专利名称：功能集中操作式差压检测仪表连接装置的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及检测仪表连接装置，特别涉及一种全功能集中操作式差压检测仪表连接装置。
背景技术：
在过程检测与控制中，压力差(或兼压力)检测仪表有相当使用量。此类仪表一般作为二次仪表用以检测前端一次装置输出的压力差值(或兼测压力值)。譬如，差压传感器、 差压变送器、双波纹管差压计、差压式流量转换器等，后两种类型仪表同时检测压力差值与压力值。压力差检测仪表在使用过程中会有4种应用状态的连接要求，分别是运行状态、 带压零检测、压力差校准、排污作业等的连接要求；对于兼测压力的仪表还有“压力校准”连接要求。压力差检测仪表工作在“运行状态”时，是将仪表高、低压受压容室分别和一次装置高、低压侧输出连接；当仪表工作在“带压零检测”时，是将仪表两侧受压容室的工作压力连通，以检测仪表高、低侧在同一压力状态下的零压差点时的示值；在仪表进行“排污作业” 时，则是在将仪表两侧受压容室的工作压力连通的同时，再将两侧压力回路与外部连通，利用具有压力的工作介质流体的外喷作用，将仪表两侧受压容室内可能沉积的非介质“脏污” 排出；检测仪表还需定期进行现场校准，这时应按下一自然段所述，先将仪表退出“运行状态”的连接，使仪表脱离工作压力回路，之后，再卸掉与仪表相关一侧的连接接头，接入校准器；“压力校准”时，则是使仪表两侧受压容室处于接通连接状态情况下，进行加压校准； “压力差校准”时，又需使仪表“高压”侧受压容室与校准器接通状态，仪表“低压”侧容室与大气连通，进行压力差的校准。压力差检测仪表都是双侧受压，在需要检测仪表退出“运行状态”前必须先开通称之为“平衡阀”的阀门，使仪表两受压容室连通，两侧处于“压力平衡”状态后，再关断两侧 “取压阀”，以此避免因两侧取压阀关断的先后不一，使某一受压室承受“偏压”；当需要检测仪表进入“运行状态”前，也须如此操作以避免“偏压”。压力差检测仪表受压容室所承受压力可能从很小的几公斤力到更大的几十公斤甚至几百公斤力，“偏压”对某些仪表可能造成不可修复的损坏；即使有些压力差检测仪表设计了 “抗压力单边”结构，但在“偏压”之后也需要一个恢复正常检测的时间。因此在压力差检测仪表的应用中，尤其是精密、实时测量的应用中具有“平衡阀”连接的形式并进行“压力平衡”操作是不可缺少的。目前，实现压力差检测仪表的上述不同应用状态要求的连接，行业内都采用独立操作的阀门、接头、引压管线或带有引压孔道的阀门安装连接板(俗称3阀组、5阀组)。通过对连接阀门的顺次操作，使引压回路处于不同引压连接状态以满足仪表应用要求。显然，现行连接技术操作十分繁琐；在繁琐的操作过程中，常有失误或粗大作业.尤其在，从其他连接状态回复到“运行状态”连接时，因某一连接阀门终止关断的不到位造成的微泄漏，使得“取压失真”。在过程控制中会影响控制的判断准确性甚至造成失控；在过程监测中使所得测量的数据不真实而则造成监测结果无效。严重时，后果不可估量。 本设计人长期工作在高危的天然气管输集配气站测控领域，深知上述弊端可能造成的严重影响。若是因某一连接阀门终止关断的不到位造成的微泄漏使得站内压力监测偏低而不能及时实施控制关断进气或排空泄压，可能会产生严重的安全后果；若是站内的计量用压力差监测仪表因某一连接阀门终止关断位置的无意或有意的不到位造成的微泄漏使得站内输出计量监测失真，在贸易交接计量中关系民生利益，引发供需双方的计量争议。为此，市面上出现过一种将连接压力差监测仪表两侧的“取压阀”设计成由正反螺纹机构控制的、能同步开或同步关的操作结构，再与另一个“平衡阀”组合成“3阀组”，用以克服仪表两侧的 “取压阀”开关随时可能出现的弊病；但其“压力平衡”操作仍需通过对“平衡阀”与“取压阀”的两次操作、而可能产生不到位的弊端。本设计人出于对安全(压力保护)与公正(贸易交接计量)的考虑，曾于1998年设计了“专利号为ZL 98 2 49848. 9的一种两位式安全平衡阀”，采用单手柄集中操作，实现检测仪表在进入或退出工作“运行”状态对气路连接的要求，以解决上述连接的缺陷。但其不能满足检测仪表全功能应用的要求；结构设计也不太完善，可靠性尚需提高。

