CN219869912U - 一种耐压气体微小流量校准仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种耐压气体微小流量校准仪，包括适于连通待测气体二位四通电磁阀、体积管、第一位置触发开关、第二位置触发开关和计时器，体积管包括流体腔、活塞、第一气口、第二气口，第一气口和第二气口分别设置于流体腔的轴向两端，流体腔包括初始位置和终止位置，第一位置触发开关和第二位置触发开关位于初始位置与终止位置之间，待测气体适于经第一气口进入流体腔并推动活塞自初始位置向终止位置运动，在此过程中，当活塞经过第一位置触发开关和第二位置触发开关时，计时器受控计时得到时间参数。本实用新型通过复现体积流量公式得到标准体积流量，具有耐压性、校准仪体积小、对外界环境要求不高、准确度高以及便携性高等优点。

Description

一种耐压气体微小流量校准仪

技术领域

本实用新型属于流量计量技术领域，尤其涉及一种耐压气体微小流量校准仪。

背景技术

耐压气体微小流量标准装置在人类日常生活以及工业生产中都有广泛的应用。从人们日常使用的燃气表到国家中石化天然气的检定，都离不开气体流量标准装置。

对于微小气体流量计的检定，国内外原级标准装置主要有pVTt法、容积法以及Mt法等。以上几种原级标准装置大多对环境因素有要求，多建在实验室等固定场所，便携性不足，因此在研究耐压气体微小流量标准装置基础上，需考虑标准装置的体积以及便携性。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种耐压气体微小流量校准仪，以满足用户的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种耐压气体微小流量校准仪，包括：

二位四通电磁阀，其适于连通待测气体

体积管，其包括流体腔、活塞、第一气口、第二气口、第三气口，所述第一气口和所述第二气口分别设置于所述流体腔的轴向两端，所述流体腔包括初始位置和终止位置，待测气体适于经所述第三气口进入所述流体腔并将所述活塞保持于初始位置，

第一位置触发开关和第二位置触发开关，两者位于所述初始位置与所述终止位置之间，

计时器，其受控于所述第一位置触发开关与所述第二位置触发开关，

待测气体适于经所述第一气口进入所述流体腔并推动所述活塞自所述初始位置向所述终止位置运动，在此过程中，当所述活塞经过所述第一位置触发开关时，所述计时器开始计时，当所述活塞经过所述第二位置触发开关时，所述计时器停止计时。

作为优选的：还包括并联设置的阀一管路和阀二管路，所述阀一管路包括第一阀门，其适于控制所述二位四通磁阀与所述第一气口之间的连通，所述阀二管路包括第二阀门，其适于控制所述二位四通磁阀与所述第二气口之间的连通。

作为优选的：还包括第一管路和第二管路，所述二位四通电磁阀包括第一进气口、第一出气口、第一换向口和第二换向口，待测气体适于经所述第一进气口进入所述二位四通电磁阀，待测气体适于经所述第一出气口流出所述二位四通电磁阀，所述第一换向口经所述第一管路分别与所述阀一管路和阀二管路连通，所述第二换向口经所述第二管路连通所述第二气口。

作为优选的：还包括泄压管路，所述泄压管路包括泄压阀，所述泄压管路与所述阀一管路和所述阀二管路并联设置，所述泄压管路分别连通所述第一管路和所述第三气口。

作为优选的：还包括

止回管路，所述止回管路包括止回阀，

第三位置触发开关，其设置于所述第二位置触发开关与所述终止位置之间，

所述体积管包括第四气口，所述止回管路分别连通所述第四气口和所述第二管路，当所述活塞运动经过所述第三位置触发开关，所述止回阀开启，所述体积管内的待测气体可经所述止回管路排出。

作为优选的：所述止回阀为蝶阀结构，所述止回阀包括闭阀弹簧，其适于支撑所述止回阀保持关闭。

作为优选的：还包括适于监测所述活塞的运动状态的第四位置触发开关和第五位置触发开关，所述第三位置触发开关和所述第四位置触发开关设置于所述第一位置触发开关与所述第二位置触发开关之间。

作为优选的：所述第一位置触发开关、第二位置触发开关、第三位置触发开关、第四位置触发开关、第五位置触发开关沿轴向分布于所述体积管的侧面，且分别包括适于监测所述活塞的位置的光电传感器。

作为优选的：所述体积管为圆柱结构，所述体积管包括设置于其轴向两端的左侧圆形盖板和右侧圆形盖板，所述第一气口设置于所述左侧圆形盖板，所述第二气口设置于所述右侧圆形盖板。

