CN101464169A

CN101464169A - 皂膜流量计

Info

Publication number: CN101464169A
Application number: CNA2007103012867A
Authority: CN
Inventors: 王丕征; 陈晶; 黄朝晖; 程昕; 刘卫兵; 张克松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-06-24

Abstract

本发明涉及一种用于测量气体流量的皂膜流量计，由出气口、皂膜液回收装置、皂膜管、皂膜生产装置、皂膜杯、加皂液口、胶球接口、胶球、皂液、进气口、废皂膜液出口、阀门组成，用于收集废皂膜液的皂膜液回收装置位于皂膜管的上方，皂膜生产装置位于皂膜管的下方，被检测的气体经进气口、皂膜杯进入，经皂膜管、出气口流出，挤压胶球(或用其他方法)后皂膜生产装置上生产了一个皂膜，由于进气压力作用，推动皂膜沿着皂膜管匀速上升，用秒表测量(或光电检测等方法)皂膜通过皂膜管两刻线(位置)间的时间，由测得时间和皂膜管两刻线间的容积求出流量。皂膜上升至皂膜管上端后进入皂膜液回收装置中，开通阀门后可将废皂膜液移出。

Description

皂膜流量计

技术领域

本发明涉及一种气体流量测量用的皂膜流量计。

背景技术

在2007年3月6日实施的中华人民共和国计量检定规程JJG586-2006《皂膜流量计》中，对皂膜流量计的工作原理和结构型式有详细的描述。现在技术中，皂膜流量计的结构型式是一根带有刻度的皂膜管，皂膜管下面有一个进气口，皂膜管的最下端接一胶球，胶球内装有皂膜液，其工作原理是：被测量的气体经皂膜管下端的进气口进入皂膜管，挤压胶球(或用其它方法)产生皂膜，由于进气的压力作用，推动皂膜沿着皂膜管匀速上升，当皂膜升到皂膜管的下刻线时，计时器开始计时，当皂膜升到皂膜管的上刻线时，计时器停止计时，由测得的时间和皂膜管两刻线间的容积即可计算出流过皂膜流量计的瞬时流量。而电子皂膜流量计则是在皂膜上升过程中，经过外壁上安装的一对传感器的下限和上限时，显示仪表直接显示出瞬时流量。根据以上两种工作原理设计的皂膜流量计用于测量微小气体流量是行之有效的，但是，在实际工作中，存在以下缺点：(1)对于上端敞口的皂膜流量计，皂膜在上升至皂膜管顶部时，皂膜会飘出皂膜管，影响周围环境，限制了皂膜流量计的使用范围和场合。(2)当用于测量大于6L/min的气体流量时，特别是测量流量大于20L/min以上的气体流量时，当用手挤压胶球时，皂液液面被抬至进气口，由于进气口流进的气体流速(流量)较大，会将皂液的液面和皂液内部扰动的很乱，无法保证发生一个好的皂膜，因此要想发生一个好的皂膜是十分困难的或几乎是不可能的。(3)当校准大气采样器的采样流量时，需要在皂膜流量计的上方增加一个出气口，用管路与大气采样器相接，由于皂膜流量计的出口面积突然缩小，气体流场发生变化，流速加快，造成皂膜破裂，破裂后的皂膜变成皂液或皂液与破皂膜的混合物(以下简称皂膜液)，皂膜液顺皂膜管管壁流下，或粘在皂膜管壁上不动，直接妨碍下一个皂膜的测量，并影响测量的准确性和测量精度。

发明内容

本发明的目的是要提供一种皂膜流量计：(1)皂膜的产生方法不同于传统的皂膜流量计，以解决在用皂膜流量计测量较大流量时，不好生产皂膜的难题，扩大皂膜流量计的测量使用范围。(2)在皂膜流量计上方增加一个废皂膜液的回收装置，从方法上提出了废皂膜液行之有效的收集办法，避免了废皂膜液顺皂膜管壁流下而影响测量和废皂膜液粘在皂膜管壁上不动现象的发生。

