專利名稱：間接式液體質量流量計量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種間接測定液體質量流量的計量裝置。
目前，散裝液體如油類、酒類等，在生產過程或商務往來中的計量方法多采用靜態檢尺計量、稱重計量及流量儀表計量等，比較先進的是采用流量儀表加系數補償定量控制型計量，即使用流量儀表計量液體的容積，用人工測定液體的密度，然后置入固定的補償系數，由運算部分按規定的數字模型運算，當計量達到預定值后由管道上的控制元件進行定量控制。這種計量方法由于是人工測得溫度或密度后，另附加補償系數，再一同置入運算程序中，其計量準確度較低，穩定性、抗干擾性較差。另外，在液體由大容器向外排卸過程中為了避免氣體對計量的影響，液體在將要卸空時，需將剩余的液體置入一個小容器內進行二次計量，其操作程序繁雜，而且對設備造成不必要的浪費。
本實用新型的目的就在于提供一種計量準確度高、穩定性強、抗干擾性強、不受氣體影響的液體質量流量計量裝置。
液體質量流量計量裝置是由手動閥、泵、平衡管、測溫元件、過濾器、平衡逆止閥、液氣分離器、流量表(一次儀表)、單向閥、計量操作儀組成。
該計量裝置所依據的數學模型△M＝Pt.△V，其中Pt按式Pt＝P20－γ(t－20)計算，式中Pt代表液體密度；P20為液體標準密度，不同的液體其P20值不同，P20可由計量操作儀上的鍵盤置入機內；t代表液體的溫度；γ代表溫度補償系數，P20與γ值的對照表可存入機內，由軟件進行自動查找；△V為流量表在計量過程中所發出的每一脈沖所代的體積量，不同口徑的流量表，△V不同，該值由鍵盤置入計量操作儀內。
在計量裝置工作時，液體壓力推動流量表轉動，發出一串脈沖信號，脈沖信號直接傳入計量操作儀，同時，測溫元件測得液體溫度t也傳入計量操作儀，在計量操作內計算出液體的Pt，根據Pt、△V計算出△M，每一脈沖計量操作儀進行一次運算，將△M累計，得到M＝∑ΔM，當M值同計量操作儀內預置的定量值相等時，計量操作儀即發出關機信號，整個計量裝置停止工作。
液體質量流量計量裝置安裝在液體的輸送管路上，泵與過濾器、平衡逆止閥、液氣分離器及流量表(一次儀表)串聯在管路上，整個計量裝置的開啟與關閉均由計量操作儀控制。操作者可由計量操作儀的鍵盤將命令輸入到機內，然后按下啟動按鈕，泵即開始啟動。當泵啟動后，液體在管道內開始流動，液體首先通過過濾器進行過濾，接著平衡逆止閥在液體壓力作用下開啟，液體再流經液氣分離器，將液體內混入的氣體分離出去，以避免氣體對計量結果的影響，然后液體通過流量表，推動流量表轉動，使單向閥開啟。測溫元件按裝在泵后的管道上，對液體溫度進行測定。計量操作儀與測溫元件和流量表(一次儀表)相聯接，對溫度流量信號隨時進行運算處理，其結果直接顯示在液晶顯示器上。當所顯示的數值達到預置的定量值時，計量儀表自動發出關機信號，泵停止運轉，計量過程停止。在泵的電機關閉后，平衡逆止閥的閥芯受到彈簧及平衡管傳來的液位壓力的作用而關閉，同時出口端的單向閥也自動關閉，從而保持管道內始終充滿液體。如果液體中含有氣泡，經過液氣分離器后，能將其中的氣體排出，而不影響計量的準確度。
計量操作儀是以單片微型計算機MCS－51系列中80C31為核心組成的微型計算機系統，電路全部采用CMOS芯片，因而其整個系統抗干擾、抗惡劣條件較強，穩定性好。并且具有標準的RS－232接口和大屏幕液晶顯示器接口，可以在大屏幕上直接向用戶提供計量情況。
本實用新型同已有技術相比，由于采用了全溫度范圍內密度跟蹤，因而其計量準確，計量結果不再需要考慮溫度的影響，省去了繁雜的換算過程，提高了工作效率，降低了勞動強度。由于采用了液氣分離器，能將混入液體內的氣體分離出去，因而使液體的裝卸過程一次即可完成，且不影響計量準確度。另外，計量操作儀還可配接大屏幕顯示器，直接向用戶指示計量情況。
附
圖1為液體質量流量計量裝置系統結構示意圖。
計量操作儀(11)是由微處理機組成的中央處理單元，它具有啟停泵(3)、預置定量、計算、顯示、打印、儲存等功能。當操作者由計量操作儀(11)的鍵盤將命令輸入到機內后，即可按下啟動按鈕泵(3)開始轉動，液體由儲蓄罐(1)開始向外排卸，液體先經過過濾器(6)過濾，在液體壓力作用下平衡逆止閥(7)開啟，液體流經液氣分離器(8)將氣體排出，同樣由于液壓的作用，流量表(9)開始轉動，單向(10)開啟，整個裝置開始工作。測溫元件(5)和流量表(9)不斷將溫度流量信號送入計量操作儀(11)內，由其按規定的數學模型進行運算處理，并將結果顯示在液晶顯示器上，將所顯示的數值與預置的定量相等時，計量操作儀(11)自動發出關機信號，泵(3)停止運轉，計量過程停止。
