專利名稱：流量計量裝置的恒水頭供水系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液體流量計量標準裝置，更具體地涉及一種流量計量標準裝置中的恒水頭供水系統(tǒng)。
背景技術：
流量計量標準裝置作為流量單位量值統(tǒng)一與傳遞的標準，廣泛應用于流量儀表的檢定和校準，確保了我國各地區(qū)和各部門的量值統(tǒng)一在一個標準上，為貿易核算等各項工作提供重要依據(jù)。如圖I所示的稱重法流量計量標準裝置，其工作原理是啟動水泵1，從水池6中取水到測試管道，在水泵I的下游具有緩沖容器2，用于對水泵輸出的液體進行穩(wěn)壓穩(wěn)流， 經過穩(wěn)壓穩(wěn)流的液體依次通過被檢表3和流量控制閥4，由換向器5控制液體經過旁通管路流回水池或流入稱重容器7中進行稱重。其工作流程為開始檢定時，操作流量控制閥4調至所需流量后，啟動換向器5使水由旁通管路換入稱量容器，同時啟動計時器和被檢流量計的脈沖計數(shù)器、開始記錄被檢流量計示值和測量時間，當達到預定水量時，操作換向器，使水由稱量容器換入旁通管路，同時停止流量計和計時器信號記錄。比較電子秤的稱量值和被檢流量計的輸出流量值，從而確定被檢流量計的示值誤差。在流量儀表的檢定和校準過程中，流量的穩(wěn)定至關重要。對于主要采用水泵來泵送液體的流量計量標準裝置來說，水泵的性能是影響液體流量穩(wěn)定的重要因素。隨著變頻調速技術的發(fā)展，變頻控制流速的方法得到廣泛的應用，通常變頻泵可基本隔絕電網電壓及電網頻率變化對流量穩(wěn)定性的影響。但是，如圖I所示，在利用稱重法進行檢定的液體流量計量標準裝置進行流量計檢定時，從水泵輸出的液體將流入到稱重容器而非流入水池，因此將導致水池液面的下降，由于水泵I是從水池中泵取液體，隨著水池液面的變化，水泵I的輸入端的水壓也發(fā)生相應的變化，該水壓的變化將嚴重影響裝置的流量穩(wěn)定性。
發(fā)明內容本實用新型的目的就是解決檢定過程中由于液體流入稱重容器而非流入貯液池，導致水池液面下降的問題，提供一種新的恒水頭供水系統(tǒng)，應用于高準確度液體流量計量標準裝置，實現(xiàn)優(yōu)良的流量穩(wěn)定效果。本實用新型提供一種溢流式容器，其保證在檢定過程中容器液面的穩(wěn)定性，提高液體計量標準裝置的準確度。其中通過在溢流式容器中設置溢流槽結構，使得高于溢流槽的液體通過回流區(qū)流入到貯液池中，保證了溢流式容器中液面高度的穩(wěn)定性，進而保證了變頻泵入口壓力穩(wěn)定，不會對變頻泵的輸出穩(wěn)定性產生影響。本實用新型所采用的穩(wěn)壓原理是利用一個低揚程水泵從貯液池中泵取液體到溢流式容器的進流區(qū)，為溢流式容器提供高于預定流量的流量值，使溢流式容器達到溢流狀態(tài)，并通過控制低揚程水泵和變頻泵，使得在變頻泵工作過程中，始終保持溢流狀態(tài)。開始檢定時，啟動換向器將水流導向稱重容器，此時雖然貯液池內的液體由于不能繼續(xù)得到補充，導致貯液池內的液面下降，但由于水泵依然向溢流式容器內供水，該溢流式容器內的液面保持穩(wěn)定，保證了變頻泵工作過程中的流量穩(wěn)定性。本實用新型提供的恒水頭供水系統(tǒng)，其包括溢流式容器，該溢流式容器具有進流區(qū)、出流區(qū)和回流區(qū)；溢流槽，該溢流槽位于所述溢流式容器的進流區(qū)和出流區(qū)的上方，從溢流槽溢流的液體進入回流區(qū)；變頻泵，該變頻泵的液體輸入端與溢流式容器的出流區(qū)相連接，其輸出端與試驗管路連接且提供具有可調節(jié)的穩(wěn)定流量的液體輸出。其中，該溢流式容器進一步包括有擋板，該擋板用于將進流區(qū)、出流區(qū)分開，該擋板的高度是溢流式容器內的最大液面高度的1/2。 其中，該溢流式容器進一步包括隔板，其中，溢流槽一端與溢流式容器的側壁連接，另一端與隔板相連接。其中，所述溢流槽包括多個水平排列的溢流結構，該溢流槽中所有溢流結構的頂面高度相等且頂面水平光滑，該溢流結構為U形結構。其中，所述溢流結構的底面在靠近出流區(qū)一端的高度低于其另一端的高度，以便于溢流液體流入到回流區(qū)中，該溢流結構的底面相對于水平方向的傾斜角度在0-10度之間。

