专利名称：全量程自动数显流量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实验用的测量流体流量的流量仪，特别是一种能实现时间自动数字显示、高精度全量程流量自动测量的流量仪。适用于测量水、油和高粘度液体的流量，也可测量气体的流量。
现有的流量测量方法有两大类一类是体积法，用于测量体积流量。另一类是称重法，用于测量重量流量。在体积法中最简单的一种是利用量筒和秒表，完全靠人工取液，人工观察筒内液面上升情况和卡秒表，既费工费时，精度又差；也有的以自动取样器代替量筒可实现自动取液，但仍需靠视力读数，误差大，当所测流体为油类或高粘度液体时，清洗量筒的工作量也很大；另一种方法是以带刻度的等径玻璃管做为测量管，与一水平玻璃管垂直连接，水平管的一端为进液口，另一端为排液口，排液口处有一直旋塞，关闭直旋塞，测量管内的液面即上升，通过测取管内液面从某一下部位置到某一上部位置所需的时间即可得到欲测的体积流量。此法适宜于微流量测量，而且仍离不开人工观察液面和卡秒表。同时，由于所测流体直接进入测量管，当测量油类或高粘度液体时，往往因管壁上附着的液膜厚度大而影响测量精度；也有的采用光电法测量液面位置，虽提高了自动化程度，但精度仍难以保证。
称重法是将欲测流体排入一容器中，再利用电子天平称其重量。此法虽能保证精度，但仍需靠人工操作和卡秒表，当欲得到体积流量时还需换算，故对比重变化的流体欲测其体积流量时则很不方便，而且电子天平价格昂贵；也有的将卡秒表改为计时显示，这时，需采用高稳定性的石英振子和振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等，不仅结构复杂而且造价高。
本实用新型的任务是提供一种高精度全量程自动数字显示的流量仪，它属于体积法测量流量的仪器。以获取方便，价格低廉的电子秒表作为计时显示装置。利用水的导电性，接通相应的控制电路，控制电子秒表工作以实现时间自动数字显示。根据所设计的电子线路，电子秒表可自动显示出测量管内水面自某一下部位置上升至某一上部位置所经过的时间，从而实现高精度自动计时(电子秒表分辨率为0.01秒)。它的结构简单，成本低廉，精度和自动化成度高。
本实用新型的任务是以如下方式完成的水平布置的进水管与垂直布置的一组玻璃测量管相连通，测量管下端进口处装有直旋塞以控制水的进出。进水管的进口端与下口瓶的出口连通。下口瓶的瓶塞上垂直插有两根玻璃短管，一根短管与被测流体的排出管连通；另一根短管上带有一个直旋塞且与大气连通。测量前，将下口瓶内充满普通自来水，当水面上升至短管的直旋塞处时关闭直旋塞。当进行测量时，使欲测流体进入下口瓶，下口瓶内便排出相同体积的水进入测量仪的进水管。这样，就避免了欲测的流体直接进入测量管，由于进入测量管的是水，这不仅能保证导电性而且防止了油性或高粘度的被测液体直接进入测量管而造成的厚液膜误差和清洗测量管的困难。如果测量管壁上形成了水膜，因水膜厚度较薄且均匀，可能产生的误差则很小。对于进行定时测量，水膜产生的误差也将一致。所以，它可以精确和方便地进行一定时间间隔的连续测量。而且对于精度要求严格的微流量测量更为适宜。进水管的出口端装有一个常开型带按钮开关的微型电磁阀，微型电磁阀出口高度应保证测量管内的静水面维持在一定基准位置。当每次测量时，测量管内的水面也都由此同一基准位置开始上升。这样，不会产生由于每次测量的初始液面不同而造成开始测量的时间延误不均，因而有利于测量某时刻的流量。测量管内装有用细导线做成的电极，电极直接与控制电路相连。计时显示所用的电子秒表、微型电磁阀、红(绿)色指示灯及音响装置均与控制电路相连。控制电路为CMOS电路组成的高输入阻抗单稳态电路，故液体的电阻大小不会影响测量精度。单稳态电路经门电路输出的脉冲信号由控制电路的三个引出线接至电子秒表上的对应键，即可控制秒表的工作，并有红、绿指示灯及音响装置指示测量开始与终止的状态。故本实用新型测量可靠，灵敏度高，取材容易，安装方便。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
附
图1是本实用新型的一种具体结构的安装示意图。
附图2、3是本实用新型的一种具体结构的电路原理图。
参照附图1。进水管(1)呈水平布置，它的进口端与下口瓶(2)的出口相连，出口端装有一只常开型带按钮开关的微型电磁阀(3)。下口瓶(2)的瓶塞上垂直插有二根玻璃短管，一根可与被测流体的排出管相连，另一根上装有一个直旋塞，且上端与大气连通。下口瓶(2)内充满普通自来水，微型电磁阀(3)的出口(12)位于进水管(1)之上一定高度处，且略低于下口瓶上部短管的直旋塞。五根下部进口处装有直旋塞的玻璃测量管与进水管(1)垂直连通。管(4)为大肚管，管(5)、(6)、(7)、(8)为等径管组。管(4)、管(7)和管(8)内(直旋塞以上)装有用细导线做的三根下电极和一根上电极。下电极有供电电极O、电子秒表清零电极A和下液面测量电极(电子秒表开始走时电极)B。上电极为上液面测量电极(电子秒表停止走时电极)C；测量管(8)内上下电极之间的距离小于管(7)内上下电极之间的距离，因而管(8)可测量特小流量。清零电极A的位置高于微型电磁阀(3)的出口(12)约3毫米，因而在流量仪未工作时，各测量管内的静液面高度总是在清零电极A以下约3毫米处。电子秒表(或石英钟)(11)，红、绿指示灯(9)(10)及音响指示均与附图2所示控制电路相连。
