專利名稱：全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)用的測(cè)量流體流量的流量?jī)x，特別是一種能實(shí)現(xiàn)時(shí)間自動(dòng)數(shù)字顯示、高精度全量程流量自動(dòng)測(cè)量的流量?jī)x。適用于測(cè)量水、油和高粘度液體的流量，也可測(cè)量氣體的流量。
現(xiàn)有的流量測(cè)量方法有兩大類一類是體積法，用于測(cè)量體積流量。另一類是稱重法，用于測(cè)量重量流量。在體積法中最簡(jiǎn)單的一種是利用量筒和秒表，完全靠人工取液，人工觀察筒內(nèi)液面上升情況和卡秒表，既費(fèi)工費(fèi)時(shí)，精度又差；也有的以自動(dòng)取樣器代替量筒可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取液，但仍需靠視力讀數(shù)，誤差大，當(dāng)所測(cè)流體為油類或高粘度液體時(shí)，清洗量筒的工作量也很大；另一種方法是以帶刻度的等徑玻璃管做為測(cè)量管，與一水平玻璃管垂直連接，水平管的一端為進(jìn)液口，另一端為排液口，排液口處有一直旋塞，關(guān)閉直旋塞，測(cè)量管內(nèi)的液面即上升，通過(guò)測(cè)取管內(nèi)液面從某一下部位置到某一上部位置所需的時(shí)間即可得到欲測(cè)的體積流量。此法適宜于微流量測(cè)量，而且仍離不開(kāi)人工觀察液面和卡秒表。同時(shí)，由于所測(cè)流體直接進(jìn)入測(cè)量管，當(dāng)測(cè)量油類或高粘度液體時(shí)，往往因管壁上附著的液膜厚度大而影響測(cè)量精度；也有的采用光電法測(cè)量液面位置，雖提高了自動(dòng)化程度，但精度仍難以保證。
稱重法是將欲測(cè)流體排入一容器中，再利用電子天平稱其重量。此法雖能保證精度，但仍需靠人工操作和卡秒表，當(dāng)欲得到體積流量時(shí)還需換算，故對(duì)比重變化的流體欲測(cè)其體積流量時(shí)則很不方便，而且電子天平價(jià)格昂貴；也有的將卡秒表改為計(jì)時(shí)顯示，這時(shí)，需采用高穩(wěn)定性的石英振子和振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器等，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且造價(jià)高。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種高精度全量程自動(dòng)數(shù)字顯示的流量?jī)x，它屬于體積法測(cè)量流量的儀器。以獲取方便，價(jià)格低廉的電子秒表作為計(jì)時(shí)顯示裝置。利用水的導(dǎo)電性，接通相應(yīng)的控制電路，控制電子秒表工作以實(shí)現(xiàn)時(shí)間自動(dòng)數(shù)字顯示。根據(jù)所設(shè)計(jì)的電子線路，電子秒表可自動(dòng)顯示出測(cè)量管內(nèi)水面自某一下部位置上升至某一上部位置所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)計(jì)時(shí)(電子秒表分辨率為0.01秒)。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，精度和自動(dòng)化成度高。
本實(shí)用新型的任務(wù)是以如下方式完成的水平布置的進(jìn)水管與垂直布置的一組玻璃測(cè)量管相連通，測(cè)量管下端進(jìn)口處裝有直旋塞以控制水的進(jìn)出。進(jìn)水管的進(jìn)口端與下口瓶的出口連通。下口瓶的瓶塞上垂直插有兩根玻璃短管，一根短管與被測(cè)流體的排出管連通；另一根短管上帶有一個(gè)直旋塞且與大氣連通。測(cè)量前，將下口瓶?jī)?nèi)充滿普通自來(lái)水，當(dāng)水面上升至短管的直旋塞處時(shí)關(guān)閉直旋塞。當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，使欲測(cè)流體進(jìn)入下口瓶，下口瓶?jī)?nèi)便排出相同體積的水進(jìn)入測(cè)量?jī)x的進(jìn)水管。這樣，就避免了欲測(cè)的流體直接進(jìn)入測(cè)量管，由于進(jìn)入測(cè)量管的是水，這不僅能保證導(dǎo)電性而且防止了油性或高粘度的被測(cè)液體直接進(jìn)入測(cè)量管而造成的厚液膜誤差和清洗測(cè)量管的困難。如果測(cè)量管壁上形成了水膜，因水膜厚度較薄且均勻，可能產(chǎn)生的誤差則很小。對(duì)于進(jìn)行定時(shí)測(cè)量，水膜產(chǎn)生的誤差也將一致。所以，它可以精確和方便地進(jìn)行一定時(shí)間間隔的連續(xù)測(cè)量。而且對(duì)于精度要求嚴(yán)格的微流量測(cè)量更為適宜。進(jìn)水管的出口端裝有一個(gè)常開(kāi)型帶按鈕開(kāi)關(guān)的微型電磁閥，微型電磁閥出口高度應(yīng)保證測(cè)量管內(nèi)的靜水面維持在一定基準(zhǔn)位置。