专利名称：热值修正式膜式燃气表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种膜式燃气表，更具体的说是一种热值修正式膜式燃气表。
背景技术：
膜式燃气表是一种被广泛应用的燃气计量表，具有计量准确度较高、量程宽、性能稳定、工艺易于控制、性价比高等优点，但现有膜式燃气表的检定是在恒温20士2°C下完成的，规定的交易温度也是这个温度。而实际燃气表的工作环境温度是不断变化的，因此燃气表显示的用气体积即使相同热值也不一定相同，造成了膜式燃气表热值计量的不确定性， 正因为这一缺陷的存在，因此传统的机械膜式燃气表已经逐渐被电子燃气表所取代，电子燃气表计量精确，在实际使用中也较为智能，能够满足日常所需的用气需求，但是电子燃气表的制造成本较高，因此对其普及造成一定阻碍。而由于燃气公司的入户气体压力是经过调压设备调压的，经过燃气表的压力趋于恒定，根据盖·吕萨克定律vt = VT[l+a(t-T)]可知一定质量的气体，压力不变时温度和体积成正比关系。为实现燃气公司和用户的利益平等，有必要对现有结构的机械膜式燃气表作出改进，解决不同环境下机械膜式燃气表的热值修正问题，以减少使用环境温度对燃气表计数功能上所造成的影响。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述不足，在不借助任何电子设备的情况下，提供一种机械式的无源连续热值修正的热值修正式膜式燃气表。为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案本实用新型提供了一种热值修正式膜式燃气表，包括机芯、传动装置、计数装置与壳体，其中机芯包括膜盒与气体分配阀组，膜盒中包含至少两个计量室，每个计量室由皮膜分成两个独立的计量腔体，所述的气体分配阀组包括气体分配阀阀座与分配阀阀盖，气体分配阀阀座与分配阀阀盖上均设置有进排气口与关闭口，且分配阀阀盖以可同步旋转的形式安装在中心轮轴向下方，中心轮安装中轴上；燃气依次经由分配阀阀盖、气体分配阀阀座进入计量腔体后再经由分配阀阀座与分配阀阀盖由出气筒排出，所述的计量室内的皮膜夹板分别活动连接于曲柄连杆机构的一端上，所述的中心轮还通过传动装置与计数装置相连，所述的中心轮上安装有热值修正装置，热值修正装置中至少包含曲柄滑块，且中心轮的径向靠近其中心附近设置有与曲柄滑块相匹配的滑轨；所述的曲柄连杆机构的末端设置有连杆，连杆的一端活动连接在曲柄滑块上；所述的燃气表上设置有进气口与出气口，进气口与分配阀阀盖的进排气口相连通，出气口与机芯上的出气筒相连通。上述更进一步的技术方案是所述的热值修正装置还包括涡卷弹簧，涡卷弹簧安装在中心轮的滑轨附近，涡卷弹簧的自由端与曲柄滑块相互固定，固定端固定在中心轮上。更进一步的技术方案是所述的涡卷弹簧的自由端与固定端上均设置一段直线部分，且涡卷弹簧与曲柄滑块之间保持间距。避免涡旋弹簧受热膨胀阻碍去柄滑块的自由滑动。更进一步的技术方案是所述的涡卷弹簧整体呈阿基米德螺线状，且其横截面为矩形。更进一步的技术方案是所述的涡卷弹簧是采用由两种热膨胀系数不同的金属加工制成的精密合金，其自由端可随温度的高低变化发生顺时针或逆时针旋转。更进一步的技术方案是所述的曲柄连杆机构与膜盒中计量室的数量相对应，分别由牵动臂、立轴、摇杆、连杆构成，牵动臂的一端安装在皮膜夹板的滑槽内，另一端与立轴下端连接，摇杆也固定在在立轴的上端，连杆的一端与摇杆相配合，另一端安装在曲柄滑块上。更进一步的技术方案是所述膜盒中的计量室为两个，曲柄连杆机构也为两套，且两套曲柄连杆机构中的连杆的一端都安装铰接在中心轮上的曲柄滑块上。