发明内容
本发明专利的目的是提供一种安全、可杜绝计量失真且操作十分简单可靠的全功能集中操作式差压检测仪表连接装置，以填补现有技术的不足。本发明专利的技术方案是功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征在于包括阀组机构与传动机构，阀组机构的阀体内设置有两组取压阀和平衡阀，两组取压阀之间通过传动连轴节的连接实现同步回转；平衡阀在传动机构作用下实现回转；阀体内还加工有引压孔道；传动机构由两组不完全齿轮间歇机构及支撑板组成。所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的取压阀为一中部是球形的柱状体，柱体的两端安装0型密封圈，中部球体的球心径向切面钻有Γ字形的连通孔，取压阀之一的一端设计有矩形键与传动机构的对应从动轮连接，另一端设计有一字形键与十字滑块联轴节相连。所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的平衡阀为一中部是球形的柱状体，柱体的两端安装0型密封圈，中部球体的球心径向切面钻有T字形的连通孔使球体的过球心轴切面方向与圆柱体后半部径向切面方向相通，平衡阀的前端面设计有一字形键，通过十字滑块联轴节与传动机构相连。所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的传动机构包括一组以内齿轮为主动轮，外齿轮为从动轮的内外齿啮合不完全齿轮间歇机构和一组外齿啮合不完全齿轮间歇机构；两组间歇机构主动轮与从动轮假想齿的传动比设计为2:1 ；两组间歇机构的主动轮设计在同一转轴上能被手柄带动同步转动，设计有满足检测仪表5种应用功能的传动啮合段，主动轮以每45° (从动轮每90° )为一个啮合段，每一啮合段内的实有齿与锁止弧配合，分别驱动平衡阀或取压阀转动，实现检测仪表的一种应用要求的通路连接，每一应用连接位置由内齿轮外圆上的定位槽通过钢球定位，由外面板位置标志指示每一应用连接位置。传动机构的起始与终止位置由限位螺钉与齿轮端面的限位槽限定。所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的取压阀与平衡阀的传动连接均采用十字滑块联轴节结构。 本发明的有益效果在于本发明只需将手柄插入六方孔，按面板的指示转动到所需应用功能即可完成连接要求。实现了差压式检测仪表使用中各种功能要求的连接方式的集中操作，与现行技术完成各功能连接的繁琐操作相比，十分简单方便；更显著的效果是， 通过传动机构不完全齿和锁止弧的传动与停歇的时序控制，能可靠地杜绝因失误或粗大作业，甚至是(在贸易交接计量应用中的压力差检测)有意而为造成的阀门终止关断位置不到位造成的不良后果。


图1为本发明实施例的外形图。
图2为图1的另一个视角的外形图。
图3为本发明实施例的取压阀及其密封结构与传动连接示意图。
图4为本发明实施例的取压阀及其密封引压气路通道示意图。
图5为本发明实施例的平衡阀及其密封结构与传动连接示意图。
图6为本发明实施例的气路压力平衡引导结构示意图。
