一种高压氢气质量流量计的制作方法

本发明属于气体质量流量监测，尤其是涉及一种高压氢气质量流量计。

背景技术：

1、工业氢气在进行生产制备的过程中，需要在氢气输送管道上安装用于氢气质量流量监测的质量流量计，质量流量计主要包括层流式质量流量计、热式质量流量计、科里奥利质量流量计、超声波质量流量计、变截面质量流量计等。

2、目前，由于热式质量流量计的灵敏度高、功耗低、量程大、适用范围大等优点，在氢气的质量流量监测中应用较为广泛，热式质量流量计的探头端设有两个监测探头（通常为pt100热电阻），其中一个监测探头测量实际气体温度作为参考值，与流速无关，另一个监测探头始终被加热，当氢气输送流动时，被加热的监测探头上的一部分热能被流经它的氢气带走，而为了维持两个监测探头之间的温差，需要调整电流，通过电流变化，可以直接测得气体的质量流量，如专利公开号为cn114252120b，公开的一种微小量程热式气体质量流量计；

3、对于电解水制备氢气时，由于会产生大量的水蒸汽，所以氢气在进行输送前，都需要经过专门的干燥和除湿设备进行水分去除，但是，依旧存在少量的水蒸汽与氢气一起排出，而由于氢气的密度小，在管道内输送时，大量的氢气集中在管道内部上侧，而水蒸汽则分布在管道内部下侧，而现有的热式质量流量计虽然具备较好的普适性，但是，在针对电解水制备的氢气测量时，一方面，与氢气一起流动的水蒸汽不仅会加速监测探头上的热量流失，而且会影响氢气在管道内部的分布均匀性，不利于测量结果的精准性，另一方面，监测探头长时间与水分接触，监测探头受到水分的侵蚀，也会影响监测探头的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述问题，提供一种高压氢气质量流量计。

2、为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种高压氢气质量流量计，包括管道和监测机体，所述管道的外侧壁焊接固定有凸台，所述凸台和管道的管壁共同开设有安装孔，所述监测机体的检测端穿过安装孔延伸至管道的内部设置，所述监测机体与凸台共同安装有密封固定组件，且密封固定组件与凸台共同安装有泄漏监测机构，所述管道进气端的一侧内壁固定连接有锥形罩，且锥形罩的进气端内径大于出气端内径设置，所述管道的管壁固定插接有多个半导体制冷片，各个所述半导体制冷片的热端均位于管道的外侧设置，且各个半导体制冷片的制冷端均位于锥形罩的内侧设置，所述管道的内部安装有与锥形罩相配合的扰流清除机构，所述管道的外管壁安装有与多个半导体制冷片相匹配的集水机构，所述密封固定组件安装有与泄漏监测机构相配合的挥发监测机构。

3、优选的，所述密封固定组件包括固定套设于监测机体外侧的安装盘，所述安装盘的下端一体成型设置有螺纹安装套，且螺纹安装套与监测机体呈同轴设置，所述螺纹安装套与安装孔螺纹连接，所述凸台的上端固定连接有密封垫圈，且密封垫圈与安装盘的端面呈密封相抵设置。

4、优选的，所述泄漏监测机构包括开设于凸台端面的环形水槽，且环形水槽与监测机体同轴设置，所述安装盘的下端一体成型设置有绝缘挡套，且绝缘挡套位于环形水槽的内侧设置，所述环形水槽的外侧槽壁开设有环形安装槽，所述环形安装槽的槽口密封固定有第一透明环，且环形安装槽的内部固定安装有环形led灯条，所述绝缘挡套的外侧壁开设有环形固定槽，所述环形固定槽的槽口密封固定有第二透明环，且环形固定槽的内部固定设有多个串联的光敏电阻，所述安装盘的端面固定安装有控制盒，且控制盒的内壁固定安装有第一电磁开关，所述控制盒的上端固定有与第一电磁开关电性连接的声光报警器，多个所述光敏电阻与第一电磁开关电性连接。

