專利名稱:帶壓溢流式穩(wěn)壓穩(wěn)流系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種對液體流量儀表進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)的液體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置,更具體地涉及一種液體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置中的帶壓溢流式穩(wěn)壓系統(tǒng)、及采用該帶壓溢流式穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)壓的方法。
背景技術(shù):
流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置被廣泛用于流量儀表的檢定和校準(zhǔn)。在檢定和校準(zhǔn)過程中,保持通過儀表的流量的穩(wěn)定至關(guān)重要,流量穩(wěn)定性也是裝置的一個重要性能指標(biāo)。對于液體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置來說,一般利用水泵作為流體的動力源,供電電網(wǎng)電壓與頻率的變化直接影響電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度,導(dǎo)致水泵出口壓力和流量的變化,其主要表現(xiàn)為低頻脈動;另外, 由于水泵葉片的不連續(xù)性,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)和離心作用的影響下,水泵出口的流量會產(chǎn)生較大的高頻脈動。為了降低流量的脈動,液體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置中需要采取穩(wěn)壓穩(wěn)流措施,常用的方法主要有以下三種(1)水塔穩(wěn)壓法該方法是利用一個帶溢流的高位水箱來獲得一個穩(wěn)定的自由液面,靠液面以下水的重力來提供穩(wěn)定的供水壓力。通常是建立一個40-50m的高位水塔,利用溢流獲得一個恒定的液面,為試驗(yàn)段提供一個恒定的壓頭,達(dá)到穩(wěn)壓穩(wěn)流的效果。該水塔穩(wěn)壓方法效果最好,但水塔對建設(shè)場地和環(huán)境的要求比較高,建設(shè)成本也很高;另外,由于供水壓力受到水塔高度的限制,壓力往往不能做到很大,也不可進(jìn)行調(diào)整。(2)穩(wěn)壓罐穩(wěn)壓法該方法利用穩(wěn)壓罐內(nèi)部復(fù)雜導(dǎo)流結(jié)構(gòu)以及穩(wěn)壓罐上部的氣容,對流經(jīng)流體的壓力進(jìn)行緩沖和脈動吸收,來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流穩(wěn)壓的目的。該方法只能滿足一般的穩(wěn)壓要求。(3)變頻穩(wěn)壓法利用現(xiàn)有的工業(yè)電力技術(shù),選用性能優(yōu)良的變頻調(diào)速器,緩解供電電網(wǎng)電壓、頻率的波動,降低電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)導(dǎo)致的流量不穩(wěn)問題。該方法依賴于變頻器和水泵本身的良好性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是解決上述三種方法中存在的問題,提供一種新的穩(wěn)壓方法,不必建立高成本的水塔,而實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的穩(wěn)壓效果,可以應(yīng)用于高準(zhǔn)確度液體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置。本發(fā)明的另一個目的是提供一種在液體計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置中使用上述穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)壓的方法。