CN218330089U - 一种活塞式气体流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞式气体流量计，包括上下设置的上腔体和下腔体，所述上腔体、下腔体分别连通设有出气嘴、进气嘴，所述上腔体和下腔体通过连通腔连通设置，所述上腔体内设有用于打开或者关闭连通腔的电磁阀；还包括活塞筒，所述活塞筒内间隙密封设有活塞，所述下腔体、上腔体分别连通设有进气管路、出气管路，所述进气管路、出气管路分别与活塞筒的底部、顶部连通设置，所述活塞筒旁设有光电传感器。本实用新型具有测量效率高，使用简单的优点。

Description

一种活塞式气体流量计

技术领域

本实用新型涉及气体流量计量领域，尤其涉及一种活塞式气体流量计。

背景技术

目前用于工业上气体流量计量的装置多采用皂膜式流量计，其通过内部的微处理机与敏感元件相结合来测量和计算皂膜或页面经过玻璃管内一端体积的起止时间，最终计算出气体流量。皂膜式流量计在使用时，先将肥皂水导入底部的乳胶滴头中，用细橡胶管连接检测器出口和皂沫流量计底部进气口，然后挤压乳胶滴头，使产生一个皂膜，同时测量皂膜流经一定体积所须时间，最后用体积除以时间即可计算出气体的流量。可以看出，采用皂膜式流量计测量方式，每次只能进行一次测量，测量完成后需要经过较长的时间使得乳胶滴头恢复原状才能进行下一次测量，其测量效率较低，使用麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测量效率高、使用简单的活塞式气体流量计。

为了实现上述目的，本实用新型公开一种活塞式气体流量计，包括上下设置的上腔体和下腔体，所述上腔体、下腔体分别连通设有出气嘴、进气嘴，所述上腔体和下腔体通过连通腔连通设置，所述上腔体内设有用于打开或者关闭连通腔的电磁阀；还包括活塞筒，所述活塞筒内间隙密封设有活塞，所述下腔体、上腔体分别连通设有进气管路、出气管路，所述进气管路、出气管路分别与活塞筒的底部、顶部连通设置，所述活塞筒旁设有光电传感器。

优选的，所述电磁阀包括可上下往复运动的阀芯，所述阀芯从上到下依次固定设有压板、密封垫，所述压板由硬质材料制成，所述密封垫由软质材料制成，所述连通腔的上部为密封部，所述密封部呈倒圆台状，所述压板和密封垫的直径均大于密封部下表面的直径，且均小于密封部上表面的直径，所述压板的直径小于密封垫的直径，所述电磁阀驱动阀芯上下运动，所述阀芯同时带动压板和密封垫紧贴或者远离密封部。

优选的，所述阀芯上还设有底板，所述底板设于密封垫的下方，所述底板的直径小于密封部下表面的直径，所述底板由硬质材料制成。

优选的，所述压板呈两端向上翘起中间凹陷的弧形状。

优选的，所述活塞筒包括大活塞筒和小活塞筒，所述进气管路上设有用于切换大流量和小流量进气体的进气换向切换阀，所述进气换向切换阀分别与大活塞筒的底部、小活塞筒的底部连通，所述活塞包括小活塞和大活塞，所述小活塞筒、大活塞筒内分别间隙密封设有小活塞、大活塞；所述出气管路上设有用于切换大流量和小流量出气体的出气换向切换阀，所述出气换向切换阀分别与大活塞筒的顶部、小活塞筒的顶部连通；所述光电传感器设于大活塞筒与小活塞筒的旁边。

优选的，所述小活塞筒套设于大活塞筒内，所述大活塞呈圆环状，所述大活塞套设于小活塞筒上。

优选的，所述小活塞的轴心、大活塞的轴心、小活塞筒的轴心、大活塞筒的轴心均同轴设置。

优选的，所述进气管路上还设有用于初步测量进气流量大小的差压流量计，所述差压流量计分别与进气换向切换阀、出气换向切换阀电连接。

本实用新型的有益效果是：上述技术方案所提供的一种活塞式气体流量计，活塞与活塞筒间隙密封，活塞运动过程中无摩擦，并采用光电传感器准确地自动记录整个过程所用的时间以计算出气体的流量值，整个测量过程自动完成，测量完成过后活塞自动复位，不需要人工操作，其测量效率高，使用简单。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1所示为活塞式气体流量计的剖视图。

