CN110887538A - 流量计量系统及其计量方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种流量计量系统及其计量方法，该流量计量系统包括液体流动装置，真空脱气装置，压力监控装置，温度调节装置和计量处理装置；液体流动装置用于驱动待测液流动；真空脱气装置用于对待测液进行真空脱气；压力监控装置与真空脱气装置连通；温度调节装置与压力测量装置连通；计量处理装置包括处理设备以及与温度调节装置连通的计量管；处理设备分别电性连接压力监控装置、温度调节装置和液体流动装置。本申请的流量计量系统不受待测液体中的气泡、液体的挥发、待测液体的温度和压力变化、测量时间的精准度以及读数误差等因素的影响，操作简便，自动化程度高且计量精度高。

Description

流量计量系统及其计量方法

技术领域

本申请涉及计量技术领域，更具体地说，涉及一种流量计量系统及其计量方法。

背景技术

液体流量的精确测量作为流量控制系统中的一个重要问题，正日益成为研究的热点，在分析仪器研发中，随着微纳泵的逐步出现，标志着液相色谱逐步迈进微量、超微量分析领域。其中流量的精确控制成为液相色谱仪微型化的必要条件，而精确的流量控制必须以高精度的流量测量为前提，流量测量作为高效液相色谱微纳泵研发工作中的必要环节，为高效液相色谱微纳泵研发提供了有效的测试手段。当前传统的方法如称重法、体积法，易受待测液体中的气泡、液体的挥发、待测液体的温度变化、测量时间的精准把控以及读数误差等因素的影响，且都会对流量流体的精确计量产生干扰。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的流量计量过程中，易受计量环境的干扰，计量误差大，计量精度低。

发明内容

基于此，有必要传统的流量计量过程中，易受计量环境的干扰，计量误差大，计量精度低的问题，提供一种流量计量系统及其计量方法。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种流量计量系统，包括：

液体流动装置，液体流动装置用于驱动待测液流动；

真空脱气装置，真空脱气装置用于对待测液进行真空脱气；

压力监控装置，压力监控装置与真空脱气装置连通；

温度调节装置，温度调节装置与压力测量装置连通；

计量处理装置，计量处理装置包括处理设备以及与温度调节装置连通的计量管；处理设备分别电性连接压力监控装置、温度调节装置和液体流动装置；

其中，处理设备获取压力监控装置采集的待测液压力和温度调节装置的待测液温度，并在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管的液体图像；处理设备处理液体图像，得到待测液的流量。

在其中一个实施例中，液体流动装置包括驱动待测液流动的输液泵，以及存储待测液的待测液容器；

待测液容器与真空脱气装置连通。

在其中一个实施例中，压力监控装置包括连通在真空脱气装置与温度调节装置之间的稳压室，以及用于采集待测液压力的压力采集装置；

压力采集装置电性连接处理设备。

在其中一个实施例中，压力采集装置包括设于稳压室的压力传感器，连接处理设备的模数转换器，以及连接在压力传感器与模数转换器之间的放大电路。

在其中一个实施例中，温度调节装置包括连通在压力监控装置与计量管之间的恒温设备，以及用于采集待测液温度的温度采集装置；

温度采集装置电性连接处理设备。

在其中一个实施例中，处理设备包括用于采集测液图像的图像采集器以及连接图像采集器的处理终端。

在其中一个实施例中，还包括连通在真空脱气装置与压力监控装置之间的过滤器。

在其中一个实施例中，还包括定时切换控制器以及连通在压力监控装置与定时切换控制器之间的阻尼管；

定时切换控制器的输入端连通阻尼管，第一输出端连通温度调节装置，第二输出端用于连通废液收集器。

另一方面，本发明实施例还提供了一种流量计量方法，包括以下步骤：

获取压力监控装置采集到的待测液压力和温度调节装置采集到的待测液温度；

在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管的液体图像；

处理液体图像，得到待测液的流量。

在其中一个实施例中，处理液体图像，得到待测液的流量的步骤包括：

基于CCD图像标定处理液体图像，得到对应待测液的单位时间位移；

根据计量管的半径以及单位时间位移，得到待测液的流量。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述的流量计量系统的各实施例中，液体流动装置用于驱动待测液流动；真空脱气装置用于对待测液进行真空脱气；压力监控装置与真空脱气装置连通；温度调节装置与压力测量装置连通；计量管连通温度调节装置；处理设备分别电性连接压力监控装置、温度调节装置和液体流动装置；处理设备获取压力监控装置采集的待测液压力和温度调节装置的待测液温度，并在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管的液体图像；处理设备处理液体图像，得到待测液的流量，进而实现对待测液流量的计量。本申请的流量计量系统不受待测液体中的气泡、液体的挥发、待测液体的温度和压力变化、测量时间的精准度以及读数误差等因素的影响，操作简便，自动化程度高且计量精度高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本申请作进一步说明，附图中：

