[发明专利]一种精密微小液体流量计

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种精密微小液体流量计。

背景技术

柴（汽）油发动机喷油器试验台、喷油泵试验台中，需要一种精密微小液体流量计以计量柴油的喷油量，该流量计的测量范围应在0～500ml/min，分辨力应优于0.5ml/min。

发明内容

本发明的目的在于针对上述需求提供一种成本低廉、制造简单、计量准确的微小液体流量计。

本发明的技术解决方案如下：一种精密微小液体流量计，包括螺旋管、称重模块、显示/通讯模块；称重模块包括称重传感器和测量处理单元；螺旋管固定于重传感器上，称重模块联接显示/通讯模块；螺旋管上端具有入液口，下端具有出液口。

螺旋管作为本发明中的流量测量元件；称重模块包括称重传感器和测量处理单元，负责采集、转换和处理称重信号，并具有“去皮”及数据处理功能；显示/通讯模块负责被测流量的显示和通讯输出。

螺旋管以非接触方式接入被测流量回路。在重力的作用下，被测液体从螺旋管入液口流入，沿螺旋管流动，从出液口流出。螺旋管的入液口与其上方的输液管出液口保持非接触，螺旋管的出液口与其下方的输液管入液口也保持非接触。由于螺旋管与输液管路始终处于非联接状态，称重数据不受液体管路影响，从而保证较高的测量准确度和稳定性。

本发明可有如下工作过程：当液体从入液口进入螺旋管时，称重模块能够测出螺旋管中液体的重量。若液体以均匀流量流过螺旋管，在稳定状态下的任一时刻，流入螺旋管和从螺旋管流出的液体的重量（质量）保持相等，达到动态平衡，此时称重模块输出稳定的测量值。该测量值随液体流量的变化而变化，流量小，则显示数值小；反之，流量大，则显示数值变大。

上述螺旋管形状可减小流量计的体积，增加液体在流量计中的行程，延长液体在流量计中的滞留时间，有利于提高数据采样的分辨力和稳定性。   

由称重传感器测得的螺旋管内液体重量是液体流量的增函数，但不是线性函数，影响液体流量的主要因素包括：

1)  螺旋管的材料、形状；

2)  液体的种类；

3)  液体的温度（影响液体的密度、黏度）。

因此，测量数据需进行一系列的数据处理，方能最终获得满意的结果。

目前称重技术已相当成熟，称重传感器、称重模块具有较高的准确度、分辨力，且成本低廉，从而可保证本发明的计量性能和推广实用。

本发明可广泛应用于液体类微小流量的精密测量，如：

1)  柴（汽）油发动机喷油器试验台（喷油泵试验台）中的喷油计量；

2)  热处理渗碳（渗氮、渗硼）剂的流量计量/调节；

3)  医疗设备中的液体流量计量/调节。

本发明结构简单、准确度高、分辨力高、成本低廉，具有很好的实用性和推广价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下未述及的技术内容均可采用或借鉴现有技术。

如图1所示，本发明包括包括螺旋管3、称重模块5、显示/通讯模块6、螺旋管3的上端具有漏斗形入液口2，漏斗形入液口2的上方有输液管出液口1，螺旋管3的下端有螺旋管出液口4。螺旋管3置于称重模块上，称重模块联接显示/通讯模块6。

上述称重模块包括称重传感器51和测量处理单元52。其中称重传感器可采用现有技术中的成品称重传感器，测量处理单元52可采用各种20～24bit的A/D，通过单片机控制，具有“去皮”功能和数据处理功能；

螺旋管3可采用玻璃材质，以利于观察当然液体的流动情况。

上述显示/通讯模块6可为液晶显示屏、RS-232或RS-485串行通讯口、打印机等可以输出流量测量值的装置。

上述上述称重模块的测量处理单元52和显示/通讯模块6可做在一个壳体中，亦可分为两个壳体。

本实施方式中螺旋管3旋绕在固定柱7上，并通过固定柱3与称重传感器51联接。上述螺旋管3可根据需要选择不同管径，绕成不同直径、不同圈数的螺旋管，以适应不同的要求。上述螺旋管3并不要求严格按螺旋线形状制作，其只要能够保证液体在重力作用下顺畅地由入液口向出液口流动且保证液体在其中有适当的行程时间即可。

本发明若用于发动机喷油器试验台、喷油泵试验台上作为喷油泵的喷油量测量装置，则由喷油嘴喷出的雾化燃油需经消雾后再引入螺旋管入液口。