一種氧氣表校驗儀及其校驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧氣表校驗儀及其校驗方法，屬于校驗裝置領域。一種氧氣表校驗儀，它包括標準表、被校氧氣表，它還包括依次連接的氣罐、氣動泵和水罐，所述的氣動泵輸出端管道接入所述的水罐的上部，所述的水罐的輸出端管道與水罐相接的一端接至所述水罐底部，呈倒“U”型，水罐的輸出端管道的另一端與所述的被校氧氣表連接，所述的標準表、被校氧氣表通過管道并聯(lián)；所述的被校氧氣表的靠近水罐的一側設置有增壓閥，遠離水罐的一側設置有降壓閥。本發(fā)明的一種氧氣表校驗儀及其校驗方法，它采用氣和水組合替代油作為傳遞介質，使用絕對安全，且結構簡單，操作方便。
【專利說明】一種氧氣表校驗儀及其校驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于校驗裝置領域，更具體地說，涉及一種氧氣表校驗儀及其校驗方法。
【背景技術】
[0002]氧氣表是工業(yè)生產中的重要計量器具，它們主要用于連接在氧氣瓶、氧氣管道中對氣體壓力進行測量。傳統(tǒng)的校驗方法是使用壓力表校驗器進行對比式校驗，即將一塊標準的壓力表與一塊被檢測氧氣表并聯(lián)在壓力表校驗器上，而后不斷地改變壓力表校驗器內油壓管道系統(tǒng)中的壓力，不斷地讀取標準壓力表和被測氧氣表的表壓讀數，從而確定被測氧氣表是否合格。
[0003]國家標準對氧氣表的特別規(guī)定就是禁油，所以對于氧氣表的校驗上關鍵是解決禁油問題?！堆鯕鈮毫Ρ韨鬟f介質的選用》(胡小平，工業(yè)計量，1992第6期)，該文中介紹，目前大致采用三種方法來解決氧氣表的禁油問題，比較如下:
[0004]1、用水作為傳遞介質(如專利CN2050165U公開的一種可用水作介質的壓力表校驗儀)。此法絕對安全，但水極易銹蝕校驗器。另外，由于水粘度低，檢定高壓氧氣表如25MPa，既易泄漏，壓力又上不去；
[0005]2、用甘油作為傳遞介質。甘油學名苯三醇，分子式C3H(OH)3，是無色有甜味的粘性液體。由于甘油實際不屬油類，因此同樣絕對安全，但由于它的吸水性能，仍會銹蝕校驗器。如一段時間不使用校驗器，需每天讓絲桿運動一下，以防銹死；
[0006]3、用水和油作為傳遞介質此法需配備專用校驗器。如徐州產壓力表、氧氣壓力表兩用校驗器。原理是利用水、油比重不等將彼此分離。此法較為科學，省去了校驗器、標準壓力表清洗油污的麻煩。缺點是需經常察看水是否用盡，并且心理上似有不安全感；
[0007]此外，雖然通過水-油-水這種變壓實現了以前直接用油變壓的效果，也不需要用CCL4清洗了，因為最后與氧氣表接觸的介質是水。但是這種裝置結構比較復雜，而且要時刻保證水罐和油罐內的存量要達到規(guī)定的刻度線，否則會出現油、水同時存在一個罐內，導致接頭和彈簧管內可能存在油的殘留物，不得不使用CCL4清洗。高效率、批量生產的逐步實現，對于這種水-油-水的變壓滿足不了當前的使用要求。
[0008]綜合看來，市場上并未出現一種可以完全替代以油作為傳遞介質的校驗裝置，禁油問題并未得到根本解決，本領域急需一種更安全、可靠、方便的氧氣表校驗裝置問世。

【發(fā)明內容】

[0009]1.要解決的技術問題
[0010]針對現有技術中存在的氧氣表的校驗用油作為傳遞介質不安全、用水作為傳遞介質易腐蝕、用水和油作為傳遞介質操作麻煩的問題，本發(fā)明提供了一種氧氣表校驗儀及其校驗方法，它采用氣和水組合替代油作為傳遞介質，使用絕對安全，且結構簡單，操作方便。
[0011]2.技術方案