本發(fā)明提供了一種穩(wěn)壓系統(tǒng),通過該穩(wěn)壓系統(tǒng)能夠同時消除低頻脈動、高頻脈動等影響系統(tǒng)流量穩(wěn)定性的因素,其中,以溢流的方式將系統(tǒng)中的低頻脈動轉(zhuǎn)化為溢流流量的變化;在穩(wěn)壓系統(tǒng)工作過程中位于液體上方的氣容穩(wěn)定,消除高頻脈動對穩(wěn)壓系統(tǒng)出流流量的影響。本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng),包括主體容器,該主體容器具有進(jìn)流區(qū)、出流區(qū)和回流區(qū);溢流槽,該溢流槽位于所述主體容器的進(jìn)流區(qū)和出流區(qū)的上方,從溢流槽溢出的液體流到所述主體容器的回流區(qū);溢流控制部件,其位于回流區(qū)和主體容器外側(cè)的液體池之間,該溢流控制部件控制回流區(qū)中的液體的液面高度保持恒定;氣壓控制部件,其用于向主體容器中充入預(yù)定壓強(qiáng)的氣體;液體泵送部件,其用于將液體池中的液體泵送到主體容器的進(jìn)流區(qū)。其中,該主體容器進(jìn)一步包括有擋板,該擋板用于將進(jìn)流區(qū)、出流區(qū)分開,該擋板的高度是主體容器內(nèi)的最大液面高度的1/2。其中,該主體容器進(jìn)一步包括用于將出流和回流區(qū)隔開的隔板,其中,溢流槽一端與主體容器的側(cè)壁連接,另一端與隔板相連接。其中,所述溢流槽包括多個水平排列的溢流結(jié)構(gòu),該溢流槽中所有溢流結(jié)構(gòu)的頂面高度相等且頂面水平光滑,該溢流結(jié)構(gòu)為類U形結(jié)構(gòu),所述溢流槽具有足夠長的溢流長度,該溢流長度遠(yuǎn)大于溢流槽本身的高度,其可以使得溢流量變化對罐內(nèi)液面高度沒有影響。其中,所述溢流結(jié)構(gòu)的底面在靠近出流區(qū)一端的高度低于其另一端的高度,以便于溢流液體流入到回流區(qū)中,該溢流結(jié)構(gòu)的底面相對于水平方向的傾斜角度在0-10度之間。其中,所述氣體控制部件包括用于向主體容器內(nèi)充入氣體的空氣壓縮機(jī),用于控制氣體充入或釋放的開關(guān)閥和用于對主體容器內(nèi)氣壓進(jìn)行監(jiān)控的壓力表。其中,所述液體泵送部件為變頻泵或帶有分流裝置的普通泵,該液體泵送部件可以在預(yù)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)進(jìn)流區(qū)液體流量輸入。其中,溢流控制部件為溢流閥或其它能夠?qū)崿F(xiàn)液面高度恒定的控制部件。本發(fā)明的使用上述穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)壓的方法,其首先通過氣體控制部件,向主體容器中充入預(yù)定氣壓的氣體;利用液體泵送部件,為主體容器提供可調(diào)節(jié)的液體流量,當(dāng)液體液面上升至溢流槽的頂部時將向槽內(nèi)發(fā)生溢流,液體通過溢流槽的各溢流結(jié)構(gòu)流向主體容器的回流區(qū);通過溢流控制部件將主體容器的回流區(qū)中的液位控制在一個恒定的高度; 控制穩(wěn)壓系統(tǒng)的進(jìn)水口、出水口和回流口的流量,使三者的流量達(dá)到一個平衡。其中,從溢流槽中溢流的流量與出流口中液體出流流量的合理比例為1 10。本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng)與普通穩(wěn)壓裝置的共同點(diǎn)在于均是利用氣容來穩(wěn)壓,但對于普通穩(wěn)壓裝置來說,盡管其內(nèi)部存在一定的緩沖結(jié)構(gòu),但是該緩沖結(jié)構(gòu)對流量低頻脈動的消除作用仍不太明顯,出流口的液位依然會受到進(jìn)流口流量的影響而存在一定的變化,而在本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng)中,通過擋板以及溢流槽的設(shè)置,降低了進(jìn)流口對出流口的影響,且溢流槽的溢流作用更進(jìn)一步解決了影響出流口的流量穩(wěn)定性的問題,能夠?qū)崿F(xiàn)與水塔接近的穩(wěn)壓效果,而且輸出壓力還可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。同時,本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng)占地面積小,不受周圍環(huán)境和場地的限制,節(jié)約了建設(shè)成本,在一定程度上可以替代水塔穩(wěn)壓方法。
