一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计制造技术

本实用新型专利技术提供一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计，属于流量测定技术领域。该流量计包括皂管、皂管支持系统、皂膜光电传感系统、液位调节系统、液位涨落系统、溢流液收集系统、皂液泵吸系统、皂液储存系统和皂管润湿系统。采用电磁力与弹簧弹力共同作用到与重锤相连的推拉杆，通过推拉杆使重锤浸入和浮出液体，造成皂管内液体的周期性涨落。皂管内液位在下降过程中由于进气口的正压作用，形成薄的皂膜，皂膜在上升过程中依次通过光电传感系统，根据时间差进行流量计算与重锤起落控制。该流量计结构简单，在进行流量测定的同时能够方便的实现各种功能的自动控制。

Electronic soap film flowmeter for automatic continuous wetting soap tube

The utility model provides an electronic soap film flow meter with an automatic continuous wetting soap pipe, belonging to the technical field of flow measurement. The flowmeter comprises a soap soap tube, pipe support system, soap film optical sensor system, liquid level control system, liquid level fluctuation system, overflow liquid collection system, liquid soap pump system, storage system and liquid soap soap tube wetting system. The electromagnetic force and spring force are combined to push and pull the connecting rod connected with the heavy hammer, and the heavy hammer is dipped and surfaced by pushing and pulling rod, thus causing periodic fluctuation of liquid in the soap pipe. Soap tube liquid level in the process of decline due to intake of the positive pressure, the formation of a thin film of soap, soap film in the rising process followed by the photoelectric sensor system, according to the time difference calculation of flow and weight lifting control. The flowmeter has a simple structure, and can realize automatic control of various functions conveniently when the flow measurement is carried out.

【技术实现步骤摘要】
一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计
本技术涉及流量测定
，特别是指一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计。
技术介绍
电子皂膜流量计是在直读式玻璃管皂膜流量计上安装了成对光电传感器而形成的一种能够测量微小气体流量的装置，是利用皂膜与皂膜之间的体积对气体流量进行计量的容积式流量计，所测流量范围为12～60L/min。光电传感器的引入避免了人眼读数、手掐秒表计时的缺陷，提高了测量精度；同时，简化了操作步骤，提高了测量效率。广泛应用于教学科研、环境监测、理化分析等领域。电子皂膜流量计在使用前需要进行润湿，保证皂管内壁附着皂液，减小皂膜上升过程中的阻力，但是，随着皂膜的不断上升，一方面皂膜破裂形成的皂液沿皂管内壁流下，继续起到润滑作用；另一方面气体在经过皂管过程中会不断带走皂液，使皂管内壁干燥。两者中气体干燥作用强烈，因此，经过一段时间，皂膜呈现鼓肚、倾斜、弯曲等现象，测得的流量值偏小，这严重影响了流量测量的准确度。如果定时从皂管上部管口加入皂液，会导致皂管内壁液膜厚度不均，出现脉冲式流量测定值。为了获得均一的流量值，必须保证皂膜的均匀和润湿的均匀。皂膜均匀是指皂膜产生时间间隔相近，而目前全部是手捏产泡，无法保证时间的准确性；润湿均匀是指皂管内壁液膜厚度相近，定时加液带来的脉动也无法解决均匀性问题。这些过程导致的误差无法通过光电传感器的测量解决。