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是通过两种热膨胀系数不同的金属制成的精密合金材料涡卷弹簧，在温度升高或降低时带动曲柄滑块在中心轮上的滑轨中滑动改变曲柄的半径，以此改变曲柄连杆机构带动皮膜夹板的运行轨迹，进而改变皮膜的伸张大小，最终改变膜式燃气表回转体积的大小，使不同温度下的每个回转体积的燃气的热值与标准体积的热值相同，达到热值修正的目的。且无需再增加额外的电子原件，制造成本较低，亦可在各种场所中使用，应用范围广，同时本实用新型所提供的一种热值修正式膜式燃气表结构简单，可直接采用现有结构的膜式燃气表进行改装，且适于工业化生产，易于推
图1为本实用新型具体实施方式
中的计量室皮膜与皮膜夹板分布结构示意图图2为本实用新型的整体结构示意图；图3为图2的A向示意图；图4为本实用新型具体实施方式
中的热值修正装置的结构示意图；图5为图4的B向示意图。图中、1膜盒、2计量室、3皮膜、4分配阀阀盖、5中心轮、51滑轨、6出气筒、7计数装置、8曲柄滑块、9连杆、10涡卷弹簧、11牵动臂、12皮膜夹板、13摇杆，14立轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步阐述。如图1所示，本实用新型所提供的一种热值修正式膜式燃气表，包括传动装置、计数装置、机芯与壳体，其中机芯中设有膜盒1与气体分配阀组，膜盒1中包含两个计量室2， 每个计量室2由皮膜3分成两个独立的计量腔体，且两个计量室2内还设置有皮膜夹板12， 两个计量室2内的皮膜夹板12分别固定于两套独立的曲柄连杆机构中，且两套曲柄连杆机构的一端都安装铰接在中心轮5上的曲柄滑块8上。如图2、图3所示，所述的机芯还包括气体分配阀阀座与分配阀阀盖4，气体分配阀阀座与分配阀阀盖4上均设置有进排气口与关闭口，其中分配阀阀座上设置有四个进排气口，分配阀阀盖4上设置有一个进口一个排气口与两个关闭口，且分配阀阀盖4以可同步旋转的形式安装在中心轮5轴向下方，中心轮5固定在中轴上，并可绕中轴旋转，燃气经由气体分配阀阀盖4的进气口与分配阀阀座的进排气口进入四个计量腔体后再经分配阀阀座与分配阀阀盖4由出气筒6排出，且同一个计量室2内的两个计量腔体内的进气与排气相反并反复交替，每个计量室2内的皮膜3带动各自的皮膜夹板12作往复运动，所述的计量室2内的皮膜夹板12分别通过牵动臂的轴头带动牵动臂的摆动，且两套曲柄连杆机构中的牵动臂的另一端都固定于曲柄连杆机构中立轴14的下端，中心轮5带动气体分配阀阀盖4 绕中轴在气体分配阀阀座上旋转，使燃气交替的进入与排出各个计量腔体；所述的中心轮 5还通过传动装置与计数装置7相连，所述的中心轮5上安装有热值修正装置，热值修正装置中包含曲柄滑块8。 如图4、图5所示，所述的中心轮5的径向靠近其中心附近设置有与曲柄滑块8相匹配的滑轨51，滑轨51设置在中心轮5上的径向位置上，曲柄滑块8可在滑轨51中滑动； 所述的曲柄连杆机构的末端上有连杆9，连杆9的一端固定在曲柄滑块8上，为配合曲柄滑块8在滑轨51上滑动，也可使其随温度的变化调整曲柄连杆机构运动的半径，在热值修正装置还设置有涡卷弹簧10，涡卷弹簧10安装在中心轮5的滑轨51附近，涡卷弹簧10的自由端与曲柄滑块8相互固定，固定端固定在中心轮5上，涡卷弹簧10的自由端与固定端上均设置一段直线部分，且涡卷弹簧10与曲柄滑块8之间保持间距，涡卷弹簧10与曲柄滑块 8的固定方式上，本实施方式中采用的是将涡卷弹簧10自由端插入曲柄滑块8上设置的凹槽中，同时为保证涡卷弹簧10插入的适配性，最好将涡卷弹簧10整体呈阿基米德螺线状， 且其横截面为矩形，同时为使涡卷弹簧10可随温度的高低变化发生顺时针或逆时针方向的旋转，其材质上采用两种热膨胀系数不同的金属加工制成的精密合金。