图1为一个实施例中流量计量系统的第一结构示意图；

图2为一个实施例中流量计量系统的第二结构示意图；

图3为一个实施例中流量计量系统的第三结构示意图；

图4为一个实施例中流量计量系统的第四结构示意图；

图5为一个实施例中流量计量系统的第五结构示意图；

图6为一个实施例中流量计量系统的第六结构示意图；

图7为一个实施例中流量计量系统的第七结构示意图；

图8为一个实施例中流量计量方法的第一流程示意图；

图9为一个实施例中流量计量方法的第二流程示意图。

具体实施方式

为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本申请的具体实施方式。

为了解决传统的流量计量过程中，易受计量环境的干扰，计量误差大，计量精度低的问题。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种流量计量系统，包括：

液体流动装置110，液体流动装置110用于驱动待测液流动；

真空脱气装置120，真空脱气装置120用于对待测液进行真空脱气；

压力监控装置130，压力监控装置130与真空脱气装置120连通；

温度调节装置140，温度调节装置140与压力测量装置130连通；

计量处理装置150，计量处理装置150包括处理设备152以及与温度调节装置140连通的计量管154；处理设备152分别电性连接压力监控装置130、温度调节装置140和液体流动装置110；

其中，处理设备152获取压力监控装置130采集的待测液压力和温度调节装置140的待测液温度，并在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管154的液体图像；处理设备152处理液体图像，得到待测液的流量。

其中，液体流动装置110指的是能够驱动容器中的液体在管路中流动的装置；液体流动装置110可驱动待测液在系统管路中流动。真空脱气装置120指的是能够利用真空抽吸作用排除液体中所含不凝性气体的装置。压力监控装置130可用来监测待测液的压力，还可用来调节待测液的压力。温度调节装置140可用来监测待测液的温度，还可用来调节待测液的温度。计量处理装置150指的是具有图像采集、数据处理和数据传输等功能的处理装置。计量处理装置150可用来采集并处理待测液的液体图像。处理设备152可用来采集并处理计量管中待测液的液体图像，计量管154的直径大小可根据实际测试要求选取；可选的，可基于不同直径大小，计量管154可以纳升管、微升管或毫升管等。在一个示例中，计量管154为毛细管。

在一个示例中，真空脱气装置120可以是真空脱气仪，通过真空脱气仪来除去待测液中的气泡，防止因待测液中存在的气泡使得测量过程中的体积偏大，影响实验结果的准确性。

具体地，基于压力监控装置130与真空脱气装置120连通，温度调节装置140与压力测量装置130连通，计量管154与温度调节装置140连通；处理设备152电性连接液体流动装置110。处理设备152可控制液体流动装置110启动工作，基于液体流动装置110的液体流动驱动作用，进而可将待测液驱动流入真空脱气装置120；通过真空脱气装置120对待测液进行真空脱气，滤除待测液中夹杂的气体，并将真空脱气后的待测液驱动流入压力监控装置130；通过压力监控装置130对流入的待测液进行稳压处理，并实时监测待测液的压力情况；进而稳压处理后的待测液流入温度调节装置140，通过温度调节装置140对流入的待测液进行温度调节处理，并实时监测待测液的温度情况；进而温度调节处理后的待测液流入计量管154。

基于处理设备152分别电性连接压力监控装置130、温度调节装置140。压力监控装置130可将监测到的待测液压力传输给处理设备152，温度调节装置140可将监测到的待测液温度传输给处理设备152，进而处理设备152可根据压力监控装置130传输的待测液压力和温度调节装置140传输的待测液温度，对待测液压力和待测液温度进行处理。处理设备152在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管154中对应待测液的液体图像。处理设备152对采集到的液体图像进行处理，进而可得到待测液的流量。

