CN106768100B - 一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计及测试方法，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。

Description

一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计及测试方法

技术领域

本发明涉及流量测定技术领域，特别是指一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计及测试方法。

背景技术

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。本发明装置涉及一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计。

发明内容

本发明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及测试方法。

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，破裂后的液体沿皂管内壁流下；

(三)从溢流口流出的皂液不断在收集管内富积，当收集管内液位高于光电传感器发射端三时，启动微型水泵，收集管内的皂液被泵吸至储液槽，收集管内液位不断降低，当收集管内液位低于光电传感器发射端四时，微型水泵停止，恢复至初始状态。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

该装置采用电磁力与弹簧弹力相结合，共同作用于带有磁性的推拉杆，使与之相连的重锤能够沉入和浮出皂液，从而根据阿基米德定律实现了液位的涨落，周期性地推动液体经过进气口，产生皂膜。润湿液的加入导致皂管内液位不断升高，当高于溢流口时，皂液排出至细长收集管，管内液位超过上限时，启动微型水泵将皂液泵至高端储液槽，槽内皂液在势能作用下通过吸液芯到达皂管上端，经分流体缓慢均匀地润湿皂管内壁，形成一持续连贯的液流，进而生成均匀的液膜。该装置具备电驱动机构，能够接收电信号进行产泡过程、液位的条件控制，弥补了现有光电传感器只能进行测量而不能实现控制的不足，为实验研究和工程应用提供技术保障；且该装置利用上位机或单片机即可实现各种功能的自动控制。

附图说明

图1为本发明的自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计结构示意图；

图2为本发明的自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计润湿帽结构示意图，其中，(A)为润湿帽，(B)为润湿芯，(C)为分流体；

图3为本发明的自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计产泡过程示意图，其中，(A)为重锤自然垂落状态，(B)为重锤下降沉入皂液状态，(C)为皂膜吹出状态；

图4为本发明的自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计皂液泵吸过程示意图，其中，(A)为起始状态，(B)为收集管内液位上升，(C)为微型水泵启动，(D)为收集管内液位降低，(E)为恢复起始状态。

其中：1-立柱；2-基座；3-脚垫；4-光电传感器发射端一；5-光电传感器接收端一；6-上支架；7-光电传感器发射端二；8-光电传感器接收端二；9-下支架；10-出气口；11-皂管；12-进气口；13-托架；14-皂管排液口；15-连通软管；16-顶部插销；17-推拉杆；18-弹簧；19-电磁线圈；20-底部插销；21-重锤；22-储液管；23-储液管排液口；24-储液管底板；25-储液管底板开孔；26-溢流口；27-螺杆；28-螺杆通孔；29-螺杆轴承；30-溢流管；31-接液口；32-收集管；33-光电传感器发射端三；34-光电传感器接收端三；35-光电传感器发射端四；36-光电传感器接收端四；37-密封O形圈；38-排液口；39-微型水泵；40-排液管；41-进液口；42-储液槽；43-吸液口；44-导液管；45-润湿帽；46-导液口；47-吸液芯；48-帽顶；49-帽壁；50-润湿芯；51-芯壁；52-芯底；53-芯顶；54-托梁；55-润湿环；56-分流体；57-中空圆筒。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计及测试方法。

如图1所示，该装置中，皂管11顶端开有出气口10，皂膜与气体从出气口10一起排出，皂管11底端开有皂管排液口14，清洗皂管11时可以从皂管排液口14排出多余皂液，皂管11侧面开有进气口12，供被测气体管路连接使用；皂管支持系统中立柱1采用下端带外螺纹的碳钢或不锈钢圆棒制成，可以通过螺纹与下部带内螺纹的基座2相连，方便拆装。基座2下部均匀分布四个脚垫3，为橡胶或硅胶材料，起减震作用，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，可以上下滑动，调整位置，通过螺钉缩小竖缝距离，依靠摩擦力抱紧立柱1，起到定位作用。上支架6与下支架9上分别装有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，托架13中间开有圆孔，可容纳皂管11底部细管插入，皂管11上部粗大部分无法通过，因此，可以托举皂管11，实现对整个皂管11重量的支承。

光电传感系统中光电传感器用于感受皂膜的有无，由发射端与接收端组成，发射端发射红外光，光路被障碍物挡住时，接收端无信号；障碍物移除时，接收端有信号，从而形成高低电平的差别，由电路实现监测。光电传感器包括上、下两对，光电传感器发射端二7和光电传感器接收端二8探测皂膜的开始，光电传感器发射端一4和光电传感器接收端一5探测皂膜的终止，两者的时间差即是皂膜的行进时间，由皂管上、下光电传感器的位置即可得到皂膜通过的有效体积，从而得到气体在这段时间内的平均流量。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通过强力胶分别粘接在上支架6和下支架9上，起到固定作用，从而保证在调节上支架6与下支架9位置时红外光从发射端到接收端的光路可以保持不变。

