一種用于流量測量的高速旋轉式分水儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于流量測量技術領域，涉及一種測量管道流量的裝置，尤其是能精確測 流用于率定電子流量計的裝置。
【背景技術】
[0002] 流量的精確測量對于水利、水電、化工、石油、水工建筑、農業及環境保護等國民經 濟各個領域十分重要。目前，電磁流量計，差壓流量計、超聲波流量計等現代的電子流量裝 置被廣泛的應用到管道流量測量中。這些裝置的基本原理均是將流量大小通過傳感器轉化 為電信號，再將電信號轉化為數字信號。但這些電子裝置在使用時間達到一定年限，或外界 環境發生變化時，其內設傳感器會發生偏移現象，因此必須采用其他更可靠、精度更高的測 量裝置對其進行率定。同時，在一些水力學實驗中，對流量測量的精確要求很高，而采用稱 重法測流量的原理最為簡單，測量參數最為直接，測量不確定性最小，因此這種方法被認為 是精度最高、不確定性最小的流量測量方法。在稱重法測流量中，兩個最重要的參數是水體 質量以及計流時間。而計流時間的精度與分水過程的切換速度直接相關，當流量較大時，普 通水流切換轉置受水流沖擊較大，難以快速切換水流。因此有待開發不受水流沖擊影響的 高速分水儀。
【發明內容】
[0003] 為了率定裝有傳感器的電子流量測量裝置，本發明提供了一種不僅能準確地測量 出管道恒定流下的流量，同時也能對電子流量測量裝置進行率定的基于靜態稱重法的流量 率定儀。
[0004] 本發明所采用的技術方案是：一種用于流量測量的旋轉式分水儀，包括四通鋼管、 后蓋板、后蓋板套筒、內筒、內筒連桿、齒輪和動力裝置；
[0005] 所述的四通鋼管的主管一端為進水口，另一端被后蓋板封閉，支管為兩個出水口， 進水口連接待測流的管道，一側出水口連接稱重水箱，另一側出水口連接排水溝；
[0006] 所述的內筒為一端密封、另一端開口的管套，在四通鋼管內部轉動，且外壁直徑與 主管內壁直徑緊密接觸，管套外壁開兩端半圓中間矩形的長孔；所述的內筒連桿是內筒轉 動的傳動裝置，其一端將內筒固定后蓋板內，另一端固定在齒輪中心，所述的內筒連桿穿過 后蓋板套筒，所述的后蓋板套筒設置在后蓋板與齒輪之間；所述的齒輪由動力裝置傳動。
[0007] 優選的，所述的動力裝置包括與齒輪咬合的齒桿和直線型高速氣缸；所述的直線 型高速氣缸是整個分水儀的動力裝置，采用空壓機給直線型高速氣缸供氣。
[0008] 優選的，所述的動力裝置為180度旋轉的高速氣缸，其齒輪直接轉動齒輪，所述的 高速氣缸是整個分水儀的動力裝置，采用空壓機給高速氣缸供氣。
[0009] 優選的，所述的直線型高速氣缸裝有兩個信號發生器，當氣缸推桿運動到一定位 置時發出信號。
[0010] 優選的，所述的180度旋轉的高速氣缸裝有兩個信號發生器，當180度旋轉的高速 氣缸運動到一定位置時發出信號。
[0011] 優選的，所述的后蓋板套筒與齒輪、內筒與后蓋板之間均設有軸承。
[0012] 優選的，所述的后蓋板套筒內部設有防止漏水止水環。
[0013] 優選的，所述的長孔所對應中心角小于180度，該孔用于連通四通鋼管的出水口。
[0014] 優選的，所述的長孔所對應中心角為160度。
[0015] 優選的，所述的內筒的材料選擇尼龍或聚四氟乙烯。
[0016] 本發明的有益效果是：一種用于流量測量的旋轉式分水儀，本發明的切換速度不 受水流大小影響，同時在大流量下依然可以快速切換，使時長測量更加精確，從而實現精確 測量。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明實施例的三維圖；