再如图1、图2所示，所述的曲柄连杆机构与膜盒1中计量室2的数量相对应，分别由牵动臂11、立轴14、摇杆13、连杆9构成，牵动臂11有小轴的一端安装在皮膜夹板12的滑槽内，另一端与立轴14的下端固定连接；摇杆13固定在立轴14的上端，连杆9两端具有孔，其一端与摇杆13的轴头相配合，另一端安装在曲柄滑块8的轴头上。在曲柄连杆机构中部件之间相互活动连接的方式上，最好采用铰接的形式。本实用新型的一种热值修正式膜式燃气表上设施有进气口与出气口，进气口与气体分配阀阀盖4的进气口相连通，出气口与机芯上的出气筒6相连通。本实施例中所提供的一种热值修正式膜式燃气表机芯的原理如下具体工作原理如下膜式燃气表以其计量可靠，质量稳定，结构简单，成本低廉等优点在全世界被大量使用。其计量原理都是当燃气通过燃气表的计量室时，产生流体通道的沿程和局部压力损失， 使膜式燃气表进出口产生压差，推动膜式燃气表的皮膜在计量室内运动，两个计量室的皮膜通过联动装置带动分配阀阀盖在分配阀阀座上转动，协调配气，使得每一计量室内、外腔体每转先后吸入和排出一个满腔体积的气体，实现机芯的自动运行，联动装置包括前后计量室皮膜夹板以及两套对称共用中心轮的曲柄连杆机构。中心轮的旋转运动通过传动机构带动机壳外部计数装置对机芯转数进行累计，机芯每旋转一周排出的四个满计量腔体积是燃气表的回转体积，每台膜式燃气表的回转体积是一个相对固定的参数。在不同工作环境下，每一回转体积燃气的热值与标准状态下同体积燃气热值是不相同的，因此，在不同工作环境温度下膜式燃气表的计量存在热值不等的情况。要使膜式燃气表在不同计量温度下的一个回转体积的燃气热值与标准条件下燃气表一个回转体积的燃气热值相同，就必须使燃气表的回转体积随环境温度的不同而连续的改变，即温升时同比例地变大、温降时同比例的减小。在实现回转体积随温度连续变化的同时，又不能影响膜式燃气表的运动规律，根据膜式燃气表皮膜与阀盖的同步运动是通过联动装置来实现的这一特点，可以得出如下结论在满足两套对称的共用中心轮的曲柄摇杆机构的运动条件下，通过改变曲柄连杆机构在中心轮上曲柄的半径，即可改变联动装置中皮膜夹板的行程，从而改变机芯皮膜的伸张大小、进而改变膜式燃气表回转体积的大小，使不同温度下的每个回转体积的燃气的热值与标准体积的热值相同，达到热值修正的目的。下面再对本实用新型的改进点热值修正装置中的元件功能作个说明中心轮安装在中轴上，既可带动分配阀阀盖的旋转，也可带动传动装置中过度轮的运行，是由膜式燃气表两套曲柄连杆机构的通过共用曲柄驱动的，普通膜式燃气表的共用曲柄就固定在中心轮上，曲柄半径不变，本实用新型的共用曲柄半径时可随温度变化的。 在本实用新型的机构中，中心曲柄轮轮上有一段直线滑槽供曲柄滑块在滑槽内滑动达到改变曲柄半径的目的。曲柄滑块曲柄滑块上有连接柱，用于连接连杆，同时曲柄滑块与热值修正元件柔性连接，曲柄滑块随热值修正元件的变化在中心曲柄轮的滑块轨道中滑动；曲柄滑块连接柱的中心与中轴的距离就是曲柄的有效半径。涡卷弹簧是用双金属精密合金材料制成的形状为平面涡卷的弹簧，其特征是随环境温度的变化涡卷的自由端的角位移呈线性变化；元件的固定端与中心轮刚性连接固定，元件自由端与曲柄滑块柔性连接，自由端的旋转带动曲柄滑块在中心曲柄轮的滑槽内滑动。采用上述热值修正装置，不需要改变现有膜式燃气表的结构。仅需对摇杆适当调高，就可用上述方案的结构替换现有膜式燃气表的相应零部件，实现热值修正的目的。
