[其他]数字式光电液体滴速测量仪

说明书

本实用新型是一种适用于测量各种液体滴速的数字式光电液体滴速测量仪。

液体滴速的测量以往一直是依靠人工目测，人工目测的误差较大，而且因人而异，当滴速达到180滴／分以上时就无法计量了。滴速的调节阀目前国内普遍使用的是一种带有导出管的针形调节阀。液体从针形阀析出后须经过导出管，不连续的液滴在导出管内往往形成不连续的小水柱。这些小水柱在下降时使水柱间的空气形成不稳定的低压气泡，这样小水柱的下降受到干扰，从而引起滴速的不稳定。由于以往依靠人工目测计量，这种滴速缓慢的变化不易被操作者察觉。因此，目前滴速计量普遍存在较大的误差。

本实用新型的目的是设计一种能准确、方便地计量液体滴速的数字式液体滴速测量仪。

设计的数字式光电液体滴速测量仪是由一种没有导出管的滴速调节阀（1）和根据液滴的光电脉冲波形设计的含有脉冲调宽整形电路的数字显示仪（2）以及液滴光电传感器（3）组成，见附图1。由于滴速调节阀（1）是没有液体导出管的针形阀，其调节阀杆（25）的锥端直接伸出滴嘴（28）的出液口，见附图2。这种结构的调节阀消除了旧式带有导出管的调节阀中液柱下降过程中引起低压气泡的干扰，从而使滴嘴（28）滴下的液滴的速度较为稳定。稳定滴下的液滴通过液滴光电传感器（3）时，由于每一个液滴外形如一个“凸透镜”，它通过光轴时，前端、中心及后部对光线的集聚作用有所不同（附图4、5、6），因此产生的是一个驼峰形的脉冲信号（附图7），即具有二个负脉冲的电压信号，附图7中t1～t4的时间间隔（即液滴通过光轴时间）约为40ms，这种具有二个负脉冲的信号直接送入计数器是不能准确计量的，因此本设计采用了含有脉冲调宽电路的整形放大器（附图8），脉冲宽度在液滴通过光轴时间的1～2.5倍的范围内选择，本电路实际采用的脉冲宽度为50～100ms，在电路中利用t1时刻的电压负跳变触发电路中单稳态的翻转，50～100ms后，这个单稳态才能由暂态恢复为稳态，由于t1～t3的时间间隔不足40ms，因此t3时刻的电压负跳变对本电路不起作用，这样就完成了液滴的驼峰信号转变为单脉冲信号的光电转换。经整形放大器输出的单脉冲信号如附图9，此信号通过与门进入显示器，实现连续的计数。与门受时基电路及控制器的控制，时基电路给出一个基准的时间间隔，通过控制器控制与门的开关时间，这样就在显示器上实现了单位时间的计数即显示出滴速，从而解决了准确、方便地计量液体滴速的问题。数字式光电液体滴速测量仪的电原理如附图3。

附图1为数字式光电液体滴速测量仪，这是一种双通导式的滴速计量装置，即可同时测量二组液滴的滴速。图中（1）为滴速调节阀；（2）为数字显示仪；（3）为液滴光电传感器；（4）为金属材料的液体输入管；（5）为光源；（6）为光敏元件；（7）为液滴观察窗及腔体；（8）为液体输出管；（9）为第一显示器显示屏；（10）为第一显示器开关；（11）为第一显示器“自校～测量”选择开关；（12）为复零按钮；（13）为门灯；（14）为第二显示器显示屏；（15）为调节显示时间的旋钮；（16）为“记忆～不记忆”选择开关；（17）为测量周期选择开关，分为10秒、30秒、60秒三挡；（18）为第二显示器“自校～测量”选择开关；（19）为第二显示器开关；（20）为连接电缆。

附图2为没有导出管的滴速调节阀（1）剖面结构示意图。图中（4）为金属材料的液体输入管；（21）为调节旋钮；（22）为防止液体渗析用的压紧螺帽；（23）为防止液体渗析用的牛皮密封垫；（24）为保证装配同轴度的定位套；（25）为具有细调节螺纹的不锈钢调节阀杆，其针形阀的锥端直接伸出滴嘴（28）的出液口；（26）为具有细调节螺纹的不锈钢阀体；（27）为防止液体渗析用的石棉胶板密封垫；（28）为不锈钢滴嘴。

附图3是数字式光电液体滴速测量仪的电原理方框图。

附图4为垂直下落的液滴前端接触液滴光电传感器（3）光轴时的示意图，此时液滴的边缘使光线产生折射，光敏元件（6）所受感到的光照度突然减弱。

附图5为液滴中心部位通过液滴光电传感器（3）光轴的示意图，此时液滴对光线产生聚集。光敏元件（6）上所感受到的光照度增加。

附图6为液滴的后部即将离开液滴光电传感器（3）光轴的示意图，此时液滴的边缘使光线产生折射，光敏元件（6）所感受的光照度又突然减弱。

附图7是液滴通过液滴光电传感器（3）光轴时，所产生的驼峰脉冲信号，t1～t4的时间间隔为40ms。