一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置和測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置和測(cè)量方法，目的在于，能夠精確地測(cè)量微小流量，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用方便，操作性高，裝置所采用的技術(shù)方案為：包括水浴槽(1)，水浴槽(1)內(nèi)水平固定設(shè)置有長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)，長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)的一端連接接入管路(9)，另一端連接接出管路(5)，長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)內(nèi)設(shè)置有標(biāo)志物(2)，所述水浴槽(1)上設(shè)置有溫度控制儀(10)，水浴槽(1)內(nèi)設(shè)置有加熱棒(11)，加熱棒(11)連接至溫度控制儀(10)，所述水浴槽(1)外設(shè)置有能夠通過水平移動(dòng)測(cè)量標(biāo)志物(2)位移的標(biāo)尺(7)。
【專利說明】
一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置和測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于流體測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置和測(cè)量 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 微尺度流動(dòng)領(lǐng)域的相關(guān)研究越來越受到重視，其在能源，化工，環(huán)境，地下水文學(xué) 等方面都有極大的應(yīng)用和發(fā)展。在微尺度流動(dòng)領(lǐng)域的相關(guān)研究中，經(jīng)常涉及到低滲透、多 孔、毛細(xì)管中流體的流動(dòng)問題，在進(jìn)行這些研究中，往往需要進(jìn)行流量的測(cè)量。而這些情況 下的流動(dòng)一般都屬于微/納升級(jí)別的微小流量流動(dòng)，在其流量測(cè)量過程中所受的干擾因素 比較多且對(duì)微小流量的精確測(cè)量影響明顯。比如流體流量極少，流體的揮發(fā)問題，熱脹冷縮 帶來的體積變化問題等。
[0003] 目前常規(guī)的流量測(cè)量?jī)x器難以實(shí)現(xiàn)微流量的精確測(cè)量，已有的微流量測(cè)量裝置及 相關(guān)發(fā)明專利，如電磁式的或其他電子式的，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，且都沒有考慮到溫 度對(duì)流量測(cè)量帶來的顯著影響，這會(huì)嚴(yán)重影響到流量測(cè)量的精確性。已有的一些關(guān)于微流 量的測(cè)量方法中，常見的是使用量筒累積測(cè)量法，或者使用精密電子天平測(cè)量微流量，其測(cè) 量精度對(duì)于微流量測(cè)量而言并不理想。由于微尺度相關(guān)研究中的流量及其微小，比如微尺 度滲流研究，可能幾個(gè)小時(shí)后的累計(jì)體積才僅僅幾個(gè)毫升甚至更少，上述的方法中溫度變 化、流體揮發(fā)、讀數(shù)誤差等因素稍有變化，就可能導(dǎo)致結(jié)果完全錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種能夠精確地測(cè)量微小流量，且設(shè)備 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用方便，操作性高的溫度可控的微流量測(cè)量裝置和測(cè)量方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0006] -種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，包括水浴槽，水浴槽內(nèi)水平固定設(shè)置有長(zhǎng)直毛 細(xì)管，長(zhǎng)直毛細(xì)管的一端連接接入管路，另一端連接接出管路，長(zhǎng)直毛細(xì)管內(nèi)設(shè)置有標(biāo)志 物，所述水浴槽上設(shè)置有溫度控制儀，水浴槽內(nèi)設(shè)置有加熱棒，加熱棒連接至溫度控制儀， 所述水浴槽外設(shè)置有能夠通過水平移動(dòng)測(cè)量標(biāo)志物位移的標(biāo)尺。
