機械流量計流量檢驗系統的製作方法
2023-05-13 11:14:01
機械流量計流量檢驗系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供的機械流量計流量檢驗系統，包括被測流量計檢驗臺、氣源流量調節管路和電控組，其中的氣源流量調節管路上連接有精密調壓器、流量調節閥和流量感應部，電控組由中央控制單元和中央控制單元連接的採集通道、控制通道和量值及曲線圖顯示通道組成，其中的採集通道包括採集流量感應部的流量採集通道、採集壓差傳感器的壓損採集通道、採集葉輪轉速檢測部的葉輪轉速採集通道。本技術方案能夠有效的探知被測流量計內部存在傳動阻力的各運轉環節可能影響流量計運轉以至對流量計量的影響程度。
【專利說明】機械流量計流量檢驗系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是氣體流量計流量檢驗裝置，尤其涉及的是機械氣體流量計流量檢驗裝置。
【背景技術】
[0002]機械氣體流量計，主要包括有渦輪型流量計和腰輪型氣體流量計，它們因具有運行平穩、準確度高、重複性好、易於安裝和維修、安全可靠、使用壽命長等技術優點，成為燃氣貿易計量及量值傳遞廣泛使用的計量器具，大量應用於石油、化工、電力、鍋爐等工業或城市燃氣的計量上。
[0003]目前，現有流量計性能檢測裝置普遍為校準檢定裝置，用於檢測、衡量流量計流量計量的準確性。現有技術中缺少反應內部運轉計量部件間配合關係、對加工工藝的設計及實際加工水準和工序過程控制等狀態的運轉性能的測定設備，因此，大多數結構上和運轉性能方面的問題難以被發現，只知問題的表現，難以獲知產生問題的具體技術原因，如，由於流量計產品結構中，傳動阻力分布極為複雜，無法探知流量計內部各配合環節存在的傳動阻力對流量測量的影響範圍和程度，阻礙了產品修善工作，更無法為技術改進、更新的實施確定可行的設計方向。另外，對於小流量型產品，由於葉輪轉子轉速較快，在其轉動慣性帶動下，某些小的傳動阻力的存在就很容易被遮掩，就會出現旋轉測試性能相近、甚至合格，但實際小流量特性相差較大、小流量示值誤差不合格的產品。
【發明內容】
[0004]本實用新型的發明目的在於提供一種能夠探測流量計內部各運轉環節存在傳動阻力對計量影響的程度和範圍的機械流量計流量檢驗系統。本實用新型提供的機械流量計流量檢驗系統技術方案，其主要技術內容是:一種機械流量計流量檢驗系統，包括被測流量計檢驗臺、氣源流量調節管路和電控組，被測流量計定位設置在檢驗臺上，被測流量計輸入口端與氣源流量調節管路相連通，連通位設有壓差傳感器，葉輪處設有葉輪攝像部和葉輪轉速檢測部，字輪攝像部攝取字輪運轉，氣源流量調節管路上連接有精密調壓器、流量調節閥和流量感應部，電控組由中央控制單元和中央控制單元連接的採集通道、控制通道和量值及曲線圖顯示通道組成，其中的採集通道包括採集流量感應部的流量採集通道、採集壓差傳感器的壓損採集通道、採集葉輪轉速檢測部的葉輪轉速採集通道，輸入葉輪攝像部和字輪攝像部的視頻採集通道，控制通道包括有電控閥控制通道和流量調節閥控制通道。
[0005]通過本實用新型公開的機械流量計流量檢驗系統，能夠有效的探知被測流量計內部存在傳動阻力的各運轉環節可能影響流量計運轉以至對流量計量的影響程度，協助修正操作人員和技術人員確定問題產生的方位、影響程度大小和影響是否是持續性的，為產品的修正操作和可行的技術改進、更新提供明確的方向。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的被測流量計檢驗臺和氣源流量調節管路的結構示意圖。
[0007]圖2是電控組的電路結構框圖。
[0008]圖3至圖6分別是因傳動阻力存在位不同而產生的不同時間轉速曲線圖。
【具體實施方式】
[0009]本實用新型公開的機械流量計流量檢驗系統，如圖1和圖2所示，本系統的基本組成包括被測流量計檢驗臺、氣源流量調節管路和電控組。本技術方案並不限定被測流量計檢驗臺的具體構成，以下僅出於清楚理解本技術方案的目的，這一具體檢驗臺為例來說明技術內容。本被測流量計檢驗臺的優點是能夠適合不同口徑和大小型號的流量計定位設置，它具有相應的高度調節機構、橫向行程調節壓緊固定機構，將被測流量計10輸入埠與檢驗臺的流量接口上的密封壓頭8密封壓合，使被測流量計10的葉輪腔與氣源流量調節管路相連通，在檢驗臺上準確定位。密封壓頭8上設置有壓差傳感器9。被測流量計10定位後，字輪攝像部11攝取被測流量計的字輪部12的運轉視頻，葉輪攝像部14視頻攝取範圍為葉輪13，藉助安裝在橫向行程調節壓緊固定機構16上、向葉輪13探伸設有葉輪轉速檢測部，所述的葉輪轉速檢測部可以有多種選取方式，本實施例中選用中的是對葉輪13運轉無影響的紅外光纖傳感器18。
