一种压力平衡的隔气微流供水系统的制作方法

本发明涉及实验设备，具体涉及一种压力平衡的隔气微流供水系统。

背景技术：

1、在利用微小液体流量标准计量装置进行流量测量实验的过程中，需要对其进行供水。由于最终检测累积水量极低，若实验管路的水中含有的气体析出，由于气体体积在实验过程中会随压力变化，会使得流量测量准确度下降，会对微小液体流量标准计量装置的测量水平造成很大影响。以往微小液体流量标准计量装置的实验用水都是提前进行除气处理后，再放入储水容器，从储水容器中向微小液体流量标准计量装置供水。如果将储水容器密封，随着将水注入实验管路，密封的储水容器内液体体积减少而形成负压，压差过大会使得注射泵不能正常工作，而且水也会发生汽化。因此，为了保证储水容器内液体压力大致稳定，储液罐通常设计为与大气为联通，但在该状态下，储水容器中的空气在经过一段时间后会再次溶解到水中，使得前期除气效果受到影响，进而对微小液体流量标准计量装置的准确度产生影响。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种压力平衡的隔气微流供水系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种压力平衡的隔气微流供水系统，包括补水容器、注射泵和储水容器；所述储水容器设有排气口，所述排气口连接有排气阀v7；所述注射泵设有工作注射器、补液注射器和推块，所述推块的两端分别与工作注射器和补液注射器的活塞连接；所述推块连接于驱动装置，驱动装置用于驱动所述推块向工作注射器或补液注射器的方向移动；所述工作注射器分别连接于带阀门v2的管路以及带阀门v1的管路，所述带阀门v2的管路连通于所述储水容器，所述带阀门v1的管路连接于实验用水管路；所述补液注射器分别连接有带阀门v3的管路和带阀门v4的管路；所述带阀门v3的管路连接于补水容器，所述带阀门v4的管路连接于隔离球；所述隔离球设于所述储水容器内，其隔水、隔气、具有弹性且体积可以变化；所述补水容器的出口还通过带阀门v5的管路连接于隔离球；所述储水容器通过带阀门v6的管路连通于除气水管路；工作注射器与补液注射器的容积一致，内径相等；所述补水容器的位置高于储水容器。

4、进一步地，所述工作注射器通过管路连接于三通阀一的第一端口，所述三通阀一的第二端口作为管路排气端口，三通阀一的第三端口通过管路分别连接于带阀门v2的管路以及带阀门v1的管路。

5、进一步地，所述补液注射器通过管路连接于三通阀二的第一端口，所述三通阀二的第二端口作为管路排气端口，三通阀二的第三端口通过管路分别连接于带阀门v3的管路和带阀门v4的管路。

6、进一步地，所述补水容器通过管路连接有三通阀三的第一端口，三通阀三的第二端口作为管路排气端口，三通阀三的第三端口通过管路分别连通于带阀门v3的管路和带阀门v5的管路。

7、进一步地，所述带阀门v6的管路和除气水管路分别连通于三通阀四的第一端口和第三端口，所述三通阀四的第二端口作为管路排气端口。

8、进一步地，所述储水容器内设有超声波振子。

9、本发明还提供一种上述压力平衡的隔气微流供水系统的工作方法，具体过程为：

10、在初始状态下，储水容器内为空气，此时先打开阀门v6，除气水从除气水管路通入储水容器中；隔离球使用前，打开阀门v5，补水容器中的水进入隔离球中使隔离球充满水并自由膨胀，隔离球的内部压力由补水容器和储水容器之间的高度差决定；

11、将排气阀v7打开对储水容器进行排气，为保证尽量把储水容器的空气排净；向储水容器通入除气水达到设定的容量后，关闭阀门v6；补液注射器在安装连接前先充满水，工作注射器在安装连接前先排空空气；

12、开始工作时，工作注射器无水，需要进水；打开阀门v2和阀门v4，利用驱动装置带动推块向补液注射器的方向运动，同时带动补液注射器和工作注射器的活塞移动，此时除气水从储水容器经阀门v2被吸入工作注射器内，并且所述补液注射器中的水经带阀门v4的管路进入隔离球；工作注射器的进水量和补液注射器的出水量相当，储水容器中包含隔离球在内的总水量不变，压力保持平衡；关闭阀门v2和阀门v4；

13、需要供给除气水时，打开阀门v1和阀门v3，通过驱动装置驱动推块向工作注射器的方向运动，工作注射器的活塞将除气水压入带阀门v1的管路中并输入至实验用水管路，同时补液注射器的活塞的移动使得补水容器中的非除气水经过带阀门v3的管路进入补液注射器中，工作注射器的出水量和补液注射器的进水量相当；供给除气水结束后关闭阀门v1和阀门v3；