参照附图2，控制电路由高阻抗输入的CMOS门电路组成，其核心是一单稳态电路，经门电路输出一个脉冲信号，由控制电路的三个引出线接至电子秒表(或石英钟)(11)对应的S1键、S3键及电源正极S0处(附图3)，即可控制电子秒表(或石英钟)(11)工作。
测量管(4)、(7)、(8)可分别单独使用。测量管(5)(6)可与测量管(7)共同组合使用或分别与测量管(7)组合使用。当需进行流量测量时，根据所测流量大小，选择测量管。先打开测量管的直旋塞，再按下微型电磁阀(3)的按钮开关(阀(3)即关闭)，下口瓶(2)内的水则进入测量管。当水面上升到清零电极A时，电子秒表(11)自动清零。当水面上升到下电极B时，电子秒表(11)开始计时。同时，仪器面板上绿色指示灯(10)亮并发出短时音响信号。当液面上升到上电极C时，电子秒表(11)自动停止。同时，仪器面板上红色指示灯(9)亮并再次发出短时音响信号。此时微型电磁阀(3)也自动开启，测量管内的水经阀(3)排出，管内水面下降到清零电极A以下3毫米处，但秒表(11)上所显示的数字依然保持。当进行第二次测量时，再按下微型电磁阀(3)的按钮开关，测量管内水面再上升到清零电极A时，电子秒表(11)清零。依次可进行多次重复测量。
当需进行大流量测量时，使用大肚管(4)。
当需进行一般流量测量时，可单独使用测量管(7)或同时使用测量管(7)与测量管(6)。较大流量可同时使用测量管(7)、(6)、(5)(但测量管(5)、(6)不能单独使用)。
当需进行特小流量测量时，可单独使用测量管(8)。
每根测量管体积用万分之一天平校正，其测量容积注明在仪器上。
权利要求1.一种由进水管(1)、下口瓶(2)、微型电磁阀(3)、玻璃测量管(4)(5)(6)(7)(8)、红绿指示灯(9)(10)、电子秒表(或石英钟)(11)、音响指示和一个单稳态集成控制电路组成的全量程自动数显流量仪，其特征在于进水管(1)呈水平布置，玻璃测量管(4)(5)(6)(7)(8)呈垂直布置，进水管(1)和玻璃测量管(4)(5)(6)(7)(8)相连通。
2.按权利要求1所述的全量程自动数显流量仪，其特征在于测量管(4)为大肚管，管(5)(6)(7)(8)为等径管，管(4)(7)(8)可单独使用，管(5)(6)(7)或管(6)(7)可根据需要搭配组合使用。
3.按权利要求2所述的全量程自动数显流量仪，其特征在于测量管(4)(5)(6)(7)(8)下部进口处均装有直旋塞，在(4)(7)(8)测量管内(直旋塞以上)装有三根下电极(供电电极O，清零电极A和下液面测量电极B)和一根上电极(上液面测量电极C)，电极均为细导线做成。管(8)内上下电极间的距离小于管(7)内上下电极间的距离。
4.按权利要求1所述的全量程自动数显流量仪，其特征在于自动数字显示装置采用市场可购得的电子秒表(或石英钟)。
5.按权利要求1所述的全量程自动数显流量仪，其特征在于控制电路是由高输入阻抗的CMOS门电路组成的单稳态集成电路。控制电路的三个引出线与电子秒表(或石英钟)(11)上对应的S1，S3键和电源正极S0相连。
6.按权利要求1所述的全量程自动数显流量仪，其特征在于下口瓶(2)的瓶塞上垂直插有两根玻璃短管，其中一根短管上带有直旋塞。下口瓶(2)内充满普通自来水。
7.按权利要求1所述的全量程自动数显流量仪，其特征在于进水管(1)的出口端装有一个微型电磁阀(3)。微型电磁阀(3)为常开型且带有按钮开关。微型电磁阀(3)的出口(12)位置在清零电极A以下约3毫米处，且略低于下口瓶(2)的上部直旋塞。
8.按权利要求1所述的全量程自动数显流量仪，其特征在于按其原理，可用于工业上全量程自动数字显示流量测量。
专利摘要本实用新型公开了一种高精度全量程流量测量的自动数显流量仪，它根据定体积法测流量的原理，利用水的导电性接通相应的控制电路以控制电子秒表工作，从而自动显示测量管内水面位置上升所经过的时间以完成测量工作。控制电路采用高输入阻抗的CMOS门电路组成的单稳态电路。用细导线做的电极装在测量管内，极间距和管径决定测量容积。本实用新型可避免欲测流体直接进入测量管，因此，特别适用于油性和高粘度液体的流量测量。
文档编号G01F1/56GK2069103SQ90211839
公开日1991年1月9日 申请日期1990年2月5日 优先权日1990年2月5日
发明者韩显卿, 高蕴熙, 杜坚 申请人:西南石油学院