[0007] 所述長(zhǎng)直毛細(xì)管的內(nèi)徑為0.1mm~1mm。
[0008] 所述長(zhǎng)直毛細(xì)管的長(zhǎng)度在200mm~1000mm。
[0009] 所述標(biāo)尺上設(shè)置有用于標(biāo)定標(biāo)志物初始位置的固定指針，以及用于標(biāo)定標(biāo)志物終 止位置的活動(dòng)指針。
[0010] 所述水浴槽內(nèi)設(shè)置有用于水平固定長(zhǎng)直毛細(xì)管的夾子。
[0011] 所述標(biāo)志物為水銀或染色煤油。
[0012] 所述長(zhǎng)直毛細(xì)管材質(zhì)為石英管，耐壓為0.5~l.OMPa。
[0013] -種溫度可控的微流量測(cè)量方法，包括以下步驟：
[0014] 1)首先將長(zhǎng)直毛細(xì)管沖洗干凈后吹干，并充入標(biāo)志物;然后將長(zhǎng)直毛細(xì)管水平固 定在水浴槽內(nèi)，密封水浴槽后設(shè)置水浴槽內(nèi)的溫度，使水浴槽內(nèi)溫度與被測(cè)流體溫度相同；
[0015] 2)設(shè)置被測(cè)流體管路中的壓力后，將長(zhǎng)直毛細(xì)管接入被測(cè)流體管路，利用標(biāo)尺標(biāo) 記標(biāo)志物的初始位置，并開始計(jì)時(shí)；
[0016] 3)時(shí)間t后利用標(biāo)尺標(biāo)記標(biāo)志物的終止位置，得到標(biāo)志物的初始位置與終止位置 之間的距離，即標(biāo)志物在時(shí)間t內(nèi)的位移1;
[0017] 4)利用下列公式，得到被測(cè)流體的流量：
[0018] 體積流量
[0019] 質(zhì)量流量
[0020] 式中，d為長(zhǎng)直毛細(xì)管的內(nèi)徑，t為測(cè)量時(shí)間，1為在t時(shí)間內(nèi)標(biāo)志物的位移，P為試驗(yàn) 溫度下被測(cè)流體對(duì)應(yīng)的密度。
[0021 ]所述的步驟1)中采用加熱棒或向水浴槽內(nèi)添加冰塊來控制水浴槽內(nèi)的溫度。
[0022] 所述的步驟2)中標(biāo)尺采用固定指針標(biāo)記標(biāo)志物的初始位置，所述的步驟3)中標(biāo)尺 采用能夠水平活動(dòng)的活動(dòng)指針標(biāo)記標(biāo)志物的終止位置，固定指針與活動(dòng)指針間的距離即為 標(biāo)志物在時(shí)間t內(nèi)的位移1。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置采用具有一定內(nèi)徑的長(zhǎng)直毛細(xì)管，能夠很靈敏地 對(duì)微小體積變化做出反應(yīng)，且相對(duì)密閉能夠避免流體揮發(fā)，溫控部分通過一個(gè)水浴槽和溫 度控制儀來實(shí)現(xiàn)溫度控制，溫控部分實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置內(nèi)的溫度和實(shí)驗(yàn)段流體的溫度相同，克 服溫度變化對(duì)流體體積造成的影響，采用標(biāo)尺測(cè)量標(biāo)志物的流動(dòng)位移，標(biāo)尺設(shè)置在水浴槽 上，方便標(biāo)志物初始位置的放置，且讀數(shù)方便準(zhǔn)確，本發(fā)明裝置能實(shí)現(xiàn)溫度精確控制，克服 環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的測(cè)量誤差，克服流體揮發(fā)帶來的測(cè)量誤差，一定內(nèi)徑的長(zhǎng)直毛細(xì)管能 夠?qū)O小的流量變化做出靈敏地反應(yīng)，測(cè)量精度高，測(cè)量微流量精度高，誤差小，操作簡(jiǎn)便， 省時(shí)高效，而且根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，選取不同管徑和長(zhǎng)度的毛細(xì)管，能夠提供多種測(cè)量精度和量 程。
[0024] 進(jìn)一步，標(biāo)尺放置在水浴槽外，能夠水平移動(dòng)調(diào)整位置，在標(biāo)尺零刻度處有固定指 針，使用中，調(diào)整標(biāo)尺位置，使固定指針和長(zhǎng)直毛細(xì)管內(nèi)標(biāo)志物初始位置對(duì)齊后固定標(biāo)尺， 測(cè)量結(jié)束后，使活動(dòng)指針與標(biāo)志物的終止位置對(duì)齊，便可直接讀出示數(shù)，固定指針和活動(dòng)指 針均伸入到水浴槽內(nèi)，以保證指示的準(zhǔn)確和讀數(shù)的方便，而且測(cè)量過程中在讀數(shù)時(shí)長(zhǎng)直毛 細(xì)管始終放置在水浴槽內(nèi)不必取出，避免了操作麻煩和溫度變化。測(cè)量標(biāo)志物前進(jìn)距離的 刻度在外置的標(biāo)尺上而沒有在毛細(xì)管上，不僅讀數(shù)方便準(zhǔn)確，而且方便標(biāo)志物初始位置的 放置，只需要將標(biāo)志物放置入長(zhǎng)直毛細(xì)管口，通過調(diào)整外置標(biāo)尺的水平位置使固定指針與 之對(duì)齊即可。
