專(zhuān)利名稱(chēng):數(shù)字式光電液體滴速測(cè)量?jī)x的制作方法
本實(shí)用新型是一種適用于測(cè)量各種液體滴速的數(shù)字式光電液體滴速測(cè)量?jī)x。
液體滴速的測(cè)量以往一直是依靠人工目測(cè)，人工目測(cè)的誤差較大，而且因人而異，當(dāng)?shù)嗡龠_(dá)到180滴／分以上時(shí)就無(wú)法計(jì)量了。滴速的調(diào)節(jié)閥目前國(guó)內(nèi)普遍使用的是一種帶有導(dǎo)出管的針形調(diào)節(jié)閥。液體從針形閥析出后須經(jīng)過(guò)導(dǎo)出管，不連續(xù)的液滴在導(dǎo)出管內(nèi)往往形成不連續(xù)的小水柱。這些小水柱在下降時(shí)使水柱間的空氣形成不穩(wěn)定的低壓氣泡，這樣小水柱的下降受到干擾，從而引起滴速的不穩(wěn)定。由于以往依靠人工目測(cè)計(jì)量，這種滴速緩慢的變化不易被操作者察覺(jué)。因此，目前滴速計(jì)量普遍存在較大的誤差。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種能準(zhǔn)確、方便地計(jì)量液體滴速的數(shù)字式液體滴速測(cè)量?jī)x。
設(shè)計(jì)的數(shù)字式光電液體滴速測(cè)量?jī)x是由一種沒(méi)有導(dǎo)出管的滴速調(diào)節(jié)閥(1)和根據(jù)液滴的光電脈沖波形設(shè)計(jì)的含有脈沖調(diào)寬整形電路的數(shù)字顯示儀(2)以及液滴光電傳感器(3)組成，見(jiàn)附圖1。由于滴速調(diào)節(jié)閥(1)是沒(méi)有液體導(dǎo)出管的針形閥，其調(diào)節(jié)閥桿(25)的錐端直接伸出滴嘴(28)的出液口，見(jiàn)附圖2。這種結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥消除了舊式帶有導(dǎo)出管的調(diào)節(jié)閥中液柱下降過(guò)程中引起低壓氣泡的干擾，從而使滴嘴(28)滴下的液滴的速度較為穩(wěn)定。穩(wěn)定滴下的液滴通過(guò)液滴光電傳感器(3)時(shí)，由于每一個(gè)液滴外形如一個(gè)“凸透鏡”，它通過(guò)光軸時(shí)，前端、中心及后部對(duì)光線的集聚作用有所不同(附圖4、5、6)，因此產(chǎn)生的是一個(gè)駝峰形的脈沖信號(hào)(附圖7)，即具有二個(gè)負(fù)脈沖的電壓信號(hào)，附圖7中t1～t4的時(shí)間間隔(即液滴通過(guò)光軸時(shí)間)約為40ms，這種具有二個(gè)負(fù)脈沖的信號(hào)直接送入計(jì)數(shù)器是不能準(zhǔn)確計(jì)量的，因此本設(shè)計(jì)采用了含有脈沖調(diào)寬電路的整形放大器(附圖8)，脈沖寬度在液滴通過(guò)光軸時(shí)間的1～2.5倍的范圍內(nèi)選擇，本電路實(shí)際采用的脈沖寬度為50～100ms，在電路中利用t1時(shí)刻的電壓負(fù)跳變觸發(fā)電路中單穩(wěn)態(tài)的翻轉(zhuǎn)，50～100ms后，這個(gè)單穩(wěn)態(tài)才能由暫態(tài)恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)，由于t1～t3的時(shí)間間隔不足40ms，因此t3時(shí)刻的電壓負(fù)跳變對(duì)本電路不起作用，這樣就完成了液滴的駝峰信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閱蚊}沖信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換。經(jīng)整形放大器輸出的單脈沖信號(hào)如附圖9，此信號(hào)通過(guò)與門(mén)進(jìn)入顯示器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的計(jì)數(shù)。與門(mén)受時(shí)基電路及控制器的控制，時(shí)基電路給出一個(gè)基準(zhǔn)的時(shí)間間隔，通過(guò)控制器控制與門(mén)的開(kāi)關(guān)時(shí)間，這樣就在顯示器上實(shí)現(xiàn)了單位時(shí)間的計(jì)數(shù)即顯示出滴速，從而解決了準(zhǔn)確、方便地計(jì)量液體滴速的問(wèn)題。數(shù)字式光電液體滴速測(cè)量?jī)x的電原理如附圖3。
