一种混合气体流量检测仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及到一种混合气体流量检测仪，其特征在于包括多根送气管，各送气管上均设有第一单向阀，并分别连接有第一旁路管道和第二旁路管道；第一旁路管道包括水平设置的水平管和分别连接在水平管两端的连通大气的第一竖直管道和第二竖直管道，第一竖直管道连接第一连接管道，水平管的中部设有导电液柱，第一旁路管道内设有电阻件，电阻件贯穿所述水平管，并连接控制芯片；第二旁路管道上设有气动式三通调节阀和流量计，气动式三通调节阀的第三端口连通混合器，第二连接管道上设有第二单向阀；所述第二旁路管道的出口连通所述第一连接管道。本发明可精确出检测每小时内10ml的微流量的变化，结构简单，检测准确、精度高；且可检测反向的流量变化。
【专利说明】一种混合气体流量检测仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种气体流量检测仪，具体指一种长时间内单股气流微流量变化的混合气体流量检测仪。
【背景技术】
[0002]为了方便气体流量的检测，人们设计了多种结构的气体流量检测仪。目前常用的气体流量检测仪大都是用于检测大流量的连续不断的气流，对小流量或微流量气量的检测不敏感，甚至检测不出，尤其是长时间段内气流微流量的变化，例如10ml/h的流量变化，或者对一些时有时无的流量变化，使用现有技术中的流量检测仪根本无法检测到。
[0003]一些特殊要求中，需要对两股或更多股气流进行精确混配后使用，例如重症监护室、婴儿培养箱内用气，等等；这些场所对混合气体中各组分的浓度要求都很严格，各气流基本上都是等压配送，送气过程中每股气流的微量变化都需要精确检测和控制，特别是使用多种气源正常工作情况下反向气流的检测。目前现有技术中均无法做到。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够精确检测出各股气流长时间内微小的流量波动以及由工况变化所导致的反向气流流量的混合气体流量检测仪。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:该混合气体流量检测仪，其特征在于包括用于输送各待混合气体的多根送气管，各送气管上均设有限定气体流向混合器的第一单向阀；
[0006]各所述送气管上分别连接有第一旁路管道和第二旁路管道；
[0007]其中，所述第一旁路管道包括水平设置的水平管和分别连接在水平管两端的第一竖直管道和第二竖直管道，所述第一、第二竖直管道的出口均连通大气，并且第一、第二竖直管道上分别设有第二开关阀和第三开关阀；所述第一竖直管道连接有第一连接管道，该第一连接管道的入口连通所述送气管并位于所述第一单向阀的上游；所述水平管的中部设有导电液柱，所述第一旁路管道内设有电阻件，该电阻件贯穿所述水平管，并且该电阻件连接控制芯片；
[0008]所述第二旁路管道上设有流量计，所述第二旁路管道的入口和所述第一旁路管道的出口分别连接气动式三通调节阀的第一端口和第二端口，该气动式三通调节阀的第三端口通过第二连接管道连通所述混合器，并且所述第二连接管道上设有控制气体由所述混合器流向所述第二旁路管道的第二单向阀；
[0009]所述第二旁路管道的出口连通所述第一连接管道。
[0010]较好的,各所述送气管之间通过连接杆连接定位连接在一起。
[0011]为了及时并准确地检测该检测仪气密性，该混合气体流量检测仪还包括水浴箱，其它部件均浸没在该水浴箱的水浴中。[0012]作为改进，还可以在所述第一连接管道上还设有开关阀，该开关阀位于所述第一旁路管道的上游和第二旁路管道的下游。通过该开关阀的设置能够方便地控制是否对系统中气流的波动进行检测。
[0013]上述各方案中,第一旁路的管径以导电液柱在第一旁路内在自身表面张力作用下能够自成一个聚积体、不分散开为准则；较好的，所述第一旁路的管径为4-8mm，所述导电液柱的长度为5-10mm。
[0014]与现有技术相比，本发明所提供的微流量检测仪不仅可检测常规流量，而且可精确出检测每小时内IOml的微流量的变化；且结构简单，检测准确、精度高；并且，相较于现有技术，本发明所提供的检测仪不仅可检测正向的流量变化，而且可检测反向的流量变化，而现有技术只能检测一个方向上的流量变化。本发明尤其适合需要精确控制混合气体中各气体浓度的场合使用，例如医疗领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例装配结构的立体示意图；
[0016]图2为本发明实施例装配结构的立体示意图(省略了水浴箱)；
[0017]图3为本发明实施例装配结构的平面示意图；