[0025] 進(jìn)一步，考慮流體在長(zhǎng)直毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)所需壓差較大，毛細(xì)管材質(zhì)選擇石英管，耐 壓為0.5-1. OMPa。長(zhǎng)直毛細(xì)管內(nèi)放置標(biāo)志物，根據(jù)測(cè)量對(duì)象，標(biāo)志物選擇是水銀、染色煤油 或其他有色液體，但要確保標(biāo)志物不會(huì)與測(cè)量流體發(fā)生反應(yīng)或者相溶，即要保證二者互不 影響。
[0026] 本發(fā)明的方法中將長(zhǎng)直毛細(xì)管密封于水浴槽內(nèi)，并使水浴槽內(nèi)溫度與被測(cè)流體溫 度相同，克服溫度變化對(duì)流體體積造成的影響，設(shè)置好被測(cè)流體管路中的壓力后，將長(zhǎng)直毛 細(xì)管接入被測(cè)流體管路，利用標(biāo)尺標(biāo)記標(biāo)志物的初始位置和終止位置，同時(shí)計(jì)時(shí)，得到一定 時(shí)間內(nèi)標(biāo)志物的位移，利用標(biāo)志物的位移反映被測(cè)流體的位移，從而利用流量公式得到被 測(cè)流體的流量，本發(fā)明的方法能實(shí)現(xiàn)溫度精確控制，克服環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的測(cè)量誤差;長(zhǎng) 直毛細(xì)管相對(duì)封閉，克服流體揮發(fā)帶來的測(cè)量誤差;一定內(nèi)徑的長(zhǎng)直毛細(xì)管能夠?qū)O小的 流量變化即做出靈敏地反應(yīng)，測(cè)量精度高，測(cè)量方法精度高，誤差小，操作簡(jiǎn)便，省時(shí)高效， 而且根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，選取不同管徑和長(zhǎng)度的毛細(xì)管，可提供多種測(cè)量精度和量程。
[0027] 進(jìn)一步，本發(fā)明方法中采用水浴槽和溫度控制儀來實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)量裝置溫度的控 制，水浴槽內(nèi)的溫度可以控制在〇 °c-9〇 °c范圍，精度〇. rc，內(nèi)置有加熱棒，保持溫度恒定 在設(shè)定值，如果是較低溫度，通過加入冰塊調(diào)整溫度來實(shí)現(xiàn)，溫控部分實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置內(nèi)的溫 度和實(shí)驗(yàn)段流體的溫度相同，克服溫度變化對(duì)流體體積造成的影響，根據(jù)需要查出對(duì)應(yīng)溫 度下的流體的密度便可準(zhǔn)確得到質(zhì)量流量。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明裝置的俯視圖；
[0029]圖2是本發(fā)明裝置的正視圖；
[0030]其中，1是水浴槽，2是標(biāo)志物，3是夾子，4是長(zhǎng)直毛細(xì)管，5是接出管路，6是活動(dòng)指 針，7是標(biāo)尺，8是固定指針，9是接入管路，10是溫度控制儀，11是加熱棒；
[0031 ]圖3是本發(fā)明的比較實(shí)驗(yàn)裝置圖；
[0032] 其中，12為氮?dú)忾y門，13為減壓閥，14為過濾器，15為壓力定值器，16微流量計(jì)，17 為高精度壓力傳感器，18為集液燒杯，19為儲(chǔ)液罐。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體的實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說明。
[0034]被測(cè)量流體進(jìn)入一定內(nèi)徑的長(zhǎng)直毛細(xì)管4內(nèi)流動(dòng)，并推動(dòng)長(zhǎng)直毛細(xì)管4內(nèi)的標(biāo)志物 2前進(jìn)，通過測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)標(biāo)志物2前進(jìn)的距離來測(cè)量出流體體積，然后經(jīng)過計(jì)算轉(zhuǎn)化為 流量，參見圖1和圖2,本發(fā)明的測(cè)量裝置主要由測(cè)量、溫控、讀數(shù)三部分組成：
