皂膜流量計的製作方法
2023-09-21 18:33:55 2
專利名稱：皂膜流量計的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體流量測量用的皂膜流量計。
背景技術：
在2007年3月6日實施的中華人民共和國計量檢定規程JJG586-2006《皂膜 流量計》中，對皂膜流量計的工作原理和結構型式有詳細的描述。現在技術中， 皂膜流量計的結構型式是一根帶有刻度的皂膜管，皂膜管下面有一個進氣口，皂 膜管的最下端接一膠球，膠球內裝有皂膜液，其工作原理是被測量的氣體經皂 膜管下端的進氣口進入皂膜管，擠壓膠球(或用其它方法)產生皂膜，由於進氣 的壓力作用，推動皂膜沿著皂膜管勻速上升，當皂膜升到皂膜管的下刻線時，計 時器開始計時，當皂膜升到皂膜管的上刻線時，計時器停止計時，由測得的時間 和皂膜管兩刻線間的容積即可計算出流過皂膜流量計的瞬時流量。而電子皂膜流 量計則是在皂膜上升過程中，經過外壁上安裝的一對傳感器的下限和上限時，顯 示儀表直接顯示出瞬時流量。根據以上兩種工作原理設計的皂膜流量計用於測量
微小氣體流量是行之有效的，但是，在實際工作中，存在以下缺點(1)對於上
端敞口的皂膜流量計，皂膜在上升至皂膜管頂部時，皂膜會飄出皂膜管，影響周
圍環境，限制了皂膜流量計的使用範圍和場合。(2)當用於測量大於6L/min的 氣體流量時，特別是測量流量大於20 L/min以上的氣體流量時，當用手擠壓膠 球時，皂液液面被抬至進氣口，由於進氣口流進的氣體流速(流量)較大，會將 皂液的液面和皂液內部擾動的很亂，無法保證發生一個好的皂膜，因此要想發生 一個好的皂膜是十分困難的或幾乎是不可能的。(3)當校準大氣採樣器的採樣流 量時，需要在皂膜流量計的上方增加一個出氣口，用管路與大氣採樣器相接，由 於皂膜流量計的出口面積突然縮小，氣體流場發生變化，流速加快，造成皂膜破 裂，破裂後的皂膜變成皂液或皂液與破皂膜的混合物(以下簡稱皂膜液)，皂膜 液順皂膜管管壁流下，或粘在皂膜管壁上不動，直接妨礙下一個皂膜的測量，並 影響測量的準確性和測量精度。
發明內容
本發明的目的是要提供一種皂膜流量計(1)皂膜的產生方法不同於傳統的皂 膜流量計，以解決在用皂膜流量計測量較大流量時，不好生產皂膜的難題，擴大 皂膜流量計的測量使用範圍。(2)在皂膜流量計上方增加一個廢皂膜液的回收裝 置，從方法上提出了廢皂膜液行之有效的收集辦法，避免了廢皂膜液順皂膜管壁 流下而影響測量和廢皂膜液粘在皂膜管壁上不動現象的發生。
本發明的目的是這樣實現的本發明的皂膜流量計包括出氣口、皂膜液回 收裝置、皂膜管、皂膜生產裝置、皂液杯、加皂液口、膠球接口、膠球、皂液、 進氣口、閥門、皂膜液出口，其特徵在於在皂膜管的上部套接了一個比皂膜管直 徑大的皂膜液回收裝置，在皂膜管的下方連接了一個比皂液杯直徑小的皂膜生產 裝置，伸入皂液杯中，皂液杯的上部管壁上有一個進氣口，下部有一個加皂液口， 膠球接口連接在皂液杯上，膠球套接在膠球接口上，膠球的作用是通過擠壓膠球 (或用其它方法)抬高皂液在皂液杯的液面高度，因此膠球在實施過程中可以用 膠球、移液器或能抬高液面高度的裝置代替。在結構上，加皂液口上端部的水平 高度應高於皂膜生產裝置的下端面，加皂液口的作用是添加皂液的通道和調節皂 液液位高度的，當把裝有皂液的注射器用膠管與加皂液口連接時，可以將皂液加 入皂液杯內，也可以通過推拉注射器的方法來調節皂液杯內的皂液液位高度，在 皂膜液回收裝置的底部設計一個皂膜液出口，通過閥門與外界封閉。