图7为本发明实施例的取压阀孔道结构示意图。
图8为本发明实施例的平衡阀孔道结构示意图。
图9为本发明实施例的驱动机构组结构示意图。
图10为本发明实施例的驱动机构装配结构示意图。
下面通过实施例，并结合附图对本发明作进一步描述。
具体实施例方式实施例。本实施例的结构说明一种全功能集中操作式差压检测仪表连接装置，包括阀组机构I与传动机构II ；阀组机构I的阀体1内安装有取压阀2和3，取压阀2和3是中部为球形的柱状体，柱体两端安装有0型密封圈，取压阀的一端头有一字形键，由十字滑块联轴节4连接两阀；取压阀3的前端设置有与驱动齿轮10连接的矩形键，取压阀2和3球形体部球心径向切面上设计有r字形连通孔Α;在阀体1位于取压阀2及3球形体球心径向切面的4个相互垂直位置，分别安装有两组取压气路连接密封塞5、仪表气路连接密封塞6、校表气路连接密封塞7以及排污气路连接密封塞8，仪表气路连接密封塞6的轴切面设置有+ 字形连通孔C，其他气路连接密封塞5、7、8的轴切面设置有轴向通孔B、D、E ；阀组机构I的阀体1内还安装有平衡阀20，由十字滑块联轴节19与驱动齿轮13连接，平衡阀20的轴切面设置有τ字形连通孔F ；在平衡阀20的球形体球心径向水平切面位置的一侧安装有平衡气路连接密封塞22，另一侧安装有密封塞21，平衡气路连接密封塞22的轴切面设置有τ 字形连通孔G ；阀体1内加工有通向两组仪表气路连接密封塞6上的孔C的引压孔道H及 I、J。传动机构II包括两组不完全齿轮间歇机构，安装在支撑板14上，其中一组为驱动取压阀的内外齿轮间歇机构，由外齿轮10与内齿轮11啮合传动，外齿轮10假想齿数观齿， 在其齿圈0°、90°、180°的3个位置设有3段占用一个齿隙的锁止弧；内齿轮11假想齿数56齿，在内齿轮齿圈上以每45°为啮合单元，设置有满足从动齿轮10传动要求的实有齿与锁止弧，内齿轮11的外圆柱面的0°、45°、90°、135°、225°的5个位置上设置了定位孔槽18，转动时由安装在阀体1上的钢球定位组件定位，由支撑板14上的位置标示牌17 指示工作位置，内齿轮11 一有外伸轴，轴端有连接手柄的六方孔；另一组驱动平衡阀的外齿轮间歇机构，由外齿轮12与外齿轮13啮合传动，齿轮13假想齿数观齿，在其齿圈0°、 90°、180°、270°的4个位置设有4段占用一个齿隙的锁止弧；主动齿轮12安装在内齿轮 11的外伸轴上，假想齿数为56齿，在齿圈上设计有满足从动齿轮13传动要求的两段实有齿和两段锁止弧，主动齿轮12的端面设计有限制两个主动轮11、12转角(为270° )的限位槽 16，与限位螺钉15组成传动机构的限位结构。使用状态操作及部件动作说明如下。差压式检测仪表常用应用状态，“运行”。传动机构齿轮12传动轴上的位置标志指示在“运行”位置，两组齿轮间歇机构处于锁止弧啮合处。此时，取压阀2与3的r字形连通孔A分别接通两组取压气路连接密封塞5的孔B与仪表气路连接密封塞6的孔C ；平衡阀21上的τ字形连通孔F贯通球体的通孔部分处于垂直位置，仪表气路连接密封塞6的两个孔C的连接通道G、H、I、J被阻断； 此时被监测的一次装置高、低压侧压力，经由孔B—孔A—孔C分别进入差压式检测仪表高、 低压受压容室，仪表工作在运行连接状态。差压式检测仪表压力差工作零位检测应用，“带压零”。手柄将传动轴顺时针转动45°，位置标志指示在“带压零”位置。