[发明专利]一种可连续工作的气体收集与计量装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种能够连续工作的气体收集与计量装置，尤其适用于需要精确计量与低摩擦阻力的气体收集与计量。

背景技术

目前，公知的气体收集装置是由气缸，活塞，驱动装置组成。活塞一般采用橡胶密封件密封，为达到密封效果需通过挤压橡胶密封件,使其变形, 来实现活塞运行时的密封，因此活塞运行过程中,需要克服比较大的摩擦阻力，而且运行过程中有时甚至会发生卡住的现象，且无法实现大量气体的连续收集与计量，从而限制了气体收集装置的应用。

发明内容

为了解决现有的气体收集装置存在的问题，本发明提供了一种能够连续工作的气体收集装置，该装置采用了特殊的密封方式,能极大地减少活塞运行时的摩擦阻力，且可实现不间断的气体收集，气缸内采用高精度的测距传感器与压力传感器满足对所收集气体总量的计量需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用水银作为密封材料实现活塞运行时的密封；通过激光测距仪精确测量活塞的位置，压力传感器精确测量气缸内部压力，进而计量所收集气体的体积；采用多个气体收集器并联工作，计算机系统通过接收、处理激光测距仪和压力传感器的信号来控制阀门的开闭并为PID控制器提供信号从而控制电机运转进而实现气体的连续收集。

本发明的有益效果是，减少了装置工作时，活塞运行时的摩擦阻力实现了气体的连续收集，并能实现气体的体积计量。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明进一步说明，为了更清楚地说明本发明实例的技术方案，下面将对实例描述所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的，保护一些实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明活塞结构简图。

图2是本发明气体收集器示意图。

图3是整个装置的系统结构简图。

图中1-圆环槽道，2-活塞，3-压力传感器，4-限位器，5-水银注射孔，6-激光测距仪，7-软线，8-气缸，9-阀门3，10-2号气体收集器排气口，11-4号电磁阀，(11,10与图中不符,阀门编号及后面的压力传感器,激光测距仪均要编号)12-2号压力传感器，13-2号电机，14-2号PID控制器，15-滑轮，16-2号激光测距仪，17-计算机系统，18-1号激光测距仪，19-1号PID控制器，20-1号电机，21-1号压力传感器，22-1号气体收集器排气口，23-1号电磁阀，24-2号电磁阀，25-进气口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为气体收集装置所使用的活塞结构示意图。如图1活塞（2）形状为圆盘形,材料可以为有机玻璃,尼龙,聚四氟乙烯.在圆盘侧面中心开一个环形槽道（1）,槽道的形状为矩形。在使用时，活塞盘的环形槽和气缸内壁形成密闭环形槽道，通过向槽道中注入水银形成水银密封环来实现活塞在气缸内运行时的密封。

图2为气体收集器结构示意图。如图2气体收集器包括圆环槽道（1），活塞（2），压力传感器（3），限位器（4），水银注射孔（5），激光测距仪（6），软线（7），气缸（8）。在开始使用前，通过电机拉动软线（7）带动活塞（2）上升使得圆环槽道（1）与水银注射孔（5）在同一水平线上，此时用注射器将水银注射到圆环槽道（1）内与气缸（8）内壁形成水银密封环。在使用过程中，为防止水银泄漏，将水银注射孔（5）的位置作为活塞（2）运行时的位置上限值。压力传感器（3）、激光测距仪（6）分别测量活塞运行过程中，气缸内气体的压力和活塞的位置，均通过通讯电缆与计算机系统连接。整个装置在限位器（4）的作用下保持位置固定。