本发明涉及用于气体计量仪的自动容积校正器，并更具体地涉及一种对这种校正器的校准系统。 人们通常需要提供一种装有校正机构的、较大容量的气体计量仪，这种校正机构可把仪表所测得的流量连续地校正到标准温度和压力状态下的流量。由于考虑到气体成本较高，所以对这种校正机构进行校准的要求就显得日益重要了。遗憾的是大多数现有的自动校正器的使用和校准过程既不便又费时。
因此，本发明的一个目的是要对自动气体容积校正器提供一种既使用简单又能将校准所需时间减至最少的校准系统。
上述的以及后补的各种目的可根据本发明原则，通过提供一种用于确定校正器精度的装置协同气体计量仪的容积校正器来达到。该校正器装有：一个适于以相应于未经校正地流过计量仪表的流量的速率旋转的第一转轴、一个第二转轴、一个偶合在第一与第二转轴之间的可变比例传动装置以及一个可随气体的物理条件的变化而变更传动比例的装置，该确定校正器精度的装置包括有：用于将代表基准状态的物理条件加到可变比例装置的装置、用于指示其中一个转轴的一定转数的装置、用于确定（相应于上述其中一个转轴的一定转数的）其他转轴的转数的装置以及用于确定并显示其他转轴的转数对该一定转数的比值的装置。
按照本发明的一个方面，其物理条件就是流通式气体的温度，而转轴之一是第二转轴。
按照本发明的另一个方面，其物理条件就是流通气体的压力，而转轴之一是第一转轴。
结合附图研究以下说明，上述内容就可显而易见了。各不同图中的同一部件用同一标号标出，其中：
图1 是根据本发明原则所构成的校准装置和用于气体计量仪表的自动校正器的正面透视图;
图2 是图1所示的校正器的侧面透视图的放大图;
图3 是表示图1所示系统的温度校正和校准机构的放大透视图;
图4 是说明图1所示系统的压力传感机构的放大透视图;
图5 示出图1所示系统的压力校正和校准机构的放大透视图;以及
图6 是根据本发明的机械和电气系统的综合方框原理图。
现在让我们来参看各附图，图1示出了一个气体计量仪表10，在该表10上装有一个总标号为12的自动气体容积校正器。图中示出了盖子14向上掀开时的校正器12，但盖子14一般是在向下盖住机体15的位置，以便人们可通过窗口20只看到图表记录器部分16和计数器部分18。校正器12以传统方式装有一个偶合到表10的输入转轴22，以使其可按相应于未经校正的流过表10的气体的容积流量的速率而旋转。正如在下文将更详细地描述，校正器12可包括一个温度校正部分和一个压力校正部份，它们各包括一个可变比例传动装置和为了可对应地随表10中的气体的温度或压力而变更传动比例的装置。
输入转轴22，通过装在输入转轴22上的斜齿轮24和装在转轴30上的另两个斜齿轮26和28中的任一个而偶合到校正部分。斜齿轮24只可与斜齿轮26和28中的一个啮合，因此转轴30总是以同一方向旋转，而与输入转轴22的旋转方向无关。
转轴30是便于以传统方式旋转的枢轴，而在其一端已装上一个载有链条34的链轮32，以便驱动未经校正的容积指示器36。在转轴30的另一端上已装有一个可驱动由图3详细示出的温度校正机构的齿轮38。该温度校正机构拥有一个可由温度响应元件来变化的可变比例传动装置。该可变比例传动装置包括有三个单向离合器和一个从动盘，其工作原理是在1985年2月12日授予George W.Schneider，Jr的美国第4，498，346号专利中充份描述过的，在比结合其内容以供参考。正如图3所示，在转轴30上的、来自表10的输入，经过齿轮38，借助于齿轮42而偶合到转轴40。转轴40的旋转使装在它上面的三个单向离合器44、46、48将以正比于表10输出的速度而转动。一个装在转轴52上的从动圆盘50拥有从那里伸出的、并由连杆60、62和64对应地连接到离合器44、46和48的诸驱动销54、56和58。正如上面引用的专利所描述，在离合器转轴40和从动盘转轴52之间是有一个偏心距离的，这个偏心距反比于温度而变化。温度越低，该偏心距就越大，从而速度倍增率就越大。