當需要將廢 皂膜液移出時，將閥門開通後，即可將廢皂膜液移出。當擠壓膠球(或用其它方 法)時，皂液的液面被抬高，上升至皂膜生產裝置的底部，鬆開後，皂膜生產裝 置上生產了一個皂膜，由於進氣壓力作用，推動皂膜沿皂膜生產裝置進入皂膜管 中勻速上升，當皂膜上升至皂膜管下刻線時，計時器開始計時；當皂膜上升到皂 膜管上刻線時，計時器停止計時，由測得的時間和容積即可計算出流過皂膜流量 計的流量。當皂膜上升至皂膜管頂部時，皂膜在進氣壓力作用下，進入皂膜液回 收裝置中，氣體則通過皂膜管出口排出。在需要將皂膜液移出時，將閥門開通後 即可將皂膜液移出。
在實施過程中，由於橫截面形狀為圓形的皂膜管、皂膜生產裝置、皂液杯比 橫截面形狀為方形或非圓形的加工工藝和方法要簡單，因此一般將皂膜、皂膜生產裝置、皂液杯設計成橫截面形狀為圓形，但由於生產一個皂膜的方法可在橫截 面為圓或非圓的閉合形狀內產生，且皂膜的移動也可以在截面為圓或非圓的閉合 管狀通道內進行，因此，皂膜管和皂膜生產裝置及皂液杯的橫截面形狀可以是圓 形、方形、多邊形或其它非圓形狀。
在產品設計時，根據本發明方法設計的皂膜流量計， 一般將皂膜液回收裝置 設計成橫截面形狀為圓形，比皂膜管上部的直徑要大，且套在皂膜管的上部，一 般情況下在設計上將皂膜管下端連接皂膜生產裝置， 一般的設計中皂膜管的直徑 要比皂膜生產裝置大，但有時也需要根據情況將皂膜管設計成直徑小於皂膜生產 裝置，或者將皂膜管與皂膜生產裝置設計成相等的直徑，當皂膜管與皂膜生產裝 置的直徑相同時，皂膜管與皂膜生產裝置就變為一體了，這時皂膜生產裝置的功 能轉移到皂膜管的下端上了，這也是本發明區別於傳統皂膜流量計的明顯區別特 徵之一。
本發明有以下優點(1)當擠壓膠球8時，皂液液面上升且進入皂膜生產裝
置4的下部，鬆開後，便在皂膜生產裝置4的下部生產了一個皂膜，其結構簡單 可靠。(2)當皂膜上升至皂膜管3頂部後破裂時，廢皂膜液在慣性力作用下，自 動進入皂膜液回收裝置2中，避免了廢皂膜液順管壁流下或掛在皂膜管壁上而影 響測量的難題。被測量的氣體通過進氣口 10進入皂液杯5中，經皂膜生產裝置 4、皂膜管3、出氣口 l流出，當擠壓膠球8 (或用其它方法)時，皂液9的液面 上升至皂膜生產裝置4的底部，鬆開後，在皂膜生產裝置上生產了一個皂膜，從 進氣口 10進入氣體推動皂膜由皂膜生產裝置4上行至皂膜管3內，在進氣壓力 下皂膜沿皂膜管3內勻速上行，用秒表測量(或用光電檢測等方法)皂膜通過皂 膜管3上A、 B兩刻線(位置)間的時間，由測得的時間和皂膜管兩刻線間的容 積即可計算出流過皂膜流量計的瞬時流量。 發明的具體結構由以下實例及附圖給出。
圖1是本發明皂膜流量計的結構示意圖
1 —出氣口、 2—皂膜液回收裝置、3—皂膜管、4—皂膜生產裝置、5—皂液杯、 6—加皂液口、 7—膠球接口、 8—膠球、9—皂液、10—進氣口、 ll--閥門、
512—皂膜液出口、 A—皂膜管的下刻線、B—皂膜管的上刻線 具體實施方法
