活塞校準(zhǔn)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活塞校準(zhǔn)儀，更詳細(xì)地說，涉及用于檢驗(yàn)流量計(jì)的精度的基準(zhǔn)體積小的活塞校準(zhǔn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂的用于檢驗(yàn)流量計(jì)的檢驗(yàn)裝置是這樣的裝置:為了新制作的流量計(jì)或使用中的流量計(jì)相對于由于溫度、壓力等外部原因或可動部磨損等內(nèi)部原因等引起的特性的變化以能夠信賴的精度使用，而定期地或在任意的時機(jī)進(jìn)行特性試驗(yàn)。若大致區(qū)分，則利用在固定試驗(yàn)裝置上夾裝被試驗(yàn)流量計(jì)來進(jìn)行試驗(yàn)的校正器、或者利用在流體系統(tǒng)內(nèi)夾裝流量計(jì)來進(jìn)行試驗(yàn)的校準(zhǔn)儀方式的流量計(jì)試驗(yàn)裝置，進(jìn)行該特性試驗(yàn)。
[0003]校準(zhǔn)儀方式能夠在線進(jìn)行流量計(jì)的特性試驗(yàn)，此外還能夠根據(jù)需要進(jìn)行任意的特性試驗(yàn)，因此，大多用于特別容易受到配管影響的推測型的流量計(jì)例如渦輪流量計(jì)的試驗(yàn)。在校準(zhǔn)儀中，活塞等移動體與流體同步地在截面恒定的管體內(nèi)移動，將因該移動體在預(yù)定區(qū)間移動而排出的流體作為基準(zhǔn)體積。
[0004]在校準(zhǔn)儀方式的流量計(jì)的特性試驗(yàn)中，通過檢測校準(zhǔn)儀所規(guī)定的基準(zhǔn)體積的流體流通時的流量計(jì)的讀數(shù)即從流量計(jì)發(fā)出的流量脈沖數(shù)，來計(jì)算每單位體積發(fā)出的流量脈沖數(shù)(流量系數(shù))，即所謂的K系數(shù)。此外，根據(jù)需要，在多個被測流量中基于流量系數(shù)求出連續(xù)的流量特性曲線。
[0005]為了以高分辨率求出流量系數(shù)，每基準(zhǔn)體積發(fā)出的流量脈沖數(shù)需要為預(yù)定數(shù)以上，例如在基準(zhǔn)體積大的大型的固定型的校準(zhǔn)儀的情況下，給予10000脈沖以上的規(guī)定數(shù)。與此相對，若減小基準(zhǔn)體積，則無法發(fā)出規(guī)定數(shù)以上的流量脈沖，但能夠根據(jù)因活塞等移動體移動而排出的流體的基準(zhǔn)體積、與在此期間從流量計(jì)發(fā)出的發(fā)送脈沖(時間)的關(guān)系來求出流量系數(shù)。因此，即便在流量脈沖數(shù)小的情況下，也能夠應(yīng)用小型的校準(zhǔn)儀(小容量校準(zhǔn)儀)。
[0006]在上述小容量校準(zhǔn)儀(以下稱為SVP)中，已知在移動體中使用活塞的活塞校準(zhǔn)儀。該活塞校準(zhǔn)儀具有基本上與被試驗(yàn)流量計(jì)串聯(lián)連接的截面恒定的計(jì)測缸，在該計(jì)測缸內(nèi)移動的活塞在移動了一定距離時，對輸出的流體的體積和流量計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行比較。實(shí)際上，流體的體積根據(jù)活塞的移動量求出。在校準(zhǔn)中，通常將多次的試驗(yàn)結(jié)果平均，根據(jù)平均值計(jì)算流量系數(shù)(K系數(shù))。因此，針對各觀測流量，計(jì)測缸內(nèi)的活塞往復(fù)移動試驗(yàn)次數(shù)。
[0007]在計(jì)測缸內(nèi)使活塞在規(guī)定區(qū)間移動，完成計(jì)測后，為了使活塞再次返回到原來的位置，而經(jīng)由活塞桿利用使用液壓或氣壓的致動器使活塞克服流體的流動而進(jìn)行驅(qū)動，但在此期間用于使流體流通的流路存在利用計(jì)測缸自身的情況和利用與計(jì)測缸并列且單獨(dú)設(shè)置的旁通流路的情況。在計(jì)測缸中使流體流通的情況下，在通過致動器返回的活塞內(nèi)設(shè)置有閥功能，在計(jì)測時使閥關(guān)閉，并返回活塞時使閥打開。將該方式稱為內(nèi)閥方式。此外，在旁通流路中使流體流通的情況下，在旁通流路內(nèi)設(shè)置有旁通閥，在計(jì)測時使閥關(guān)閉，并在返回時使閥打開。將該方式稱為外閥方式。
[0008]這種SVP通常為計(jì)測活塞與活塞桿一體地固定的構(gòu)造，因此在沿計(jì)測活塞的旋轉(zhuǎn)方向受到壓力等情況下，活塞桿變成阻力從而妨礙旋轉(zhuǎn)，存在向計(jì)測活塞施加載荷的問題。進(jìn)而，當(dāng)對該計(jì)測活塞施加超過必要限度的載荷時，計(jì)測活塞無法在計(jì)測缸內(nèi)順暢地移動，從而無法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量。
