CN105203176A - 一种新型排液法气体量计量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体量计量装置，特别是适用于实验室小流量气体量计量、气体组分测定的装置。该装置包括主体装置与配件，主体装置包括顶口、顶面、瓶体、刻度、进气口、排液口、底座，配件包括翻口橡胶塞、硅胶管A、硅胶管B、转接头A、转接头、止水夹A、止水夹B。本发明通过气体排液实现了在正常大气压下准确计量气体体积，可以收集一段时间内的气体，可以很方便地用气体组分测定的取样注射器取样用来测量气体组分，避免了一些传统气体计量装置的缺点。

Description

一种新型排液法气体量计量装置

技术领域

本发明涉及一种气体量计量装置，特别是适用于实验室小流量气体量计量、气体组分测定的装置。

背景技术

目前适用于实验室小流量气体量计量的装置主要有两大类，一类是普通的排液集气法，另一类是自动在线计量装置。

第一类装置结构比较简单，一般实验室可自行搭建，第一类装置又包括两个类型，上排式和下排式。

在上排式计量装置中，进气口位于装置上部，气体从进气口进入集气瓶中，将液体从排液口压出，最终通过计量压出液体的体积来换算一段时间内的气体体积。

这种计量装置的缺点有以下几点。1、由于液面到排液出口有个高度差，该装置需要一定的正压才能将装置内的液体压上去，如果要测量的产生气体的反应器气密性不好，就会造成装置内液体无法压出，从而无法计量。2、由于该装置要插至少两根管，一般所用的塞子都是直径较大、厚度较厚的橡胶塞，这种橡胶塞硬度较大、厚度较厚，对气体组分测量所用的取样针针头破坏很大。3、该装置在使用过程中，精度较差，往往是当气体量到一定值时，突然大量液体流出，流出量大于气体产生量时由于惯性作用，又无法及时停止流出，并不是要测量的产生气体的反应器产生一个气泡，装置就排出一滴液体。4、如果进气口位于液面以后，该装置水平高度大于要测量的产生气体的反应器，就会造成液体向要测量的产生气体的反应器的倒灌。

在下排式计量装置中，进气口位于装置下部，气体从进气口进入集气瓶中，积累在装置顶部，排液口位于装置下部，液体从排液口流出，最终通过计量流出液体的体积来换算一段时间内的气体体积。

这种计量装置的缺点有以下几点。1、由于液面到排液出口有个高度差，该装置内始终处理负压荷的状态，如果要测量的产生气体的反应器气密性不好，就会造成外界空气吸入要测量的产生气体的反应器，从而无法计量。2、由于该装置要插至少两根管，一般所用的塞子都是直径较大、厚度较厚的橡胶塞，这种橡胶塞硬度较大、厚度较厚，对气体组分测量所用的取样针针头破坏很大。3、该装置在使用过程中，精度较差，往往是当气体量到一定值时，突然大量液体流出，流出量大于气体产生量时由于惯性作用，又无法及时停止流出，并不是要测量的产生气体的反应器产生一个气泡，装置就排出一滴液体。4、如果进气口位于液面以后，该装置水平高度大于要测量的产生气体的反应器，就会造成液体向要测量的产生气体的反应器的倒灌。

第二类装置是自动在线计量的，该装置自动化程度高，一些公司已经推出了相应的产品。该装置里有一系列特定形状的浮子，该浮子浸泡在水中，要测量的产生气体的反应器产生的气体经导管进入浮子下边，当累积到一定程度，浮子在气体浮力的作用下会弹起，装置通过传感系统记录一下读数，同时浮子下的气体被释放。这种计量装置的缺点有以下几点。1、浮子所在水中有一个液位差，需要一定正压才能将浮子压起，如果要测量的产生气体的反应器气密性不好，就会造成装置内液体无法压出，从而无法计量。2、经过该装置的气体会释放到大气中，无法收集，从而无法测定一段时间内的气体组分，只能测定瞬时气体组分，对于实验影响很大。3、该装置比较精密，所用介质是水，其他液体比如盐溶液可能会对装置造成腐蚀。4、如果该装置水平高度大于要测量的产生气体的反应器，可能会造成液体向要测量的产生气体的反应器的倒灌。

