本發(fā)明涉及一種液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置。

背景技術：

目前，市場上現(xiàn)有的適用于液相色譜儀流速測定裝置(0.2-10ml/min)是質量流量計，測得的流量為瞬時流量。質量流量計采用感熱式測量，通過分體分子帶走的分子質量多少從而來測量流量，不會因為氣體溫度、壓力的變化從而影響到測量的結果。質量流量計是一個較為準確、快速、可靠、高效、穩(wěn)定、靈活的流量測量儀表，在石油加工、化工等領域將得到更加廣泛的應用，相信將在推動流量測量上顯示出巨大的潛力。質量流量計不能控制流量，只能檢測液體或者氣體的質量流量，通過模擬電壓、電流或者串行通訊輸出流量值。而質量流量控制器是既可以檢測又可以進行控制的儀表，質量流量控制器本身除了測量部分，還帶有一個電磁調節(jié)閥或者壓電閥，這樣質量流量控制本身構成一個閉環(huán)系統(tǒng)，用于控制流體的質量流量。

而液相色譜儀檢定規(guī)程中規(guī)定：用容量瓶接取排除液一定時間，稱得所接液體質量，通過密度換算成體積，再除以時間得到流速，此法測得的流量為一定時間內(nèi)的平均流量。因此，現(xiàn)有流量計并不適用于液相色譜儀的流量相關指標的檢查。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有流量計不適用于液相色譜儀的流量相關指標的檢查的不足，提供一種基于容量法原理的便攜、易于操作的裝置，該裝置適用于液相色譜儀檢定中檢查流量相關指標，符合液相色譜儀檢定規(guī)程，可在較短時間內(nèi)完成流量設定誤差和穩(wěn)定性誤差的指標檢查。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置，包括殼體1，框架2、注射器式容積管3、恒力驅動機構；所述的恒力驅動機構包括2根滑桿4、滑塊5、至少一組恒力卷簧；所述的框架2固定于殼體1內(nèi)，沿寬度方向在框架2中部設有隔斷支架6；所述的滑桿4的兩端分別由框架2的其中一側短框邊和隔斷支架6固定，所述的滑塊5通過軸承套設在滑桿4上，每組恒力卷簧包括兩個恒力卷簧7，兩個恒力卷簧7分別對稱設在滑桿4兩側，恒力卷簧7的末端和滑塊5連接；在所述的隔斷支架6上設有容積管固定槽，所述的容積管3通過容積管固定塊8固定于容積管固定槽內(nèi)，在容積管3內(nèi)設有與其匹配的活塞桿9，活塞桿9的前端固定有密封圈(活塞桿在管內(nèi)帶有密封圈的一端叫做前端，另一端叫做末端)，活塞桿9的末端抵在恒力驅動機構上；在所述的容積管的前端設有三通10，三通10的另外兩個接口分別與進液管和排液管相通，在排液管上設有電磁閥控制排液管的通斷；在框架2的一側長框邊間隔設有至少2個光電傳感器，在滑塊4上固定有光電傳感器擋片11，光電傳感器擋片11一端的折板所在平面位于光電傳感器的發(fā)射端和接收端之間，光電傳感器擋片的折板隨著滑塊移動至光電傳感器的發(fā)射端和接收端之間時，觸發(fā)計時器開始或停止計時。

優(yōu)選的，對應容積管3內(nèi)活塞桿9，在所述的滑塊5上設有橫向的螺紋調節(jié)孔和與其配合的調節(jié)螺母12構成調節(jié)機構，調節(jié)螺母12與活塞桿的末端接觸，以此精確調整活塞桿和滑塊相對位置，工作時，容積管活塞桿末端作用于調節(jié)螺母推動滑塊滑動；在滑塊5位于調節(jié)機構的一側開有橫向溝槽，在滑塊5上設有縱向的穿過橫向溝槽的螺紋鎖緊孔以及與其配合的鎖緊螺母13構成鎖緊調節(jié)機構。

