流體換向裝置及該裝置導出導入時間差異補償方法
【專利摘要】本發明公開了一種流體換向裝置及該裝置導出導入時間差異補償方法，該方法包括：換向裝置處于非工作模式的待切換狀態ClArBl，進入工作模式，Ar、Bl不變，Cl變為Cr，即狀態CrArBl；換向裝置處于工作模式，從狀態CrArBl轉換到狀態CrAlBl，狀態CrAlBl轉換到狀態ClAlBl、狀態ClAlBl轉換到狀態ClAlBr，ClAlBr是工作模式的待切換狀態；換向裝置處于工作模式的待切換狀態ClAlBr，進入非工作模式Al、Br不變，Cl變為Cr，即狀態CrAlBr；水泵停止工作，換向裝置處于非工作模式，從狀態CrAlBr轉到狀態CrArBr、狀態CrArBr轉到狀態ClArBr、狀態ClArBr轉到狀態ClArBl，ClArBl是非工作模式的待切換狀態。本發明提供方法實現換向器換出和換入具有相同行程，消除了由行程不同引起的換向器換出和換入的時間差，提高了流量計檢定的精度。
【專利說明】流體換向裝置及該裝置導出導入時間差異補償方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及流量計檢測校準領域，尤其涉及一種流體換向裝置導出導入時間差異 補償方法。
【背景技術】
[0002] 計量是工業生產的眼睛。流量計量作為計量科學技術重要組成部分，與國民經濟、 國防建設、科學研究有密切的關系。做好這一工作，對保證產品質量、提高生產效率、促進科 學技術的發展都具有重要的作用，特別是在能源危機、工業生產自動化程度愈來愈高的當 今時代，流量計在國民經濟中的地位與作用更加明顯。
[0003] 換向器作為靜態質量法、靜態容積法流量裝置的重要組成部件，被廣泛應用在水 流量、油流量及熱能表流量裝置的計量上。其工作原理是利用機械部件改變液體流動方向， 它的作用是保證液體連續流過被測流量計，準確計量流量計的測量時間。
[0004] 圖1，為基于普通換向器的換向裝置圖，當換向裝置從非工作狀態進入工作狀態 時，閥門104關閉，推動裝置101推動換向器102從右（right)向左（left)，水經由換向裝 置進入容器103;當其切向非工作狀態時，換向器將從左（left)向右（right)，水經由換向 裝置進入回水管104 ;當工作結束時，打開閥門105。
[0005] 記換向器從右向左越過分界線時間為，從左擺向右越過分界線的時間為 t^，質量流量9">較恒定，那么換向裝置從非工作模式切換到工作模式的流量誤差AQ1為：
[0006] Δ Q1 = -qm · tr ^! (I)
[0007] 換向裝置從工作模式切換到非工作模式的流量誤差AQ2為：
[0008] Δ Q2 = qm · r ⑵
[0009] 故由于換向裝置換向時間帶來的流量誤差AQ為：
[0010] AQ = AQ^AQ2 = qm · t卜r_qm · tr -i = qjt! -r_tr -i) = qm · At (3)
[0011] 上式中At = 為換向裝置正反行程時間不一致的換向時間差。
[0012] 上式表明，對于qm = Const,在I Δ 11 - 0情況下，Δ Q - 〇,即換向裝置td、t卜r 越接近，流量誤差Δ Q就越小。
[0013] 有關研究表明，由于換向器換向擺動具有較大機械行程，兩次換向時間差At量 級達到幾百ms，故要提高流量測量精度，必須克服時間差Λ t引起的誤差影響?；谄胀〒Q 向器的換向裝置換向時由于正反行程時間不一致帶來的誤差較大，是整個流量測量裝置的 主要誤差源，故有必要通過改進換向裝置結構，最大限度地減少換向時帶來的影響。
【發明內容】
[0014] 為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種流體換向裝置及該裝置導出導入 時間差異補償方法，所述裝置和方法實現更換工作模式下單向工作方式，巧妙地克服換向 時由于換向器機械往返時間不一致帶來的影響，將其轉換成換向裝置單行程重復性問題， 提高流量測量精度。
[0015] 本發明的目的通過以下的技術方案來實現：
