自动启膜式皂膜流量计的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种自动启膜式皂膜流量计。该专利由新疆维吾尔自治区计量测试研究院申请，并于2017年8月8日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种自动启膜式皂膜流量计，属于机械技术领域。

发明背景

随着现代科学技术不断发展，提高过程控制，流量准确计量，变成十分重要的技术问题。特别地，对于微小气体流量，流量的控制、气流受环境温度、压力不同会导致气体流量有较大的差异，准确度也可能受多种因素影响而各不相同。因此要想正确测量并传递流量数据，就要针对以上条件，研究出适合的气体流量标准装置。

现有的皂膜流量计存在以下问题：皂膜流量计的启膜方式问题、皂膜破裂后皂液回流导致的附加误差问题、皂膜流量计标准容积的标定方法、标定过程的精确控制问题。标定过程中蒸馏水的流速是通过手动阀门控制的，通常情况下可以控制分辨率为一滴，约为0 .05ml。对于规格较小皂膜流量计（容积为25ml）来说，误差达到±0 .2%，降低了流量计的准确度等级。因此，如何提高控制精度，解决微小流量的控制问题成为提高标定准确度的关键之一。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自动启膜式皂膜流量计，实现皂膜流量计的自动启膜，还带有皂液回收功能。其弥补了手动启膜的缺陷，减小了检定误差，提高了检定效率，该自动启膜式皂膜流量计还便于使用新型的标定方法，进一步减少操作时的误差，该自动启膜式皂膜流量计的准确度可达到0 .2级。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自动启膜式皂膜流量计，所述皂膜流量计包括皂膜管、皂膜生产装置、皂膜回收装置，皂膜回收装置包括皂膜回收盖、皂液回收管和皂液回收杯，皂液回收管的一端连接皂膜管顶部的皂液回收盖，另一端伸入皂液回收杯内；皂膜生产装置包括皂液管和进气管，进气管设置在皂液管的上部；所述皂液回收杯内装有皂液，皂液管的底端连接于皂膜回收杯底部侧壁，所述皂液的液面与进气管进气口的顶端处于同一高度。

进一步地，所述皂液回收杯顶部连接有加液器。所述皂液回收杯上部连接有溢流管，溢流管的管口底端与进气管的进气口顶端处于同一水平面内，溢流管伸入溢流杯内。所述溢流管上连接有阀门。所述皂液管与皂膜回收杯之间通过橡胶软管连接。所述皂液管管壁上、进气管的下方设有阀门。所述皂膜回收盖的顶部设有出气口，出气口处连接流量控制管。所述流量控制管上连接有流量控制阀的一端。所述流量控制阀另一端连接有预留管。所述自动启膜式皂膜流量计配置有用于对皂液回收杯称重的电子天平。

本发明涉及的这种自动启膜式皂膜流量计，与现有技术相比，具有如下有益效果：（1）本发明采用连通器原理，实现了自动启膜的方式，弥补了手动启膜的缺陷，减小了检定误差，提高了检定效率。（2）本发明的自动启膜式皂膜流量计还具有皂液回收功能，有效避免了皂液回流导致的附加误差，提高了皂膜流量计的准确度。同时避免了皂液的挥发和浪费。在皂膜流量计正常运行后，可以实现封闭式运行，避免外界因素对流量计的影响。（3）常规的皂膜流量计准确度等级最高为0 .5级，本发明的皂膜流量计减少了运行过程中的影响因素、提高标准容积标定准确度、避免附加误差的影响，提高了流量计的准确度，可以达到0 .2级。（4）本发明的自动启膜式皂膜流量计适于采用新型标定方法，把密封的皂液回收杯一直放在电子天平上，读出放出蒸馏水过程中皂膜管中液面分别位于下刻度线和上刻度线时的质量差，从而计算出标准容积。避免了常规标定导致的液面弧度变化，同时不需要反复移动皂液回收杯，减少操作带来的误差；标定时通过流量控制管和控制阀能够精确控制标定准确度，有效控制液体分辨率达到0 .005ml，比常规的控制精度提高了10倍。