圖I.現(xiàn)有技術的稱重法標準裝置的示意圖；圖2.本實用新型的流量計量標準裝置的示意圖；圖3.本實用新型的溢流式容器的立體視圖；圖4本實用新型的第一種溢流槽結構的側視視圖；圖5本實用新型的第二種溢流槽結構的側視視圖；圖6本實用新型的第三種溢流槽結構的側視視圖。
具體實施方式
下面將參照附圖中示出的本實用新型的示例性實施方式來進行詳細說明。附圖只是為了便于理解實用新型，其具體示意結構、比例、尺寸和具體的線條形式不作為對本實用新型的限制。需要聲明的是，實施例中給出的是本實用新型的示意性結構，并不作為對具體結構的限制，以“進流口”為例，本領域技術人員可以明白在實際的液體計量標準裝置的恒水頭供水系統(tǒng)中該“進流口 ”包括有能夠實現(xiàn)具體進流目的的連接部件，接口部件和連接管道等一系列部件。實施例I圖2為本實用新型的液體流量計量標準裝置的示意圖，如圖所示，該流量計量標準裝置包括溢流式容器8，該溢流式容器8具有進流區(qū)、出流區(qū)和回流區(qū)，在進流區(qū)與出流區(qū)之間設置有擋板11，在進流區(qū)與出流區(qū)的上方設置有溢流槽9，該溢流槽9的一端與隔板10相連，另一端與溢流式容器8的側壁相連，相應的進流區(qū)連接有進流口 13，該進流口 13通過低揚程水泵12將液體從貯液池22中泵取到溢流式容器8中，出流區(qū)的液體通過出流口 14與變頻泵16相連接，從溢流槽9溢出的液體通過與回流區(qū)相連的回流口 15流入到貯液池22中，在回流口 15與貯液池22之間設置有控制閥19 ;變頻泵16，該變頻泵用于將從溢流式容器8的出流區(qū)流出的液體泵送試驗管路中，從變頻泵16輸出的液體由旁通管路進入貯液池22中，開始檢定時，啟動換向器20使水由旁通管路換入稱量容器21，同時啟動計時器，開始記錄被檢流量計示值和測量時間，當達到預定水量時，操作換向器20，使水由稱量容器21換入旁通管路，同時停止流量計和計時器信號記錄，比較稱重容器的稱量前后的數(shù)值和被檢流量計的輸出流量值，從而確定被檢流量計的計量特性。測量結束后，稱量容器21中的液體可通過管路流入到注水容器22中，在該管路中設置有控制閥17。溢流式容器8為保證向變頻泵提供穩(wěn)定的液體流量，要求其具有良好的物理和化學性能，具有高強度、耐高壓、耐腐蝕以及不會與容器中的液體發(fā)生反應等特性，該溢流式容器由金屬材料或其它高強度聚合、復合材料制成，優(yōu)選不銹鋼、或其它高強度合金材料，優(yōu)選該溢流式容器8的結構為圓筒形，罐形以及立方體形等多種形式。進流口 13位于溢流式容器8的進流區(qū)，出流口 14位于溢流式容器8的出流區(qū)，進流口 13中流出的液體由于具有一定的動能，會影響進流口 13附近的水壓分布，該進流口 13附近不均衡的水壓分布會對出流口 14的流量穩(wěn)定性產生影響，本實用新型為了降低進流口 5的液體流動對出流口 14的液體流量的影響，特意在溢流式容器8中設置一擋板11，該擋板11采用具有足夠硬度和強度的材料制成，在恒水頭供水系統(tǒng)工作過程中不會由于受壓、受力而發(fā)生變形或顫動，影響水流的穩(wěn)定性，優(yōu)選該擋板11采用不銹鋼或其它高強度、耐腐蝕的合金材料或復合材料制成；另外，優(yōu)選該擋板11設置在稍靠近進流口 13的位置，擋板11的高度在溢流式容器8內的最大液面高度的1/2處為宜。