一种可测流速的高精度低压气体发生装置及其使用方法
一种可测流速的高精度低压气体发生装置及其使用方法
【专利摘要】本发明提供一种可测流速的高精度低压气体发生装置，包括：供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件，本发明通过加压液体的位置势能差△h提供稳定的低压气体，气体的压力精度高，可以达到0.1kPa；提供的气体压力稳定性好，气压不会出现浮动；同时还可以测量气体的流动速率，测量精度高，精度为1ml/s；所提供的气体不局限于空气，可以是任意气体，特别相对于易燃易爆的气体（如甲烷），限定供气量，有利于安全；装置构造简单，成本较低。本发明还公开一种可测流速的高精度低压气体发生装置的使用方法。
【专利说明】一种可测流速的高精度低压气体发生装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可测流速的高精度低压气体发生装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]稳定的低压气体(范围:0至100 kPa)在医疗机械、化学工业、生物环境以及材料渗气性测量等领域中有着极其重要的作用。医学上，稳定的低压环境有利于将氧气、麻醉气体等新鲜气体提供给患者，如供氧装置和麻醉机等；生物学中，植物、细菌等生物均须在低压环境中进行培养，如植物的叶片在浓度高的低压二氧化碳中培育等；材料学中，纳米材料或孔隙材料的渗气性能的测量需要环境也为稳定的低压条件，如垃圾填埋场闭气层的渗气性测试。低压气体的发生装置是一种能提供稳定的低压气体的装置，对低压气体的发生装置有以下要求:1、提供的气体压力为低压范围(O至1000 kPa)； 2、提供的气体压力稳定，浮动范围小；3、提供的气体不局限于空气。现有的气体发生装置不能满足低压气体供给装置的要求，主要由于传统装置提供的气体压力精度低，而且不稳定，提供的气体类型也存在限制。对于易燃易爆气体(如甲烷)，传统气体发生装置持续供应气体，一旦发生泄露，空气中的浓度持续上升，安全存在隐患。
[0003]中国专利申请CN201080054408.7提供一种传统的气体发生装置，其将压缩高压气体通过减压单元进行减压后进行供给。然而此方法不适用于低压气体，其浮动性大，一般浮动压力为±5 kPa。中国专利申请CN 201010230609.X提供一种低压空气供给系统，此装置可以间歇送风。但此装置只适用于空气，不适用于其他气体，而且此装置无法确保低压稳定性。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种可测流速的高精度低压气体发生装置，包括:供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件，所述供压组件包括供压瓶、进气管、设置于进气管的进气管阀门，所述进气管连通于供压瓶的内部与外部，且所述进气管的末端伸入所述加压液体中并靠近所述供压瓶底部设置，所述供气组件包括供气瓶、设置于所述供气瓶顶部的供气管及设置于供气管的供气管阀门，所述连接组件包括连接导管、三向阀门、回流导管、加压导管，所述连接导管的一端连接于所述供压瓶底部，连接导管的另一端通过三向阀门分别连接回流导管和加压导管，在所述三向阀门的控制下使连接导管与加压导管相互连通，或使连接导管与回流导管相互连通，所述加压导管位于上方的末端与进气管位于下方的末端在竖直方向具有高度差。
[0005]进一步的，所述供压组件还设有出气管，所述出气管设置于所述供压瓶顶部。
[0006]进一步的，所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5至20 mm。
[0007]进一步的，所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5_。
[0008]进一步的，所述供压瓶内部用于容纳加压液体及待提供气体，所述待提供气体及空气于加压液体中的溶解总量小于0.0lg。[0009]进一步的，加压液体为水，待提供气体为空气。
[0010]进一步的，所述进气管及出气管的直径为4至20 mm。
[0011]进一步的，所述进气管及出气管的直径为6 mm。
[0012]进一步的，所述可测流速的高精度低压气体发生装置还设有液体体积测量装置，所述液体体积测量装置安装在供气瓶上，用于测量加压液体在供气瓶中的体积变化。