[0035] 測(cè)量部分主要是一個(gè)內(nèi)徑為0.1mm - 1mm的長(zhǎng)直毛細(xì)管4,長(zhǎng)度在200mm - 1000mm， 可以根據(jù)測(cè)量量程選擇一定內(nèi)徑和長(zhǎng)度的毛細(xì)管?？紤]流體在毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)所需壓差較 大，毛細(xì)管材質(zhì)為石英管，耐壓為〇. 5-1. OMPa。毛細(xì)管內(nèi)放置一標(biāo)志物2，根據(jù)測(cè)量對(duì)象，標(biāo) 志物2可以選擇是水銀、染色煤油或其他有色液體，但要確保標(biāo)志物不會(huì)與測(cè)量流體發(fā)生反 應(yīng)或者相溶，即要保證二者互不影響。在測(cè)量中，流體進(jìn)入毛細(xì)管推動(dòng)標(biāo)志物前進(jìn)，經(jīng)過一 段時(shí)間后，通過標(biāo)尺讀數(shù)得到標(biāo)志物前進(jìn)的距離，經(jīng)過計(jì)算便可以得出流量：
[0036] 體積流量
[0037] 質(zhì)量流量
[0038]上式中，d為毛細(xì)管內(nèi)徑，t為測(cè)量時(shí)間，1為在t時(shí)間內(nèi)標(biāo)志物前進(jìn)的距離，P為實(shí)驗(yàn) 溫度下流體對(duì)應(yīng)的密度。
[0039] 溫控部分通過一個(gè)水浴槽1和溫度控制儀10來實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)量裝置溫度的控制。水 浴槽1內(nèi)的溫度可以控制在〇°c - 9〇°c范圍，精度0. rc，內(nèi)置有加熱棒11，可以保持溫度恒 定在設(shè)定值，如果是較低溫度，可以加入冰塊調(diào)整溫度來實(shí)現(xiàn)。溫控部分實(shí)現(xiàn)測(cè)量裝置內(nèi)的 溫度和實(shí)驗(yàn)段流體的溫度相同，克服溫度變化對(duì)流體體積造成的影響。根據(jù)需要，查出對(duì)應(yīng) 溫度下的流體的密度便可準(zhǔn)確得到質(zhì)量流量。水浴槽1內(nèi)有兩個(gè)水平放置的夾子3,用于夾 持固定長(zhǎng)直毛細(xì)管4。
[0040] 讀數(shù)部分主要為一把標(biāo)尺7和兩個(gè)指針。標(biāo)尺7放置在水浴槽1外，可以水平移動(dòng)調(diào) 整位置，量程為〇-1000mm，最小刻度為mm，在標(biāo)尺零刻度處有固定指針8。使用中，調(diào)整標(biāo)尺 位置，使固定指針8和毛細(xì)管內(nèi)標(biāo)志物2的初始位置對(duì)齊后，固定標(biāo)尺，測(cè)量結(jié)束后，使活動(dòng) 指針6與標(biāo)志物2的末位置對(duì)齊，便可直接讀出示數(shù)。固定指針8和活動(dòng)指針6都可以伸入到 水浴槽1內(nèi)，以保證指示的準(zhǔn)確和讀數(shù)的方便，而且測(cè)量過程中在讀數(shù)時(shí)毛細(xì)管可以始終放 置在水浴槽內(nèi)不必取出，避免了操作麻煩和溫度變化。測(cè)量標(biāo)志物前進(jìn)距離的刻度在外置 的標(biāo)尺上而沒有在毛細(xì)管上，不僅讀數(shù)方便準(zhǔn)確，而且方便標(biāo)志物初始位置的放置，只需要 將標(biāo)志物放置入長(zhǎng)直毛細(xì)管口，通過調(diào)整外置標(biāo)尺的水平位置使固定指針與之對(duì)齊即可。 [0041 ]本發(fā)明的具體測(cè)量方法包括：
[0042] (1)通過溫度控制儀使水浴槽溫度達(dá)到設(shè)定溫度，與實(shí)驗(yàn)段溫度一致。并且注意， 實(shí)驗(yàn)段和測(cè)量裝置之間連接管路做好保溫。
[0043] (2)選取一內(nèi)徑d為0.35mm，長(zhǎng)度970mm的長(zhǎng)直毛細(xì)管4,使用前用去離子水沖洗干 凈，并用氮?dú)獯?min烘干，吹入5mm水銀進(jìn)入毛細(xì)管口，連接好接入管路9、接出管路5，保證 連接密封良好，然后將長(zhǎng)直毛細(xì)管4平直地放入水浴槽1內(nèi)，并用夾子3夾持固定；
[0044] (3)調(diào)整標(biāo)尺7水平位置，使固定指針8與長(zhǎng)直毛細(xì)管4內(nèi)的標(biāo)志物2初始位置對(duì)齊， 然后固定標(biāo)尺7;
[0045] (4)調(diào)整實(shí)驗(yàn)管路壓力達(dá)到設(shè)定值并保持穩(wěn)定后，將長(zhǎng)直毛細(xì)管4接入實(shí)驗(yàn)管路開 始測(cè)量，同時(shí)開始計(jì)時(shí)；