上述的流量计量系统的实施例中，基于液体流动装置对待测液进行流动驱动，使得待测液依次进行流经真空脱气装置、压力监控装置、温度调节装置和计量管，进而依次通过真空脱气装置对待测液进行滤除其气体处理，通过压力监控装置对待测液进行稳压处理，通过温度调节装置对待测液进行温度调节处理。进而处理设备获取压力监控装置采集的待测液压力和温度调节装置的待测液温度，并在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管的液体图像；处理设备处理液体图像，得到待测液的流量，进而实现对待测液流量的计量。不受待测液体中的气泡、液体的挥发、待测液体的温度和压力变化、测量时间的精准度以及读数误差等因素的影响，操作简便，自动化程度高且计量精度高。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种流量计量系统，包括液体流动装置210，真空脱气装置220，压力监控装置230，温度调节装置240和计量处理装置250；计量处理装置250包括处理设备252以及与温度调节装置240连通的计量管254；压力监控装置230与真空脱气装置220连通；温度调节装置240与压力测量装置230连通；计量管254连通温度调节装置240；处理设备252分别电性连接压力监控装置230、温度调节装置240和液体流动装置210。其中，液体流动装置210包括驱动待测液流动的输液泵212，以及存储待测液的待测液容器214；待测液容器214与真空脱气装置220连通。

其中，输液泵212可用来作用于系统管道上进而达到驱动待测液的在管道流动。输液泵212可以但不限于是微纳泵。待测液容器214可用来存储待测液；如待测液容器214可以是试剂瓶。

具体地，输液泵212可作用在真空脱气装置220与压力监控装置230之间的管道上，处理设备252可控制输液212泵启动工作，进而可将待测液容器214中的待测液驱动流入真空脱气装置220；通过真空脱气装置220对待测液进行真空脱气，并将真空脱气后的待测液驱动流入压力监控装置230；通过压力监控装置230对流入的待测液进行稳压处理；稳压处理后的待测液流入温度调节装置240，通过温度调节装置240对流入的待测液进行温度调节处理，并实时监测待测液的温度情况；进而温度调节处理后的待测液流入计量管254。处理设备252在压力监控装置230传输的待测液压力达到压力阈值且温度调节装置240传输的待测液温度达到温度阈值时，采集计量管254的液体图像；处理设备252处理液体图像，得到待测液的流量，进而实现对待测液流量的计量。不受待测液体中的气泡、液体的挥发、待测液体的温度和压力变化、测量时间的精准度以及读数误差等因素的影响，操作简便，自动化程度高且计量精度高。

需要说明的是，输液泵212还可作用在真空脱气装置220与待测液容器214之间的管道上，处理设备252可控制输液泵212启动工作，进而输液泵212能够驱动待测液在管道中流动。

在一个示例中，微纳泵工作运行时，待测液经微纳泵柱塞杆的往复运动，可使得待测液经真空脱气装置进行脱气后进入到微纳泵中，进而待测液被微纳泵推出流入到压力监控装置。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种流量计量系统，包括液体流动装置310，真空脱气装置320，压力监控装置330，温度调节装置340和计量处理装置350；计量处理装置350包括处理设备352以及与温度调节装置340连通的计量管354；压力监控装置330与真空脱气装置320连通；温度调节装置340与压力测量装置330连通；计量管354连通温度调节装置340；处理设备352分别电性连接压力监控装置330、温度调节装置340和液体流动装置310。其中，压力监控装置330包括连通在真空脱气装置320与温度调节装置340之间的稳压室332，以及用于采集待测液压力的压力采集装置334；压力采集装置334电性连接处理设备352。

其中，稳压室332指的是对液体的稳压的容器。稳压室332的出口可设置在对应预设压力值下的高度位置处。例如流入稳压室的待测液占稳压室332容积的三分之一处，待测液可通过出口流出至温度调节装置340。压力采集装置334可用来采集稳压室内的待测液压力。

