一种容积式微量液体流量计及其使用方法技术

一种容积式微量液体流量计及其使用方法，固定板焊接量筒，量筒与液位传感器连接，测量杆在量筒内部，量筒连管接头，管接头B连管路，管路与电磁开关阀进油口相连，电磁开关阀的电磁铁与信号线B的一端相连，信号线B另一端与系统测控模块连，系统测控模块与信号线A连，信号线A与液位传感器相连。使用步骤如下：打开系统测控模块，向量筒加被测液体；管接头A连接量管；系统测控模块复位，液位传感器采集液位高度信号；设定积分时间；计算出流量值Q；信号输出，上传上位机；电磁开关阀为常闭状态；继续测量。本发明专利技术通过测量量筒中的液位高度，来计算流量值，测量原理新颖。本发明专利技术准确测量液体的微小流量，结构紧凑、精度高、成本低、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

 本专利技术涉及流量测试领域，尤其是微量液体流量计。
技术介绍
 现有的小流量液体流量计主要包括有：容积式流量计、压差式流量计、浮子式流量计和光电式流量计等，其中容积式流量计以活塞式流量计为主。上述流量计的不足之处是：(1)只能检测一定流速的较大流量，对于特别微小的液体流量无法检测，(2)结构不紧凑、精度低、成本高、可靠性低，(3)不能准确测量液体的微小流量。因此，工程中众多液体微小泄露流量的检测问题尚难以解决，如对液压阀泄露和动密封件泄露的检测。
技术实现思路
 本专利技术的目的是提供一种可以准确测量液体的微小流量，结构紧凑、精度高、成本低、可靠性高的容积式微量液体流量计及其使用方法。本专利技术主要包括有：固定板、量筒、液位传感器、法兰盘、螺栓、管接头A、管接头B、电磁开关阀、信号线A、信号线B和系统测控模块。其中，在该固定板上端焊接量筒，该量筒为上开口的圆柱形壳体。该量筒的上端与液位传感器之间通过法兰盘连接，用螺栓固定连接，液位传感器的测量杆在量筒内部。在该量筒的侧壁的外表面，固定连接一组位置相对应的管接头，从上之下分别为管接头A和管接头B。上述法兰盘、量筒、管接头A、管接头B和固定板组成测量腔体。该管接头B的自由端活动连接管路的一端，该管路的另一端与电磁开关阀的进油口相连。上述电磁开关阀的电磁铁与信号线B的一端相连，该信号线B的另一端与系统测控模块中的驱动模块相连。上述系统测控模块主要包括有：电源模块、信号调理模块、驱动模块和采集控制单元。上述系统测控模块中的信号调理模块与信号线A的一端相连，该信号线A的另一端与液位传感器相连。上述系统测控模块中的采集控制单元可以与计算机通过RS232总线进行通信，并有4～20mA的信号输出。本专利技术在使用时，按如下步骤实现：(1)打开系统测控模块，从上侧的管接头A向量筒中加注一定量的被测液体，直至液面高于液位传感器测量杆的零点处；(2)管接头A连接一个被测泄露液体的量管；(3)将系统测控模块复位，系统测控模块通过液位传感器采集量筒中的液位高度信号；(4)系统测控模块中有默认积分时间长度，用户也可以根据测试需求在上位机上通过RS232总线设定积分时间；(5)系统测控模块根据采集来的液位高度，采用计算公式即式中，t0和t1为流量测试积分的始末时间，H0和H1为与时间t0和t1相对应的液位高度，S为液面的横截面积，即测量腔体内部横截面积与液位传感器横截面积之差，计算出流量值Q；(6)将信号以4～20mA输出，并通过RS232总线上传到上位机；(7)电磁开关阀由系统测量模块控制开关，在测试过程中为常闭状态；(8)当量筒中的液位高度达到预定门限值a，即接近管接头A时，电磁开关阀打开，量筒内的液体缓缓流出；当测量腔体内的液面高度达到另一预定门限值b，即接近管接头B时，电磁开关阀关闭，继续测量。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：准确测量液体的微小流量，结构紧凑、精度高、成本低、可靠性高。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术测量腔体的结构简图。图3为本专利技术系统测控模块的原理图。具体实施方式在本专利技术的图1、图2和图3的示意简图中，在该固定板1上端焊接量筒2，该量筒为上开口的圆柱形壳体。该量筒的上端与液位传感器3之间通过法兰盘4连接，用螺栓5固定连接，液位传感器的测量杆6在量筒内部。在该量筒的侧壁的外表面，固定连接一组位置相对应的管接头，从上之下分别为管接头A7和管接头B8。上述法兰盘、量筒、管接头A、管接头B和固定板组成测量腔体。该管接头B的自由端活动连接管路的一端，该管路的另一端与电磁开关阀9的进油口相连。上述电磁开关阀的电磁铁与信号线B10的一端相连，该信号线B的另一端与系统测控模块11中的驱动模块相连。上述系统测控模块主要包括有：电源模块、信号调理模块、驱动模块和采集控制单元。上述系统测控模块中的信号调理模块与信号线A12的一端相连，该信号线A的另一端与液位传感器相连。上述系统测控模块中的采集控制单元可以与计算机通过RS232总线进行通信，并有4～20mA的信号输出。本专利技术在使用时，按如下步骤实现：(1)打开系统测控模块，从上侧的管接头A向量筒中加注一定量的被测液体，直至液面高于液位传感器测量杆的零点处；(2)管接头A连接一个被测泄露液体的量管；(3)将系统测控模块复位，系统测控模块通过液位传感器采集量筒中的液位高度信号；(4)系统测控模块中有默认积分时间长度，用户也可以根据测试需求在上位机上通过RS232总线设定积分时间；(5)系统测控模块根据采集来的液位高度，采用计算公式即式中，t0和t1为流量测试积分的始末时间，H0和H1为与时间t0和t1相对应的液位高度，S为液面的横截面积，即测量腔体内部横截面积与液位传感器横截面积之差，计算出流量值Q；(6)将信号以4～20mA输出，并通过RS232总线上传到上位机；(7)电磁开关阀由系统测量模块控制开关，在测试过程中为常闭状态；(8)当量筒中的液位高度达到预定门限值a，即接近管接头A时，电磁开关阀打开，量筒内的液体缓缓流出；当测量腔体内的液面高度达到另一预定门限值b，即接近管接头B时，电磁开关阀关闭，继续测量。本流量计中，量筒的内径为30mm，液位传感器的测量杆直径为20mm，故液面的横截面积为392.7mm2。采用计算公式即式中，t0和t1为流量测试积分的始末时间，H0和H1为与时间t0和t1相对应的液位高度，S为液面的横截面积，即测量腔体内部横截面积与液位传感器横截面积之差，计算出流量值Q。以下为某一次的测量数据。时间(s)液位高度(mm)流量(mL/min)018.4003018.860.3616019.320.3619019.720.31412020.170.35315020.610.34618021.030.33021021.640.47924022.020.29827022.440.33030022.940.39333023.370.33836023.830.36139024.370.42442024.730.283...