為了進一步降低進流口13液體流動對恒水頭供水系統(tǒng)帶來的影響，進流口 13與溢流式容器8的接口處采用進流管道的口徑逐步增大的方式，用于降低進流管的液體流速，優(yōu)選在接口附近采用流線形接口設置，最大程度上減小平滑進流口 13附近的水流分布對恒水頭供水系統(tǒng)帶來的影響；對于出流口來說，為了保證計量標準裝置中的用于檢測的流量的穩(wěn)定性，該出流口 14與溢流式容器8的接口位置處，管道的口徑小于進流口處的進流管道的尺寸，且接口位置處的接口光滑，易于液體平穩(wěn)流動。根據(jù)溢流式容器結構具體的設計要求，在保證液體流量穩(wěn)定性的前提下，對于進流區(qū)和出流區(qū)的位置是可以進行調整或互換的。溢流槽9設置在溢流式容器8的中上部，位于出流區(qū)和進流區(qū)的上方，其一端與溢流式容器8的A區(qū)的側壁連接，另一端與隔板10相連接，如圖3的立體結構圖所示，溢流槽9包括多個沿圖3中的水平方向并列的溢流結構24，該溢流結構24為在水平方向延伸的U形結構，單個溢流結構24具有底面和兩個側壁，溢流槽9中的多個并列的溢流結構24的頂面高度相等、且頂面光滑平整，溢流結構24的U形結構的兩個側壁的頂面水平齊整且頂面的邊沿光滑。在溢流槽9中，在并列相鄰的兩個溢流結構24中，兩個溢流結構24相鄰的側壁的一端連接到溢流式容器8的側壁上，另一端連接到隔板10上，兩個溢流結構24相鄰的側壁之間具有液體溢流面23，如圖3所示，隔板10上具有與溢流結構相配合的U形開口，上述兩個溢流結構的端部與側壁、隔板10的連接優(yōu)選采用粘結、焊接或其它連接方式，保證在低于溢流結構24的側壁頂面的液面高度條件下，不會有液體從溢流結構24的端部泄 露到溢流結構或溢流式容器的回流區(qū)中去。另外，優(yōu)選溢流結構24的U形結構的兩個側壁的頂面高度等于或小于隔板10的高度，優(yōu)選溢流結構的U形結構由不銹鋼或其它高強度、耐腐蝕的合金材料或復合材料制成。該隔板10采用具有足夠硬度和強度的材料制成，在恒水頭供水系統(tǒng)工作過程中不會由于受壓、受力而發(fā)生變形或顫動，影響水流的穩(wěn)定性，優(yōu)選隔板10采用不銹鋼或其它高強度、耐腐蝕的合金材料或復合材料制成。如圖4，圖5和圖6所示，給出了溢流結構24的3種截面結構示意圖，圖4為第一種溢流槽結構的側視視圖，圖5為第二種溢流槽結構的側視視圖，圖6為第三種溢流槽結構的側視視圖。在圖4中，溢流結構24的兩個側壁為垂直形式，溢流結構24的底面為水平形式，其截面為一邊開口的矩形結構，該結構易于加工，可通過對材料彎折或拼接等方式進行制造；在圖5中，溢流結構24的兩個側壁為傾斜形式，溢流結構24的底面為水平形式，其截面為一邊開口的倒梯形結構，在圖6中，溢流結構24的截面為平滑的U形結構由于側壁為傾斜形式，上述溢流結構24的側壁形成的小角度的傾斜方式，易于從側壁的頂面溢出的液體的流動，有利于降低液體溢流時對恒水頭供水系統(tǒng)的影響，雖然圖4-圖6中只給出了三種截面形式溢流結構，但是本領域技術人員，能夠在此基礎上進行變形，可以獲得更多有利 于保持恒水頭供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性的結構，如一個側壁為垂直形式，另一個側壁為傾斜形式等等，不在此一一列舉。對于由多個溢流結構組成的溢流槽9來說，通常溢流結構的底面為水平設置，優(yōu)選其溢流結構的底面為傾斜形式，底面在靠近溢流式容器8的側壁的高度稍微高于與隔板10相連一端的高度，該小角度傾斜的方式有利于液體從溢流結構流向溢流式容器的回流區(qū)，優(yōu)選該底面相對于水平的方向的傾斜的角度在0-10度之間。實施例2作為本實用新型的另一實施例，溢流式容器8的形狀不局限于實施例I中的圓筒形結構，其可以為罐形結構、立方體形等各種各樣的可適用于具體環(huán)境要求的結構形式，由圖I中所示，進流口 13、出流口 14和回流口 15均位于溢流式容器8的底面上，與溢流式容器8的底板外側相連接，其連接方式不局限于此，主要保證進流口 13、出流口 14和回流口15的位置設置不會造成相互影響，進而降低恒水頭供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可根據(jù)具體的設計需要將上述的三個接口分別設置在溢流式容器的底板上或靠近溢流式容器8的底板的側壁上即可。