CN219038139U - 音速喷嘴检定装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种音速喷嘴检定装置及其系统，其中，音速喷嘴检定装置，包括：底座；滞止容器，设置于所述底座，且所述滞止容器包括相连通的第一大径部与第一小径部，所述第一大径部与所述第一小径部均设有流入口，所述流入口用于连通待测流量计；背压容器，设置于所述滞止容器远离所述底座的一侧，且所述背压容器设有流出口；多个音速喷嘴，包括大径音速喷嘴与小径音速喷嘴；所述大径音速喷嘴连通在所述第一大径部与所述背压容器之间，所述小径音速喷嘴连通在所述第一小径部与所述背压容器之间。本申请提供的音速喷嘴检定装置及其系统，具有操作人员搬运的优点。

Description

音速喷嘴检定装置及其系统

技术领域

本申请实施例涉及检定技术领域，尤其涉及一种音速喷嘴检定装置及其系统。

背景技术

气流流量计的测量指标需要经过与标准流量比较而获确定，生产完成后的流量计要经过标定，符合出厂指标后才可出厂销售；使用中的流量计要周期性检定或校准，以确保其准确。

目前，常采用音速喷嘴检定装置作为气体流量计的检定装置。其工作原理是：利用音速喷嘴在喷嘴前后气体压力差达到特定的临界点后，质量流量恒定不变的特性，得到稳定的流量值作为标准值。此流体同时流过与之串接的待检流量计，待检流量计显示对该流体的测量值，通过与标准值的比较，得到待检流量计误差。不同流量值通过不同的音速喷嘴组合得到。

然而，相关技术的音速喷嘴检定装置不便于工作人员搬迁。

实用新型内容

本申请实施例提供一种音速喷嘴检定装置及其系统，用以解决音速喷嘴检定装置不便于工作人员搬迁的问题。

为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：

本申请实施例的一个方面提供一种音速喷嘴检定装置，包括：底座；滞止容器，设置于所述底座，且所述滞止容器包括相连通的第一大径部与第一小径部，所述第一大径部与所述第一小径部均设有流入口，所述流入口用于连通待测流量计；背压容器，设置于所述滞止容器远离所述底座的一侧，且所述背压容器设有流出口；多个音速喷嘴，包括大径音速喷嘴与小径音速喷嘴；所述大径音速喷嘴连通在所述第一大径部与所述背压容器之间，所述小径音速喷嘴连通在所述第一小径部与所述背压容器之间。

本申请提供的音速喷嘴检定装置，通过将滞止容器的第一大径部与第一小径部均设置于底座，并通过将背压容器设置在滞止容器远离底座的一侧，并通过将大径音速喷嘴连通在第一大径部与背压容器之间，将小径音速喷嘴连通在第一小径部与背压容器之间，以便于提高音速喷嘴检定装置所检测的量程，也使得检测装置的各部件集成为一体式，以便于操作人员搬运。

在其中一种可能的实现方式中，所述第一大径部沿自身轴线的一端与所述第一小径部沿自身轴线的一端连通；所述第一大径部的轴线与所述第一小径部的轴线位于同一水平面。

通过上述方案，以便于第一大径部与第一小径部之间的气流的流动，也便于待测流量计接入流入口。

在其中一种可能的实现方式中，还包括阀门组件，至少一部分数量的所述阀门设置于所述第一大径部与所述第一小径部之间的连接处，并被配置成控制所述第一大径部与所述第一小径部之间的通断；至少另一部分数量的所述阀门与多个所述音速喷嘴一一对应设置，并被配置成根据所述待测流量计的量程导通相应的所述音速喷嘴。

通过上述方案，以便于利用阀门组件控制接入测试回路中的音速喷嘴的直径与数量。

在其中一种可能的实现方式中，所述底座包括间隔设置的固定架与柜体；所述第一大径部固定于所述固定架的顶端，所述第一小径部固定于所述柜体的顶端；所述柜体具有内腔；所述音速喷嘴检定装置还包括控制组件，所述控制组件设置在所述内腔中并与所述阀门组件通信连接。

通过上述方案，以便于利用第一小径部下方空间放置柜体，并利用柜体放置控制组件。

在其中一种可能的实现方式中，所述控制组件与所述阀门组件通过导线连接；所述音速喷嘴检定装置还包括桥架，所述桥架设置于所述底座且用于固定所述导线。

通过上述方案，以便利用桥架固定导线以及规划导线的布线路径。

在其中一种可能的实现方式中，所述桥架包括第一部分、第二部分以及第三部分；所述第一部分位于所述滞止容器远离所述背压容器的一侧且与所述柜体连接；所述第二部分位于所述背压容器远离所述滞止容器的一侧；所述第三部分连接所述第一部分与所述第二部分。