图2所示为图1中A处放大图。

图3所示为活塞式气体流量计用于测量小流量气体的气路原理图。

图4所示为活塞式气体流量计用于测量大流量气体的气路原理图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1和图2，一种活塞式气体流量计，包括上下设置的上腔体120和下腔体100，所述上腔体120、下腔体100分别连通设有出气嘴130、进气嘴110，所述上腔体120和下腔体100通过连通腔140连通设置，所述上腔体120内设有用于打开或者关闭连通腔140的电磁阀200；还包括活塞筒，所述活塞筒内间隙密封设有活塞，所述下腔体100、上腔体120分别连通设有进气管路300、出气管路320，所述进气管路300、出气管路320分别与活塞筒的底部、顶部连通设置，所述活塞筒旁设有光电传感器500。还包括一主控单元，进气换向切换阀310、出气换向切换阀330、电磁阀200、光电传感器500均分别与主控单元电性连接，在不需要进行气体流量测量时，主控单元控制电磁阀200处于打开状态，进气换向切换阀310处于关闭状态，此时上腔体120和下腔体100通过连通腔140连通，气体从进气嘴110分别经过下腔体100、连通腔140、上腔体120和出气嘴130进行排出。当需要进行气体流量测量时，主控单元控制电磁阀200处于闭合状态，进气换向切换阀310和出气换向切换阀330处于打开状态，此时气体从进气嘴110分别经过下腔体100、进气管路300，进入活塞筒内进行气体流量测试，然后气体再从出气管路320经过上腔体120从出气嘴130进行排出。此外，活塞筒竖直设置，沿其轴线方向设有光电传感器500，活塞筒内间隙密封设有活塞，活塞运动过程中极小摩擦，既保证了密封性也使得摩擦力极小，当气体流量测试完毕后，主控单元控制电磁阀200处于打开状态，气体从进气嘴110分别经过下腔体100、连通腔140、上腔体120和出气嘴130进行排出，此时活塞筒内的气体也经过进气管路300逆向流回下腔体100，再经过连通腔140、上腔体120和出气嘴130进行排出，活塞在自身重力的作用下做向下运动，使得活塞快速实现向上或向下的运动，并采用光电传感器500准确地自动记录整个过程所用的时间以计算出气体的流量值。

一个实施例中，所述电磁阀200包括可上下往复运动的阀芯240，所述阀芯240从上到下依次固定设有压板210、密封垫220，所述压板210由硬质材料制成，所述密封垫220由软质材料制成，所述连通腔140的上部为密封部141，所述密封部141呈倒圆台状，所述压板210和密封垫220的直径均大于密封部141下表面的直径，且均小于密封部141上表面的直径，所述压板210的直径小于密封垫220的直径，所述电磁阀200驱动阀芯240上下运动，所述阀芯240同时带动压板210和密封垫220紧贴或者远离密封部141。采用电磁阀200打开或者关闭连通腔140，其结构简单，响应速度快。电磁阀200可以驱动阀芯240进行上下往复运动。此外，密封垫220可以由橡胶制成，压板210可以由金属或者塑料制成。在进行密封时，阀芯240同时带动压板210和密封垫220紧贴在密封部141上，由于密封部141呈倒圆台状，压板210和密封垫220的直径均大于密封部141下表面的直径，且均小于密封部141上表面的直径，压板210的直径小于密封垫220的直径，因此密封垫220可以被压板210紧紧地压紧在密封部141上，其密封效果较好，解决了密封部141处由于密封效果差，导致漏气，使得在进行气体流量测量时不准确的问题。

一个实施例中，所述阀芯240上还设有底板230，所述底板230设于密封垫220的下方，所述底板230的直径小于密封部141下表面的直径，所述底板230由硬质材料制成。由于密封垫220由软质材料制成，在对密封部141进行密封时，气流对密封垫220会产生较大的扰动，因此在密封垫220的下方设有底板230，底板230由硬质材料制成，在进行密封时，气体首先撞击在底部230上，然后再撞击在密封垫220的外侧边上，设有底板230，一方面减少气流对密封垫220会产生的扰动，另一方面，也能提高密封垫220的寿命。由于述底板230的直径小于密封部141下表面的直径，在密封时，底板230不会影响密封垫220被压板210紧紧地压紧在密封部141上。