相對于圖3中的水平方向的溢流槽，在本實施例中，溢流槽為垂直紙面的方向設置，在溢流槽的長度方向的兩端側具有水流通道，當從溢流槽中溢流出的液體，從溢流結構24流入到兩側的水流通道中，然后由水流通道流入到回流區(qū)，該水流通道為水平方向設置，優(yōu)選該水流溝道靠近回流區(qū)一端的高度略低一些，便于溢流液體流入到回流區(qū)中。其中，根據(jù)具體的溢流式容器結構設計要求，可以對溢流槽的具體結構以及設置位置進行變形，只要其溢流效果能滿足對恒水頭供水系統(tǒng)的穩(wěn)壓要求即可。由具體的實施例以及工作過程的描述，可以方便對本實用新型的恒水頭供水系統(tǒng)的結構及工作原理進行理解和實施，但本領域技術人員應該理解，本說明書中列舉的具體實施方案或實施例，只不過是為了理解本實用新型的技術內容，在不背離本實用新型的主旨和范圍的情況下，本實用新型在形式上和細節(jié)上可以進行多種改變，本領域技術人員能夠根據(jù)具體的液體流量計量標準裝置的設計要求，對上述實施例中的各部件進行合理的選擇和組合，以及在一定程度上進行的細節(jié)和形式上的變化，其依然將落在本實用新型的恒水頭供水系統(tǒng)所要求保護和公開的范圍之內。
權利要求1.一種恒水頭供水系統(tǒng)，其包括 溢流式容器，該溢流式容器具有進流區(qū)、出流區(qū)和回流區(qū)； 溢流槽，該溢流槽位于所述溢流式容器進流區(qū)和出流區(qū)的上方，從溢流槽溢流的液體進入回流區(qū)； 變頻泵，該變頻泵的液體輸入端與溢流式容器的出流區(qū)相連接，其輸出端與試驗管路連接且提供具有可調節(jié)的穩(wěn)定流量的液體輸出。
2.如權利要求I所述的恒水頭供水系統(tǒng)，其特征在于該溢流式容器進一步包括有擋板，該擋板用于將進流區(qū)、出流區(qū)分開，該擋板的高度是溢流式容器內的最大液面高度的1/2。
3.如權利要求2所述的恒水頭供水系統(tǒng)，其特征在于該溢流式容器進一步包括隔板，其中，溢流槽一端與溢流式容器的側壁連接，另一端與隔板相連接。
4.如權利要求3所述的恒水頭供水系統(tǒng)，其特征在于所述溢流槽包括多個水平排列的溢流結構，該溢流槽中所有溢流結構的頂面高度相等且頂面水平光滑，該溢流結構為U形結構。
5.如權利要求4所述的恒水頭供水系統(tǒng)，其特征在于所述溢流結構的底面在靠近出流區(qū)一端的高度低于其另一端的高度，以便于溢流液體流入到回流區(qū)中，該溢流結構的底面相對于水平方向的傾斜角度在0-10度之間。
專利摘要本實用新型涉及一種流量計量裝置的恒水頭供水系統(tǒng)，其包括溢流式容器，該溢流式容器具有進流區(qū)、出流區(qū)和回流區(qū)；溢流槽，該溢流槽位于所述溢流式容器的進流區(qū)和出流區(qū)的上方，從溢流槽溢流的液體進入回流區(qū)；變頻泵，該變頻泵的液體輸入端與溢流式容器的出流區(qū)相連接，其輸出端提供具有可調節(jié)的穩(wěn)定流量的液體輸出。在變頻泵工作過程中，貯液池內的液體由于得不到補充，導致液體池內的液面下降，但由于低揚程水泵依然向溢流式容器內供水，使得該溢流式容器內的液面保持穩(wěn)定，保證了與變頻泵工作相連的試驗管路中的流量穩(wěn)定性，從而提高了液體計量標準裝置測量的準確度。
文檔編號G01F25/00GK202372236SQ201120365700
公開日2012年8月8日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者孟濤, 王池, 胡鶴鳴 申請人:中國計量科學研究院