此时，驱动平衡阀21的外齿轮间歇机构12/13的第一啮合段为实有齿啮合转动，当外齿轮12转动45°，由于传动比为2:1，外齿轮13则被转动90°，从而驱动平衡阀21回转90°，使平衡阀21上的 τ字形连通孔F贯通球体的通孔部分处于水平位置，仪表气路连接密封塞6的两个孔C通过通道F、G、H、I、J被接通；在传动轴的这个转角内，驱动取压阀的内外齿轮间歇机构10/11 处于锁止弧啮合段，取压阀r字形连通孔A连接状态不变；于是被监测的一次装置高压侧压力经由孔B—孔A—孔C一孔I一孔J一孔F—孔G—孔H (或孔B—孔A—孔C一孔H—孔 G—孔F—孔J一孔I)至下一组与差压式检测仪表低压受压容室的孔C连接，使检测仪表两侧处于工作压力下的零压力差状态，接受带有压力时的压力差零位的测试。差压式检测仪表兼有压力检测时的压力校准应用，“校压力”。再将手柄传动轴顺时针转动45°，位置标志指示在“校压力”位置。此间，驱动平衡阀的外齿轮间歇机构12/13的第二啮合段为锁止弧啮合，平衡阀21上的τ字形连通孔 F贯通球体的通孔部分的连接状态不变，亦即检测仪表高、低压受压容室两侧仍然处于被接通状态；在此传动啮合段内，驱动取压阀的内外齿间歇机构10/11进入实有齿啮合转动，主动轮10转动45°，由于传动比为2:1，从动轮11顺时针转动90°从而驱动取压阀2/3回转 90° ；于是，取压阀2/3的r字形连通孔A转离取压气路连接密封塞5的孔B，切断了一次装置高、低压侧压力通往检测仪表高、低压容室的气路，而分别把两组仪表气路连接密封塞 6的孔C与校表气路连接密封塞7的孔D接通；检测仪表的高、低压受压容室经由孔D—孔 A—孔C一孔I—孔J一孔F—孔G—孔H (或孔D—孔A—孔C一孔H—孔G—孔F—孔J一孔 I)至下一组与差压式检测仪表受压容室的孔C连接，此时，卸下任一校表接口堵头11，接上标准器连接管接头；注入标准器输出的标准压力流体介质，差压式检测仪表两侧受压容室同时承受标准器标准压力，进行检测仪表的压力测量准确度校准。差压式检测仪表的压力差校准应用，“校差压”。继续将手柄传动轴顺时针转动第三个45°转角，位置标志指示在“校差压”位置。 此间，驱动平衡阀的外齿轮间歇机构12/13进入第三啮合段实有齿啮合，主动轮12被转动 45°，由于传动比为2:1，从动轮13转动90°从而驱动平衡阀21回转90°，使平衡阀21上的τ字形连通孔F贯通球体的通孔部分转至垂直位置，阻断连接两组仪表气路连接密封塞 6孔C的通道G、H、I、J ；在传动轴的这个转角内，驱动取压阀的内外齿轮间歇机构10/11处于锁止弧啮合段，取压阀r字形连通孔A的连接状态不变；于是两组校表气路连接密封塞 7的孔D分别与差压式检测仪表高、低压受压容室连通；此时，卸下两个校表接口堵头11，把标准器连接管接头与差压式检测仪表高压受压容室一侧的校表接口连接，差压式检测仪表低压受压容室一侧的校表接口放空(与大气接通)，注入标准器输出的标准压力流体介质， 差压式检测仪表高侧受压容室承受标准器标准压力，进行检测仪表的压力差测量准确度校准。
差压式检测仪表的“排污”作业。再将手柄传动轴顺时针转动90° (两个啮合位)，位置标志指示在“排污”位置。此间，驱动平衡阀的外齿轮间歇机构12/13进入为锁止弧的第四、第五啮合段，平衡阀的τ字形连通孔F贯通球体的通孔部分保持与“校差压”的连接状态不变，亦即检测仪表高、低压受压容室两侧仍然处于阻断连接状态；在传动轴的这个90°转角内，驱动取压阀的内外齿轮间歇机构10/11进入第四、第五实有齿啮合段，取压阀被转动180° ；于是两组取压阀2/3 的r字形连通孔A分别将两组通取压气路连接密封塞5的孔B与排污气路连接密封塞10 的孔E相连通，亦即分别将一次装置高、低压侧与外空间接通，此时一次装置内的压力流体介质会向外喷射，于是将检测仪表两侧受压容室内以及本装置连接孔内的可能沉积的非传递压力介质的“脏污”携带而排出。