具体地，处理设备352可控制液体流动装置310启动工作，基于液体流动装置310的液体流动驱动作用，进而可将待测液驱动流入真空脱气装置320；通过真空脱气装置320对待测液进行真空脱气，并将真空脱气后的待测液驱动流入稳压室332；当待测液在稳压室332所占的容积达到预设值(例如占稳压室容积的三分之一)时，待测液流出至温度调节装置340，通过温度调节装置340对流入的待测液进行温度调节处理，进而温度调节处理后的待测液流入计量管。压力采集装置334实时采集稳压室的待测液压力，并将采集到的待测液压力传输给处理设备352。处理设备352可根据待测液压力和温度调节装置340传输的待测液温度，在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管354中对应待测液的液体图像。处理设备352对采集到的液体图像进行处理，可得到待测液的流量，进而实现对待测液流量的精准计量。

上述实施例中，当待测液进入到稳压室后，待测液体积占稳压室容积的三分之一时，流出至温度调节装置，进而可保证在某一压力测量过程中不致因流体的流出使得腔内压力出现较为明显的变化，提高了对待测液流量计量的精确度。

在一个具体的实施例中，如图3所示，压力采集装置334包括设于稳压室332的压力传感器361，连接处理设备352的模数转换器363，以及连接在压力传感器361与模数转换器363之间的放大电路365。

其中，压力传感器361可以但不限于是压阻式压力传感器，压电式压力传感器或陶瓷压力传感器。模数转换器363(即A/D转换器，或简称ADC)可一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。放大电路365指的是电压放大电路。

具体地，基于放大电路365连接在压力传感器361与模数转换器363之间，压力传感器361可测量稳压室332的待测液压力，并转换输出对应待测液压力的电压信号。放大电路365可对压力传感器361传输的电压信号进行放大处理，并将放大处理后的电压信号传输给模数转换器363，进而模数转换器363可将模拟的电压信号转换为数字的电压信号，并将数字的电压信号传输给处理设备352，进而处理设备352可根据接收到的电压信号进行处理，实现对待测液压力的实时监测。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种流量计量系统，包括液体流动装置410，真空脱气装置420，压力监控装置430，温度调节装置440和计量处理装置450；计量处理装置450包括处理设备452以及与温度调节装置440连通的计量管454；压力监控装置430与真空脱气装置420连通；温度调节装置440与压力测量装置430连通；计量管454连通温度调节装置440；处理设备452分别电性连接压力监控装置430、温度调节装置440和液体流动装置410。其中，温度调节装置440包括连通在压力监控装置430与计量管454之间的恒温设备442，以及用于采集待测液温度的温度采集装置444；温度采集装置444电性连接处理设备452。

其中，恒温设备442可用来对待测液进行恒温调节。温度采集装置444可用来采集恒温设备442内的待测液温度。

具体地，处理设备452可控制液体流动装置410启动工作，基于液体流动装置410的液体流动驱动作用，进而可将待测液驱动流入真空脱气装置420；通过真空脱气装置420对待测液进行真空脱气，并将真空脱气后的待测液驱动流入压力监控装置430；通过压力监控装置430的稳压处理，将稳压处理后的待测液流出至恒温设备442，通过恒温设备442对流入的待测液进行恒温调节处理，进而温度调节处理后的待测液流入计量管454。温度采集装置444实时采集恒温设备442的待测液温度，并将采集到的待测液温度传输给处理设备452。处理设备452可根据待测液压力和待测液温度，在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管454中对应待测液的液体图像。处理设备452对采集到的液体图像进行处理，可得到待测液的流量，进而实现对待测液流量的精准计量。

上述实施例中，当待测液进入到恒温设备后，可基于预设温度阈值，恒温设备可对待测液的温度调节到预设温度阈值，并将待测液温度恒定在温度阈值，进而可去除待测液温度误差的影响，提高了对待测液流量计量的精确度。

在一个示例中，恒温设备可包括恒温室，温度控制器和恒温介质。恒温室包括连通压力监控装置和计量管的管道。管道可用来传输待测液；例如，该管道可以是微管(如石英微管)。恒温介质可填充在恒温室内，例如恒温介质可以但不限于是水，酒精、硅油或浴盐。温度控制器可用来控制恒温介质的温度。

具体地，可通过温度控制器和恒温介质来控制恒温设备中待测液的温度，实现待测液的温度和实验所设定的流体温度相同，克服温度变化对流体体积造成的影响，进而能够进一步提高了对待测液流量计量的精确度。