作为优选的：所述体积管为不锈钢材质，

和/或，所述体积管的长度在280mm至320mm之间，

和/或，所述体积管的直径在35mm到45mm之间。

作为优选的：所述活塞包括活塞主体和套设于所述活塞主体的密封圈，所述活塞主体由铝制材料制成，所述密封圈由聚四氟乙烯制成。

作为优选的：所述第一管路、第二管路、阀一管路、阀二管路、泄压管路、止回管路分别包括适于输送气体的气体软管。

本实用新型的工作原理如下：将被检流量计串联接于二位四通电磁阀的第一出气口，待测气体通过第一换向口进入到第一管道，同时打开第二阀门，待测气体通过阀二管路、第三气口进入到体积管的内部，使得活塞保持在初始位置。待体积管内温度、压力和流量稳定下来，关闭第二阀门，打开第一阀门，待测气体通过阀一管路、第一气口进入体积管，体积管内活塞随着待测气体的推动自初始位置向终止位置位移，活塞途径第一位置触发开关时触发计时器，活塞途径第二位置触发开关时关闭计时器，测量得到活塞的运动时间。为了解决具体的标准体积流量值，引入复现体积流量公式：可以理解的是，第一位置触发开关与第二位置触发开关之间的距离即为活塞的测量行程，又因测量行程与体积管的横截面积均为已知数据，可通过计算得出式中体积参数V，又通过计时器得出式中时间参数Δt，根据复现体积流量公式即可得到标准体积流量q_v，将计算得出的待测气体流量与被检流量计的流量进行对比检定。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型适用于微小气体流量的测量，具有耐压性、校准仪体积小、对外界环境要求不高、准确度高以及便携性高等优点。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种耐压气体微小流量校准仪的结构示意图。

图中，二位四通电磁阀1、第一进气口11、第一出气口12、第一换向口13、第二换向口14、体积管2、流体腔21、活塞22、第一气口23、第二气口24、第三气口25、第四气口26、左侧圆形盖板27、右侧圆形盖板28、第一位置触发开关31、第二位置触发开关32、第三位置触发开关33、第四位置触发开关34、第五位置触发开关35、第一管路41、第二管路42、阀一管路43、第一阀门431、阀二管路44、第二阀门441、泄压管路45、泄压阀451、止回管路46、止回阀461。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如图1所述，一种耐压气体微小流量校准仪，包括二位四通电磁阀1、体积管2、第一位置触发开关31、第二位置触发开关32和受控于第一位置触发开关31与第二位置触发开关32的计时器。二位四通电磁阀1包括第一进气口11、第一出气口12、第一换向口13和第二换向口14。待测气体适于经第一进气口11进入二位四通电磁阀1，待测气体适于经第一出气口12流出二位四通电磁阀1。体积管2包括流体腔21、活塞22、第一气口23、第二气口24、第三气口25，所述第一气口23和第二气口24分别设置于流体腔21的轴向两端。第一换向口13通过第一管路41连通体积管2，第二换向口14通过第二管路42连通体积管2，第一管路41分别通过阀一管路43和阀二管路44连通第一气口23和第三气口25，阀一管路43和阀二管路44并联设置。

流体腔21包括初始位置和终止位置，第一位置触发开关31和第二位置触发开关32位于初始位置与终止位置之间，待测气体适于经第二进气口进入流体腔21并将活塞22保持于初始位置。待测气体适于经第一进气口11推动活塞22自初始位置向终止位置运动，在此过程中，当活塞22经过第一位置触发开关31时，计时器开始计时，当活塞22经过第二位置触发开关32时，计时器停止计时。

在本实施例中，阀一管路43包括第一阀门431，其适于控制二位四通磁阀与第一气口23之间的连通，阀二管路44包括第二阀门441，其适于控制二位四通磁阀与第二气口24之间的连通。

本实用新型的工作原理如下：将被检流量计串联接于二位四通电磁阀1的第一出气口12，待测气体通过第一换向口13进入到第一管道，同时打开第二阀门441，待测气体通过阀二管路44、第三气口25进入到体积管2的内部，使得活塞22保持在初始位置。待体积管2内温度、压力和流量稳定下来，关闭第二阀门441，打开第一阀门431，待测气体通过阀一管路43、第一气口23进入体积管2，体积管2内活塞22随着待测气体的推动自初始位置向终止位置位移，活塞22途径第一位置触发开关31时触发计时器，活塞22途径第二位置触发开关32时关闭计时器，测量得到活塞22的运动时间。为了解决具体的标准体积流量值，引入复现体积流量公式：可以理解的是，第一位置触发开关31与第二位置触发开关32之间的距离即为活塞22的测量行程，又因测量行程与体积管2的横截面积均为已知数据，可通过计算得出式中体积参数V，又通过计时器得出式中时间参数Δt，根据复现体积流量公式即可得到标准体积流量qv，将计算得出的待测气体流量与被检流量计的流量进行对比检定。

在本实施例中，阀一管路43和阀二管路44并联设置有泄压管路45，泄压管路45包括泄压阀451，泄压管路45分别连通第一管路41和第三气口25，适于保持整个装置的压力稳定。

在本实施例中，第二位置触发开关32与终止位置之间设置有第三位置触发开关33，第二管路42并联有止回管路46，止回管路46包括止回阀461。体积管2包括第四气口26，止回管路46分别连通第四气口26和第二管路42。当活塞22运动经过第三位置触发开关33，止回阀461开启，体积管2内的待测气体可经止回管路46排出。进一步地，止回阀461为蝶阀结构，止回阀461包括适于支撑止回阀461保持关闭闭阀弹簧。