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通过螺钉固定，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，带动储液管22一起上升或下降，从而起到调节储液管22内皂液液位的作用。

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，方便拆。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。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，导致储液管22与皂管11中的液位上升；不加电时，被压缩的弹簧18伸长，重锤21浮出液面，液位下降。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，皂液高于溢流口26时会溢出。

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上端细长，下端粗短，在一侧开有接液口31，由于收集管32细长，少量的皂液流入便会使收集管32内液面上升较多。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，防止漏液。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，皂液液面低于红外光的通路时，从光电传感器发射端发出的光能到达接收端，电路导通；皂液液面高于红外光通路时，发射端发出的光被遮挡，电路截止，从而可以通过电信号进行甄别液面高低。当皂液液面高于收集管32上端光电传感器时，启动微型水泵39，将皂液泵吸至储液槽42，当皂液液位低于收集管32下端光电传感器时，微型水泵39停止。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、上端封闭的中空圆筒57相粘接，托梁54通过中空圆筒57与储液槽42相连，起到托举储液槽42的作用，同时便于安装。

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，用于限制吸液芯47能够到达储液槽42的底端，另一端开口于储液槽42上端，便于插入吸液芯47。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，并保证插至储液槽42的底部，吸液芯47必须采用吸湿性强的材料。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，帽壁49挂在皂管11的外壁。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，润湿环55必须采用吸湿性强的材料，润湿芯50可以采用聚四氟材料加工，芯顶较薄，可以收缩，便于安装，从润湿帽45下方插入，芯顶53收缩变形后穿过润湿帽45的帽顶48，再膨胀恢复原形，并悬挂在帽顶48，润湿芯50被皂管11的管壁与芯壁51夹在中间，而帽壁49套在皂管11的外部。吸液芯47流下的皂液滴落在润湿环55上，通过表面张力润湿平铺分散在芯底52，随着皂液的不断滴入，皂液扩展至四周皂管11内壁，再通过皂管11内壁流下。

该自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计的操作过程如下：首先，如图1所示，调整储液管22的高度，使溢流口26的下端比皂管11进气口12的上端高出1～3mm，同时保证溢流口26的下端高于收集管32的顶端，向储液槽42内注入皂液，皂液液位高于皂管11的出气口10，储液槽42内的皂液通过吸液芯47流至分流体56的导液口46处，如图2所示，分流体56由图2(A)中所示的润湿帽44与图2(B)所示的润湿芯50及润湿环55组成，将润湿芯50从润湿帽45底部压入，形成如图2(C)所示的分流体56，皂液不断滴落至润湿环55某一点处，由于表面张力的作用，皂液扩展至润湿芯55全部及润湿芯50的芯底52表面，皂液通过芯底52与皂管11内壁不断下滑，形成均匀的润湿液膜。其次，如图3所示，电磁线圈19上电前，重锤21处于图3(A)所示的自然垂落状态，启动自动产泡程序，外部电信号给电磁线圈19加电，重锤21下降沉入皂液中，导致储液管22与皂管11内的液面上升，如图3(B)所示，当液面超过进气口12的上沿时，由于储液管22侧面设有溢流口26，多余的皂液会沿溢流管30进入收集管32，经过3秒的延时后，电磁线圈19断电，重锤21上升浮出液面，皂管11内液位下降，当液位下降至进气口12下沿时，在外部气体压力的作用下，皂膜从皂管11内皂液表面层吹出，如图3(C)所示，沿皂管11内壁上升，经过光电传感器发射端二7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一4时，计时结束，由于光电传感器发射端一4与光电传感器发射端二7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12时破裂，破裂后的液体沿皂管11内壁流下。最后，从溢流口26流出的皂液不断在收集管32内富积，起始时，收集管32内皂液液位较低，如图4(A)所示，随着溢出液的增多，收集管32内液位不断升高，如图4(B)所示，当液位高于光电传感器发射端三33时，如图4(C)所示，启动微型水泵39，收集管32内的皂液被泵吸至储液槽42，收集管32内液位不断降低，如图4(D)所示，由于储液槽42的底面积远大于收集管32的横截面积，当收集管32内液位变化很大时，储液槽42的液位变化不明显，小于1mm，因此，可以保持储液槽42液位高度的稳定，从而保证了皂管11内下流皂液流量的均匀性，当收集管32内液位低于光电传感器发射端四35时，微型水泵39停止，恢复至初始状态，如图4(E)所示。上述过程周而复始的进行，自动的完成产泡与持续润湿皂管的动态过程，从而形成一种自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计。