圖1.穩(wěn)壓系統(tǒng)的剖面2.穩(wěn)壓系統(tǒng)的A1A2方向的截面3.溢流槽結(jié)構(gòu)在A1A2方向的變形結(jié)構(gòu)截面圖
圖4溢流槽結(jié)構(gòu)的俯視圖
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖中示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式來進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖只是為了便于理解發(fā)明,其具體示意結(jié)構(gòu)、比例、尺寸和具體的線條形式不作為對本發(fā)明的限制。 需要聲明的是,實(shí)施例中給出的是本發(fā)明的示意性結(jié)構(gòu),并不作為對具體結(jié)構(gòu)的限制,以 “進(jìn)流口 ”為例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白在實(shí)際的液體計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的穩(wěn)壓系統(tǒng)中該“進(jìn)流口 ”包括有能夠?qū)崿F(xiàn)具體進(jìn)流目的的連接部件,接口部件和連接管道等一系列部件,不只是限定為具體的開口。實(shí)施例1圖1為本發(fā)明的液體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的穩(wěn)壓系統(tǒng)的剖面圖,如圖所示,該穩(wěn)壓系統(tǒng)包括主體容器1 ;與主體容器1相連的空氣壓縮機(jī)7,該空氣壓縮機(jī)7用于向主體容器 1內(nèi)充入一定壓強(qiáng)的氣體;在主體容器1與空氣壓縮機(jī)7之間設(shè)置有開關(guān)閥9,該開關(guān)閥9 用于控制氣體的充入或釋放;在主體容器1的底部設(shè)置有擋板2,該擋板2的左側(cè)為A區(qū), 擋板2的右側(cè)為B區(qū),其中進(jìn)流口 4設(shè)置在B區(qū),出流口 5設(shè)置在A區(qū),通過擋板2將出流口 5和進(jìn)流口 4分開;在主體容器1中進(jìn)一步設(shè)置有隔板13,該隔板13的左側(cè)為B區(qū),隔板13的右側(cè)為C區(qū);在如圖1所示的水平方向上,溢流槽3的一端與主體容器1的A區(qū)的側(cè)壁連接,另一端與隔板13相連,圖1中的虛線圈住的結(jié)構(gòu)12為溢流槽3與隔板13的具體連接關(guān)系,其詳細(xì)結(jié)構(gòu)參見圖2和圖3所示;在主體容器1的外部連接有用于對主體容器內(nèi)氣壓進(jìn)行監(jiān)控的氣體壓力檢測部件14 ;在主體容器1的B區(qū)的進(jìn)流口 4通過液體泵送部件6與液體池8相連,由液體泵送部件6將液體池8中的液體泵入主體容器1中,當(dāng)液體從溢流槽中溢出時,溢出的液體流到主體容器1的C區(qū),在主體容器1的C區(qū)的底部設(shè)置有回流口 15,該回流口 15通過管道與液體池8相連,在回流口 15與液體池8之間設(shè)置有溢流控制部件10,用于控制液體的回流,該溢流控制部件優(yōu)選為溢流閥,當(dāng)該溢流閥前壓力小于某調(diào)定極限值時,閥不溢流,當(dāng)閥前壓力超過此極限值時,閥立即打開,使回流區(qū)的液體流入到液體池8中,該溢流閥也可以為電磁溢流閥或其它能夠達(dá)到控制回流區(qū)液體液面的部件。