本發(fā)明屬于流量的計量及控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于對蒸汽流量進(jìn)行蒸發(fā)、計量及調(diào)節(jié)的裝置及其方法。

背景技術(shù)：

蒸汽流量的計量是化工領(lǐng)域一項關(guān)鍵的技術(shù)，目前主要采用渦街流量計或差壓流量計進(jìn)行蒸汽流量的計量。蒸發(fā)完成后，高溫蒸汽冷卻產(chǎn)生的沉積物會堵塞并腐蝕流量計，因此計量精度逐漸下降，容易造成流量計的失效。蒸汽流量計使用溫度一般在350℃以下，對蒸發(fā)溫度超過350℃的蒸汽不能計量，并且不適用于較小蒸汽流量的計量。另外，蒸汽流量計的主要用于蒸汽流量的計量，一般無蒸汽流量的控制功能，因此需要找到新的蒸汽流量的計量及控制方法。

文獻(xiàn)1，專利號為201410047972.6的中國專利，公開了一種多參數(shù)測量的蒸汽渦街流量計，旋渦發(fā)生體安裝在帶測量管表體的內(nèi)孔內(nèi)，在帶測量管表體的外側(cè)且位于旋渦發(fā)生體的正后面垂直開孔安裝所述的流量傳感器，在帶測量管表體的上方安裝有支撐筒柱，所述的支撐筒柱罩住流量傳感器，所述的流量積算儀安裝在支撐筒柱的上端端部。本發(fā)明可測量蒸汽的參數(shù)多，量程寬，測量蒸汽的精度高、壓力損失小，多種傳感器基于一體化的設(shè)計，流量計結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高、制造成本低、使用維護(hù)方便、產(chǎn)品壽命長等優(yōu)點，采用了耐高溫的流量傳感器和溫度傳感器，使得該多參數(shù)測量的蒸汽渦街流量計即可測量飽和蒸汽又可測量更高溫度的過熱蒸汽。

文獻(xiàn)2，專利號為03820649.8的中國專利涉及一種方法,其中利用阻流體(20)在流體中產(chǎn)生旋渦,并且確定產(chǎn)生旋渦的重復(fù)頻率。確定的重復(fù)頻率用于計算流動測量值(XV),其代表體積流量或流速。另外,在流動方向上相互分離的兩個測量點(M1,M2)記錄作用于流體的兩個壓力p1和p2。這些壓力中至少一個至少以重復(fù)頻率周期性改變。記錄的壓力p1和p2用于生成壓力測量值(Xp),其代表在一段平均時間周期上至少部分在流動方向上作用的平均動態(tài)壓力。壓力測量值(Xp)和流動測量值(XV)用于確定流體的質(zhì)量流量測量值(Xm)。

文獻(xiàn)3，專利號為200710133653.7的中國專利涉及一種流量計,具體為一種分體式渦街流量計。它由傳感器、調(diào)理電路模塊與數(shù)字信號處理模塊組成,三種傳感器及調(diào)理電路模塊置于高溫被測現(xiàn)場,而數(shù)字信號處理模塊處于常溫環(huán)境下,模塊之間通過屏蔽電纜連接,以差分信號的形式傳遞信號。它解決了現(xiàn)有技術(shù)不能應(yīng)用于高溫環(huán)境的技術(shù)問題,可以應(yīng)用于高溫環(huán)境及需要分體式儀表的特殊場合,具有良好的抗干擾能力和可靠性。

文獻(xiàn)4，專利號為201320110735.0的中國專利涉及一種適用于工業(yè)自動化儀表領(lǐng)域的流量測量儀，尤其是涉及一種蒸汽流量計，它包括內(nèi)錐裝置，內(nèi)錐裝置上依次配合有冷凝器、差變組件和壓變組件，內(nèi)錐裝置是由測量管、測量管內(nèi)的支架、支架上配合的V形內(nèi)錐體組成；本實用新型結(jié)構(gòu)獨特、方便用戶安裝、對蒸汽流量測量精確高、現(xiàn)場能顯示多種參數(shù)、并有485通訊接口、便于用戶傳輸、采集及管理。