[0010]所述的氣源流量調節管路是將氣源輸送至被測流量計的氣流連通管路，如圖1所示，該管路上連接有管閥15、一級調壓過濾器1、精密調壓器2、壓力表3、流量調節閥4和流量感應部5。本實施例結構中，還設有一路設有風機6的供氣管路，兩管路並接至三通閥7，由三通閥7選擇連接至檢驗臺流量接口。供氣管路為被測流量計空跑磨合驅動氣路，氣源流量調節管路則是檢驗被測流量計內部機構運轉狀態以及始動流量的調節氣路。
[0011]所述的電控組的核心為中央控制單元，各採集通道、控制通道和顯示通道與中央控制單元相連，該中央控制單元選用方便控制編程的可編程控制器。所述的採集通道包括:採集自流量感應部5的流量採集通道，採集自壓差傳感器9的壓損採集通道，採集自葉輪轉速檢測部的葉輪轉速採集通道，另外，字輪攝像部11和葉輪攝像部14連接作為PC機視頻採集通道，在PC機顯示器上實時顯示運轉視頻畫面，便於檢測人員監控觀察；中央控制單元在獲取葉輪轉速、壓差、流量等採集信息後，經數據處理和圖像處理，尤其是獲得的流量值、時間壓損曲線圖、時間轉速曲線圖等，經由PC/PPI電纜送入PC機顯示器上，實時顯示曲線圖信息，即PC機還是經PC/PPI電纜與中央控制單元連接的，成為量值、曲線圖和監視視頻的顯示通道。所述的控制通道包括電控閥控制通道和流量調節閥控制通道，電控閥控制通道主要包括檢驗臺工裝夾具控制通道埠，還包括三通閥控制通道埠 ；流量調節閥控制通道包括流量模擬量調節通道埠和流量點動量調節通道埠，由流量模擬量調節埠通道輸出量連接粗調節流量調節閥4，再通過點動量調節埠通道中的對流量調節閥實施點動微流量調節控制。
[0012]本技術方案提出了對被測流量計始動流量的檢測。所謂的「始動流量」是驅動被測流量計克服內部阻力連續運轉的最小氣流流量，在這一最小流量下，葉輪或轉子旋轉能夠一直傳遞至字輪部末位字輪，並保證末位字輪能連續旋轉一周以上，是被測流量計克服傳動阻力連續運轉的流量值。該流量值越小，說明表內阻力越小、靈敏度越高、小流量性能越佳，據此可設計流量線性工作範圍寬、量程大的流量計，「始動流量」是考察流量計性能的一重要技術指標。中央控制單元經由流量調節閥控制通道粗調以及點動細調調節流量調節閥4，監測字輪部和葉輪視頻顯示，最終調節得到符合始動流量定義的流量值。
[0013]調定一給定流量驅動被測流量計，各運轉環節逐一克服內部阻力向字輪部12傳遞運轉，中央控制單元經壓差採集通道和葉輪轉速採集通道獲得的信號，經處理獲得對應的時間壓損曲線圖和時間轉速曲線圖，隨著傳動環節逐級向後傳遞及嚙合位置的變化，傳動阻力也發生對應的變化，時間轉速曲線圖產生不同波動圖像，依據給定流量值、葉輪/轉子至計數部的傳動時間、在某時間段出現的轉速曲線波動狀況，即可分析、判斷被測流量計中阻力集中的傳動環節所在，提供有針對性的判斷依據，據此可實施改進設計，如提高部件精度、改善裝配工藝等，提高流量計的精度和質量。下面僅以四份具體時間轉速曲線圖為例來說明如何判斷被測流量計運轉問題:圖3所示的是流量計剛開始運轉的曲線圖，由其轉速波動間隔周期短且均勻的現象看，說明內部阻力較近於初始端齒輪傳動環節，技術人員就可把分析重點鎖定在機芯部位；圖4所示的是被測流量計運行了一段時間的曲線圖，由其持續一段時間從均勻波動突然出現了較大幅度變化的曲線波形來看，突變阻力存在於中部以後的傳動環節處，技術人員可把分析重點鎖定在字輪部環節；如圖5所示曲線，應當是經過一段磨合運轉後逐漸消除傳動齒輪的毛刺，從而使波動幅度逐漸減小；如圖6所示曲線，曲線波動平緩且周期長，可知該被測流量計的內部阻力比圖3所示的被測流量計小的多。
【權利要求】
1.一種機械流量計流量檢驗系統，包括被測流量計檢驗臺、氣源流量調節管路和電控組，被測流量計定位設置在檢驗臺上，被測流量計輸入口端與氣源流量調節管路相連通，其特徵在於連通位設有壓差傳感器，葉輪處設有葉輪攝像部和葉輪轉速檢測部，字輪攝像部攝取字輪運轉，氣源流量調節管路上連接有精密調壓器、流量調節閥和流量感應部，電控組由中央控制單元和中央控制單元連接的採集通道、控制通道和量值及曲線圖顯示通道組成，其中的採集通道包括採集流量感應部的流量採集通道、採集壓差傳感器的壓損採集通道、採集葉輪轉速檢測部的葉輪轉速採集通道，輸入葉輪攝像部和字輪攝像部的視頻採集通道，控制通道包括有電控閥控制通道和流量調節閥控制通道。
2.根據權利要求1所述的機械流量計流量檢驗系統，其特徵在於電控組中設有PC機，PC機經PC/PPI電纜與中央控制單元連接，字輪攝像部(11)和葉輪攝像部(14)連接作為PC機視頻採集通道。
3.根據權利要求2所述的機械流量計流量檢驗系統，其特徵在於PC機是經PC/PPI電纜與中央控制單元連接的曲線圖顯示通道。
4.根據權利要求1、2或3所述的機械流量計流量檢驗系統，其特徵在於葉輪轉速檢測部為紅外光纖傳感器(18)。
【文檔編號】G01F25/00GK204007806SQ201420445305
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】王俊芳, 遲勇, 潘書辰, 盧春祥, 江濤 申請人:丹東東發氣體測控儀器有限公司