在一个示例中，恒温介质的温度可以控制在0℃-95℃范围，并且可内置加热棒，通过加热棒可以保持温度恒定在设定的值。

在一个示例中，温度控制器可以是流体媒介温度控制器。

在一个具体的实施例中，温度采集装置包括设于恒温设备的温度传感器，连接处理设备的模数转换器，以及连接在温度传感器与模数转换器之间的放大电路。

其中，压力传感器可以是接触式温度传感器或非接触式温度传感器。模数转换器(即A/D转换器，或简称ADC)可一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。放大电路指的是电压放大电路。

具体地，基于放大电路连接在温度传感器与模数转换器之间，温度传感器可测量恒温设备的待测液温度，并转换输出对应待测液温度的电压信号。放大电路可对温度传感器传输的电压信号进行放大处理，并将放大处理后的电压信号传输给模数转换器，进而模数转换器可将模拟的电压信号转换为数字的电压信号，并将数字的电压信号传输给处理设备，进而处理设备可根据接收到的电压信号进行处理，实现对待测液温度的实时监测。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种流量计量系统，包括液体流动装置510，真空脱气装置520，压力监控装置530，温度调节装置540和计量处理装置550；计量处理装置550包括处理设备552以及与温度调节装置540连通的计量管554；压力监控装置530与真空脱气装置520连通；温度调节装置540与压力测量装置530连通；计量管554连通温度调节装置540；处理设备552分别电性连接压力监控装置530、温度调节装置540和液体流动装置510。其中，处理设备552包括用于采集测液图像的图像采集器557以及连接图像采集器的处理终端559。

其中，处理终端559可以但不限于是计算机个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。图像采集器557可用来采集计量管内的对应待测液的液体图像。在一个示例中，图像采集器557可包括显微镜和摄像机，显微镜可用来对计量管内的待测液进行放大，进而摄像机可对放大后的待测液进行拍照，并将拍照得到的液体图像传输给处理终端559，进而处理终端559可对液体图像进行计量处理。

具体地，图像采集器557可在显微可视下对计量管的图像进行采集，并将采集到的液体图像传输给处理终端559，进而处理终端559可对液体图像进行计量处理，得到待测液的流量，进而实现对待测液流量的计量。

进一步的，处理终端可基于CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)图像标定对采集的液体图像进行处理，将显微镜放大倍数下CCD图象中每个象素所代表的长度转换成待测液位移。处理终端再通过处理待测液位移，获得待测液的运动速度，进而得到待测液的流量。从而提高了液体流量计量的自动化程度和计量精度。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种流量计量系统，该系统包括液体流动装置640，真空脱气装置620，压力监控装置630，温度调节装置40和计量处理装置650；计量处理装置650包括处理设备652以及与温度调节装置640连通的计量管654；压力监控装置630与真空脱气装置620连通；温度调节装置640与压力测量装置630连通；计量管654连通温度调节装置640；处理设备652分别电性连接压力监控装置630、温度调节装置640和液体流动装置610。其中，流量计量系统还包括连通在真空脱气装置620与压力监控装置630之间的过滤器660。

其中，过滤器660可包括过滤网，通过过滤网滤除待测液的杂质。

具体地，待测液经真空脱气、过滤、恒压和恒温处理后进入到计量管中，进而处理设备采集计量管654的液体图像，并对采集到的液体图像进行处理，得到计量管654中待测液的流量。通过过滤器660过滤待测液的杂质，提高计量精度。

在一个具体的实施例中，如图6所示，流量计量系统还包括定时切换控制器670以及连通在压力监控装置630与定时切换控制器670之间的阻尼管680。定时切换控制器670的输入端连通阻尼管680，第一输出端连通温度调节装置640，第二输出端用于连通废液收集器690。

其中，阻尼管680指的是液体阻尼管；阻尼管680可起到稳定流体压力和流量的作用。废液收集器690可用来收集定时切换控制器切换后的待测液。定时切换控制器670可用来定时切换压力监控装置630和温度调节装置640之间的液体通道，同时可用来确定对待测液计量测试的时间。在一个示例中，定时切换控制器的定时精度误差为0.01S。