[0012]本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現。[0013]—種氧氣表校驗儀,它包括標準表、被校氧氣表，它還包括依次連接的氣罐、氣動泵和水罐，所述的氣動泵輸出端管道接入所述的水罐的上部，所述的水罐的輸出端管道與水罐相接的一端接至所述水罐底部，呈倒“U”型，水罐的輸出端管道的另一端與所述的被校氧氣表連接，所述的標準表、被校氧氣表通過管道并聯(lián)；
[0014]所述的被校氧氣表的靠近水罐的一側設置有增壓閥，遠離水罐的一側設置有降壓閥。
[0015]優(yōu)選地，所述的氣罐上設置有壓力表和減壓閥。
[0016]優(yōu)選地，所述的氣動泵輸出端管道接入所述的水罐內4/5高度處，所述的水罐內的水位高度為水罐高度的1/2?2/3，所述的水罐的輸出端管道的管口距離水罐底部1/5?1/3。
[0017]優(yōu)選地，所述的水罐的表面設置有貫穿水罐高度的水位觀測口，所述的水位觀測口是用雙層自制U形法蘭內夾10_厚有機玻璃制成，并用橡膠密封。
[0018]優(yōu)選地，所述的水罐上部設置有加水閥。
[0019]一種所述的氧氣表校驗儀的校驗方法，其步驟為:
[0020]( I)通過空氣壓縮機對所述的氣罐進行充氣，完成氣罐的集氣；
[0021](2)所述的氣動泵以所述的氣罐中的壓縮空氣為動力源對所述的水罐中的水進行壓送；
[0022](3)所述的水罐中的水通過水罐的輸出管道輸出，流經水平管道，最終與并聯(lián)的標準表、被校氧氣表接觸，此時的降壓閥閥門處于關閉狀態(tài)，增壓閥閥門處于打開狀態(tài)；
[0023](4)通過調節(jié)增壓閥閥門的開閉，控制與標準表、被校氧氣表接觸的水體壓力，當增壓閥閥門打開時，對標準表、被校氧氣表進行增壓，比較標準表、被校氧氣表讀數，對被校氧氣表進行校準；
[0024]關閉增壓閥，通過調節(jié)降壓閥閥門的開閉，控制與標準表、被校氧氣表接觸的水體壓力，當降壓閥的閥門打開時，對標準表、被校氧氣表進行降壓，比較標準表、被校氧氣表讀數，對被校氧氣表進行校準；
[0025](5)根據被校氧氣表的量程范圍，選取5?20個校驗點，通過氣動泵保證所述的水罐的水體保持O?150MPa的水壓，再通過降壓閥、增壓閥的配合使用，在每個預設校驗點，根據標準表的讀數，對被校氧氣表進行校驗。
[0026]3.有益效果
[0027]相比于現有技術，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0028](I)本發(fā)明的校驗儀除了標準表、被校氧氣表之外，還包括依次連接的氣罐、氣動泵和水罐，水罐的輸出端管道的另一端與被校氧氣表連接，標準表、被校氧氣表通過管道并聯(lián)，此種結構設置成功實現了采用氣、水作為傳遞介質，對氧氣表進行校驗，克服了現有技術中采用油作為傳遞介質存在的油氧接觸易爆炸的問題，操作使用絕對安全；
[0029](2)本發(fā)明的氧氣校驗儀設置有氣罐，目的是:
[0030]首先,儲存氣量，一方面解決系統(tǒng)內短時間里需要大量用氣的問題，另一方面可在空壓機出現故障或其他突發(fā)性事件(如停電)時做臨時急用；
[0031]其次，在本校驗系統(tǒng)中設置氣罐，可以消除或減弱空壓機輸出氣流的脈動，穩(wěn)定氣源壓力，保證輸出氣流連續(xù)平穩(wěn)，這樣用利于為管路下游的氧氣表校驗提供穩(wěn)定的壓力環(huán)境;
[0032]再次，該氣罐提供了一個較大的系統(tǒng)容量，延長空壓機在向氣罐輸氣時“啟動一停止”或“加載一卸載”的循環(huán)周期，減少電器設備和閥門的切換頻度；
[0033]最后，該氣罐還起到進一步冷卻空氣的作用，分離和清除壓縮空氣的水分、油污等雜質，減輕管網下游其他后處理設備的工作負荷，使各類用氣設備獲得所需質量的氣源；