[0013]一种如前所述的可测流速的高精度低压气体发生装置的使用方法，其特征在于:所述方法包括气体供给步骤和循环步骤:
其中气体供给步骤进一步包括:
步骤Sll:将供气管连接于待供气装置，开启进气管阀门，关闭出气管阀门，使进气管连通大气，三向阀门调节至连接导管与加压导管相连；
步骤S12:根据待提供气体的压力和加压液体密度，调节供压瓶和供气瓶的相对高度
差;
步骤S13:打开供气管阀门；
当加压液体全部流入供气瓶中，应进行循环步骤，循环步骤如下:
步骤S21:将供气管连接于气源，关闭进气管阀门，打开出气管阀门，三向阀门调节至连接导管与回流导管相连；
步骤S22:降低出气管处气压或缓慢增加气源压力，使气源压力与出气管的压力差稍大于待提供气体的压力；
步骤S23:打开供气管阀门，加压液体回流至供压瓶；
步骤S24:待加压液体全部回流至供压瓶中，重复气体供给步骤。
[0014]相较于现有技术，本发明通过加压液体的位置势能差Ah提供稳定的低压气体，其有益效果是:本发明通过加压液体的位置势能差Λ h提供稳定的低压气体，气体的压力精度高，可以达到0.1kPa ;提供的气体压力稳定性好，气压不会出现浮动；同时还可以测量气体的流动速率，测量精度高，精度为I ml/s ;所提供的气体不局限于空气，可以是任意气体，特别相对于易燃易爆的气体(如甲烷)，限定供气量，有利于安全；装置构造简单，成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的一种可测流速的高精度低压气体发生装置的结构示意图。
[0016]图2是本发明的一种可测流速的高精度低压气体发生装置的气体压力标定曲线。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【专利附图】
【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0018]请参阅图1至图2，本发明提供了一种可测流速的高精度低压气体发生装置10，包括:供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件。
[0019]所述供压组件包括供压瓶21、进气管22、进气管阀门23、出气管24、出气管阀门25。出气管阀门25所述供压瓶21内部可用于容纳加压液体200。所述进气管阀门23设置于进气管22，出气管阀门25设置于出气管24。所述供压瓶21相对于所述外界封闭，进气管22连通于供压瓶21的内部与外部，且所述进气管22的末端伸入所述加压液体200中并靠近所述供压瓶21底部设置。所述出气管24设置于所述供压瓶21顶部，并可使供气瓶21的内部与外部连通。所述的进气管22插入供压瓶21内，进气管22的末端与供压瓶21内侧底部之间的间距为5至20 mm，作为优选方式，进气管22的末端与供压瓶21内侧底部之间的间距为5mm。
[0020]所述进气管22的直径为4至20 mm，作为优选方式，进气管22的直径为6 mm。所述出气管24直径为4至20 mm，作为优选方式，所述出气管24直径为6 mm。
[0021]所述供压瓶21内部可用于容纳加压液体200及待提供气体300，待提供气体300及待提供的气体300均难溶于加压液体200，待提供气体300及待提供的气体300于加压液体200中的溶解总量小于0.0lg，作为优选方式，加压液体200为水，待提供气体300为空气。
[0022]所述供气组件包括供气瓶31、供气管32、供气管阀门33，所述供气瓶31也可用于容纳加压液体200及待提供的气体300。所述供气管32设置于所述供气瓶31顶部，所述供气管阀门33连接于供气管32，所述供气管32直径为4至20mm，作为优选方式，所述供气管32直径为6mm。供气管32可连接于设置于外部的气源。供气管32可将供气瓶31内的气体排出，并可通过供气管阀门33控制供气管32的开启或关闭。
[0023]所述连接组件包括连接导管41、三向阀门42、回流导管43、加压导管44。连接导管41 一端连接于所述供压瓶21底部，另一端通过三向阀门42分别连接回流导管43和加压导管44。在本实施例中，在所述三向阀门42的控制下可使连接导管41与加压导管44相互连通，或使连接导管41与回流导管43相互连通。