具体地，基于阻尼管680连通在压力监控装置630与定时切换控制器670之间，进而可对待测液起到稳定流体压力和流量的作用，进一步的提高流量计量精度。基于定时切换控制器670的输入端连通阻尼管680，第一输出端连通温度调节装置640，第二输出端用于连通废液收集器690。定时切换控制器670可在处理设备采集液体图像时，切换液体通道，将待测液引流入废液收集器690中，并记录切换时间。进而处理设备652可根据记录的切换时间和液体图像，得到待测液的流量。与传统计量方法相比，本申请的流量计量系统不受待测液体中气泡、液体的挥发、待测液体的温度、读数误差和测量时间等因素对流体测量结果的影响，其计量精度高，且自动化程度较高。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种流量计量系统，包括液体流动装置，真空脱气装置72，压力监控装置，温度调节装置和计量处理装置；计量处理装置包括显微镜751、计算机753以及与温度调节装置连通的毛细管755；液体流动装置包括待测液容器711和微纳泵713；压力监控装置包括稳压室731、压力传感器733、放大电路735和A/D转换器737；温度调节装置包括恒温设备741、石英微管743和温度采集装置745。流量计量系统还包括过滤器76、阻尼管77、定时切换控制器78和废液瓶79。

其中，毛细管755的内径可以是5微米。

具体地，待测液容器711中的待测液经真空脱气装置72进行脱气后进入到微纳泵713中，微纳泵713工作运行使得待测液被推出经真空脱气装置72、微纳泵7133、及过滤器76后，进入到稳压室731。其中，待测液的体积约占稳压室731容积的三分之一，以保证在某一压力测量过程中不致因流体的流出使得腔内压力出现较为明显的变化。待测液再经阻尼管77以及定时切换控制器78到达石英微管743中，最后到达毛细管755中，通过毛细管755上端的显微镜751和计算机753对毛细管755的图像进行采集，在通过CCD图像标定处理采集到的液体图像，确定液体位移，进而在通过计算机753计算得到毛细管755中待测液的流量，实现自动化程度高和计量精度高的液体流量计量。

在一个示例中，流量计量系统的具体流量计量过程为：

首先先把待测液装入待测液容器中，并使微纳泵经低压吸入、高压排出多次抽吸排空装置管道当中的空气，防止其对实验结果的干扰。

微纳泵经低吸入、高压排出的工作模式驱动待测液从待测液容器中进入到真空脱气装置，在真空脱气装置的作用下进行脱气，除去待测液中的气泡。待测液经过滤器除去杂质后，进入到稳压室，其中，待测液的体积约占稳压室容积的三分之一，以保证在某一压力测量过程中不致因流体的流出使得腔内压力出现较为明显的变化。待测液流经阻尼管和定时切换控制器，进入到恒温设备。其中，定时切换控制器用以精准的控制流体计量的时间；恒温设备用于控制待测液的温度，从而避免温度对微流体流量计量的干扰。

待测液以一个恒定的压力及恒定温度进入到毛细管中，计算机结合显微镜采集毛细管中的液体图像，并基于CCD图像标定处理液体图像，以确定位移L₁，此时记录下时间t₁，则可计算得到待测液流量：

继续重复上述处理待测液流量处理，分别记录Q₁、Q₂、Q₃、Q₄、Q₅、Q₆然后按照下式计算流量的算术平均值。

其中，r为毛细管的半径；n为测试的次数；t_n为第n次测试的时间；t₁为第一次实验计量时间；L₁为第一次实验待测液的位移；Q_n为第n段流量实测的平均值；

为流量测量的算术平均值。

通过在实验前排除装置管道中的空气，待测液经真空脱气、过滤、恒压和恒温等步骤后进入到测量毛细管中，同时通过精度误差为0.01S的定时切换控制器用以确定测试的时间，随后在毛细管中结合显微镜、图像采集和CCD标定以确定位移，进而在通过计算机计算得到毛细管中待测液的流量。通过测试几组数据并求的流量的算术平均值，从而进一步提高计量结果的精准度。

需要说明的是，待测液可以但限于是水，生物化学试剂或医用液体药物。

在一个实施例中，如图8所示，还提供了一种流量计量方法，包括以下步骤：

步骤S810，获取压力监控装置采集到的待测液压力和温度调节装置采集到的待测液温度。

步骤S820，在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管的液体图像。

步骤S830，处理液体图像，得到待测液的流量。

具体而言，处理设备可根据压力监控装置传输的待测液压力和温度调节装置传输的待测液温度，对待测液压力和待测液温度进行处理；在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管中对应待测液的液体图像。并对采集到的液体图像进行处理，进而可得到待测液的流量，实现对待测液流量的计量。不受待测液体中的气泡、液体的挥发、待测液体的温度和压力变化、测量时间的精准度以及读数误差等因素的影响，操作简便，且计量精度高。