[0034](3)氣動泵輸出端管道接入水罐的上部，這樣設計的目的是引導氣流直接進入水罐頂部進行緩沖，然后對水罐下部的水體施加壓力，水罐相當于一個緩沖罐，由于來自上游的氣流較為穩(wěn)定，所以通過管道輸送至水罐上部分的氣體可以平穩(wěn)地將水體壓出水罐并對氧氣表進行校驗，校準精度高；
[0035]水罐的輸出端管道與水罐相接的一端接至所述水罐底部，輸出端管道的管口距離水罐底部1/5?1/3。這樣設計的目的在于，可以有效防止水罐中的相關物質會沉淀在水罐底部，導致水罐的輸出端管道堵塞，所以下管口需要與水罐底部保持1/5?1/3的距離；其次，輸出端采用倒“U”型，除了可以進一步有效避免沉淀物被吸入水罐的輸出端管道，同時可以進一步起到緩沖作用，保證水流平穩(wěn)抵達被檢測氧氣表；
[0036](4)在水罐的側面設計有基本貫穿水罐高度的用雙層自制U形法蘭內夾IOmm厚有機玻璃，且用橡膠密封，這樣可有充分空間及光線觀察到水罐內水位的適時狀態(tài)，包括水罐內底部的沉淀物，也可及時觀察到；
[0037](5)本發(fā)明的校驗裝置在靠近水罐的一側設置有增壓閥，遠離水罐的一側設置有降壓閥，增壓閥與降壓閥的配合設置，可以保證準確調控標準氧氣表和被校氧氣表所受壓力，實現大范圍、高精度的壓力調節(jié)，使得校準結果更加準確。當關閉降壓閥，打開增壓閥時，水體不斷地被氣體壓入標準氧氣表和被校氧氣表的管道，且水體壓力不斷增大，待標準表讀數達到預期壓力數值，關閉增壓閥，進行讀數，再根據標準氧氣的數據對被校氧氣表進行校準，如果此時標準表顯示的數字相比于預設的校驗值有所偏差，可以通過打開降壓閥，放掉部分管道中的水，以達到降壓目的，直到標準表可以達到預設校驗值，讀取被校驗氧氣表，進行校驗。如此反復多次，即可實現對氧氣表的準確校驗；
[0038](6)水罐上部設置有加水閥的目的在于,適時方便地向水罐中加水，以保證整個校驗裝置的正常工作；
[0039](7)本發(fā)明的氧氣表校驗儀的校驗方法，主要是先通過空氣壓縮機對氣罐進行充氣，再以氣罐中的壓縮空氣為動力源對所述的水罐中的水進行壓送；水罐中的水體流經與標準表、被校氧氣表相連接的管道，對標準表、被校氧氣表進行施壓，采用本發(fā)明的方法可以有效實現在不使用傳遞介質油的情況下，僅僅借助水和氣對氧氣表進行校驗，既保證了校驗過程的絕對安全，同時，由于采用水、氣作為傳遞介質，成本大大降低，且結合增壓、降壓閥的使用，使得控制過程更加精準，根據被校氧氣表的量程范圍，選取5-20個校驗點，校驗結果準確可靠；
[0040]( 8 )本校驗裝置及方法由于采用氣、水組合傳遞介質對氧氣表進行校驗，上游的氣罐、氣動泵及其管道僅與氣體接觸，有效地避免了金屬易被腐蝕的問題；同時，由于采用氣、水組合，使得檢定氧氣表校驗裝置的輸出值最高可達150MPa，而現有技術中以水作為傳遞介質的氧氣表校驗裝置的輸出值往往只能保持在50MPa以下?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。
[0042]圖中:1、標準表；2、被校氧氣表；21、降壓閥；22、增壓閥；3、水罐；4、加水閥；5、水位觀測口 ；6、氣罐；7、氣動泵；8、壓力表；9、減壓閥。
【具體實施方式】
[0043]下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本發(fā)明作詳細描述。
[0044]實施例1
[0045]結合圖1，本實施例的一種氧氣表校驗儀，包括依次連接的氣罐6、氣動泵7、水罐
