專利名稱：液體流量換向器及換向誤差確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置或其他需快速切換液體流向的液體流量換向器及其誤差確定方法。
目前切換液體流向有以下三種結(jié)構(gòu)1、活塞式換向以活塞左右移動(dòng)位置改變液體流向。其缺點(diǎn)是換向造成液流變化，不穩(wěn)定，由于改變活塞位置需要切換開(kāi)關(guān)、電磁閥，造成換向誤差較大。
2、稱之為“褲叉”的裝置來(lái)回運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)流體換向，由于“褲叉”裝置較大，所需推力就大，這樣不易快速推動(dòng)，因此使“褲叉”前進(jìn)后退時(shí)間長(zhǎng)，兩者時(shí)間不可能完全一致，由于兩者時(shí)間絕對(duì)值大，因此其時(shí)間差值亦較大，因此會(huì)給流量標(biāo)準(zhǔn)裝置帶來(lái)系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。
3、“褲叉”不動(dòng)而導(dǎo)嘴左右旋轉(zhuǎn)一定角度的換向裝置。94238901.8專利就是這種換向器，其缺點(diǎn)是經(jīng)導(dǎo)嘴液體流速不恒定，并且對(duì)“褲叉”有沖擊效應(yīng)。因而現(xiàn)有技術(shù)在切換液流換向時(shí)都伴有液流對(duì)換向器的“液流沖擊”現(xiàn)象，由上述換向裝置而求得的換向誤差的方法精確度較差。
本發(fā)明目的是提供一種能消除切換液流換向時(shí)“液流沖擊”的液體流量換向器及換向誤差確定方法。
為此，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣來(lái)完成的液體流量換向器由構(gòu)架、噴嘴、換向漏斗組成，其特點(diǎn)是噴嘴置有一變噴嘴面積機(jī)構(gòu)，它由噴嘴出口的左右各置有一塊擋板，以及用于調(diào)節(jié)擋板左右移動(dòng)的調(diào)節(jié)螺桿組成，用于調(diào)節(jié)噴嘴出口處面積，以使換向時(shí)液體流速恒定。換向漏斗為一“褲叉”式分流尖劈換向漏斗，它包括漏斗、滑塊及導(dǎo)軌，漏斗與一滑塊固定連接，滑塊下端置于導(dǎo)軌上，滑塊中心處置有一以劈式通過(guò)流注的分流尖劈，尖劈上端緊靠噴嘴擋板，滑塊通過(guò)電機(jī)、鹵輪及與其嚙合的齒條傳動(dòng)，在構(gòu)架上噴嘴中心線的兩側(cè)各置有換向撞塊，以切換液體流量左右換向。
本發(fā)明的換向誤差確定方法步驟1、使流量校準(zhǔn)設(shè)備換向入口液體流速恒定；2、以長(zhǎng)校準(zhǔn)時(shí)間校準(zhǔn)(可以是40秒或是10秒)，測(cè)得校準(zhǔn)時(shí)間t0及質(zhì)量M0(或容積V0)計(jì)算該時(shí)流量(流率)q0(或Q0)；3、以短時(shí)間t1作流量校準(zhǔn)(1)短時(shí)間校準(zhǔn)時(shí)間t1應(yīng)滿足二個(gè)條件①小于長(zhǎng)校準(zhǔn)時(shí)間，為長(zhǎng)校準(zhǔn)時(shí)間的20％；②t1絕對(duì)值＜2秒(2)短校準(zhǔn)時(shí)間流出液體質(zhì)量(或容積)應(yīng)用小量桶計(jì)量，其測(cè)量的不確定度小于(或近似等于)所欲達(dá)到的校準(zhǔn)的總的相對(duì)不確定度δq乘以此小量桶容量；4、運(yùn)用下式計(jì)算該次換向誤差mksmks＝m1-t1q0由n次(n可為n≥10)短時(shí)間校準(zhǔn)可得n個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)mks……mksn。
5、計(jì)算平均值m-ks=Σi=1nmksin]]>