文獻(xiàn)5，專利號為200910011212.9的中國專利涉及稠油熱采蒸汽驅(qū)注汽井高溫高壓飽和蒸汽單井計量用的稠油熱采井飽和蒸汽流量計量方法，是通過稠油熱采井飽和蒸汽流量計實現(xiàn)的，該流量計由壓力傳感器、顯示器、差壓變速器、V型錐體，溫度傳感器組成：壓力傳感器與計量管線螺紋連接，顯示器與壓力傳感器、差壓變送器、溫度傳感器螺紋，V型錐體與差壓變送器焊接連接；該方法是將稠油熱采井飽和蒸汽流量計與管匯及注汽井螺紋連接，當(dāng)蒸汽經(jīng)過該流量計時在V型錐體兩端產(chǎn)生差壓，實現(xiàn)了對飽和蒸汽流速的精確測量，用差壓變速器將流速轉(zhuǎn)換成流量信號送入計算系統(tǒng)并隨時顯示蒸汽單井計量。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中不能計量單井流量的問題。本發(fā)明可用于稠油熱采蒸汽驅(qū)注汽井高溫高壓飽和蒸汽單井計量中。

文獻(xiàn)6，專利號為200820068517.4公開了一種一體化差壓式蒸汽流量計，包括節(jié)流裝置，節(jié)流裝置中的法蘭盤安裝在測量管上，測量管內(nèi)設(shè)有孔板，分別置于孔板兩側(cè)的取壓管伸入到平衡容器的高壓容室和低壓容室中，平衡容器通過引壓管與三閥組連接，三閥組與差壓儀表連接。引壓管、三閥組和差壓儀表的壓力容室部分在平衡容器的液面之下，并有向下的傾角。本實用新型中節(jié)流裝置、取壓管、平衡容器和差壓儀表等設(shè)備為一體化結(jié)構(gòu)，減少了現(xiàn)場加工制作的工作量，方便現(xiàn)場安裝，提高了工作效率，降低現(xiàn)場安裝人員的技能；一體化后，保證了裝置的可靠性，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量

文獻(xiàn)7，專利號為201220685281.5的中國專利公開了一種智能測量蒸汽流量的差壓式流量計和測壓裝置，其包括節(jié)流件、導(dǎo)壓管、其還包括差壓變送器或智能流量積算儀，所述的差壓變送器或智能流量積算儀通過導(dǎo)壓管分別與節(jié)流件的正負(fù)壓室連接，其中與正壓室連接的導(dǎo)壓管為正壓室導(dǎo)管，與負(fù)壓室連接的導(dǎo)壓為負(fù)壓室導(dǎo)管，所述的正壓室導(dǎo)管和負(fù)壓室導(dǎo)管上各設(shè)有一組以上螺旋管，所述的螺旋管直徑為1mm～40mm，螺旋管與水平面夾角為0～45℃，所述的正壓室導(dǎo)管和負(fù)壓室導(dǎo)管上還分別設(shè)有一個開關(guān)閥或設(shè)有一個三閥組同時連接正壓室導(dǎo)管和負(fù)壓室導(dǎo)管，所述的正壓室導(dǎo)管上螺旋管和差壓變送器或智能流量積算儀連接的管道還設(shè)有壓力傳感器。本實用新型無需防凍液填充導(dǎo)壓管，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。

文獻(xiàn)8，專利號為201320155941.3的中國專利公開了一種冷凝稱重法蒸汽流量計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括穩(wěn)壓罐、溫度變送器、壓力變送器、流量計、手動球閥、氣動球閥、氣動蝶閥、氣動調(diào)節(jié)閥、自力式調(diào)節(jié)閥、夾表器、電子秤、冷凝器、冷卻塔、水泵，各部件通過管線連接。汽源通過穩(wěn)壓罐后，調(diào)壓進(jìn)入檢定管線，通過被檢流量計，進(jìn)入冷凝器，把通過被檢定蒸汽流量計的蒸汽進(jìn)行全部冷凝，并對冷凝水進(jìn)行稱重計量，稱重的冷凝水質(zhì)量與通過蒸汽流量計的蒸汽質(zhì)量進(jìn)行比較，完成對蒸汽流量計的檢定，提高了自動化程度，溫度、壓力可控，可檢定多種口徑流量計，計量準(zhǔn)確度可靠，檢定效率高，為國家節(jié)能降耗發(fā)揮一定作用。