3、被校氧氣表2和標準表I。選用青島信泰壓力容器有限公司的碳鋼材質的儲氣罐作為氣罐6，容積為25m3，水罐的體積選用6m3，水罐3的高度為2m。
[0046]氣罐6上設置有壓力表8和減壓閥9，用以判斷和控制氣罐6內的壓力大小。氣動泵7輸出端管道接入水罐3的上部，
[0047]氣動泵7輸出端管道接入所述的水罐3內4/5高度處，水罐3內的水位高度為水罐3高度的1/2?2/3為宜，本實施例選擇lm，即水位高度達到水罐高度的1/2。
[0048]本發(fā)明的水罐3及其輸出管道采用碳鋼。水罐3的表面設置有貫穿水罐3高度的水位觀測口 5，水位觀測口 5是用雙層自制U形法蘭內夾IOmm厚有機玻璃制成，并用橡膠密封。
[0049]水罐3的輸出端管道與水罐3相接的一端接至水罐3的底部1/5?1/3處。這樣設計的目的在于，既保證在水罐3內低水位時，水體也可以從水罐3內被壓出對氧氣表進行校驗。同時，考慮到在水體中可能存在各種雜質，在本校驗裝置長時間工作后，在水罐3底部可能會有一層沉淀物，如果管道的下端口設置的過低則又會容易導致管道堵塞，所以管口距離水罐3底部設置為水罐3高度的1/5?1/3為宜，本實施例管口距離水罐3底部的高度選取0.4m。
[0050]此外，水罐3的輸出端管道靠近水罐3的一端形狀呈倒“U”型。這樣設計的目的在于，起到緩沖作用，保證從水罐3壓出的水體經過倒“U”型后，可以更加平穩(wěn)地流出，對被校氧氣表2進行校驗。
[0051]水罐3上部設置有加水閥4。水罐3的輸出端管道的另一端與被校氧氣表連接，標準表1、被校氧氣表2通過管道并聯(lián)；被校氧氣表2的靠近水罐3的一側設置有增壓閥22，遠離水罐3的一側設置有降壓閥21。增壓閥22、降壓閥21的配合使用可以有效地調整標準表達到預設校驗值，從而完成對被校氧氣表進行校驗。
[0052]本校驗裝置由于采用氣、水組合傳遞介質對氧氣表進行校驗，上游的氣罐6、氣動泵7及其管道僅與氣體接觸，有效地避免了金屬易被腐蝕的問題。
[0053]此外，考慮本校驗裝置下游的水罐3及水罐3的輸出管道，由于水中含有氧和二氧化碳，仍舊存在可能會被水腐蝕的問題。基于此，在本實施例中，在實施本發(fā)明的校驗方法前，采取以下預處理過程:(a)對加入水罐3中的水進行熱力除氧，熱力除氧后水中的溶解氧一般可降到6μ g/L以下；(b)為防止給水系統(tǒng)的腐蝕，除了消除溶氧外，還必須調節(jié)水的PH值，pH增大，金屬腐蝕明顯減小，從鋼材防腐蝕角度考慮，控制給水pH值高于8.5為宜，防腐效果最佳。在經過熱力除氧以及PH值調節(jié)后，本校驗裝置在耐腐蝕性大大提高，使用壽命延長50%以上。
[0054]下面進行正式校驗過程，本發(fā)明選用對量程
[0055]其校驗步驟為:
[0056](I)通過空氣壓縮機對所述的氣罐6進行充氣，當氣壓達到180MPa時停止充氣，完成氣罐6的集氣；
[0057](2)氣動泵7以氣罐6中的壓縮空氣為動力源對所述的水罐3中的水進行抽壓，保持水罐3的水壓約150MPa左右(水罐3中的輸出水壓可根據實際被校氧氣表2的量程范圍進行選取，如 100MPa、50MPa、20MPa)；
[0058](3)水罐3中的水通過水罐3的輸出管道輸出，流經水平管道，最終與并聯(lián)的標準表1、被校氧氣表2接觸，此時的降壓閥21閥門處于關閉狀態(tài)，增壓閥22閥門處于打開狀態(tài)；
[0059](4)通過調節(jié)增壓閥22閥門的開閉，控制與標準表1、被校氧氣表2接觸的水體壓力，當增壓閥22閥門打開時，對標準表1、被校氧氣表2進行增壓，比較標準表1、被校氧氣表2讀數，對被校氧氣表2進行校準；
[0060]關閉增壓閥22，通過調節(jié)降壓閥21閥門的開閉，控制與標準表1、被校氧氣表2接觸的水體壓力，當降壓閥21的閥門打開時，對標準表1、被校氧氣表2進行降壓，比較標準表