優(yōu)選的，在滑塊5一側設有光電傳感器擋片安裝孔；所述的光電傳感器擋片11設有槽型固定螺孔，以此微調擋片觸發(fā)位置，觸發(fā)計時器開始或停止計時。

具體的，光電傳感器擋片11可以由支撐板和位于支撐板一端的折板組成，支撐板上設有槽型固定螺孔；在滑塊5一側設有小凸塊，在小凸塊上開有光電傳感器擋片安裝孔，通過螺絲將光電傳感器擋片11固定在滑塊5上?；蛩龅墓怆妭鞲衅鲹跗?1由支撐板和分別位于支撐板兩端的折板和彎折擋片組成，彎折擋片設有槽型固定螺孔，通過螺絲將光電傳感器擋片11固定在滑塊5上。

優(yōu)選的，在隔斷支架6上設有第一凹槽，在框架2的其中一側短框邊對應第一凹槽設有第二凹槽，滑桿4的兩端分別置于第一凹槽和第二凹槽內(nèi)并通過滑桿固定塊14固定。進一步優(yōu)選的，所述的第一凹槽和第二凹槽為弧形凹槽，以進一步提高滑桿4的安裝穩(wěn)定性。或在隔斷支架6和框架2的其中一側短框邊分別設有定位孔，滑桿4的兩端嵌在定位孔中固定。本發(fā)明中，滑桿也可以采用其他的固定方式。

優(yōu)選的，所述的軸承為含油軸承或滾珠軸承，以實現(xiàn)滑塊低摩擦滑行。

優(yōu)選的，所述的框架2為金屬框架或機械性能良好的塑料材質。

優(yōu)選的，所述的隔斷支架6的橫截面為“凸”字型，使隔斷支架6分別與框架2的兩條長框邊構成用于安裝恒力卷簧的限位孔。

優(yōu)選的，所述的恒力驅動機構包括1組恒力卷簧。每組恒力卷簧的兩個規(guī)格相同，對稱安置。

進一步優(yōu)選的，所述的恒力驅動機構還包括至少1組備用恒力卷簧，優(yōu)選為1組備用恒力卷簧。每組備用恒力卷簧包括兩個備用恒力卷簧15，兩個備用恒力卷簧15分別對稱設在滑桿4兩側，備用恒力卷簧15的末端和隔斷支架6連接。備用恒力卷簧的規(guī)格相同，對稱安置。

本發(fā)明可以將備用恒力卷簧15的末端固定于滑塊5上，通過搭配恒力卷簧以實現(xiàn)不同彈力，從而適用于不同體積的容積管。

所述的恒力卷簧7和備用恒力卷簧15通過固定軸16固定在框架2上，所述的固定軸16的兩端由框架長框邊和隔斷支架6固定；在所述的固定軸16外套設有低摩擦軸套17。

技術人員可以調整光電傳感器的數(shù)量，實現(xiàn)不同的測量要求。優(yōu)選的，在框架2的一側長框邊間隔設有3個光電傳感器，分別為第一光電傳感器18、第二光電傳感器19和第三光電傳感器20；3個光電傳感器通過傳感器固定螺絲固定。3個光電傳感器為獨立的門型結構，發(fā)射端位于一側，接收端位于另一側，光電傳感器擋片的折板隨著滑塊移動至發(fā)射端和接收端之間時，觸發(fā)計時器開始或停止計時。本發(fā)明通過設計兩段式光電傳感器，實現(xiàn)精度模式和速度模式兩種測量模式，方便用戶在兩種模式之間自由選擇，用戶可通過人機界面選擇精度模式或速度模式。兩種模式由電路部分邏輯程序控制：精度模式時，第一光電傳感器18和第三光電傳感器20處于工作狀態(tài)，計時行程為d2，所用時間差為t2；速度模式時，第一光電傳感器18和第二光電傳感器19處于工作狀態(tài)，計時行程為d1，所用時間差為t1，行程d2>d1，所以t1<t2。通過d1、d2長度比例的合理設置，可以實現(xiàn)速度模式單次測量的時間比精度模式快數(shù)倍，精度模式單次測量的精確度比速度模式高一個數(shù)量級。