权利要求1.一种热值修正式膜式燃气表，包括机芯、传动装置、计数装置和壳体，其中机芯包括膜盒(1)与气体分配阀组，膜盒(1)中包含至少两个计量室(2)，每个计量室(2)由皮膜(3) 分成两个独立的计量腔体，所述的气体分配阀组包括气体分配阀阀座与分配阀阀盖(4)，气体分配阀阀座与分配阀阀盖(4)上均设置有进排气口与关闭口，且分配阀阀盖(4)以可同步旋转的形式安装在中心轮(5)轴向下方，中心轮(5)安装中轴上；燃气依次经由分配阀阀盖(4)、气体分配阀阀座进入计量腔体后再经由分配阀阀座与分配阀阀盖(4)由出气筒(6) 排出，所述的计量室(2)内的皮膜夹板(12)分别活动连接于曲柄连杆机构的一端上，所述的中心轮(5)还通过传动装置与计数装置(7)相连，其特征在于所述的中心轮(5)上安装有热值修正装置，热值修正装置中至少包含曲柄滑块(8)，且中心轮(5)的径向靠近其中心附近设置有与曲柄滑块(8)相匹配的滑轨(51)；所述的曲柄连杆机构的末端设置有连杆 (9)，连杆(9)的一端活动连接在曲柄滑块(8)上；所述的燃气表上设置有进气口与出气口， 进气口与分配阀阀盖⑷的进排气口相连通，出气口与机芯上的出气筒(6)相连通。
2.根据权利要求1所述的膜式燃气表，其特征在于所述的热值修正装置还包括涡卷弹簧(10)，涡卷弹簧(10)安装在中心轮(5)的滑轨(51)附近，涡卷弹簧(10)的自由端与曲柄滑块(8)相互固定，固定端固定在中心轮(5)上。
3.根据权利要求2所述的膜式燃气表，其特征在于所述的涡卷弹簧(10)的自由端与固定端上均设置一段直线部分，且涡卷弹簧(10)与曲柄滑块(8)之间保持间距。
4.根据权利要求2所述的膜式燃气表，其特征在于所述的涡卷弹簧(10)整体呈阿基米德螺线状，且其横截面为矩形。
5.根据权利要求2所述的膜式燃气表，其特征在于所述的涡卷弹簧(10)是采用由两种热膨胀系数不同的金属加工制成的精密合金。
6.根据权利要求1所述的膜式燃气表，其特征在于所述的曲柄连杆机构与膜盒(1) 中计量室⑵的数量相对应，分别由牵动臂(11)、立轴(14)、摇杆(13)、连杆(9)构成，牵动臂(14)的一端安装在皮膜夹板(12)的滑槽内，另一端与立轴(14)下端连接，摇杆(13) 固定在立轴(11)的上端，连杆(9)的一端与摇杆(13)相配合，另一端安装在曲柄滑块(8) 上。
7.根据权利要求1或6所述的膜式燃气表，其特征在于所述膜盒(1)中的计量室(2) 为两个，曲柄连杆机构也为两套，且两套曲柄连杆机构中的连杆(9)的一端都安装铰接在中心轮(5)上的曲柄滑块⑶上。
专利摘要本实用新型公开了一种热值修正式膜式燃气表，属膜式燃气表，包括膜盒(1)与气体分配阀组，膜盒(1)中包含至少两个计量室(2)，每个计量室(2)由皮膜(3)分成两个独立的计量腔体，所述的气体分配阀组包括气体分配阀阀座与分配阀阀盖(4)，气体分配阀阀座与分配阀阀盖(4)上均设置有进排气口与关闭口，通过两种热膨胀系统不同的金属精密合金材料制成的涡卷弹簧，在温度升高或降低时带动曲柄滑块在中心轮上的滑轨中滑动改变曲柄的半径，以此改变曲柄连杆机构带动皮膜夹板的运行轨迹，进而改变皮膜的伸张大小。本实用新型所提供的一种热值修正式膜式燃气表结构简单，可直接采用现有结构的膜式燃气表进行改装，且适于工业化生产，易于推广。
文档编号G01F1/38GK202119482SQ201120201810
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者权亚强, 邵泽华 申请人:成都秦川科技发展有限公司