[發(fā)明專利]一種可測流速的高精度低壓氣體發(fā)生裝置及其使用方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410083062.3 | 申請日: | 2014-03-07 |
| 公開(公告)號: | CN103836341B | 公開(公告)日: | 2017-03-15 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 陳銳;劉堅;鄧剛;戴卓志 | 申請(專利權(quán))人: | 哈爾濱工業(yè)大學深圳研究生院;中國水利水電科學研究院 |
| 主分類號: | F17D1/02 | 分類號: | F17D1/02 |
| 代理公司: | 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44248 | 代理人: | 熊偉 |
| 地址: | 518000 廣東省深*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 測流 高精度 低壓 氣體 發(fā)生 裝置 及其 使用方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種可測流速的高精度低壓氣體發(fā)生裝置及其使用方法。
背景技術(shù)
穩(wěn)定的低壓氣體(范圍:0至100?kPa)在醫(yī)療機械、化學工業(yè)、生物環(huán)境以及材料滲氣性測量等領(lǐng)域中有著極其重要的作用。醫(yī)學上,穩(wěn)定的低壓環(huán)境有利于將氧氣、麻醉氣體等新鮮氣體提供給患者,如供氧裝置和麻醉機等;生物學中,植物、細菌等生物均須在低壓環(huán)境中進行培養(yǎng),如植物的葉片在濃度高的低壓二氧化碳中培育等;材料學中,納米材料或孔隙材料的滲氣性能的測量需要環(huán)境也為穩(wěn)定的低壓條件,如垃圾填埋場閉氣層的滲氣性測試。低壓氣體的發(fā)生裝置是一種能提供穩(wěn)定的低壓氣體的裝置,對低壓氣體的發(fā)生裝置有以下要求:1、提供的氣體壓力為低壓范圍(0至1000?kPa);?2、提供的氣體壓力穩(wěn)定,浮動范圍小;3、提供的氣體不局限于空氣。現(xiàn)有的氣體發(fā)生裝置不能滿足低壓氣體供給裝置的要求,主要由于傳統(tǒng)裝置提供的氣體壓力精度低,而且不穩(wěn)定,提供的氣體類型也存在限制。對于易燃易爆氣體(如甲烷),傳統(tǒng)氣體發(fā)生裝置持續(xù)供應(yīng)氣體,一旦發(fā)生泄露,空氣中的濃度持續(xù)上升,安全存在隱患。
中國專利申請CN201080054408.7提供一種傳統(tǒng)的氣體發(fā)生裝置,其將壓縮高壓氣體通過減壓單元進行減壓后進行供給。然而此方法不適用于低壓氣體,其浮動性大,一般浮動壓力為±5?kPa。中國專利申請CN?201010230609.X提供一種低壓空氣供給系統(tǒng),此裝置可以間歇送風。但此裝置只適用于空氣,不適用于其他氣體,而且此裝置無法確保低壓穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種可測流速的高精度低壓氣體發(fā)生裝置,包括:供壓組件、供氣組件及連接于所述供壓組件、供氣組件之間的連接組件,所述供壓組件包括供壓瓶、進氣管、設(shè)置于進氣管的進氣管閥門,所述進氣管連通于供壓瓶的內(nèi)部與外部,且所述進氣管的末端伸入所述加壓液體中并靠近所述供壓瓶底部設(shè)置,所述供氣組件包括供氣瓶、設(shè)置于所述供氣瓶頂部的供氣管及設(shè)置于供氣管的供氣管閥門,所述連接組件包括連接導(dǎo)管、三向閥門、回流導(dǎo)管、加壓導(dǎo)管,所述連接導(dǎo)管的一端連接于所述供壓瓶底部,連接導(dǎo)管的另一端通過三向閥門分別連接回流導(dǎo)管和加壓導(dǎo)管,在所述三向閥門的控制下使連接導(dǎo)管與加壓導(dǎo)管相互連通,或使連接導(dǎo)管與回流導(dǎo)管相互連通,所述加壓導(dǎo)管位于上方的末端與進氣管位于下方的末端在豎直方向具有高度差。
進一步的,所述供壓組件還設(shè)有出氣管,所述出氣管設(shè)置于所述供壓瓶頂部。
進一步的,所述進氣管的末端與供壓瓶內(nèi)側(cè)底部之間的間距為5至20?mm。
進一步的,所述進氣管的末端與供壓瓶內(nèi)側(cè)底部之間的間距為5mm。
進一步的,所述供壓瓶內(nèi)部用于容納加壓液體及待提供氣體,所述待提供氣體及空氣于加壓液體中的溶解總量小于0.01g。
進一步的,加壓液體為水,待提供氣體為空氣。
進一步的,所述進氣管及出氣管的直徑為4至20?mm。
進一步的,所述進氣管及出氣管的直徑為6?mm。
進一步的,所述可測流速的高精度低壓氣體發(fā)生裝置還設(shè)有液體體積測量裝置,所述液體體積測量裝置安裝在供氣瓶上,用于測量加壓液體在供氣瓶中的體積變化。
一種如前所述的可測流速的高精度低壓氣體發(fā)生裝置的使用方法,其特征在于:所述方法包括氣體供給步驟和循環(huán)步驟:
其中氣體供給步驟進一步包括:
步驟S11:將供氣管連接于待供氣裝置,開啟進氣管閥門,關(guān)閉出氣管閥門,使進氣管連通大氣,三向閥門調(diào)節(jié)至連接導(dǎo)管與加壓導(dǎo)管相連;
步驟S12:根據(jù)待提供氣體的壓力和加壓液體密度,調(diào)節(jié)供壓瓶和供氣瓶的相對高度差;
步驟S13:打開供氣管閥門;?
當加壓液體全部流入供氣瓶中,應(yīng)進行循環(huán)步驟,循環(huán)步驟如下:
步驟S21:將供氣管連接于氣源,關(guān)閉進氣管閥門,打開出氣管閥門,三向閥門調(diào)節(jié)至連接導(dǎo)管與回流導(dǎo)管相連;
步驟S22:降低出氣管處氣壓或緩慢增加氣源壓力,使氣源壓力與出氣管的壓力差稍大于待提供氣體的壓力;
步驟S23:打開供氣管閥門,加壓液體回流至供壓瓶;
步驟S24:待加壓液體全部回流至供壓瓶中,重復(fù)氣體供給步驟。
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