15號航空液壓油微小流量標準裝置的製作方法
2023-06-01 01:59:41
本發明屬於流量檢測設備技術領域，主要涉及一種15號航空液壓油微小流量標準裝置。
背景技術：
流量單位分為質量流量和體積流量，兩者通過流體密度進行換算，密度精度採集難度較大，引入密度進行換算會帶來較大誤差；此外一些特殊用途的流量計流量下限很小，且對實驗介質有溫度要求。現有液壓油流量標準裝置採用單一工作原理，只能直接得到標準體積流量或標準質量流量之一，需採用介質密度換算才能得到標準質量流量和體積流量，密度值的引入帶來換算誤差，降低了流量計量的準確度。此外現有裝置流量下限值大和變溫範圍窄均無法完全滿足特殊用途流量計的實驗要求。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明提供一種集成了質量法和容積法且可調溫度範圍寬的15號航空液壓油微小流量標準裝置。
本發明的技術方案是：
一種15號航空液壓油微小流量標準裝置，包括恆溫油箱、恆溫油箱油泵、三通調節閥、換熱器；恆溫油箱的出油口通過管路連接恆溫油箱油泵，恆溫油箱油泵的出油口連接三通調節閥的左埠，三通調節閥的右埠連接第一截止閥的進口端，第一截止閥的出口端連接換熱器的左端進口，換熱器的右端出口連接被檢流量計，三通調節閥的上埠通過變溫出油管連接換熱器的上端進口，換熱器的上端出口通過變溫回油管連接恆溫油箱的回油口；被檢流量計的另一端通過管路連接有油液出油裝置，油液出油裝置的下端設有細徑噴嘴，細徑噴嘴的下端設有稱重箱，稱重箱設在衡器的上端面；稱重箱的上方設有油液抽取裝置，油液抽取裝置的下端設有吸油管；第一截止閥和換熱器之間的管路的側壁通過管路連接有第二截止閥，第二截止閥連接有活塞輸油裝置。
作為優選，所述的油液出油裝置包括機械換向閥、橫向氣缸、第一電磁換向閥，被檢流量計的另一端通過管路連接機械換向閥的進口端，機械換向閥的左出口端通過旁通管連接至收集油箱，機械換向閥的右出口端連接有稱重油管，稱重油管的下端連接有過渡接頭，過渡接頭的下端連接有細徑噴嘴，細徑噴嘴位於稱重箱的上方或插入稱重箱中；機械換向閥的驅動軸通過接頭與橫向氣缸的橫向活塞杆固定連接，橫向氣缸的左缸通過左側氣管與第一電磁換向閥的左上埠連通，橫向氣缸的右缸通過右側氣管與第一電磁換向閥的右上埠連通，第一電磁換向閥的左下埠連接有向左水平彎折的引氣管，引氣管的出氣口設在稱重油管的一側，第一電磁換向閥的右下埠連接有第一進氣管，第一進氣管的另一端連接有第一氣體發生器，
作為優選，所述的油液抽取裝置包括自吸泵、豎向氣缸及第二電磁換向閥，自吸泵的下端連接有回油管和吸油管，回油管和吸油管連通，回油管連接至收集油箱；豎向氣缸設在稱重箱的正上方，豎向氣缸的豎向活塞杆的下端連接有油管固定塊，吸油管卡裝在油管固定塊中，吸油管的下端連接有吸油頭；第二電磁換向閥的進口端連接有第二進氣管，第二進氣管的另一端連接有第二氣體發生器，第二電磁換向閥的左出口端通過下端氣管與豎向氣缸的下缸連通，第二電磁換向閥的右出口端通過上端氣管與豎向氣缸的上缸連通。