[0018] 圖2是本發明實施例的俯視圖；
[0019] 圖3是本發明實施例的右視圖；
[0020] 圖4是本發明實施例的正視圖；
[0021] 圖5是本發明實施例內筒三維圖；
[0022] 圖6是本發明實施例后蓋板套筒三維圖；
[0023] 圖7是本發明實施例內筒連桿結構圖；
[0024] 圖8是本發明實施例內筒孔與四通鋼管出口示意圖；
[0025] 圖9是本發明實施例四通鋼管A、B孔開度與內筒旋轉角度關系；
[0026] 圖10是本發明實施例的電磁流量計率定結果；
[0027] 圖中：1 一四通鋼管、2-后蓋板、3-后蓋板套筒、4一內筒、5-內筒連桿、6-軸承、 7一止水環、8-齒輪、9一齒桿、10-直線型尚速氣缸。
【具體實施方式】
[0028] 為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及實施例對本發 明作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明，并不 用于限定本發明。
[0029] 如圖1、圖2和圖3,一種用于流量測量的旋轉式分水儀，包括四通鋼管1、后蓋板 2、后蓋板套筒3、內筒4、內筒連桿5、軸承6、止水環7、齒輪8、齒桿9、直線型高速氣缸10。
[0030] 四通鋼管1主管（內壁直徑275mm) -端為進水口，另一端被被后蓋板2封閉，支 管（內壁直徑200_)為兩個出水口，進水口連接待測流的管道，一側出水口（A側）連接稱 重水箱，另一側出水口（B側）連接排水溝，同時鋼管內壁經機械打磨，摩擦系數很低。
[0031] 如圖5,本實施例使用尼龍內筒4,其為一端密封、一端開口的管套，在四通鋼管1 內部轉動，且外壁直徑略小于四通鋼管主管內壁直徑，外壁經機械打磨，摩擦系數很低。管 套外壁開兩端半圓中間矩形的長孔，且孔所對應中心角接近且小于180度（本案例以160 度為例），該孔用于連通鋼管出水口。內筒材料除尼龍外，亦可采用聚四氟乙烯材料，其耐磨 性更好，摩擦系數更低。
[0032] 如圖7，內筒連桿5是內筒4轉動的傳動裝置，其一端將內筒4固定后蓋板2內，另 一端固定在齒輪8中心，如圖6,所述的內筒連桿5穿過后蓋板套筒3,所述的后蓋板套筒3 設置在后蓋板2與齒輪8之間；所述的齒輪8由動力裝置傳動。后蓋板套筒3與齒輪8之 間、內筒與后蓋板之間均設有軸承6以減小轉動過程中的阻力。套筒內部安有止水環7,所 述的后蓋板套筒3內部設有防止漏水止水環7防止漏水。
[0033] 如圖4,直線型高速氣缸10是整個分水儀的動力裝置，采用空壓機給直線型高速 氣缸10供氣。在氣缸不通氣時，尼龍內筒4上的孔連通B側出水口，將水排走。當直線型高 速氣缸10充氣推動齒桿9時，內筒連桿5上的齒輪8轉動從而帶動尼龍內筒4 一起轉動， 轉動角度為180度，此時，尼龍內筒4上的孔連通A側出水口，將水導入稱重水箱。當高速 氣缸充氣收回齒桿9時，同樣轉動尼龍內筒4,連通B側出水口將水排走。直線型高速氣缸 10裝有兩個信號發生器，當氣缸推桿運動到一定位置時發出信號。除采用直線運動的直線 型高速氣缸10外，還可以采用180度旋轉氣缸，直接轉動齒輪9,所述的180度旋轉的高速 氣缸裝有兩個信號發生器，當180度旋轉的高速氣缸運動到一定位置時發出信號。
[0034] 由于內筒4做旋轉運動，不會對水流流態產生影響，旋轉阻力為內筒4外壁與四通