6、計(jì)算換向隨機(jī)不確定度ϵmnke*=tα·Σi=1n(mksi-mks)2n-1]]>式中tα為學(xué)生氐分布的置信限，與置信概率及次數(shù)n有關(guān)，7、由以下公式算出質(zhì)量流量q=m-m-kst]]>mks用于正式流量校準(zhǔn)中測(cè)得質(zhì)量流量之修正，εmnke*用于計(jì)算流量不確定度或根據(jù)要求之流量不確定度反過(guò)來(lái)確定質(zhì)量流量(或容積)之大小，即m=ϵmnke*δq2-δt2-δs2]]>本發(fā)明液體流量換向器實(shí)施例結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為液體流量換向器結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1所示，它由構(gòu)架、噴嘴、換向漏斗組成，噴嘴置有一個(gè)變噴嘴面積機(jī)構(gòu)，它由噴嘴1出口的左右各置有一塊擋板3，以及用于調(diào)節(jié)擋板3左右移動(dòng)的調(diào)節(jié)螺桿2組成，變噴嘴面積機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)噴嘴出口處面積以使換向時(shí)液體流速恒定。換向漏斗為一“褲叉”式分流尖劈換向漏斗，它包括漏斗6、滑塊7及導(dǎo)軌9組成，漏斗6與一滑塊7固定連接，滑塊下端置于導(dǎo)軌9上，滑塊中心處置有一以劈式通過(guò)流注的分流尖劈4，尖劈上端緊靠噴嘴擋板3，滑塊通過(guò)電機(jī)15、齒輪14及與其嚙合齒條8傳動(dòng)，在噴嘴1中心線兩側(cè)的構(gòu)架13上各置換向撞塊5，改變尖劈方向。以切換液體流量換向時(shí)換向尖劈來(lái)回通過(guò)流注中心時(shí)，作為計(jì)時(shí)開(kāi)始與結(jié)束。圖1中12為貯液池。
換向工作過(guò)程操作如下說(shuō)明1、通過(guò)變噴嘴面積螺桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)噴嘴出口截面積
2、通過(guò)試驗(yàn)臺(tái)管路中流量計(jì)及調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，調(diào)至所欲校準(zhǔn)流量，這時(shí)換向漏斗在左面極限位置，如圖1中點(diǎn)劃線所表示。
3、起動(dòng)可逆電動(dòng)機(jī)15勻速運(yùn)行，帶動(dòng)齒輪14及與其嚙合的齒條8，使滑塊7在導(dǎo)軌9上滑行，帶動(dòng)換向漏斗向右勻速通過(guò)噴嘴出口流注，在尖劈4通過(guò)流注中心時(shí)，計(jì)時(shí)儀器接通計(jì)時(shí)，在分流尖劈完全離開(kāi)流注，即碰到撞塊5時(shí)，斷開(kāi)電機(jī)。
4、在液流流出一定時(shí)間后，反向接通電機(jī)，使換向漏斗向左通過(guò)流注，在分流尖劈通過(guò)流注中心時(shí)，斷開(kāi)計(jì)時(shí)，并在分流尖劈完全離開(kāi)流注時(shí)，即碰到左面撞塊5發(fā)出信號(hào)斷開(kāi)電機(jī)。
5、作一次相同流量校準(zhǔn)時(shí)重復(fù)程序1-4。
分流尖劈正向到流注中心計(jì)時(shí)及反向到流注中心斷開(kāi)計(jì)時(shí)，這段時(shí)間為校正時(shí)間，流體在這段時(shí)間中流入桶10內(nèi)，由稱重裝置11稱得重量，則
如果短時(shí)間校準(zhǔn)，則是使分流尖劈快速來(lái)回則校準(zhǔn)時(shí)間縮短，利用這一換向器及方案中所述的換向誤差確定方法就能得質(zhì)量流量或容積流量，求得換向隨機(jī)不確定度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用分流尖劈的切入流注能夠消除沖擊效應(yīng)的影響，所提出換向誤差確定方法精度極高。
權(quán)利要求
