專利名稱：一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔业闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，屬于真空?jì)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在文獻(xiàn)"恒壓式氣體微流量計(jì)的設(shè)計(jì)，《中國(guó)空間科學(xué)技術(shù)》、1999年第3期、第65頁(yè) 71頁(yè)"，介紹了一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔摇Ｔ撟內(nèi)菔也捎没钊簤候?qū)動(dòng)波紋管的結(jié)構(gòu)，當(dāng)活塞在油室中運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)液壓油壓縮波紋管，認(rèn)為活塞體積的變化率等于變?nèi)菔也y管體積的變化率。其中，活塞與油室之間用橡膠圈進(jìn)行動(dòng)密封。
這種結(jié)構(gòu)的不足之處在于，溫度變化將引起液壓油體積的膨脹或收縮，且油室中存在著死空間，還有一些氣體溶解于液壓油中，這都將影響液壓油對(duì)活塞體積的準(zhǔn)確傳遞。此外，變?nèi)菔矣捎褪液筒y管構(gòu)成，不能進(jìn)行烘烤，不利于變?nèi)菔页龤?，?dǎo)致測(cè)量下限較差；油室使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，油室會(huì)融入氣泡，需要配有專門真空泵定期進(jìn)行抽氣；活塞與油室之間用橡膠圈進(jìn)行動(dòng)密封，使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易導(dǎo)致漏氣。該變?nèi)菔医Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、重量重、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足，提出一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔摇?br> 本發(fā)明提出的變?nèi)菔?，采用拉桿帶動(dòng)動(dòng)塊壓縮波紋管的不銹鋼結(jié)構(gòu)。采用這種變?nèi)菔遥銐菏綒怏w流量計(jì)整體能夠烘烤至15(TC，延伸了測(cè)量下限，提高了測(cè)量精度。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，包括拉桿、支架、銷釘、動(dòng)塊、波紋管、導(dǎo)軌筒、定塊及接頭，上述材料組成部件全部選用不銹鋼。拉桿用于拉動(dòng)動(dòng)塊，使動(dòng)塊產(chǎn)生平移。平移的范圍要小于波紋管在自然狀
態(tài)下長(zhǎng)度的1/10。
支架用于支撐拉桿的移動(dòng)，保持拉桿的移動(dòng)方向不變。 銷釘用于連接拉桿和動(dòng)塊，固定拉桿和動(dòng)塊的相對(duì)位置，使拉桿和動(dòng)塊的 中軸線處于同一水平線上。
動(dòng)塊與波紋管焊接在一起，用于壓縮或拉伸波紋管，使波紋管內(nèi)的體積發(fā)
生變化。壓縮或拉伸的范圍要求小于波紋管在自然狀態(tài)下長(zhǎng)度的1/10。
波紋管具有可伸縮性，波紋管作為容積可變的容器，用于容納氣體，當(dāng)變 容室內(nèi)氣體壓力改變時(shí)，在拉桿和動(dòng)塊的作用下，改變波紋管的容積，使變?nèi)?室內(nèi)的氣體的壓力恒定，并產(chǎn)生恒定的流量。
導(dǎo)軌筒用于保持波紋管按導(dǎo)軌筒的中軸線方向移動(dòng)。
在定塊的內(nèi)部加工出一個(gè)通孔，將波紋管和導(dǎo)軌筒通過(guò)焊接的方式固定在 定塊上，先焊接導(dǎo)軌筒，再焊接波紋管，并將通孔的一端與導(dǎo)軌筒相連。通孔 的另一端與接頭相連。
變?nèi)菔彝ㄟ^(guò)接頭與恒壓式氣體流量計(jì)其他部件相連接。
上述部件間的連接關(guān)系為
拉桿與動(dòng)塊通過(guò)銷釘連接，拉桿與支架相連，波紋管兩端分別與動(dòng)塊和定 塊相焊接，導(dǎo)軌筒的一端在波紋管內(nèi)與定塊相焊接，定塊另一端與接頭相連接。
其中，導(dǎo)軌筒的外徑要小于波紋管的內(nèi)徑，導(dǎo)軌筒的長(zhǎng)度要小于波紋管處 于最大壓壓縮狀態(tài)下的長(zhǎng)度。
當(dāng)波紋管處于自然狀態(tài)時(shí)，其長(zhǎng)度為90 110mm，最大壓縮時(shí)波紋管長(zhǎng)為 80 100mm。
導(dǎo)軌筒外徑小于10.1mm。 動(dòng)塊最大移動(dòng)范圍小于llmm。 本發(fā)明變?nèi)菔业墓ぷ鬟^(guò)程為
首先，通過(guò)接頭向波紋管和定塊中通入氣體，氣體壓力用壓力計(jì)測(cè)量。 然后，拉桿通過(guò)動(dòng)塊對(duì)波紋管進(jìn)行壓縮，波紋管沿著導(dǎo)軌筒的中軸線方向 運(yùn)動(dòng)，波紋管內(nèi)體積減小，壓力上升，上升值用差壓式壓力計(jì)測(cè)量。