優(yōu)選的，所述的三通10的另外兩個接口分別經(jīng)液相管線接頭與用于連接液相色譜儀的進液管和排液管相通。在所述的殼體1的兩側設有兩個管線固定端口，在進液管的進液端和排液管的出液端分別設有穿板二通，并由管線固定端口固定，分別用于連接液相色譜儀的管路和外部排液管路。

所述的殼體1的材質為金屬或塑料材質，殼體主要起支撐、固定作用，同時起到美化外觀作用。優(yōu)選的，所述的殼體1設有觀察窗21用于觀察容積管3運行狀態(tài)。所述的殼體1上設有顯示窗口，用來設置參數(shù)和顯示數(shù)值。殼體上設有按鍵用來輸入，也可以通過顯示窗口觸摸輸入。殼體上可以保留數(shù)據(jù)交換接口(usb、串口、打印機等)。

優(yōu)選的，所述的注射器式容積管3為玻璃注射器式容積管。

本發(fā)明裝置工作原理：事先標定出容積管在兩個工作狀態(tài)下光電傳感器之間的體積(v)；測定時，關閉電磁閥，液體在液相色譜儀的壓力下經(jīng)進液管泵入容積管，容積管內(nèi)的活塞桿末端作用于調節(jié)螺母，推動滑塊向外滑動，滑塊帶動光電傳感器擋片，經(jīng)過容積管上第一光電傳感器時，光電傳感器觸發(fā)計時器開始工作，一段時間后，容積管的活塞桿經(jīng)過第二光電傳感器或第三光電傳感器時，觸發(fā)計時器結束工作，得出精確的時間，按照公式：流速＝體積/時間，算出流速。測定結束后，控制系統(tǒng)觸發(fā)電磁閥打開，容積管內(nèi)的液體在恒力驅動機構的壓力驅動下通過排液管排出，至活塞桿前端回彈到底時，電磁閥關閉。可進行下一次測定。整個滑動過程中由恒力卷簧提供恒定拉力，此拉力不隨滑動行程變化。因此作用于活塞桿末端的力也恒定，以此保證活塞內(nèi)部壓力恒定。

裝置標定程序原理：該裝置電路內(nèi)置兩個時間計時程序，第一個用于測量擋片在兩個光電傳感器之間的運行時間t，第二個用于測量多次循環(huán)測量的總時間t總。標定程序一般進行多次連續(xù)循環(huán)測量以達到較高準確度。假設進行10次連續(xù)循環(huán)測量。第一個時間計時程序分別測出10次測量的t(分別為t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10)，第二個時間計時程序測出從第一次循環(huán)擋片經(jīng)過第一個光電傳感器開始到第11次循環(huán)擋片經(jīng)過第一個光電傳感器為止的時間t總，該時間t總內(nèi)從排液口流出的液體經(jīng)管線引入一個適當容器，用電子天平分別測量容器接收液體之前的凈重m1和接收液體之后的總重m2，算出重量差m(m＝m2-m1)，按照公式算出所接液體的體積v總(v＝m/ρt)。按照下述公式計算出容積管有效行程的體積v：

其中，ρt表示溫度t下的液體密度。

和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：

1、使用恒力驅動，使得容積管的壓力較為恒定，避免了壓力對流量準確度的影響。

2、使用可更換式容積管，可以根據(jù)不同流量范圍使用相應的容積管。

3、自動控制電磁閥開啟泄壓，可連續(xù)自動測定而不需人為干預。

4、恒力驅動采用多組恒力卷簧的獨特設計，通過搭配恒力卷簧以實現(xiàn)不同彈力，可以針對不同的容積管提供相適應的拉力，從而適用于不同體積的容積管。

5、獨特的光電傳感器兩段式設計，使得用戶可在精度模式和速度模式之間自由選擇。

6、特有的標定方法，使得計量溯源不再困難。

附圖說明

圖1為本發(fā)明液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置內(nèi)部結構的正視圖；

圖3為圖2的右視圖；

圖4為本發(fā)明液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置中滑塊的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置中恒力卷簧的安裝示意圖；