[0046] (5)測(cè)量完畢后，移動(dòng)活動(dòng)指針6,使活動(dòng)指針6與長(zhǎng)直毛細(xì)管4內(nèi)的標(biāo)志物2的末位 置對(duì)齊，在標(biāo)尺7上讀出示數(shù)，即為1;
[0047] (6)通過計(jì)算便可以得到流量:體積流量
[0048]參見圖3,通過圖3所示裝置對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了理論計(jì)算與實(shí)際測(cè)量的誤差比較實(shí) 驗(yàn)，通過對(duì)去離子水微流量的測(cè)量，將實(shí)測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，表明其具有較高的 測(cè)量精度，裝置具體包括:依次連接的氮?dú)夤蕖⒌獨(dú)忾y門12、減壓閥13、過濾器14、壓力定值 器15和儲(chǔ)液罐19，儲(chǔ)液罐19連接長(zhǎng)直毛細(xì)管4，長(zhǎng)直毛細(xì)管4連接集液燒杯18，長(zhǎng)直毛細(xì)管4 兩端連接有高精度壓力傳感器17,高精度壓力傳感器17連接微流量計(jì)16,輸出數(shù)據(jù)。
[0049]比較實(shí)驗(yàn)的具體過程包括：
[0050]將微流量計(jì)16兩端接上耐壓管，耐壓管兩端的壓力由高精度壓力傳感器17測(cè)量， 測(cè)試環(huán)境的溫度由溫度控制儀10保持，根據(jù)Pagen-Poisenille定律，不可壓縮的粘性流體 在水平圓管中流動(dòng)的流量與壓差的關(guān)系：
[0052] 式中：A P-長(zhǎng)直毛細(xì)管兩端壓差，Pa-動(dòng)力粘度，Pa ? S;1-長(zhǎng)直毛細(xì)管長(zhǎng)度， m;qv-體積流量;m3 ? jTSd-長(zhǎng)直毛細(xì)管內(nèi)徑，m。
[0053]實(shí)驗(yàn)測(cè)量介質(zhì)為去離子水，所采用的水的粘度值是25°C條件下去離子水粘度的測(cè) 量值，選取的長(zhǎng)直毛細(xì)管4的內(nèi)徑為0.35mm，長(zhǎng)度為970mm，標(biāo)定溫度設(shè)定在25°C，通過高精 度差壓傳感器17測(cè)量得到長(zhǎng)直毛細(xì)管4兩端的壓差，根據(jù)上述Pagen-Poisenille公式計(jì)算 得出體積流量的理論值，并與通過微流量計(jì)16測(cè)得的實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，標(biāo)定結(jié)果如下表所 示：
[0055] 在上表數(shù)據(jù)計(jì)算過程中，通過?38611-?〇18611；[116公式計(jì)算得出9￥的單位是111 3*8 '指單位時(shí)間內(nèi)的流量，由吖=qv ? t得到t時(shí)間內(nèi)的計(jì)算體積流量，然后與實(shí)測(cè)流量Q進(jìn)行 比較，得到3次測(cè)量結(jié)果的誤差如下：
[0056] 鍘量誤差：
[0057] 測(cè)量誤差
[0058] 測(cè)量誤差
[0059] 測(cè)量誤差
[0060] 這三次的平均測(cè)量誤差為0.21%，得到本發(fā)明裝置及測(cè)量方法對(duì)于微流量的測(cè)量 具有很好的精度。
[0061] 本發(fā)明測(cè)量裝置及測(cè)量方法與已有測(cè)量方式相比，能實(shí)現(xiàn)溫度精確控制，克服環(huán) 境溫度變化導(dǎo)致的測(cè)量誤差;長(zhǎng)直毛細(xì)管相對(duì)封閉，克服流體揮發(fā)帶來的測(cè)量誤差;一定內(nèi) 徑的長(zhǎng)直毛細(xì)管能夠?qū)O小的流量變化即做出靈敏地反應(yīng)，測(cè)量精度高。整個(gè)測(cè)量裝置及 測(cè)量方法精度高，誤差小，操作簡(jiǎn)便，省時(shí)高效，而且根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，選取不同管徑和長(zhǎng)度的 毛細(xì)管，可提供多種測(cè)量精度和量程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，其特征在于，包括水浴槽（1)，水浴槽（1)內(nèi)水平固 定設(shè)置有長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)，長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)的一端連接接入管路(9)，另一端連接接出管路 (5)，長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)內(nèi)設(shè)置有標(biāo)志物(2)，所述水浴槽(1)上設(shè)置有溫度控制儀(10)，水浴槽 (1)內(nèi)設(shè)置有加熱棒（11)，加熱棒（11)連接至溫度控制儀（10)，所述水浴槽（1)外設(shè)置有能 夠通過水平移動(dòng)測(cè)量標(biāo)志物(2)位移的標(biāo)尺(7)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)直毛細(xì) 管（4)的內(nèi)徑為0· 1mm~lmm〇3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)直毛細(xì) 管(4)的長(zhǎng)度在200mm~1000mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述標(biāo)尺(7) 上設(shè)置有用于標(biāo)定標(biāo)志物（2)初始位置的固定指針(8)，以及用于標(biāo)定標(biāo)志物（2)終止位置 的活動(dòng)指針(6)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述水浴槽 (1) 內(nèi)設(shè)置有用于水平固定長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)的夾子(3)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述標(biāo)志物 (2) 為水銀或染色煤油。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量裝置，其特征在于，所述長(zhǎng)直毛細(xì) 管(4)材質(zhì)為石英管，耐壓為0.5~l.OMPa。8. -種溫度可控的微流量測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 首先將長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)沖洗干凈后吹干，并充入標(biāo)志物(2);然后將長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)水 平固定在水浴槽（1)內(nèi)，密封水浴槽（1)后設(shè)置水浴槽（1)內(nèi)的溫度，使水浴槽（1)內(nèi)溫度與 被測(cè)流體溫度相同； 2) 設(shè)置被測(cè)流體管路中的壓力后，將長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)接入被測(cè)流體管路，利用標(biāo)尺(7) 標(biāo)記標(biāo)志物(2)的初始位置，并開始計(jì)時(shí)； 3) 時(shí)間t后利用標(biāo)尺(7)標(biāo)記標(biāo)志物（2)的終止位置，得到標(biāo)志物(2)的初始位置與終止 位置之間的距離，即標(biāo)志物(2)在時(shí)間t內(nèi)的位移1; 4) 利用下列公式，得到被測(cè)流體的流量：式中，d為長(zhǎng)直毛細(xì)管(4)的內(nèi)徑，t為測(cè)量時(shí)間，1為在t時(shí)間內(nèi)標(biāo)志物(2)的位移，P為試 驗(yàn)溫度下被測(cè)流體對(duì)應(yīng)的密度。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量方法，其特征在于，所述的步驟1) 中采用加熱棒(11)或向水浴槽(1)內(nèi)添加冰塊來控制水浴槽(1)內(nèi)的溫度。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種溫度可控的微流量測(cè)量方法，其特征在于，所述的步驟 2)中標(biāo)尺(7)采用固定指針(8)標(biāo)記標(biāo)志物(2)的初始位置，所述的步驟3)中標(biāo)尺(7)采用能 夠水平活動(dòng)的活動(dòng)指針(6)標(biāo)記標(biāo)志物(2)的終止位置，固定指針(8)與活動(dòng)指針(6)間的距 離即為標(biāo)志物(2)在時(shí)間t內(nèi)的位移1。
【文檔編號(hào)】G01F1/708GK105928577SQ201610240206
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】劉磊, 劉健, 劉冬旭
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)