通过上述方案，以通过第一部分梳理设置在滞止容器一侧的导线，并通过第二部分梳理设置在背压容器一侧的导线，并通过第三部分将第一部分与第二部分连接固定。

在其中一种可能的实现方式中，所述背压容器包括第二大径部与第二小径部，所述第二大径部与所述第二小径部均设有所述流出口；所述第二大径部与所述第一大径部对应，且所述第二大径部与所述第一大径部通过所述大径音速喷嘴连通；所述第二小径部与所述第一小径部对应，且所述第二小径部与所述第一小径部通过所述小径音速喷嘴连通。

通过上述方案，以便于进一步提高装置所检测的流量计的量程。

在其中一种可能的实现方式中，所述大径音速喷嘴为多个，所述小径音速喷嘴为多个；多个所述小径音速喷嘴中的直径的最大值，不大于多个所述大径音速喷嘴中的直径的最小值。

通过上述方案，以便于分区测量流量计。

在其中一种可能的实现方式中，所述滞止容器具有多个所述流入口，且至少两个所述流入口的直径不同。

通过上述方案，以便于适应不同的待测流量计。

本申请实施例的另一个方面提供一种音速喷嘴检定系统，包括泵体与如上所述的音速喷嘴检定装置，所述泵体、所述音速喷嘴检定装置以及待测流量计通过管路形成供气流流动的测试回路。

本申请提供的音速喷嘴检定系统，不仅提高音速喷嘴检定装置所检测的量程，也使得检测装置的各部件集成为一体式，以便于操作人员搬运。

除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中做出进一步详细的说明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种音速喷嘴检定装置的结构示意图。

附图标记说明：

100-底座；

110-固定架；

120-柜体；

130-底架；

200-滞止容器；

210-第一大径部；

220-第一小径部；

230-流入口；

300-背压容器；

310-第二大径部；

320-第二小径部；

330-流出口；

410-大径音速喷嘴；

420-小径音速喷嘴；

500-桥架；

510-第一部分；

520-第二部分；

530-第三部分；

600-支架。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

正如背景技术所叙述，相关技术中的音速喷嘴检定装置存在不便于工作人员搬迁的问题。针对上述技术问题，本申请实施例提供的音速喷嘴检定装置，通过将滞止容器的第一大径部与第一小径部均设置于底座，并通过将背压容器设置在滞止容器远离底座的一侧，并通过将大径音速喷嘴连通在第一大径部与背压容器之间，小径音速喷嘴连通在第一小径部与背压容器之间，不仅使得音速喷嘴检定装置检测的量程增大，也使得检测装置的各部件集成为一体式，以便于操作人员搬运。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请实施例提供的音速喷嘴检定系统可包括泵体、夹表平台以及音速喷嘴检定装置。其中，夹表平台可用于固定待测流量计。图1为本申请实施例提供的一种音速喷嘴检定装置的结构示意图。参考图1，本申请实施例提供的音速喷嘴检定装置可包括底座100、滞止容器200、背压容器300以及音速喷嘴。其中，滞止容器200可设有流入口230，该流入口230可与待测流量计通过管路连通。音速喷嘴可连通滞止容器200与背压容置。背压容器300可设有流出口330，该流出口330可与泵体的一端通过管路连通。而，泵体的另一端可与待测流量计的另一端连通。

从泵体流出的气流可经待测流量计、流入口230、滞止容器200、音速喷嘴、背压容置以及流出口330，再流回泵体。如此，泵体、音速喷嘴检定装置以及待测流量计可通过管路形成测试回路。

继续参考图1，滞止容器200可与底座100连接，且滞止容器200是音速喷嘴入口前的大空间容器，其内可设置有压力变送器和温度变送器。压力变送器可检测音速喷嘴前的滞止压力，温度变送器可检测滞止温度。

另外，背压容器300可设置于滞止容器200远离底座100的一侧。且背压容器300中的压力即为气流通过音速喷嘴后的背压；背压容器300内也设置有压力变送器和温度变送器，通过监测背压和滞止压力即能判断是否达到零界流状态。其中，本申请实施例提供的音速喷嘴检定装置还可包括支架600，支架600可支撑在滞止容器200与背压容器300之间。

此外，音速喷嘴可为多个，多个音速喷嘴中至少两个具有不同的直径。操作人员可根据待测流量计的量程选用参与测试回路的音速喷嘴的直径与个数。本申请实施例提供的音速喷嘴检定装置还可包括阀门组件，阀门组件可根据操作人员的选择导通相应的音速喷嘴，使其参与测试回路。

