本发明涉及流量计,具体地说是一种防卡旋转活塞流量计。
背景技术:
1、旋转活塞流量计是一种容积式流量计,主要用于对液体、气体等流体的流量进行计量,其工作原理是:当流体(液体或气体)通过流量计的管道时,它们会对旋转活塞施加作用力。这个作用力的大小与流体的流速成正比。流体流过活塞时,会产生一个扭矩,推动活塞绕轴旋转,旋转活塞流量计内部配备有传感器,用于检测活塞的旋转运动。这些传感器可以检测活塞的位置或旋转角度,从而确定通过流量计的流体体积。
2、在对深层管道内的腐蚀性流体进行检测时,根据精度与耐腐蚀性的需要,采用旋转活塞流量计来检测流体的流速,然而在长期流通的过程中,流体内不可避免会存在其他物质,该物质会留存在旋转活塞外侧壁与活塞外芯壳体之间,从而导致旋转活塞卡死而无法正常旋转。
3、为了解决上述问题,现有技术中存在多种解决方式,如专利号为cn108387280b的一种防卡旋转活塞流量计,其通过在环形计量腔中设置弹性约束,旋转活塞在环形计量腔中旋转,使得旋转活塞只受扭矩驱动时能约束自身的旋转轨迹,使旋转活塞按约束旋转轨迹在环形计量腔中旋转,进而形成相对错位,进而避免旋转活塞卡死。虽然该方式解决了因杂质堵塞而导致旋转活塞卡死的问题,然而在杂质逐步增多时,旋转活塞转动的扭矩阻力逐步增强,而此时旋转活塞还没到卡死的地步,因而会导致旋转活塞的转动速度逐步减慢,进而影响该处流体流速的精准性。
4、基于此,为了解决在对深层管道内腐蚀性流体检测流速时,随着杂质的增多导致旋转活塞所受的阻力逐步增大,进而导致流量计检测的流速不精准的问题,因此本发明设计了一种防卡旋转活塞流量计。
技术实现思路
1、本发明提供的一种防卡旋转活塞流量计,为了解决在对深层管道内腐蚀性流体检测流速时,随着杂质的增多导致旋转活塞所受的阻力逐步增大,进而导致流量计检测的流速不精准的问题,本发明随杂质对旋转活塞的阻力而改变旋转活塞的结构,进而在杂质对旋转活塞阻力增大时,旋转活塞能够便于水流的流通,进而提高了水流流速检测的精准性。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明提供的一种防卡旋转活塞流量计,包括安装在管道内的壳体,还包括活塞外芯、压盖、活塞本体、调节机构、转轴、转盘、驱动机构和传感器,所述活塞外芯安装在壳体内部,所述压盖安装在活塞外芯顶部,所述活塞本体位于活塞外芯内部,所述调节机构位于活塞本体处,所述转轴位于活塞本体中心位置,所述转盘安装在活塞本体底端,所述驱动机构安装在转盘底部,所述传感器安装在壳体顶部,杂质增多时所述调节机构在流体的作用下推动活塞本体,所述活塞本体通过驱动机构带动转盘相对转轴错位转动。
4、在杂质逐步增多的过程中,活塞本体的自身形状逐步发生变化,进而使得水流的流通性增强,随后带动活塞本体转变为同一平面的接触力,进而使得水流与活塞本体的接触面积增大,活塞本体所受推力的中心上移,改变了水流的固有流势,使得底部的杂质受扰动作用分散,避免卡住活塞本体。
5、优选的,所述活塞本体分为a部、b部与c部,且自下而上依次排布,所述b部与c部均转动安装在转轴上,且a部、b部与c部沿转轴转动反方向逐层布置,进而能够在流体流动的过程中,逐层向a部方向推动b部与c部,实现对活塞本体的形态切换。
6、优选的,所述调节机构包括卡槽、压缩弹簧、顶块、b槽、b杆、c槽、c杆、限位槽、复位弹簧、限位块、通槽与内杆,所述卡槽开设于a部上表面,所述压缩弹簧与顶块均位于卡槽内,所述顶块与压缩弹簧相接触,所述b槽设于转轴上对应b部位置,所述b杆安装在b槽内,且b杆与b部相连接,所述c槽设于转轴上,所述c杆安装在c部对应c槽位置,所述限位槽开设在b部顶部,所述复位弹簧与限位块均安装在b部内。
7、所述转轴为空心设置,所述内杆安装在转轴内部,所述通槽开设于内杆侧壁且对应b槽位置,所述b杆位于通槽内滑动,一方面调节了b部与c部随流体流量大小变化的所在位置,使得b部、c部能够与a部组成整体,进而对内部水流进行导通与改变流体的流动轨迹,同时也对内部水流进行扰动,避免活塞本体的卡死。
8、优选的,所述a槽、b槽与c槽环形阵列于转轴上,多个所述a槽、b槽与c槽呈纵向错位分布;
9、纵向错位分布能够使得不同的b部与不同的c部在不同的高度下对水流进行扰动,进而使得内部流体在b部与c部运动时能够不规则的流动,提高了杂质的分散效果。