本发明的目的是这样实现的：本发明的皂膜流量计包括：出气口、皂膜液回收装置、皂膜管、皂膜生产装置、皂液杯、加皂液口、胶球接口、胶球、皂液、进气口、阀门、皂膜液出口，其特征在于在皂膜管的上部套接了一个比皂膜管直径大的皂膜液回收装置，在皂膜管的下方连接了一个比皂液杯直径小的皂膜生产装置，伸入皂液杯中，皂液杯的上部管壁上有一个进气口，下部有一个加皂液口，胶球接口连接在皂液杯上，胶球套接在胶球接口上，胶球的作用是通过挤压胶球(或用其它方法)抬高皂液在皂液杯的液面高度，因此胶球在实施过程中可以用胶球、移液器或能抬高液面高度的装置代替。在结构上，加皂液口上端部的水平高度应高于皂膜生产装置的下端面，加皂液口的作用是添加皂液的通道和调节皂液液位高度的，当把装有皂液的注射器用胶管与加皂液口连接时，可以将皂液加入皂液杯内，也可以通过推拉注射器的方法来调节皂液杯内的皂液液位高度，在皂膜液回收装置的底部设计一个皂膜液出口，通过阀门与外界封闭。当需要将废皂膜液移出时，将阀门开通后，即可将废皂膜液移出。当挤压胶球(或用其它方法)时，皂液的液面被抬高，上升至皂膜生产装置的底部，松开后，皂膜生产装置上生产了一个皂膜，由于进气压力作用，推动皂膜沿皂膜生产装置进入皂膜管中匀速上升，当皂膜上升至皂膜管下刻线时，计时器开始计时；当皂膜上升到皂膜管上刻线时，计时器停止计时，由测得的时间和容积即可计算出流过皂膜流量计的流量。当皂膜上升至皂膜管顶部时，皂膜在进气压力作用下，进入皂膜液回收装置中，气体则通过皂膜管出口排出。在需要将皂膜液移出时，将阀门开通后即可将皂膜液移出。

在实施过程中，由于横截面形状为圆形的皂膜管、皂膜生产装置、皂液杯比横截面形状为方形或非圆形的加工工艺和方法要简单，因此一般将皂膜、皂膜生产装置、皂液杯设计成横截面形状为圆形，但由于生产一个皂膜的方法可在横截面为圆或非圆的闭合形状内产生，且皂膜的移动也可以在截面为圆或非圆的闭合管状通道内进行，因此，皂膜管和皂膜生产装置及皂液杯的横截面形状可以是圆形、方形、多边形或其它非圆形状。

在产品设计时，根据本发明方法设计的皂膜流量计，一般将皂膜液回收装置设计成横截面形状为圆形，比皂膜管上部的直径要大，且套在皂膜管的上部，一般情况下在设计上将皂膜管下端连接皂膜生产装置，一般的设计中皂膜管的直径要比皂膜生产装置大，但有时也需要根据情况将皂膜管设计成直径小于皂膜生产装置，或者将皂膜管与皂膜生产装置设计成相等的直径，当皂膜管与皂膜生产装置的直径相同时，皂膜管与皂膜生产装置就变为一体了，这时皂膜生产装置的功能转移到皂膜管的下端上了，这也是本发明区别于传统皂膜流量计的明显区别特征之一。

本发明有以下优点：(1)当挤压胶球8时，皂液液面上升且进入皂膜生产装置4的下部，松开后，便在皂膜生产装置4的下部生产了一个皂膜，其结构简单可靠。(2)当皂膜上升至皂膜管3顶部后破裂时，废皂膜液在惯性力作用下，自动进入皂膜液回收装置2中，避免了废皂膜液顺管壁流下或挂在皂膜管壁上而影响测量的难题。被测量的气体通过进气口10进入皂液杯5中，经皂膜生产装置4、皂膜管3、出气口1流出，当挤压胶球8(或用其它方法)时，皂液9的液面上升至皂膜生产装置4的底部，松开后，在皂膜生产装置上生产了一个皂膜，从进气口10进入气体推动皂膜由皂膜生产装置4上行至皂膜管3内，在进气压力下皂膜沿皂膜管3内匀速上行，用秒表测量(或用光电检测等方法)皂膜通过皂膜管3上A、B两刻线(位置)间的时间，由测得的时间和皂膜管两刻线间的容积即可计算出流过皂膜流量计的瞬时流量。