上述过程可见，当使用单一手柄带动传动机构使位置指示标志从零度位置转动在 225°间的五个指示位置，便可得到差压式检测仪表所需的各种应用状态的连接要求；而且，无论从顺时针或反时针方向使用任一应用功能都能保证压力差检测仪表在退出或进入工作“运行”前，首先将检测仪表两侧受压容室连通“压力平衡”，从而可靠地保护仪表不受 “偏压”影响；在操作过程中也不存在无意或有意造成平衡阀或取压阀之一开关不到位的 “泄漏”至使检测仪表监测失真的条件和可能，从而很好地克服了现有技术的弊端。
权利要求
1.功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征在于包括阀组机构与传动机构， 阀组机构的阀体内设置有两组取压阀和平衡阀，两组取压阀之间通过传动连轴节的连接实现同步回转；平衡阀在传动机构作用下实现回转；阀体内还加工有引压孔道；传动机构由两组不完全齿轮间歇机构及支撑板组成。
2.如权利要求1所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的取压阀为一中部是球形的柱状体，柱体的两端安装0型密封圈，中部球体的球心径向切面钻有r字形的连通孔，取压阀之一的一端设计有矩形键与传动机构的对应从动轮连接，另一端设计有一字形键与十字滑块联轴节相连。
3.如权利要求1所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的平衡阀为一中部是球形的柱状体，柱体的两端安装0型密封圈，中部球体的球心径向切面钻有τ字形的连通孔使球体的过球心轴切面方向与圆柱体后半部径向切面方向相通，平衡阀的前端面设计有一字形键，通过十字滑块联轴节与传动机构相连。
4.如权利要求1所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的传动机构包括一组以内齿轮为主动轮，外齿轮为从动轮的内外齿啮合不完全齿轮间歇机构和一组外齿啮合不完全齿轮间歇机构；两组间歇机构主动轮与从动轮假想齿的传动比设计为 2:1 ；两组间歇机构的主动轮设计在同一转轴上能被手柄带动同步转动，设计有满足检测仪表5种应用功能的传动啮合段，主动轮以每45° (从动轮每90° )为一个啮合段，每一啮合段内的实有齿与锁止弧配合，分别驱动平衡阀或取压阀转动，实现检测仪表的一种应用要求的通路连接，每一应用连接位置由内齿轮外圆上的定位槽通过钢球定位，由外面板位置标志指示每一应用连接位置，传动机构的起始与终止位置由限位螺钉与齿轮端面的限位槽限定。
5.所述的功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征是所述的取压阀与平衡阀的传动连接均采用十字滑块联轴节结构。
全文摘要
本发明涉及一种功能集中操作式差压检测仪表连接装置，其特征在于包括阀组机构与传动机构，阀组机构的阀体内设置有两组取压阀和平衡阀，两组取压阀之间通过传动连轴节的连接实现同步回转；平衡阀在传动机构作用下实现回转；阀体内还加工有引压孔道；传动机构由两组不完全齿轮间歇机构及支撑板组成。本发明的有益效果在于只需将手柄插入六方孔转动即可完成要求。实现了差压式检测仪表使用中各种功能要求的连接方式的集中操作，简单方便；通过传动机构不完全齿和锁止弧的传动与停歇的时序控制，可以杜绝因失误或粗大作业，甚至是有意而为造成的阀门终止关断位置不到位造成的不良后果。
文档编号G01L19/00GK102252801SQ20111011641
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者孙毓湖, 孙鸿, 胡晓兵 申请人:宜宾机电一体化研究所