為便于說明,定義主體容器的A區(qū)為出流區(qū)、B區(qū)為進(jìn)流區(qū)、C區(qū)為回流區(qū)。主體容器1作為穩(wěn)壓系統(tǒng)的主體性結(jié)構(gòu),為保證液體流量的穩(wěn)定,要求其具有良好的物理和化學(xué)性能,具有高強(qiáng)度、耐高壓、耐腐蝕以及不會與容器中的液體發(fā)生反應(yīng)等特性,該主體容器由金屬材料或其它高強(qiáng)度聚合、復(fù)合材料制成,優(yōu)選不銹鋼、或其它高強(qiáng)度合金材料,在本實(shí)施例1中優(yōu)選該主體容器的結(jié)構(gòu)為圓筒形,該主體容器為密閉形式或開口形式,如圖2所示,該主體容器1在A1A2方向的截面為圓形,該主體容器1還可以為金屬罐結(jié)構(gòu)。進(jìn)流口 4位于主體容器1的B區(qū),出流口 5位于主體容器1的A區(qū),進(jìn)流口 4中流出的液體由于具有一定的動能,會影響進(jìn)流口 4附近的水壓分布,該進(jìn)流口 4附近不均衡的水壓分布會對出流口 5的流量穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,本發(fā)明為了降低進(jìn)流口 5的液體流動對出流口 4的液體流量的影響,特意在主體容器1中設(shè)置一擋板12,該擋板12采用具有足夠硬度和強(qiáng)度的材料制成,在穩(wěn)壓系統(tǒng)工作過程中不會由于受壓、受力而發(fā)生變形或顫動,影響水流的穩(wěn)定性,優(yōu)選該擋板12采用不銹鋼或其它高強(qiáng)度、耐腐蝕的合金材料或復(fù)合材料制
5成;另外,優(yōu)選該擋板12設(shè)置在稍靠近進(jìn)流口 4的位置,擋板12的高度在主體容器1內(nèi)的最大液面高度的1/2處為宜。為了進(jìn)一步降低進(jìn)流口 4液體流動對穩(wěn)壓系統(tǒng)帶來的影響, 進(jìn)流口 4與主體容器1的接口處采用進(jìn)流管道的口徑逐步增大的方式,用于降低進(jìn)流管的液體流速,優(yōu)選在接口附近采用流線形接口設(shè)置,最大程度上減小平滑進(jìn)流口 4附近的水流分布對穩(wěn)壓系統(tǒng)帶來的影響;另外,優(yōu)選進(jìn)流口處的管道供水管盡量選用大一些的口徑, 使得入流流速不要太高,或者在供水管末端安裝一段擴(kuò)徑管來降低入口流速。對于出流口來說,為了保證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置中的用于檢測的流量的穩(wěn)定性,該出流口 5與主體容器1的接口位置處,管道的口徑小于進(jìn)流口處的進(jìn)流管道的尺寸,且接口位置處的接口光滑,易于液體平穩(wěn)流動。雖然圖1給出了進(jìn)流區(qū)B位于擋板的右側(cè),出流區(qū)A位于擋板12的左側(cè),但是根據(jù)主體容器結(jié)構(gòu)具體的設(shè)計(jì)要求,在保證液體流量穩(wěn)定性的前提下,對于進(jìn)流區(qū)和出流區(qū)的位置是可以進(jìn)行調(diào)整或互換的。溢流槽3設(shè)置在主體容器1的中上部,位于出流區(qū)和進(jìn)流區(qū)的上方,其一端與主體容器1的A區(qū)的側(cè)壁連接,另一端與隔板13相連接,如圖2所示為穩(wěn)壓系統(tǒng)的A1A2方向的截面圖,結(jié)合1和圖2的顯示,可以清楚的獲知溢流槽的結(jié)構(gòu),溢流槽3包括多個沿圖1中的水平方向并列的溢流結(jié)構(gòu)16,該溢流結(jié)構(gòu)16為在水平方向延伸的類U形結(jié)構(gòu),單個溢流結(jié)構(gòu)16具有底面18和兩個側(cè)壁,溢流槽3中的多個并列的溢流結(jié)構(gòu)16的頂面高度相等、且頂面光滑平整,溢流結(jié)構(gòu)16的類U性結(jié)構(gòu)的兩個側(cè)壁的頂面水平齊整且頂面的邊沿光滑。