10、优选的,所述驱动机构包括推块、安置环、凸块、拉伸弹簧、弧形块、驱动杆、传动杆、收集槽与拨杆,所述推块安装在内杆上,所述安置环安装在转轴底部,所述凸块安装在安置环侧壁,所述拉伸弹簧位于凸块与安置环之间,所述弧形块安装在转盘上,所述弧形块与凸块相接触,所述驱动杆安装在转盘底部,所述传动杆安装在转盘边缘,且贯穿转盘设置。
11、所述收集槽开设于转盘对应传动杆处,所述拨杆安装在收集槽上方,一方面活塞本体转动时能够与拨杆形成相互挤压,带动拨杆对转盘表面的杂质进行刮拭,另一方面拨杆对活塞本体的底边进行刮拭,避免杂质堵塞导致活塞本体卡死。
12、优选的,所述拨杆与传动杆之间安装有扭簧,所述拨杆初始的布置方向为正对转盘圆心布置,拨杆又能通过扭簧实现与滑环的转动,进而拨杆能够在活塞本体的作用下对周围的杂质与活塞本体底边的杂质进行刮拭,避免了杂质对活塞本体的卡死。
13、优选的,所述转盘与活塞外芯之间密封连接,所述转盘与安置环插接,转盘与安置环是插接,进而安置环能够与转轴相连接,实现安置环能够随转轴同步转动。
14、优选的,所述a部、b部与c部边缘为弧形,b部与c部转动至a部正上方时所述a部、b部与c部背离水流向面构成平滑弧面;
15、通过转动后形成平滑曲面,减小了流体推动活塞本体的阻力,同时相较于初始阶梯状的活塞本体,其在流体中移动的阻力也因其形状而减小。
16、优选的,所述压盖上设有进水口,所述进水口的面积值大于c部的横向截面面积值,所述进水口倾斜布置,通过设置上方进水口与侧壁出水口,使得流体固定流通趋势,上方的流体向下冲击易使得流体发生扰动,避免水流始终规则移动。
17、优选的,所述压盖与活塞外芯螺纹连接,所述活塞外芯侧壁设有出水口,侧壁的出水口能够排出内部部分杂质,进而避免杂质过多对活塞本体的转动形成卡死,影响流量计检测的精准性。
18、本发明的有益效果如下:
19、1.本发明的一种防卡旋转活塞流量计,在杂质逐步增多的过程中,活塞本体的自身形状逐步发生变化,进而使得水流的流通性增强,当然,水流自上而下灌入的过程中,初始为了改变活塞本体的状态,会转变一部分水流的力,随后带动活塞本体转变为同一平面的接触力,进而使得水流与活塞本体的接触面积增大,活塞本体所受推力的中心上移,改变了水流的固有流势,使得活塞本体底部的杂质受扰动作用分散,避免卡住活塞本体;同时在调节机构作用下,活塞本体的转动逐步带动转盘相对转轴发生错位转动,使得活塞本体与转盘贴合处的区域发生位置变化,原本堆积在活塞本体底部的杂质再次被分散,避免了活塞本体的卡死。
20、2.本发明的一种防卡旋转活塞流量计,当a部、b部与c部逐步构成同一平面时,此时b部与c部会发生相对移动,纵向错位分布能够使得不同的b部与不同的c部在不同的高度下对水流进行扰动,进而使得内部流体在b部与c部运动时能够不规则的流动,提高了杂质的分散效果,一方面调节了b部与c部随流体流量大小变化的所在位置,使得b部、c部能够与a部组成整体,进而对内部水流进行导通并改变流体的流动轨迹,同时也对内部水流进行扰动,避免活塞本体的卡死。
21、3.本发明的一种防卡旋转活塞流量计,在内杆转动的过程中,推块能够与凸块接触,且逐步挤压凸块,使得凸块沿着安置环上的孔向远离内盖的位置移动,随后凸块先挤压弧形块,使得转盘相对转轴转动一定的角度,底部的原本堆积在活塞本体处的杂质会随转盘移动的位置,而同时,活塞本体的a部与转盘发生相对移动,a部对转盘表面堆积的杂质进行刮拭,进而避免杂质堆积;在c杆带动内杆再次转动的过程中,凸块会通过驱动杆挤压传动杆,传动杆会带动拨杆向上移动,拨杆向上移动会越过转盘表面,一方面活塞本体转动时能够与拨杆形成相互挤压,带动拨杆对转盘表面的杂质进行刮拭,另一方面拨杆对活塞本体的底边进行刮拭,避免杂质堵塞导致活塞本体卡死。
1.一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:包括安装在管道内的壳体(1),还包括活塞外芯(2)、压盖(3)、活塞本体(4)、调节机构(5)、转轴(6)、转盘(7)、驱动机构(8)和传感器(9),所述活塞外芯(2)安装在壳体(1)内部,所述压盖(3)安装在活塞外芯(2)顶部,所述活塞本体(4)位于活塞外芯(2)内部,所述调节机构(5)位于活塞本体(4)处,所述转轴(6)位于活塞本体(4)中心位置,所述转盘(7)安装在活塞本体(4)底端,所述驱动机构(8)安装在转盘(7)底部,所述传感器(9)安装在壳体(1)顶部,杂质增多时所述调节机构(5)在流体的作用下推动活塞本体(4),所述活塞本体(4)通过驱动机构(8)带动转盘(7)相对转轴(6)错位转动。