一个实施例中，所述压板210呈两端向上翘起中间凹陷的弧形状。由于密封部141呈倒圆台状，且密封垫220的下方设有底板230，在进行密封时，气流会吹动密封垫220形成两端向上翘起中间凹陷的弧形状，而压板210也呈两端向上翘起中间凹陷的弧形状，其形状与密封垫220的形状相匹配，而在密封时，密封垫220被压板210压在密封部141上，压板210与密封垫220呈圆弧状，其接触面积比平板压在密封垫220上的接触面积大，而压紧的面积变大，使得密封效果更好。

一个实施例中，所述活塞筒包括大活塞筒440和小活塞筒400，所述进气管路300上设有用于切换大流量和小流量进气体的进气换向切换阀310，所述进气换向切换阀310分别与大活塞筒440的底部、小活塞筒400的底部连通，所述活塞包括小活塞410和大活塞430，所述小活塞筒400、大活塞筒440内分别间隙密封设有小活塞410、大活塞430；所述出气管路320上设有用于切换大流量和小流量出气体的出气换向切换阀330，所述出气换向切换阀330分别与大活塞筒440的顶部、小活塞筒400的顶部连通；所述光电传感器500设于大活塞筒440与小活塞筒400的旁边。在进行气体流量测试时，如果气体流量过大或者过小，采用活塞式气体流量计进行测量时，则需要准备多台不同直径大小的活塞的气体流量计(即不同量程大小的活塞式气体流量计)，导致测量效率较低，且成本较高。本方案设有进气换向切换阀310、出气换向切换阀330，可以根据气体流量的大小进行切换，通过大活塞430与大活塞筒440来测量大流量气体，通过小活塞410与小活塞筒400来测量小流量气体，使得气体流量测量具有宽量程的优点。其中，大活塞筒440与小活塞筒400优选为玻璃筒，大活塞筒440与小活塞筒400均竖直设置。在不需要进行气体流量测量时，主控单元控制开闭件200处于打开状态，进气换向切换阀310处于关闭状态，此时上腔体120和下腔体100通过连通腔140连通，气体从进气嘴110分别经过下腔体100、连通腔140、上腔体120和出气嘴130进行排出。当需要进行气体流量测量时，主控单元控制开闭件200处于闭合状态，进气换向切换阀310和出气换向切换阀330处于打开状态，此时气体从进气嘴110分别经过下腔体100、进气管路300，进入大活塞筒440或小活塞筒400内进行气体流量测试，然后气体再从出气管路320经过上腔体120从出气嘴130进行排出。此外，大活塞筒440与小活塞筒400均竖直设置，沿其轴线方向设有光电传感器500，小活塞筒400、大活塞筒440内分别间隙密封设有小活塞410、大活塞430，活塞运动过程中极小摩擦，既保证了密封性也使得摩擦力极小，当气体流量测试完毕后，主控单元控制开闭件200处于打开状态，气体从进气嘴110分别经过下腔体100、连通腔140、上腔体120和出气嘴130进行排出，此时大活塞筒440或小活塞筒400内的气体也经过进气管路300逆向流回下腔体100，再经过连通腔140、上腔体120和出气嘴130进行排出，小活塞410或大活塞430在自身重力的作用下做向下运动，使得活塞快速实现向上或向下的运动，并采用光电传感器500准确地自动记录整个过程所用的时间以计算出气体的流量值。其中，判别气体属于大流量还是小流量的方法如下：可以在小活塞筒400的上方设有限位传感器，当进行气体测量时，进气换向切换阀310连通进气管路300与小活塞筒400，此时出气换向切换阀330连通小活塞筒400与出气管路320，小活塞410在小活塞筒400内进行向上运动，如果待测量气体为小流量气体，则小活塞410在小活塞筒400内进行向上运动速度较为缓慢，利用光电传感器500检测小活塞410在一定距离内的运动时间，从而测定气体流量；如果小活塞410在小活塞筒400内极短时间内(可以设定一个具体时间值，例如1秒)被小活塞筒400上方的限位传感器检测到，那说明气体流量较大，那进气换向切换阀310立即进行切换，进气换向切换阀310连通进气管路300与大活塞筒440，此时出气换向切换阀330连通大活塞430与出气管路320，大活塞430在大活塞筒440内进行向上运动，利用光电传感器500检测大活塞430在一定距离内的运动时间，从而测定气体流量。参考图3、图4，图3为测量小流量气体的气路原理图，图4所示为测量大流量气体的气路原理图，其中600表示开关阀，700代表活塞和活塞筒组合件。

