[其他]數(shù)字式光電液體滴速測量儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86203810
• 申請日: 1986-06-12
• 公開（公告）號: CN86203810U
• 公開（公告）日: 1987-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 徐德照;劉德林
• 申請（專利權）人: 航天部紅林機械廠
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00
• 代理公司: 航天工業(yè)部專利事務所
• 代理人: 吳舒志

本實用新型是一種適用于測量各種液體滴速的數(shù)字式光電液體滴速測量儀。

液體滴速的測量以往一直是依靠人工目測，人工目測的誤差較大，而且因人而異，當?shù)嗡龠_到180滴／分以上時就無法計量了。滴速的調節(jié)閥目前國內(nèi)普遍使用的是一種帶有導出管的針形調節(jié)閥。液體從針形閥析出后須經(jīng)過導出管，不連續(xù)的液滴在導出管內(nèi)往往形成不連續(xù)的小水柱。這些小水柱在下降時使水柱間的空氣形成不穩(wěn)定的低壓氣泡，這樣小水柱的下降受到干擾，從而引起滴速的不穩(wěn)定。由于以往依靠人工目測計量，這種滴速緩慢的變化不易被操作者察覺。因此，目前滴速計量普遍存在較大的誤差。

本實用新型的目的是設計一種能準確、方便地計量液體滴速的數(shù)字式液體滴速測量儀。

設計的數(shù)字式光電液體滴速測量儀是由一種沒有導出管的滴速調節(jié)閥（1）和根據(jù)液滴的光電脈沖波形設計的含有脈沖調寬整形電路的數(shù)字顯示儀（2）以及液滴光電傳感器（3）組成，見附圖1。由于滴速調節(jié)閥（1）是沒有液體導出管的針形閥，其調節(jié)閥桿（25）的錐端直接伸出滴嘴（28）的出液口，見附圖2。這種結構的調節(jié)閥消除了舊式帶有導出管的調節(jié)閥中液柱下降過程中引起低壓氣泡的干擾，從而使滴嘴（28）滴下的液滴的速度較為穩(wěn)定。穩(wěn)定滴下的液滴通過液滴光電傳感器（3）時，由于每一個液滴外形如一個“凸透鏡”，它通過光軸時，前端、中心及后部對光線的集聚作用有所不同（附圖4、5、6），因此產(chǎn)生的是一個駝峰形的脈沖信號（附圖7），即具有二個負脈沖的電壓信號，附圖7中t1～t4的時間間隔（即液滴通過光軸時間）約為40ms，這種具有二個負脈沖的信號直接送入計數(shù)器是不能準確計量的，因此本設計采用了含有脈沖調寬電路的整形放大器（附圖8），脈沖寬度在液滴通過光軸時間的1～2.5倍的范圍內(nèi)選擇，本電路實際采用的脈沖寬度為50～100ms，在電路中利用t1時刻的電壓負跳變觸發(fā)電路中單穩(wěn)態(tài)的翻轉，50～100ms后，這個單穩(wěn)態(tài)才能由暫態(tài)恢復為穩(wěn)態(tài)，由于t1～t3的時間間隔不足40ms，因此t3時刻的電壓負跳變對本電路不起作用，這樣就完成了液滴的駝峰信號轉變?yōu)閱蚊}沖信號的光電轉換。經(jīng)整形放大器輸出的單脈沖信號如附圖9，此信號通過與門進入顯示器，實現(xiàn)連續(xù)的計數(shù)。與門受時基電路及控制器的控制，時基電路給出一個基準的時間間隔，通過控制器控制與門的開關時間，這樣就在顯示器上實現(xiàn)了單位時間的計數(shù)即顯示出滴速，從而解決了準確、方便地計量液體滴速的問題。數(shù)字式光電液體滴速測量儀的電原理如附圖3。

附圖1為數(shù)字式光電液體滴速測量儀，這是一種雙通導式的滴速計量裝置，即可同時測量二組液滴的滴速。圖中（1）為滴速調節(jié)閥；（2）為數(shù)字顯示儀；（3）為液滴光電傳感器；（4）為金屬材料的液體輸入管；（5）為光源；（6）為光敏元件；（7）為液滴觀察窗及腔體；（8）為液體輸出管；（9）為第一顯示器顯示屏；（10）為第一顯示器開關；（11）為第一顯示器“自校～測量”選擇開關；（12）為復零按鈕；（13）為門燈；（14）為第二顯示器顯示屏；（15）為調節(jié)顯示時間的旋鈕；（16）為“記憶～不記憶”選擇開關；（17）為測量周期選擇開關，分為10秒、30秒、60秒三擋；（18）為第二顯示器“自校～測量”選擇開關；（19）為第二顯示器開關；（20）為連接電纜。

附圖2為沒有導出管的滴速調節(jié)閥（1）剖面結構示意圖。圖中（4）為金屬材料的液體輸入管；（21）為調節(jié)旋鈕；（22）為防止液體滲析用的壓緊螺帽；（23）為防止液體滲析用的牛皮密封墊；（24）為保證裝配同軸度的定位套；（25）為具有細調節(jié)螺紋的不銹鋼調節(jié)閥桿，其針形閥的錐端直接伸出滴嘴（28）的出液口；（26）為具有細調節(jié)螺紋的不銹鋼閥體；（27）為防止液體滲析用的石棉膠板密封墊；（28）為不銹鋼滴嘴。

附圖3是數(shù)字式光電液體滴速測量儀的電原理方框圖。

附圖4為垂直下落的液滴前端接觸液滴光電傳感器（3）光軸時的示意圖，此時液滴的邊緣使光線產(chǎn)生折射，光敏元件（6）所受感到的光照度突然減弱。

附圖5為液滴中心部位通過液滴光電傳感器（3）光軸的示意圖，此時液滴對光線產(chǎn)生聚集。光敏元件（6）上所感受到的光照度增加。

附圖6為液滴的后部即將離開液滴光電傳感器（3）光軸的示意圖，此時液滴的邊緣使光線產(chǎn)生折射，光敏元件（6）所感受的光照度又突然減弱。

附圖7是液滴通過液滴光電傳感器（3）光軸時，所產(chǎn)生的駝峰脈沖信號，t1～t4的時間間隔為40ms。