文獻(xiàn)9，1983年03期刊發(fā)表了廣州氮肥廠研制成功一種蒸汽流量標(biāo)定裝置，可對工業(yè)用蒸汽流量計進(jìn)行校驗標(biāo)定。它采用實物計時稱重法，先將蒸汽冷凝成水，再對水稱重以確定蒸汽流量。該裝置由蒸汽源、冷凝器、計時器、稱量器具和各種監(jiān)測儀器組成。投資少、能耗低，累積流更多還原。

文獻(xiàn)10，2009年02期期刊公開了蒸汽實流檢定渦街流量計的不確定度分析，渦街流量計被大量、廣泛地應(yīng)用于蒸汽流量的計量，對渦街流量計的檢定目前主要采用以空氣代替蒸汽作為檢定介質(zhì)進(jìn)行檢定，不可避免地對檢定結(jié)果有一定的影響。文章基于冷凝稱重法蒸汽流量檢定裝置對渦街流量計進(jìn)行檢定，并對結(jié)果進(jìn)行分析，給出了在蒸汽實流標(biāo)定下的不確定度評定方法及結(jié)果。

文獻(xiàn)11，專利號為201210564802.6的中國專利公開了一種用于動態(tài)氣體流量分析的失重法氣體流量檢測方法。它采用下列檢測步驟：建立電子天平與電腦的動態(tài)連接，啟動氣體發(fā)生器和開始計時與稱量，計算單位時間的氣體體積流量，獲取流量-時間曲線圖，檢測數(shù)據(jù)處理與分析。它利用電子天平與電腦的動態(tài)連接，實時檢測氣體發(fā)生器的氣體質(zhì)量流量，利用電腦的稱量軟件完成相應(yīng)檢測過程，包括：天平選型與配置，體積流量的換算，檢測時長的設(shè)定，流量-時間曲線圖的繪制、數(shù)據(jù)處理與分析。它廣泛適用于各類中小型氣體發(fā)生器的氣體流量檢測，也可以用于質(zhì)量與時間對應(yīng)變化的氣體流量動態(tài)檢測。本發(fā)明具有操作簡單、檢測安全，以及檢測精度高和現(xiàn)場適應(yīng)性好的優(yōu)點。

文獻(xiàn)12，專利號為201110147057.0的中國專利公開了一種基于稱重法的質(zhì)量流量計，包括容器，容器的上部設(shè)有進(jìn)水口，下部設(shè)有出水口，容器的底部設(shè)有稱重傳感器，容器內(nèi)進(jìn)水口的下方設(shè)有導(dǎo)流與抗沖擊裝置?？梢詼p小流量動態(tài)測量時，液體沖擊力對稱重傳感器造成的測量誤差，并可通過此裝置過濾水中的較大雜質(zhì)，解決管道堵塞與水流循環(huán)系統(tǒng)不暢的難題。

文獻(xiàn)13，專利號為US20060464514的美國專利公開了A fabric treatment appliance comprises a steam generator having a chamber configured to hold water，a supply conduit configured to transport water to the steam generator chamber，a weight sensor outputting a signal responsive to the weight of the steam generator， and a controller coupled to the weight sensor and configured to control a flow of water through the supply conduit based on the signal from the weight sensor. The disclosure provides methods of water supply control that can employ the weight sensor.

文獻(xiàn)14，專利號為200510131200.1的中國專利公開了一種失重流量計與失重法流量控制器。它解決了現(xiàn)有工業(yè)自動化生產(chǎn)中所用流量檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，易損耗等問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，具有防腐能力，測量精確，控制方式靈活等優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)為：一種失重法流量計與失重法流量控制器，它有電源，還包括傳感器，傳感器將測量所得的重量值信號經(jīng)放大器和數(shù)字化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送入微處理器；微處理器對信號進(jìn)行處理后輸出；該控制信號還可以通過接口電路與上位機(jī)通訊，將重量和流量值傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上，便于上位機(jī)的監(jiān)控管理，測得的重量值同時送入存儲器中，便于日后的工藝查詢；重量和流量值可通過顯示器顯示，微處理器還通過按鍵裝置設(shè)置參數(shù)。