在这样的情况下，新型准确、可方便测定气体组分的气体量计量装置呼之欲出。

发明内容

本发明的目的是为克服现有前边提到的气体量计量装置的缺点，设计了一种可在常压下计量、方便测定气体组分、精度高、不倒灌的气体量计量装置。

本发明通过气体排出液体，直接读出一段时间内的气体体积，不会出现传统计量装置的各种问题，同时可以方便测定气体组分。

本发明的目的是通过如下措施达到的。

本发明底部有一个进气口和一个排液口，要测量的产生气体的反应器产生的气体从进气口进入装置内，液体从排液口排出，本发明顶面与瓶体夹角为直角，刻度从最顶端向下依次增大，最终可根据装置内液面直接从装置上的刻度读出产生的气体体积。

本发明底部的进气口和排液口水平高度一致，这使得无论装置内液面怎么变化，要测量的产生气体的反应器内压强=进气口处的气液接触面压强=排液口处的气液接触面压强=外界大气压。从而实现了要测量的产生气体的反应器内压强在常压即可正常计量，要测量的产生气体的反应器产生一个气泡，排液口就会排出一滴液体，提高了测量精度。

本发明顶部有一个顶口，顶口处插的是一个翻口橡胶塞。要测量的产生气体的反应器产生的气体排走装置内液体，气体积累在装置内，在一定时间，可直接用气体组分测定的取样注射器直接扎入顶的翻口橡胶塞取样。同时，翻口橡胶塞材质较软，厚度较薄，不会对气体组分测定的取样注射器的针头造成破坏。

由于本发明在工作时处理完全封闭的状态，要测量的产生气体的反应器内压强=进气口处的气液接触面压强，要测量的产生气体的反应器内压强与要测量的产生气体的反应器和该装置的高度差没有关系，所以不会出现该装置内液体向要测量的产生气体的反应器倒灌的现象。

本发明的有益效果是。

本发明实现了气体量准确计量。

本发明可以在正常大气压下准确计量气体，不会造成反应器内正压或者负压，不会因为反应器气密性差而不能计量气体产生量。

本发明实现了精确计量，要测量的产生气体的反应器产生一个气泡，本发明就可以计量一个气泡的量，不会出现突然大量走液，或者长期不走液的现象。

本发明可以收集一段时间内的气体，可以很方便地用气体组分测定的取样注射器取样用来测量气体组分。

本发明依然有一定的不足，比如和传统第一类排液法气体量计量装置一样，需要定期人工读数，补液，考虑到本发明成本低廉，这些不足都是可以接受的。这些不足，可以在本发明的基础上进一步改进而避免。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1.翻口橡胶塞，2.顶口，3.顶面，4.瓶体，5.刻度，6.进气口，7.排液口，8.底座，9.硅胶管A，10.硅胶管B，11.转接头A，12.转接头B，13.止水夹A，14.止水夹B。

图2为本发明主体装置的A-A剖面图。

图3为本发明主体装置的侧视图。

图4为本发明主体装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的结构和特点。

本发明设计的一种新型排液法气体量计量装置，其结构如图1所示，主要由主体装置与配件翻口橡胶塞1、硅胶管A9、硅胶管B10、转接头A11、转接头B12、止水夹A13、止水夹B14组成。其中主体装置包括顶口2、顶面3、瓶体4、刻度5、进气口6、排液口7、底座8。顶口2位于瓶体4最顶端，可插入翻口橡胶塞1。顶面3连接瓶体4与顶口2。刻度5印或者刻在瓶体4表面。进气口6与排液口7位于主体装置2下边。底座8位于主体装置底端。硅胶管A9连接进气口6与转接头A11，硅胶管10连接排液口7与转接头B12。转接头A11连接在硅胶管A9另一端，转接头B12连接在硅胶管B10另一端。止水夹A13根据情况适时地夹在硅胶管A9上，止水夹B14根据情况适时地夹在硅胶管B10上。