之后，根據(jù)差壓式壓力計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)，采用壓力波動(dòng)控制方法，控制拉桿運(yùn)動(dòng)，保持在測(cè)量過(guò)程中波紋管內(nèi)的壓力始終與恒壓式氣體流量計(jì)中的參考室 基準(zhǔn)壓力相同，在波紋管的壓縮過(guò)程中，氣體壓力保持恒定，從而產(chǎn)生恒定的 流量。
最后，通過(guò)測(cè)量拉桿的移動(dòng)時(shí)間、移動(dòng)距離、波紋管有效橫截面積以及波 紋管內(nèi)部的氣體壓力，計(jì)算出恒壓式氣體流量計(jì)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)流量。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是
(1) 采用了全不銹鋼制結(jié)構(gòu)，使恒壓式氣體流量計(jì)可以整體進(jìn)行烘烤，有 利于流量計(jì)的除氣，減小了流量計(jì)的放氣，可以使流量測(cè)量下限達(dá)到
5xl0-8^'附3"及以下。
(2) 去掉了油室，避免了溫度對(duì)液壓油的影響，減小了對(duì)變?nèi)菔抑黧w的影響。
(3) 去掉了活塞與油室的動(dòng)密封連接性能，減小了漏、放氣，有利于測(cè)量 精度的提高。
(4) 相對(duì)于活塞液壓驅(qū)動(dòng)波紋管結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、 成本低等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔业慕Y(jié)構(gòu)示意圖。 其中，l-拉桿、2-支架、3-銷釘、4-動(dòng)塊、5-波紋管、6-導(dǎo)軌筒、7-定塊、 8-接頭。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，包括拉桿l、支架2、銷釘3、動(dòng) 塊4、波紋管5、導(dǎo)軌筒6、定塊7以及接頭8，上述組成部件全部選用不銹鋼。 其連接關(guān)系為
拉桿1與動(dòng)塊4通過(guò)銷釘3連接，拉桿1與支架2相連，波紋管5兩端分 別與動(dòng)塊4和定塊7焊接，導(dǎo)軌筒6的一端在波紋管5內(nèi)與定塊7焊接，定塊 7另一端與接頭8連接。
其中，波紋管5、導(dǎo)軌筒6、接頭8同定塊7的連接方式為在定塊的內(nèi)部7加工出一個(gè)通孔，將波紋管5和導(dǎo)軌筒6通過(guò)焊接的方式固定在定塊上7，先 焊接導(dǎo)軌筒6，再焊接波紋管5，并將通孔的一端與導(dǎo)軌筒6相連，通孔的另一 端與接頭8相連。
其中，波紋管5的內(nèi)徑為9.3mm，外徑為15.5mm。當(dāng)波紋管處于自然狀 態(tài)時(shí)，其長(zhǎng)度為100mm，最大壓縮時(shí)波紋管長(zhǎng)為90mm。 導(dǎo)軌筒6外徑為9.1mm。 動(dòng)塊4最大移動(dòng)范圍為10mm。
本發(fā)明的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔业墓ぷ鬟^(guò)程為
首先，通過(guò)接頭8向波紋管5和定塊7中通入氣體，氣體壓力用壓力計(jì)測(cè)
然后，拉桿1通過(guò)動(dòng)塊4壓縮波紋管5，波紋管5沿著導(dǎo)軌筒6的軸向運(yùn) 動(dòng)，波紋管5內(nèi)體積減小，氣體壓力上升，上升值用差壓式壓力計(jì)測(cè)量。
之后，根據(jù)差壓式壓力計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)，采用壓力波動(dòng)控制方法，控制拉桿 1運(yùn)動(dòng)，保持在測(cè)量過(guò)程中波紋管5內(nèi)的壓力始終與與恒壓式氣體流量計(jì)中的 參考室基準(zhǔn)壓力相同，在波紋管5壓縮過(guò)程中，氣體壓力保持恒定，從而產(chǎn)生 恒定的流量。
權(quán)利要求
1、一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔遥涮卣髟谟诎ɡ瓧U、支架、銷釘、動(dòng)塊、波紋管、導(dǎo)軌筒、定塊及接頭；拉桿用于拉動(dòng)動(dòng)塊，使動(dòng)塊產(chǎn)生平移，平移的范圍要小于波紋管在自然狀態(tài)下長(zhǎng)度的1/10；支架用于支撐拉桿的移動(dòng)，保持拉桿的移動(dòng)方向不變；銷釘用于連接拉桿和動(dòng)塊，固定拉桿和動(dòng)塊的相對(duì)位置，使拉桿和動(dòng)塊的中軸線處于同一水平線上；動(dòng)塊用于壓縮或拉伸波紋管，使波紋管內(nèi)的體積發(fā)生變化；波紋管作為容積可變的容器，用于容納氣體，當(dāng)變?nèi)菔覂?nèi)氣體壓力改變時(shí)，在拉桿和動(dòng)塊的作用下，改變波紋管的容積，使變?nèi)菔覂?nèi)的氣體的壓力恒定，并產(chǎn)生恒定的流量；導(dǎo)軌筒用于保持波紋管按導(dǎo)軌筒的中軸線方向移動(dòng)；在定塊的內(nèi)部加工出一個(gè)通孔，將波紋管和導(dǎo)軌筒焊接在定塊上，先焊接導(dǎo)軌筒，再焊接波紋管，并將通孔的一端與導(dǎo)軌筒相連，通孔的另一端與接頭相連；變?nèi)菔彝ㄟ^(guò)接頭與恒壓式氣體流量計(jì)其他部件相連接；上述組成部件全部選用不銹鋼。