本申请实施例提供的音速喷嘴检定系统的工作过程可为：

先把待测流量计装夹在夹表平台上，然后启动泵体。空气由待测流量计上游入口吸入，经过待测流量计后进入滞止容器200。在滞止容器200的下游有一组音速喷嘴，通过阀门组件可以任意选择所要开关的音速喷嘴，以达到改变待测流量计流量的目的。根据音速喷嘴的临界流特性，当气流通过处于临界流的音速喷嘴时，在音速喷嘴的上、下游气流压力比达到某一特定数值的条件下，音速喷嘴喉部形成临界状态，气流达到最大速度(当地音速)。流过音速喷嘴的气流质量也达到最大值Qm。此时Qm只与音速喷嘴入口处的滞止压力和温度有关，而不受其下游状态变化的影响。控制组件得到的滞止压力和温度代入公式计算可以得到通过音速喷嘴的质量流量，也即通过待测流量计处的质量流量。再通过测量待测流量计处的温度和压力，可以计算出空气密度，进而得到标准体积流量。最后根据待测流量计的示值体积，可以计算出待测流量计的相对误差。

参考图1，可选地，为了提高装置的测量范围，多个音速喷嘴可包括大径音速喷嘴410与小径音速喷嘴420。大径音速喷嘴410为多个，小径音速喷嘴420为多个。且多个小径音速喷嘴420中的直径的最大值，不大于多个大径音速喷嘴410中的直径的最小值。

具体而言，在待测流量计的量程小于一定值时，可选用小径音速喷嘴420进行测量。在待测流量计的量程不小于一定值时，可选用大径音速喷嘴410、或者大径音速喷嘴410与小径音速喷嘴420的组合。最大直径的大径音速喷嘴410与最小直径的小径音速喷嘴420可相差数十倍。

一般与大径音速喷嘴410连通的滞止容器200与背压容器300的直径均较大，才能保证气流的稳定流动。而一般与小径音速喷嘴420连通的滞止容器200与背压容器300的直径均较小，才能保证气流的稳定流动。

有鉴于此，本申请实施例提供的滞止容器200可包括相连通的第一大径部210与第一小径部220，第一大径部210的直径大于第一小径部220的直径，且第一大径部210与第一小径部220均可设有流入口230。另外，为了实现第一大径部210与第一小径部220之间的转化，至少部分阀门组件可实现第一大径部210与第一小径部220之间的通断。

此外，本申请实施例提供的背压容器300可包括相连通的第二大径部310与第二小径部320，第二大径部310的直径大于第二小径部320的直径，且第二大径部310与第二小径部320均可设有流出口330。

其中，第二大径部310可与第一大径部210对应，且第二大径部310与第一大径部210可通过大径音速喷嘴410连通。第二小径部320可与第一小径部220对应，且第二小径部320与第一小径部220可通过小径音速喷嘴420连通。

在待测流量计的量程小于一定值时，待测流量计可接入第一小径部220的流入口230。且待测流量计、第一小径部220、一个或多个小径音速喷嘴420、第二小径部320以及泵体可形成测试回路。

在待测流量计的量程不小于一定值时，待测流量计可接入第一大径部210的流入口230。且待测流量计、第一大径部210、一个或多个大径音速喷嘴410、第二大径部310以及泵体可形成测试回路。或者，阀门组件可导通第一小径部220与第一大径部210，第二小径部320的流出口330与第二大径部310的流出口330并联在泵体的一端。

另外，为了便于操作人员的搬运，第一大径部210与第一小径部220可通过底座100形成一个整体。

可选地，第一大径部210的轴线可沿第一预设方向设置，且多个大径音速喷嘴410可沿第一预设方向间隔设置于第一大径部210。第一小径部220的轴线可沿第二预设方向设置，且多个小径音速喷嘴420可沿第二预设方向间隔设置于第一小径部220。第一大径部210在第一预设方向的一端可与第一小径部220在第二预设方向的一端连通。其中，第一大径部210的轴线与第一小径部220的轴线位于平行于底座100的底面的同一平面，以使得第一大径部210与第一小径部220之间的气流的稳定流动，也使得流入口230可在同一高度，以便接入待测流量计。进一步地，第一大径部210的轴线与第一小径部220的轴线共线。

另外，可通过控制组件对上文提到的阀门组件进行控制。为了安装控制组件，并使得整个装置所占用的空间小，可将控制组件设置在第一小径部220的下方。

参考图1，示例性地，底座100可包括柜体120，第一小径部220固定于柜体120的顶端。柜体120可具有内腔以及与内腔连通的开口，可将控制组件由开口放置在柜体120的内腔中。当然，为了保护控制组件，底座100还可包括门体，该门体可设置于柜体120的开口并可用于开闭开口。

另外，为了使得第一大径部210的轴线与第一小径部220的轴线位于平行于底座100的底面的同一平面。底座100还可包括固定架110，第一大径部210可固定于固定架110的顶端。此外，为了便于搬运，底座100还可包括底架130，该底架130的底面可作为底座100的底面，且柜体120与固定架110可均设置于底架130的顶面。