[0018]图4至图7为图3中C部分的俯视放大图；
[0019]图8为本发明水浴箱与其它部分分解后的平面示意图；
[0020]图9为本发明中导电液柱、导电线和控制芯片的连接关系图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0022]如图1至图9所示，该混合气体流量检测仪包括水浴箱9以及浸泡在水浴箱9内的其它零部件。这些其它零部件包括用于输送各待混合气体的多根送气管，本实施例为两根，分别为氧气管道Al和空气管道BI ;氧气管道Al和空气管道BI之间通过连接杆8定位连接在一起。氧气管道Al和空气管道BI上还设有多个卡块A14，空气管道上被遮挡未示出，对应地，在水浴箱9上设有多个卡槽(图中未示出)，通过卡块与卡槽的配合将这些其它零部件定位在水浴箱9内。送气管的数量可以根据需要具体设定，也可以为更多根并联。
[0023]氧气管道Al上设有防止气流逆向流动的第一单向阀A12。氧气管道Al上还连接有第一旁路管道A3和第二旁路管道A4。
[0024]其中，第一旁路管道A3包括水平设置的水平管A31和分别连接在水平管A31两端的第一竖直管道A32和第二竖直管道A33，第一、第二竖直管道A32、A33的出口均连通大气，并且第一、第二竖直管道A32、A33上分别设有第二开关阀A34和第三开关阀A35。第一竖直管道A32上还连接有第一连接管道A36，该第一连接管道的入口连通氧气管道Al并位于第一单向阀A12的上游；第一连接管道A36上设有开关阀All，该开关阀All位于第一旁路管道A3的上游和第二旁路管道A4的下游。
[0025]水平管A31的中部设有导电液柱A37，第一旁路管道A3内设有电阻件(图中未示出)，该电阻件贯穿水平管A31，并且该电阻件连接控制芯片。本实施例中控制芯片和液晶显示器均设置在控制盒A5上。[0026]如图5所示，本实施例中的电阻件为两根对称嵌设在第一旁路管道A3内的导线，导线的直径0.4-2mm之间，为了减少电阻件对导电液柱与管壁之间附着力的影响，该电阻件横截面部分嵌入第一旁路管道的内壁内，本实施例中嵌入的深度为该导线直径的60%-80%,其余部分外露于管道内壁。该结构既能保证导电液柱在自身表面张力作用下团聚，同时也能够保证导电液柱与电阻件的良好接触。
[0027]电阻件还可以是图4和图6至图8所示的结构。
[0028]如图4所示的结构中也是采用两根导线，这两根导线贴靠着第一旁路管道的内侧面定位。如图6所示的电阻件为扁平的弧形板状结构，该弧形板部分嵌设在第一旁路管道的内侧壁内，部分外露于第一旁路管道的内侧壁。如图8所示的电阻件也是采用弧形板状结构，但是该弧形板全部嵌设在第一旁路管道的内侧壁上，其表面与第一旁路管道的内侧壁一起组成第一旁路管道的内腔。
[0029]弧形板状结构的电阻件在导线结构的电阻件的基础上，其与导电液柱的连接更稳固，且完全不会破坏导电液柱自身的表面张力。
[0030]电阻件的一端均连接控制芯片，导电液柱A37、电阻件AlO以及控制芯片A5之间形成闭合回路，随着导电液柱A37的移动，该闭合回路的电阻产生变化，该电阻的变化值传导到控制芯片，通过控制芯片的运算，得到流量的变化，将计算结果在显示器上显示出来。
[0031]第二旁路管道A4上设有流量计A6，第二旁路管道的入口和第一旁路管道的出口分别连接气动式三通调节阀A7的第一端口和第二端口，该气动式三通调节阀A7的第三端口通过第二连接管道A38连通混合器2，并且第二连接管道A38上设有控制气体由混合器2流向第二旁路管道A3的第二单向阀A39 ;第二旁路管道A3的出口连通第一连接管道A36。
[0032]空气管道BI及其上所连接的部件与氧气管道Al相同。其上设有限定气体流向混合器2的第一单向阀B12。氧气管道BI上还连接有第一旁路管道B3和第二旁路管道B4。
[0033]其中，第一旁路管道B3包括水平设置的水平管B31和分别连接在水平管B31两端的第一竖直管道B32和第二竖直管道B33，第一、第二竖直管道B32、A33的出口均连通大气，并且第一、第二竖直管道B32、B33上分别设有第二开关阀B34和第三开关阀B35。第一竖直管道B32上还连接有第一连接管道B36，该第一连接管道的入口连通氧气管道Bll并位于第一单向阀B12的上游；第一连接管道B36上设有开关阀B11，该开关阀Bll位于第一旁路管道B3的上游和第二旁路管道B4的下游。
[0034]水平管B31的中部设有导电液柱B37，第一旁路管道B3内设有电阻件B10，该电阻件贯穿水平管B31，并且该电阻件BlO连接控制芯片。本实施例中控制芯片和液晶显示器均设置在控制盒B5上。