1、被校氧氣表2讀數,對被校氧氣表2進行校準；
[0061](5)根據被校氧氣表2的量程范圍，選取15個校驗點，通過降壓閥21、增壓閥22的配合使用，調整標準表I的讀數達到每個預設校驗點，根據標準表I的讀數，對被校氧氣表2進行校驗。完成校驗過程。
[0062]以上校驗過程，校驗點的選擇，可根據實際情況進行調整，校驗點在被校氧氣表2的量程范圍內均勻分布，校驗點選取的越多，校驗結果越可靠。
【權利要求】
1.一種氧氣表校驗儀，它包括標準表(I)、被校氧氣表(2),其特征在于,它還包括依次連接的氣罐(6)、氣動泵(7)和水罐(3)，所述的氣動泵(7)輸出端管道接入所述的水罐(3)的上部，所述的水罐(3)的輸出端管道與水罐(3)相接的一端接至所述水罐(3)底部，呈倒“U”型，水罐(3)的輸出端管道的另一端與所述的被校氧氣表(2)連接，所述的標準表(I)、被校氧氣表(2)通過管道并聯(lián)； 所述的被校氧氣表(2)的靠近水罐(3)的一側設置有增壓閥(22)，遠離水罐(3)的一側設置有降壓閥(21)。
2.根據權利要求1所述的氧氣表校驗儀，其特征在于，所述的氣罐(6)上設置有壓力表(8)和減壓閥(9)。
3.根據權利要求1或2所述的氧氣表校驗儀，其特征在于，所述的氣動泵(7)輸出端管道接入所述的水罐(3)內4/5高度處，所述的水罐(3)內的水位高度為水罐(3)高度的1/2?2/3，所述的水罐(3)的輸出端管道的管口距離水罐(3)底部1/5?1/3。
4.根據權利要求1所述的氧氣表校驗儀，其特征在于，所述的水罐(3)的表面設置有貫穿水罐(3 )高度的水位觀測口( 5 )，所述的水位觀測口( 5 )是用雙層自制U形法蘭內夾IOmm厚有機玻璃制成，并用橡膠密封。
5.根據權利要求4所述的氧氣表校驗儀，其特征在于，所述的水罐(3)上部設置有加水閥⑷。
6.一種權利要求1所述的氧氣表校驗儀的校驗方法，其步驟為: (1)通過空氣壓縮機對所述的氣罐(6)進行充氣，完成氣罐(6)的集氣； (2)所述的氣動泵(7)以所述的氣罐(6)中的壓縮空氣為動力源對所述的水罐(3)中的水進行壓送； (3)所述的水罐(3)中的水通過水罐(3)的輸出管道輸出，流經水平管道，最終與并聯(lián)的標準表(I)、被校氧氣表(2)接觸，此時的降壓閥(21)閥門處于關閉狀態(tài)，增壓閥(22)閥門處于打開狀態(tài)； (4)通過調節(jié)增壓閥(22)閥門的開閉，控制與標準表(I)、被校氧氣表(2)接觸的水體壓力，當增壓閥(22)閥門打開時，對標準表(I)、被校氧氣表(2)進行增壓，比較標準表(I)、被校氧氣表(2)讀數，對被校氧氣表(2)進行校準； 關閉增壓閥(22)，通過調節(jié)降壓閥(21)閥門的開閉，控制與標準表(I)、被校氧氣表(2)接觸的水體壓力，當降壓閥(21)的閥門打開時，對標準表(I)、被校氧氣表(2)進行降壓，比較標準表(I)、被校氧氣表(2)讀數，對被校氧氣表(2)進行校準； (5)根據被校氧氣表(2)的量程范圍，選取5?20個校驗點，通過氣動泵(7)保證所述的水罐(3)的水體保持O?150MPa的水壓，再通過降壓閥(21)、增壓閥(22)的配合使用，在每個預設校驗點，根據標準表(I)的讀數，對被校氧氣表(2 )進行校驗。
【文檔編號】G01L27/00GK103759889SQ201410045988
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月8日 優(yōu)先權日:2014年1月28日
【發(fā)明者】束高祥, 高孝友 申請人:馬鞍山市奈特儀表科技有限公司