[0016] 該方法基于量器、換向器和至少兩個換流器實現，設換向器處于左邊和右邊的狀 態分別記為Cp (；，一換流器處于處于左邊和右邊的狀態分別另一環流器處于左邊和 右邊的狀態分別記為;其方法包括：
[0017] A換向裝置處于非工作模式的待切換狀態C1AA,進入工作模式，A,、B1不變，C1變 為C r，即狀態CrArB1 ;
[0018] B換向裝置處于工作模式，從狀態C1AA轉換到狀態QA1B1，狀態QA 1B1轉換到狀態 C1A1B1、狀態C1A1B 1轉換到狀態C1A1Br, C1A1Br是工作模式的待切換狀態；
[0019] C換向裝置處于工作模式的待切換狀態C1A1B,,進入非工作模式A1A不變，C 1變為 (；，即狀態C1A1B^
[0020] D水泵停止工作，換向裝置處于非工作模式，從狀態C1AA轉到狀態(；AA、狀態 CrArBr轉到狀態C1ArB r'狀態C1ArBr轉到狀態C1A rB1, C1ArB1是非工作模式的待切換狀態。
[0021] 與現有技術相比，本發明的一個或多個實施例可以具有如下優點：
[0022] 實現換向器換出和換入具有相同行程，消除了由行程不同引起的換向器換出和換 入的時間差，提1? 了流量計檢定的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1是現有技術基于普通流體換向器的換向裝置結構示意圖；
[0024] 圖2是本發明提供的流體換向裝置結構示意圖；
[0025] 圖3是保證流體換向裝置具有相同正反換向時間的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0026] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合實施例及附圖對本發 明作進一步詳細的描述。
[0027] 如圖2所示，為相同正反換向時間的流體換向裝置原理圖。針對提出存在問題，對 裝置結構進行改進，添加了換流器A201、換流器B202,可克服At影響，設換向器、左右換流 器分別為C、A、B，換向器C處于左邊（left)、處于右邊（right)的狀態分別記為C 1Xp換流 器A處于左邊（left)、右邊（right)的狀態分別記為Ap 換流器B處于左邊（left)、右 邊（right)的狀態分別記為VB,。
[0028] 參見圖3,為保證流體換向裝置具有相同正反換向時間的方法流程，由流程圖分析 可知：
[0029] ①由于換流器A(或B)改變狀態時，換向器C總是接向換流器B (或A)，且其狀態 都保持不變，故此時工作模式不發生轉變，使得換流器A (或B)正反行程不一致性對整個換 向裝置帶來流量誤差；
[0030] ②由于換向器C狀態從(；到C1時，換流器A、B都是處于同一狀態，故此時其工作 模式不變，處于連續工作狀態；
[0031] ③換向裝置更換工作模式時，換向器C狀態都是從C1到(；即從左到右，實現換向 器單向更換工作模式。
[0032] 設裝置處于待切換狀態，那么：
[0033] ①進入模式時ApB1不變，C1變為(；，即狀態C rAJ1，設換向器C進入工作模式（即 第一次從狀態C1越過分界線到達狀態(；）的時間為tp/，質量流量，較恒定，則換向裝 置從非工作模式切換到工作模式的流量誤差Λ Q1'為：
[0034] AQ1' = -qm * (4)
[0035] 從狀態C1ArB1到狀態C 1A1B1、狀態C1A1B 1到狀態C1A1B1、狀態C1A 1B1到狀態C1A1Br，換 向裝置均沒有帶來由于換向帶來流量誤差，C 1A1B^又是待切換狀態。
[0036] ②由待切換狀態C1A1Bp進入非工作模式，Ap 不變，C1變為(；，即狀態QA1Bp設 換向器C進入非工作模式（即第二次從狀態C 1越過分界線到達狀態(；）的時間為tp/， 質量流量qm較恒定，則換向裝置從工作模式切換到非工作模式的流量誤差Λ Q' 2為：
[0037] Δ Q'2 = qm · t卜 r" (5)
[0038] 同理，從狀態C1A1Br到狀態CrArB r、狀態CrArBr到狀態C1AA、狀態C 1AA到狀態 C1AA，換向裝置均沒有由于換向帶來的流量誤差，C1AA又是待切換狀態。
