一種雙筒式高精度液體流速流量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及實驗量測領(lǐng)域，具體涉及一種雙筒式高精度液體流速流量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]小型管道水流的小流量、小壓差、高精度數(shù)顯流速流量測量裝置，目前處于空白狀態(tài)。以小型臺式流體力學(xué)水力學(xué)教學(xué)儀器為例，由于其管徑通常在30毫米以下，流量5-300ml/s,流速往往在2米/秒以下，其壓差信號往往很小。
[0003]以流量為例:
[0004]其壓差式信號發(fā)生器(例文丘里、孔板等)所產(chǎn)生的流量信號壓差大多數(shù)僅為0.1-80厘米水柱，而現(xiàn)有流量儀是通過水管連通管將傳感器與壓差信號發(fā)生器的測壓點直接相連通，傳感器的壓力是通過水體傳送的，傳感器端是密封的，內(nèi)有空氣阻隔，連通管中的有壓水柱不能直接作用在傳感器的壓力芯片上，又由于傳感器內(nèi)的壓力傳遞通道很細小，因而在液氣交界面上產(chǎn)生很大的表面張力，其值可達到1-5厘米水柱，甚至更大，使流量信號的壓力誤差達10%以上，會造成中低端流量誤差達10% -30%，因而此類流量儀無法用于有高精度要求的教學(xué)實驗裝置上；現(xiàn)在市場上也有供應(yīng)小管徑的渦輪流量計等非壓差式流量儀，但是目前這類型流量計1% -2%以上精度的流量測量范圍，是其滿度的70% -100%，在30%以下都是不適用的，而常用小型臺式流體力學(xué)水力學(xué)教學(xué)儀器實驗流量范圍正好處在30%以下，所以也是無法選用。因而長期以來對于小型臺式流體力學(xué)教學(xué)儀器的高精度流量計處于市場的空白狀態(tài)。
[0005]同上，流速測量上也存在上述問題，因為在教學(xué)實驗中，流速測量的信號往往是利用畢托管流速計獲得，而畢托管的使用范圍也就在2米以下，其壓差值最大僅為20厘米水柱左右。
[0006]隨著教育事業(yè)的發(fā)展，及小型臺式儀器的廣泛使用，因而對小型管道水流的小流量、小壓差、高精度數(shù)顯流速、流量測量裝置的需求日益迫切，其創(chuàng)新與研制有很大的社會意義與實用意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是提供了一種雙筒式高精度液體流速流量儀，既能作為流量儀，又能作為流速儀，在優(yōu)選技術(shù)方案中，又能實時調(diào)零，能任意選擇流速或流量值數(shù)顯輸出，是一種低壓差高精度流量流速儀器。
[0008]一種雙筒式高精度液體流速流量儀，包括:
[0009]用于產(chǎn)生壓差信號的壓差式流量流速信號發(fā)生器；
[0010]與所述壓差式流量流速信號發(fā)生器連接的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒和壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒，所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒和壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒上各設(shè)有一個放氣嘴；
[0011]與所述壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒和壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒連接，用于檢測所述壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒內(nèi)壓縮空氣與壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒內(nèi)壓縮空氣的壓差的壓差傳感器；
[0012]與所述壓差傳感器連接，用于將所述壓差傳感器檢測到的壓差信號轉(zhuǎn)換成流速流量的微電腦。
[0013]本實用新型具有壓差式流量流速信號發(fā)生器，分別連接壓差高端與壓差低端的獨立雙筒式液氣轉(zhuǎn)換筒、高精壓差傳感器及其調(diào)零電路和智能型(帶微電腦芯片)的數(shù)顯電壓表。能實現(xiàn)同機任意選擇流速或流量值數(shù)顯輸出，既可作為流速流量儀，單選功能下又可作為單一的流速儀或單一的流量儀；在優(yōu)選技術(shù)方案中，用控制電路控制壓差高端電控氣閥和壓差低端電控氣閥，實現(xiàn)壓差傳感器實時調(diào)零的電控功能；配有智能型(帶微電腦芯片)的數(shù)顯電壓表，能實現(xiàn)將輸入的信號電壓可通過數(shù)組擬合的方法，使輸出變?yōu)橄鄳?yīng)的物理量值，如流速、流量、壓差或壓強等。采用液氣轉(zhuǎn)換筒提高了測量精度，是一種低壓差高精密的流速流量儀器。
[0014]作為優(yōu)選，所述的雙筒式高精度液體流速流量儀，還包括:壓差高端電控氣閥、壓差低端電控氣閥以及控制所述壓差高端電控氣閥和壓差低端電控氣閥的控制電路；
[0015]所述的壓差高端電控氣閥至少包括三路，所述的壓差高端電控氣閥的一路與所述壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒內(nèi)壓縮空氣連通，所述的壓差高端電控氣閥的另一路與所述壓差傳感器連接，還有一路與大氣導(dǎo)通；
[0016]所述的壓差低端電控氣閥至少包括三路，所述的壓差低端電控氣閥的一路與所述壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒內(nèi)壓縮空氣連通，所述的壓差低端電控氣閥的另一路與所述壓差傳感器連接，還有一路與大氣導(dǎo)通。
[0017]當(dāng)壓差高端電控氣閥和壓差低端電控氣閥通電時，使得壓差傳感器的測壓端均與大氣導(dǎo)通，可實時調(diào)零。
[0018]進一步優(yōu)選，所述的控制電路包括電源和按通開關(guān)，所述的按通開關(guān)一端與所述電源的正極連接，另一端與所述壓差高端電控氣閥的正極和壓差低端電控氣閥的正極連接，所述壓差高端電控氣閥的負極和壓差低端電控氣閥的負極與所述電源的負極連接。
[0019]作為優(yōu)選，所述的壓差式流量流速信號發(fā)生器為能產(chǎn)生壓差信號的流速流量測量管段。壓差式流量流速信號發(fā)生器具體采用畢托管、文丘里、孔板等傳統(tǒng)流速流量測壓實驗管段。
[0020]作為優(yōu)選，所述的壓差式流量流速信號發(fā)生器上設(shè)有壓差高端壓力傳導(dǎo)管和壓差低端壓力傳導(dǎo)管。
[0021]所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒上設(shè)有與所述壓差高端壓力傳導(dǎo)管連通的進水口 ；
[0022]所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒上設(shè)有與所述壓差低端壓力傳導(dǎo)管連通的進水口。
[0023]進一步優(yōu)選，所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的進水口位于所述壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的側(cè)壁底部；
[0024]所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的進水口位于所述壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的側(cè)壁底部。
[0025]進一步優(yōu)選，所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的放氣嘴設(shè)置在所述壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的側(cè)壁并高于所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的進水口；
[0026]所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的放氣嘴設(shè)置在所述壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的側(cè)壁并高于所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的進水口。
[0027]作為優(yōu)選，所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒和壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒上各設(shè)有一個氣嘴，所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的氣嘴與所述壓差高端電控氣閥連接，所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的氣嘴與所述壓差低端電控氣閥連接。
[0028]進一步優(yōu)選，所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的氣嘴高于所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的放氣嘴；
[0029]所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的氣嘴高于所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的放氣嘴；
[0030]所述的壓差高端液氣轉(zhuǎn)換筒的放氣嘴和所述的壓差低端液氣轉(zhuǎn)換筒的放氣嘴等尚O
[0031]一種電壓模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉倭髁恐低瑱C輸出的方法，采用雙筒式高精度液體流速流量儀，該雙筒式高精度液體流速流量儀中微電腦采用智能數(shù)顯表，在壓差傳感器的壓差輸出正負端與智能數(shù)顯表的正負壓輸入端之間連接有切換電路；
[0032]該方法包括:
[0033](1)、標(biāo)定:將智能數(shù)顯表在電壓輸出的模式下接入壓差傳感器，在零流量或零流速下調(diào)零，改變流量或流速值，測量并記錄用手工稱重計時的方法標(biāo)定出的流速或流量值，同時記錄智能數(shù)顯表所顯示的電壓值，重復(fù)多次，形成一個電壓信號值與流速或流量值--對應(yīng)的，具有多組數(shù)組的流速標(biāo)定表格或流量標(biāo)定表格；
[0034](2)、取流量標(biāo)定表格，以流量表格為例，將流量表格的標(biāo)定數(shù)據(jù)，一一輸入到智能數(shù)顯表的正壓輸入端，形成電壓與流量之間有一一對應(yīng)的模擬關(guān)系，該智能數(shù)顯表具備多段折線修正功能，能將所接收到的流量壓差一一正模擬信號電壓自動轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的流量值并數(shù)顯輸出；
[0035](3)、取流速標(biāo)定表格，將流速表格的標(biāo)定數(shù)據(jù)，一一輸入到智能數(shù)顯表的負壓輸入端，與上述(2)不同的是輸入時電壓值的數(shù)值不變，但需全部改為負值，流速值仍保持正值不變，形成電壓與流速之間負值對正值的一一對應(yīng)的模擬關(guān)系，該智能數(shù)顯表便能將所接收到的流速壓差一一負模擬信號電壓自動轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的正流