当三个离合器44、46和48由转轴40一致地驱动时，则最靠近从动盘50中心线的离合器及其连杆起驱动作用，此时，其它两个离合器由从动盘50所驱动而空转着。当在离合器转轴40转动一个整圈期间，每个离合器就变为正好转动120°的驱动器。离合器转轴40是用于在离合器支架66内转动的枢轴的，支架66本身又可围绕转轴30转动。温度校正机构的温度装置是由一个装有有机液的膜盒68和温包70所组成，温包70接有铠装毛细管72。温包70是装入流通气流中（气体计量仪表或管子中）的。温包70中的液体、管72以及膜盒68的膨胀和收缩都使膜盒68产生直接的线性位移，膜盒68的一端是装在支架74上的，膜盒68的另一端被连到一个推杆76，该推杆通过片簧77压在离合器支架66的薄片78上，片簧77的作用是要使推杆76对准中心以免产生机构滞后现象。随着温度而变化的膜盒68的位移，通过转动离合器支架66，同时使转轴40围绕其中心点（即转轴30）转动，而控制离合器-从动圆盘组件的偏心距的大小。当流通气体温度增加时，膜盒68就膨胀，从而推动离合器支架66，使得偏心距减小。其结果是降低从动盘转轴52相对于离合器转轴40的速度。
正如图4所示，压力传感机构拥有一个为检测流动气体压力而装有的感压箱80。该感压箱80拥有一输出杆82，杆82通过压在连到平衡梁84的两臂的横杆86上而向上作用到平衡梁84上。该平衡梁84可围绕中心点88转动，并可借助（利用凹口92和94对应地定位在高压设置或低压设置上的标度簧90向下拉住。当正在增加的气体压力使感压箱80压缩时，箱杆82就向上作用到平衡梁84上，同时伸长标度簧90直到诸力平衡为止。为了将输入供到压力校正机构，图5示出了为使输出臂96围绕其心轴98转动以便使输出臂96的动程可与气压成正比而联接的杆82。压力校正机构就是一个圆环和圆盘可变比例的传动装置。在温度校正机构输出转轴52上装有一个可转动的载有弹簧负荷的圆荷圆盘100，该圆盘以恒定压力保持圆环102，顶着转轴104，以便使转轴104相对于转轴52的转速是圆环102相对于圆盘100的位置的一个函数。推杆108将卡箍连杆106连到输出臂位96，而该卡箍杆106可沿着圆盘100而操纵圆环102。当气体压力增加时，卡箍连杆106就向外操纵圆环102，使圆环离开圆盘100的圆心，结果使转轴104的相应转速增加。当气体压力降低时，卡箍连杆106就向内操纵圆环102，（使圆环移向圆盘100的转轴），结果就降低了转轴104相应的转速。
现在参考图2，在转轴104的一端装有一个链轮146，在该链轮上载有一条链条148，链条148越过托辊150而与装在转轴154上的链轮152啮合。转轴154本身又通过一个连接机构（未示出）驱动转轴156，转轴156上装有链轮158，链轮158载有一条驱动已经校正的容积指示器162的链条160。
为了调节，或校准，温度和压力校正机构，供有零点调节和校正曲线跨度（增量）调节的装置。要是温度校正机构，图3示出支承膜盒68的支架74是为了可围绕轴销110作相对于框架112的转动而装的，该框架本身又装得可通过伸出部114作环绕转轴30的转动。带有螺纹的校准转轴116，穿过推杆118的一个带有螺纹的横穿孔延伸，可使支架112环绕转轴130转动以改变温度校正曲线的零点。转轴116的一端压靠一个可补偿机壳温度变化的双金属片120。带有螺纹的校正轴122可拧入推杆124，以使支架74环绕中心点110作相对于框架112的转动，以便变更温度校正曲线的跨度（或增量）。
现在参考图5，为了调节压力校正机构，装有一个可使输出臂96的轴销98移动的装置，因此装备有一个可绕心轴128作相对于校正器机体15（见图1）的转动、并拥有可使轴销98能作侧向移动的槽130的调节臂126。装在校准轴136一端上的斜齿轮138与装在调节轴142上的斜齿轮140相啮合。调节轴142，在其端144上车有螺纹并穿过轴销98的带有螺纹的横穿孔，以便在旋动校准轴136时就可使轴销98能在槽130内作横向移动。车有螺纹的校正转轴132协同装在调整臂126上的横杆134，可使调整臂126环绕轴销128转动，以便变更压力校正曲线的置零点。校准转轴136是用来调节压力校正曲线的跨度（或增量）的。
为了正确地校准温度和压力校正机构，必需知道这些机构对温度和压力变化的响应，并需与所想望的响应作比较。因此，就要供有像图1和图6所示的那种响应测量装置。当人们希望校准校正器12时，掀开盖子14，并用挂钩166把轻便的控制台164装在应有的位置上。控制台164可以是手提皮箱（未示出）中的一个部件，手提皮箱中有外围设备的各装配部件。该外围设备包括一个第一光学编码器168和第二光学编码器170和一个光检测器172。光学编码器168和170和检测器172可用导线174连接到控制台164。