[0024]所述回流导管43设置于所述供气瓶31底部，并连通于所述供气瓶31的内部。所述加压导管44穿过所述供气瓶31底部，加压导管44的末端靠近所述供气瓶31顶部设置。在本实施例中，在加压液体200稳定不流动的状态下，所述加压导管44位于上方的末端处于容纳于供气瓶31内的加压液体200的水位面之上。在本实施例中，所述加压导管末端于供气瓶31顶部之间的间距为5至20毫米，作为优选方式，所述加压导管末端于供气瓶31顶部之间的间距为6 mm。所述连接导管41直径为4至20 mm，作为优选方式，所述连接导管41直径为6 mm。所述的回流导管43直径为4至20 mm，作为优选方式，所述的回流导管43直径为6 mm。在本实施例中，所述加压导管44位于上方的末端与进气管22位于下方的末端在竖直方向具有高度差Λ h。可以理解的是，所述高度差Λ h可通过调节加压导管44与进气管之间的相对位置来实现，也可通过调节供压组件与供气组件、连接组件之间的相对位置来实现。
[0025]本发明的可测流速的高精度低压气体发生装置10还设有液体体积测量装置50，所述液体体积测量装置50安装在供气瓶31上，用于测量加压液体200在供气瓶31中的体积变化，所述液体体积测量装置50精度小于或等于I ml，作为优选方式，所述液体体积测量装置50为差压测量装置，精度为I ml ;可以理解的是，所述液体体积测量装置50可采用现有技术中的相应装置，在此不再赘述。
[0026]可测流速的高精度低压气体发生装置10的使用方法包括气体供给步骤和循环步骤:
其中气体供给步骤进一步包括:
步骤Sll:将供气管32连接于待供气装置，开启进气管阀门23，关闭出气管阀门25，使进气管22连通大气，三向阀门42调节至连接导管41与加压导管44相连；
步骤S12:根据待提供气体13的压力和加压液体200密度，调节供压瓶21和供气瓶31的相对高度差Λ h ；
步骤S13:打开供气管阀门33 ；
当加压液体200全部流入供气瓶31中，应进行循环步骤，循环步骤如下:
步骤S21:将供气管32连接于气源，关闭进气管阀门23，打开出气管阀门25，三向阀门42调节至连接导管41与回流导管43相连；
步骤S22:降低出气管24处气压或缓慢增加气源压力，使气源压力与出气管24的压力差稍大于待提供气体13的压力；
步骤S23:打开供气管阀门33，加压液体200回流至供压瓶21 ；
步骤S24:待加压液体200全部回流至供压瓶21中，重复气体供给步骤。
[0027]本发明通过加压液体的位置势能差Λ h提供稳定的低压气体，其有益效果是:本发明通过加压液体的位置势能差Ah提供稳定的低压气体，气体的压力精度高，可以达到
0.1kPa ;提供的气体压力稳定性好，气压不会出现浮动；同时还可以测量气体的流动速率，测量精度高，精度为I ml/s;所提供的气体不局限于空气，可以是任意气体，特别相对于易燃易爆的气体(如甲烷)，限定供气量，有利于安全；装置构造简单，成本较低。图2展示了可测流速的高精度低压气体发生装置10的气体压力标定曲线。在供气管32连接一工作状态良好的高精度压力传感器，调节Λ h，测量供气管处的气体压力。施加的压力和测量的压力吻合性好，线性度好，误差小于0.1 kPa。
[0028]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:包括:供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件，所述供压组件包括供压瓶、进气管、设置于进气管的进气管阀门，所述进气管连通于供压瓶的内部与外部，且所述进气管的末端伸入所述加压液体中并靠近所述供压瓶底部设置，所述供气组件包括供气瓶、设置于所述供气瓶顶部的供气管及设置于供气管的供气管阀门，所述连接组件包括连接导管、三向阀门、回流导管、加压导管，所述连接导管的一端连接于所述供压瓶底部，连接导管的另一端通过三向阀门分别连接回流导管和加压导管，在所述三向阀门的控制下使连接导管与加压导管相互连通，或使连接导管与回流导管相互连通，所述加压导管位于上方的末端与进气管位于下方的末端在竖直方向具有高度差。
2.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述供压组件还设有出气管，所述出气管设置于所述供压瓶顶部。
3.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5至20 mm。
4.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5mm。
