專利名稱：含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)量測試領(lǐng)域，可大幅提高待測物理模擬量數(shù)值精度的放大機(jī)構(gòu)，屬于連接于測量探頭端和傳感輸出端之間的器件，特別是含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)微測量裝置都是沿傳統(tǒng)的直線物位變化量液位或線位移，其分辨率有限，測量精度并不高，尤其在科研領(lǐng)域中，導(dǎo)致依靠基礎(chǔ)物理測量值進(jìn)行后續(xù)計(jì)算的試驗(yàn)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離于其真實(shí)值，未能將其控制在允許的偏差范圍內(nèi)，也就無法保證后續(xù)測量科研數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，不符合大量科研試驗(yàn)的條件，使后續(xù)的科研數(shù)據(jù)失去意義，也失去了實(shí)測的基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置， 其結(jié)構(gòu)合理，可大幅提高流量的測量精度。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置，包括導(dǎo)向滑輪滑輪、基座、懸吊裝置、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、鐘罩、液槽和配重砣以及螺旋管測微元件，懸吊裝置由設(shè)置有導(dǎo)軌的立柱、承重懸吊柔繩和導(dǎo)向滾輪組成，內(nèi)裝有密封液的液槽與倒扣的鐘罩相配合，鐘罩外罩壁上設(shè)置有刻度標(biāo)尺，在鐘罩底端兩側(cè)安裝的上部導(dǎo)向滾輪與導(dǎo)軌相配合，鐘罩內(nèi)的罩體上也配合安裝著下部導(dǎo)向滾輪；在鐘罩底壁上安裝有前程溫度表，在液槽內(nèi)設(shè)置著導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管的上端管口伸入鐘罩的儲(chǔ)氣腔，導(dǎo)氣管的下端穿過液槽的槽壁連通外置于液槽的輸氣管，在靠近液槽的槽壁處的輸氣管上安裝有測量鐘罩附近氣壓的前程壓力表，輸氣管連通給風(fēng)管和排氣管，給風(fēng)管通過截止閥連通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口，排氣管通過調(diào)節(jié)閥和管節(jié)連通大氣，在位于調(diào)節(jié)閥與管節(jié)之間的排氣管上安裝有后程溫度表和后程壓力表，管節(jié)上安裝有被校流量計(jì)，倒扣的鐘罩其被置朝上的底端固接承重懸吊柔繩一端，所述的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)為象限重量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的下端鉸接于固定座體上，配合繞過以固定高度安裝的前、后導(dǎo)向滑輪的上述承重懸吊柔繩其另一端連接補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的上端，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)通過上述承重懸吊柔繩吊住鐘罩；所述的螺旋管測微元件結(jié)構(gòu)為管體沿等螺距d等螺旋環(huán)繞半徑r的圓柱螺旋軌跡線設(shè)置且使其固定成為螺旋環(huán)繞的螺旋管，該螺旋管內(nèi)配合設(shè)置著液體或者配合設(shè)置有受其管腔約束而與其等螺距圓柱螺旋軌跡線相適應(yīng)的絲繩，絲繩外周壁與螺旋管的內(nèi)周壁間隙配合，該絲繩與螺旋管的內(nèi)管壁動(dòng)配合；后導(dǎo)向滑輪上還固裝有與其同圓軸的繞線輪，所述的繞線輪為槽輪或卷筒，繞線輪的輪體的半徑r。、后導(dǎo)向滑輪輪體的半徑！^以及管體的螺旋環(huán)繞半徑r滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系為 rc=rd-Vi + 4π2Γ2，且使承重懸吊柔繩在后導(dǎo)向滑輪繞過與其輪體的圓周壁接觸而形成的弧度Rad2與使絲繩在槽輪或卷筒上繞過與其輪體圓周壁接觸而形成的弧度Rad1相同；穿在固定的螺旋管測微元件管內(nèi)的絲繩其上端固接在槽輪圓周槽內(nèi)的底面槽壁上或固接在卷筒外筒壁上，絲繩的下端吊接有與鐘罩相配合的配重砣，鐘罩通過承重懸吊柔繩帶動(dòng)后導(dǎo)向滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)，后導(dǎo)向滑輪再使與其同軸固裝的槽輪或卷筒旋轉(zhuǎn)收被向上吊起的絲繩，被槽輪卷收上吊卷繞起的絲繩需與其輪體的圓周壁相貼合或者被卷筒卷收上吊卷繞起的絲繩需與其筒體的外筒壁相貼合接觸。