[0035]如图5所示，本实施例中的电阻件为两根对称嵌设在第一旁路管道B3内的导线，导线的直径0.4-2mm之间，为了减少电阻件对导电液柱与管壁之间附着力的影响，该电阻件横截面部分嵌入第一旁路管道的内壁内，本实施例中嵌入的深度为该导线直径的60%-80%，其余部分外露于管道内壁。
[0036]第二旁路管道B4上设有流量计B6，第二旁路管道的入口和第一旁路管道的出口分别连接气动式三通调节阀B7的第一端口和第二端口，该气动式三通调节阀B7的第三端口通过第二连接管道B38连通混合器2，并且第二连接管道B38上设有控制气体由混合器2流向第二旁路管道B3的第二单向阀B39 ;第二旁路管道B3的出口连通第一连接管道B36。[0037]本实施例在氧气管道Al和空气管道BI上均设置了单独的控制芯片和液晶显示器，这些送气管道也可以共用同一个控制芯片和显示器。
[0038]本实施例中，第一旁路A3的管径为6mm，导电液柱B37为水银，导电液柱的长度为8mm。氧气管道Al和空气管道BI上还分别设置了压力表A13、B13。
[0039]该微流量检测仪的工作原理描述如下:
[0040]氧气送入氧气管道Al，以PA压力进入混合器2 ;空气经由空气管道BI以PB压力进入混合器2，PB=PA,并且两者在各自的单向阀A12、B12的限定下只能流向混合器2，在混合器内混合后送至下游。
[0041]需要监控待混合气的流量波动时，打开开关阀A11、B11，此时通过各自的第一连接管道A36、B36进入各自的第一旁路管道A3、B3。当压力恒定时，即流量无波动时，导电液柱A37、B37两侧的气压相等，导电液柱稳定在水平管A31、B31的中部不动，电阻件与导电液柱形成的闭合回路无变化，即该闭合回路的电阻无变化，控制芯片及显示器无波动显示。
[0042]当氧气管道Al或空气管道BI内的气流发生变化时，导致进入混合器2内的气流量与混合器排放的气流量不平衡，使混合器2内的气压发生变化，从而打破导电液柱两侧的气压平衡，导电液柱在气压的推动下移动，导致导电液柱与电阻件所形成的回路发生变化，从而使该回路有效电阻值变化。该变化传导到控制芯片，控制芯片根据预先设定的程序进行计算，得到气流流量的变化值。由于导电液柱和第一旁路的管径限定在特定的范围内，因此，低至10ml/h的微量的流量波动，都能够导致导电液柱的移动，使电阻件的电阻发生变化，从而被检测出。
[0043]当流量波动较大时，气动式三通调节阀根据检测到的压力或流量的变化值，气动式三通调节阀打开与第二旁路管道相对应的阀门，大量的气流经由第二旁路管道返回，不会进入到第一旁路管道，有效保证了该微流量检测仪的使用安全。同时，通过设置在第二旁路管道上的流量计可方便快捷地读取出该大流量的变化值。
【权利要求】
1.一种混合气体流量检测仪，其特征在于包括用于输送各待混合气体的多根送气管，各送气管上均设有限定气体流向混合器的第一单向阀； 各所述送气管上分别连接有第一旁路管道和第二旁路管道； 其中，所述第一旁路管道包括水平设置的水平管和分别连接在水平管两端的第一竖直管道和第二竖直管道，所述第一、第二竖直管道的出口均连通大气，并且第一、第二竖直管道上分别设有第二开关阀和第三开关阀；所述第一竖直管道连接有第一连接管道，该第一连接管道的入口连通所述送气管并位于所述第一单向阀的上游；所述水平管的中部设有导电液柱，所述第一旁路管道内设有电阻件，该电阻件贯穿所述水平管，并且该电阻件连接控制芯片； 所述第二旁路管道上设有流量计，所述第二旁路管道的入口和所述第一旁路管道的出口分别连接气动式三通调节阀的第一端口和第二端口，该气动式三通调节阀的第三端口通过第二连接管道连通所述混合器，并且所述第二连接管道上设有控制气体由所述混合器流向所述第二旁路管道的第二单向阀； 所述第二旁路管道的出口连通所述第一连接管道。
2.根据权利要求1所述的混合气体流量检测仪，其特征在于各所述送气管之间通过连接杆连接定位连接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的混合气体流量检测仪，其特征在于该混合气体流量检测仪还包括水浴箱，其它部件均浸没在该水浴箱的水浴中。
4.根据权利要求3所述的混合气体流量检测仪，其特征在于所述第一连接管道上还设有开关阀，该开关阀位于所述第一旁路管道的上游和第二旁路管道的下游。
5.根据权利要求4所述的混合气体流量检测仪，其特征在于所述第一旁路的管径为4-8mm,所述导电液柱的长度为5_10mm。
【文档编号】G01F1/37GK103852115SQ201410110713
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】陈再宏 申请人:宁波戴维医疗器械股份有限公司