作為優選，所述的活塞輸油裝置包括底座、雙軸復動活塞缸、第一單向閥、排油管、第二單向閥、油箱吸油管、第三單向閥、第四單向閥；雙軸復動活塞缸固定安裝在底座的上端面，雙軸復動活塞缸的左右兩端分別穿裝有活塞杆，雙軸復動活塞缸的內腔中滑動穿裝有沿內腔長度方向滑動的活塞，兩個活塞杆分別對應固定連接在活塞的左右兩側；雙軸復動活塞缸靠近左端的側壁設有與內腔連通的左油孔，左油孔通過管路與第一單向閥的進油口和第二單向閥的出油口均連通，第一單向閥的出油口通過排油管連接至第二截止閥的進口端，第二單向閥的進油口通過油箱吸油管連接至儲油油箱；雙軸復動活塞缸靠近右端的側壁設有與內腔連通的右油孔，右油孔通過管路與第四單向閥的進油口和第三單向閥的出油口均連通，第四單向閥的出油口通過排油管連接至第二截止閥的進口端，第三單向閥的進油口通過油箱吸油管連接至油箱；底座的上端面設有伺服電機，伺服電機和雙軸復動活塞缸之間的底座的上端面固定安裝有電動滑臺，電動滑臺上安裝有與雙軸復動活塞缸的活塞杆平行設置的絲槓，絲槓上套裝有滑塊，滑塊設有與絲槓匹配的內螺紋，與滑塊對應的雙軸復動活塞缸的活塞杆上固定套裝有第一支架，滑塊和雙軸復動活塞缸的活塞杆通過第一支架固定連接；電動滑臺一側的底座上固定安裝有與絲槓平行的光柵，光柵的滑動觸頭與電動滑臺的滑塊通過第二支架固定連接。
本發明的有益效果是：
本發明與現有技術比較具有以下優點：
1.能夠直接對體積流量和質量流量進行計量，無需密度換算，計量準確度更高；
2.變溫範圍寬、控溫精度高，能夠滿足變溫實驗要求；
3.流量下限低，能滿足微小流量計量要求。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖；
圖中：1為恆溫油箱，2為恆溫油箱油泵，3為三通調節閥，4為第一截止閥，5為換熱器，6為被檢流量計，7為油液出油裝置，8為油液抽取裝置，9為活塞輸油裝置，10為第二截止閥，11為變溫出油管，12為變溫回油管，13為稱重箱，14為衡器，15為收集油箱；
701為細徑噴嘴，702為過渡接頭，703為稱重油管，704為機械換向閥，705為旁通管，706為引氣管，707為第一電磁換向閥，708為第一進氣管，709為右側氣管，710為左側氣管，711為橫向氣缸，712為橫向活塞杆，713為驅動軸，714為接頭，715為計時觸發器，7151為撥杆；
801為自吸泵，802為豎向氣缸，803為上端氣管，804為第二進氣管，805為第二電磁換向閥，806為下端氣管，807為回油管，808為吸油管，809為豎向活塞杆，810為油管固定塊，811為吸油頭；
901為雙軸復動活塞缸，902為第一單向閥，903為排油管，904為第二單向閥，905為油箱吸油管，906為第三單向閥，907為第四單向閥，908為第一支架，909為滑塊，910為電動滑臺，911為伺服電機，912為第二支架，913為光柵，914為底座。
具體實施方式
本發明的具體實施方式參見圖1，一種15號航空液壓油微小流量標準裝置，包括恆溫油箱、恆溫油箱油泵、三通調節閥、換熱器；恆溫油箱的出油口通過管路連接恆溫油箱油泵，恆溫油箱油泵的出油口連接三通調節閥的左埠，三通調節閥的右埠連接第一截止閥的進口端，第一截止閥的出口端連接換熱器的左端進口，換熱器的右端出口連接被檢流量計，三通調節閥的上埠通過變溫出油管連接換熱器的上端進口，換熱器的上端出口通過變溫回油管連接恆溫油箱的回油口；被檢流量計的另一端通過管路連接有油液出油裝置，油液出油裝置的下端設有細徑噴嘴，細徑噴嘴的下端設有稱重箱，稱重箱設在衡器的上端面；稱重箱的上方設有油液抽取裝置，油液抽取裝置的下端設有吸油管；第一截止閥和換熱器之間的管路的側壁通過管路連接有第二截止閥，第二截止閥連接有活塞輸油裝置。