在溢流槽3中,在并列相鄰的兩個溢流結(jié)構(gòu)16中,兩個溢流結(jié)構(gòu)16相鄰的側(cè)壁的一端連接到主體容器1的A區(qū)的側(cè)壁上,另一端連接到隔板13上,兩個溢流結(jié)構(gòu)16相鄰的側(cè)壁之間具有液體溢流面19,如圖2所示,隔板13上具有與溢流結(jié)構(gòu)相配合的類U形開口,上述兩個溢流結(jié)構(gòu)的端部與A區(qū)的側(cè)壁和隔板13的連接優(yōu)選采用粘結(jié)、焊接或其它連接方式,保證在低于溢流結(jié)構(gòu)16的側(cè)壁頂面的液面高度條件下,不會有液體從溢流結(jié)構(gòu)16的端部泄露到溢流結(jié)構(gòu)或主體容器的回流區(qū)中去。另外,溢流結(jié)構(gòu)16的類U性結(jié)構(gòu)的兩個側(cè)壁的頂面高度等于或小于隔板13的高度,優(yōu)選溢流結(jié)構(gòu)的類U形結(jié)構(gòu)由不銹鋼或其它高強(qiáng)度、耐腐蝕的合金材料或復(fù)合材料制成。如圖2所示,深色區(qū)域17表示隔板13,該隔板13采用具有足夠硬度和強(qiáng)度的材料制成,在穩(wěn)壓系統(tǒng)工作過程中不會由于受壓、受力而發(fā)生變形或顫動, 影響水流的穩(wěn)定性,優(yōu)選隔板13采用不銹鋼或其它高強(qiáng)度、耐腐蝕的合金材料或復(fù)合材料制成。如圖3所示,給出了溢流結(jié)構(gòu)16的3種截面結(jié)構(gòu)示意圖,在圖(a)中,溢流結(jié)構(gòu)16 的兩個側(cè)壁為垂直形式,溢流結(jié)構(gòu)16的底面為水平形式,其截面為一邊開口的矩形結(jié)構(gòu), 該結(jié)構(gòu)易于加工,可通過對材料彎折或拼接等方式進(jìn)行制造;在圖(b)中,溢流結(jié)構(gòu)16的兩個側(cè)壁為傾斜形式,溢流結(jié)構(gòu)16的底面為水平形式,其截面為一邊開口的倒梯形結(jié)構(gòu),在圖(c)中,溢流結(jié)構(gòu)16的截面為平滑的U性結(jié)構(gòu)由于側(cè)壁為傾斜形式,上述溢流結(jié)構(gòu)16的側(cè)壁形成的小角度的傾斜方式,易于從側(cè)壁的頂面溢出的液體的流動,有利于降低液體溢流時對穩(wěn)壓系統(tǒng)的影響,雖然圖3中只給出了三種截面形式溢流結(jié)構(gòu),均為類U形結(jié)構(gòu),但是本領(lǐng)域技術(shù)人員,能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行變形,可以獲得更多有利于保持穩(wěn)壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu),如一個側(cè)壁為垂直形式,另一個側(cè)壁為傾斜形式等等,不在此一一列舉。對于由多個溢流結(jié)構(gòu)組成的溢流槽3來說,通常溢流結(jié)構(gòu)的底面18為水平設(shè)置, 優(yōu)選其溢流結(jié)構(gòu)的底面18為傾斜形式,底面在靠近主體容器1的側(cè)壁的高度稍微高于與隔板13相連一端的高度,該小角度傾斜的方式有利于液體從溢流結(jié)構(gòu)流向主體容器的C區(qū), 優(yōu)選該底面相對于水平的方向的傾斜的角度在0-10度之間。如圖4所示,其為圖1的主體容器1的俯視結(jié)構(gòu)圖,其中相鄰的溢流結(jié)構(gòu)16的兩個側(cè)壁之間具有液體溢流面19,溢流結(jié)構(gòu)16具有底面18,當(dāng)溢流面19處的液體高度高于溢流結(jié)構(gòu)的側(cè)壁時,液體從溢流結(jié)構(gòu)16 的側(cè)壁流向底面18,進(jìn)而流入到主體容器1的C區(qū)中??諝鈮嚎s機(jī)7與主體容器1相連,該空氣壓縮機(jī)7用于向主體容器1中充入氣體, 其中,該主體容器1具有較大的承壓范圍,穩(wěn)壓系統(tǒng)可以通過控制充入的氣體來調(diào)節(jié)主體容器1內(nèi)的氣壓大小,從而調(diào)節(jié)進(jìn)入出流口處的液體的流量的大小。