进一步地，第一管路41、第二管路42、阀一管路43、阀二管路44、泄压管路45、止回管路46分别包括适于输送气体的气体软管。

在本实施例中，第一位置触发开关31与第二位置触发开关32之间依次设置有第四位置触发开关34和第五位置触发开关35，第四位置触发开关34和第五位置触发开关35是有监测活塞22的运动状态是否为匀速运动。进一步地，第一位置触发开关31、第二位置触发开关32、第三位置触发开关33、第四位置触发开关34、第五位置触发开关35沿轴向分布于体积管2的侧面，且分别包括适于监测活塞22的位置的光电传感器。

在本实施例中，为了解决测量结束后，能方便下次测量使用，可采用二位四通电磁阀1的换向功能，让气体从第二气口24进入并推动活塞22回到初始位置。具体的，切换二位四通电磁阀1流向，气体通过第一进气口11进入到第二换向口14，从而依次通过第二管路42、第二气口24进入流体腔21，气体推动活塞22从终止位置移回初始位置。此过程中第一阀门431开启，第二阀门441关闭，此时气体通过阀一管路43以及第一管路41进入到二位四通电磁阀1的第一换向口13，进一步通过二位四通电磁阀1的第一出气口12释放。

在本实施例中，体积管2为圆柱结构，体积管2的长度为300mm，体积管2的直径为40mm。体积管2包括设置于其轴向两端的左侧圆形盖板27和右侧圆形盖板28，第一气口23设置于左侧圆形盖板27，第二气口24设置于右侧圆形盖板28。进一步地，体积管2为不锈钢材质，活塞22包括活塞主体和套设于活塞主体的密封圈，活塞主体由铝制材料制成，密封圈由聚四氟乙烯制成。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，包括：

二位四通电磁阀，其适于连通待测气体，

体积管，其包括流体腔、活塞、第一气口、第二气口、第三气口，所述第一气口和所述第二气口分别设置于所述流体腔的轴向两端，所述流体腔包括初始位置和终止位置，待测气体适于经所述第三气口进入所述流体腔并将所述活塞保持于初始位置，

第一位置触发开关和第二位置触发开关，两者位于所述初始位置与所述终止位置之间，

计时器，其受控于所述第一位置触发开关与所述第二位置触发开关，

待测气体适于经所述第一气口进入所述流体腔并推动所述活塞自所述初始位置向所述终止位置运动，在此过程中，当所述活塞经过所述第一位置触发开关时，所述计时器开始计时，当所述活塞经过所述第二位置触发开关时，所述计时器停止计时。

2.根据权利要求1所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，还包括并联设置的阀一管路和阀二管路，所述阀一管路包括第一阀门，其适于控制所述二位四通电磁阀与所述第一气口之间的连通，所述阀二管路包括第二阀门，其适于所述二位四通电磁阀与所述第二气口之间的连通。

3.根据权利要求2所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，还包括第一管路和第二管路，所述二位四通电磁阀包括第一进气口、第一出气口、第一换向口和第二换向口，待测气体适于经所述第一进气口进入所述二位四通电磁阀，待测气体适于经所述第一出气口流出所述二位四通电磁阀，所述第一换向口经所述第一管路分别与所述阀一管路和阀二管路连通，所述第二换向口经所述第二管路连通所述第二气口。

4.根据权利要求3所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，还包括泄压管路，所述泄压管路包括泄压阀，所述泄压管路与所述阀一管路和所述阀二管路并联设置，所述泄压管路分别连通所述第一管路和所述第三气口。

5.根据权利要求4所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，还包括

止回管路，所述止回管路包括止回阀，

第三位置触发开关，其设置于所述第二位置触发开关与所述终止位置之间，

所述体积管包括第四气口，所述止回管路分别连通所述第四气口和所述第二管路，当所述活塞运动经过所述第三位置触发开关，所述止回阀开启，所述体积管内的待测气体可经所述止回管路排出。

6.根据权利要求5所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，所述止回阀为蝶阀结构，所述止回阀包括闭阀弹簧，其适于支撑所述止回阀保持关闭。

7.根据权利要求6所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，还包括适于监测所述活塞的运动状态的第四位置触发开关和第五位置触发开关，所述第三位置触发开关和所述第四位置触发开关设置于所述第一位置触发开关与所述第二位置触发开关之间。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，所述体积管为圆柱结构，所述体积管包括设置于其轴向两端的左侧圆形盖板和右侧圆形盖板，所述第一气口设置于所述左侧圆形盖板，所述第二气口设置于所述右侧圆形盖板。

9.根据权利要求8所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，

所述体积管为不锈钢材质，

和/或，所述体积管的长度在280mm至320mm之间，

和/或，所述体积管的直径在35mm到45mm之间。

10.根据权利要求1所述的一种耐压气体微小流量校准仪，其特征在于，所述活塞包括活塞主体和套设于所述活塞主体的密封圈，所述活塞主体由铝制材料制成，所述密封圈由聚四氟乙烯制成。