[發(fā)明專利]一種排水法測量氣體流量的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210254879.7
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114563049A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃灃斌;柳迪;沈嘉城;徐秦;陳嘯
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00;G05D7/06
• 代理公司: 南京千語知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32394
• 代理人: 祁文彥

本發(fā)明公開了一種排水法測量氣體流量的裝置及方法，本方法利用不溶于水的氣體通過第二閥門的開合程度控制進(jìn)氣量，通氣一段時間后測量排出水的體積，計算得到該氣體的流量，當(dāng)氣體流量值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，使外部氣源和用氣體裝置連通，將相應(yīng)流量的氣體輸送給用氣裝置，達(dá)到即測即用的功能；本發(fā)明所述裝置不僅具有排水法測量準(zhǔn)確的優(yōu)點，同時還克服了排水法無法同時兼具氣體流量的測量、控制和即測即用的弊端。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣體流量測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種排水法測量氣體流量的裝置及方法。

背景技術(shù)

在實驗過程中研究的氣體量級往往較低，用常規(guī)的流量計計量時會存在較大的誤差，目前實驗室通常采用排水法進(jìn)行測量，該方法測量準(zhǔn)確但無法同時兼具氣體流量的測量、控制和即測即用的功能，所以需要一種排水法測量氣體流量的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種排水法測量氣體流量的裝置及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中排水法測量準(zhǔn)確但無法同時兼具氣體流量的測量、控制和即測即用的技術(shù)問題。

本發(fā)明所采用的方案是：

一種排水法測量氣體流量的裝置包括殼體，殼體的頂部設(shè)有進(jìn)排水口，進(jìn)排水口中設(shè)有能夠蓋合進(jìn)排水口的橡皮塞，殼體中固定有第一隔板，第一隔板將殼體分割為上下兩部分，包括位于第一隔板下方的貯氣室和位于第一隔板上方的排水室；殼體側(cè)壁位于貯氣室的部分，其外側(cè)壁上沿豎直方向設(shè)有測量排水體積的刻度線；第一隔板上設(shè)有第一通孔，第一通孔中固定有排水管，排水管的上端和排水室連通，排水管的下端延伸至靠近殼體底板的一側(cè)，排水管上設(shè)有第一閥門，殼體側(cè)壁上與第一閥門相對應(yīng)的位置上設(shè)有第二通孔，第一閥門的操作手柄通過第二通孔伸出殼體，且第一閥門和第二通孔密封連接；殼體側(cè)壁上設(shè)有第三通孔，第三通孔位于第一隔板的下方且靠近于第一隔板，第三通孔中設(shè)有Y型管，Y型管的第一端口能夠和外部氣源的管道接通，外部氣源的管道上設(shè)有第二閥門，Y型管的第二端口能夠和用氣裝置的管道接通，用氣裝置的管道上設(shè)有第三閥門，Y型管的第三端口固定在第三通孔。

殼體為該裝置提供了一個封閉的空間，殼體可以由透明材料制成，如玻璃等；通過設(shè)置進(jìn)排水口和橡皮塞，可以通過進(jìn)排水口向殼體中注水或倒置殼體將殼體中的水倒出，橡皮塞可以將進(jìn)排水口打開或關(guān)閉；通過設(shè)置第一隔板，將殼體分割為貯氣室和排水室；通過設(shè)置Y型管，使外部氣源、殼體內(nèi)測和用氣裝置能夠通過Y型管和相關(guān)管道相互連通，所以在測流量時，關(guān)閉第三閥門打開第二閥門和第一閥門，使外部氣源和殼體內(nèi)部連通，使用氣裝置與外部氣源和殼體內(nèi)部阻隔，然后測量氣體的流量，當(dāng)氣體流量值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，關(guān)閉第一閥門打開第三閥門和第二閥門，使外部氣源與用氣體裝置連通，將相應(yīng)流量的氣體輸送給用氣裝置，達(dá)到即測即用的功能；往殼體中注水時，水流的最高液位不高于Y型管的第三端口，防止水流進(jìn)入Y型管中，使測量時排出水的實際體積大于刻度線中顯示的體積，使測量產(chǎn)生誤差，通過設(shè)置第二閥門，用于控制外部氣源與殼體內(nèi)側(cè)和用氣裝置之間的通斷；通過設(shè)置第三閥門，用于控制用氣裝置與外部氣源和殼體內(nèi)測之間的通斷；通過設(shè)置排水管，使貯水室和排水室連通；通過設(shè)置第一閥門，用于控制排水管的通斷，使貯水室和排水室連通或阻隔，第一閥門的閥體和第二通孔密封連接，通過使第一閥門的操作手柄伸出殼體，使用者可以在殼體的外側(cè)控制排水管的通斷。

進(jìn)一步的是，第一隔板遠(yuǎn)離排水管的一端向上彎折呈L型，第一隔板的彎折部分和殼體的側(cè)壁共同圍成貯氣室的進(jìn)氣區(qū)，設(shè)置Y型管的第三通孔開設(shè)在殼體側(cè)壁上處于進(jìn)氣區(qū)的部分上。

通過設(shè)置進(jìn)氣區(qū)，當(dāng)測量氣體流量時，使氣體先進(jìn)入貯氣室的進(jìn)氣區(qū)中，進(jìn)氣區(qū)的結(jié)構(gòu)會對氣體產(chǎn)生緩沖作用，可以降低氣體的流速，防止高速氣體直接進(jìn)入殼體中使水流飛濺。

進(jìn)一步的是，排水室中設(shè)有第二隔板，將排水室分割為上下兩部分，包括位于第二隔板上方的集水區(qū)和位于第二隔板與第一隔板之間的貯水區(qū)；殼體的外側(cè)壁上設(shè)有使貯水區(qū)和集水區(qū)連通的U型管，U型管的一個管口設(shè)置在殼體側(cè)壁上處于貯水區(qū)的部分上，U型管的另一個管口設(shè)置在殼體側(cè)壁上處于集水區(qū)的部分上。