5.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述供压瓶内部用于容纳加压液体及待提供气体，所述待提供气体及空气于加压液体中的溶解总量小于0.01g。
6.根据权利 要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:加压液体为水，待提供气体为空气。
7.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管及出气管的直径为4至20 mm。
8.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管及出气管的直径为6 mm。
9.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述可测流速的高精度低压气体发生装置还设有液体体积测量装置，所述液体体积测量装置安装在供气瓶上，用于测量加压液体在供气瓶中的体积变化。
10.一种如权利要求1所述的可测流速的高精度低压气体发生装置的使用方法，其特征在于:所述方法包括气体供给步骤和循环步骤: 其中气体供给步骤进一步包括: 步骤Sll:将供气管连接于待供气装置，开启进气管阀门，关闭出气管阀门，使进气管连通大气，三向阀门调节至连接导管与加压导管相连； 步骤S12:根据待提供气体的压力和加压液体密度，调节供压瓶和供气瓶的相对高度差; 步骤S13:打开供气管阀门； 当加压液体全部流入供气瓶中，应进行循环步骤，循环步骤如下: 步骤S21:将供气管连接于气源，关闭进气管阀门，打开出气管阀门，三向阀门调节至连接导管与回流导管相连； 步骤S22:降低出气管处气压或缓慢增加气源压力，使气源压力与出气管的压力差稍大于待提供气体的压力； 步骤S23:打开供气管阀门，加压液体回流至供压瓶； 步骤S24:待加压液体全部回流至供压瓶中，重复气体供给步骤。
【文档编号】F17D1/02GK103836341SQ201410083062
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】陈锐, 刘坚, 邓刚, 戴卓志 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院
【专利摘要】本发明提供一种可测流速的高精度低压气体发生装置，包括：供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件，本发明通过加压液体的位置势能差△h提供稳定的低压气体，气体的压力精度高，可以达到0.1kPa；提供的气体压力稳定性好，气压不会出现浮动；同时还可以测量气体的流动速率，测量精度高，精度为1ml/s；所提供的气体不局限于空气，可以是任意气体，特别相对于易燃易爆的气体（如甲烷），限定供气量，有利于安全；装置构造简单，成本较低。本发明还公开一种可测流速的高精度低压气体发生装置的使用方法。
【专利说明】一种可测流速的高精度低压气体发生装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可测流速的高精度低压气体发生装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]稳定的低压气体(范围:0至100 kPa)在医疗机械、化学工业、生物环境以及材料渗气性测量等领域中有着极其重要的作用。医学上，稳定的低压环境有利于将氧气、麻醉气体等新鲜气体提供给患者，如供氧装置和麻醉机等；生物学中，植物、细菌等生物均须在低压环境中进行培养，如植物的叶片在浓度高的低压二氧化碳中培育等；材料学中，纳米材料或孔隙材料的渗气性能的测量需要环境也为稳定的低压条件，如垃圾填埋场闭气层的渗气性测试。低压气体的发生装置是一种能提供稳定的低压气体的装置，对低压气体的发生装置有以下要求:1、提供的气体压力为低压范围(O至1000 kPa)； 2、提供的气体压力稳定，浮动范围小；3、提供的气体不局限于空气。现有的气体发生装置不能满足低压气体供给装置的要求，主要由于传统装置提供的气体压力精度低，而且不稳定，提供的气体类型也存在限制。对于易燃易爆气体(如甲烷)，传统气体发生装置持续供应气体，一旦发生泄露，空气中的浓度持续上升，安全存在隐患。
[0003]中国专利申请CN201080054408.7提供一种传统的气体发生装置，其将压缩高压气体通过减压单元进行减压后进行供给。然而此方法不适用于低压气体，其浮动性大，一般浮动压力为±5 kPa。中国专利申请CN 201010230609.X提供一种低压空气供给系统，此装置可以间歇送风。但此装置只适用于空气，不适用于其他气体，而且此装置无法确保低压稳定性。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种可测流速的高精度低压气体发生装置，包括:供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件，所述供压组件包括供压瓶、进气管、设置于进气管的进气管阀门，所述进气管连通于供压瓶的内部与外部，且所述进气管的末端伸入所述加压液体中并靠近所述供压瓶底部设置，所述供气组件包括供气瓶、设置于所述供气瓶顶部的供气管及设置于供气管的供气管阀门，所述连接组件包括连接导管、三向阀门、回流导管、加压导管，所述连接导管的一端连接于所述供压瓶底部，连接导管的另一端通过三向阀门分别连接回流导管和加压导管，在所述三向阀门的控制下使连接导管与加压导管相互连通，或使连接导管与回流导管相互连通，所述加压导管位于上方的末端与进气管位于下方的末端在竖直方向具有高度差。
[0005]进一步的，所述供压组件还设有出气管，所述出气管设置于所述供压瓶顶部。
[0006]进一步的，所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5至20 mm。
[0007]进一步的，所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5_。
[0008]进一步的，所述供压瓶内部用于容纳加压液体及待提供气体，所述待提供气体及空气于加压液体中的溶解总量小于0.0lg。[0009]进一步的，加压液体为水，待提供气体为空气。
[0010]进一步的，所述进气管及出气管的直径为4至20 mm。
[0011]进一步的，所述进气管及出气管的直径为6 mm。
[0012]进一步的，所述可测流速的高精度低压气体发生装置还设有液体体积测量装置，所述液体体积测量装置安装在供气瓶上，用于测量加压液体在供气瓶中的体积变化。
[0013]一种如前所述的可测流速的高精度低压气体发生装置的使用方法，其特征在于:所述方法包括气体供给步骤和循环步骤:
其中气体供给步骤进一步包括:
步骤Sll:将供气管连接于待供气装置，开启进气管阀门，关闭出气管阀门，使进气管连通大气，三向阀门调节至连接导管与加压导管相连；
步骤S12:根据待提供气体的压力和加压液体密度，调节供压瓶和供气瓶的相对高度
差;
步骤S13:打开供气管阀门；
当加压液体全部流入供气瓶中，应进行循环步骤，循环步骤如下:
步骤S21:将供气管连接于气源，关闭进气管阀门，打开出气管阀门，三向阀门调节至连接导管与回流导管相连；
步骤S22:降低出气管处气压或缓慢增加气源压力，使气源压力与出气管的压力差稍大于待提供气体的压力；
步骤S23:打开供气管阀门，加压液体回流至供压瓶；
步骤S24:待加压液体全部回流至供压瓶中，重复气体供给步骤。
[0014]相较于现有技术，本发明通过加压液体的位置势能差Ah提供稳定的低压气体，其有益效果是:本发明通过加压液体的位置势能差Λ h提供稳定的低压气体，气体的压力精度高，可以达到0.1kPa ;提供的气体压力稳定性好，气压不会出现浮动；同时还可以测量气体的流动速率，测量精度高，精度为I ml/s ;所提供的气体不局限于空气，可以是任意气体，特别相对于易燃易爆的气体(如甲烷)，限定供气量，有利于安全；装置构造简单，成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的一种可测流速的高精度低压气体发生装置的结构示意图。
[0016]图2是本发明的一种可测流速的高精度低压气体发生装置的气体压力标定曲线。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【专利附图】
【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0018]请参阅图1至图2，本发明提供了一种可测流速的高精度低压气体发生装置10，包括:供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件。