在一个实施例中，如图9所示，还提供了一种流量计量方法，包括以下步骤：

步骤S910，获取压力监控装置采集到的待测液压力和温度调节装置采集到的待测液温度。

步骤S920，在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管的液体图像。

步骤S930，基于CCD图像标定处理液体图像，得到对应待测液的单位时间位移。

步骤S940，根据计量管的半径以及单位时间位移，得到待测液的流量。

其中，上述步骤S910和步骤S920的具体内容过程可参考上文内容，此处不再赘述。

具体而言，处理设备可根据压力监控装置传输的待测液压力和温度调节装置传输的待测液温度，对待测液压力和待测液温度进行处理；在待测液压力达到压力阈值且待测液温度达到温度阈值时，采集计量管中对应待测液的液体图像。处理设备可基于CCD图像标定处理液体图像，将显微镜放大倍数下CCD图象中每个象素所代表的长度转换成待测液位移，得到对应待测液的单位时间位移。进而可根据计量管的半径以及单位时间位移，得到待测液的流量。

进一步的，处理设备可通过测试几组待测液的流量数据并处理得到流量的算术平均值，以使计量结果更加精准。

应该理解的是，虽然图8和图9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图8和图9中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种流量计量系统，其特征在于，包括：

液体流动装置，所述液体流动装置用于驱动待测液流动；

真空脱气装置，所述真空脱气装置用于对所述待测液进行真空脱气；

压力监控装置，所述压力监控装置与所述真空脱气装置连通；

温度调节装置，所述温度调节装置与所述压力测量装置连通；

计量处理装置，所述计量处理装置包括处理设备以及与所述温度调节装置连通的计量管；处理设备分别电性连接所述压力监控装置、所述温度调节装置和所述液体流动装置；

其中，所述处理设备获取所述压力监控装置采集的待测液压力和所述温度调节装置的待测液温度，并在所述待测液压力达到压力阈值且所述待测液温度达到温度阈值时，采集所述计量管的液体图像；所述处理设备处理所述液体图像，得到所述待测液的流量。

2.根据权利要求1所述的流量计量系统，其特征在于，所述液体流动装置包括驱动所述待测液流动的输液泵，以及存储所述待测液的待测液容器；

所述待测液容器与所述真空脱气装置连通。

3.根据权利要求1所述的流量计量系统，其特征在于，所述压力监控装置包括连通在所述真空脱气装置与所述温度调节装置之间的稳压室，以及用于采集所述待测液压力的压力采集装置；

所述压力采集装置电性连接所述处理设备。

4.根据权利要求3所述的流量计量系统，其特征在于，所述压力采集装置包括设于所述稳压室的压力传感器，连接所述处理设备的模数转换器，以及连接在所述压力传感器与所述模数转换器之间的放大电路。

5.根据权利要求1所述的流量计量系统，其特征在于，所述温度调节装置包括连通在所述压力监控装置与所述计量管之间的恒温设备，以及用于采集所述待测液温度的温度采集装置；

所述温度采集装置电性连接所述处理设备。

6.根据权利要求1所述的流量计量系统，其特征在于，所述处理设备包括用于采集所述测液图像的图像采集器以及连接所述图像采集器的处理终端。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的流量计量系统，其特征在于，还包括连通在所述真空脱气装置与所述压力监控装置之间的过滤器。

8.根据权利要求7所述的流量计量系统，其特征在于，还包括定时切换控制器以及连通在所述压力监控装置与所述定时切换控制器之间的阻尼管；

所述定时切换控制器的输入端连通所述阻尼管，第一输出端连通所述温度调节装置，第二输出端用于连通废液收集器。

9.一种流量计量方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取压力监控装置采集到的待测液压力和温度调节装置采集到的待测液温度；

在所述待测液压力达到压力阈值且所述待测液温度达到温度阈值时，采集计量管的液体图像；

处理所述液体图像，得到所述待测液的流量。

10.根据权利要求9所述的流量计量方法，其特征在于，所述处理所述液体图像，得到所述待测液的流量的步骤包括：

基于CCD图像标定处理所述液体图像，得到对应所述待测液的单位时间位移；

根据计量管的半径以及所述单位时间位移，得到所述待测液的流量。

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