此外，控制组件可与阀门组件通信连接。通信连接的方式可为无线通信或者通过导线进行有线通信。在控制组件与阀门组件通过导线进行通信时，本申请实施例提供的音速喷嘴检定装置还可包括桥架500。该桥架500可设置于底座100且可用于固定导线。

参考图1，示例性地，桥架500可包括第一部分510、第二部分520以及第三部分530。第一部分510可位于滞止容器200远离背压容器300的一侧且可与柜体120连接。诸如待测流量计、泵体等器件与控制组件之间的导线可通过第一部分510进行固定。第二部分520可位于背压容器300远离滞止容器200的一侧。诸如通断小径音速喷嘴420与大径音速喷嘴410的阀门组件与控制组件之间的导线可通过第二部分520进行固定。第三部分530连接第一部分510与第二部分520，以便于对处于上方的第二部分520进行支撑，也便于将导线由上向下引导。

可选地，控制组件可包括单片机和PC机。PC机可负责人机对话，PC机和单片机间可通过通讯接口交换各种操作指令和测量数据。操作人员可将待测流量计的规格参数、检定流量点、测试方案等在PC机上设置好并按“检测开始”键，整个检测过程就在PC机和单片机的控制下自动完成。同时待测流量计的压力、温度参数和滞止压力、滞止温度参数，可分别由压力变送器和温度变送器检测，由单片机进行采集和处理，单片机将处理得到的过程参数和检定结果等实时地送PC机显示并保存，供日后查询、打印、分析等。装置的工作状态也显示在PC机的屏幕或控制柜面板上。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本申请可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本申请可实施的范畴。

需要说明的是：在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种音速喷嘴检定装置，其特征在于，包括：

底座；

滞止容器，设置于所述底座，且所述滞止容器包括相连通的第一大径部与第一小径部，所述第一大径部与所述第一小径部均设有流入口，所述流入口用于连通待测流量计；

背压容器，设置于所述滞止容器远离所述底座的一侧，且所述背压容器设有流出口；

多个音速喷嘴，包括大径音速喷嘴与小径音速喷嘴；所述大径音速喷嘴连通在所述第一大径部与所述背压容器之间，所述小径音速喷嘴连通在所述第一小径部与所述背压容器之间。

2.根据权利要求1所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，所述第一大径部沿自身轴线的一端与所述第一小径部沿自身轴线的一端连通；

所述第一大径部的轴线与所述第一小径部的轴线位于同一水平面。

3.根据权利要求2所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，还包括阀门组件，至少一部分数量的所述阀门设置于所述第一大径部与所述第一小径部之间的连接处，并被配置成控制所述第一大径部与所述第一小径部之间的通断；至少另一部分数量的所述阀门与多个所述音速喷嘴一一对应设置，并被配置成根据所述待测流量计的量程导通相应的所述音速喷嘴。

4.根据权利要求3所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，所述底座包括间隔设置的固定架与柜体；所述第一大径部固定于所述固定架的顶端，所述第一小径部固定于所述柜体的顶端；

所述柜体具有内腔；

所述音速喷嘴检定装置还包括控制组件，所述控制组件设置在所述内腔中并与所述阀门组件通信连接。

5.根据权利要求4所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，所述控制组件与所述阀门组件通过导线连接；

所述音速喷嘴检定装置还包括桥架，所述桥架设置于所述底座且用于固定所述导线。

6.根据权利要求5所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，所述桥架包括第一部分、第二部分以及第三部分；

所述第一部分位于所述滞止容器远离所述背压容器的一侧且与所述柜体连接；

所述第二部分位于所述背压容器远离所述滞止容器的一侧；

所述第三部分连接所述第一部分与所述第二部分。

7.根据权利要求1-6任一项所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，所述背压容器包括第二大径部与第二小径部，所述第二大径部与所述第二小径部均设有所述流出口；

所述第二大径部与所述第一大径部对应，且所述第二大径部与所述第一大径部通过所述大径音速喷嘴连通；所述第二小径部与所述第一小径部对应，且所述第二小径部与所述第一小径部通过所述小径音速喷嘴连通。

8.根据权利要求7所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，所述大径音速喷嘴为多个，所述小径音速喷嘴为多个；

所述小径音速喷嘴不大于多个所述大径音速喷嘴中的直径的最小值。

9.根据权利要求1-6任一项所述的音速喷嘴检定装置，其特征在于，所述滞止容器具有多个所述流入口，且至少两个所述流入口的直径不同。

10.一种音速喷嘴检定系统，其特征在于，包括泵体与如权利要求1-9任一项所述的音速喷嘴检定装置，所述泵体、所述音速喷嘴检定装置以及待测流量计通过管路形成供气流流动的测试回路。

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