作為優選，所述的油液出油裝置包括機械換向閥、橫向氣缸、第一電磁換向閥，被檢流量計的另一端通過管路連接機械換向閥的進口端，機械換向閥的左出口端通過旁通管連接至收集油箱，機械換向閥的右出口端連接有稱重油管，稱重油管的下端連接有過渡接頭，過渡接頭的下端連接有細徑噴嘴，細徑噴嘴位於稱重箱的上方或插入稱重箱中；機械換向閥的驅動軸通過接頭與橫向氣缸的橫向活塞杆固定連接，橫向氣缸的左缸通過左側氣管與第一電磁換向閥的左上埠連通，橫向氣缸的右缸通過右側氣管與第一電磁換向閥的右上埠連通，第一電磁換向閥的左下埠連接有向左水平彎折的引氣管，引氣管的出氣口設在稱重油管的一側，第一電磁換向閥的右下埠連接有第一進氣管，第一進氣管的另一端連接有第一氣體發生器，
作為優選，所述的油液抽取裝置包括自吸泵、豎向氣缸及第二電磁換向閥，自吸泵的下端連接有回油管和吸油管，回油管和吸油管連通，回油管連接至收集油箱；豎向氣缸設在稱重箱的正上方，豎向氣缸的豎向活塞杆的下端連接有油管固定塊，吸油管卡裝在油管固定塊中，吸油管的下端連接有吸油頭；第二電磁換向閥的進口端連接有第二進氣管，第二進氣管的另一端連接有第二氣體發生器，第二電磁換向閥的左出口端通過下端氣管與豎向氣缸的下缸連通，第二電磁換向閥的右出口端通過上端氣管與豎向氣缸的上缸連通。
作為優選，所述的活塞輸油裝置包括底座、雙軸復動活塞缸、第一單向閥、排油管、第二單向閥、油箱吸油管、第三單向閥、第四單向閥；雙軸復動活塞缸固定安裝在底座的上端面，雙軸復動活塞缸的左右兩端分別穿裝有活塞杆，雙軸復動活塞缸的內腔中滑動穿裝有沿內腔長度方向滑動的活塞，兩個活塞杆分別對應固定連接在活塞的左右兩側；雙軸復動活塞缸靠近左端的側壁設有與內腔連通的左油孔，左油孔通過管路與第一單向閥的進油口和第二單向閥的出油口均連通，第一單向閥的出油口通過排油管連接至第二截止閥的進口端，第二單向閥的進油口通過油箱吸油管連接至儲油油箱；雙軸復動活塞缸靠近右端的側壁設有與內腔連通的右油孔，右油孔通過管路與第四單向閥的進油口和第三單向閥的出油口均連通，第四單向閥的出油口通過排油管連接至第二截止閥的進口端，第三單向閥的進油口通過油箱吸油管連接至油箱；底座的上端面設有伺服電機，伺服電機和雙軸復動活塞缸之間的底座的上端面固定安裝有電動滑臺，電動滑臺上安裝有與雙軸復動活塞缸的活塞杆平行設置的絲槓，絲槓上套裝有滑塊，滑塊設有與絲槓匹配的內螺紋，與滑塊對應的雙軸復動活塞缸的活塞杆上固定套裝有第一支架，滑塊和雙軸復動活塞缸的活塞杆通過第一支架固定連接；電動滑臺一側的底座上固定安裝有與絲槓平行的光柵，光柵的滑動觸頭與電動滑臺的滑塊通過第二支架固定連接。
工作過程：
