[發明專利]一種自動啟膜式皂膜流量計

有效

• 申請號: 201410131709.5
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103925957B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 蔡勤;塔依爾·斯拉甫力;黃湘來;梁芳;洪潮;朱銳
• 申請（專利權）人: 新疆維吾爾自治區計量測試研究院
• 主分類號: G01F1/708
• 分類號: G01F1/708;G01F25/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司11249
• 代理人: 高玉濱

技術領域

本發明涉及一種自動啟膜式皂膜流量計，屬于機械技術領域。

背景技術

隨著現代科學技術不斷發展，提高過程控制，流量準確計量，變成十分重要的技術問題。特別地，對于微小氣體流量，流量的控制、氣流受環境溫度、壓力不同會導致氣體流量有較大的差異，準確度也可能受多種因素影響而各不相同。因此要想正確測量并傳遞流量數據，就要針對以上條件，研究出適合的氣體流量標準裝置。

目前皂膜流量計是測量微小氣體流量的主要流量計之一，主體部分是內壁光滑、內徑尺寸盡量均勻的玻璃管。使用皂膜流量計時，給皂膜管通氣，然后手動捏皂膜管下端膠球，膠球內的皂液上升，上升到皂膜管下端氣路口時，在氣體流動的推動下，皂液會在皂膜玻璃管內壁形成一層薄膜（即皂膜）。皂膜隨著氣流逐漸上升，先后經過下刻度線和上刻度線，上升到皂膜玻璃管上部時破裂。兩個刻度線之間的容積是確定的，由計時器或秒表計算皂膜在兩個刻度線之間移動的時間，由此可以計算出氣體的瞬時流量。但現有的皂膜流量計存在以下問題：

（1）皂膜流量計的啟膜方式問題。常規的皂膜流量計啟膜方式都是手動啟膜，如專利名稱為皂膜流量計（專利號為ZL2007103012867）的專利即為手動起膜。其缺陷是手捏膠球的力度很難把握，會造成皂膜的厚度不同，影響檢定結果；且手動啟膜效率較低，增長檢定時間。如何改進啟膜方式，實現自動啟膜，提高檢定準確度和檢定效率成為新型皂膜流量計的研究目標之一。

（2）皂膜破裂后皂液回流導致的附加誤差問題。現有的皂膜流量計的主體基本都是一個皂膜管，皂膜隨氣體在皂膜管內上升，到達頂部時破裂，氣體由出氣口排出，皂液則沿皂膜管內壁回流，這些皂液有的會殘留在內壁上，有的會向下流落到下一個正在上升的皂膜上，造成皂膜邊緣厚度增加、皂膜凸起弧度變化等，從而產生一系列誤差，且這些誤差不可定量計算，統稱為附加誤差。附加誤差一般都在0.3%以上，成為影響皂膜流量計準確度的重要因素。

（3）皂膜流量計標準容積的標定方法。根據檢定規程，皂膜流量計采用稱重法標定。在流量計中灌滿蒸餾水，從下端出水口放出，當蒸餾水下降到上刻度線處時停止放水，然后把蒸餾水放入燒杯中，直到下降到下刻度線處。稱量燒杯中蒸餾水的質量，換算成20℃的標準體積，即皂膜流量計的標準容積。這一標定方法的缺陷是標定過程中蒸餾水受外界環境影響大，導致蒸餾水的溫度變化和蒸發，從而影響標定結果；同時，受重力影響，蒸餾水在下降過程中液面弧度變大，導致放出的蒸餾水量偏少，影響標定結果。所以，提高標準容積的標定要從減少影響因素和改進標定方法兩個方面考慮。

（4）標定過程的精確控制問題。標定過程中蒸餾水的流速是通過手動閥門控制的，通常情況下可以控制分辨率為一滴，約為0.05ml。對于規格較小皂膜流量計（容積為25ml）來說，誤差達到±0.2%，降低了流量計的準確度等級。因此，如何提高控制精度，解決微小流量的控制問題成為提高標定準確度的關鍵之一。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種自動啟膜式皂膜流量計，實現皂膜流量計的自動啟膜，還帶有皂液回收功能。其彌補了手動啟膜的缺陷，減小了檢定誤差，提高了檢定效率，該自動啟膜式皂膜流量計還便于使用新型的標定方法，進一步減少操作時的誤差，該自動啟膜式皂膜流量計的準確度可達到0.2級。

為解決以上技術問題，本發明提供如下技術方案：一種自動啟膜式皂膜流量計，所述皂膜流量計包括皂膜管、皂膜生產裝置、皂膜回收裝置，皂膜回收裝置包括皂膜回收蓋、皂液回收管和皂液回收杯，皂液回收管的一端連接皂膜管頂部的皂液回收蓋，另一端伸入皂液回收杯內；皂膜生產裝置包括皂液管和進氣管，進氣管設置在皂液管的上部；所述皂液回收杯內裝有皂液，皂液管的底端連接于皂膜回收杯底部側壁，所述皂液的液面與進氣管進氣口的頂端處于同一高度。

進一步地，所述皂液回收杯頂部連接有加液器。

進一步地，所述皂液回收杯上部連接有溢流管，溢流管的管口底端與進氣管的進氣口頂端處于同一水平面內，溢流管伸入溢流杯內。

進一步地，所述溢流管上連接有閥門。

進一步地，所述皂液管與皂膜回收杯之間通過橡膠軟管連接。

進一步地，所述皂液管管壁上、進氣管的下方設有閥門。

進一步地，所述皂膜回收蓋的頂部設有出氣口，出氣口處連接流量控制管。

進一步地，所述流量控制管上連接有流量控制閥的一端。

進一步地，所述流量控制閥另一端連接有預留管。

進一步地，所述自動啟膜式皂膜流量計配置有用于對皂液回收杯稱重的電子天平。