[0019]所述供压组件包括供压瓶21、进气管22、进气管阀门23、出气管24、出气管阀门25。出气管阀门25所述供压瓶21内部可用于容纳加压液体200。所述进气管阀门23设置于进气管22，出气管阀门25设置于出气管24。所述供压瓶21相对于所述外界封闭，进气管22连通于供压瓶21的内部与外部，且所述进气管22的末端伸入所述加压液体200中并靠近所述供压瓶21底部设置。所述出气管24设置于所述供压瓶21顶部，并可使供气瓶21的内部与外部连通。所述的进气管22插入供压瓶21内，进气管22的末端与供压瓶21内侧底部之间的间距为5至20 mm，作为优选方式，进气管22的末端与供压瓶21内侧底部之间的间距为5mm。
[0020]所述进气管22的直径为4至20 mm，作为优选方式，进气管22的直径为6 mm。所述出气管24直径为4至20 mm，作为优选方式，所述出气管24直径为6 mm。
[0021]所述供压瓶21内部可用于容纳加压液体200及待提供气体300，待提供气体300及待提供的气体300均难溶于加压液体200，待提供气体300及待提供的气体300于加压液体200中的溶解总量小于0.0lg，作为优选方式，加压液体200为水，待提供气体300为空气。
[0022]所述供气组件包括供气瓶31、供气管32、供气管阀门33，所述供气瓶31也可用于容纳加压液体200及待提供的气体300。所述供气管32设置于所述供气瓶31顶部，所述供气管阀门33连接于供气管32，所述供气管32直径为4至20mm，作为优选方式，所述供气管32直径为6mm。供气管32可连接于设置于外部的气源。供气管32可将供气瓶31内的气体排出，并可通过供气管阀门33控制供气管32的开启或关闭。
[0023]所述连接组件包括连接导管41、三向阀门42、回流导管43、加压导管44。连接导管41 一端连接于所述供压瓶21底部，另一端通过三向阀门42分别连接回流导管43和加压导管44。在本实施例中，在所述三向阀门42的控制下可使连接导管41与加压导管44相互连通，或使连接导管41与回流导管43相互连通。
[0024]所述回流导管43设置于所述供气瓶31底部，并连通于所述供气瓶31的内部。所述加压导管44穿过所述供气瓶31底部，加压导管44的末端靠近所述供气瓶31顶部设置。在本实施例中，在加压液体200稳定不流动的状态下，所述加压导管44位于上方的末端处于容纳于供气瓶31内的加压液体200的水位面之上。在本实施例中，所述加压导管末端于供气瓶31顶部之间的间距为5至20毫米，作为优选方式，所述加压导管末端于供气瓶31顶部之间的间距为6 mm。所述连接导管41直径为4至20 mm，作为优选方式，所述连接导管41直径为6 mm。所述的回流导管43直径为4至20 mm，作为优选方式，所述的回流导管43直径为6 mm。在本实施例中，所述加压导管44位于上方的末端与进气管22位于下方的末端在竖直方向具有高度差Λ h。可以理解的是，所述高度差Λ h可通过调节加压导管44与进气管之间的相对位置来实现，也可通过调节供压组件与供气组件、连接组件之间的相对位置来实现。
[0025]本发明的可测流速的高精度低压气体发生装置10还设有液体体积测量装置50，所述液体体积测量装置50安装在供气瓶31上，用于测量加压液体200在供气瓶31中的体积变化，所述液体体积测量装置50精度小于或等于I ml，作为优选方式，所述液体体积测量装置50为差压测量装置，精度为I ml ;可以理解的是，所述液体体积测量装置50可采用现有技术中的相应装置，在此不再赘述。
[0026]可测流速的高精度低压气体发生装置10的使用方法包括气体供给步骤和循环步骤:
其中气体供给步骤进一步包括:
步骤Sll:将供气管32连接于待供气装置，开启进气管阀门23，关闭出气管阀门25，使进气管22连通大气，三向阀门42调节至连接导管41与加压导管44相连；
步骤S12:根据待提供气体13的压力和加压液体200密度，调节供压瓶21和供气瓶31的相对高度差Λ h ；
步骤S13:打开供气管阀门33 ；
当加压液体200全部流入供气瓶31中，应进行循环步骤，循环步骤如下:
步骤S21:将供气管32连接于气源，关闭进气管阀门23，打开出气管阀门25，三向阀门42调节至连接导管41与回流导管43相连；
步骤S22:降低出气管24处气压或缓慢增加气源压力，使气源压力与出气管24的压力差稍大于待提供气体13的压力；
步骤S23:打开供气管阀门33，加压液体200回流至供压瓶21 ；
步骤S24:待加压液体200全部回流至供压瓶21中，重复气体供给步骤。
