专利名称：一种用于液体流量高精度自动测量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于液体流量高精度自动测量的装置。
背景技术：
目前，在工程机械、汽车及国防等行业中，对于流体元部件，特别是那些具有多通道输出结构的流体元部件，由于其每个通道均具有不同的流量特性和要求，往往针对所述流体元部件的每个流体通道，分别使用量杯法以人工来进行数据读取和计算。适用所述量杯法的一种测量装置，其结构如图1所示，该装置包含一量杯20，其顶部设置有一液体输入的接口 21，与被测试元部件的任意一个流体通道连通；还包含在所述量杯20侧壁与其连接设置的一玻璃管液位计100，该玻璃管液位计100在其同一侧的上部和下部，分别以硬管管路110及其接头与所述量杯20的侧壁连接，并构成一个连通器。因此，当控制系统定时控制的液体，从被测试的元部件经由所述接口 21进入量杯 20时，通过所述玻璃管液位计100可直接观察到与量杯20内等液位的液面高度；此时，人工读取量杯20上液位的标刻线所对应的容积数据，然后计算该容积数据对测试时间的比值，即可得到对应该流体通道的流量值，从而获得被测试元部件在给定条件下的流体特性。然而，上述量杯法以人工进行数据读取及计算，存在检测试验效率低、人工计算工作量大的问题，很多时候还需要大量的插补运算，数据处理容易出错，而且因不同操作人员的数据读取习惯的不同，还会造成读数偏差等缺点。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于液体流量高精度自动测量的装置，实现测试数据的自动输出、采集、计算分析及结果给出，以提高测试效率、减轻人工负担、避免人为误差，并大幅提高检测结果的正确率和稳定性。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种用于液体流量高精度自动测量的装置，包含主量杯，其通过顶部设置的接口，与被测试元部件的流体通道连通，使液体从被测试元部件的流体通道经由所述接口进入主量杯；以及，检测液位并输出对应容积数据的磁致伸缩液位传感器，其进一步包含副量杯，其与所述主量杯连接构成连通器，使所述副量杯内的液面高度与主量杯中的液面高度一致；导杆，其在所述副量杯内沿其高度方向设置；浮球，其套设在所述导杆上，并可随所述副量杯内液位高度变化沿导杆上下移动；电子舱，其在所述副量杯的顶部外与所述导杆的顶端连接；所述电子舱沿所述导杆向下发送电流脉冲，并接收从所述浮球位置反馈的返回脉冲，来进行所述液位检测及容积数据的计算。[0014]所述导杆内设置有以磁致伸缩材料制成的敏感元件，使其在向下传输所述电流脉冲时，在导杆上产生一个环形磁场。所述浮球内设置有永磁铁，其产生了一个活动磁场。所述电子舱还与外部的计算机连接，将液位高度及与之对应的容积数据输出，并由所述计算机进行相应流体通道的流量值计算。在所述主量杯顶端还设置有空气滤清器，用于过滤空气并平衡主量杯及副量杯内外的气压。所述用于液体流量高精度自动测量的装置，还包含排空电磁阀，其通过硬管管路及其接头，从下方与所述主量杯的底端连通，当排空电磁阀打开时，将使主量杯内的液体排净。所述用于液体流量高精度自动测量的装置，还包含零位电磁阀，其通过硬管管路及其接头，从下方与所述主量杯的底端连通；所述硬管管路顶部向上延伸至所述主量杯内一定高度作为内管，当零位电磁阀打开时，将使主量杯内的液体排至所述内管的上端面作为零液位。所述排空电磁阀及零位电磁阀的出口管路下方设置有集液箱，以收集从所述主量杯内流出的液体。将若干个可独立工作的所述自动测量装置环形或直列集成，使其各自的主量杯的接口，与所述被测试元部件的各个流体通道对应连接；所述多个自动测量装置共用同一个所述集液箱来收集流出的液体。与现有技术相比，本实用新型所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其优点在于本实用新型通过与主量杯连接构成连通器的磁致伸缩液位传感器，来对应检测液位高度并计算得到对应的容积数据，还将其输出至外部计算机完成流量值的计算处理。由于本实用新型中使用所述磁致伸缩液位传感器，其液位完全是电输出的，避免了人为的读数误差；而且精度高，稳定性好，检测计算结果的可信度高。若配以工控机，则其检测数据的输出、采集、计算分析及结果给出，均可以自动完成，测试效率高，减轻了人工负担。

