專利名稱：智能容積式流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量計，特別涉及一種應(yīng)用于實驗研究中需要準(zhǔn)確 測量液體平均體積流量等場所的智能容積式流量計。
技術(shù)背景在科研院所、大專院校的各類實驗研究中，經(jīng)常需要測量液體的流 量，尤其是研究液體的流動與換熱時，希望能夠準(zhǔn)確測量液體的流量。目前市場上有各種類型的流量計，如轉(zhuǎn)子流量計、渦輪流,量計、電 磁流量計等，這些流量計的共同特點是難以在全量程范圍內(nèi)獲得足夠的 測試精度，只能用幾個不同量程的流量計配合使用。轉(zhuǎn)子流量計往往需 要人工讀數(shù)，渦輪流量計、電磁流量計在安裝時需要足夠的直管段，且 采集的信號易受干擾。所以在實驗中往往用稱重法測試液體流量，費時發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種既可以達(dá)到稱重法的精度，又可以實現(xiàn) 計算機自動采集實驗數(shù)據(jù)的智能容積式流量計。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是包括上端開設(shè)有進液 口的集液箱以及與集液箱連為一體的連通管和下液管，其特點是，集液 箱底部與連通管和下液管相連，集液箱的進液口上設(shè)置有噴嘴，下液管 上安裝有電磁閥，連通管內(nèi)設(shè)置有浮子，連通管的外側(cè)還套裝有測試管， 在側(cè)試管上對稱開設(shè)若干組測試孔，測試孔內(nèi)布置有由發(fā)光二極管和接
收二極管組成的傳感器。本發(fā)明的集液箱上端的側(cè)面還設(shè)置有溢流管；連通管由透明材料制 成；測試管由不透明材料制成；浮子的密度小于被測液體，浮子的外徑 小于連通管的內(nèi)徑，在浮子的下端還設(shè)置有均流網(wǎng)；由發(fā)光二極管和接 收二極管組成的傳感器還通過數(shù)據(jù)采集卡與計算機相連；電磁閥通過采 集卡與計算機相連。本發(fā)明測試時關(guān)閉集液箱底部相連的電磁閥，集液箱內(nèi)液位上升， 與集液箱相連的連通管內(nèi)液位同步上升，帶動浮子上升。在連通管外設(shè) 定有由發(fā)光二極管和接收二極管組成的傳感器，測試浮子通過兩測點之 間的時間，用兩測點之間的體積除以通過時間，即獲得該時間內(nèi)的平均 體積流量。有但測試精度高，而且流量范圍的適應(yīng)性好。


圖l是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的采集卡工作原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。參見圖1， 2，本發(fā)明包括上端開設(shè)有進液口的集液箱h集液箱1 底部與連通管7和下液管12相連，集液箱1上端的側(cè)面還設(shè)置有溢流管 10，集液箱l的進液口上設(shè)置有噴嘴2，下液管12上安裝有電磁閥11， 電磁閥11通過采集卡14與計算機15相連，連通管7內(nèi)設(shè)置有浮子8， 浮子8的密度小于被測液體，浮子8的外徑小于連通管7的內(nèi)徑，在浮 子8的下端還設(shè)置有均流網(wǎng)9，連通管7的外側(cè)還套裝有測試管3，連通 管7由透明材料制成，觀U試管3由不透明材料制成，在側(cè)試管3上對稱
開設(shè)若干組測試孔4，測試孔4內(nèi)布置有由發(fā)光二極管5和接收二極管6 組成的傳感器13，發(fā)光二極管5和接收二極管6組成的傳感器13還通過 數(shù)據(jù)采集卡14與計算機15相連。使用時被測液體通過噴嘴2流入集液箱1的，以避免直接沖入造成 液面劇烈波動。開始測試時，計算機15發(fā)出指令關(guān)閉電磁閥11，液位上 升帶動浮子8上升，連通管7底部設(shè)有均流網(wǎng)9，防止集液箱1的液面波 動引起浮子跳動，同時起托架的作用。連通管7外套的測試管3上開設(shè) 幾對測試孔4，每對測試孔4內(nèi)分別安裝有由發(fā)光二極管5和接收二極管 6組成的傳感器13，接收二極管6通過透明的連通管7能接收到發(fā)光二 極管5發(fā)出的直射光，浮子8通過時則接收不到。集液箱1的上部高于 最高測試點處設(shè)有溢流管10，防止電磁閥11發(fā)生故障造成液體溢出。