2.根据权利要求1所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述活塞本体(4)分为a部(41)、b部(42)与c部(43),且自下而上依次排布,所述b部(42)与c部(43)均转动安装在转轴(6)上,且a部(41)、b部(42)与c部(43)沿转轴(6)转动反方向逐层布置。
3.根据权利要求2所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述调节机构(5)包括卡槽(51)、压缩弹簧(52)、顶块(53)、b槽(54)、b杆(55)、c槽(56)、c杆(57)、限位槽(58)、复位弹簧(59)、限位块(510)、通槽(511)与内杆(512),所述卡槽(51)开设于a部(41)上表面,所述压缩弹簧(52)与顶块(53)均位于卡槽(51)内,所述顶块(53)与压缩弹簧(52)相接触,所述b槽(54)设于转轴(6)上对应b部(42)位置,所述b杆(55)安装在b槽(54)内,且b杆(55)与b部(42)相连接,所述c槽(56)设于转轴(6)上,所述c杆(57)安装在c部(43)对应c槽(56)位置,所述限位槽(58)开设在b部(42)顶部,所述复位弹簧(59)与限位块(510)均安装在b部(42)内,所述转轴(6)为空心设置,所述内杆(512)安装在转轴(6)内部,所述通槽(511)开设于内杆(512)侧壁且对应b槽(54)与c槽(56)位置。
4.根据权利要求3所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述b槽(54)与c槽(56)环形阵列于转轴(6)上,多个所述b槽(54)与c槽(56)呈纵向错位分布。
5.根据权利要求4所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述驱动机构(8)包括推块(81)、安置环(82)、凸块(83)、拉伸弹簧(84)、弧形块(85)、驱动杆(86)、传动杆(87)、收集槽(88)与拨杆(89),所述推块(81)安装在内杆(512)上,所述安置环(82)安装在转轴(6)底部,所述凸块(83)安装在安置环(82)侧壁,所述拉伸弹簧(84)位于凸块(83)与安置环(82)之间,所述弧形块(85)安装在转盘(7)上,所述弧形块(85)与凸块(83)相接触,所述驱动杆(86)安装在转盘(7)底部,所述传动杆(87)安装在转盘(7)边缘,且贯穿转盘(7)设置,所述收集槽(88)开设于转盘(7)对应传动杆(87)处,所述拨杆(89)安装在收集槽(88)上方。
6.根据权利要求5所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述拨杆(89)与传动杆(87)之间安装有扭簧(513),所述拨杆(89)初始的布置方向为正对转盘(7)圆心布置。
7.根据权利要求6所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述转盘(7)与活塞外芯(2)之间密封连接,所述转盘(7)与安置环(82)插接。
8.根据权利要求3所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述a部(41)、b部(42)与c部(43)边缘为弧形,b部(42)与c部(43)转动至a部(41)正上方时所述a部(41)、b部(42)与c部(43)背离水流向面构成平滑弧面。
9.根据权利要求8所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述压盖(3)上设有进水口(31),所述进水口(31)的面积值大于c部(43)的横向截面面积值,所述进水口(31)倾斜布置。
10.根据权利要求9所述的一种防卡旋转活塞流量计,其特征在于:所述压盖(3)与活塞外芯(2)螺纹连接,所述活塞外芯(2)侧壁设有出水口(24)。