圖6為本發(fā)明液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置中恒力卷簧的安裝示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。

實施例1

如圖1-6所示，一種液相色譜儀檢定中用于檢查流量相關指標的裝置，包括殼體1，框架2、注射器式容積管3、恒力驅動機構。

所述的恒力驅動機構包括2根滑桿4、滑塊5、一組恒力卷簧和一組備用恒力卷簧；所述的框架2固定于殼體1內(nèi)，沿寬度方向在框架2中部設有隔斷支架6，隔斷支架6的橫截面為“凸”字型，使隔斷支架6分別與框架2的兩條長框邊構成用于安裝恒力卷簧的限位孔；在隔斷支架6上設有第一凹槽，在框架2的其中一側短框邊對應第一凹槽設有第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽為弧形凹槽，滑桿4的兩端分別置于第一凹槽和第二凹槽內(nèi)并通過滑桿固定塊14固定；所述的滑塊5通過軸承套設在滑桿4上；每組恒力卷簧包括兩個恒力卷簧7，每組備用恒力卷簧包括兩個備用恒力卷簧15，在滑桿4兩側的限位孔內(nèi)通過固定軸16固定1個恒力卷簧7和1個備用恒力卷簧15，恒力卷簧7的末端和滑塊5連接，備用恒力卷簧15的末端和隔斷支架6連接。其中，固定軸16的兩端由框架長框邊和隔斷支架6固定，固定軸16外套設有低摩擦軸套17。在所述的滑塊5設有凸塊和小凸塊，在凸塊中設有橫向的螺紋調節(jié)孔和與其配合的調節(jié)螺母12構成調節(jié)機構；在凸塊位于調節(jié)機構的一側開有橫向溝槽，在凸塊內(nèi)設有縱向的穿過橫向溝槽的螺紋鎖緊孔以及與其配合的鎖緊螺母13構成鎖緊調節(jié)機構。在小凸塊上開有光電傳感器擋片安裝孔。

在所述的隔斷支架6上設有容積管固定槽；所述的容積管3通過容積管固定塊8固定于容積管固定槽內(nèi)，在容積管3內(nèi)設有與其匹配的活塞桿9，活塞桿9的前端固定有密封圈，活塞桿9的末端抵在恒力驅動機構上的調節(jié)螺母12上；在所述的容積管的前端設有三通10，三通10的另外兩個接口分別經(jīng)液相管線接頭與進液管和排液管相通，在排液管上設有電磁閥控制排液管的通斷；在進液管的進液端和排液管的出液端分別設有穿板二通，穿板二通分別由殼體1的兩側設有的管線固定端口固定，分別用于連接液相色譜儀的管路和外部排液管路。

在框架2的一側長框邊間隔設有3個光電傳感器，分別為第一光電傳感器18、第二光電傳感器19和第三光電傳感器20；3個光電傳感器通過傳感器固定螺絲固定。3個光電傳感器為獨立的門型結構，發(fā)射端位于一側，接收端位于另一側。光電傳感器擋片11由支撐板和位于支撐板一端的折板組成，光電傳感器擋片11的支撐板上設有槽型固定螺孔將光電傳感器擋片固定在滑塊5的小凸塊上，光電傳感器擋片11的折板隨著滑塊移動至發(fā)射端和接收端之間時，觸發(fā)計時器開始或停止計時。

所述的殼體1的材質為金屬或塑料材質。殼體1設有觀察窗21用于觀察容積管3運行狀態(tài)。殼體1上設有顯示窗口，用來設置參數(shù)和顯示數(shù)值。殼體1上設有按鍵用來輸入，也可以通過顯示窗口觸摸輸入。殼體1上可以保留數(shù)據(jù)交換接口(usb、串口、打印機等)。