光学编码器168是用挂钩枢轴177上的挂钩176装在机体15上的，而光学编码器170是用挂钩枢轴179上的挂钩178装在机体15上的。光学编码器168包括有一个从那里向外伸出的转轴180，在该轴末端装有一个与轴30上的齿轮啮合的齿轮182。同样，从光学编码器170向外伸出转轴184，在该轴末端装有一个与附装到链轮158的齿轮159啮合的齿轮186。现在参考原理图6，在光学编码器168内是一个装在转轴180上与它一起转动的多缝圆盘188。圆盘188跨装在光学传感单元190上，当圆盘188的缝经过光学传感单元190时，该单元190就在它的一对导线174上输出信号。最好是：光学编码器168可在转轴180旋转一周时提供1千个脉冲，并可鉴别出转轴180的旋转方向使其线对174产生正向或反向脉冲。同样，光学编码器170拥有一个装在转轴184上的多缝圆盘192以及跨装着圆盘192的光学传感单元194。于是，光学编码器168提供了一种用于确定未经校正的输入轴30的转数的装置，而光学编码器170提供了用于确定充份校正（温度和压力）过的输出转轴156的转数的装置。为了确定温度校正过的转轴52的转数，可把光学检测器172装在有标记196的圆盘100的贴近处，以便光学检测器172能对温度校正过的转轴52每转一圈提供一个脉冲。
正如图6所示意地表明的，当气体流过管路198时，在正常工作期间，表10可测量其容积流量速率，并通过转轴30和40，将这个速率作为对温度校正器的可变比例传动装置200的一个输入。另一方面可将输入斜齿轮26或28松开，并最好通过人工转动未经校正的链轮37（见图2）来人工驱动输入转轴30。这个手法可通过使转轴30的转数大大超过从表10读出的转数来加快校准进程。温度校正器可变比例传动装置200包括单向离合器44、46和48以及从动圆盘50和用于变更传动比例的装置，该传动比例装置包括膜盒68和离合器支架66。同样，压力校正是通过（包括圆盘100、圆环102以及用于变更传动比例的装置的）压力校正器可变比例传动装置202而起作用的，变更传动比例装置包括感压箱80、输出臂96以及卡箍连杆106。
当希望校准校正系统时，在装上挂钩枢轴177和179后，将控制台164以及编码器168和170分别放在挂钩176和178上的应有位置。然后需要供上基准温度和/或压力。为了校准温度校正机构，需要两个基准温度。同样，为了校准压力校正机构也需要两个基准压力。如图1所示，基准温度可通过将温包70浸入已知温度的水槽204中而取得。基准压力可通过将装有调压器208的压缩气罐接通到与感压箱80连通的适当端口上而取得。另一种提供基准压力的装置是利用一个静重基准测试器，这种装置比图解中的压缩气罐和调压器有更高的精度。静重基准测试器将精确校准的重力加到一个气缸中的活塞以便提供基准压力。
现在参考图6，当将基准温度204加到温度校正器可变比例传动装置200时，光学传感器190就将脉冲提供给可逆计数器210。为了考虑波动的驱动，正向脉冲加到计数器210的计数上，而反向脉冲使计数器作减法计数，因此就没有误差。当圆盘100上的标记196被光学检测器172检测到时，就产生一个脉冲，以触发单稳触发器212，从而在引线214上有一脉冲。引线214上的脉冲的前沿使计数器210的计数锁定在显示器216上。引线214上的脉冲的后沿触发单稳触发器218，结果在引线220上供出一个脉冲，该脉冲使计数器210置零，而此时显示器216保持在锁定状态。在引线214上的脉冲的前沿也可触发单稳触发器222，以便每当圆盘100旋转一圈使蜂鸣器启动一次，并更新显示器216的显示值。显示器216示出未经校正的流量与已经温度校正的流量的比值。由于在已经校正时的温度是已知的，所以所希望的校正系数就要与所显示的比值进行比较。如果这是在两个不同的基准温度时进行的，则温度校正机构就可被正确地校准了。
同样，可将基准压力206加到压力校正器可变比例传动装置202上，并把来自光学传感器194的脉冲加到可逆计数器226上。每当圆盘100旋转一周时，就将计数器226的内容锁定在显示器228上，因此显示器228示出已经压力校正的流量与未经压力校正的流量之比。正如温度校正机构情况一样，对于已知压力的所希望的校正系数是已知的，而对于两个不同的基准压力读数来说，压力校正机构就能正确地被校准了。
上面所描述的系统是可携型的、用蓄电池工作的，并且是易于使用的。此外该系统易于适用，对校正器进行制造厂校准时的自动控制。
因此，现在已经对自动气体容积校正器公开了一种改进的校准系统。当然，上面所描述的实施例仅仅是说明本发明原理的应用。很清楚，对本专业的技术人员来说，在不脱离本发明的所附权利要求书所限定的精神与范围下，是可能设计出许多其他实施例的。