【技术保护点】
一种容积式微量液体流量计及其使用方法，其包括固定板、量筒、液位传感器、法兰盘、螺栓、管接头A、管接头B、电磁开关阀、信号线A、信号线B和系统测控模块，其特征在于:在该固定板上端焊接量筒，该量筒为上开口的圆柱形壳体，该量筒的上端与液位传感器之间通过法兰盘连接，用螺栓固定连接，液位传感器的测量杆在量筒内部，在该量筒的侧壁的外表面，固定连接一组位置相对应的管接头，从上之下分别为管接头A和管接头B，上述法兰盘、量筒、管接头A、管接头B和固定板组成测量腔体，该管接头B的自由端活动连接管路的一端，该管路的另一端与电磁开关阀的进油口相连，上述电磁开关阀的电磁铁与信号线B的一端相连，该信号线B的另一端与系统测控模块中的驱动模块相连，上述系统测控模块主要包括有：电源模块、信号调理模块、驱动模块和采集控制单元，上述系统测控模块中的信号调理模块与信号线A的一端相连，该信号线A的另一端与液位传感器相连，上述系统测控模块中的采集控制单元可以与计算机通过RS232总线进行通信，并有4～20mA的信号输出。

【技术特征摘要】
1.一种容积式微量液体流量计及其使用方法，其包括固定板、量筒、液位传感
器、法兰盘、螺栓、管接头A、管接头B、电磁开关阀、信号线A、信号线B和
系统测控模块，其特征在于:在该固定板上端焊接量筒，该量筒为上开口的圆柱
形壳体，该量筒的上端与液位传感器之间通过法兰盘连接，用螺栓固定连接，
液位传感器的测量杆在量筒内部，在该量筒的侧壁的外表面，固定连接一组位
置相对应的管接头，从上之下分别为管接头A和管接头B，上述法兰盘、量筒、
管接头A、管接头B和固定板组成测量腔体，该管接头B的自由端活动连接管路
的一端，该管路的另一端与电磁开关阀的进油口相连，上述电磁开关阀的电磁
铁与信号线B的一端相连，该信号线B的另一端与系统测控模块中的驱动模块
相连，上述系统测控模块主要包括有：电源模块、信号调理模块、驱动模块和
采集控制单元，上述系统测控模块中的信号调理模块与信号线A的一端相连，
该信号线A的另一端与液位传感器相连，上述系统测控模块中的采集控制单元
可以与计算机通过RS232总线进行通信，并有4～20mA的信号输出。
2.一种容积式微量液体流量计及其使用方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树军，鲍永，李丞，陆涛，刘丹丹，周友香，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13