一种慢速流体流速监测仪的制作方法

文档序号:6134510阅读:364来源:国知局
专利名称:一种慢速流体流速监测仪的制作方法
技术领域
一种慢速流体流速监测装置,涉及慢速流体流动速度监测领域,特别是涉及流动注射分析(FIA)中流体流速的监测。
流动注射分析中,样品载带、分散、反应及其它试剂的引入均由泵来完成,液体流速是否稳定直接影响测量结果,因此,准确及时了解液体流速对于分析结果是非常必要的。长期以来在FIA中,大都采用秒表计时数滴或观察量筒体积来确定流速,这不仅是一种低效、落后的操作方法,尤其在核工业等领域,FIA常涉及一些放射性或强碱强酸等流体的分析测量,操作人员的防护安全不易得到保证。专利文献(1)US 4869722公开了一种利用液滴撞击固定高度液面,传递压力作用于液滴下面的传感器,传感器记录液滴大小而得出流速的技术;另二篇专利文献(2)GB2118333和(3)WO92117227两项专利技术均利用光传感,探测液滴滴数从而控制流速,以上测量慢速流体流速的技术均需一些如压力传感器,或光源及相应的光检测设备等特殊的设备,且这些方法都难以实现远距离读取数据,故不利于有毒流体的监测,也不宜在强酸、强碱的工况下使用。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单,既便于安全操作又保证结果准确,可实现远距离读取数据,适于各种工况下使用的慢速流体流速监测仪。
为实现上述目的,采用如下技术方案一种慢速流体流速监测仪,包括液滴采集装置和计数控制器,其特征在于液滴采集装置包括支架、集液罐、固定于支架上竖直放置出口向下的液体导管、一对水平固定在支架上,与液体导管处于同一垂直平面并置于液体导管出口下方的电极,电极间距可调,液体导管出口与两电极间距离也可调,并且两电极间距小于液体导管直径;计数控制器为电脉冲计数控制装置,由液滴导通电极产生电脉冲信号。
本实用新型具有装置简单,操作方便、安全的优点,由于液滴采集与数据读取分开,可实现远距离读取数据,实现对放射性等有毒流体的安全测量,电脉冲计数,灵敏度高,计数准确。
本发明有如下附图

图1为液滴采集装置结构示意图;图2为计数控制器结构框图3为脉冲放大整形原理图;图4为控制脉冲原理图;图5为脉冲计数器工作原理框图;图6为电路时序以下结合附图作进一步说明本实用新型利用液体在液体导管3出口处成滴状态,令液滴垂直滴在电源两极1和2中间,利用液体具有导电性导通两极1和2,液体通过后两极1和2又断开,这样流动的液体连续不断地使两极处于导通→断开→导通→断开状态,由计数器来统计导通次数,显示出流速。
图1所示的液滴采集装置,液体导管3为直径Φ=3毫米左右聚四氟乙烯管,也可以为其它的塑料软管,两电极1和2为断面直径为0.4毫米的铂铑合金丝或铑丝,两极间距约为2毫米,液体导管3及两电极1和2均在同一平面上,调整好液体导管3、二电极1和2的相对位置,采用紧缩卡套6及后面的顶丝7拧紧固定好电极,液体导管3也以顶丝8固定在支架5上,使从液体导管3出口处垂直滴下的液滴正好穿过电极1和2之间的空隙,挂在电极1和2后掉在下面的积液罐4中,两极1和2被液滴接通后,连通了计数控制器。
考虑到该装置要有一定重量(受外界影响时,不会轻易移动),可以在支架5外加不锈钢外罩。
计数控制器为公知的可控型电脉冲计数器,下面给出一种实现脉冲计数方式。如图2所示,它包括整形电路、脉冲计数装置和由一个方波发生器和一个单稳态触发器组成的控制脉冲系统。如图3所示的脉冲放大整形电路,电极1和2上产生的电脉冲A经Q1(3DG6)反相后,去触发由IC1、R4、C2等组成的单稳触发器,这样每产生一个电脉冲,IC1的3端就产生一个高电平,该电平经t=1.1R4、C2延时后,变为低电平,即形成一个方波B,当下一个电脉冲来后,同样IC1的3端为方波信号,输入脉冲计数器,用于计数,同时IC1的3端与地之间还串接了发光二极管LED1,当3端为高电平时,LED1亮,这样液滴每滴一次,LED1将亮一次,用于液滴计数状态指示。
脉冲计数器的计数、保持和清零的时间控制由控制脉冲系统完成,图4示出了该系统的原理图,根据使用要求,液滴计数每分钟刷新一次,刷新前要保持一段时间,便于操作者了解前一分钟液滴的工作状态。根据这一要求,在电路设计中,由IC2、W1、C4等组成的占空比可调的脉冲振荡器,提供计数,保持控制脉冲C。该振荡器总周期T=0.693(R7+R8+W1)C4=80秒,根据计数器的要求,高电平保持,低电平计数。因此,通过调W1可实现低电平60S、高电平20S的方波信号。该方波信号即为计数、保持控制信号,LED2用于保持指示。利用保持的下降沿去触发由IC3、R11、C6组成的单稳触发器,便得到清零控制脉冲D。图5示出了脉冲计数器的工作原理框图,据此原理,可以得到图6各脉冲的电路时序图。以上电路中用的IC1、IC2、IC3型号可以为NE555。
本实用新型使用时将液滴采集装置中的液体导管3与废液出口用软管相连,可以与流动注射分析系统联机,准确及时地反应液体流速,可以监测流速在0-10ml/min的流体流速。监测仪每60秒统计一次总滴数、显示保持20S之后自动清零进入下一次计数循环,也可按手动清零键进入。
权利要求1.一种慢速流体流速监测仪,包括液滴采集装置和计数控制器,其特征在于液滴采集装置包括支架(5)、集液罐(4)、固定于支架(5)上竖直放置出口向下的液体导管(3)、一对水平固定在支架(5)上,与液体导管(3)处于同一垂直平面并置于液体导管(3)出口下方的电极(1和2),电极(1,2)间距可调,液体导管(3)出口与两电极(1,2)间距离也可调,并且两电极(1,2)间距小于液体导管(3)直径;计数控制器为电脉冲计数控制器,由液滴导通电极(1和2)产生电脉冲信号。
2.根据权利要求1的慢速流体流速监测仪,其特征在于所述的计数控制器包括整形电路、脉冲计数装置和由一个方波发生装置和一个单稳态触发器组成的控制脉冲系统,脉冲计数器对电脉冲信号进行计数显示,同时受控制脉冲系统的控制,控制计数、保持、清零的时间及顺序。
3.如权利要求1的慢速流体流速监测仪,其特征在于所述的液体导管(3)与两电极(1和2)距离调整好后,两电极(1和2)用紧缩卡套(6)及其后面的顶丝(7)拧紧固定在支架(5)上。
4.根据权利要求1或2或所述的慢速流体流速监测仪,其特征在于所述的液滴采集装置支架(5)外扣钢罩。
专利摘要本实用新型公开了一种可用于流动注射分析中慢速流体流速监测的仪器,其特征在于在液体出口处设置一对电极,将液滴导通电极产生的电脉冲信号送入计数控制器从而测出液体流速,该仪器简单安全、操作容易,可远距离读取数据,尤其适于放射性流体的分析和强酸碱工况下作业。
文档编号G01P5/08GK2287723SQ9720092
公开日1998年8月12日 申请日期1997年1月29日 优先权日1997年1月29日
发明者吴继宗, 丛中斗, 刘焕良 申请人:中国原子能科学研究院
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