文獻(xiàn)15，專利號為201010120967.5的中國專利公開了一種高粘性流體的動態(tài)稱重系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)的秤體輸出端同時與重量顯示儀及稱重控制器相連接，該稱重控制器的輸出控制端通過變頻器與高粘性流體桶泵相連接，該高粘性流體桶泵通過插入到高粘性流體料桶中的泵桿將高粘性流體泵入秤體；該方法使用高粘性流體桶泵將高粘性流體泵取到秤體內(nèi)，秤體將稱重信號反饋給稱重控制器中，稱重控制器根據(jù)控制參數(shù)采用動態(tài)差值補(bǔ)償法和測定最小流量法并通過變頻器控制高粘性流體桶泵的泵速。本發(fā)明設(shè)計合理，實現(xiàn)了對高粘性流體的動態(tài)精確稱重功能，保證了稱重精度和稱重速度，滿足了對高粘性流體的動態(tài)精確稱重的要求，同時具有使用方便、適用范圍廣泛的特點。

文獻(xiàn)16，專利號為CN 200710147395的中國專利公開了一種檢測控制精度高，可用于強(qiáng)腐蝕液體的流量控制器。采用稱重與失重兩種方式測量流量。輸出采取步進(jìn)式電動執(zhí)行器控制流量的方法來實現(xiàn)液體流量的連續(xù)穩(wěn)定控制，流量無脈動成分。運(yùn)用失重自修正算法進(jìn)行跟蹤曲線修正，可實現(xiàn)流量累積誤差趨近于零。本發(fā)明主要由緩沖桶，稱重桶，進(jìn)、放液電磁閥和稱重顯示器，智能控制器及步進(jìn)式電動執(zhí)行器閥組成。稱重桶加液位時是由緩沖桶放液完成的。稱重桶液位上升時電動執(zhí)行器閥出口流量增加，步進(jìn)電動執(zhí)行器閥要逐步回關(guān)。當(dāng)稱重桶液位下降時，閥逐步打開，以保持流量不變。周而復(fù)始。步進(jìn)電動執(zhí)行器閥回關(guān)速率和打開速率與稱重桶液體重量上升速率和下降速率平根正好相等，使流量控制成一條平穩(wěn)的直線。

文獻(xiàn)1～7對蒸汽流量的計量方式進(jìn)行了描述，主要有渦街和差壓兩種類型的蒸汽流量計，用于大流量蒸汽的計量，并且無蒸汽流量控制的功能。

文獻(xiàn)8、9、10利用稱重法對冷凝后的蒸汽進(jìn)行稱重，用于對蒸汽流量計準(zhǔn)確度的標(biāo)定，不能作為蒸汽流量計，只能作為蒸汽流量計的標(biāo)定裝置。文獻(xiàn)11利用稱重法對氣體流量進(jìn)行計量，但是無加熱系統(tǒng)，并且無自動控制的功能，不適合蒸汽流量的自動控制。文獻(xiàn)12、13利用稱重法對水等液體的流量進(jìn)行計量或控制，但是該系統(tǒng)處于開放的環(huán)境中，并且無蒸汽流量控制的功能。文獻(xiàn)14、15、16 利用稱重法對強(qiáng)腐蝕液體、高粘性流體的流量進(jìn)行計量，并且具有流量的自動控制功能，但是該系統(tǒng)處于開放的環(huán)境中，不適合高溫蒸汽的流量計量及控制。

