[发明专利]一种简易在线气体体积流量测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体体积流量测量仪，具体地说是一种用于实验室气体体积流量在线测量的简易装置。此气体流量测量仪可用于测量氢气、甲烷、乙烷、丙烷、硫化氢、二氧化硫等多种气体，用于甲烷或生物质催化制氢、费-托合成等诸多实验中气体体积流量测量。

背景技术

在化工、能源等诸多重要研究项目中，如甲烷催化制氢、生物质催化制氢、费-托合成等实验项目，通常我们需要在线测定反应完成后气体的体积流量，若气体成分已知或可以通过气相色谱测定，利用PVT方程则可求出气体的质量流量，再通过气体的质量流量随时间变化曲线，就可计算出一定反应时间内气相产物的质量，由此可计算转化率、气相产物收率等重要数据。但要在线测定气体体积流量，采用外购气体体积流量计通常价格较贵，而且在使用时若测量腐蚀性气体时容易被腐蚀，从而减少其使用寿命或影响测量精确度。

发明内容

为了解决气体体积流量计价格贵、易被腐蚀的问题，本发明提供一种实验简易在线气体流量测量仪，该气体流量测量仪采用玻璃材质，耐腐蚀好，并且装置简单方便，制作成本低，可在线快速测定气体体积流量。此气体流量测量仪可用于测量氢气、甲烷、乙烷、丙烷等非腐蚀性气体，也可测量硫化氢、二氧化硫等腐蚀性气体，可用于甲烷催化制氢、生物质催化制氢、F-T合成等诸多实验中气体体积流量测量。

本发明要解决上述问题，所采用的技术方案是：

在带刻度的玻璃管(内径10mm)下方有一橡皮帽，用于贮存带颜色显示液(如洗发液)，测量气体体积流量时可挤出少量显示液，显示液通过带孔档板中的小孔流出，气体从玻璃管下部水平方向流入，吹扫显示液表面，由于表面张力作用，形成带颜色的显示液薄膜，随气体向上移动，在玻璃管下方和上方(距离200mm)各有一红色刻度(下刻度和上刻度)，可精确测定显示液薄膜流经下刻度至上刻度所需时间，利用下述算式即可求出气体体积流量：

V＝0.2×π×R²/t＝0.2×3.1415×0.005²/t＝1.571×10^-5/t(m³/s)    (1)

式中，V-体积流量(m³/s)；

0.2-下刻度至上刻度距离(m)；

R-玻璃管内半径(m)；

t-肥皂液或显示液薄膜流经下刻度至上刻度所需时间。

利用(1)式，即可根据流经时间(t)求出气体体积流量(V)。

附图说明

附图是简易在线气体流量测量仪的结构示意图；

图中：1、玻璃管；

2、显示液；

3、橡皮帽；

4、带孔档板；

5、气体进口；

6、进气管；

7、下刻度线；

8、显示液薄膜；

9、上刻度线；

10、气体出口。

具体实施方式：

实施例

附图所示为一种简易在线气体流量测量仪。该测量仪组成包括玻璃管1、显示液2、橡皮帽3、带孔档板4、气体进口5、进气管6、下刻度线7、显示液薄膜8、上刻度线9、气体出口10。所述玻璃管内径为10mm，下刻度线至上刻度线距离200mm，通过调节挤压橡皮帽时挤压力大小，可控制通过档板小孔显示液量多少，以获得清晰的带颜色的显示液薄膜。将附图所示的气体流量测量仪接入实验装置中，通过测定带颜色的显示液薄膜从玻璃管下刻度流至上刻度的时间，即可利用(1)式计算出气体体积流量。每隔一定时间测定一次，即可得知气体体积流量随反应时间变化曲线。