[发明专利]气体计量装置

说明书

本发明的气体计量装置，包括：计量管，用于盛放需要计量的气体；平衡杯，通过第一管路与计量管连通，且平衡杯构造成能够盛放与外界连通的液体；升降单元，与平衡杯连接，以带动平衡杯上下移动；其中在向计量管中注入气体后，升降单元带动平衡杯移动，使得平衡杯内的液体面与计量管内的液体面平衡，并根据平衡杯的移动距离计算气体的量。气体计量装置实现了非稳态流、组成成分不确定、具有较高压力、实验室生成的气体体积的自动收集与计量。

技术领域

本发明涉及计量装置技术领域，特别地涉及一种气体计量装置。

背景技术

工业或实验室用于气体体积计量的仪表与装置种类繁多，在例如实验室内常用的气体计量方法有压差法、排水法或者针筒收集计量法。这些方法所用设备简单，但仅适用于微量低压气体的计量。采用排水集气法收集气体需要把集气瓶放在水槽中，由于水压的存在，收集在集气瓶中的气体压强要大于大气的压强，根据气体状态方程，在相同温度下，置于水槽中的集气瓶的气体的物质的量要比等体积的气体在大气中的物质的量大。

在实验室内用于较大量气体体积计量的常用仪表装置主要有：一种是湿式气体体积流量计，在测量气体体积总量时，其准确度较高，特别是小流量时，其误差小。由于不要求严格的恒温，在常温下均可使用，待脉冲发信机构，可方便地与微机相连，实现自动检测。另一种是应用微量气体(体积或质量)流量计直接测定，尽管可以实现自动化计量，但是由于用流量计计量体积时要求气体组成单一或组成不变，测量不同组成的气体，需经过换算才能得到气体流过流量计的真实体积，并且当气体中含有水蒸气时，其测量值将会发生较大偏离，且也只适合测量单相非脉动流体的流量。再一种实验室使用较多的流量计是玻璃浮子流量计，这是一种使用简单、读数方便、用途十分广泛的瞬时流量测量仪表，同样玻璃转子流量计仅适用于测量单相非脉动(液体或气体)流体的流量，不适用于测量非稳态的、压力变化较大的，或者流量较小的气体体积计量。

因此，如何解决现有的气体计量装置不适合测量气体压力不断变化或流量不稳定时的气体体积的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种气体计量装置，通过平衡杯和升降单元实现气体的计量，能够有效地实现非稳态气体的计量。

本发明的气体计量装置，包括：计量管，用于盛放需要计量的气体；平衡杯，通过第一管路与所述计量管连通，且所述平衡杯构造成能够盛放与外界连通的液体；升降单元，与所述平衡杯连接，以带动所述平衡杯上下移动；其中，在初始状态时，所述计量管中装满液体，且所述平衡杯内的液体面与所述计量管内的液体面向平，在向所述计量管中注入气体后，所述升降单元带动所述平衡杯移动，使得所述平衡杯内的液体面与所述计量管内的液体面平衡，并根据所述平衡杯的移动距离计算所述气体的量。

在一个实施例中，所述升降单元包括计量电机，与所述计量电机连接的传动丝杆，以及与所述传动丝杆和平衡杯连接并带动所述平衡杯升降的安装架，其中通过所述传动丝杆的转动圈数而计算所述平衡杯的升降距离，从而计算气体的量。

在一个实施例中，还包括通过第二管路与所述计量杯连通的收集管，和设置在所述第二管路上并与外界连通的第三管路，其中，所述收集管与气体发生器连接，所述第二管路上设置有收集排气阀、计量进气阀和计量开关阀，第三管路位于所述收集排气阀和计量开关阀之间且设置有取气阀。

在一个实施例中，还包括与所述第二管路连接的真空泵，和控制所述真空泵的真空阀。

在一个实施例中，还包括与所述第二管路连接的稳流阀、保护阀、计量压力传感器和真空压力传感器。

在一个实施例中，所述收集管中设置有与收集电机连接的活塞，以通过所述活塞调节收集管的收集腔的体积。

在一个实施例中，还包括自动控制气体计量的自动控制单元。