雖然在圖1中只示了空氣壓縮機(jī)7以及相應(yīng)的開關(guān)閥9,但是對于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置來說,氣體控制部件的具體結(jié)構(gòu)要復(fù)雜的多,本發(fā)明只是為了更好的顯示穩(wěn)壓結(jié)構(gòu),而對氣壓的調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了省略,在主體容器1上設(shè)置有氣體壓力檢測部件14,其測量容器內(nèi)氣體壓力的變化,根據(jù)具體的計(jì)量要求,控制空氣壓縮機(jī)7的工作以及開關(guān)閥9的開關(guān)。當(dāng)氣壓低于測量要求的氣壓時,開關(guān)閥打開,空氣壓縮器7開始工作并向主體容器1內(nèi)補(bǔ)充需要的氣體;而當(dāng)氣壓高于測量要求的氣壓時開關(guān)閥9打開,通過相應(yīng)的管路將多余部分的氣體從主體容器釋放。液體泵送部件6,其用于將液體從液體池泵送到主體容器的進(jìn)流區(qū),該液體泵送部件6可為水泵,離心泵等多種可用于泵送液體的裝置,根據(jù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置具體的控制要求, 液體泵送部件采用合適的泵送速率將液體池8中的液體泵送到主體容器1中,當(dāng)液體的高度高出溢流面時,溢出的液體從溢流槽3流向主體容器1的C區(qū),如圖1所示,C區(qū)連接有回流口 15,回流口 15通過溢流閥10與液體池8相連接,其中,溢流控制部件10與主體容器 1的回流區(qū)的液位建立閉環(huán)控制,流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過對溢流閥的控制將主體容器1的C 區(qū)中的液位控制在一個恒定的位置,避免主體容器1的C區(qū)上方的氣容的變化影響流量的穩(wěn)定性。實(shí)施例2作為本發(fā)明的另一個變形實(shí)施例,相對于圖1中的水平方向的溢流槽,在本實(shí)施例中,溢流槽為垂直紙面的方向設(shè)置,在溢流槽的長度方向的兩端側(cè)具有水流通道,當(dāng)從溢流槽中溢流出的液體,從溢流結(jié)構(gòu)16的底面上流入到兩側(cè)的水流通道中,然后由水流通道流入到回流區(qū),該水流通道為水平方向設(shè)置,其與溢流槽的設(shè)置方向相垂直,優(yōu)選該水流通道靠近回流區(qū)一端的高度略低一些,便于溢流液體流入到回流區(qū)中。其中,根據(jù)具體的主體容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,可以對溢流槽的具體結(jié)構(gòu)以及設(shè)置位置進(jìn)行變形,只要其溢流效果能滿足對穩(wěn)壓系統(tǒng)的穩(wěn)壓要求即可。主體容器1的形狀不局限于實(shí)施例1中的圓筒形結(jié)構(gòu),其可以為罐形結(jié)構(gòu)、立方體形等各種各樣的可適用于具體環(huán)境要求的結(jié)構(gòu)形式,由圖1中所示,進(jìn)流口 4、出流口 5和回流口 15均位于主體容器1的底面上,與主體容器1的底板外側(cè)相連接,其連接方式不局限于此,主要保證進(jìn)流口 4、出流口 5和回流口 15的位置設(shè)置不會造成相互影響,進(jìn)而降低穩(wěn)壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,可根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需要將上述的三個接口分別設(shè)置在主體容器的底板上或靠近主體容器1的底板的側(cè)壁上即可。另外,空氣壓縮機(jī)可以由高壓氣罐來代替,通過氣罐的開啟或關(guān)閉為主體容器1 提供合適大小的氣壓,且在氣路上設(shè)置有排氣結(jié)構(gòu),用于釋放主體容器中多余的氣體。