集被检流量计信号，传感器信号，分析检定结果。

本实用新型的工作过程如下：在串联活塞缸本体10的内径较小的活塞缸出口与量程较小的被检流量计19相连接；在串联活塞缸本体10的内径较大的活塞缸出口与量程较大的被检流量计19相连接；设定检定流量，下位机控制伺服电机1按设定流量驱动活塞杆9，带动左腔体28与右腔体30内的活塞29同时以稳定速度运动，产生流体源。由串联活塞缸本体10的左腔体28流出的液体经过缓冲盒23流经量程较小的被检流量计19；由串联活塞缸本体10的右腔体30流出的液体经过缓冲盒23流经量程较大的被检流量计19。光栅尺7将活塞29运动的位移反馈给控制系统。控制系统控制活塞29运动的速度，记录温度压力和检定时间，待检定时间到，同步停止采集信号，根据串联活塞缸10本体的左腔体28和右腔体30的有效内径和活塞移动的距离可以计算出标准流量，将不同量程的被检流量计19的示值与标准流量的示值相比较，可以得到不同量程的被检流量计19的示值误差。

当只需要检定较小量程的被检流量计19时，在串联活塞缸本体10的内径较小的活塞缸出口与量程较小的被检流量计19相连接，串联活塞缸本体10的内径较大的活塞缸出口通过不锈钢水管12直接与储水箱22相连接；当只需要检定较大量程的被检流量计19时在串联活塞缸本体10的内径较大的活塞缸出口与量程较大的被检流量计19相连接，串联活塞缸本体10的内径较小的活塞缸出口通过不锈钢水管12直接与储水箱22相连接。

串联活塞缸本体中的右腔体体积流量的计算：

q_{s} = \frac{V_{s}}{t} = \frac{π {D_{1}}^{2} L}{4 t}

串联活塞缸中的左腔体体积流量的计算：

q_{s} = \frac{V_{s}}{t} = \frac{π ({D_{2}}^{2} - d^{2}) L}{4 t}

E = \frac{| q - q_{s} |}{q_{s}} \times 100 %

式中各参数分别为：

q_s——标准流量，mL/min

V_s——活塞缸排除液体体积，mL

t——测量时间，s

D₁——右腔体内径大小，cm

D₂——左腔体内径大小，cm

d——活塞杆直径，cm

L——活塞位移，cm

E——被检流量计的偏差。

Claims

1.一种大量程串联活塞式液体流量标准装置，其特征在于：伺服电机（1）经减速器（2）、联轴器（3）与滚珠丝杠（24）连接；滚珠丝杠（24）两端分别通过滚珠丝杠支撑座（26）固定在底座（25）上，滚珠螺母固定在连接块（23）的底部；滚珠丝杠（24）两侧安装与其平行的直线导轨（6），安装在直线导轨（6）上的滑块上面装有连接块（23），两根导向杆（5）平行穿过连接块（23）上的法兰直线轴承，其两端分别固定在底座（25）上的两块竖直钢板，其中居中的竖直钢板上装有接近开关，另一个接近开关安装在通过螺钉固定在底座（25）上的接近开关支架（4）上；串联液压缸本体（10）固定在底座（25）上，活塞杆（9）的端部固定在连接块（23）的侧面；底座（25）一侧安装有光栅尺（7），其读数头通过L型连接板（8）与连接块（23）连接；串联液压缸（10）的一侧与中间的出水口都通过不锈钢接头与缓冲盒（17）连接；缓冲盒（17）两侧连接有四个电磁阀；其中一侧的两个电磁阀（11-1、11-2）的进水口都分别通过不锈钢水管（12）与放置在支架（13）上的进水水箱（14）一端相连接，另一侧的两个电磁阀（11-3、11-4）的出水口都分别通过前直不锈钢管（18）与放置在工作台（20）上的被检流量计（19）入口处连接；被检流量计（19）出口处通过后直不锈钢管（21）与储水箱（22）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种大量程串联活塞式液体流量标准装置，其特征在于：所述的串联液压缸本体（10）采用的是标准串联液压缸，其左腔体（28）的内径比右腔体（30）的内径小，两个腔体一侧分别固定在中间端盖（31）上，中间端盖（31）内部设有密封圈及导向环。

3.根据权利要求2所述的一种大量程串联活塞式液体流量标准装置，其特征在于：当量程比较大时，采用三到五个液压缸进行同轴组合在一起形成串联液压缸本体（10）。

4.根据权利要求1所述的一种大量程串联活塞式液体流量标准装置，其特征在于：所述的活塞杆（9）上同时安装有与左腔体（28）和右腔体（30）相配合的活塞（29）。

5.根据权利要求1所述的一种大量程串联活塞式液体流量标准装置，其特征在于：所述的缓冲盒（17）上分别装有压力传感器（16）和温度传感器（15）。