[0009]對此，例如，提出了在專利文獻(xiàn)I中記載的活塞校準(zhǔn)儀。該活塞校準(zhǔn)儀中，計(jì)測活塞與活塞桿分體形成，在計(jì)測活塞返回預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置時，活塞桿使計(jì)測活塞從下游側(cè)向上游側(cè)移動。在將計(jì)測活塞設(shè)定于預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置之后，只使活塞桿從上游側(cè)向下游側(cè)移動，從而容納在液壓缸內(nèi)。由此，試圖減小對計(jì)測活塞的載荷。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第4782236號公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
圖13是用于說明專利文獻(xiàn)I記載的活塞校準(zhǔn)儀的操作的示意圖。圖13 (A)示出了計(jì)測活塞處于起始位置的狀態(tài)，圖13(B)示出了計(jì)測活塞處于計(jì)量準(zhǔn)備位置的狀態(tài)，圖13(C)示出了計(jì)測活塞處于開始計(jì)量的狀態(tài)。圖中，200為活塞校準(zhǔn)儀，活塞校準(zhǔn)儀200具備計(jì)測缸201、液壓缸202、活塞桿203、計(jì)測活塞204、流路切換閥205、計(jì)測開始閥206、第I缸流入口 207、第2缸流入口 208。如上所述，活塞桿203與計(jì)測活塞204分體形成。
[0012]在圖13 (A)中，在計(jì)測活塞204設(shè)定于起始位置的狀態(tài)下，共同打開流路切換閥205、計(jì)測開始閥206。進(jìn)而，對液壓缸202內(nèi)的活塞桿203施加液壓，使活塞桿203移動，并使計(jì)測活塞204移動到上游側(cè)的預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置，從而將計(jì)測活塞204設(shè)定在計(jì)測準(zhǔn)備位置。這時的狀態(tài)由圖13 (B)示出。注意，活塞桿203將返回液壓缸202內(nèi)的原始位置。
[0013]如圖13 (B)所示，預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置為第I缸流入口 207與第2缸流入口 208之間的中間位置。進(jìn)而，為了共同打開流路切換閥205以及計(jì)測開始閥206，計(jì)測活塞204通過從第I缸流入口 207流入的流體的壓力與從第2缸流入口 208流入的流體的壓力的平衡，來保持在計(jì)測準(zhǔn)備位置。進(jìn)而，如圖13 (C)所示，通過共同關(guān)閉流路切換閥205以及計(jì)測開始閥206 (計(jì)量開始狀態(tài))，計(jì)測活塞204開始從上游側(cè)向下游側(cè)移動，從而開始計(jì)量。
[0014]然而，雖然上述活塞校準(zhǔn)儀在流量相對較少的情況下操作沒有問題，但是例如，基于缸徑的大小，當(dāng)流速變?yōu)閘m/s以上那樣大流量流動時，即使不在計(jì)量開始狀態(tài)下，也就是說，不管流路切換閥205以及計(jì)測開始閥206是否共同打開，都存在計(jì)測活塞204從計(jì)測準(zhǔn)備位置發(fā)生移動的情況。其原因被認(rèn)為是，在大流量的情況下，從第I缸流入口 207流入的流體的壓力與從第2缸流入口 208流入的流體的壓力之間的平衡發(fā)生崩潰，從而發(fā)生了向下游側(cè)推壓計(jì)測活塞204的情況。更具體而言，計(jì)測缸201被計(jì)測活塞204分成兩個腔室，從第2缸流入口 208流入的流體沿箭頭的方向(參照圖13 (B))流動，因此第2缸流入口 208側(cè)的腔室與第I缸流入口 207側(cè)的腔室相比，被認(rèn)為壓力變低。
[0015]本發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而做出的，目的是提供這樣一種活塞校準(zhǔn)儀，其不會對計(jì)測活塞施加超過必要限度的載荷，此外，即使在大流量的情況下，也能使計(jì)測活塞停止在預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置，從而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量。