一个实施例中，所述小活塞筒400套设于大活塞筒440内，所述大活塞430呈圆环状，所述大活塞430套设于小活塞筒400上。为了节省装置的体积，可以把小活塞筒400套设于大活塞筒440内，所述大活塞430呈圆环状，所述大活塞430套设于小活塞筒400上，因此不需要额外地把小活塞筒400、大活塞筒440并列设置，此外，小活塞410在小活塞筒400内进行上下运动，大活塞430与小活塞筒400的外壁也为间隙配合，大活塞430在大活塞筒440内进行上下运动也不受影响。

一个实施例中，所述小活塞410的轴心、大活塞430的轴心、小活塞筒400的轴心、大活塞筒440的轴心均同轴设置。小活塞410的轴心、大活塞430的轴心、小活塞筒400的轴心、大活塞筒440的轴心均同轴设置，可以进一步保证小活塞410在小活塞筒400内、大活塞430在大活塞筒440内顺畅地进行上下运动。

一个实施例中，所述进气管路300上还设有用于初步测量进气流量大小的差压流量计340，所述差压流量计340分别与进气换向切换阀310、出气换向切换阀330电连接。除了使用上述说的在进行气体流量测量时，先打开进气换向切换阀310连通进气管路300与小活塞筒400，如果气体流量过大，小活塞410在小活塞筒400内极短时间内被小活塞筒400上方的限位传感器检测到，进气换向切换阀310立即进行切换，进气换向切换阀310连通进气管路300与大活塞筒440，进行大流量气体测量外，还可以在进气管路300上设置差压流量计340，用于初步测量进气流量大小，差压流量计340也与主控单元进行电连接，可以设定一个流量固定值，当进行气体流量测量时，气体经过差压流量计340，差压流量计340对气体流量进行初步测量，当测量流量值大于或等于设定的流量固定值，即判定该气体流量为大流量气体，进气换向切换阀310连通进气管路300与大活塞筒440，同时出气换向切换阀330连通大活塞430与出气管路320；当测量流量值小于设定的流量固定值，即判定该气体流量为小流量气体，进气换向切换阀310连通进气管路300与小活塞筒400，同时出气换向切换阀330连通小活塞筒400与出气管路320。由于差压流量计340存在测量精度不够准确的缺点，因此差压流量计340仅仅用于初步测量进气流量大小，气体流量的精确测量还需要经过后续的活塞在活塞筒内进行运动被检测后进行流量换算测量。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种活塞式气体流量计，其特征在于，包括上下设置的上腔体和下腔体，所述上腔体、下腔体分别连通设有出气嘴、进气嘴，所述上腔体和下腔体通过连通腔连通设置，所述上腔体内设有用于打开或者关闭连通腔的电磁阀；还包括活塞筒，所述活塞筒内间隙密封设有活塞，所述下腔体、上腔体分别连通设有进气管路、出气管路，所述进气管路、出气管路分别与活塞筒的底部、顶部连通设置，所述活塞筒旁设有光电传感器。

2.如权利要求1所述的一种活塞式气体流量计，其特征在于，所述电磁阀包括可上下往复运动的阀芯，所述阀芯从上到下依次固定设有压板、密封垫，所述压板由硬质材料制成，所述密封垫由软质材料制成，所述连通腔的上部为密封部，所述密封部呈倒圆台状，所述压板和密封垫的直径均大于密封部下表面的直径，且均小于密封部上表面的直径，所述压板的直径小于密封垫的直径，所述电磁阀驱动阀芯上下运动，所述阀芯同时带动压板和密封垫紧贴或者远离密封部。

3.如权利要求2所述的一种活塞式气体流量计，其特征在于，所述阀芯上还设有底板，所述底板设于密封垫的下方，所述底板的直径小于密封部下表面的直径，所述底板由硬质材料制成。

4.如权利要求2所述的一种活塞式气体流量计，其特征在于，所述压板呈两端向上翘起中间凹陷的弧形状。

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