[发明专利]微量气体流量计及流量测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体流量测量领域，尤其涉及一种能够精确测量微量气体的流量计及其测量方法。

背景技术

现有的气体流量计大都是介入式，例如差压式、速度式、容积式、涡街、超声振子、热式等样式的流量计，需要将节流件、涡轮或旋转体等置于待测气体的通道内，不仅操作复杂，而且直接接触待测气体必然会受到一定程度的腐蚀、堵塞等，进而影响到介入件的灵敏度，导致测量不准确；且，现有的气体流量计只能测量具有一定流速或温度的大量气体，而对于流速较慢的微量气体(如1小时内仅流通共1毫升气体)，无法驱使介入件发生动作或反映，因此达不到测量的效果。

目前，在实验室放气化学反应、微生物产气量分析、检测密封产品的泄漏、煤层气体释放、页岩气体释放等作业环境下，所产生气体普遍具有量少、速度慢检测时间长、检测气体有腐蚀、有污染、有粉尘等特点，显然，利用现有的气体流量计难以准确的完成上述测量作业。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种微量气体流量计和测量微量气体的方法，能够在不介入气体通道的前提下，准确的测得微量气体的流量。

(二)技术方案

为实现以上功能，本发明提供了一种微量气体流量计，包括：

固定腔体，所述固定腔体内通过第一弹性隔膜分隔成第一储气室和第一储液室，所述第一储气室分别连通一排气管和一气泵；

称重腔体，所述称重腔体内通过第二弹性隔膜分隔成第二储气室和第二储液室，所述第二储气室分别连通一采样管和一收集管，所述第二储液室连通第一储液室；

称重传感器，所述称重传感器连接称重腔体，用于测量所述称重腔体的重量。

优选的，所述第二储液室和第一储液室之间由连通管相连通。

优选的，所述第一储液室和第二储液室分别储有液体。

优选的，所述排气管上设置有第一切换阀，所述气泵上设置有第二切换阀，所述收集管上设置有第三切换阀，所述采样管上设置有第四切换阀。

优选的，还包括变送器、处理器和显示屏，所述显示屏连接处理器，所述处理器通过变送器与所述称重传感器电连接。

优选的，还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器分别连接所述变送器。

一种如上所述的流量计测量微量气体的方法，包括如下步骤：

步骤1、准备-开启第二切换阀和第三切换阀，闭合第一切换阀和第四切换阀，启动气泵往第一储气室内充气，所述第一储气室膨胀压迫第一储液室内的液体由连通管流入第二储液室，并迫使第二储气室内的气体由收集管排出，第二储液室内液面高于第一储液室时关闭气泵；

步骤2、连接-将采样管接入待测设备后，首先闭合第二切换阀和第三切换阀，然后开启第一切换阀，待第二储液室和第一储液室的液位差稳定后，所述称重传感器测得此时称重腔体的重量值，该重量值经变送器转换信号后输入至处理器；

步骤3、测量-开启第四切换阀，若相关设备逸出气体，所述气体在自身气压和所述液位差的作用下，由采样管进入第二储气室内，致使第二储液室内的部分液体受压流入第一储液室，在第二储液室和第一储液室的液位差变化过程中，所述称重传感器即时测量称重腔体的重量值，所测的重量值经变送器转换信号后输入至处理器，所述处理器对所测重量值进行计算处理并形成重量值变化曲线，并将处理结果及曲线图显示于显示屏上，当第二储液室和第一储液室的液位差稳定后，测量完成。

优选的，还包括：

步骤4、回收—测量结束后，闭合第一切换阀和第四切换阀，开启第二切换阀和第三切换阀，启动气泵往第一储气室内充气，由所述收集管处回收被测气体。

优选的，所述步骤1和4中，第二储气室内的气体被全部排净后再关闭气泵。

优选的，所述步骤3中，所述处理器依据温度传感器和压力传感器所测得的数据，对处理结果及曲线值进行相应的补偿。

(三)有益效果

本发明提供的微量气体流量计不需要介入待测气体的通道，操作简单、成本低，只要弹性隔膜仍然具有气密性，即不会影响到测量效果，因此有效避免了待测气体因腐蚀、污垢、粉尘、堵塞等问题所造成的影响；本发明提供的微量气体流量计及测量方法，在较微量的(1000/min----0.001/min甚至更小接近0)气体流量范围内，不受限于气体量和流速，能够有效的测得所产生的微量低流速的气体相关数据。

附图说明

图1是本发明微量气体流量计的结构示意图，同时也是本发明流量测量方法的步骤1状态示意图；