當(dāng)每次測(cè)量時(shí)，測(cè)量管內(nèi)的水面也都由此同一基準(zhǔn)位置開(kāi)始上升。這樣，不會(huì)產(chǎn)生由于每次測(cè)量的初始液面不同而造成開(kāi)始測(cè)量的時(shí)間延誤不均，因而有利于測(cè)量某時(shí)刻的流量。測(cè)量管內(nèi)裝有用細(xì)導(dǎo)線做成的電極，電極直接與控制電路相連。計(jì)時(shí)顯示所用的電子秒表、微型電磁閥、紅(綠)色指示燈及音響裝置均與控制電路相連?？刂齐娐窞镃MOS電路組成的高輸入阻抗單穩(wěn)態(tài)電路，故液體的電阻大小不會(huì)影響測(cè)量精度。單穩(wěn)態(tài)電路經(jīng)門電路輸出的脈沖信號(hào)由控制電路的三個(gè)引出線接至電子秒表上的對(duì)應(yīng)鍵，即可控制秒表的工作，并有紅、綠指示燈及音響裝置指示測(cè)量開(kāi)始與終止的狀態(tài)。故本實(shí)用新型測(cè)量可靠，靈敏度高，取材容易，安裝方便。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附

圖1是本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)的安裝示意圖。
附圖2、3是本實(shí)用新型的一種具體結(jié)構(gòu)的電路原理圖。
參照附圖1。進(jìn)水管(1)呈水平布置，它的進(jìn)口端與下口瓶(2)的出口相連，出口端裝有一只常開(kāi)型帶按鈕開(kāi)關(guān)的微型電磁閥(3)。下口瓶(2)的瓶塞上垂直插有二根玻璃短管，一根可與被測(cè)流體的排出管相連，另一根上裝有一個(gè)直旋塞，且上端與大氣連通。下口瓶(2)內(nèi)充滿普通自來(lái)水，微型電磁閥(3)的出口(12)位于進(jìn)水管(1)之上一定高度處，且略低于下口瓶上部短管的直旋塞。五根下部進(jìn)口處裝有直旋塞的玻璃測(cè)量管與進(jìn)水管(1)垂直連通。管(4)為大肚管，管(5)、(6)、(7)、(8)為等徑管組。管(4)、管(7)和管(8)內(nèi)(直旋塞以上)裝有用細(xì)導(dǎo)線做的三根下電極和一根上電極。下電極有供電電極O、電子秒表清零電極A和下液面測(cè)量電極(電子秒表開(kāi)始走時(shí)電極)B。上電極為上液面測(cè)量電極(電子秒表停止走時(shí)電極)C；測(cè)量管(8)內(nèi)上下電極之間的距離小于管(7)內(nèi)上下電極之間的距離，因而管(8)可測(cè)量特小流量。清零電極A的位置高于微型電磁閥(3)的出口(12)約3毫米，因而在流量?jī)x未工作時(shí)，各測(cè)量管內(nèi)的靜液面高度總是在清零電極A以下約3毫米處。電子秒表(或石英鐘)(11)，紅、綠指示燈(9)(10)及音響指示均與附圖2所示控制電路相連。
參照附圖2，控制電路由高阻抗輸入的CMOS門電路組成，其核心是一單穩(wěn)態(tài)電路，經(jīng)門電路輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，由控制電路的三個(gè)引出線接至電子秒表(或石英鐘)(11)對(duì)應(yīng)的S1鍵、S3鍵及電源正極S0處(附圖3)，即可控制電子秒表(或石英鐘)(11)工作。
測(cè)量管(4)、(7)、(8)可分別單獨(dú)使用。測(cè)量管(5)(6)可與測(cè)量管(7)共同組合使用或分別與測(cè)量管(7)組合使用。當(dāng)需進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)，根據(jù)所測(cè)流量大小，選擇測(cè)量管。先打開(kāi)測(cè)量管的直旋塞，再按下微型電磁閥(3)的按鈕開(kāi)關(guān)(閥(3)即關(guān)閉)，下口瓶(2)內(nèi)的水則進(jìn)入測(cè)量管。當(dāng)水面上升到清零電極A時(shí)，電子秒表(11)自動(dòng)清零。當(dāng)水面上升到下電極B時(shí)，電子秒表(11)開(kāi)始計(jì)時(shí)。同時(shí)，儀器面板上綠色指示燈(10)亮并發(fā)出短時(shí)音響信號(hào)。當(dāng)液面上升到上電極C時(shí)，電子秒表(11)自動(dòng)停止。同時(shí)，儀器面板上紅色指示燈(9)亮并再次發(fā)出短時(shí)音響信號(hào)。此時(shí)微型電磁閥(3)也自動(dòng)開(kāi)啟，測(cè)量管內(nèi)的水經(jīng)閥(3)排出，管內(nèi)水面下降到清零電極A以下3毫米處，但秒表(11)上所顯示的數(shù)字依然保持。當(dāng)進(jìn)行第二次測(cè)量時(shí)，再按下微型電磁閥(3)的按鈕開(kāi)關(guān)，測(cè)量管內(nèi)水面再上升到清零電極A時(shí)，電子秒表(11)清零。依次可進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量。