同时，作为一种科研与工程检定工具，在数据采集、记录与分析、信息共享等方面也需要实现自动控制。因此，解决上述问题的关键是如何实现持续稳定产生皂膜和润湿皂管。本技术装置涉及一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计。该装置包括皂管、皂管支持系统、皂膜光电传感系统、液位调节系统、液位涨落系统、溢流液收集系统、皂液泵吸系统、皂液储存系统和皂管润湿系统；其中，皂管顶端开有出气口，底端开有皂管排液口，侧面开有进气口；皂管支持系统包括脚垫、基座、立柱、上支架、下支架和托架；皂膜光电传感系统包括光电传感器发射端一、光电传感器接收端一、光电传感器发射端二和光电传感器接收端二；立柱与基座相连，基座下部均匀分布四个脚垫，脚垫通过强力胶粘接在基座底部，上支架、下支架与托架分别采用带有竖缝的穿孔与立柱相连，上支架、下支架和托架能够上下滑动，上支架上装有光电传感器发射端一和光电传感器接收端一，下支架上装有光电传感器发射端二和光电传感器接收端二，光电传感器发射端一、光电传感器接收端一、光电传感器发射端二和光电传感器接收端二通过强力胶粘接在上支架和下支架上，托架中间开有圆孔，皂管底部细管插入圆孔，皂管上部粗大部分无法通过圆孔；液位调节系统由螺杆和螺杆轴承组成，螺杆轴承与基座相连，螺杆竖直插入螺杆轴承中，螺杆通过螺杆通孔与储液管底板相连，顺时针转动螺杆，储液管底板上升，逆时针转动螺杆，储液管底板下降；液位涨落系统包括连通软管、顶部插销、推拉杆、弹簧、电磁线圈、底部插销、重锤、储液管、溢流口、储液管排液口和储液管底板，连通软管两端分别连接皂管排液口与储液管排液口，推拉杆与重锤采用螺纹连接，推拉杆上部和下部均开有凹槽，用于插入顶部插销和底部插销，弹簧置于电磁线圈上端，弹簧上端和电磁线圈下端分别通过顶部插销与底部插销限制，不加电时，重锤自身重力压缩弹簧收缩；加电时，推拉杆通过顶部插销压缩弹簧，推拉杆与重锤一起下移，重锤浸入储液管皂液中，储液管底板上开有储液管底板开孔，储液管排液口穿过储液管底板开孔，储液管排液口外径与储液管底板开孔内径采用强力胶粘接，储液管底板与上部的储液管通过强力胶粘接，储液管侧面开有溢流口；溢流液收集系统包括溢流管、接液口和收集管，溢流管两端分别连接溢流口和接液口，收集管上端细长，下端粗短，在一侧开有接液口；皂液泵吸系统包括光电传感器发射端三、光电传感器接收端三、光电传感器发射端四、光电传感器接收端四、密封O形圈、微型水泵、排液口和排液管，微型水泵通过密封O形圈与收集管相连，光电传感器发射端三、光电传感器接收端三、光电传感器发射端四和光电传感器接收端四通过强力胶粘接在收集管外壁，且光电传感器发射端三和光电传感器接收端三在收集管两侧相对设置，光电传感器发射端四和光电传感器接收端四在收集管两侧相对设置，排液管两端分别连接排液口和进液口；皂液储存系统包括进液口、储液槽和托梁，储液槽侧面开有进液口，内部通过强力胶与底端开口的中空圆筒相粘接，托梁通过上端封闭的中空圆筒与储液槽相连，起到托举储液槽作用，同时便于安装；皂管润湿系统包括吸液口、导液管、导液口、吸液芯和分流体，吸液口一端伸至储液槽底端，一端开口于储液槽上端，导液管两端分别连接吸液口与导液口，吸液芯一部分插入导液管中，另一部分插入吸液口内；分流体包括润湿帽、润湿芯和润湿环，润湿帽上端为帽顶，侧面为帽壁，润湿芯上端为芯顶，侧面为芯壁，下端为芯底，润湿环置于芯底上方，润湿芯较薄，可以收缩，从润湿帽下方插入，芯顶穿过润湿帽的帽顶，悬挂在帽顶，吸液芯流下的皂液滴落在润湿环上，通过表面张力分散在芯底，再流到皂管内壁。其中，立柱为下端带外螺纹的碳钢或不锈钢圆棒，脚垫由橡胶或硅胶材料制成，重锤为聚四氟乙烯材料做成的圆柱体。推拉杆为碳钢或磁性不锈钢材料制成的钢性直杆。推拉杆长度、重锤直径与高度满足皂管液位上升至超过皂管进气口上沿。弹簧位于电磁线圈上方，电磁线圈加电后，弹簧压缩长度保证皂管内液位上升高度至皂管进气口上沿。溢流口的底端高出皂管进气口顶端的距离不超过3mm。收集管的内壁直径与储液槽的内径之比要小于十分之一，收集管的顶端要低于溢流口的底端，收集管内皂液满管时，微型水泵抽干收集管内皂液所需的时间要大于10秒，如果微型水泵流量过大，可以通过减小排液管直径增加阻力，从而延长时间。储液槽内水位要高于皂管的顶端，吸液芯要伸至储液槽的底端，吸液芯与润湿环要采用吸湿性强的棉质材料制作。采用该流量计进行测试的方法，具体步骤为：(一)调整储液管的高度，使溢流口的下端比皂管进气口的上端高出1～3mm，同时保证溢流口的下端高于收集管的顶端；向储液槽内注入皂液，皂液液位高于皂管的出气口，储液槽内的皂液通过吸液芯流至分流体的导液口处，将润湿芯从润湿帽底部压入，皂液不断滴落至润湿环某一点处，由于表面张力的作用，皂液扩展至润湿环全部及润湿芯的芯底表面，皂液通过芯底与皂管内壁不断下滑，形成均匀的润湿液膜；(二)电磁线圈上电前，重锤处于自然垂落状态，启动自动产泡程序，外部电信号给电磁线圈加电，重锤下降沉入皂液中，导致储液管与皂管内的液面上升，当液面超过进气口的上沿时，由于储液管侧面设有溢流口，多余的皂液会沿溢流管进入收集管，经过3秒的延时后，电磁线圈断电，重锤上升浮出液面，皂管内液位下降，当液位下降至进气