本發(fā)明由以由以等螺距的圓柱螺旋軌跡線布設(shè)的螺旋管、以及設(shè)置在管內(nèi)的液體或絲繩組成，鐘罩與柔繩連接，鐘罩上下移動(dòng)時(shí)，柔繩在螺旋管內(nèi)的長度則發(fā)生變換，利用螺旋管測微元件中的螺旋環(huán)繞半徑r以及螺旋軌跡長度(即線程)1與單位螺距d的關(guān)系， 按照公式〖/d = K = Λ/1 + 4π2Γ2進(jìn)行工作，以傳統(tǒng)方式測得數(shù)據(jù)的位移精度通過螺旋管體內(nèi)的柔繩的長度變化反應(yīng)出來，所測量的流量精度就得到提高。因此，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理， 可大幅提高流量的測量精度。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明螺旋管測微元件(其螺旋管體內(nèi)穿有絲繩)實(shí)施例1在(三維坐標(biāo))χ-ζ坐標(biāo)平面上的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明螺旋管測微元件(其螺旋管體內(nèi)設(shè)置有液體)實(shí)施例2在(三維坐標(biāo))χ-ζ坐標(biāo)平面上的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明螺旋管測微元件投影在X-Y坐標(biāo)平面上的投影示意圖；圖4為本發(fā)明螺旋管測微元件單位螺距之間的螺旋線程與螺距的數(shù)學(xué)關(guān)系對(duì)應(yīng)示意圖；本發(fā)明螺旋管裝有絲繩的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明螺旋管測微元件內(nèi)裝有液體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明螺旋管測微元件內(nèi)裝有絲繩的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為涉及本發(fā)明螺旋管測微元件結(jié)構(gòu)的液位測量容器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為涉及本發(fā)明螺旋管測微元件結(jié)構(gòu)的液體測壓容器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖I0為(圖9中)本發(fā)明后導(dǎo)向滑輪與繞線輪同軸固裝的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖10中后導(dǎo)向滑輪與槽輪同圓軸固裝的剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為圖10中后導(dǎo)向滑輪與卷筒同圓軸固裝的剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖9至圖12所示，一種含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置，包括導(dǎo)向滑輪、基座23、懸吊裝置、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)33、鐘罩10、液槽16和配重砣31以及螺旋管測微元件，懸吊裝置由設(shè)置有導(dǎo)軌的立柱12、承重懸吊柔繩Ib和導(dǎo)向滾輪11組成，內(nèi)裝有密封液22的液槽16與倒扣的鐘罩10相配合，在鐘罩10底端兩側(cè)安裝的上部導(dǎo)向滾輪11與導(dǎo)軌相配合，鐘罩10內(nèi)的罩體上也配合安裝著下部導(dǎo)向滾輪15 ；在鐘罩10底壁上安裝有前程溫度表13，在液槽16內(nèi)設(shè)置著導(dǎo)氣管14，導(dǎo)氣管14的上端管口伸入鐘罩10的儲(chǔ)氣腔， 導(dǎo)氣管14的下端穿過液槽16的槽壁連通外置于液槽16的輸氣管M，在靠近液槽16的槽壁處的輸氣管M上安裝有測量鐘罩10附近氣壓的前程壓力表21，輸氣管M連通給風(fēng)管 25和排氣管觀，給風(fēng)管25通過截止閥沈連通風(fēng)機(jī)27的出風(fēng)口，排氣管28通過調(diào)節(jié)閥17 和管節(jié)四連通大氣，在位于調(diào)節(jié)閥17與管節(jié)四之間的排氣管觀上安裝有后程溫度表18 和后程壓力表19，管節(jié)四上安裝有被校流量計(jì)20，倒扣的鐘罩10其被置朝上的底端固接承重懸吊柔繩Ib —端，所述的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)33為象限重量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)33的下端鉸接于固定座體32上，配合繞過以固定高度安裝的前導(dǎo)向滑輪9和后導(dǎo)向滑輪8b的上述承重懸吊柔繩Ib其另一端連接補(bǔ)償機(jī)構(gòu)33的上端，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)33通過上述承重懸吊柔繩Ib吊住鐘罩10 ；如圖1至圖4所示，所述的螺旋管測微元件結(jié)構(gòu)為包括管體加，管體加沿等螺距d等螺旋環(huán)繞半徑r的圓柱螺旋軌跡線設(shè)置且使其固定成為螺旋環(huán)繞的螺旋管，該螺旋管內(nèi)配合設(shè)置著液體3a或者配合設(shè)置有受其管腔約束而與其等螺距圓柱螺旋軌跡線相適應(yīng)的絲繩la，絲繩Ia外周壁與螺旋管的內(nèi)周壁間隙配合，該絲繩Ia與螺旋管的內(nèi)管壁動(dòng)配合；再如圖9至圖10所示，后導(dǎo)向滑輪8b上還固裝有與其同圓軸的繞線輪8a，所述的繞線輪為槽輪或卷筒，繞線輪8a的輪體36的半徑r。、后導(dǎo)向滑輪8b輪體35的半徑rd以及管
體加的螺旋環(huán)繞半徑r滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系為=JV^Td . Vl + 4π2;τ2，且使承重懸吊柔繩Ib在后導(dǎo)向滑輪8b繞過與其輪體35的圓周壁3 接觸而形成的弧度Rad2與使絲繩Ia在槽輪 Sal或卷筒8a2上繞過與其輪體圓周壁接觸而形成的弧度Rad1相同；穿在固定的螺旋管測微元件2b管內(nèi)的絲繩Ia其上端固接在槽輪8al圓周槽內(nèi)的底面槽壁37a上或固接在卷筒 8a2外筒壁37b上，絲繩Ia的下端吊接有與鐘罩10相配合的配重砣31，鐘罩10通過承重懸吊柔繩Ib帶動(dòng)后導(dǎo)向滑輪8b轉(zhuǎn)動(dòng)，后導(dǎo)向滑輪8b再使與其同軸固裝的槽輪8al或卷筒 8a2旋轉(zhuǎn)收被向上吊起的絲繩la，被槽輪8al卷收上吊卷繞起的絲繩Ia需與其輪體36a的圓周壁37a相貼合或者被卷筒8a2卷收上吊卷繞起的絲繩Ia需與其筒體36b的外筒壁37b 相貼合接觸。其中的絲繩Ia應(yīng)滿足基本上不會(huì)受拉力而伸長的要求。如圖6所示，為了避免管徑過小而造成毛細(xì)現(xiàn)象，螺旋管外管直徑Rgw ^ 5mm。如圖1、圖3、圖5及圖6所示，螺旋管外管壁上設(shè)置著沿其管體加螺旋方向延伸的刻度業(yè)；螺旋管外管直徑Rgw為6-10mm，絲繩Ia為實(shí)心體，螺旋管的管壁由透明玻璃構(gòu)成，絲繩Ia橫截面的半徑P s與螺旋管內(nèi)管徑Pgn之比(P s/P gn)為0. 78-0. 94，在絲繩 Ia外周壁與螺旋管的內(nèi)周壁的環(huán)形管腔內(nèi)充滿有透明的潤滑油北。所述的透明玻璃為透明工程塑料或有機(jī)玻璃或鈉鈣玻璃。如圖5、圖6所示，螺旋管內(nèi)管徑P gn與螺旋管的螺旋環(huán)繞半徑r的之比(P gn/ r)為 0. 15-0.05。如圖1至圖4所示，如果空間一點(diǎn)M在圓柱面x2+y2 = r2上以角速度ω繞軸ζ旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又以線速度ν沿平行于ζ軸的正向上升，那么點(diǎn)M構(gòu)成的圖形叫做螺旋線。螺旋曲線的參數(shù)方程如下
權(quán)利要求
1.一種含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置，包括導(dǎo)向滑輪、基座 (23)、懸吊裝置、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(33)、鐘罩(10)、液槽(16)和配重砣(31)以及螺旋管測微元件， 懸吊裝置由設(shè)置有導(dǎo)軌的立柱(12)、承重懸吊柔繩(Ib)和導(dǎo)向滾輪(11)組成，內(nèi)裝有密封液(22)的液槽(16)與倒扣的鐘罩(10)相配合，在鐘罩(10)底端兩側(cè)安裝的上部導(dǎo)向滾輪(11)與導(dǎo)軌相配合，鐘罩(10)內(nèi)的罩體上也配合安裝著下部導(dǎo)向滾輪(15)；在鐘罩 (10)底壁上安裝有前程溫度表(13)，在液槽(16)內(nèi)設(shè)置著導(dǎo)氣管(14)，導(dǎo)氣管(14)的上端管口伸入鐘罩(10)的儲(chǔ)氣腔，導(dǎo)氣管(14)的下端穿過液槽(16)的槽壁連通外置于液槽 (16)的輸氣管(M)，在靠近液槽(16)的槽壁處的輸氣管04)上安裝有測量鐘罩(10)附近氣壓的前程壓力表(21)，輸氣管04)連通給風(fēng)管0 和排氣管(觀)，給風(fēng)管0 通過截止閥06)連通風(fēng)機(jī)、2Τ)的出風(fēng)口，排氣管08)通過調(diào)節(jié)閥(17)和管節(jié)09)連通大氣， 