測 試流量時，操作計算機15發(fā)出測試信號，通過采集卡14上的繼電器發(fā) 出指令，關(guān)閉電磁閥ll，液位上升帶動浮子8上升，浮子8通過測點擋 住發(fā)光二極管5發(fā)出的光時，接收二極管6感受到光強的變化發(fā)出脈沖 信號，采集卡14通過計算機15記錄時間，浮子8離開測點時，接收二 極管6以同樣的方式記錄時間，用兩測點之間的體積除以通過時間，即 獲得該時間內(nèi)的平均體積流量。操作人員操作計算機發(fā)出停止測試信號， 或液位到達(dá)最高測試點計算機自動發(fā)出停止測試信號，采集卡通過繼電 器發(fā)出指令，打開電磁閥，同時計算機顯示測試結(jié)果。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點或優(yōu)點1、 測試精度高。本發(fā)明的測試精度與稱重法相當(dāng)，受外界因素的影 響少，在全量程范圍內(nèi)都可以達(dá)到同樣的測試精度。2、 流量范圍的適應(yīng)性好。測試大流量時，可以測到最高測點處，測
試小流量時，可以用最低處的兩個測點。3、 測量結(jié)果可以互相驗證。本發(fā)明測試一段時間內(nèi)的平均體積流量， 如果被測流量恒定，任何兩個測點所算的平均流量是相等的。4、 實現(xiàn)計算機自動采集實驗數(shù)據(jù)。只需要發(fā)出采集信號，流量計就 可以自動完成測試任務(wù)。
權(quán)利要求
1、智能容積式流量計，包括上端開設(shè)有進液口的集液箱[1]以及與集液箱[1]連為一體的連通管[7]和下液管[12]，其特征在于集液箱[1]底部與連通管[7]和下液管[12]相連，集液箱[1]的進液口上設(shè)置有噴嘴[2]，下液管[12]上安裝有電磁閥[11]，連通管[7]內(nèi)設(shè)置有浮子[8]，連通管[7]的外側(cè)還套裝有測試管[3]，在側(cè)試管[3]上對稱開設(shè)若干組測試孔[4]，測試孔[4]內(nèi)布置有由發(fā)光二極管[5]和接收二極管[6]組成的傳感器[13]。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能容積式流量計，其特征在于所說的 集液箱[1]上端的側(cè)面還設(shè)置有溢流管[10]。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能容積式流量計，其特征在于所說的 連通管[7]由透明材料制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能容積式流量計，其特征在于所說的 測試管[3]由不透明材料制成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能容積式流量計，其特征在于所說的浮子[8]的密度小于被測液體，浮子[8]的外徑小于連通管[7]的內(nèi)徑，在浮 子[8]的下端還設(shè)置有均流網(wǎng)[9]。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能容積式流量計，其特征在于所說的 由發(fā)光二極管[5]和接收二極管[6]組成的傳感器[13]還通過數(shù)據(jù)采集卡[14] 與計算機[15]相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能容積式流量計，其特征在于所說的 電磁閥[11]通過采集卡[14]與計算機[15]相連。
全文摘要
智能容積式流量計，包括集液箱以及與集液箱連為一體的連通管和下液管，集液箱的進液口上設(shè)置有噴嘴，下液管上安裝有電磁閥，連通管內(nèi)設(shè)置有浮子，連通管的外側(cè)還套裝有測試管，在側(cè)試管上對稱開設(shè)若干組測試孔，測試孔內(nèi)布置有由發(fā)光二極管和接收二極管組成的傳感器。本發(fā)明將被測液體引入集液箱內(nèi)，測試時關(guān)閉集液箱底部的電磁閥，集液箱內(nèi)液位上升，與集液箱相連的連通管內(nèi)液位同步上升，帶動浮子上升。在連通管外設(shè)有測試點，浮子通過時擋住發(fā)光二極管發(fā)出的直射光，記錄時間；浮子離開時，記錄時間，用兩測點之間的體積除以通過時間，即獲得該時間內(nèi)的平均體積流量。該方法測試精度高，流量范圍的適應(yīng)性好。
文檔編號G01F13/00GK101162166SQ200710019010
公開日2008年4月16日 申請日期2007年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
發(fā)明者何雅玲, 張定才, 陶文銓 申請人:西安交通大學(xué)