1.一種液體流量換向器，它由構(gòu)架、噴嘴、換向漏斗組成，其特征在于噴嘴置有一個(gè)變噴嘴面積機(jī)構(gòu)它由噴嘴(1)出口處左右各置有一塊擋板(3)以及調(diào)節(jié)擋板(3)左右移動(dòng)的調(diào)節(jié)螺桿(2)組成，變噴嘴面積機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)噴嘴出口處面積，以使換向時(shí)液體流速恒定；換向漏斗為一“褲叉”式分流尖劈換向漏斗，它包括漏斗(6)、滑塊(7)、及導(dǎo)軌(9)，漏斗(6)與一滑塊(7)固定連接，滑塊下端置于導(dǎo)軌(9)上，滑塊(7)中心處置有一個(gè)以劈式通過(guò)流注的分流尖劈(4)，尖劈上端緊靠噴嘴擋板(3)、滑塊(7)通過(guò)電機(jī)(15)、齒輪(14)及與其嚙合的齒條(8)傳動(dòng)，在噴嘴(1)中心線兩側(cè)的構(gòu)架(13)上各置有換向撞塊(5)，以切換液體流量左右換向。
2.一種換向誤差確定方法，其步驟如下(1)使流量校準(zhǔn)設(shè)備換向入口液體流速恒定；(2)以長(zhǎng)校準(zhǔn)時(shí)間校準(zhǔn)(可以是40秒或10秒)，測(cè)得校準(zhǔn)時(shí)間t0及質(zhì)量M0(或容積V0)計(jì)算該時(shí)流量(流率)q0(或Q0)；(3)以短時(shí)間t1作流量校準(zhǔn)①短時(shí)間校準(zhǔn)時(shí)間t1滿足二個(gè)條件a、小于長(zhǎng)校準(zhǔn)時(shí)間，為長(zhǎng)校準(zhǔn)時(shí)間的20％；b、t1絕對(duì)值＜2秒。②短校準(zhǔn)時(shí)間流出液體質(zhì)量(或容積)應(yīng)用小量桶計(jì)量，其測(cè)量的不確定度小于(或近似等于)所欲達(dá)到的校準(zhǔn)的總的相對(duì)不確定度δq乘以此小量桶容量；(4)運(yùn)用下式計(jì)算該次換向誤差mksmks＝m1-t1g0由n次(n可為≥10)短時(shí)間校準(zhǔn)可得n個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，mks……mksn(5)計(jì)算平均值m-ks=Σi=1nmksin]]>(6)計(jì)算換向隨機(jī)不確定度ϵmnke=tα·Σi=1n(mksi-m-ks)2n-1]]>式中tα為學(xué)生氐分布的置信限，與置信概率及次數(shù)n有關(guān)。(7)由以下公式算出質(zhì)量流量q=m-m-kst]]>mks用于正式流量校準(zhǔn)中測(cè)得質(zhì)量流量之修正。εmnke*用于計(jì)算流量不確定度或根據(jù)要求之流量不確定度反過(guò)來(lái)確定質(zhì)量流量(或容積)之大小，即m=ϵmnke*δq2-δt2-δs2]]>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體流量換向器及換向誤差的確定方法,其特點(diǎn)是:噴嘴上置有一個(gè)變噴嘴面積機(jī)構(gòu),以使換向時(shí)液體流速恒定。換向漏斗為一“褲叉”式分流尖劈換向漏斗,利用分流尖劈的切入流注能夠消除沖擊效應(yīng)影響;本發(fā)明的另一特點(diǎn)是使流量校準(zhǔn)設(shè)備在恒定流量下運(yùn)行,利用長(zhǎng)、短時(shí)間校準(zhǔn)計(jì)算出換向隨機(jī)不確定度,本方法可適用于重量法及容積法,其步驟要點(diǎn)適用于動(dòng)態(tài)法求得動(dòng)態(tài)誤差。
文檔編號(hào)F15C3/00GK1243205SQ9811097
公開(kāi)日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1998年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月23日
發(fā)明者王家宜 申請(qǐng)人:王家宜