一种气体流量控制器的制作方法

本实用新型涉及用于分析技术的气体流量控制领域，尤其涉及一种气体流量控制器。

背景技术：

在实验室中经常会出现气体流量精密控制的需求，例如测定油类样品氧化稳定性时，需要通入一定固定流量的空气；气体稀释仪中需要精密控制气体流量。

现有流量精密控制有方式有：

1、精密计量阀：控制精度较粗，流量波动范围较大，当流量小于10mL/min时，每次很难调节，其重现性差，且容易损坏计量阀；当采用多流路同时控制时，成本高且效果不理想。

2、传统流量控制器：多流路同时，成本太高。

3、电子流量控制器：比传统流量控制器成本更高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种气体流量控制器，用于解决分析仪器上单路或多路流量的气体精密控制供气的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种气体流量控制器，包括相互连接的：流量控制模块和流量显示模块，其中，

所述流量控制模块包括：调压阀、管线、稳压阀、带三通接头的数字压力表、气体分流器以及多根阻尼管，其中，所述管线用于进行所述流量控制模块中各部件之间的连接；

所述调压阀的第一端连接至气源，第二端依次连接所述稳压阀、带三通接头的数字压力表、气体分流器；

所述气体分流器包括：进气口、缓冲气室以及多个分流口，所述进气口及多个分流口皆设于所述缓冲气室的表面，所述进气口连接至所述带三通接头的数字压力表，多个分流口在处于进气口方向垂直平面上对称分布或处于进气口方向轴心的球面上对称分布；所述阻尼管连接至所述气体分流器的分流口；

所述流量显示模块包括：信号转化器、信号线以及流量显示屏，其中，所述信号线用于进行所述流量显示模块中的信号转化器与流量显示屏之间的连接，以及所述信号转化器与所述流量控制模块中的带三通接头的数字压力表之间的连接；所述带三通接头的数字压力表支持电压输出，所述信号转化器为带可编程控制的信号转换器，将数字压力表输出的电压通过编程计算出流量数值传到流量显示器进行显示。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

可选地，采用压力控制器代替稳压阀和带三通接头的数字压力表。

优选地，所述带三通接头的数字压力表为带压力输出的数显压力表，显示精度不低于1kPa。

优选地，所述阻尼管与所述气体分流器的分流口之间采用螺纹连接、卡套连接或倒追连接。

优选地，所述阻尼管的材质为金属或硬质塑料。

可选地，采用适配转接头代替气体分流器，来连接阻尼管与带三通接头的数字压力表，以实现单路流量控制。

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

1、实现流量精密控制，其控制精度最高可达到1uL/min，控制1mL/min气体流量稳定波动小于1％；

2、可实现多流路控制，效果理想。

附图说明

图1为本实用新型的气体流量控制器的结构示意图；

图2为本实用新型的气体分流器的结构示意图；

在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：

1——调压阀；2——管线；3——稳压阀；

4——带三通接头的数字压力表；5——气体分流器；6——阻尼管；

7——信号转化器；8——信号线；9——流量显示屏；

10——进气口；11——缓冲气室；12——分流口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

请参照图1所示，其为本实用新型的气体流量控制器的结构示意图。所述气体流量控制器包括相互连接的：流量控制模块和流量显示模块，其中，

所述流量控制模块包括：调压阀1、管线2、稳压阀3、带三通接头的数字压力表4、气体分流器5以及多根阻尼管6，其中，所述管线2用于进行所述流量控制模块中各部件之间的连接，于图1中示为实线；

所述调压阀1的第一端连接至气源(图未示)，第二端依次连接所述稳压阀3、带三通接头的数字压力表4、气体分流器5；所述调压阀1和稳压阀3皆为本领域的惯有设计，此处不再赘述；

所述带三通接头的数字压力表4是一个带压力输出的数显压力表，其显示精度不低于1kPa；带三通接头的数字压力表安装在稳压阀与气体分流器之间，测定气体分流器入口压力；亦可采用压力控制器代替稳压阀和带三通接头的数字压力表；

所述气体分流器5是将气体按照固定比例分成多个流路的单元，如图2所示，其为本实用新型的气体分流器的结构示意图，包括：进气口10、缓冲气室11以及多个分流口12；所述进气口连接至所述带三通接头的数字压力表4，多个分流口在处于进气口方向垂直平面上对称分布或处于进气口方向轴心的球面上对称分布；

所述阻尼管6连接至所述气体分流器5的分流口12，采用螺纹连接、卡套连接或倒追连接，阻尼管的切面需光滑平整；所述阻尼管是一种内径细而均匀的耐压毛细管，材质可以选用金属或硬质塑料，根据所需控制流量范围选择合适的规格、长度。

所述流量显示模块将压力通过编程换算成对应的流量数据显示，包括：信号转化器7、信号线8以及流量显示屏9，其中，所述信号线8用于进行所述流量显示模块中所述信号转化器7与流量显示屏9之间的连接，以及所述信号转化器7与所述流量控制模块中的带三通接头的数字压力表4之间的连接，于图1中示为虚线；

所述带三通接头的数字压力表4支持电压输出，所述信号转化器7是一个带可编程控制的信号转换器，将数字压力表输出的电压通过编程计算出流量数值传到流量显示器9进行显示。

安装时，截取多根相同长度的阻尼管6，安装在气体分流器5上；开启气源，调节调压阀1和稳压阀3，气体以稳定压力通过管线2进入气体分流器5的进气口10，在缓冲气室11中扩散均匀。多个分流口12以进气口10为轴心对称设计，确保每个分流口12的分压一致；这种情况下，相同长度的阻尼管6所产生的流阻一致。用经过认证的高精度流量计测量每个阻尼管6出口流量，经调试后达到每个阻尼管6出口流量一致。

调节调压阀1，监测并记录带三通接头的数字压力表4(分辨率0.1kpa，即气体分流器5进气口)和阻尼管6出口流量；对记录的压强和流量数据进行拟合分析后，将其压力与流量的关系编程输入信号转换器7中，并在编程时设置气体类型选择和温度补偿。

单路流量控制器与多路流量控制器的区别在于：单路流量控制器无气体分流器5，需要有一个适配的转接头代替，将阻尼管6与带三通接头的数字压力表4相连。其调试方法同多路流量控制器。

根据泊肃叶定律：流体在水平圆管中作层流运动时，其体积流量Q与管子两端的压强差Δp，管的半径r，长度L，以及流体的粘滞系数η有以下关系：

Q＝π×r⁴×Δp/(8ηL)＝Δp/R

如上述公式，流量与阻尼管的流阻和压差有关。流阻与阻尼管的内径和长度有关，不同的气体可能粘度系数η有所不同。当入口压强和阻尼管长度不变、环境温度波动较小的情况下，出口的气体流量也是稳定的数值。

气体分流器上各个流路接口与入口处对称分布，每个流路所接的阻尼管的流阻就确定流路之间的流量比例关系。

当阻尼管长度不变、环境温度波动补偿的情况下，压强差Δp与流量成正比关系。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。