5、优选的，所述扰流清除机构包括固定设置于管道内壁的条形支撑板，且条形支撑板的侧壁转动连接有叶轮，所述叶轮远离条形支撑板的一端固定连接有两个连接杆，两个所述连接杆的杆壁均固定安装有疏水垫，且两个疏水垫的侧壁均与锥形罩的内壁呈接触设置。

6、优选的，所述集水机构包括固定套设于管道外侧壁的环形密封罩，各个所述半导体制冷片的热端均位于环形密封罩的内侧设置，所述管道的下侧管壁开设有排水孔，且管道通过排水孔与环形密封罩相连通设置，所述环形密封罩安装有补水组件，且环形密封罩通过补水组件与环形水槽相连通设置。

7、优选的，所述挥发监测机构包括固定设置于安装盘顶部的绝缘圆筒，所述绝缘圆筒的内部同轴设有绝缘竖杆，且绝缘竖杆的杆壁与安装盘的端面滑动连接，所述绝缘竖杆的下端位于环形水槽的内侧设置，且绝缘竖杆的下端固定连接有第一浮块，所述绝缘竖杆的顶部固定安装有导电块，所述绝缘竖杆的外侧活动套设有导电环，且导电环位于绝缘圆筒的内壁固定设置，所述控制盒的内部固定安装有与导电环电性连接的第二电磁开关，且控制盒的内部固定安装有延时断电继电器，所述第二电磁开关通过延时断电继电器与补水组件电性连接。

8、优选的，所述补水组件包括固定安装与环形密封罩外侧壁的微型循环泵，所述微型循环泵的吸入端与环形密封罩相连通设置，所述微型循环泵的输出端固定连接有输水管，且输水管呈螺旋套设于管道的外侧设置，所述输水管的管端固定连接有中空柱，且中空柱的侧壁固定插接有分流管，所述分流管的管端与环形水槽相连通设置，所述分流管的内部安装有常闭电磁阀，所述排水孔的内部安装有第一常开电磁阀，所述第二电磁开关通过延时断电继电器与常闭电磁阀和第一常开电磁阀电性连接。

9、优选的，所述中空柱的的侧壁上端固定插接有循环管，所述中空柱的内部位于循环管与分流管之间的位置安装有与常闭电磁阀串联的第二常开电磁阀，所述循环管的管端贯穿环形密封罩的侧壁设置，且循环管的管端固定连接有喷头，所述喷头位于多个半导体制冷片的上方设置。

10、优选的，所述环形密封罩的侧壁下端固定插接有连通管，所述连通管的管端固定插接有透明柱，且透明柱的内部为中空设置，所述透明柱的内部上侧活动设有绝缘浮块，且绝缘浮块的端面固定安装有下铜片，所述透明柱的内顶固定安装有绝缘垫，且绝缘垫的下端固定连接有上铜片，所述上铜片与第二电磁开关电性连接，所述环形水槽的槽壁开设有溢流孔。

11、与现有的技术相比，一种高压氢气质量流量计的优点在于：

12、通过设置的管道、监测机体、凸台和安装孔的相互配合，可以进行氢气的质量流量监测，而通过设置的密封固定组件，可以使监测机体和管道密封稳定安装，通过设置的锥形罩、半导体制冷片和扰流清除机构的相互配合，可以在管道的进气端通过冷凝的方式，尽量减少氢气中的水蒸汽含量，不仅可以降低水蒸汽对热量流失造成的影响，而且可以使氢气均布于管道内部，提高监测结果的精准性，同时，降低水蒸汽对监测探头使用寿命的影响。

13、通过设置的集水机构，可以对冷凝产生的水珠进行收集，而通过设置的泄露监测机构，可以对监测机体与管道之间的安装接合处的密封性进行泄露监测，尽量避免出现因氢气的高穿透性导致氢气泄露时无法及时发现的现象。

14、通过设置的挥发监测机构，可以对用于监测氢气泄露的水液进行挥发监测，并配合设置的补水组件，可以在监测氢气泄露的水液挥发较多时，利用冷凝收集的水液自动进行补水工作，同时，配合设置的循环管、第二常开电磁阀和喷头，可以对各个半导体制冷片的热端进行冷却降温。