[发明专利]气动换向阀、质量流量检定装置及检定方法

说明书

本发明涉及一种气动换向阀，包括外壳，与外壳内壁相配合的柱塞，与柱塞后端相连的推杆及气缸，气缸通过气管和压力源相连，在外壳的前部设置有第一出口通道，在外壳的侧面设置有入口通道，在外壳的侧面的比入口通道更靠后的位置设置有第二出口通道；在柱塞内设置有沟槽，沟槽包括前后两个环形槽和连通两个环形槽的横沟；在推杆的后部固定有磁性物体，在气缸内的两个不同位置固定有第一磁性开关和第二磁性开关，两个磁性开关与信号采集电路电性相连，用于对推杆上固定的磁性物体进行位置检测。本发明同时提供使用此种换向阀的质量流量检定装置及检定方法。

技术领域

本发明涉及一种换向阀，尤其适用于微小流量检定领域。

背景技术

动态(flying)启停法通过换向器实现通道的切换，当检定开始的同时，换向器通过移动入口位置切换回路，检定结束移回初始位置，发出指令的上位机或换向器附带的传感器能得到始末的时间点。但是，这种方法会在在管口残留液滴，液滴的大小难以估计。在使用DN4口径管道的条件下，一个液滴的质量在56mg以下，会导致几十毫克的误差。而微小流量的测量范围是小于10mg/min，误差会是实际流量的数倍。为了给整个微小流量动态启停检定过程提供时间的不确定度和切换控制，本文开发了新型的密闭换向阀，该换向阀通过全封闭的设计规避了传统换向器的问题，而且为适应微小流量高精度的特点做了改良，尽可能减小误差。

目前虽然有很多规格的换向器，但是针对微小流量条件的装置还很少，在微小流量条件下传统换向器已经不能适用。市面上的气动换向器结构相近，工艺成熟，但该类装置的存在下面的缺陷：

1.装置不封闭，蒸发造成误差；

2.切换过程有液体残留在管口，不适用于微小流量；

3.液体无法双向流动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于微小流量检定的换向装置。该装置利用柱塞的移动形成管路的切换，并利用磁性开关的变化测得精确的通断时间，实现切换和计时。本发明的技术方案如下：

一种气动换向阀，包括外壳2，与外壳2内壁相配合的柱塞1，与柱塞1后端相连的推杆4及气缸3，气缸3通过气管5和压力源相连，其特征在于，在外壳2的前部设置有第一出口通道7，在外壳2的侧面设置有入口通道6，在外壳2的侧面的比入口通道6更靠后的位置设置有第二出口通道8；在柱塞1内设置有沟槽，沟槽包括前后两个环形槽和连通两个环形槽的横沟；在推杆4的后部固定有磁性物体10，在气缸内的两个不同位置固定有第一磁性开关11和第二磁性开关12，两个磁性开关与信号采集电路电性相连，用于对推杆4上固定的磁性物体10进行位置检测；在柱塞1处于切入状态，第一出口通道7被堵塞，入口通道6与靠前部的环形槽连通，第二出口通道8与靠后部的环形槽连通，推杆4上固定的磁性物体10位于与第二磁性开关12相近的位置；在柱塞1处于切出状态，柱塞1退后到使得入口通道6与第一出口通道7连通的位置，沟槽被堵塞，推杆4上固定的磁性物体10位于与第一磁性开关11相近的位置。

进一步地，柱塞1的沟槽两侧，均设置有密封圈，用于与外壳内壁密封连接。

本发明同时提供一种质量流量检定装置，包括上述的气动换向阀、注射泵、称量液体质量的仪器、储存待测液体的容器、待测表，其中，

注射泵，能够稳定的输出或吸入液体，输出的液体作为检定的流量源；

称量液体质量的仪器、用于称量检定过程中通过待测表的液体质量，从而得到标准的质量流量；

储存待测液体的容器，通过换向阀与注射泵相连；

待测表，需要检定的流量测量仪器，通过快插接头接入检定装置；

换向阀，控制管路切换的器件，记录切换的时刻从而得到检定时间。

本发明还提供采用上述检定装置实现的两种质量流量检定方法，