14、当工作注射器中的水用完了，需要再次进水时，再次打开阀门v2和阀门v4，利用驱动装置再次推动推块向补液注射器的方向运动，除气水从储水容器经带阀门v2的管路被吸入工作注射器内，补液注射器中的非除气水经带阀门v4的管路注入到隔离球中，工作注射器的进水量和补液注射器的出水量相当，储水容器中包含隔离球在内的总水量不变，压力保持平衡。

15、进一步地，上述方法中，避免隔离球内压力过高，在经过一段时间的使用后，需要对隔离球进行排水，此时打开阀门v5，将隔离球中的水抽出至补水容器中，并打开阀门v6对储水容器进行除气水的补充。

16、本发明的有益效果在于：本发明中，采用密封的储水容器，将储水容器注满水后，可始终保持储水容器中的水与空气隔离，通过采用注射泵和隔离球等结构，当储水容器向外供水、水量减少时，同时同步等量改变储水容器内隔离球的体积，以保持储水容器内压力的基本稳定(平衡)，使得在保证系统稳定的情况下最终进入实验管路的水具有较低的含气量。

技术特征：

1.一种压力平衡的隔气微流供水系统，其特征在于，包括补水容器、注射泵和储水容器；所述储水容器设有排气口，所述排气口连接有排气阀v7；所述注射泵设有工作注射器、补液注射器和推块，所述推块的两端分别与工作注射器和补液注射器的活塞连接；所述推块连接于驱动装置，驱动装置用于驱动所述推块向工作注射器或补液注射器的方向移动；所述工作注射器分别连接于带阀门v2的管路以及带阀门v1的管路，所述带阀门v2的管路连通于所述储水容器，所述带阀门v1的管路连接于实验用水管路；所述补液注射器分别连接有带阀门v3的管路和带阀门v4的管路；所述带阀门v3的管路连接于补水容器，所述带阀门v4的管路连接于隔离球；所述隔离球设于所述储水容器内，其隔水、隔气、具有弹性且体积可以变化；所述补水容器的出口还通过带阀门v5的管路连接于隔离球；所述储水容器通过带阀门v6的管路连通于除气水管路；工作注射器与补液注射器的容积一致，内径相等；所述补水容器的位置高于储水容器。

2.根据权利要求1所述的压力平衡的隔气微流供水系统，其特征在于，所述工作注射器通过管路连接于三通阀一的第一端口，所述三通阀一的第二端口作为管路排气端口，三通阀一的第三端口通过管路分别连接于带阀门v2的管路以及带阀门v1的管路。

3.根据权利要求1所述的压力平衡的隔气微流供水系统，其特征在于，所述补液注射器通过管路连接于三通阀二的第一端口，所述三通阀二的第二端口作为管路排气端口，三通阀二的第三端口通过管路分别连接于带阀门v3的管路和带阀门v4的管路。

4.根据权利要求1所述的压力平衡的隔气微流供水系统，其特征在于，所述补水容器通过管路连接有三通阀三的第一端口，三通阀三的第二端口作为管路排气端口，三通阀三的第三端口通过管路分别连通于带阀门v3的管路和带阀门v5的管路。

5.根据权利要求1所述的压力平衡的隔气微流供水系统，其特征在于，所述带阀门v6的管路和除气水管路分别连通于三通阀四的第一端口和第三端口，所述三通阀四的第二端口作为管路排气端口。

6.根据权利要求1所述的压力平衡的隔气微流供水系统，其特征在于，所述储水容器内设有超声波振子。

7.一种权利要求1-6任一所述压力平衡的隔气微流供水系统的工作方法，其特征在于，具体过程为：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，避免隔离球内压力过高，在经过一段时间的使用后，需要对隔离球进行排水，此时打开阀门v5，将隔离球中的水抽出至补水容器中，并打开阀门v6对储水容器进行除气水的补充。

技术总结
本发明公开了一种压力平衡的隔气微流供水系统，包括补水容器、注射泵和储水容器；所述注射泵设有工作注射器和补液注射器，隔离球设于所述储水容器内。本发明中，采用密封的储水容器，将储水容器注满水后，可始终保持储水容器中的水与空气隔离，通过采用注射泵和隔离球等结构，当储水容器向外供水、水量减少时，同时同步等量改变储水容器内隔离球的体积，以保持储水容器内压力的基本稳定(平衡)，使得在保证系统稳定的情况下最终进入实验管路的水具有较低的含气量。

技术研发人员：周昶,王蕾,孟涛,李晓鹏,邢超,高峰
受保护的技术使用者：中国计量科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15