[发明专利]皂膜流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体流量测量用的皂膜流量计。

背景技术

在2007年3月6日实施的中华人民共和国计量检定规程JJG586-2006《皂膜流量计》中，对皂膜流量计的工作原理和结构型式有详细的描述。现在技术中，皂膜流量计的结构型式是一根带有刻度的皂膜管，皂膜管下面有一个进气口，皂膜管的最下端接一胶球，胶球内装有皂膜液，其工作原理是：被测量的气体经皂膜管下端的进气口进入皂膜管，挤压胶球(或用其它方法)产生皂膜，由于进气的压力作用，推动皂膜沿着皂膜管匀速上升，当皂膜升到皂膜管的下刻线时，计时器开始计时，当皂膜升到皂膜管的上刻线时，计时器停止计时，由测得的时间和皂膜管两刻线间的容积即可计算出流过皂膜流量计的瞬时流量。而电子皂膜流量计则是在皂膜上升过程中，经过外壁上安装的一对传感器的下限和上限时，显示仪表直接显示出瞬时流量。根据以上两种工作原理设计的皂膜流量计用于测量微小气体流量是行之有效的，但是，在实际工作中，存在以下缺点：(1)对于上端敞口的皂膜流量计，皂膜在上升至皂膜管顶部时，皂膜会飘出皂膜管，影响周围环境，限制了皂膜流量计的使用范围和场合。(2)当用于测量大于6L/min的气体流量时，特别是测量流量大于20L/min以上的气体流量时，当用手挤压胶球时，皂液液面被抬至进气口，由于进气口流进的气体流速(流量)较大，会将皂液的液面和皂液内部扰动的很乱，无法保证发生一个好的皂膜，因此要想发生一个好的皂膜是十分困难的或几乎是不可能的。(3)当校准大气采样器的采样流量时，需要在皂膜流量计的上方增加一个出气口，用管路与大气采样器相接，由于皂膜流量计的出口面积突然缩小，气体流场发生变化，流速加快，造成皂膜破裂，破裂后的皂膜变成皂液或皂液与破皂膜的混合物(以下简称皂膜液)，皂膜液顺皂膜管管壁流下，或粘在皂膜管壁上不动，直接妨碍下一个皂膜的测量，并影响测量的准确性和测量精度。

发明内容

本发明的目的是要提供一种皂膜流量计：(1)皂膜的产生方法不同于传统的皂膜流量计，以解决在用皂膜流量计测量较大流量时，不好生产皂膜的难题，扩大皂膜流量计的测量使用范围。(2)在皂膜流量计上方增加一个废皂膜液的回收装置，从方法上提出了废皂膜液行之有效的收集办法，避免了废皂膜液顺皂膜管壁流下而影响测量和废皂膜液粘在皂膜管壁上不动现象的发生。

本发明的目的是这样实现的：本发明的皂膜流量计包括：出气口、皂膜液回收装置、皂膜管、皂膜生产装置、皂液杯、加皂液口、胶球接口、胶球、皂液、进气口、阀门、皂膜液出口，其特征在于在皂膜管的上部套接了一个比皂膜管直径大的皂膜液回收装置，在皂膜管的下方连接了一个比皂液杯直径小的皂膜生产装置，伸入皂液杯中，皂液杯的上部管壁上有一个进气口，下部有一个加皂液口，胶球接口连接在皂液杯上，胶球套接在胶球接口上，胶球的作用是通过挤压胶球(或用其它方法)抬高皂液在皂液杯的液面高度，因此胶球在实施过程中可以用胶球、移液器或能抬高液面高度的装置代替。在结构上，加皂液口上端部的水平高度应高于皂膜生产装置的下端面，加皂液口的作用是添加皂液的通道和调节皂液液位高度的，当把装有皂液的注射器用胶管与加皂液口连接时，可以将皂液加入皂液杯内，也可以通过推拉注射器的方法来调节皂液杯内的皂液液位高度，在皂膜液回收装置的底部设计一个皂膜液出口，通过阀门与外界封闭。当需要将废皂膜液移出时，将阀门开通后，即可将废皂膜液移出。当挤压胶球(或用其它方法)时，皂液的液面被抬高，上升至皂膜生产装置的底部，松开后，皂膜生产装置上生产了一个皂膜，由于进气压力作用，推动皂膜沿皂膜生产装置进入皂膜管中匀速上升，当皂膜上升至皂膜管下刻线时，计时器开始计时；当皂膜上升到皂膜管上刻线时，计时器停止计时，由测得的时间和容积即可计算出流过皂膜流量计的流量。当皂膜上升至皂膜管顶部时，皂膜在进气压力作用下，进入皂膜液回收装置中，气体则通过皂膜管出口排出。在需要将皂膜液移出时，将阀门开通后即可将皂膜液移出。

在实施过程中，由于横截面形状为圆形的皂膜管、皂膜生产装置、皂液杯比横截面形状为方形或非圆形的加工工艺和方法要简单，因此一般将皂膜、皂膜生产装置、皂液杯设计成横截面形状为圆形，但由于生产一个皂膜的方法可在横截面为圆或非圆的闭合形状内产生，且皂膜的移动也可以在截面为圆或非圆的闭合管状通道内进行，因此，皂膜管和皂膜生产装置及皂液杯的横截面形状可以是圆形、方形、多边形或其它非圆形状。