[0039] 因此，在一個完整工作周期內，由換向裝置帶來的流量誤差AQ'為：
[0040] AQ，= AQ/+AQ，2 = -r" -/ = -r" -t! -/ ) = (6)
[0041] 上式中AC = tn" -tp/為換向裝置兩次相同單向行程的換向時間差。
[0042] 由于 At'〈〈At,則流量誤差 AQi〈〈AQ。若 h -/ = 1:卜/ , =>Δ0 = Ο，即 換向裝置換向時的流量誤差為零。
[0043] 若水流流場變化，或者推動裝置不穩定，都會對換向器的重復性造成削弱，此時會 導致tp/與tp/不重復，但At'重復性（量級幾 ms)相較原來的At(量級幾百ms) 已經有顯著減低，本裝置有效地消除換向器導出、導入時間對流量測量的影響，大大提高流 量測量精度。
[0044] 雖然本發明所揭露的實施方式如上，但所述的內容只是為了便于理解本發明而采 用的實施方式，并非用以限定本發明。任何本發明所屬【技術領域】內的技術人員，在不脫離本 發明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作任何的修改與變化， 但本發明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1. 流體換向裝置導出導入時間差異補償方法，其特征在于，該方法基于量器、換向器和 至少兩個換流器實現，設換向器處于左邊和右邊的狀態分別記為 C1、（;，一換流器處于處于 左邊和右邊的狀態分別另一環流器處于左邊和右邊的狀態分別記為氏3^其方法包 括： A換向裝置處于非工作模式的待切換狀態QAA，進入工作模式，不變，Q變為C,， 即狀態(；ΑΛ ; Β換向裝置處于工作模式，從狀態C人Βι轉換到狀態，狀態(；ΑΑ轉換到狀態 QAA、狀態QAA轉換到狀態CABr，CABr是工作模式的待切換狀態； C換向裝置處于工作模式的待切換狀態進入非工作模式心、不變，Q變為(；， 即狀態(；ΑΑ ; D水泵停止工作，換向裝置處于非工作模式，從狀態CAB,轉到狀態C,A,B,、狀態 轉到狀態狀態轉到狀態是非工作模式的待切換狀態。
2. 根據權利要求1所述的流體換向裝置導出導入時間差異補償方法，其特征在于，所 述步驟A中，設換向器進入工作模式即第一次從狀態Q越過分界線到達狀態(；的時間為 tp/，質量流量9111較恒定，則換向裝置從非工作模式切換到工作模式的流量誤差AQi'為 AQi' = 1 · t卜r'。
3. 根據權利要求1所述的流體換向裝置導出導入時間差異補償方法，其特征在于，所 述步驟B中，所述換流器改變狀態時，換向器總是接向不同的換流器，且狀態保持不變，此 時水流入量器，使得換流器正反行程不一致性對整個換向裝置帶來流量誤差；換向器狀態 從(；到Q時，所述換流器處于同一狀態，此時水流入量器，處于連續工作狀態，使得換向器 狀態從(；到Q時，不會對整個換向裝置帶來流量誤差。
4. 根據權利要求1所述的流體換向裝置導出導入時間差異補償方法，其特征在于，所 述步驟C中，換向器C進入非工作模式，即第二次從狀態q越過分界線到達狀態(；的時間 為tp/，質量流量(^恒定，則換向裝置從工作模式切換到非工作模式的流量誤差AQ' 2 為：aq'2 = qni · t卜r"。
5. 根據權利要求2或4所述的流體換向裝置導出導入時間差異補償方法，其特征在于， 所述流體換向裝置模式切換誤差，在一個完整工作周期內，由于換向裝置換向時間帶來的 流量誤差Λ Q'為： AQ' =AQ' 汴八。' 1·、- / =9^ - / _t卜r'）=9^41。
6. 根據權利要求1所述的流體換向裝置，其特征在于， 所述換向器與所述換流器連接； 所述換流器分別連接有量器和回水管； 所述換向器連接設置有推動裝置。
【文檔編號】G01F25/00GK104236684SQ201410549017
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】潘云飛, 楊茹, 萬勇, 盧嘉敏, 陳漢松 申請人:廣州能源檢測研究院
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