[0027]本发明通过加压液体的位置势能差Λ h提供稳定的低压气体，其有益效果是:本发明通过加压液体的位置势能差Ah提供稳定的低压气体，气体的压力精度高，可以达到
0.1kPa ;提供的气体压力稳定性好，气压不会出现浮动；同时还可以测量气体的流动速率，测量精度高，精度为I ml/s;所提供的气体不局限于空气，可以是任意气体，特别相对于易燃易爆的气体(如甲烷)，限定供气量，有利于安全；装置构造简单，成本较低。图2展示了可测流速的高精度低压气体发生装置10的气体压力标定曲线。在供气管32连接一工作状态良好的高精度压力传感器，调节Λ h，测量供气管处的气体压力。施加的压力和测量的压力吻合性好，线性度好，误差小于0.1 kPa。
[0028]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:包括:供压组件、供气组件及连接于所述供压组件、供气组件之间的连接组件，所述供压组件包括供压瓶、进气管、设置于进气管的进气管阀门，所述进气管连通于供压瓶的内部与外部，且所述进气管的末端伸入所述加压液体中并靠近所述供压瓶底部设置，所述供气组件包括供气瓶、设置于所述供气瓶顶部的供气管及设置于供气管的供气管阀门，所述连接组件包括连接导管、三向阀门、回流导管、加压导管，所述连接导管的一端连接于所述供压瓶底部，连接导管的另一端通过三向阀门分别连接回流导管和加压导管，在所述三向阀门的控制下使连接导管与加压导管相互连通，或使连接导管与回流导管相互连通，所述加压导管位于上方的末端与进气管位于下方的末端在竖直方向具有高度差。
2.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述供压组件还设有出气管，所述出气管设置于所述供压瓶顶部。
3.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5至20 mm。
4.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管的末端与供压瓶内侧底部之间的间距为5mm。
5.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述供压瓶内部用于容纳加压液体及待提供气体，所述待提供气体及空气于加压液体中的溶解总量小于0.01g。
6.根据权利 要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:加压液体为水，待提供气体为空气。
7.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管及出气管的直径为4至20 mm。
8.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述进气管及出气管的直径为6 mm。
9.根据权利要求1所述可测流速的高精度低压气体发生装置，其特征在于:所述可测流速的高精度低压气体发生装置还设有液体体积测量装置，所述液体体积测量装置安装在供气瓶上，用于测量加压液体在供气瓶中的体积变化。
10.一种如权利要求1所述的可测流速的高精度低压气体发生装置的使用方法，其特征在于:所述方法包括气体供给步骤和循环步骤: 其中气体供给步骤进一步包括: 步骤Sll:将供气管连接于待供气装置，开启进气管阀门，关闭出气管阀门，使进气管连通大气，三向阀门调节至连接导管与加压导管相连； 步骤S12:根据待提供气体的压力和加压液体密度，调节供压瓶和供气瓶的相对高度差; 步骤S13:打开供气管阀门； 当加压液体全部流入供气瓶中，应进行循环步骤，循环步骤如下: 步骤S21:将供气管连接于气源，关闭进气管阀门，打开出气管阀门，三向阀门调节至连接导管与回流导管相连； 步骤S22:降低出气管处气压或缓慢增加气源压力，使气源压力与出气管的压力差稍大于待提供气体的压力； 步骤S23:打开供气管阀门，加压液体回流至供压瓶； 步骤S24:待加压液体全部回流至供压瓶中，重复气体供给步骤。
【文档编号】F17D1/02GK103836341SQ201410083062
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】陈锐, 刘坚, 邓刚, 戴卓志 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院
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