图1是现有技术中适用于量杯法的液体流量测量装置的总体结构示意图；图2是本实用新型所述用于液体流量高精度自动测量装置的总体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图2所示，本实用新型所述用于液体流量高精度自动测量的装置(以下简称自动测量装置)，包含一主量杯20，其整体结构与现有技术中相同，通过顶部设置的液体输入接口 21，与被测试元部件的任意一个流体通道连通。与现有技术中不同的是，以高精度液位传感器10与该主量杯20连接构成连通器，取代传统量杯法测量装置中的玻璃管液位计，从而在本实用新型中完全以电信号输出，实现对液位检测、数据处理及传输的自动化控制。具体的，所述高精度液位传感器10采用磁致伸缩液位传感器(包含导杆12、浮球13及电子舱14)。设置有一个副量杯11，在其同一侧的上部和下部，分别以硬管管路111及其接头与所述主量杯20的侧壁连接构成所述连通器。因此，当控制系统定时控制的液体， 从被测试元部件的流体经由所述接口 21进入主量杯20时，该副量杯11内的液面高度与主量杯20中的液面高度一致。该高精度液位传感器10，包含在所述副量杯11内沿其高度方向设置的一导杆12 ； 该导杆12顶端延伸至所述副量杯11外与一电子舱14连接。该导杆12内设置有以磁致伸缩材料制成的敏感元件，在进行液位检测时，所述电子舱14产生的电流脉冲可以沿该导杆 12向下传输，并在导杆12上产生一个环形磁场。一浮球13套设在所述导杆12上，并可随所述副量杯11内液位高度变化沿导杆12 上下移动；该浮球13内设置有永磁铁，其产生了一个活动磁场。当所述环形磁场与所述活动磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，在所述浮球13的位置产生了一个返回脉冲，并经所述导杆12向上传回电子舱14。由于所述返回脉冲在导杆 12内的传输时间，与所述浮球13到电子舱14的距离成正比，因此，通过测量该传输时间，可以精确地确定所述浮球13的位置，从而计算出所述副量杯11内的液位高度，也就是所述主量杯20内的液位高度。所述电子舱14，检测并计算得到液位高度及与之对应的容积数据，并将其输出至外部与该电子舱14连接的计算机等设备；由外部计算机进一步完成包含插补运算在内的相关计算及数据处理，即通过计算容积数据对测试时间的比值，得到该流体通道的流量值， 从而获得被测试元部件在给定条件下的流体特性。另外，与现有技术中相类似的，在所述主量杯20顶端还设置有空气滤清器30，用于平衡主量杯20及副量杯11内外的气压，使液体加注能够顺畅进行，同时防止空气中的尘埃进入该主量杯20内。一排空电磁阀40，通过一硬管管路41及其接头，从下方与所述主量杯20的底端连通。一零位电磁阀50，通过另一套硬管管路51及接头，也从下方与所述主量杯20的底端连通；与零位电磁阀50连通的硬管管路51，其顶部向上延伸至所述主量杯20内一定高度作为内管511。通过外部控制系统的指令控制，当打开排空电磁阀40后，可将主量杯20内的液体完全排净；当关闭排空电磁阀40时，即可进行大流量试验的加注。此时零位电磁阀50保持关闭。通过外部控制系统的指令控制，当打开零位电磁阀50后，可将主量杯20内的液体排至某个固定液位(由位于主量杯20内部的所述内管511的上端面确定)，将此液位计为零液位。当主量杯20内的液位处于零液位时，关闭零位电磁阀50，即可进行小流量试验的加注。此时排空电磁阀40保持关闭。主量杯20内流出的液体，通过上述硬管管路41或51、排空电磁阀40及与其相连的出口管路或零位电磁阀50及与其相连的出口管路排放至一集液箱60。作为本实用新型的一种实际应用，在测试发动机系列燃油部件的流量特性时，可以将多个本实用新型所述自动测量装置环形集成，使多个主量杯的顶部接口 21与所述燃油部件的多个流体通道对应连接。所述多个自动测量装置可以共用同一个所述集液箱60 来收集流出的液体。[0039]与燃油部件多个流体通道连接的每个所述自动测量装置，都可以独立工作，通过与主量杯连接构成连通器的磁致伸缩液位传感器，来对应检测该主量杯内的液位高度，并计算得到对应的容积数据，还将该些数据输出至外部计算机完成流量值的计算处理。综上所述，由于本实用新型中使用所述磁致伸缩液位传感器，其液位完全是电输出的，避免了人为的读数误差；而且，输出精度可达士0. 05%FS，重复精度可达0. 002%FS，因此稳定性好，检测计算结果的可信度高。若配以工控机，则其检测数据的输出、采集、计算分析及结果给出，均可以自动完成，测试效率高，减轻了人工负担。 尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求1.一种用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，包含主量杯(20)，其通过顶部设置的接口(21)，与被测试元部件的流体通道连通，使液体从被测试元部件的流体通道经由所述接口(21)进入主量杯(20)；以及，检测液位并输出对应容积数据的磁致伸缩液位传感器(10)，其进一步包含副量杯(11 )，其与所述主量杯(20)连接构成连通器，使所述副量杯(11)内的液面高度与主量杯(20)中的液面高度一致；导杆(12)，其在所述副量杯(11)内沿其高度方向设置；浮球(13)，其套设在所述导杆(12)上，并可随所述副量杯(11)内液位高度变化沿导杆 (12)上下移动；电子舱(14)，其在所述副量杯(11)的顶部外与所述导杆(12)的顶端连接；所述电子舱 (14)沿所述导杆(12)向下发送电流脉冲，并接收从所述浮球位置反馈的返回脉冲，来进行所述液位检测及容积数据的计算。
2.如权利要求1所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，所述导杆(12 )内设置有以磁致伸缩材料制成的敏感元件，使其在向下传输所述电流脉冲时，在导杆(12)上产生一个环形磁场。
3.如权利要求2所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，所述浮球(13 )内设置有永磁铁，其产生了一个活动磁场。
4.如权利要求1所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，所述电子舱(14)还与外部的计算机连接，将液位高度及与之对应的容积数据输出，并由所述计算机进行相应流体通道的流量值计算。
5.如权利要求1所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，在所述主量杯(20 )顶端还设置有空气滤清器(30 )，来过滤空气并平衡主量杯(20 )及副量杯(11)内外的气压。
6.如权利要求1所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，还包含排空电磁阀(40 )，其通过硬管管路(41)及其接头，从下方与所述主量杯(20 )的底端连通，当排空电磁阀(40)打开时，将使主量杯(20)内的液体排净。
7.如权利要求6所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，还包含零位电磁阀(50)，其通过硬管管路(51)及其接头，从下方与所述主量杯(20) 的底端连通；所述硬管管路(51)顶部向上延伸至所述主量杯(20)内一定高度作为内管 (511);当零位电磁阀(50)打开时，将使主量杯(20)内的液体排至所述内管(511)的上端面作为零液位。
8.如权利要求7所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，所述排空电磁阀(40)及零位电磁阀(50)的出口管路下方设置有集液箱(60)，以收集从所述主量杯(20)内流出的液体。
9.如权利要求8所述用于液体流量高精度自动测量的装置，其特征在于，若干个可独立工作的所述自动测量装置环形或直列集成，使其各自的主量杯(20)的接口(21)，与所述被测试元部件的各个流体通道对应连接；所述多个自动测量装置共用同一个所述集液箱(60)来收集流出的液体。
专利摘要一种用于液体流量高精度自动测量的装置，通过主量杯顶部设置的接口，与被测试元部件的流体通道连通，使液体从被测试元部件的流体通道经由所述接口进入主量杯；本实用新型还通过与主量杯连接构成连通器的磁致伸缩液位传感器，来对应检测液位高度并计算得到对应的容积数据，还将其输出至外部计算机完成流量值的计算处理。由于使用了所述磁致伸缩的液位传感器，其液位完全是电输出的，避免了人为的读数误差；而且精度高，稳定性好，检测计算结果的可信度高。若配以工控机，则其检测数据的输出、采集、计算分析及结果给出，均可以自动完成，测试效率高，减轻了人工负担。
文档编号G01F23/72GK202066539SQ201120108770
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者徐小东, 徐良, 赵书敏 申请人:上海敏泰液压件有限公司