當校準質量流量計時採用稱重法原理，將恆溫油箱中的液體調至實驗溫度，由恆溫油箱油泵運轉供油，三通調節閥調節實驗管路中的液體流量，並將分流出去的液體經過變溫出油管進入換熱器的殼體內部與實驗管路中液體進行熱交換，這樣能夠在實驗管路中液體質量非常小時保證其溫度可調且穩定（即實驗液體依次流經恆溫油箱油泵、三通調節閥、第一截止閥、換熱器、被檢流量計；用於熱交換的液體依次流經恆溫油箱油泵、三通調節閥、變溫出油管、換熱器、變溫回油管）。經過溫度和流量調節的液體經過被檢流量計，滿足其對微小流量及變溫的實驗要求，液體進入機械換向閥經旁通流入收集油箱（收集油箱和恆溫油箱可以為同一個油箱）。當換向時，壓縮氣體依次經第一進氣管、第一電磁換向閥、左側氣管進入橫向氣缸的左缸，橫向氣缸的活塞向右移動，橫向活塞杆拉著驅動軸向右移動，機械換向閥切至右位換入狀態，液體沿柔性的稱重油管進入稱重箱，經過稱重油管下端的細徑噴嘴流速增加實現線流。當機械換向閥需要換向時，壓縮氣體依次經第一進氣管、第一電磁換向閥、右側氣管進入橫向氣缸的右缸，橫向氣缸的活塞向左移動，橫向活塞杆拉著驅動軸向左移動，機械換向閥切至左位換出狀態，液體經旁通流入收集油箱，機械換向閥左缸中的氣體依次經左側氣管、第一電磁換向閥、引氣管，最後從引氣管的出氣口排出，引氣管的出氣口將換出時產生的氣流吹動柔性的稱重油管，稱重油管擺動擺動至稱重箱的內壁，通過細徑噴嘴與稱重箱的內壁的接觸消除細徑噴嘴的掛壁，提高稱重、換向精度。稱重完成後，啟動液體抽取裝置，壓縮氣體依次通過第二進氣管、第二電磁換向閥、上端氣管進入豎向氣缸的上缸，豎向活塞杆向下移動，油管固定塊帶動吸油管向下移動，吸油管下端的吸油頭進入稱重箱的底部時，自吸泵開始吸油，液體經吸油管、回油管最後進入收集油箱（收集油箱和恆溫油箱可以為同一個油箱）；吸油結束後壓縮氣體依次通過第二進氣管、第二電磁換向閥、下端氣管進入豎向氣缸的下缸，豎向活塞杆向上移動，將吸油管從稱重箱中拉出，自吸泵停止吸油。
當校準容積式和速度式流量計時採用容積法原理，關閉第一截止閥，打開第二截止閥，啟動活塞輸油裝置。伺服電機按照設定速度在設定行程範圍內正反向均勻重複轉動，伺服電機驅動滑臺上的滑塊及活塞按照相應速度在設定行程範圍內勻速往復運動，活塞推動活塞缸內液體經過單向閥排出，液體依次流過第二第二截止閥、換熱器、被檢流量計、機械換向閥（此時機械換向閥處於左位換出狀態），最後經旁通流入收集油箱（收集油箱和恆溫油箱可以為同一個油箱）。如果需要保持液體的溫度，活塞輸油裝置啟動的同時，啟動恆溫油箱油泵，用於熱交換的液體依次流經恆溫油箱油泵、三通調節閥、變溫出油管、換熱器、變溫回油管。
其中當活塞向左運行時，雙軸復動活塞缸的左腔排油右腔吸油，左腔中的液體依次經過第一單向閥、排油管、被檢流量計、機械換向閥，最後經旁通流入收集油箱；恆溫油箱中的液體依次經過油箱吸油管、第三單向閥到達雙軸復動活塞缸的右腔。到達左側設定位置後滑臺、滑塊和活塞自動向反方向切換運行，此時右腔排油左腔吸油，右腔中的液體依次經過第四單向閥、排油管、被檢流量計、機械換向閥，最後經旁通流入收集油箱；恆溫油箱中的液體依次經過油箱吸油管、第二單向閥到達雙軸復動活塞缸的左腔。既活塞一邊腔體排油的同時另一腔體吸油，實驗為連貫進行過程，所以效率高，此外活塞缸兩齣口安裝的單向閥會根據活塞運動方向自行啟閉，因此無需人工操作，使用便利。
以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。