在位于調(diào)節(jié)閥(17)與管節(jié)09)之間的排氣管08)上安裝有后程溫度表(18)和后程壓力表(19)，管節(jié)09)上安裝有被校流量計(jì)(20)，倒扣的鐘罩(10)其被置朝上的底端固接承重懸吊柔繩(Ib) —端，所述的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(33)為象限重量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(33)的下端鉸接于固定座體(3 上，配合繞過以固定高度安裝的前導(dǎo)向滑輪(9)和后導(dǎo)向滑輪(8b) 的上述承重懸吊柔繩(Ib)其另一端連接補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(3 的上端，補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(3 通過上述承重懸吊柔繩(Ib)吊住鐘罩(10)；所述的螺旋管測微元件結(jié)構(gòu)為管體Oa)沿等螺距d等螺旋環(huán)繞半徑r的圓柱螺旋軌跡線設(shè)置且使其固定成為螺旋環(huán)繞的螺旋管，該螺旋管內(nèi)配合設(shè)置著液體(3a)或者配合設(shè)置有受其管腔約束而與其等螺距圓柱螺旋軌跡線相適應(yīng)的絲繩(la)，絲繩(Ia)外周壁與螺旋管的內(nèi)周壁間隙配合，該絲繩(Ia)與螺旋管的內(nèi)管壁動(dòng)配合；其特征是后導(dǎo)向滑輪(8b)上還固裝有與其同圓軸的繞線輪(8a)，所述的繞線輪 (8a)為槽輪(Sal)或卷筒(8a2)，繞線輪(8a)的輪體(36)的半徑r。、后導(dǎo)向滑輪(8b)輪體(35)的半徑rd以及管體Oa)的螺旋環(huán)繞半徑r滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系為:rc=Td . + 4ττ2Γ2， 且使承重懸吊柔繩(Ib)在后導(dǎo)向滑輪(8b)繞過與其輪體(3 的圓周壁(35a)接觸而形成的弧度Rad2與使絲繩(Ia)在槽輪(Sal)或卷筒(8U)上繞過與其輪體圓周壁接觸而形成的弧度Rad1相同；穿在固定的螺旋管測微元件Ob)管內(nèi)的絲繩(Ia)其上端固接在槽輪 (Sal)圓周槽內(nèi)的底面槽壁(37a)上或固接在卷筒(8a2)外筒壁(37b)上，絲繩(Ia)的下端吊接有與鐘罩(10)相配合的配重砣(31)，鐘罩(10)通過承重懸吊柔繩(Ib)帶動(dòng)后導(dǎo)向滑輪(8b)轉(zhuǎn)動(dòng)，后導(dǎo)向滑輪(8b)再使與其同軸固裝的槽輪(8al)或卷筒(8U)旋轉(zhuǎn)收被向上吊起的絲繩(Ia)，被槽輪(8al)卷收上吊卷繞起的絲繩(Ia)需與其輪體(36a)的圓周壁(37a)相貼合或者被卷筒(8a2)卷收上吊卷繞起的絲繩(Ia)需與其筒體(36b)的外筒壁(37b)相貼合接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置，其特征是螺旋管測微元件Ob)外管壁上設(shè)置著沿其管體Oa)螺旋方向延伸的刻度Ok)；螺旋管測微元件Ob)被固裝在固定座體(3 上，通過防變形支撐物(34)防止其管體變形，保持其螺距、螺旋半徑不變，其中心軸線OE相對(duì)于水平面豎直設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置，其特征是螺旋管測微元件Ob)的上端通過彎管(7a)與其管體Qa)連通的的直管(7)；鐘罩 (10)內(nèi)配合安裝的對(duì)稱的下部導(dǎo)向滾輪(1 與豎直固定的導(dǎo)氣管(14)外管壁滾動(dòng)配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有螺旋管測微元件的鐘罩式氣體流量計(jì)校驗(yàn)裝置，包括導(dǎo)向滑輪滑輪、基座、懸吊裝置、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、鐘罩、液槽和配重砣以及螺旋管測微元件，螺旋管測微元件的管體沿等螺距等螺旋環(huán)繞半徑的圓柱螺旋軌跡線設(shè)置且使其固定成為螺旋環(huán)繞的螺旋管，該螺旋管內(nèi)配合設(shè)置著柔繩，絲繩外周壁與螺旋管的內(nèi)周壁間隙配合，該絲繩與螺旋管的內(nèi)管壁相動(dòng)配合，鐘罩與柔繩連接，鐘罩上下移動(dòng)時(shí)，柔繩在螺旋管內(nèi)的長度則發(fā)生變換，以傳統(tǒng)方式測得數(shù)據(jù)的位移精度通過螺旋管體內(nèi)的柔繩的長度變化反應(yīng)出來，所測量的流量精度可得到提高。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，可大幅提高流量的測量精度。
文檔編號(hào)G01F23/02GK102564525SQ20111044649
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者鄭云林 申請人:鄭云林