阅读说明：本技术 一种大范围流量计及大范围流量测量方法 (Large-range flowmeter and large-range flow measuring method ) 是由 王朝阳 林方杰 连超燕 吕强 胡朝辉 徐东荣 于 2020-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大范围流量计及其流量调节方法,包括壳体,壳体内包括依次相连的进液通道、测量通道和出液通道,其中进液通道与测量通道之间通过通道入口相连；所述测量通道内设有弹簧和浮子；所述进液通道内设有活塞阀座和活塞杆,活塞杆上套设有复位弹簧,活塞杆上设有活塞；还包括驱动所述活塞杆移动的开度控制机构,开度控制机构驱动活塞杆从初始状态产生至少两个行程变化。本发明的大范围流量计能够提供大范围流量测量的功能,由于开度控制机构驱动活塞杆从初始状态产生若干个行程变化,因此理论上本流量计测量的流量范围是可以无限大的。本发明具有结构简单,指数灵敏,兼具有大的灵敏度和大的测量范围的优点。(The invention discloses a large-range flowmeter and a flow regulating method thereof, and the large-range flowmeter comprises a shell, wherein the shell comprises a liquid inlet channel, a measuring channel and a liquid outlet channel which are sequentially connected, and the liquid inlet channel is connected with the measuring channel through a channel inlet; a spring and a floater are arranged in the measuring channel; a piston valve seat and a piston rod are arranged in the liquid inlet channel, a return spring is sleeved on the piston rod, and a piston is arranged on the piston rod; the opening control mechanism drives the piston rod to generate at least two stroke changes from an initial state. The large-range flowmeter can provide a function of large-range flow measurement, and the opening control mechanism drives the piston rod to generate a plurality of stroke changes from an initial state, so that the flow range measured by the flowmeter can be infinitely large theoretically. The invention has the advantages of simple structure, sensitive index, high sensitivity and wide measurement range.)

一种大范围流量计及大范围流量测量方法

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种大范围流量计及大范围流量测量方法。

背景技术

常用流量计有孔板流量计、电磁流量计、涡轮流量计、容积式流量计、浮子流量计等，基本上所有流量计都需要设置在输液管道的主通道内，既不方便检修，又增大了主管道液体流动阻力。

发明内容

本发明提供了一种流量计不安装在阀体内大范围流量计及准确的流量调节方法，以实 现流量计不影响阀体内液体流动及能够准确调节阀体流量的流量调节方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种大范围流量计，包括用于安装在输液管道上的壳体，壳体内形成输液管道的旁通道，所述旁通道包括依次相连的进液通道、测量通道和出液通道，其中进液通道与测量通道之间通过通道入口相连；所述测量通道内设有弹簧和浮子，浮子在弹簧作用下顶靠在所述通道入口处；所述进液通道内设有活塞阀座和活塞杆，活塞杆上套设有复位弹簧，活塞杆上设有活塞，初始状态下，复位弹簧压缩活塞杆使活塞密封所述活塞阀座，进液通道关闭；还包括驱动所述活塞杆移动的开度控制机构，开度控制机构驱动活塞杆从初始状态产生至少两个行程变化：当活塞杆移动使活塞离开活塞阀座至第一行程，进液通道打开，并且保持一第一固定开度；当活塞杆移动使活塞离开活塞阀座至第二行程，进液通道打开，并且保持一第二固定开度。

可选的，还包括刻度显示装置，刻度显示装置的外侧设有对应第一固定开度的第一刻度，和对应第二固定开度的第二刻度。

可选的，所述浮子上设有磁铁，所述刻度显示装置内设有滑槽，滑槽内设有受所述磁铁吸附的浮球，所述第一刻度和第二刻度均于浮球相对应。

可选的，所述开度控制机构包括：

所述活塞杆外端伸出进液通道活塞杆外端设有转轴，转轴上安装有拉杆；拉杆设有限位拉件，所述限位拉件转动安装在所述转轴上，限位拉件上设有第一限位段、第二限位段和第三限位段，其中第三限位段的厚度>第二限位段的厚度>第一限位段的厚度；当转动限位拉件使第一限位段位于转轴内时，活塞在弹簧作用下密封所述活塞阀座，进液通道关闭；当转动限位拉件使第二限位段位于转轴内时，活塞离开活塞阀座至第一行程，进液通道打开，并且保持一第一固定开度；当转动限位拉件使第三限位段位于转轴内时，活塞离开活塞阀座至第二行程，进液通道打开，并且保持一第二固定开度，其中第二固定开度大于第一固定开度。

可选的，开度控制机构包括：

所述活塞内端设有压力传感器，所述活塞杆与电机相连，电机与控制器相连，控制器与开关和所述压力传感器相连；当打开开关，控制器获得压力传感器的水压信息，当水压信息位于第一预设值区间时，电机驱动活塞杆移动，使活塞离开活塞阀座至第一行程，进液通道打开，并且保持一第一固定开度；当水压信息位于第二预设值区间时，电机驱动活塞杆移动，使活塞离开活塞阀座至第二行程，进液通道打开，并且保持一第二固定开度，其中第二固定开度大于第一固定开度。