附圖1為數(shù)字式光電液體滴速測(cè)量?jī)x，這是一種雙通導(dǎo)式的滴速計(jì)量裝置，即可同時(shí)測(cè)量二組液滴的滴速。圖中(1)為滴速調(diào)節(jié)閥；(2)為數(shù)字顯示儀；(3)為液滴光電傳感器；(4)為金屬材料的液體輸入管；(5)為光源；(6)為光敏元件；(7)為液滴觀察窗及腔體；(8)為液體輸出管；(9)為第一顯示器顯示屏；(10)為第一顯示器開(kāi)關(guān)；(11)為第一顯示器“自校～測(cè)量”選擇開(kāi)關(guān)；(12)為復(fù)零按鈕；(13)為門(mén)燈；(14)為第二顯示器顯示屏；(15)為調(diào)節(jié)顯示時(shí)間的旋鈕；(16)為“記憶～不記憶”選擇開(kāi)關(guān)；(17)為測(cè)量周期選擇開(kāi)關(guān)，分為10秒、30秒、60秒三擋；(18)為第二顯示器“自?！珳y(cè)量”選擇開(kāi)關(guān)；(19)為第二顯示器開(kāi)關(guān)；(20)為連接電纜。
附圖2為沒(méi)有導(dǎo)出管的滴速調(diào)節(jié)閥(1)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中(4)為金屬材料的液體輸入管；(21)為調(diào)節(jié)旋鈕；(22)為防止液體滲析用的壓緊螺帽；(23)為防止液體滲析用的牛皮密封墊；(24)為保證裝配同軸度的定位套；(25)為具有細(xì)調(diào)節(jié)螺紋的不銹鋼調(diào)節(jié)閥桿，其針形閥的錐端直接伸出滴嘴(28)的出液口；(26)為具有細(xì)調(diào)節(jié)螺紋的不銹鋼閥體；(27)為防止液體滲析用的石棉膠板密封墊；(28)為不銹鋼滴嘴。
附圖3是數(shù)字式光電液體滴速測(cè)量?jī)x的電原理方框圖。
附圖4為垂直下落的液滴前端接觸液滴光電傳感器(3)光軸時(shí)的示意圖，此時(shí)液滴的邊緣使光線產(chǎn)生折射，光敏元件(6)所受感到的光照度突然減弱。
附圖5為液滴中心部位通過(guò)液滴光電傳感器(3)光軸的示意圖，此時(shí)液滴對(duì)光線產(chǎn)生聚集。光敏元件(6)上所感受到的光照度增加。
附圖6為液滴的后部即將離開(kāi)液滴光電傳感器(3)光軸的示意圖，此時(shí)液滴的邊緣使光線產(chǎn)生折射，光敏元件(6)所感受的光照度又突然減弱。
附圖7是液滴通過(guò)液滴光電傳感器(3)光軸時(shí)，所產(chǎn)生的駝峰脈沖信號(hào)，t1～t4的時(shí)間間隔為40ms。
附圖8為含有脈沖調(diào)寬電路的整形放大器。圖中(5)為光源；(6)為光敏元件。
附圖9為經(jīng)整形放大器整形后獲得的液滴單脈沖信號(hào)，t1～t5的時(shí)間間隔為50～100ms。
附圖10是本實(shí)用新型在熱處理滴注式滲碳爐(30)上應(yīng)用示意圖。滴注式滲碳工藝目前在我國(guó)熱處理行業(yè)普遍應(yīng)用，在工藝上是把液態(tài)的甲醇、煤油或丙酮(29)滴入爐內(nèi)作為滲碳劑，液體滴入的速度是影響產(chǎn)品滲碳質(zhì)量的主要因素。但長(zhǎng)期以來(lái)，滴速均是依靠人工目測(cè)。工藝及產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證。應(yīng)用本液體滴速測(cè)量?jī)x后，滴速計(jì)量的精確度為±1滴／分，計(jì)量范圍可達(dá)600滴／分，讀數(shù)直觀，滴速調(diào)節(jié)方便而且穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量明顯穩(wěn)定。圖中(1)為滴速調(diào)節(jié)閥；(2)為數(shù)字顯示儀；(3)為液滴光電傳感器；(29)為滴注用液體；(30)為滴注式滲碳爐。
權(quán)利要求
1.適用于液體滴速計(jì)量和調(diào)節(jié)的儀器，本實(shí)用新型的特征是主要由滴速調(diào)節(jié)閥(1)、光電傳感器(3)、數(shù)字顯示儀(2)三部分組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的液體滴速計(jì)量和調(diào)節(jié)的儀器。其特征是調(diào)節(jié)閥不帶液體導(dǎo)出管，它的調(diào)節(jié)閥桿(25)的錐端直接伸出滴嘴(28)的出液口。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的液體滴速計(jì)量和調(diào)節(jié)的儀器，其特征是在數(shù)字顯示儀(2)內(nèi)的整形放大器中，采用了脈沖調(diào)寬電路，它的脈沖設(shè)計(jì)寬度是一滴液滴通過(guò)光軸時(shí)間的1～2.5倍。
專(zhuān)利摘要
本實(shí)用新型是一種適用于測(cè)量各種液體滴速的數(shù)字式光電液體滴速測(cè)量?jī)x，它主要由沒(méi)有液體導(dǎo)出管的滴速調(diào)節(jié)閥、光電傳感器、采用脈沖調(diào)寬整形電路的數(shù)字顯示儀三部分組成。能準(zhǔn)確、方便地計(jì)量各種液體的滴速。
文檔編號(hào)G01P5/00GK86203810SQ86203810
公開(kāi)日1987年9月16日 申請(qǐng)日期1986年6月12日
發(fā)明者徐德照, 劉德林 申請(qǐng)人:航天部紅林機(jī)械廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan