专利名称：水流量综合标准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热工流量和力学容量两大专业计量领域，采用容积法，以水为介质可对多种计量器具开展计量检定、校准工作。这些计量器具包括汽车油罐车、水流量计、二等以下10L以上金属量器以及其他特殊罐体等。其中水流量计有水表，容积式流量计(包括椭圆齿轮、腰轮、旋转活塞式等)，速度式流量计(包括涡轮、电磁、涡街、超声波等)，差压式流量计(包括标准孔板、玻璃转子、靶式等)和质量流量计(科里奥利式)等。
背景技术：
目前，广泛应用的水流量标准装置(静态容积法)、水表检定装置、汽车罐检定装置、金属量器标准装置，前两者所涉及的是热工流量计量专业，后两者是力学容量计量专业。它们基本上都是独立使用、针对性强的标准装置。流量领域在特殊需要时才有将水流量标准装置和水表检定装置两大标准装置进行组合使用的情况。
采用静态容积法的水流量标准装置，其依据的计量检定规程是JJG164-2000，主要由工作量器组、供水系统、管路系统、控制台、换向器等组成。工作量器组一般由两个相互独立的金属量器组成；量器标尺为单标尺；排液阀是利用水压或压缩空气的压力来完成，阀口较大，不宜通过管道将水循环使用；换向器使用单个换向器；前直管段一般满足20D(D为流量计的公称内径)，后直管段满足10D的要求。可对水流量计开展计量检定工作。
水表检定装置的工作量器组和相关配套设备与水流量标准装置类似，区别在于由于检定项目要求的不同造成工作量器组和管路系统不同。其依据的计量检定规程是JJG164-2000，分大、小口径两套检定装置。工作量器组一般分别由两个葫芦形金属量器组成，量器标尺以容积值给出，排液阀、换向器等与水流量标准装置一致，前后直管段满足15D的要求。可对水表开展计量检定、仲裁检定等工作。
汽车罐检定装置依据的计量检定规程是JJG133-1987，以一组金属量器为主标准器，温度计、专用丁字尺、秒表等相关配套设备组成。金属量器的标尺为游标尺，排液阀为球阀，没有换向器和前后直管段的要求。通过检定管道可对汽车油罐车开展计量检定工作。
测量范围为10L以上的二等金属量器标准装置依据的计量检定规程是JJG259-1989，以一组金属量器为主标准器，温度计和秒表等相关配套设备组成的一套容量标准装置。金属量器标尺、排液阀、换向器、前后直管段与汽车罐检定装置要求相一致，不需要管路系统来完成检定工作。通过直接或组合的方式可对10L以上二等以下金属量器进行计量检定。
按照现有技术，计量技术机构必须分别建立以上四套标准装置来开展对应的计量检定工作。而每个标准装置的投入资金(不包括场地费用在内)平均高达几十万元，费用和场地的原因严重阻碍了计量事业的快速发展。
发明内容
为了缓解建标矛盾，克服四大标准装置的专业限制，本实用新型经过大胆创新，扬长避短，深入分析各项目对工作量器等级、量限、标尺、阀门、用途以及管路系统等要求的不同，综合各装置的优点，在满足相应计量检定规程要求的同时，通过对工作量器进行不同的组合，量器之间截止阀的串联，换向器的组合使用，计量颈处设置的双标尺，排液阀改为三通阀，以及对检定管道出口处的改进等技术措施，将原四套标准装置改造成一套综合标准装置使用，简称“四装置合一”设计。该设计也可在已有装置的基础上进行改造。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是第一，在满足计量检定规程要求的基础上，将各装置采用的工作量器组或主标准器进行组合调整，按照实际需要由一套二等或二、三等工作量器组成。工作量器之间通过截止阀串联，量器的上计量颈最低处的水平位置按从大容量到小容量的次序依次逐一降低，使量器既可分开使用，又可作为整体使用。截止阀位于两个量器之间连接管的中间位置。量器在进行标称值标定时，应在关闭截止阀情况下进行。当量器作为整体使用时(假设A、B两个量器串联，且A量器上计量颈最低处的水平位置高于B量器)，将截止阀打开，当液面到达B量器计量颈处时，关闭截止阀，随后A量器液面到达计量颈处时，将换向器进行切换或者关闭流量调节阀，等液面平稳后分别读取A、B量器的液位值，通过温度修正和公式换算后所得到的量器容积值之和即为被检计量器具的实际容积。该设计满足装置在有限空间内增大工作量器的使用容积，扩大计量器具的检测范围和提高其检测速度。