所述的框架2為金屬框架。

所述的注射器式容積管3為玻璃注射器式容積管。

所述的軸承為含油軸承或滾珠軸承。

本實施例裝置工作原理：事先標定出容積管在兩個工作狀態(tài)下光電傳感器之間的體積(v)；測定時，關閉電磁閥，液體在液相色譜儀的壓力下經(jīng)進液管泵入容積管，容積管內(nèi)的活塞桿末端作用于調節(jié)螺母，推動滑塊向外滑動，滑塊帶動光電傳感器擋片，經(jīng)過容積管上第一光電傳感器時，光電傳感器觸發(fā)計時器開始工作，一段時間后，容積管的活塞桿經(jīng)過第二光電傳感器或第三光電傳感器時，觸發(fā)計時器結束工作，得出精確的時間，按照公式：流速＝體積/時間，算出流速。測定結束后，控制系統(tǒng)觸發(fā)電磁閥打開，容積管內(nèi)的液體在恒力驅動機構的壓力驅動下通過排液管排出，至活塞桿前端回彈到底時，電磁閥關閉?？蛇M行下一次測定。整個滑動過程中由恒力卷簧提供恒定拉力，此拉力不隨滑動行程變化。因此作用于活塞桿末端的力也恒定，以此保證活塞內(nèi)部壓力恒定。

本實施例通過設計兩段式光電傳感器，實現(xiàn)精度模式和速度模式兩種測量模式，方便用戶在兩種模式之間自由選擇，用戶可通過人機界面選擇精度模式或速度模式。兩種模式由電路部分邏輯程序控制：精度模式時，第一光電傳感器18和第三光電傳感器20處于工作狀態(tài)，計時行程為d2，所用時間差為t2；速度模式時，第一光電傳感器18和第二光電傳感器19處于工作狀態(tài)，計時行程為d1，所用時間差為t1，行程d2>d1，所以t1<t2。通過d1、d2長度比例的合理設置，可以實現(xiàn)速度模式單次測量的時間比精度模式快數(shù)倍，精度模式單次測量的精確度比速度模式高一個數(shù)量級。

裝置標定程序原理：該裝置電路內(nèi)置兩個時間計時程序，第一個用于測量擋片在兩個光電傳感器之間的運行時間t，第二個用于測量多次循環(huán)測量的總時間t總。標定程序一般進行多次連續(xù)循環(huán)測量以達到較高準確度。假設進行10次連續(xù)循環(huán)測量。第一個時間計時程序分別測出10次測量的t(分別為t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10)，第二個時間計時程序測出從第一次循環(huán)擋片經(jīng)過第一個光電傳感器開始到第11次循環(huán)擋片經(jīng)過第一個光電傳感器為止的時間t總，該時間t總內(nèi)從排液口流出的液體經(jīng)管線引入一個適當容器，用電子天平分別測量容器接收液體之前的凈重m1和接收液體之后的總重m2，算出重量差m(m＝m2-m1)，按照公式算出所接液體的體積v總(v＝m/ρt)。按照下述公式計算出容積管有效行程的體積v：

其中，ρt表示溫度t下的液體密度。

本實施例中通過電路板上的芯片來實現(xiàn)光電傳感器觸發(fā)、計時器和電磁閥的開關，將數(shù)據(jù)進行處理并輸出，為現(xiàn)有技術。光電傳感器的觸發(fā)模式多種，由暗到明或者由明到暗，可根據(jù)具體情況選型。為現(xiàn)有技術。

實施例2

調整滑桿4的固定方式，其他同實施例1。

滑桿4的固定方式：在框架2的其中一側短框邊和隔斷支架6和設有定位孔，滑桿4的兩端嵌在定位孔中并進行固定。

實施例3

調整光電傳感器擋片11的固定方式，其他同實施例1。

光電傳感器擋片11的固定方式：滑塊5上不設小凸塊，而是對圖6所示的光電傳感器擋片11進行改造，將光電傳感器擋片11支撐板的另一端彎折成“l(fā)”型的彎折擋片，通過彎折擋片上的槽型固定螺孔，采用螺絲將光電傳感器擋片11固定在滑塊5上。光電傳感器擋片的折板所在平面位于光電傳感器的發(fā)射端和接收端之間，光電傳感器擋片的折板隨著滑塊移動至光電傳感器的發(fā)射端和接收端之間時，觸發(fā)計時器開始或停止計時。