上述的新型排液法气体量计量装置各部件具体实施方式分别说明如下：

所述的瓶体翻口橡胶塞1属于常规产品。

所述的顶口2位于主体装置4最顶端，可插入翻口橡胶塞1，内径根据常规翻口橡胶塞1确定。

所述的顶面3与瓶体4连接处夹角为直角。

所述的瓶体4由透明材质材料做成，如玻璃或者塑料，呈圆柱体。

所述的刻度5从主体装置4最顶端往下是从0依次增大，刻度与主体装置4内实际体积一致。

所述的进气口6与排液口7位于瓶体4下边，水平高度一致，其水平高度低于本发明最大量程刻度最底端。进气口6与排液口7内径小于10mm。

所述的底座8稍微内凹，使主体装置4悬空，仅有底座最下边缘接触底面。

所述的硅胶管A9与硅胶管B10属于常规产品，有较好的弹性。

所述的转接头A11与转接头B12属于常规产品，可连接导管。

所述的止水夹A13与止水夹B14属于常规产品，可夹上两根硅胶管上保证不漏气，不漏液。

本发明的原理和运行过程是：在使用时，将两个止水夹A13夹在两根硅胶管A9上，将两个止水夹B14夹在硅胶管B10上，给瓶体4内充满特定液体（比如水），盖上翻口橡胶塞1，将要测量的产生气体的反应器用导管与转接头10A连接，打开硅胶管9A上的11A，打开硅胶管9B上的11B，此时开始气体计量。

在需要记录计数时，观察主体装置4内的液面，读取凹液面最低点对应的刻度，即为此时的计量的气体体积读数，通过换算可测到一段时间内的气体流量。

在需要测定一定时间内的气体组分时，关闭硅胶管9A上的止水夹A13，关闭硅胶管9B上的止水夹B14，用专用的气体取样注射器穿透翻口橡胶塞1在瓶体4中取样，进行相应分析。此气体计量装置可根据需要随便移动。

不用时，可将主体装置内的液体倒掉，收好相应配件。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (6)

1.一种新型排液法气体量计量装置，其特征在于，该装置包括主体装置与配件，主体装置包括顶口、顶面、瓶体、刻度、进气口、排液口、底座，配件包括翻口橡胶塞、硅胶管A、硅胶管B、转接头A、转接头、止水夹A、止水夹B；顶口位于瓶体最顶端，可插入翻口橡胶塞，顶面连接瓶体与顶口，刻度印或者刻在瓶体表面，进气口与排液口位于主体装置下边，底座位于主体装置底端，硅胶管A连接进气口与转接头A，硅胶管连接排液口与转接头B，转接头A连接在硅胶管A另一端，转接头B连接在硅胶管B另一端，止水夹A根据情况适时地夹在硅胶管A上，止水夹B根据情况适时地夹在硅胶管B上。

2.如权利要求1所述的新型排液法气体量计量装置，其特征在于，所述的进气口与排液口位于同一水平高度上。

3.如权利要求1所述的新型排液法气体量计量装置，其特征在于，所述的进气口与排液口长度长于底座长度，进气口与排液口内径小于10mm。

4.如权利要求1所述的新型排液法气体量计量装置，其特征在于，所述的顶面与瓶体连接处夹角为90°。

5.如权利要求1所述的新型排液法气体量计量装置，其特征在于，所述的刻度从顶面开始往下依次增大，刻度代表装置内气体体积。

6.如权利要求1所述的新型排液法气体量计量装置，其特征在于，所述的主体装置由透明材料做成。