[0016]用于解決問題的手段
為了解決上述問題，本發(fā)明的第I技術(shù)手段的特征在于一種活塞校準(zhǔn)儀，其具備形成有上游端以及下游端的計(jì)測缸、與該計(jì)測缸的下游端側(cè)連結(jié)的液壓缸、在計(jì)測時通過從前述上游端流入的流體在前述計(jì)測缸內(nèi)從上游側(cè)向下游側(cè)移動預(yù)定距離從而排出基準(zhǔn)體積的流體的計(jì)測活塞、可移動地容納在前述液壓缸中的活塞桿，前述計(jì)測活塞與前述活塞桿分體形成，所述活塞校準(zhǔn)儀還具備計(jì)測準(zhǔn)備位置停止機(jī)構(gòu)，其使前述計(jì)測活塞停止在上游側(cè)的預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置，在使前述計(jì)測活塞返回前述預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置時，前述活塞桿使前述計(jì)測活塞從下游側(cè)向上游側(cè)移動，并且前述計(jì)測準(zhǔn)備位置停止機(jī)構(gòu)使前述計(jì)測活塞停止在前述預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置，然后只使前述活塞桿從上游側(cè)向下游側(cè)移動從而容納在前述液壓缸內(nèi)。
[0017]第2技術(shù)手段的特征在于，在第I技術(shù)手段中，前述計(jì)測準(zhǔn)備位置停止機(jī)構(gòu)具備與前述計(jì)測缸的上游端側(cè)周部的上游側(cè)連接的第I缸流入通路、與前述計(jì)測缸的上游端側(cè)周部的下游側(cè)連接的第2缸流入通路、連接前述第I缸流入通路與前述計(jì)測缸的上游端蓋部的旁通管、設(shè)置在該旁通管中的回流閥，前述預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置為前述第I缸流入通路的位置，在前述計(jì)測活塞封閉前述第I缸流入通路的狀態(tài)下，通過關(guān)閉前述回流閥，使前述計(jì)測活塞停止。
[0018]第3技術(shù)手段的特征在于，在第2技術(shù)手段中，前述計(jì)測準(zhǔn)備位置停止機(jī)構(gòu)進(jìn)一步具備可移動地設(shè)置在前述計(jì)測缸的上游端蓋部上的計(jì)測桿，在打開前述回流閥之后，通過前述計(jì)測桿推壓前述計(jì)測活塞，使前述計(jì)測活塞從上游側(cè)向下游側(cè)移動。
[0019]第4技術(shù)手段的特征在于，在第I技術(shù)手段中，前述計(jì)測準(zhǔn)備位置停止機(jī)構(gòu)具備與前述計(jì)測缸的上游端蓋部連接的第I缸流入通路、與前述計(jì)測缸的上游端側(cè)周部連接的第2缸流入通路、設(shè)置在前述第I缸流入通路中的計(jì)測開始閥、可移動地設(shè)置在前述計(jì)測缸的上游端蓋部上的計(jì)測桿，前述預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置為前述第I缸流入通路的位置，在前述計(jì)測活塞封閉前述第I缸流入通路的狀態(tài)下，通過關(guān)閉前述計(jì)測開始閥，使前述計(jì)測活塞停止，在打開前述計(jì)測開始閥之后，通過前述計(jì)測桿推壓前述計(jì)測活塞，使前述計(jì)測活塞從上游側(cè)向下游側(cè)移動。
[0020]第5技術(shù)手段的特征在于，在第I技術(shù)手段中，前述計(jì)測準(zhǔn)備位置停止機(jī)構(gòu)具備與前述計(jì)測缸的上游端側(cè)周部的上游側(cè)連接的第I缸流入通路、與前述計(jì)測缸的上游端側(cè)周部的下游側(cè)連接的第2缸流入通路、連接前述第I缸流入通路與前述計(jì)測缸的上游端蓋部的旁通管、設(shè)置在該旁通管中的回流閥、設(shè)置在前述第2缸流入通路中的計(jì)測開始閥，前述預(yù)定計(jì)測準(zhǔn)備位置為前述第I缸流入通路的位置，在前述計(jì)測活塞封閉前述第I缸流入通路的狀態(tài)下，通過關(guān)閉前述回流閥，并打開前述計(jì)測開始閥，使前述計(jì)測活塞停止，通過打開前述回流閥，并關(guān)閉前述計(jì)測開始閥，使前述計(jì)測活塞從上游側(cè)向下游側(cè)移動。
[0021 ] 第6技術(shù)手段的特征在于，在第I技術(shù)手段中，前述計(jì)測準(zhǔn)備位置停止機(jī)構(gòu)具備與前述計(jì)測缸的上游端側(cè)周部的上游側(cè)連接的第I缸流入通路、與前述計(jì)測缸的上游端側(cè)周部的下游側(cè)連接的第