发明的具体结构由以下实例及附图给出。

附图说明

图1是本发明皂膜流量计的结构示意图

1--出气口、2--皂膜液回收装置、3--皂膜管、4--皂膜生产装置、5--皂液杯、6--加皂液口、7--胶球接口、8--胶球、9--皂液、10--进气口、11--阀门、12--皂膜液出口、A—皂膜管的下刻线、B—皂膜管的上刻线

具体实施方法

如图1所示，本实施例中，皂膜流量计包括一个出气口1、皂膜液回收装置2、皂膜管3、皂膜生产装置4、皂液杯5、加皂液口6、胶球接口7、胶球8、皂液9、进气口10、阀门11、皂膜液出口12，其特征是皂膜液回收装置2套接在皂膜管3的上部，皂膜生产装置4伸入皂液杯5中，气体通过进气口10进入皂液杯5中，经皂膜生产装置4、皂膜管3、出气口1流出，当挤压胶球8(或用其它方法)时，皂液9的液面上升至皂膜生产装置4的底部，松开后，在生产皂膜装置4上生产了一个皂膜，从进气口10进入的气体推动皂膜上行至皂膜管3内，用秒表测量(或用光电检测等方法)皂膜通过皂膜管3上A、B两刻线(位置)间的时间，由测得的时间和皂膜管两刻线间的容积，即可计算出流过皂膜流量计的瞬时流量。当皂膜上升至皂膜管3顶部后破裂时，由于进气压力的惯性作用，破碎的皂膜液进入皂膜液回收装置2中，当需要将废皂膜液移出时，打开阀门11，废皂膜液经皂膜液出口12及阀门11后流出。

Claims

1.一种皂膜流量计，包括出气口1、皂膜液回收装置2、皂膜管3、皂膜生产装置4、皂液杯5、加皂液口6、胶球接口7、胶球8、皂液9、进气口10、阀门11、废皂膜液出口12，其特征在于在皂膜管3的上部套接了一个皂膜液回收装置2，在皂膜管3的下方连接了一个皂膜生产装置4，皂膜生产装置4伸入皂液杯5中，胶球接口7连接在皂液杯5上，胶球8套接在胶球接口7上，在具体实施时胶球8可以用胶球、移液器或能抬高液面高度的装置代替。

2.根据权利要求1所述的皂膜流量计，其特征是皂膜管3与皂膜生产装置4是连在一起的，且皂膜管3的直径大于皂膜生产装置4的直径，皂膜生产装置4伸入在皂液杯5中。

3.根据权利要求1所述的皂膜流量计，其特征是皂膜管3与皂膜生产装置4是连在一起的，皂膜生产装置4伸入在皂液杯5中，当皂膜管3的直径与皂膜生产装置4的直径相等时，皂膜生产装置4与皂膜管3就变为同一根管，这也是本发明与传统皂膜流量计的明显区别特征之一。

4.根据权利要求1所述的皂膜流量计，其特征在于皂膜管3的下端连接了一个皂膜生产装置4，且皂膜生产装置4的直径大于皂膜管3的直径，皂膜生产装置4伸入在皂液杯5中。

5.根据权利要求1所述的皂膜流量计，皂膜管3与皂膜生产装置4是连在一起的，皂膜生产装置4伸入在皂液杯5中，且皂膜管3与皂膜生产装置4和皂液杯5的内壁横截面的形状可以是圆形、方形、多边形，或其它非圆形状。

6.根据权利要求1所述的皂膜流量计，其特征在于在皂膜管3的上部套接了一个直径比皂膜管3大的皂膜液回收装置2。

7.根据权利要求1所述的皂膜流量计，其特征在于在皂膜管3的上部有一个皂膜液回收装置2。