[发明专利]气体流量测定装置和使用该装置进行气体流量测定的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体流量测定装置，特别是一种用在轻烃微渗漏实验模拟柱的微量气体注入定量计量的气体流量测定装置。本发明还涉及使用该装置进行气体微小流量测定的方法。

背景技术

测量气体流量的传统方法均是选用现有的气体质量流量计。目前气体质量流量计有差压类、容积类、速度类等几种常见的气体质量流量计，这些气体流量计被广泛应用于工业生产和其它领域。

常规的热式气体质量流量计的原理是把一个加热的铂丝置放于气体中，当气体速度增大时将从铂丝上带走更多的热量，从而使铂丝温度下降，并导致铂丝电阻值下降，根据电阻值下降的大小来确定气体流速的大小；这种测速方式与气体成分、压力、温度都有关系，尤其是在气体不流动时，由于气体的成份、压力、温度变化将明显引起仪表零输出的改变，因此测量的精度不高。

CN102095460公布了一种补偿式热式气体质量流量计，它采用双桥电路补偿方法，当气体的压力、温度、成分改变时，均能保证零点的稳定，使得在不同条件下能稳定、准确地测量气体的流量。但是该方法无法满足对实验时间长、实验过程中其气体组份会发生缓慢变化，且累积流量小的模拟实验中的气体流量的准确测定；尤其是当模拟实验中的通径非常小的时候，例如当模拟实验中的通径小于3mm时，无法实现对上述模拟实验中的气体微小且累积流量的准确测定。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种气体流量测定装置，该气体流量测定装置是一种用在轻烃微渗漏实验模拟柱的微量气体注入定量计量的气体流量测定装置，以及使用该装置进行气体流量测定的方法。该气体流量测定装置能够在不受压力变化以及气体组分变化的影响条件下，准确测量气体微小且累积的气体流量。

根据本发明的第一方面，提出了一种气体流量测定装置，包括：

活塞缸容器，所述活塞缸容器的内腔通过活塞分成第一腔和第二腔，其中所述第一腔容纳有待测气体，

容纳有液体介质的计量容器，所述计量容器与所述活塞缸容器的第二腔形成液体连通，

检测机构，其用于检测所述计量容器内的响应于所述待测气体逸出到所述活塞缸容器之外而产生的液位变化，并根据所述液位变化来计算所述待测气体的流量。

在一个实施例中，本发明的气体流量测定装置还包括与所述活塞缸容器的第一腔相通的模拟实验单元，在所述活塞缸容器和模拟单元之间设有阀门。

在一个实施例中，所述模拟实验单元是饱和水的模拟地层介质，所述待测气体为烃类气体。

在一个实施例中，所述检测机构包括电容式液位计，其具有密封式穿过所述计量容器的端盖并伸入到所述计量容器内的探头。

在一个实施例中，本发明的气体流量测定装置还包括与所述计量容器连通的压力源，用于使所述计量容器内的液体保持在设定压力下。

在一个实施例中，所述压力源将高压气体充入所述计量容器内，以使所述计量容器内的液体保持在设定压力下。

根据本发明的第二方面，还提供了一种使用该气体流量测定装置进行气体流量测定的方法，其中，所述气体流量的精确度为单位时间内流量变化为0.05毫升。

本发明的优点在于，该气体流量测定装置能够在不受压力变化以及气体组分变化的影响，准确测量气体微小且累积的气体流量。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明实施例一提供的气体流量测定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

本发明实施例一提供了一种气体流量测定装置，请参照图1，图1为本发明实施例一提供的气体流量测定装置的结构示意图。

图1示出了本发明的气体流量测定装置的结构示意图。其中，101为气瓶，102为气瓶阀，103为减压稳压阀，104、108、113为电磁阀，105为智能电容液位计，106、116、118为手控截止阀，107为压力变送器，109为模拟实验单元，110为活塞缸容器，111为活塞，112为O型圈，114为螺拴，115为计量容器，117为接头，119为计算机，121为恒温水浴。

气瓶101的作用：其瓶内储存的高压气，例如氮气，经减压稳压阀103调节实验所需的大小压力后，可以稳压输入，当活塞缸容器110中活塞111上端待测气体在缓慢损失过程中，这种温压气经计量容器115中流体的传递作用，推动活塞缸容器110中的活塞111作轴向上移，从而起到对待测气体的稳压作用。