[发明专利]一种排水法测量气体流量的装置及方法

说明书

本发明公开了一种排水法测量气体流量的装置及方法，本方法利用不溶于水的气体通过第二阀门的开合程度控制进气量，通气一段时间后测量排出水的体积，计算得到该气体的流量，当气体流量值达到预设值时，使外部气源和用气体装置连通，将相应流量的气体输送给用气装置，达到即测即用的功能；本发明所述装置不仅具有排水法测量准确的优点，同时还克服了排水法无法同时兼具气体流量的测量、控制和即测即用的弊端。

技术领域

本发明属于气体流量测量技术领域，具体涉及一种排水法测量气体流量的装置及方法。

背景技术

在实验过程中研究的气体量级往往较低，用常规的流量计计量时会存在较大的误差，目前实验室通常采用排水法进行测量，该方法测量准确但无法同时兼具气体流量的测量、控制和即测即用的功能，所以需要一种排水法测量气体流量的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种排水法测量气体流量的装置及方法，解决现有技术中排水法测量准确但无法同时兼具气体流量的测量、控制和即测即用的技术问题。

本发明所采用的方案是：

一种排水法测量气体流量的装置包括壳体，壳体的顶部设有进排水口，进排水口中设有能够盖合进排水口的橡皮塞，壳体中固定有第一隔板，第一隔板将壳体分割为上下两部分，包括位于第一隔板下方的贮气室和位于第一隔板上方的排水室；壳体侧壁位于贮气室的部分，其外侧壁上沿竖直方向设有测量排水体积的刻度线；第一隔板上设有第一通孔，第一通孔中固定有排水管，排水管的上端和排水室连通，排水管的下端延伸至靠近壳体底板的一侧，排水管上设有第一阀门，壳体侧壁上与第一阀门相对应的位置上设有第二通孔，第一阀门的操作手柄通过第二通孔伸出壳体，且第一阀门和第二通孔密封连接；壳体侧壁上设有第三通孔，第三通孔位于第一隔板的下方且靠近于第一隔板，第三通孔中设有Y型管，Y型管的第一端口能够和外部气源的管道接通，外部气源的管道上设有第二阀门，Y型管的第二端口能够和用气装置的管道接通，用气装置的管道上设有第三阀门，Y型管的第三端口固定在第三通孔。

壳体为该装置提供了一个封闭的空间，壳体可以由透明材料制成，如玻璃等；通过设置进排水口和橡皮塞，可以通过进排水口向壳体中注水或倒置壳体将壳体中的水倒出，橡皮塞可以将进排水口打开或关闭；通过设置第一隔板，将壳体分割为贮气室和排水室；通过设置Y型管，使外部气源、壳体内测和用气装置能够通过Y型管和相关管道相互连通，所以在测流量时，关闭第三阀门打开第二阀门和第一阀门，使外部气源和壳体内部连通，使用气装置与外部气源和壳体内部阻隔，然后测量气体的流量，当气体流量值达到预设值时，关闭第一阀门打开第三阀门和第二阀门，使外部气源与用气体装置连通，将相应流量的气体输送给用气装置，达到即测即用的功能；往壳体中注水时，水流的最高液位不高于Y型管的第三端口，防止水流进入Y型管中，使测量时排出水的实际体积大于刻度线中显示的体积，使测量产生误差，通过设置第二阀门，用于控制外部气源与壳体内侧和用气装置之间的通断；通过设置第三阀门，用于控制用气装置与外部气源和壳体内测之间的通断；通过设置排水管，使贮水室和排水室连通；通过设置第一阀门，用于控制排水管的通断，使贮水室和排水室连通或阻隔，第一阀门的阀体和第二通孔密封连接，通过使第一阀门的操作手柄伸出壳体，使用者可以在壳体的外侧控制排水管的通断。

进一步的是，第一隔板远离排水管的一端向上弯折呈L型，第一隔板的弯折部分和壳体的侧壁共同围成贮气室的进气区，设置Y型管的第三通孔开设在壳体侧壁上处于进气区的部分上。

通过设置进气区，当测量气体流量时，使气体先进入贮气室的进气区中，进气区的结构会对气体产生缓冲作用，可以降低气体的流速，防止高速气体直接进入壳体中使水流飞溅。

进一步的是，排水室中设有第二隔板，将排水室分割为上下两部分，包括位于第二隔板上方的集水区和位于第二隔板与第一隔板之间的贮水区；壳体的外侧壁上设有使贮水区和集水区连通的U型管，U型管的一个管口设置在壳体侧壁上处于贮水区的部分上，U型管的另一个管口设置在壳体侧壁上处于集水区的部分上。