口下沿时，在外部气体压力的作用下，皂膜从皂管内皂液表面层吹出，沿皂管内壁上升，经过光电传感器发射端二时，产生开始计时信号，皂膜在气体驱动下继续上升，上升到光电传感器发射端一时，计时结束，由于光电传感器发射端一与光电传感器发射端二间的体积已知，可以通过时间差计算出瞬时体积流量，皂膜继续上升，不断被从上面流下的皂液润湿，阻力保持恒定，速度均匀，最后经过出气口时破裂，破裂后的液体沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计，其特征在于：包括皂管(11)、皂管支持系统、皂膜光电传感系统、液位调节系统、液位涨落系统、溢流液收集系统、皂液泵吸系统、皂液储存系统和皂管润湿系统；其中，皂管(11)顶端开有出气口(10)，皂管(11)底端开有皂管排液口(14)，皂管(11)侧面开有进气口(12)；皂管支持系统包括脚垫(3)、基座(2)、立柱(1)、上支架(6)、下支架(9)和托架(13)；皂膜光电传感系统包括光电传感器发射端一(4)、光电传感器接收端一(5)、光电传感器发射端二(7)和光电传感器接收端二(8)；立柱(1)与基座(2)相连，基座(2)下部均匀分布四个脚垫(3)，脚垫(3)通过强力胶粘接在基座(2)底部，上支架(6)、下支架(9)与托架(13)分别采用带有竖缝的穿孔与立柱(1)相连，上支架(6)、下支架(9)和托架(13)能够上下滑动，光电传感器发射端一(4)和光电传感器接收端一(5)通过强力胶粘接在上支架(6)上，光电传感器发射端二(7)和光电传感器接收端二(8)通过强力胶粘接在下支架(9)上，托架(13)中间开有圆孔，皂管(11)底部细管插入该圆孔，皂管(11)上部粗大部分无法通过该圆孔；液位调节系统由螺杆(27)和螺杆轴承(29)组成，螺杆轴承(29)与基座(2)相连，螺杆(27)竖直插入螺杆轴承(29)中，螺杆(27)通过螺杆通孔(28)与储液管底板(24)相连，顺时针转动螺杆(27)，储液管底板(24)上升，逆时针转动螺杆(27)，储液管底板(24)下降；液位涨落系统包括连通软管(15)、顶部插销(16)、推拉杆(17)、弹簧(18)、电磁线圈(19)、底部插销(20)、重锤(21)、储液管(22)、溢流口(26)、储液管排液口(23)和储液管底板(24)，连通软管(15)两端分别连接皂管排液口(14)与储液管排液口(23)，推拉杆(17)与重锤(21)采用螺纹连接，推拉杆(17)上部和下部均开有凹槽，用于插入顶部插销(16)和底部插销(20)，弹簧(18)置于电磁线圈(19)上端，弹簧(18)上端和电磁线圈(19)下端分别通过顶部插销(16)与底部插销(20)限制，不加电时，重锤(21)自身重力压缩弹簧(18)收缩；加电时，推拉杆(17)通过顶部插销(16)压缩弹簧(18)，推拉杆(17)与重锤(21)一起下移，重锤(21)浸入储液管(22)皂液中，储液管底板(24)上开有储液管底板开孔(25)，储液管排液口(23)穿过储液管底板开孔(25)，储液管排液口(23)外径与储液管底板开孔(25)内径采用强力胶粘接，储液管底板(24)与上部的储液管(22)通过强力胶粘接，储液管(22)侧面开有溢流口(26)；溢流液收集系统包括溢流管(30)、接液口(31)和收集管(32)，溢流管(30)两端分别连接溢流口(26)和接液口(31)，收集管(32)上部直径小于收集管(32)下部直径，且收集管(32)上部长度大于收集管(32)下部长度，收集管(32)在一侧开有接液口(31)；皂液泵吸系统包括光电传感器发射端三(33)、光电传感器接收端三(34)、光电传感器发射端四(35)、光电传感器接收端四(36)、密封O形圈(37)、微型水泵(39)、排液口(38)和排液管(40)，微型水泵(39)通过密封O形圈(37)与收集管(32)相连，光电传感器发射端三(33)、光电传感器接收端三(34)、光电传感器发射端四(35)和光电传感器接收端四(36)通过强力胶粘接在收集管(32)外壁，且光电传感器发射端三(33)和光电传感器接收端三(34)在收集管(32)两侧相对设置，光电传感器发射端四(35)和光电传感器接收端四(36)在收集管(32)两侧相对设置，排液管(40)两端分别连接排液口(38)和进液口(41)；皂液储存系统包括进液口(41)、储液槽(42)和托梁(54)，储液槽(42)侧面开有进液口(41)，储液槽(42)内部通过强力胶与底端开口的中空圆筒(57)相粘接；托梁(54)通过上端封闭的中空圆筒(57)与储液槽(42)相连，起到托举储液槽(42)作用；皂管润湿系统包括吸液口(43)、导液管(44)、导液口(46)、吸液芯(47)和分流体(56)，吸液口(43)一端伸至储液槽(42)底端，一端开口于储液槽(42)上端，导液管(44)两端分别连接吸液口(43)与导液口(46)，吸液芯(47)一部分插入导液管(44)中，另一部分插入吸液口(43)内；分流体(56)包括润湿帽(45)、润湿芯(50)和润湿环(55)，润湿帽(45)上端为帽顶(48)，侧面为帽壁(49)，润湿芯(50)上端为芯顶(53)，侧面为芯壁(51)，下端为芯底(52)，润湿环(55)置于芯底(52)上方，润湿芯(50)从润湿帽(45)下方插入，芯顶(...