作為本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng),其具體的工作過程如下首先啟動空氣壓縮機(jī)7,根據(jù)具體待檢定或校準(zhǔn)計(jì)量儀表的要求,向主體容器1中充入合適氣壓的氣體,其中,位于在主體容器1上的氣體壓力檢測部件14,將對主體容器1內(nèi)氣體壓力進(jìn)行測量,且可以根據(jù)需要調(diào)整主體容器1內(nèi)的氣壓;然后啟動液體泵送部件6,其為主體容器1提供一個比較穩(wěn)定的液體流量,當(dāng)液體液面上升至溢流槽3的頂部時將向槽內(nèi)發(fā)生溢流,通過溢流槽3的各溢流結(jié)構(gòu)16流向主體容器1的回流區(qū),并通過回流口 15回流至液體池8,優(yōu)選該液體池8為水池, 穩(wěn)壓系統(tǒng)中的液體為水,其中,溢流控制部件10與主體容器1的C區(qū)的液位建立閉環(huán)控制, 流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過對溢流閥的控制將主體容器1的回流區(qū)中的液位控制在一個恒定的位置,避免主體容器1的C區(qū)上方的氣容變化影響流量的穩(wěn)定性;當(dāng)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時, 穩(wěn)壓系統(tǒng)的進(jìn)水管、出水管和回流管同時開啟,當(dāng)三者的流量達(dá)到一個平衡時,盡管進(jìn)流口會帶來的流量波動,但是該流量波動將通過溢流流量的變化予以平衡,從而保證與出流口連接的出流管中的流量的穩(wěn)定,其中溢流槽3在水平方向具有足夠長的溢流長度,可以保證溢流流量的變化對溢流液位的影響可以忽略;由于溢流液位和回流區(qū)的液位的穩(wěn)定,在平衡工作狀態(tài)下,主體容器1內(nèi)的氣體體積將保持恒定,壓力穩(wěn)定,這將類似于水塔具有一定的水頭,故在主體容器1的出流口的出口位置將具有恒定的壓力,進(jìn)而能夠保證出流管產(chǎn)生一個穩(wěn)定的流量。另外,主體容器1內(nèi)恒定的氣容可以消除葉片轉(zhuǎn)動帶來的高頻壓力脈動,而溢流流量的變化可以消除電泵帶來的低頻壓力脈動,從而實(shí)現(xiàn)出水管的穩(wěn)壓要求。
由具體的實(shí)施例以及工作過程的描述,可以方便對本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行理解和實(shí)施,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,本說明書中列舉的具體實(shí)施方案或?qū)嵤├?,只不過是為了理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下,本發(fā)明在形式上和細(xì)節(jié)上可以進(jìn)行多種改變,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)具體的液體流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)要求,對上述實(shí)施例中的各部件進(jìn)行合理的選擇和組合,以及在一定程度上進(jìn)行的細(xì)節(jié)和形式上的變化,其依然將落在本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng)所要求保護(hù)和公開的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)壓系統(tǒng),其包括主體容器,該主體容器具有進(jìn)流區(qū)、出流區(qū)和回流區(qū);溢流槽,該溢流槽位于所述主體容器的進(jìn)流區(qū)和出流區(qū)的上方,從溢流槽溢出的液體流到所述主體容器的回流區(qū);溢流控制部件,其位于回流區(qū)和主體容器外側(cè)的液體池之間,該溢流控制部件控制回流區(qū)中的液體的液面高度保持恒定;氣壓控制部件,其用于向主體容器中充入預(yù)定壓強(qiáng)的氣體;液體泵送部件,其用于將液體池中的液體泵送到主體容器的進(jìn)流區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓系統(tǒng),其特征在于該主體容器進(jìn)一步包括有擋板,該擋板用于將進(jìn)流區(qū)、出流區(qū)分開,該擋板的高度是主體容器內(nèi)的最大液面高度的1/2。