當(dāng)需進(jìn)行大流量測(cè)量時(shí)，使用大肚管(4)。
當(dāng)需進(jìn)行一般流量測(cè)量時(shí)，可單獨(dú)使用測(cè)量管(7)或同時(shí)使用測(cè)量管(7)與測(cè)量管(6)。較大流量可同時(shí)使用測(cè)量管(7)、(6)、(5)(但測(cè)量管(5)、(6)不能單獨(dú)使用)。
當(dāng)需進(jìn)行特小流量測(cè)量時(shí)，可單獨(dú)使用測(cè)量管(8)。
每根測(cè)量管體積用萬(wàn)分之一天平校正，其測(cè)量容積注明在儀器上。
權(quán)利要求1.一種由進(jìn)水管(1)、下口瓶(2)、微型電磁閥(3)、玻璃測(cè)量管(4)(5)(6)(7)(8)、紅綠指示燈(9)(10)、電子秒表(或石英鐘)(11)、音響指示和一個(gè)單穩(wěn)態(tài)集成控制電路組成的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于進(jìn)水管(1)呈水平布置，玻璃測(cè)量管(4)(5)(6)(7)(8)呈垂直布置，進(jìn)水管(1)和玻璃測(cè)量管(4)(5)(6)(7)(8)相連通。
2.按權(quán)利要求1所述的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于測(cè)量管(4)為大肚管，管(5)(6)(7)(8)為等徑管，管(4)(7)(8)可單獨(dú)使用，管(5)(6)(7)或管(6)(7)可根據(jù)需要搭配組合使用。
3.按權(quán)利要求2所述的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于測(cè)量管(4)(5)(6)(7)(8)下部進(jìn)口處均裝有直旋塞，在(4)(7)(8)測(cè)量管內(nèi)(直旋塞以上)裝有三根下電極(供電電極O，清零電極A和下液面測(cè)量電極B)和一根上電極(上液面測(cè)量電極C)，電極均為細(xì)導(dǎo)線做成。管(8)內(nèi)上下電極間的距離小于管(7)內(nèi)上下電極間的距離。
4.按權(quán)利要求1所述的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于自動(dòng)數(shù)字顯示裝置采用市場(chǎng)可購(gòu)得的電子秒表(或石英鐘)。
5.按權(quán)利要求1所述的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于控制電路是由高輸入阻抗的CMOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)集成電路?？刂齐娐返娜齻€(gè)引出線與電子秒表(或石英鐘)(11)上對(duì)應(yīng)的S1，S3鍵和電源正極S0相連。
6.按權(quán)利要求1所述的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于下口瓶(2)的瓶塞上垂直插有兩根玻璃短管，其中一根短管上帶有直旋塞。下口瓶(2)內(nèi)充滿普通自來(lái)水。
7.按權(quán)利要求1所述的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于進(jìn)水管(1)的出口端裝有一個(gè)微型電磁閥(3)。微型電磁閥(3)為常開(kāi)型且?guī)в邪粹o開(kāi)關(guān)。微型電磁閥(3)的出口(12)位置在清零電極A以下約3毫米處，且略低于下口瓶(2)的上部直旋塞。
8.按權(quán)利要求1所述的全量程自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，其特征在于按其原理，可用于工業(yè)上全量程自動(dòng)數(shù)字顯示流量測(cè)量。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高精度全量程流量測(cè)量的自動(dòng)數(shù)顯流量?jī)x，它根據(jù)定體積法測(cè)流量的原理，利用水的導(dǎo)電性接通相應(yīng)的控制電路以控制電子秒表工作，從而自動(dòng)顯示測(cè)量管內(nèi)水面位置上升所經(jīng)過(guò)的時(shí)間以完成測(cè)量工作?？刂齐娐凡捎酶咻斎胱杩沟腃MOS門電路組成的單穩(wěn)態(tài)電路。用細(xì)導(dǎo)線做的電極裝在測(cè)量管內(nèi)，極間距和管徑?jīng)Q定測(cè)量容積。本實(shí)用新型可避免欲測(cè)流體直接進(jìn)入測(cè)量管，因此，特別適用于油性和高粘度液體的流量測(cè)量。
文檔編號(hào)G01F1/56GK2069103SQ90211839
公開(kāi)日1991年1月9日 申請(qǐng)日期1990年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月5日
發(fā)明者韓顯卿, 高蘊(yùn)熙, 杜堅(jiān) 申請(qǐng)人:西南石油學(xué)院