[实用新型]一种自动启膜式皂膜流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动启膜式皂膜流量计，属于机械技术领域。

背景技术

随着现代科学技术不断发展，提高过程控制，流量准确计量，变成十分重要的技术问题。特别地，对于微小气体流量，流量的控制、气流受环境温度、压力不同会导致气体流量有较大的差异，准确度也可能受多种因素影响而各不相同。因此要想正确测量并传递流量数据，就要针对以上条件，研究出适合的气体流量标准装置。

目前皂膜流量计是测量微小气体流量的主要流量计之一，主体部分是内壁光滑、内径尺寸尽量均匀的玻璃管。使用皂膜流量计时，给皂膜管通气，然后手动捏皂膜管下端胶球，胶球内的皂液上升，上升到皂膜管下端气路口时，在气体流动的推动下，皂液会在皂膜玻璃管内壁形成一层薄膜（即皂膜）。皂膜随着气流逐渐上升，先后经过下刻度线和上刻度线，上升到皂膜玻璃管上部时破裂。两个刻度线之间的容积是确定的，由计时器或秒表计算皂膜在两个刻度线之间移动的时间，由此可以计算出气体的瞬时流量。但现有的皂膜流量计存在以下问题：

（1）皂膜流量计的启膜方式问题。常规的皂膜流量计启膜方式都是手动启膜，如专利名称为皂膜流量计（专利号为ZL2007103012867）的专利即为手动起膜。其缺陷是手捏胶球的力度很难把握，会造成皂膜的厚度不同，影响检定结果；且手动启膜效率较低，增长检定时间。如何改进启膜方式，实现自动启膜，提高检定准确度和检定效率成为新型皂膜流量计的研究目标之一。

（2）皂膜破裂后皂液回流导致的附加误差问题。现有的皂膜流量计的主体基本都是一个皂膜管，皂膜随气体在皂膜管内上升，到达顶部时破裂，气体由出气口排出，皂液则沿皂膜管内壁回流，这些皂液有的会残留在内壁上，有的会向下流落到下一个正在上升的皂膜上，造成皂膜边缘厚度增加、皂膜凸起弧度变化等，从而产生一系列误差，且这些误差不可定量计算，统称为附加误差。附加误差一般都在0.3%以上，成为影响皂膜流量计准确度的重要因素。

（3）皂膜流量计标准容积的标定方法。根据检定规程，皂膜流量计采用称重法标定。在流量计中灌满蒸馏水，从下端出水口放出，当蒸馏水下降到上刻度线处时停止放水，然后把蒸馏水放入烧杯中，直到下降到下刻度线处。称量烧杯中蒸馏水的质量，换算成20℃的标准体积，即皂膜流量计的标准容积。这一标定方法的缺陷是标定过程中蒸馏水受外界环境影响大，导致蒸馏水的温度变化和蒸发，从而影响标定结果；同时，受重力影响，蒸馏水在下降过程中液面弧度变大，导致放出的蒸馏水量偏少，影响标定结果。所以，提高标准容积的标定要从减少影响因素和改进标定方法两个方面考虑。

（4）标定过程的精确控制问题。标定过程中蒸馏水的流速是通过手动阀门控制的，通常情况下可以控制分辨率为一滴，约为0.05ml。对于规格较小皂膜流量计（容积为25ml）来说，误差达到±0.2%，降低了流量计的准确度等级。因此，如何提高控制精度，解决微小流量的控制问题成为提高标定准确度的关键之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自动启膜式皂膜流量计，实现皂膜流量计的自动启膜，还带有皂液回收功能。其弥补了手动启膜的缺陷，减小了检定误差，提高了检定效率，该自动启膜式皂膜流量计还便于使用新型的标定方法，进一步减少操作时的误差，该自动启膜式皂膜流量计的准确度可达到0.2级。

为解决以上技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种自动启膜式皂膜流量计，所述皂膜流量计包括皂膜管、皂膜生产装置、皂膜回收装置，皂膜回收装置包括皂膜回收盖、皂液回收管和皂液回收杯，皂液回收管的一端连接皂膜管顶部的皂液回收盖，另一端伸入皂液回收杯内；皂膜生产装置包括皂液管和进气管，进气管设置在皂液管的上部；所述皂液回收杯内装有皂液，皂液管的底端连接于皂膜回收杯底部侧壁，所述皂液的液面与进气管进气口的顶端处于同一高度。

进一步地，所述皂液回收杯顶部连接有加液器。

进一步地，所述皂液回收杯上部连接有溢流管，溢流管的管口底端与进气管的进气口顶端处于同一水平面内，溢流管伸入溢流杯内。

进一步地，所述溢流管上连接有阀门。

进一步地，所述皂液管与皂膜回收杯之间通过橡胶软管连接。

进一步地，所述皂液管管壁上、进气管的下方设有阀门。

进一步地，所述皂膜回收盖的顶部设有出气口，出气口处连接流量控制管。

进一步地，所述流量控制管上连接有流量控制阀的一端。

进一步地，所述流量控制阀另一端连接有预留管。

进一步地，所述自动启膜式皂膜流量计配置有用于对皂液回收杯称重的电子天平。