[发明专利]一种流体实验水力定量加气装置

说明书

技术领域

本发明涉及流体实验设备，涉及一种流体实验中定量加气的装置。

背景技术

气体流量标准装置是以空气为介质，采用负压法，主要适用于速度式、容积式、差压式及质量流量计等气体流量计的检定、标准、型式评价工作，也可以用于气体流量的测定。气体流量标准装置分为原始标准装置和传递标准装置，原始标准装置是最高标准，原始标准装置分为容积法和质量法两类，又可以称为动态法和静态法。如容积法中PVTt（压力、容积、温度、时间）法属于静态容积法装置，钟罩式、气体体积管、皂膜式等属于动态容积法装置，其中，钟罩式也可用于静态容积法；质量法中质量时间（Mt）法属于静态质量法。临界流文丘里标准作为气体流量传递标准被广泛采用，美国西南天然气研究院，英国国家工程实验室等都采用此类标准。德国物理技术研究院采用并联喷嘴的检验工业煤气和其他气体流量。

由于气体的逸散性和可压缩性，使得实验室中气体体积的测定比液体更加复杂。体积测定一般采用直接测量法和间接测量法，直接测量法是采用气体流量计进行检测的方法，间接测量法是通过传感器间的结构尺寸间接测定流量值来确定体积的大小。

另外，传统的气体输入装置采用注射式或者喷嘴式两种方式，主要有三个缺点。一是气体气密性不足引起测量误差，如普通注射式式加气设备，由于活塞气密性的问题，气体容易从边缘泄露；二是以上2中方式需要的采用体积校准装置进行校准，成本较高；三是若注入气体的试验设备有较高内压时，采用人工加压就会十分困难。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种流体实验中定量加气的装置。

一种流体实验水力定量加气装置，包括第一容器、固定在所述第一容器内的封闭量筒、以及能够升降的第二容器；

其中所述第一容器和第二容器内装有流体介质，所述第二容器通过柔性导管与第一容器连通；

所述封闭量筒的底部带有与第一容器连通的排水孔，封闭量筒的顶部设有进气导管和加气导管。

本发明所使用的流体介质可根据需要选择，若带注入的气体不溶于水时，可以采用普通蒸馏水即可，若溶于水，测可采用其他流体介质，如四氯化碳等。封闭量筒的底部带有与第一容器连通的排水孔可以是一个或多个。加气导管与需要加气的实验设备相连。进气导管根据需要实验设备需要加入的气体选择，若需要加入空气则可以直接悬空（即与大气连通），也可根据需要与气瓶连接。

本发明的流体实验水力定量加气装置，通过上下移动第二容器，使第一容器与第二容器之间产生液压差，在液压作用下精确调控进入实验设备的空气体积，不需额外设置的加压设备，成本低，且流体介质的密封性好，反之气体溢出，减小因气密性不足引起测量误差。

所述第一容器和第二容器均为顶部开放的敞口容器。第一容器和第二容器均为顶部开放的敞口设计，使二者均与大气连通，从而避免了因第一容器和第二容器间的压强不一致而引起的注入气体体积测量不准。

所述第一容器和封闭量筒均为透明材质，且侧壁均带有刻度。通过刻度方便观察和调节输入气体的体积，第一容器和封闭量筒侧壁上的最小刻度反应了该气体体积定量的精度，因此根据需要，可选择不同的刻度。

所述进气导管、加气导管和柔性导管上分别设有阀门。通过阀门的关闭和打开配合，完成加气，具体如下：首先关闭加气导管的阀门，打开进气导管和柔性导管的阀门，向下移动第二容器，使得量筒内水位下降，吸入一定体积的外界气体。然后关闭进气导管的阀门，打开加气导管的阀门，向上移动第二容器，完成加气。

为方便调节第二容器的高度，进行气体定量，所述流体实验水力定量加气装置还设有用于带动第二容器的升降架。

所述升降架包括：

立置的升降柱，所述升降柱的底端设有底座；

与所述升降柱滑动配合的三脚架，所述第二容器放置在该三脚架上；

与所述升降柱转动配合的升降转轮，所述升降转轮与三脚架之间设有相互配合的传动件。

所述升降柱上设有竖直布置的导轨，所述三脚架上设有与该导轨相配合的滑动块。

所述传动件包括：

与升降转轮同轴固定的齿轮；

固定在三脚架上，且与所述齿轮相啮合的齿条。

升降转轮上同轴固定有棘轮，所述升降柱上铰接有与所述棘轮相配合的定位棘爪。该装置主要是其定位作用，当停止转动升降转轮时，保证三脚架不会下滑，也可用其他定位装置替代。