綜上說述，所以上述文獻(xiàn)研究目的與方案不相同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有蒸汽流量計存在的可靠性差、使用溫度低、不適用于較小蒸汽流量的計量及無法進(jìn)行流量控制，目的在于提供一種基于對蒸汽流量進(jìn)行蒸發(fā)、計量及調(diào)節(jié)的裝置及其方法，通過天平稱重法對蒸汽流量進(jìn)行計量，通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)容器加熱箱溫度對蒸汽流量進(jìn)行控制，具有可靠性好、使用溫度高、適用于較小蒸汽流量的計量、能夠?qū)φ羝髁窟M(jìn)行控制及裝置結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，能夠為現(xiàn)有的蒸汽流量計形成有效的補(bǔ)充，解決現(xiàn)有蒸汽流量計存在的可靠性差、使用溫度低、不適用于較小蒸汽流量的計量及無法進(jìn)行流量控制的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：基于對蒸汽流量進(jìn)行蒸發(fā)、計量及調(diào)節(jié)的裝置，包括內(nèi)部中空的加熱箱，所述加熱箱中設(shè)置有蒸發(fā)容器，加熱箱上安裝有稱重器和顯示系統(tǒng)，且稱重器同時與蒸發(fā)容器和顯示系統(tǒng)連接，蒸發(fā)容器連接有蒸汽管道，蒸汽管道的一端與蒸發(fā)容器內(nèi)部連通，并且蒸汽管道上設(shè)置有截止閥，且截止閥能夠切斷對應(yīng)的蒸汽管道。蒸發(fā)容器的容積根據(jù)蒸發(fā)物質(zhì)的重量確定，采用316或耐腐蝕性更好的材質(zhì)，密封利用金屬密封圈密封?，F(xiàn)有技術(shù)存在利用天平稱重法進(jìn)行流量計量的方法，但是不適用于蒸汽流量的計量，并且無流量控制的功能。本專利通過天平下稱法對蒸發(fā)容器進(jìn)行稱重，通過計算單位時間內(nèi)的失重得到蒸汽的蒸汽流量。通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)容器加熱箱的溫度使蒸汽流量接近計劃控制流量，達(dá)到蒸汽流量的計量及控制的目的。這種控制方法的傳感器為電子天平，不與蒸汽直接接觸，蒸汽不會對電子天平產(chǎn)生腐蝕進(jìn)而影響精度，因此不存在控制精度下降的問題，穩(wěn)定性高。稱重天平在蒸發(fā)容器加熱箱外，通過一根金屬絲與蒸發(fā)容器連接，不受蒸發(fā)溫度的影響，因此蒸發(fā)溫度更高。該方法利用天平下稱法對蒸發(fā)罐進(jìn)行稱重，不用對整個加熱系統(tǒng)稱重，管道連接利用波紋軟管，降低了連接管道應(yīng)力變化對測量結(jié)果準(zhǔn)確度的影響，能夠滿足小流量計量的精度要求。

稱重器為電子天平。在蒸發(fā)過程中，電子天平能夠?qū)⒄舭l(fā)容器的重量變化輸出至顯示系統(tǒng)，電子天平具有下部稱量吊鉤，量程應(yīng)該大于蒸發(fā)容器及蒸發(fā)物質(zhì)的重量總和。天平需具有數(shù)據(jù)接口，能夠?qū)⒅亓繑?shù)據(jù)輸入至顯示系統(tǒng)。

蒸汽管道為波紋管和金屬硬管，波紋管與蒸發(fā)容器內(nèi)部連通，波紋管遠(yuǎn)離蒸發(fā)容器的一端與金屬硬管連通，截止閥安裝在金屬硬管上。測量誤差主要來自于蒸發(fā)過程中連接管道的應(yīng)力變化，蒸發(fā)罐與蒸汽管道之間用波紋軟管連接，波紋軟管的內(nèi)部應(yīng)力本來很小，由于蒸發(fā)罐位置波動而導(dǎo)致的波紋軟管應(yīng)力變化更小，因此即使有波紋軟管存在也能夠?qū)φ舭l(fā)罐的重量變化進(jìn)行準(zhǔn)確稱量。為了防止蒸汽腐蝕波紋軟管引起蒸汽泄漏，波紋軟管定期更換。