3.如權(quán)利要求2所述的穩(wěn)壓系統(tǒng),其特征在于該主體容器進(jìn)一步包括用于將出流區(qū)和回流區(qū)分開的隔板,其中,溢流槽一端與主體容器的側(cè)壁連接,另一端與隔板相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的穩(wěn)壓系統(tǒng),其特征在于所述溢流槽包括多個水平排列的溢流結(jié)構(gòu),該溢流槽中所有溢流結(jié)構(gòu)的頂面高度相等且頂面水平光滑,該溢流結(jié)< 構(gòu)為類U形結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的穩(wěn)壓系統(tǒng),其特征在于所述溢流結(jié)構(gòu)的底面在靠近出流區(qū)一端的高度低于其另一端的高度,以便于溢流液體流入到回流區(qū)中,該溢流結(jié)構(gòu)的底面相對于水平方向的傾斜角度在0-10度之間。
6.如權(quán)利要求5所述的穩(wěn)壓系統(tǒng),其特征在于所述氣體控制部件包括用于向主體容器內(nèi)充入氣體的空氣壓縮機(jī),用于控制氣體充入或釋放的開關(guān)閥和用于對主體容器內(nèi)氣壓進(jìn)行監(jiān)控的氣體壓力檢測部件。
7.如權(quán)利要求6所述穩(wěn)壓系統(tǒng),其特征在于所述液體泵送部件為變頻泵或帶有分流裝置的普通泵,該液體泵送部件可以在預(yù)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)進(jìn)流流量。
8.如權(quán)利要求7所述穩(wěn)壓系統(tǒng),其特征在于所述溢流控制部件為溢流閥或其它能夠?qū)崿F(xiàn)液面高度恒定的控制部件。
9.一種使用如權(quán)利要求1-8所述的穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)壓的方法,其特征在于首先通過氣體控制部件,向主體容器中充入預(yù)定氣壓的氣體;利用液體泵送部件,為主體容器提供可調(diào)節(jié)的液體流量,當(dāng)液體液面上升至溢流槽的頂部時將向槽內(nèi)發(fā)生溢流,液體通過溢流槽的各溢流結(jié)構(gòu)流向主體容器的回流區(qū);通過溢流控制部件將主體容器的回流區(qū)中的液位控制在一個恒定的高度;控制穩(wěn)壓系統(tǒng)的進(jìn)水口、出水口和回流口的流量,使三者的流量達(dá)到一個平衡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)壓系統(tǒng),其包括主體容器,該主體容器具有進(jìn)流區(qū)、出流區(qū)和回流區(qū);溢流槽,該溢流槽位于所述主體容器的進(jìn)流區(qū)和出流區(qū)的上方,從溢流槽溢出的液體流到所述主體容器的回流區(qū);溢流控制部件,其位于回流區(qū)和液體池之間,該溢流控制部件控制回流區(qū)中的液體的液面高度保持恒定;氣壓控制部件,其用于向主體容器中充入特定壓強(qiáng)的氣體;液體泵送部件,其用于將液體池中的液體泵送到主體容器的進(jìn)流區(qū)。在本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng)中,主體容器內(nèi)氣壓相當(dāng)于水塔提供的壓頭,利用足夠長的溢流長度可以使得溢流量變化對罐內(nèi)液面高度沒有影響,再利用溢流控制閥的閉環(huán)調(diào)節(jié)使得回流區(qū)的液面高度穩(wěn)定,從而實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)氣容與壓力恒定,來保證穩(wěn)壓系統(tǒng)良好的穩(wěn)壓效果。另外,本發(fā)明的穩(wěn)壓系統(tǒng)可以調(diào)整壓力輸出,且占地面積小,不受周圍環(huán)境和場地的限制,節(jié)約建設(shè)成本,在一定程度上可以替代水塔穩(wěn)壓方法。
文檔編號G01F25/00GK102353430SQ20111029023
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者孟濤, 王池, 胡鶴鳴 申請人:中國計(jì)量科學(xué)研究院