懸浮單轉(zhuǎn)子氣體流量計(jì)的原理及設(shè)計(jì)

今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——懸浮單轉(zhuǎn)子氣體流量計(jì)。該專利由山西霖泉儀表有限公司申請(qǐng)，并于2016年10月5日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及測(cè)量氣體流量的容積式氣體流量計(jì)，具體為懸浮單轉(zhuǎn)子氣體流量計(jì)。

發(fā)明背景

目前，現(xiàn)有一種旋浮單轉(zhuǎn)子流量計(jì)，雖然在容積式流量計(jì)當(dāng)中顯現(xiàn)了它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、易加工，不易卡堵等優(yōu)勢(shì)，但轉(zhuǎn)子開口與定位擋板之間直接摩擦，摩擦面大，以及轉(zhuǎn)子未實(shí)行定位固定，致使轉(zhuǎn)子自然下沉，這樣不僅磨損嚴(yán)重，從而形成一定的阻力，在沒有液體潤(rùn)滑的情況下，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的計(jì)量，限制了實(shí)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決旋浮單轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子開口和定位擋板之間摩擦嚴(yán)重和轉(zhuǎn)子未定位固定從而轉(zhuǎn)子自然下沉的問題，提供了懸浮單轉(zhuǎn)子氣體流量計(jì)。

本發(fā)明是采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：懸浮單轉(zhuǎn)子氣體流量計(jì)，包括空心殼體和設(shè)置在空心殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子，空心殼體內(nèi)頂端和底端固定有位置對(duì)應(yīng)的、外徑相同的上定位筒和下定位筒，上定位筒內(nèi)和下定位筒內(nèi)分別設(shè)置有由水平軸和豎直軸連接構(gòu)成的上曲軸和由第一豎直軸、第二豎直軸和水平軸連接構(gòu)成的下曲軸，即上曲軸的豎直軸設(shè)置在上定位筒內(nèi)，下曲軸的第二豎直軸設(shè)置在下定位筒內(nèi)，上曲軸的豎直軸和下曲軸的第二豎直軸同軸線，轉(zhuǎn)子包括水平圓板和與水平圓板四周固定的圓環(huán)，水平圓板的上板面和下板面分別和上定位筒的下端面和下定位筒的上端面間隙組合（即轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，水平圓板和定位筒之間沒有摩擦，且水平圓板和定位筒之間密封），圓環(huán)的上頂面與下頂面分別和空心殼體內(nèi)的頂端端面和底端端面間隙組合（即轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，圓環(huán)和空心殼體之間沒有摩擦，且圓環(huán)和空心殼體之間密封），圓環(huán)的內(nèi)表面與上定位筒和下定位筒的筒體外表面成線性間隙組合（即轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，圓環(huán)和定位筒之間沒有摩擦，且圓環(huán)和定位筒之間密封），圓環(huán)的外表面和空心殼體的內(nèi)表面成線性間隙組合（即轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中，圓環(huán)和空心殼體之間沒有摩擦，且圓環(huán)和空心殼體之間密封），圓環(huán)一側(cè)開有一條豎直通口，豎直通口延伸到水平圓板上并在水平圓板上形成錐形口，圓環(huán)豎直通口處的兩側(cè)環(huán)體上在對(duì)應(yīng)位置上開有軸承口并固定有軸承，水平圓板的中心設(shè)有中心孔，中心孔內(nèi)固定有中心軸承，下曲軸的第一豎直軸插入中心軸承內(nèi)，且下曲軸的第一豎直軸的上端和上曲軸的水平軸連接，空心殼體的側(cè)壁和上定位筒和下定位筒之間固定有位于水平圓板錐形口處的擋板，在擋板兩側(cè)的空心殼體的側(cè)壁上分別開有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口和出氣口分別與進(jìn)氣管和出氣管相通，進(jìn)氣管和出氣管設(shè)在空心殼體外側(cè)，與空心殼體密封固定，空心殼體外頂端還固定有傳感器，傳感器與上曲軸的豎直軸連接。

轉(zhuǎn)子、上定位筒、下定位筒和空心殼體內(nèi)圓共同包圍的空間形成計(jì)量室。工作時(shí)，氣體從進(jìn)氣口流入計(jì)量室內(nèi)，在計(jì)量室內(nèi)會(huì)形成壓差，在壓差的作用下，轉(zhuǎn)子在空心殼體內(nèi)做偏心運(yùn)動(dòng)，由于隔板的作用，氣體只能從進(jìn)氣口向出氣口方向移動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到出氣口處時(shí)，將計(jì)量室內(nèi)的氣體排出，同時(shí)持續(xù)進(jìn)入到計(jì)量室內(nèi)的氣體又將轉(zhuǎn)子推動(dòng)回原位，這樣周而復(fù)始，轉(zhuǎn)子在空心殼體內(nèi)作偏心運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)通過上曲軸傳遞給傳感器，達(dá)到計(jì)量氣體流量的目的；而且轉(zhuǎn)子在空心殼體內(nèi)呈懸空狀，和定位筒和空心殼體之間有很好的密封性，降低了氣流漏失，同時(shí)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中和定位筒和空心殼體之間沒有摩擦，提高了流量計(jì)的使用壽命和精度；進(jìn)氣口和出氣口都設(shè)置在空心殼體的一側(cè)，氣體直接進(jìn)入了計(jì)量室內(nèi)，也降低了壓力損失。

本發(fā)明采用了曲軸和軸承定位轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)了懸浮狀，并可有效控制各部件間隙；進(jìn)氣口和出氣口都設(shè)置在空心殼體的一側(cè)，降低了壓力損失；在轉(zhuǎn)子開口處增設(shè)了軸承，使轉(zhuǎn)子與擋板之間的摩擦由硬摩擦變?yōu)榛顒?dòng)摩擦，極大降低了摩擦阻力，提高了流量計(jì)的使用壽命和精度。這一發(fā)明將為我國(guó)氣體計(jì)量領(lǐng)域增添一種高精度高可靠容積式計(jì)量新產(chǎn)品。