專利名稱：多活塞陣列式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，尤其是涉及適用于多種氣體流量計(jì)檢定的一種多活塞陣列式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是指能夠提供準(zhǔn)確氣流量值的測(cè)量設(shè)備，用于對(duì)氣體流量?jī)x表進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，其主要類型有鐘罩式、PVTt法、皂膜式、稱量法、活塞式和標(biāo)準(zhǔn)表法等。隨著新型流量計(jì)的出現(xiàn)和流量計(jì)精度水平越來越高等現(xiàn)狀，人們對(duì)氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置有了更高的要求?；钊綒怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置是屬于容積法中基于動(dòng)態(tài)測(cè)量原理的一類新興的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，由于其具有精度高、流量穩(wěn)定、工作壓力可調(diào)和自動(dòng)控制效率高等優(yōu)點(diǎn)，最近幾十年得到了較快發(fā)展。現(xiàn)有的活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用單活塞缸的設(shè)計(jì)，其最大檢定流量要受到活塞缸容積限制，且流量范圍較窄。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種多活塞陣列式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是: 本發(fā)明包括結(jié)構(gòu)相同的N ^ 2個(gè)活塞系統(tǒng)，其各自出氣管路匯成一個(gè)總出氣管路，總出氣管路上依次安裝緩沖罐、被檢表、手動(dòng)球閥、三通閥和真空泵。所述結(jié)構(gòu)相同的N 3 2個(gè)活塞系統(tǒng):均包含電機(jī)、頂板、導(dǎo)向板、導(dǎo)向桿、活塞缸、活塞、出氣管路、出氣閥、進(jìn)氣管路、進(jìn)氣閥、活塞法蘭蓋、活塞密封件、絲杠、活塞桿、滾動(dòng)軸承、絲杠螺母、聯(lián)軸器以及多個(gè)壓力傳感器和多個(gè)溫度傳感器；活塞、活塞缸和下端面的活塞法蘭蓋共同組成一個(gè)密閉工作腔；活塞桿和活塞通過螺紋件聯(lián)接；電機(jī)通過聯(lián)軸器與絲杠聯(lián)接；絲杠螺母通過螺紋件固定安裝在導(dǎo)向板上；活塞桿套在絲杠外，通過法蘭與導(dǎo)向板固定聯(lián)接；活塞缸上端面與頂板之間沿圓周均勻分布安裝四根支撐桿，其中相對(duì)的兩根支撐桿同時(shí)作為導(dǎo)向桿；兩根導(dǎo)向桿上各套有一滾動(dòng)軸承，兩個(gè)滾動(dòng)軸承與導(dǎo)向板固定聯(lián)接；活塞缸下端面的活塞法蘭蓋上分別開有進(jìn)氣孔和出氣孔，進(jìn)氣孔和出氣孔口分別聯(lián)接管路，進(jìn)氣管路和出氣管路上分別安裝有進(jìn)氣閥和出氣閥；活塞外圓周上均勻分布一道環(huán)形密封溝槽和兩道耐磨環(huán)溝槽，分別用以安裝活塞密封件和耐磨環(huán)；活塞上以活塞中軸線為對(duì)稱中心兩側(cè)各開有螺紋通孔，螺紋通孔的軸線與活塞中軸線平行，兩個(gè)溫度傳感器分別通過各自螺紋密封安裝在螺紋通孔內(nèi)；活塞缸靠近下端面的側(cè)壁上開有螺紋通孔，通過螺紋密封安裝壓力傳感器；出氣管路側(cè)壁上開有螺紋通孔，通過螺紋密封安裝溫度傳感器。本發(fā)明具有的有益效果:
1.本發(fā)明可根據(jù)被檢表特點(diǎn)采用多種工作模式:單缸運(yùn)行模式、多缸同時(shí)運(yùn)行模式和多缸交替運(yùn)行模式。2.本發(fā)明能有效的擴(kuò)展被檢表流量范圍、提高檢定流量上限。3.本發(fā)明利用幾個(gè)小活塞缸實(shí)現(xiàn)單個(gè)大活塞缸的容積，降低了活塞缸加工難度。4.本發(fā)明具有適用范圍廣、流量范圍大，工作可靠，易于加工等特點(diǎn)，經(jīng)過簡(jiǎn)單改造即可用于液體流量的計(jì)量。