上述的大范围流量计的大范围流量测量方法，步骤如下：

（1）需要测量流量时，开度控制机构驱动所述活塞杆移动，使活塞离开活塞阀座，当输液管道内液体流量较大时，驱动活塞杆移动，使活塞离至第一行程，进液通道打开，并且保持一第一固定开度，液体以较小的流量通过进液通道进入测量通道；输液管道内液体流量较大时，驱动活塞杆移动，使活塞离至第二行程，进液通道打开，并且保持一第二固定开度，阀体内的液体以较大的流量通过进液通道进入测量通道；

（2）获得浮子所对应的流量数据；

（3）开度控制机构驱动所述活塞杆移动至初始状态，即复位弹簧压缩活塞杆使活塞密封所述活塞阀座，进液通道关闭。

本发明的有益效果是：

本发明的大范围流量计能够提供大范围流量测量的功能，由于开度控制机构驱动活塞杆从初始状态产生若干个行程变化，因此理论上本流量计测量的流量范围是可以无限大的。本发明具有结构简单，指数灵敏，兼具有大的灵敏度和大的测量范围的优点。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明大范围流量计的结构示意图；

图2是本发明刻度显示装置部分的结构示意图；

图3是本发明拉杆部分局部放大图；

图4是本发明拉杆的结构示意图；

图5是本发明自动型大范围流量计的控制流程示意图。

附图标记说明：

阀体1；球阀11；阀杆12；进液通道2；活塞阀座21；活塞杆22；转轴221；复位弹簧23；活塞24；拉杆25；限位拉件251；第一限位段252；第二限位段253；第三限位段254；测量通道3；入口31；弹簧32；浮子33；磁铁34；刻度显示装置4；滑槽41；磁性浮球42；透明视窗43；刻度44；出液通道5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1 手动型大范围流量计：

如图1-4所示，本实施例结合一种流量计型平衡阀详细说明本发明中的大范围流量计的具体结构及使用方法。

流量计型平衡阀包括阀体1，阀体1内安装有球阀11和阀杆12。

本平衡阀包括大范围流量计，大范围流量计包括可拆卸安装在阀体1侧面上的壳体。相对于阀体内的主通道，壳体内形成阀体的旁通道。旁通道包括依次连通的进液通道2、测量通道3和出液通道5，进液通道2和出液通道5均与阀体1相连。

本结构中测量通道3包括由流量计壳体形成的通道，测量通道3一端设有浮子阀座，浮子阀座设有入口31与进液通道2连通。测量通道3内设有弹簧32和浮子33，浮子33在弹簧32作用下顶靠在通道入口31处，浮子33上设有磁铁34。在流量计壳体外侧设有刻度显示装置4。刻度显示装置4内设有滑槽41，滑槽41内设有受磁铁34吸附的磁性浮球42，刻度显示装置4在滑槽41外侧设有流量指示的刻度44，滑槽41外侧具有透明视窗43，以便观察磁性浮球42的位置，进而读出其对应的刻度44。

本结构中进液通道2内设有活塞阀座21和活塞杆22，活塞杆22上套设有复位弹簧23，活塞杆22内端设有活塞24，活塞杆22外端伸出壳体（进液通道2）连接有拉杆25。初始状态（常态）下，复位弹簧23压缩活塞杆22使活塞24密封活塞阀座21，进液通道2关闭，当拉动拉杆25使活塞杆22移动时，活塞24与活塞阀座21分离，进液通道2打开。本结构通过打开进液通道2，可以在流量调节时读出流量计显示的流量，通过关闭进液通道2，流量调节完毕后，内部弹簧32自动复位关闭活塞24，液体不再经过流量计。需要说明的是，在进行流量调节时，阀体1内的液体会同时流经阀体1主通道和旁通道（进液通道2、测量通道3和出液通道5），因此流量计所测量的流量并非阀体1内液体的真实流量，需要根据经验换算后再标识代表阀体1内液体流量的刻度44。

作为本实施例的示例一，活塞杆22外端设有转轴221，拉杆25设有限位拉件251，限位拉件251转动安装在转轴221上。限位拉件251上设有第一限位段252和第二限位段253，其中第二限位段253的厚度>第一限位段252的厚度；当转动限位拉件251使第一限位段252位于转轴221内时，活塞24在弹簧32作用下密封活塞阀座21，进液通道2关闭；当转动限位拉件251使第二限位段253位于转轴221内时，活塞24离开活塞阀座21，进液通道2打开，并且保持一固定开度。若活塞24位置不同，则进入流量计的流量不同，因此不同开度的流量计指示不一致的。若活塞杆22不能定位，则：（1）在同一次流量测量过程中，很难始终保护同一开度，同时由于复位弹簧23的存在，也很难保持最大开度；（2）在不同次的流量测量过程中，更难将前后两次开度保持一致。

另外，作为本实施例的示例二，由于阀体1中液体中通过旁通道进入流量计，因此进入到测量通道3内的液体较少，因此需要将弹簧32和浮子33设置为较为敏感，较小的流量变化就引起浮子33越大的移动距离，增加了浮子33的灵敏度。但由于浮子33行程有限，大的灵敏度和大的测量范围是冲突的。为克服该技术问题，本示例采用下如结构：