如圖1所示，本實施例中，皂膜流量計包括一個出氣口 1、皂膜液回收裝置 2、皂膜管3、皂膜生產裝置4、皂液杯5、加皂液口6、膠球接口7、膠球8、皂 液9、進氣口 10、閥門11、皂膜液出口 12，其特徵是皂膜液回收裝置2套接在 皂膜管3的上部，皂膜生產裝置4伸入皂液杯5中，氣體通過進氣口10進入皂 液杯5中，經皂膜生產裝置4、皂膜管3、出氣口 l流出，當擠壓膠球8 (或用 其它方法)時，皂液9的液面上升至皂膜生產裝置4的底部，鬆開後，在生產皂 膜裝置4上生產了一個皂膜，從進氣口 10進入的氣體推動皂膜上行至皂膜管3 內，用秒表測量(或用光電檢測等方法)皂膜通過皂膜管3上A、 B兩刻線(位 置)間的時間，由測得的時間和皂膜管兩刻線間的容積，即可計算出流過皂膜流 量計的瞬時流量。當皂膜上升至皂膜管3頂部後破裂時，由於進氣壓力的慣性作 用，破碎的皂膜液進入皂膜液回收裝置2中，當需要將廢皂膜液移出時，打開閥 門11，廢皂膜液經皂膜液出口 12及閥門11後流出。
權利要求
1. 一種皂膜流量計，包括出氣口1、皂膜液回收裝置2、皂膜管3、皂膜生產裝置4、皂液杯5、加皂液口6、膠球接口7、膠球8、皂液9、進氣口10、閥門11、廢皂膜液出口12，其特徵在於在皂膜管3的上部套接了一個皂膜液回收裝置2，在皂膜管3的下方連接了一個皂膜生產裝置4，皂膜生產裝置4伸入皂液杯5中，膠球接口7連接在皂液杯5上，膠球8套接在膠球接口7上，在具體實施時膠球8可以用膠球、移液器或能抬高液面高度的裝置代替。
2. 根據權利要求1所述的皂膜流量計，其特徵是皂膜管3與皂膜生產裝置4 是連在一起的，且皂膜管3的直徑大於皂膜生產裝置4的直徑，皂膜生產裝置4 伸入在皂液杯5中。
3. 根據權利要求1所述的皂膜流量計，其特徵是皂膜管3與皂膜生產裝置4 是連在一起的，皂膜生產裝置4伸入在皂液杯5中，當皂膜管3的直徑與皂膜生 產裝置4的直徑相等時，皂膜生產裝置4與皂膜管3就變為同一根管，這也是本 發明與傳統皂膜流量計的明顯區別特徵之一。
4. 根據權利要求1所述的皂膜流量計，其特徵在於皂膜管3的下端連接了 一個皂膜生產裝置4，且皂膜生產裝置4的直徑大於皂膜管3的直徑，皂膜生產 裝置4伸入在皂液杯5中。
5. 根據權利要求1所述的皂膜流量計，皂膜管3與皂膜生產裝置4是連在 一起的，皂膜生產裝置4伸入在皂液杯5中，且皂膜管3與皂膜生產裝置4和皂 液杯5的內壁橫截面的形狀可以是圓形、方形、多邊形，或其它非圓形狀。
6. 根據權利要求1所述的皂膜流量計，其特徵在於在皂膜管3的上部套接 了一個直徑比皂膜管3大的皂膜液回收裝置2。
7. 根據權利要求1所述的皂膜流量計，其特徵在於在皂膜管3的上部有一 個皂膜液回收裝置2。
全文摘要
本發明涉及一種用於測量氣體流量的皂膜流量計，由出氣口、皂膜液回收裝置、皂膜管、皂膜生產裝置、皂膜杯、加皂液口、膠球接口、膠球、皂液、進氣口、廢皂膜液出口、閥門組成，用於收集廢皂膜液的皂膜液回收裝置位於皂膜管的上方，皂膜生產裝置位於皂膜管的下方，被檢測的氣體經進氣口、皂膜杯進入，經皂膜管、出氣口流出，擠壓膠球(或用其他方法)後皂膜生產裝置上生產了一個皂膜，由於進氣壓力作用，推動皂膜沿著皂膜管勻速上升，用秒表測量(或光電檢測等方法)皂膜通過皂膜管兩刻線(位置)間的時間，由測得時間和皂膜管兩刻線間的容積求出流量。皂膜上升至皂膜管上端後進入皂膜液回收裝置中，開通閥門後可將廢皂膜液移出。
文檔編號G01F1/34GK101464169SQ20071030128
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月19日 優先權日2007年12月19日
發明者劉衛兵, 張克松, 王丕徵, 昕 程, 晶 陳, 黃朝暉 申請人:王丕徵