[实用新型]容积式刮板流量计

说明书

本发明是一种容积式刮板流量计，特别涉及外壳内腔形面和计数器的改进。

现有的容积式刮板流量计大都由导流件、流量传感器、机械传动机构和机械计数器四大部分组成。

其壳体内腔结构有两种类型，一种是壳体内腔形面曲线是圆；另一种是非圆。对于后一种结构的壳体内腔形面曲线，目前，尚无确切的通用表达形态，因此，对于这类形面的设计与加工，难度较大，图样设计与加工质量均难以保证。由于，不能确保壳体内腔形面曲线的连续性，从而影响运动平衡性。而且不利于对这类产品的系列化生产。另外，这类产品容差调整是靠改变齿轮传动比的办法实现的，有的还设置不同的辅助调整装置，因此，装配和调整比较麻烦，要在现场调整和校验其仪表精度，就更为困难。

本发明的目的是提供一种其壳体内腔形面曲线具有优化数学模型，可用计算机和数控机床等先进手段进行准确设计与精密加工，能有效保证运动平稳性和可靠性，并且设置有能现场进行容差调整及精度修正的计数显示装置的高精度容积式刮板流量计。

本发明的技术方案是：该流量计由导流件、流量传感器、脉冲信号发生器、智能流量显示仪四部分组成。流量传感器的壳体内腔曲面由两个同圆心但半径不同的圆柱面和两个特殊的几何形态的曲面组成，其中，内腔的小圆柱面和圆柱形转子的圆柱面同心且半径相同，内腔的大圆柱面与转子圆柱面以及两刮板侧面和两端盖面形成定容室，以圆柱形转子圆心（也即壳体内腔小圆柱面的圆心）为原点，以壳体纵向对称轴为Y轴，建立平面座标系，壳体内腔形面曲线的函数表达式为：

γ＝Ro （0≤Q≤90°－ (φ)/2 －α1）……（1）

γ＝Ro＋K₁〔θ－（90－ (φ)/2 －α1）〕²

（90°－ (φ)/2 －α1≤θ≤90°－α）……（2）

γ＝R－K₂〔（90＋ (φ)/2 －α2）－θ〕²

（90°－α≤θ≤90°＋ (φ)/2 －α）……（3）

γ＝R （90＋ (φ)/2 －α2≤θ≤180）……（4）

其中：

α1＝Sin^－1(b)/(2Ro)

α2＝Sin^－1(b)/(2R)

式中，Ro为转子半径，R为定容室壳壁至轴心距离，b为刮板厚度，φ为两个特殊几何形面曲线的包角，其值在70°－90°为宜。Ro、R、b均根据不同规格的流量计给定。型号规格一定时，Ro、R、b、φ分别为给定数。

通过运动学和动力学理论分析，通过制成样机试验验证，壳体内腔形面曲线满足上述数学函数表达式的容积式刮板流量计，能满足以下特殊要求。

①壳体内腔形面曲线平滑，在边界位置，其切线连续；

②在任何位置，每对刮板与内腔面接触点距离相等，以保证运动平稳；

③壳体内腔对称Y轴分布，使进入壳体内腔后的流体在定容室前后过渡区的流态保持一致，增强运动平稳性。

另外，本发明的脉冲发信器为一个自锁型霍尔发信器，其结构根据自锁型霍尔器件的工作原理设计而成。在一个可随转子轴同步转动的感应圆盘上设置有均分某一半径为γ圆周的偶数个磁芯，这些磁芯极性S与N交替排列，有一处于静止状态的发信圆盘，在距离圆心γ处设置霍尔探头，感应圆盘与发信圆盘盘面互相平行，两者圆心处于同一轴线，感应圆盘可相对于发信圆盘作圆周运动。当它工作时，其输出信号处于两个自行锁定的开关状态。即当S极进入霍尔探头的作用距离，输出高电平，高电平一旦出现，就与S极无关。只有当N极进入霍尔探头的作用距离时，才出现低电平，同理，一旦低电平出现后就与N极无关。这样，发信器就不会因微小振动而改变其输出波形状态，影响其输出可靠性，保证计数的准确性。

本发明的智能流量显示仪是以单片机芯片为主体电路的数据处理装置，前述发信器脉冲信号输进该装置。它设置有仪表系数预置键、功能切换开关、复位键、液晶显示器。功能切换开关是一个四档位开关，直接与单片机相连，分别为累积计量、单次计量、脉冲计数、瞬时流量计算档。该装置的管理程序，采用汇编语言，固化在EPROM中，如将功能切换开关置于脉冲计数档位，便可进行现场容差调整，及仪表精度的修正，以保证计量的高精度。

从而实现了本发明的目的。

本发明的具体结构细节由附图给出。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的a－a剖面图；