手動閥(2)的作用是必要時用來切斷液體輸送管道的通路。
平衡管(4)主要用于傳遞儲蓄罐(1)內的液體壓力使平衡逆止閥(7)可靠地關閉。
測溫元件(5)為Pt100鉑電阻溫度計，它與計量操作儀(11)相聯接，隨時測量液體溫度送入計量操作儀(11)進行處理。
流量表(9)主要用于對液體體積進行計量。它在轉動時能夠送出一串脈沖信號，每一脈沖信號表示一定的體積量△V，稱之為脈沖當量，每一流量表的脈沖當量是不相同的，使用前均需進行檢定，標定出每一塊流量表的脈沖當量。流量表(9)將脈信號送計量操作儀(11)進行處理。
單向閥(10)使液體只能向一個方向流動，因單向閥(10)的開啟需一定的壓力，這樣使管道中始終充滿液體，保證了計量的準確度。
計量操作儀(11)主要功能是，依照數學模型M＝∑ρt·△V進行各種算術運算和邏輯運算。它具有兩種操作方式，編程方式和計量方式。計量方式可進行各種正常預置定量、開機、關機、累計、打印、日期置入、參數檢查等操作；編程方式需置入密碼，可將流量表(9)的脈沖當量、液體的標準密度、裝置的余量等參數預置到機內，并可隨時修改，還可用以標定流量表(9)的脈沖當量。
圖2為平衡逆止閥(7)的結構圖。
當具有較大壓力的液體由入口進入閥內后，液體的壓力推動閥芯(12)向上移動，液體即可通過平衡逆止閥(7)，由出口流出。當液壓泵(3)停止轉動時，液壓減小，閥芯(12)依靠彈簧(13)以及平衡管(4)傳來的液面壓力的共同作用向下移動，平衡逆止閥(7)關閉。不管儲蓄罐(1)內液位的高低，由于彈簧(13)和平衡管(4)內液壓的共同作用，平衡逆止閥(7)都能可靠的關閉。
圖3為液氣離器(8)的結構圖。
圖4為液氣分離器(8)的A－A剖面圖。
當液氣混合體進入液氣分離器(8)，先經過分流板(14)將混合體中大的氣泡分離成小的氣泡，然后經過平流板(15)將液體中的小氣泡破碎，氣體上升從排氣孔(16)排出。氣體排出后，液面上升，由于浮力使浮球(17)上升。通過連桿機構(19)帶動小閥芯(20)上升，將大閥芯(22)的泄壓孔(21)封住，并將大閥心(22)上推，使大閥芯(22)上的膠皮(24)卡在排氣孔(16)上，這樣大閥芯(22)的大部分直接和大氣接觸，只有一小部分面積受到液氣分離氣(8)內的較大氣壓作用而大閥芯(22)的整個底部都受到液氣分離器(8)里較大氣壓的作用，由于壓強相等，大閥芯(22)底部的受力面積比頂部大，使大閥芯(22)的頂部通排氣孔(16)越壓越緊，從而保證排氣孔(16)不向外排液體和氣體，液體從管(18)流出。當氣體在液氣分離器內集聚到一定的壓力時液面開始下降，由于浮球(17)的自重從而帶動小閥芯(20)下降，使大閥芯(22)和固定板(23)之間的密封腔室的氣壓通過泄壓孔(21)泄壓，而大閥芯的外圍仍受到大氣壓的作用，由于上下面壓差的不相等，使大閥芯(22)迅速下降，氣體從排氣孔(16)排出。
權利要求1.一種間接地測定液體質量流量的計量裝置，該裝置包括由泵(3)、流量表(9)和計量操作儀(11)組成的基本管路流量測定裝置，其特征是在基本測定管路上又串聯安裝了測溫元件(5)、過濾器(6)、平衡逆止閥(7)，液氣分離器(8)和單向閥(10)。
2.根據權利要求1所述的液體質量流量計量裝置，其特征是所說的測溫元件(5)和流量表(9)與計量操作儀(11)相聯接。
3.根據權利要求2所述的液體質量流量計量裝置，其特征是在平衡逆止閥(7)上裝有平衡管(4)。
4.按照權利要求2所述的液體質量流量計量裝置，其特征在于所說的計量操作儀(11)內的電路全部采用CMOS芯片。
專利摘要一種用于測量液體質量流量的計量裝置。該計量裝置安裝在液體的輸送管道上，在以往體積計量的基礎管路上，增加了平衡逆止閥、液氣分離器和單向閥等部件，采用單片微型計算機對液體實行溫度跟蹤、密度補償，從而完成對液體的質量計量。其計量結果不須考慮液體溫度及所混入氣體的影響，計量準確度可達0.2級，且一次即可完成液體的裝卸過程。另外該計量裝置還可配接大顯示器，直接向用戶指示計量情況。
文檔編號G01F1/76GK2105050SQ91221518
公開日1992年5月20日 申請日期1991年8月16日 優先權日1991年8月16日
發明者黃文煥, 邵英, 肖平, 于家政, 葉雍劍 申請人:煙臺計量儀表廠