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，其特征在于部件間 的連接關(guān)系為拉桿與動(dòng)塊通過(guò)銷釘連接，拉桿與支架相連，波紋管兩端分別與動(dòng)塊和定 塊焊接，導(dǎo)軌筒的一端在波紋管內(nèi)與定塊焊接，定塊另一端與接頭連接；其中，波紋管、導(dǎo)軌筒、接頭同定塊的連接方式為在定塊的內(nèi)部加工出 一個(gè)通孔，將波紋管和導(dǎo)軌筒通過(guò)焊接的方式固定在定塊上，先焊接導(dǎo)軌筒， 再焊接波紋管，并將通孔的一端與導(dǎo)軌筒相連，通孔的另一端與接頭相連。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，其特征在于工作過(guò) 程為-首先，通過(guò)接頭向波紋管和定塊中通入氣體，氣體壓力用壓力計(jì)測(cè)量； 然后，拉桿通過(guò)動(dòng)塊對(duì)波紋管進(jìn)行壓縮，波紋管沿著導(dǎo)軌筒的中軸線方向 運(yùn)動(dòng)，波紋管內(nèi)體積減小，壓力上升，上升值用差壓式壓力計(jì)測(cè)量；之后，根據(jù)差壓式壓力計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)，采用壓力波動(dòng)控制方法，控制拉桿運(yùn)動(dòng)，保持在測(cè)量過(guò)程中波紋管內(nèi)的壓力始終與恒壓式氣體流量計(jì)中的參考室 基準(zhǔn)壓力相同，在波紋管的壓縮過(guò)程中，氣體壓力保持恒定，從而產(chǎn)生恒定的流量；最后，通過(guò)測(cè)量拉桿的移動(dòng)時(shí)間、移動(dòng)距離、波紋管有效橫截面積以及波 紋管內(nèi)部的氣體壓力，計(jì)算出恒壓式氣體流量計(jì)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)流量。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，其特征在于?dāng)波紋管處于自然狀態(tài)時(shí)，其長(zhǎng)度為90 110mm，最大壓縮時(shí)波紋管長(zhǎng)為80 100mm。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔遥涮卣髟谟趯?dǎo)軌筒外徑小于10.1mm。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，其特征在于?dòng)塊 最大移動(dòng)范圍小于llmm。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔遥涮卣髟谟诶瓧U 用于拉動(dòng)動(dòng)塊時(shí)，動(dòng)塊平移的范圍要小于波紋管在自然狀態(tài)下長(zhǎng)度的1/10。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔?，屬于真空?jì)量技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明由拉桿、支架、銷釘、動(dòng)塊、波紋管、導(dǎo)軌筒、定塊及接頭組成；恒壓式氣體流量計(jì)變?nèi)菔抑黧w為液壓薄壁成型波紋管，波紋管上端與動(dòng)塊相聯(lián)，下端與定塊相連；動(dòng)塊與拉桿用銷子連接，拉桿拉動(dòng)動(dòng)塊移動(dòng)，動(dòng)塊壓縮或拉伸波紋管；拉桿通過(guò)支架中心的通孔；導(dǎo)軌筒在波紋管內(nèi)且焊接在定塊一端，定塊另一端與接頭相連。液壓薄壁成型波紋管由不銹鋼材料制成。變?nèi)菔沂褂玫牟牧暇鶠椴讳P鋼。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明所述的變?nèi)菔遥蓪?duì)恒壓式氣體流量計(jì)整體烘烤到150℃，有利于流量計(jì)的除氣，減小了恒壓式氣體流量計(jì)器壁的放氣，有效的延伸了恒壓式氣體流量計(jì)產(chǎn)生的流量下限。
文檔編號(hào)G01F11/08GK101458105SQ20081018629
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者焱 馮, 宋瑞海, 張滌新, 成永軍, 瀾 趙, 趙光平 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一○研究所