基于對蒸汽流量進(jìn)行蒸發(fā)、計量及調(diào)節(jié)的方法，將稱量后蒸發(fā)物質(zhì)放置在蒸發(fā)容器中并進(jìn)行密封，將蒸發(fā)容器放置在加熱箱內(nèi)，稱重器安裝在加熱箱頂部，蒸發(fā)容器通過金屬絲與稱重器下部吊鉤相連從而使蒸發(fā)容器懸空，蒸發(fā)容器通過波紋管與金屬硬管連接，稱重器的量程大于蒸發(fā)容器及蒸發(fā)物質(zhì)的重量總和，使用保護(hù)氣對蒸發(fā)容器排空后，開啟顯示系統(tǒng)，根據(jù)實際需要通過顯示系統(tǒng)設(shè)置讀取稱重器顯示數(shù)值的時間間隔dt，dm為dt內(nèi)稱重器顯示數(shù)值的差值，顯示系統(tǒng)可以顯示dm/dt的數(shù)值即蒸汽流量。啟動加熱箱對蒸發(fā)容器、蒸汽管道進(jìn)行加熱，根據(jù)蒸發(fā)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)定加熱箱溫度，在初始階段，蒸汽流量達(dá)不到計劃控制流量，隨著蒸發(fā)物質(zhì)溫度的升高，蒸汽流量逐漸增加，當(dāng)蒸發(fā)物質(zhì)的流量即將達(dá)到計劃控制流量時，利用手動方式調(diào)節(jié)加熱箱的溫度進(jìn)行流量的控制，若蒸汽流量明顯低于計劃控制流量，則調(diào)高加熱箱溫度，直至蒸汽流量接近計劃控制流量，若蒸汽流量明顯高于計劃控制流量，則調(diào)低加熱箱溫度，直至蒸汽流量接近計劃控制流量，蒸發(fā)過程達(dá)到預(yù)定時間或蒸發(fā)物質(zhì)基本蒸發(fā)完畢后，將加熱容器前后端截止閥關(guān)閉，關(guān)掉加熱系統(tǒng)，進(jìn)行冷卻。通過電子天平下稱法對蒸發(fā)容器進(jìn)行稱重，通過計算單位時間內(nèi)的失重得到蒸汽的蒸汽流量。通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)容器加熱箱的溫度使蒸汽流量接近計劃控制流量，達(dá)到蒸汽流量的計量及控制的目的。這種控制方法的傳感器為電子天平，不與蒸汽直接接觸，蒸汽不會對電子天平產(chǎn)生腐蝕進(jìn)而影響精度，因此不存在控制精度下降的問題，穩(wěn)定性高。稱重的電子天平在蒸發(fā)容器加熱箱外，通過一根金屬絲與蒸發(fā)容器連接，不受蒸發(fā)溫度的影響，因此蒸發(fā)溫度更高。該方法利用天平下稱法對蒸發(fā)罐進(jìn)行稱重，管道連接利用波紋軟管，降低了連接管道應(yīng)力變化對測量結(jié)果準(zhǔn)確度的影響，能夠滿足小流量計量的精度要求。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

（1）通過對蒸發(fā)過程中的蒸發(fā)罐進(jìn)行稱重并計算單位時間內(nèi)的失重得到蒸汽的蒸汽流量，該方法不受蒸汽冷卻后堵塞或腐蝕流量計的影響，穩(wěn)定可靠；

（2）該裝置的使用溫度高，能夠?qū)崿F(xiàn)對800℃蒸汽的流量進(jìn)行計量及控制；

（3）該裝置利用天平下稱法只對蒸發(fā)罐進(jìn)行稱重，管道連接利用金屬波紋軟管，降低了連接管道應(yīng)力變化對測量結(jié)果準(zhǔn)確度的影響，適用于較小蒸汽流量的計量；

（4）該裝置通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)容器加熱箱的溫度從而控制蒸汽的蒸汽流量，能實現(xiàn)蒸汽流量的控制。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例1的流量調(diào)節(jié)實驗結(jié)果示意圖；

圖3為實施例2的流量調(diào)節(jié)實驗結(jié)果示意圖

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-加熱箱，2-蒸發(fā)容器，3-截止閥，4-波紋管，5-顯示系統(tǒng)，6-電子天平，7-金屬硬管。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

如圖1、圖2所示，對NbCl₅蒸汽流量的蒸發(fā)、計量及調(diào)節(jié)，將200g的NbCl₅粉末裝入蒸發(fā)容器2內(nèi)，然后將蒸發(fā)容器2密封后放置在電子天平6上進(jìn)行稱重，總重量為9830.91g。將密封后的蒸發(fā)容器2安裝在加熱箱1內(nèi)，電子天平顯示重量為9847.83g。使用保護(hù)氣對蒸發(fā)容器排空后，開啟顯示系統(tǒng)5對流量值進(jìn)行顯示，蒸汽流量dm/dt時間間隔為5s，NbCl₅流量計劃控制為0.10g/s。啟動加熱箱對蒸發(fā)容器、蒸汽管道進(jìn)行加熱，安裝有蒸發(fā)容器的加熱箱的溫度設(shè)定在270℃，安裝有蒸汽管道的加熱箱的溫度設(shè)定在270℃。蒸發(fā)過程中蒸發(fā)容器的重量變化及蒸汽流量如圖2所示，在初始階段，蒸汽流量達(dá)不到設(shè)定流量，隨著蒸發(fā)物質(zhì)溫度的升高，蒸汽流量逐漸增加，當(dāng)NbCl₅流量達(dá)到0.10g/s時，利用手動方式調(diào)節(jié)加熱箱的溫度進(jìn)行NbCl₅流量的控制。當(dāng)蒸汽流量明顯低于0.10g/s，適當(dāng)調(diào)高加熱箱的溫度，直至蒸汽流量接近0.10g/s。當(dāng)蒸汽流量明顯高于0.10g/s，適當(dāng)降低加熱箱的溫度，直至蒸汽流量接近0.10g/s。蒸發(fā)一段時間后，NbCl₅基本用盡，NbCl₅流量降低，將加熱容器前后端截止閥關(guān)閉，停止對蒸發(fā)容器及蒸汽管道加熱。最后天平的顯示重量為9672.36g，整個蒸發(fā)過程中在線稱量的失重為175.52g。完全冷卻后，將蒸發(fā)容器拆卸，然后放置在天平上進(jìn)行稱重，總重量為9657.52g，整個蒸發(fā)過程中NbCl₅的實際失重為173.39g，與在線稱量的失重基本一致，說明通過在線稱重法獲得的蒸汽流量是準(zhǔn)確的。從圖2中看出，在NbCl₅蒸汽流量的手動控制過程中，蒸汽流量有一定程度的波動，但是流量波動范圍可控，說利用此裝置可以進(jìn)行NbCl₅流量的控制。