其次，量器上方的单个换向器改由两个换向器及连接管道组成，其中由喷嘴将水注入的上换向器留有一个开放式的排液口。当换向器用于两量器间水流方向切换时，将上换向器保持流向量器方向，仅操作下换向器即可；当两量器串联作为一个整体使用时，将下换向器切换至计量颈最低处水平位置较高的量器方向并保持，仅操作上换向器即可。该设计解决两个量器串联作为一个整体使用时，如何切换水流方向的问题，保证装置的准确度。
第三、量器计量颈处单标尺改为双标尺。其中一支标尺为游标尺，由主、副标尺组成，用于对汽车油罐车、准确度高的水流量计、二等以下标准金属量器和特殊罐体的检定；另一支标尺为定值标尺，其主刻线以容积值给出，并刻有相应的上、下允差线，用于准确度低的水流量计计量检定。
第四，量器的排液阀改为三通阀。阀门上端连接量器底孔；一侧端连接检定管道；另一侧端开放用以观察量器的滴流状态或确定零位值或排液。
第五，充分利用装置的检定管道。在检定管道的出口处改为三通管道，由截止阀进行控制，使管道既可作检定使用，也可作回收管道使用。当进行汽车油罐车、二等以下金属量器或特殊罐体计量检定时，将方向朝下的管道截止阀打开，关闭侧管道截止阀；当做为回收管道使用时，将以上的两个截止阀开关状态颠倒即可。
本实用新型的有益效果是将流量、容量领域的水流量标准装置、水表检定装置、汽车罐检定装置和二等金属量器标准装置原本独立的四套标准装置改造成为一个综合的水流量标准装置，简化建标工作，节省大量资源。该装置能在有限空间内增大工作量器的使用容积，扩大计量器具的检测范围，提高检定的工作效率和相应检测结果的测量不确定度。
图1是本实用新型流程图。
图2是水流量综合标准装置实施例的结构图。
图3是量器计量颈双标尺实施例的结构图。
图4是量器排液阀实施例的结构图。
图中1、工作量器组，2、供水系统，3、管路系统，4、控制台，5、换向器组，6、排液管道，7、水流量计，8、一组流量调节指示仪，9、10、11截止阀，12、定值标尺，13、游标尺副标尺，14、玻璃管，15、量器计量颈，16、量器上计量颈最低处水平位置，17、水池，18、水塔，19、水泵，20、上水管，21、溢流管，22、截止阀，23、三通阀，24、温度计，25、大口径水流量计检定段，26、回收管道，27、整流器，28、过滤器，29、夹表台，30、压力计，31、温度计，32、取压孔，33、检定管道，34、小口径水流量计检定段，35、截止阀，36、进水弯管，37、喷嘴，38、换向手柄，39、游标尺主标尺具体实施方式
在图1中，本实用新型是由工作量器组(1)、供水系统(2)、管路系统(3)、控制台(4)和换向器组(5)组成。工作量器组(1)在保证实现需要的容量值的基础上，可任意选择组合一套二、三等金属量器。本实用新型的工作原理分述如下检定进行汽车油罐车、金属量器或特殊罐体时，关闭截止阀(11)，打开截止阀(9)进水，经水流量计(7)、一组流量调节指示仪(8)、进水弯管(36)，注入量器组(1)。水位至标称值时，关闭截止阀(9)，量器中已知量的水通过检定管道(33)和截止阀(10)排入被检器具中。
检定大口径水流量计时，水流量计(7)为被检器具。打开截止阀(9)，通过大口径水流量计检定段(25)进水，控制流量调节指示仪(8)，将流经水流量计一定流量的水注入到量器中，通过切换换向器组(5)或关闭流量调节指示仪(8)停止操作。将计算后的量器实际容积与水流量计(7)示值相比较，最后将量器内的水通过由排液管道(6)或三通阀(23)、检定管道(33)、控制截止阀(11)，再经回收管道(26)进行回收，循环使用。
开展水表或小口径水流量计检定时，则用小口径水流量计检定段(34)替换大口径水流量计检定段(25)，进行相关操作来完成。
图2给出一个适用于较狭小场地的具体实施例，可用于(15～150)mm口径的水流量计、10L以上二等以下金属量器以及特殊罐体的计量检定工作。。其中，工作量器组(1)从左至右依次选用三等2000L和二等1000L、500L(300L)、100L(50L)、20L(10L)量器各一个，其中前两者的计量颈设计为偏置式，后三者设计成葫芦形。各量器间通过截止阀(35)等进行串联，使量器既可分开使用，又可做为整体使用；量器上方的换向器组(5)由两个换向器组成。一换向器用于两量器间水流不同方向的切换，另一换向器用于当两量器串联作一整体使用时，切换液流将水注入量器中或排放出罐体外；各量器计量颈设有双标尺；各罐体安装有测罐内温度的温度计(24)；排液阀(23)为三通阀，用于连接检定管道，或观察量器的滴流状态或确定量器的零位值或排液。
