[发明专利]压缩气体驱动液体流量校准装置及其校准方法

权利要求书

1.压缩气体驱动液体流量校准装置，其特征在于：包括储液箱、加液泵、储气罐、收集容器、称量装置以及至少一套且交替工作的气液置换罐，所述气液置换罐设有第一进液口、第一出液口以及通气口，所述第一进液口通过进液管路与所述加液泵的出液口连通，所述加液泵的进液口与所述储液箱管路连通；所述气液置换罐的出液口通过出液管下游的换向器分成两路，一路引入储液箱中形成液体循环回路，一路引入收集容器内，所述收集容器置于所述称量装置的称量区；所述出液管上装有用于被校准的待测流量计、用于测量管内液体温度的温度计、用于调整管内液体流速的流量调节阀以及用于准确测量管内液体流量的指示流量计；所述通气口通过通气管与储气罐的出气口连通，其中所述通气管分为两路，第一路用于连通储气罐和通气口，第二路的出气端作为放气口引入大气中，所述储气罐的进气口与外界压缩气源管路连通；所述进液管、出液管以及所述通气管的各支路上均配有用于控制管内液体或气体流通的开关阀。

2.如权利要求1所述的压缩气体驱动液体流量校准装置，其特征在于：所述校准装置设有两套气液置换罐、一条进液管，一条出液管以及两条分别与相应气液置换罐连通的通气管，两套气液置换罐分别命名为第一气液置换罐和第二气液置换罐，相应的两条通气管分别命名为第一通气管和第二通气管，其中第一气液置换罐和第二气液置换罐的第一进液口通过三通分别与进液管的出液端两个分支管路连通，第一气液置换罐和第二气液置换罐的第一出液口通过三通分别与出液管的进液端两个分支管路连通，两套气液置换罐的通气口分别与相应的第一通气管和第二通气管连通，所述进液管的出液端两个分支管路、所述出液管的进液端两个分支管路以及两条通气管相连处连通的管路上配有相应的开关阀，第一气液置换罐和第二气液置换罐通过相应的开关阀交替工作。

3.如权利要求2所述的压缩气体驱动液体流量校准装置，其特征在于：所述进液管的两个出液分支管路上对应设有用于控制进液管内液体流量的第一开关阀和第二开关阀，出液管的两个进液分支管路上对应设有用于控制出液管内液体流量的第三开关阀和第四开关阀，所述第一通气管的第一路设有用于控制第一路内气体流量的第五开关阀，所述第一通气管的第二路设有用于控制气液置换罐内压力的第七开关阀；所述第二通气管的第一路设有用于控制第一路内气体流量的第六开关阀，所述第二通气管的第二路设有用于控制气液置换罐内压力的第八开关阀，其中第一开关阀、第三开关阀、第五开关阀、第七开关阀通过相应管路控制第一气液置换罐，第二开关阀、第四开关阀、第六开关阀、第八开关阀通过相应管路控制第二气液置换罐。

4.如权利要求1所述的压缩气体驱动液体流量校准装置，其特征在于：所述储气罐配有用于测量罐内气体压力的压力计。

5.如权利要求4所述的压缩气体驱动液体流量校准装置，其特征在于：所述储气罐与外界压缩气源连通的管路上配有减压阀。

6.如权利要求4所述的压缩气体驱动液体流量校准装置，其特征在于：所述称量装置为电子天平。

7.根据权利要求1～6任意一项权利要求所述的压缩气体驱动液体流量校准装置的校准方法，包括以下步骤：

1)气压预调

首先，选定一套气液置换罐作为初始作用对象的第一气液置换罐，压缩气体通过减压阀注入储气罐，期间第五开关阀关闭，压力计用于监测罐内气体压力大小和稳定状况，通过调节减压阀的输出压力来获得需要控制的罐内压力，压缩气体是压缩空气、氮气和其它难溶于液体介质的气体；

2)注液

先对第一气液置换罐注液：其中第一气液置换罐对应的第一开关阀、第七开关阀打开，开启加液泵，将储液箱的液体注入第一气液置换罐，注满后关闭第一开关阀、第七开关阀，关闭加液泵；

采用相同的方式控制选定的另一套气液置换罐相应的开关阀，实现该套气液置换罐注液；

3)气液置换，产生稳定流量，完成计量功能

待测流量计设置在出液管上，打开第一气液置换罐对应的第五开关阀，将压缩气体注入第一气液置换罐中，气体压力传递给液体；再打开相应的第三开关阀，在压缩气体的压力驱动下使液体流经待测流量计；温度计用于监测液体温度，流量调节阀用于调节流量大小，指示流量计用于指示管道系统当前的参考流量值；换向器控制液体流向，未计量时液体直接流回储液箱，开始计量时换向器将液体流向切引至收集容器，经过设定时间间隔后换向器又将液体流向切换至储液箱；电子天平称量出收集容器内的液体量，完成一次计量过程；储气罐中的压缩气体注入该套气液置换罐的过程中，压缩气体也通过减压阀等量补充入储气罐中，使储气罐中的气体压力保持稳定，从而维持液体稳定流动；当选定的第一气液置换罐中的液体耗尽时，可以切换至下一套气液置换罐，通过控制下一套气液置换罐相应的开关阀完成上述相同的步骤，依次类推，实现多套气液置换罐交替不间断工作。