如图4所示，活塞杆22外端设有转轴221，拉杆25设有限位拉件251，限位拉件251转动安装在转轴221上，限位拉件251上设有第一限位段252、第二限位段253和第三限位段254，其中第三限位段254的厚度>第二限位段253的厚度>第一限位段252的厚度。当转动限位拉件251使第一限位段252位于转轴221内时，活塞24在弹簧32作用下密封活塞阀座21，进液通道2关闭；当转动限位拉件251使第二限位段253位于转轴221内时，活塞24离开活塞阀座21至第一行程，进液通道2打开，并且保持一第一固定开度；当转动限位拉件251使第三限位段254位于转轴221内时，活塞24离开活塞阀座21至第二行程，进液通道2打开，并且保持一第二固定开度，其中第二固定开度大于第一固定开度。滑槽41外侧设有对应第一固定开度的第一刻度44，和对应第二固定开度的第二刻度44。

本示例通过如上结构，当阀体1的液体流量较大（表现为流速快）时，第一固定开度使得进入到测量通道3的液体流量较小，因此流量计在小流量、高流速的情况下指示相应的测量结果。反之，当阀体1的液体流量较小（表现为流速慢）时，第二固定开度使得进入到测量通道3的液体流量较大，因此流量计在大流量、低流速的情况下指示相应的测量结果。如当阀体1流量为1-10时，调节拉杆25至第二固定开度，流量计测量范围为1-10，当阀体1流量为11-20时，调节至第一固定开度，流量计测量范围为11-20。

本实施例上述流量计型平衡阀的流量调节方法，步骤如下：

（1）调节拉杆25，使阀体1内的液体通过进液通道2进入测量通道3，并通过出液通道5返回阀体1；

（2）浮子33在液体和弹簧32的双重作用下移动，滑槽41内的磁性浮球42在浮子33内磁铁34的作用下随之移动，并通过刻度44指示流量；

（3）保持步骤（1）的状态，调节阀杆12从而调节球阀11的开度，使阀体1内的液体流量发生变化，从而液体流入测量通道3的流量也发生变化，磁性浮球42的移动位置也随之发生变化；

（4）当浮球移动至所需平衡的流量刻度44处时，停止调节阀杆12，流量调节完毕；

（5）流量调节完毕后，调节拉杆25至初始状态。

本实施例示例一的流量计型平衡阀的流量调节方法，同上述步骤，只是将步骤（1）替换为：

（1）转动限位拉件251使第二限位段253位于转轴221内，活塞24离开活塞阀座21，进液通道2打开，并且保持一固定开度，阀体1内的液体通过进液通道2进入测量通道3，并通过出液通道5返回阀体1；

将步骤（5）替换为：

（5）流量调节完毕后，转动限位拉件251使第一限位段252位于转轴221内，活塞24在弹簧32作用下密封活塞阀座21，进液通道2关闭。

本实施例示例二的流量计型平衡阀的流量调节方法，同上述步骤，只是将步骤（1）替换为：

（1）当阀体1内液体流量较大时：

转动限位拉件251使第二限位段253位于转轴221内，活塞24离开活塞阀座21至第一行程，进液通道2打开，并且保持一第一固定开度，阀体1内的液体以较小的流量通过进液通道2进入测量通道3，并通过出液通道5返回阀体1；

当阀体1内液体流量较小时：

转动限位拉件251使第三限位段254位于转轴221内，活塞24离开活塞阀座21至第二行程，进液通道2打开，并且保持一第二固定开度，阀体1内的液体以较大的流量通过进液通道2进入测量通道3，并通过出液通道5返回阀体1；

将步骤（5）替换为：

（5）流量调节完毕后，转动限位拉件251使第一限位段252位于转轴221内，活塞24在弹簧32作用下密封活塞阀座21，进液通道2关闭。

实施例2自动型大范围流量计

本实施例的自动型大范围流量计，进液通道、测量通道、出液通道等结构均与手动型大范围流量计相同。

区别在于开度控制机构，其包括：

如图5所示，所述活塞内端设有压力传感器，所述活塞杆与电机相连，电机与控制器相连，控制器与开关和所述压力传感器相连；当打开开关，控制器获得压力传感器的水压信息，当水压信息位于第一预设值区间时，电机驱动活塞杆移动，使活塞离开活塞阀座至第一行程，进液通道打开，并且保持一第一固定开度；当水压信息位于第二预设值区间时，电机驱动活塞杆移动，使活塞离开活塞阀座至第二行程，进液通道打开，并且保持一第二固定开度，其中第二固定开度大于第一固定开度。

同时，水压信息可以设置若干预设值区间，如第三预设值区别对应第三固定开度，以此类推。

本流量计，还可以设置有控制面板，用于调节第一预计值区间、第二预设值区间的数值。

本实施例的自动型大范围流量计可以根据压力传感器获得的水压信息，自动判断液体流量大小，自动驱动活塞杆移动，以致于达到合适的开度，保证无论输液管道内的流量大小如何，均可以自动获得对应的开度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。