在具体实施过程中，用该流量计测定轴流风扇的气体流量。选用内径15.5mm，外径18.0mm，总长443mm，标称为50mL的皂管11。皂管进气口12与轴流风扇出口通过变径与软管连接。用1000mL烧杯称取50g洗洁精发泡剂，按洗洁精:去离子水的质量比为1:10配制成皂液，用玻璃棒搅拌均匀。将配好的溶液倒入储液槽42中，为了加快实验过程，再分别向皂管11和收集管32中分别加入一定量的皂液，皂管11中液面到达进气口12下边沿，收集管32中液面到达光电传感器发射端三33下沿。等皂管11内壁开始出现上流的皂液时，启动程序，重锤21在指令的作用下自动下降与提升，造成液位定期的涨落，在皂管11内不断产生皂膜，上位机实时记录瞬时流量值，储液管22内液位上升至溢流口26时，皂液溢出至收集管32中，当液位超过光电传感器发射端三33时，收集管32内的皂液被泵吸至储液槽42，从而形成动态的循环，这个过程不需人为干涉，全部由程序自动实现，停止实验时，重锤21停止击打液面，完成整个测定过程。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

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(53)穿过润湿帽(45)的帽顶(48)，吸液芯(47)流下的皂液滴落在润湿环(55)上，通过表面张力分散在芯底(52)，再流到皂管(11)内壁；

所述推拉杆(17)为碳钢或磁性不锈钢材料制成的钢性直杆；推拉杆(17)长度以及重锤(21)直径与高度满足皂管(11)液位上升至超过皂管(11)进气口(12)上沿；

所述电磁线圈(19)加电后，弹簧(18)压缩长度保证皂管(11)内液位上升高度至皂管(11)进气口(12)上沿；

所述溢流口(26)的底端高出皂管(11)进气口(12)顶端的距离不超过3mm；

所述收集管(32)的内壁直径与储液槽(42)的内径之比小于十分之一，收集管(32)的顶端低于溢流口(26)的底端，收集管(32)内皂液满管时，微型水泵(39)抽干收集管(32)内皂液所需的时间大于10秒。

2.根据权利要求1所述的自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计，其特征在于：所述立柱(1)为下端带外螺纹的碳钢或不锈钢圆棒，脚垫(3)由橡胶或硅胶材料制成，重锤(21)为聚四氟乙烯材料做成的圆柱体。

3.根据权利要求1所述的自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计，其特征在于：所述储液槽(42)内水位高于皂管(11)的顶端，吸液芯(47)伸至储液槽(42)的底端，吸液芯(47)与润湿环(55)采用吸湿性强的棉质材料制作。

4.采用权利要求1所述的自动持续润湿皂管的电子皂膜流量计进行测试的方法，其特征在于：具体步骤如下：

(一)调整储液管(22)的高度，使溢流口(26)的下端比皂管(11)进气口(12)的上端高出1～3mm，同时保证溢流口(26)的下端高于收集管(32)的顶端；向储液槽(42)内注入皂液，皂液液位高于皂管(11)的出气口(10)，储液槽(42)内的皂液通过吸液芯(47)流至分流体(56)的导液口(46)处，将润湿芯(50)从润湿帽(45)底部压入，皂液不断滴落至润湿环(55)某一点处，由于表面张力的作用，皂液扩展至润湿环(55)全部及润湿芯(50)的芯底(52)表面，皂液通过芯底(52)与皂管(11)内壁不断下滑，形成均匀的润湿液膜；

(二)电磁线圈(19)上电前，重锤(21)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(19)加电，重锤(21)下降沉入皂液中，导致储液管(22)与皂管(11)内的液面上升，当液面超过进气口(12)的上沿时，由于储液管(22)侧面设有溢流口(26)，多余的皂液会沿溢流管(30)进入收集管(32)，经过3秒的延时后，电磁线圈(19)断电，重锤(21)上升浮出液面，皂管(11)内液位下降，当液位下降至进气口(12)下沿时，在外部气体压力的作用下，皂膜从皂管(11)内皂液表面层吹出，沿皂管(11)内壁上升，经过光电传感器发射端二(7)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(4)时，计时结束，由于光电传感器发射端一(4)与光电传感器发射端二(7)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(12)时破裂，破裂后的液体沿皂管(11)内壁流下；

(三)从溢流口(26)流出的皂液不断在收集管(32)内富积，当收集管(32)内液位高于光电传感器发射端三(33)时，启动微型水泵(39)，收集管(32)内的皂液被泵吸至储液槽(42)，收集管(32)内液位不断降低，当收集管(32)内液位低于光电传感器发射端四(35)时，微型水泵(39)停止，恢复至初始状态。