【技术特征摘要】
1.一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计，其特征在于：包括皂管(11)、皂管支持系统、皂膜光电传感系统、液位调节系统、液位涨落系统、溢流液收集系统、皂液泵吸系统、皂液储存系统和皂管润湿系统；其中，皂管(11)顶端开有出气口(10)，皂管(11)底端开有皂管排液口(14)，皂管(11)侧面开有进气口(12)；皂管支持系统包括脚垫(3)、基座(2)、立柱(1)、上支架(6)、下支架(9)和托架(13)；皂膜光电传感系统包括光电传感器发射端一(4)、光电传感器接收端一(5)、光电传感器发射端二(7)和光电传感器接收端二(8)；立柱(1)与基座(2)相连，基座(2)下部均匀分布四个脚垫(3)，脚垫(3)通过强力胶粘接在基座(2)底部，上支架(6)、下支架(9)与托架(13)分别采用带有竖缝的穿孔与立柱(1)相连，上支架(6)、下支架(9)和托架(13)能够上下滑动，光电传感器发射端一(4)和光电传感器接收端一(5)通过强力胶粘接在上支架(6)上，光电传感器发射端二(7)和光电传感器接收端二(8)通过强力胶粘接在下支架(9)上，托架(13)中间开有圆孔，皂管(11)底部细管插入该圆孔，皂管(11)上部粗大部分无法通过该圆孔；液位调节系统由螺杆(27)和螺杆轴承(29)组成，螺杆轴承(29)与基座(2)相连，螺杆(27)竖直插入螺杆轴承(29)中，螺杆(27)通过螺杆通孔(28)与储液管底板(24)相连，顺时针转动螺杆(27)，储液管底板(24)上升，逆时针转动螺杆(27)，储液管底板(24)下降；液位涨落系统包括连通软管(15)、顶部插销(16)、推拉杆(17)、弹簧(18)、电磁线圈(19)、底部插销(20)、重锤(21)、储液管(22)、溢流口(26)、储液管排液口(23)和储液管底板(24)，连通软管(15)两端分别连接皂管排液口(14)与储液管排液口(23)，推拉杆(17)与重锤(21)采用螺纹连接，推拉杆(17)上部和下部均开有凹槽，用于插入顶部插销(16)和底部插销(20)，弹簧(18)置于电磁线圈(19)上端，弹簧(18)上端和电磁线圈(19)下端分别通过顶部插销(16)与底部插销(20)限制，不加电时，重锤(21)自身重力压缩弹簧(18)收缩；加电时，推拉杆(17)通过顶部插销(16)压缩弹簧(18)，推拉杆(17)与重锤(21)一起下移，重锤(21)浸入储液管(22)皂液中，储液管底板(24)上开有储液管底板开孔(25)，储液管排液口(23)穿过储液管底板开孔(25)，储液管排液口(23)外径与储液管底板开孔(25)内径采用强力胶粘接，储液管底板(24)与上部的储液管(22)通过强力胶粘接，储液管(22)侧面开有溢流口(26)；溢流液收集系统包括溢流管(30)、接液口(31)和收集管(32)，溢流管(30)两端分别连接溢流口(26)和接液口(31)，收集管(32)上部直径小于收集管(32)下部直径，且收集管(32)上部长度大于收集管(32)下部长度，收集管(32)在一侧开有接液口(31)；皂液泵吸系统包括光电传感器发射端三(33)、光电传感器接收端三(34)、光电传感器发射端四(35)、光电传感器接收端四(36)、密封O形圈(37)、微型水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，刘祖煜，吴林倬，金占财，陆福禄，吴坤，孔吉海，朱金琪，王靖，张奕琛，李丞侃，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京,11