供水系统(2)由水泵(19)将水池(17)中的水通过上水管(20)打入水塔(18)中，溢流的水由溢流管(21)排回水池(17)中。整个过程中水塔有溢流状态，以保证系统的水压恒定。
管路系统(3)由大小口径水流量计检定段(25)或(34)、回收管道(26)、检定管道(33)及过滤器(28)组成。大口径水流量计检定段(25)由截止阀(9)、整流器(27)、夹表台(29)、压力计(30)、温度计(31)、水流量计(7)、取压孔(32)、一组流量调节指示仪(8)、进水弯管(36)、喷嘴(37)及包括前后直管段的相应管段组成，其使用2000L、1000L、500L(300L)量器作为工作量器组。小口径水流量检定段(34)使用500L(300L)、100L(50L)、20L(10L)量器做为工作量器组。两检定段采用的仪器设备名称相同，型号规格不同，都满足前直管段20D、后直管段15D的要求。回收管道(26)由排液管道(6)和检定管道(33)做回收使用的管道两部分组成。排液管道(6)主要将量器通过三通阀(23)排出的水、换向器组排出的水、量器满罐时溢出的水或其它用途的水收集进行循环使用。一组流量调节指示仪(8)是由不同流量范围的流量计组成。为了保证检定汽车计量罐的准确度，检定管道(33)直至截止阀(11)应布置成倾斜状，使其连接截止阀(10)的一端较另一端略低。
控制台(4)含有计时器、计数器、控制开关和按钮，用于控制换向器的切换，换向过程中的计时等。
图3给出量器计量颈双标尺结构的一个实施例。图中，游标尺由主标尺(39)和副标尺(13)组成。
图4给出量器三通阀结构的一个实施例。图中，阀门上端用于连接量器底孔，阀门的两侧端一端用于连接检定管道，一端开放用以观察量器的滴流状态或确定零位值或排液。两侧端由换向手柄控制，换向手柄扳至哪个侧端，哪个侧端阀口开放；手柄位于中间位置时，两个侧端阀口都处于关闭状态。
权利要求1.水流量综合标准装置，主要由工作量器组(1)、供水系统(2)、管路系统(3)、控制台(4)和换向器组(5)组成，其特征是一组工作量器之间通过截止阀(35)等串联，量器的上计量颈最低处的水平位置(16)按从容量大小的次序依次逐一降低，使量器间实现组合使用。
2.根据权利要求1所述的水流量综合标准装置，其特征是量器计量颈处的标尺为双标尺，其中一支标尺为游标尺(13)，由主标尺(39)和副标尺(13)组成；另一支标尺为定值标尺(12)，定值标尺的主刻线以容积值给出，并刻有相应的上、下允差线。
3.根据权利要求1所述的水流量综合标准装置，其特征是量器的排液阀为三通阀(23)，阀门上端连接量器底端，一侧端连接检定管道，另一侧端开放用以观察量器的滴流状态或确定零位值或排液。
4.根据权利要求1所述的水流量综合标准装置，其特征是其管路系统(3)中的检定管道(33)出口处为三通管道，由截止阀(10)(11)进行控制，使其可做回收管道(26)的另一分支使用。
专利摘要本实用新型是一种水流量综合标准装置，主要由一套工作量器组，与供水系统、管路系统、控制台、换向器组组成，属于热工流量和力学容量两大专业计量领域。该装置通过对工作量器进行不同的组合，量器之间截止阀的串联，换向器的组合使用，计量颈处改为双标尺，排液阀改为三通阀，以及检定管道出口的改进等技术措施，综合了水流量标准装置等四套装置的优点，实现一套装置可对汽车油罐车、水流量计、二等以下10L以上的金属量器以及其他特殊罐体等多种计量器具的计量检定、校准工作。该装置通过“四装置合一”的设计，简化了多个计量项目的建标工作，也使检测结果的测量不确定度得到提高。
文档编号G01F25/00GK2684169SQ20042000723
公开日2005年3月9日 申请日期2004年3月18日 优先权日2004年3月18日
发明者符传伟, 王圣民, 田林 申请人:海南省计量测试所