實施例2：

如圖1、圖3所示，對TiCl₄蒸汽流量的蒸發(fā)、計量及調(diào)節(jié)，將500g的TiCl₄裝入蒸發(fā)容器內(nèi)，然后將蒸發(fā)容器密封后放置在電子天平上進(jìn)行稱重，總重量為10130.42g。將密封后的蒸發(fā)容器安裝在加熱箱內(nèi)，電子天平顯示重量為10146.03g。使用保護(hù)氣對蒸發(fā)容器排空后，開啟顯示系統(tǒng)5對流量值進(jìn)行顯示，蒸汽流量dm/dt時間間隔為10s，TiCl₄流量計劃控制為0.15g/s。啟動加熱箱對蒸發(fā)容器、蒸汽管道進(jìn)行加熱，蒸發(fā)容器加熱箱的溫度設(shè)定在160℃，蒸汽管道加熱箱的溫度設(shè)定在160℃。蒸發(fā)過程中蒸發(fā)容器的重量變化及蒸汽流量如圖3所示，在初始階段，蒸汽流量達(dá)不到設(shè)定流量，隨著蒸發(fā)物質(zhì)溫度的升高，蒸汽流量逐漸增加，當(dāng)TiCl₄流量即將達(dá)到0.15g/s時，利用手動調(diào)節(jié)蒸發(fā)容器加熱箱的溫度進(jìn)行TiCl₄流量的控制。如果蒸汽流量明顯低于0.15g/s，適當(dāng)調(diào)高加熱箱溫度，直至蒸汽流量接近0.15g/s。如果蒸汽流量明顯高于0.15g/s，適當(dāng)調(diào)低加熱箱溫度，直至蒸汽流量接近0.15g/s。蒸發(fā)60min后，將加熱容器前后端截止閥關(guān)閉，關(guān)掉加熱系統(tǒng)，進(jìn)行冷卻。此時天平的顯示重量為9787.44g，整個蒸發(fā)過程中在線稱量的失重為358.59g。完全冷卻后，將蒸發(fā)容器拆卸，然后放置在天平上進(jìn)行稱重，總重量為9768.28g，整個蒸發(fā)過程中TiCl₄的實際失重為362.14g，與在線稱量的失重基本一致，說明通過在線稱重法獲得的蒸汽流量是準(zhǔn)確的。從圖3中看出，在TiCl₄蒸汽流量的手動控制過程中，蒸汽流量有一定程度的波動，但是流量波動范圍可控，說利用此裝置可以進(jìn)行TiCl₄流量的控制。

通過天平稱重法對蒸汽流量進(jìn)行計量，利用調(diào)節(jié)蒸發(fā)容器加熱箱的溫度對蒸汽流量進(jìn)行控制，具有可靠性好、使用溫度高、適用于較小蒸汽流量的計量、能夠?qū)φ羝髁窟M(jìn)行控制及裝置結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，主要適用于對蒸汽流量控制精度及自動化程度要求不高，同時不需要蒸汽流量變化能夠快速響應(yīng)，只需要具有流量計量及控制功能的場所。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。