圖1是本發(fā)明的整體示意圖。圖2是本發(fā)明中單個(gè)活塞系統(tǒng)的剖視示意圖。圖中:1、被檢表，2、手動(dòng)球閥，3、三通閥，4、真空泵，5、緩沖罐，6、電機(jī)，7、頂板，8、導(dǎo)向板，9、導(dǎo)向桿，10、活塞缸,11、活塞，12、壓力傳感器,13、出氣管路,14、出氣閥，15、進(jìn)氣管路，16、進(jìn)氣閥，17、活塞法蘭蓋，18、溫度傳感器，19、活塞密封件，20、絲杠，21、活塞桿，22、滾動(dòng)軸承，23、絲杠螺母，24、聯(lián)軸器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本發(fā)明包括結(jié)構(gòu)相同的N 3 2個(gè)活塞系統(tǒng)，其各自出氣管路匯成一個(gè)總出氣管路，總出氣管路上依次安裝緩沖罐5、被檢表1、手動(dòng)球閥2、三通閥3和真空泵4。如圖1、圖2所示，N(N ^ 2)個(gè)活塞系統(tǒng)采用并行陣列的方式布置安裝，每個(gè)活塞系統(tǒng)下方均有各自的出氣管路13、出氣閥14和進(jìn)氣管路15、進(jìn)氣閥16 ;出氣管路13與活塞缸10同軸。如圖1所示，總出氣管路上依次安裝緩沖罐5、被檢表1、手動(dòng)球閥2、三通閥3和真空泵4 ;手動(dòng)球閥2用以開啟和關(guān)閉整個(gè)氣路；檢定臨界流流量計(jì)時(shí)，三通閥3接通真空泵4所在管路；檢定氣體其他流量計(jì)時(shí)，三通閥3接通周圍大氣。如圖2所示，所述結(jié)構(gòu)相同的N蘭2個(gè)活塞系統(tǒng):均包含電機(jī)6、頂板7、導(dǎo)向板8、導(dǎo)向桿9、活塞缸10、活塞11、出氣管路13、出氣閥14、進(jìn)氣管路15、進(jìn)氣閥16、活塞法蘭蓋17、活塞密封件19、絲杠20、活塞桿21、滾動(dòng)軸承22、絲杠螺母23、聯(lián)軸器24以及多個(gè)壓力傳感器12和多個(gè)溫度傳感器18 ；活塞11、活塞缸10和下端面的活塞法蘭蓋17共同組成一個(gè)密閉工作腔；活塞桿21和活塞11通過螺紋件聯(lián)接；電機(jī)6通過聯(lián)軸器24與絲杠20聯(lián)接；絲杠螺母23通過螺紋件固定安裝在導(dǎo)向板8上；活塞桿21套在絲杠20外，通過法蘭與導(dǎo)向板8固定聯(lián)接；活塞缸10上端面與頂板7之間沿圓周均勻分布安裝四根支撐桿，其中相對(duì)的兩根支撐桿同時(shí)作為導(dǎo)向桿9 ;兩根導(dǎo)向桿9上各套有一滾動(dòng)軸承22，兩個(gè)滾動(dòng)軸承22與導(dǎo)向板8固定聯(lián)接；活塞缸10下端面的活塞法蘭蓋17上分別開有進(jìn)氣孔和出氣孔，進(jìn)氣孔和出氣孔口分別聯(lián)接管路，進(jìn)氣管路15和出氣管路13上分別安裝有進(jìn)氣閥16和出氣閥14 ;活塞11外圓周上均勻分布一道環(huán)形密封溝槽和兩道耐磨環(huán)溝槽，分別用以安裝活塞密封件19和耐磨環(huán)；活塞11上 以活塞中軸線為對(duì)稱中心兩側(cè)各開有螺紋通孔，螺紋通孔的軸線與活塞中軸線平行，兩個(gè)溫度傳感器18分別通過各自螺紋密封安裝在螺紋通孔內(nèi)，用以測(cè)量活塞缸10內(nèi)溫度；活塞缸10靠近下端面的側(cè)壁上開有開有螺紋通孔，通過螺紋密封安裝壓力傳感器12 ;出氣管路13側(cè)壁上開有螺紋通孔，通過螺紋密封安裝溫度傳感器18。
本發(fā)明的工作原理如下:
該多活塞陣列式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置有三種工作模式，分別是:單缸運(yùn)行模式、多缸同時(shí)運(yùn)行模式和多缸交替運(yùn)行模式。當(dāng)被檢流量計(jì)流量較小時(shí)，可采用單缸運(yùn)行模式；當(dāng)被檢流量計(jì)流量較大時(shí)，可采用多缸同時(shí)運(yùn)行模式和多缸交替運(yùn)行模式。多缸同時(shí)運(yùn)行模式是指選取N個(gè)活塞系統(tǒng)中的k (I < k = N)個(gè)活塞系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，共同產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)流量的氣體。多缸交替運(yùn)行模式是指選取N個(gè)活塞系統(tǒng)中的2m(lN/2)個(gè)活塞系統(tǒng)，將其分為數(shù)
量相等的兩組；工作時(shí)，兩組活塞系統(tǒng)交替運(yùn)行，連續(xù)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)流量的氣體。本發(fā)明有效的擴(kuò)展了被檢表流量范圍，同時(shí)提高了活塞式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定流量上限，經(jīng)過簡(jiǎn)單改造即可用于液體流量的計(jì)量。上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多活塞陣列式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:包括結(jié)構(gòu)相同的N 3 2個(gè)活塞系統(tǒng)，其各自出氣管路匯成一個(gè)總出氣管路，總出氣管路上依次安裝緩沖罐(5)、被檢表(I)、手動(dòng)球閥(2)、三通閥(3)和真空泵(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多活塞陣列式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)相同的N ^ 2個(gè)活塞系統(tǒng):均包含電機(jī)(6)、頂板(7)、導(dǎo)向板(8)、導(dǎo)向桿(9)、活塞缸(10)、活塞(11)、出氣管路(13)、出氣閥(14)、進(jìn)氣管路(15)、進(jìn)氣閥(16)、活塞法蘭蓋(17)、活塞密封件(19)、絲杠(20)、活塞桿(21)、滾動(dòng)軸承(22)、絲杠螺母(23)、聯(lián)軸器(24)以及多個(gè)壓力傳感器(12)和多個(gè)溫度傳感器(18);活塞(11)、活塞缸(10)和下端面的活塞法蘭蓋(17)共同組成一個(gè)密閉工作腔；活塞桿(21)和活塞(11)通過螺紋件聯(lián)接；電機(jī)(6)通過聯(lián)軸器(24)與絲杠(20)聯(lián)接；絲杠螺母(23)通過螺紋件固定安裝在導(dǎo)向板(8)上；活塞桿(21)套在絲杠(20)外，通過法蘭與導(dǎo)向板(8)固定聯(lián)接；活塞缸(10)上端面與頂板(7)之間沿圓周均勻分布安裝四根支撐桿，其中相對(duì)的兩根支撐桿同時(shí)作為導(dǎo)向桿(9);兩根導(dǎo)向桿(9)上各套有一滾動(dòng)軸承(22)，兩個(gè)滾動(dòng)軸承(22)與導(dǎo)向板(8)固定聯(lián)接；活塞缸(10)下端面的活塞法蘭蓋(17)上分別開有進(jìn)氣孔和出氣孔，進(jìn)氣孔和出氣孔口分別聯(lián)接管路，進(jìn)氣管路(15 )和出氣管路(13 )上分別安裝有進(jìn)氣閥(16 )和出氣閥(14);活塞(11)外圓周上均勻分布一道環(huán)形密封 溝槽和兩道耐磨環(huán)溝槽，分別用以安裝活塞密封件(19)和耐磨環(huán)；活塞(11)上以活塞中軸線為對(duì)稱中心兩側(cè)各開有螺紋通孔，螺紋通孔的軸線與活塞中軸線平行，兩個(gè)溫度傳感器(18)分別通過各自螺紋密封安裝在螺紋通孔內(nèi)；活塞缸(10)靠近下端面的側(cè)壁上開有螺紋通孔，通過螺紋密封安裝壓力傳感器(12);出氣管路(13)側(cè)壁上開有螺紋通孔，通過螺紋密封安裝溫度傳感器(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多活塞陣列式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。包括結(jié)構(gòu)相同的N≧2個(gè)活塞系統(tǒng)，其各自出氣管路匯成一個(gè)總出氣管路，總出氣管路上依次安裝緩沖罐、被檢表、手動(dòng)球閥、三通閥和真空泵。本發(fā)明可根據(jù)被檢表特點(diǎn)和不確定度要求采用多種工作模式單缸運(yùn)行模式、多缸同時(shí)運(yùn)行模式和多缸交替運(yùn)行模式；能有效的擴(kuò)展被檢表流量范圍、提高檢定流量上限；同時(shí)，本發(fā)明利用幾個(gè)小活塞缸實(shí)現(xiàn)單個(gè)大活塞缸的容積，降低了活塞缸加工難度；本發(fā)明具有適用范圍廣、流量范圍大，工作可靠，易于加工等特點(diǎn)，經(jīng)過簡(jiǎn)單改造即可用于液體流量的計(jì)量。
文檔編號(hào)G01F25/00GK103090934SQ20131001342
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者徐志鵬, 陳慧云, 程佳, 沈文新, 戴佳音 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院, 浙江省計(jì)量科學(xué)研究院