一种恒压气体体积测量装置的制作方法

1.本发明涉及气体体积测量技术领域，具体为一种恒压气体体积测量装置。


背景技术：

2.分解实验研究时常常涉及气体产物，需要对产物气体的体积进行计量，通常情况下，工业上采用气体流量计对气体体积进行计量，比如孔板流量计，然而实验室进行分解实验时气体产量很低而且气体产量受反应条件以及时间影响范围较宽，用常规流量计进行计量误差很大，目前实验室通常采用排水法进行测量，测量过程中需要注意u型弯两端液位保持水平，否则会导致气体的压力不等于大气压，从而影响测量的准确性。现在通常需要人工控制u型弯的液位，较为繁琐，而且测量结果的准确度与的人为因素关系较大，为此，中国发明专利cn201920002529.5提供了一种测量h2o2分解反应速率常数的实验装置，该装置通过产气部分的压力来控制u型管另一端升降，此方式实现了自动化降低了劳动量，但是实际使用过程中，升降装置的升降幅度难以与产气速率较好匹配，因此，其电机会频繁启停导致设备过热，故障率高，此外，受惯性影响，升降装置上的水准瓶不时移动，也很难保持u型弯两端液位一直水平，导致量气筒中压力一直波动，影响了测试的准确性。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种恒压气体体积测量装置，用于精确测量微量气体体积和流量。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种恒压气体体积测量装置，包括量气筒，量气筒上端设置气体入口，下端与软管连接形成u型弯，量气筒中装入液体，所述量气筒中设有浮筒，浮筒漂浮于量气筒内液面上；量气筒外同轴活动套设有滑块，滑块与浮筒磁性吸附，使得两者一起移动；所述软管的另一端固定于滑块上，且软管中液体的溢流液位与量气筒中液位水平。
5.作为本发明的一种实施方式，滑块与浮筒磁性吸附的方式有很多，比如滑块为磁铁，浮筒为铁或磁铁，当然，浮筒也可以是其他能与磁铁吸附的磁性材料。优选的，滑块、浮筒均为磁铁，两者的吸附能力更强。对于浮筒的形式而言，可以整体采用同一材质，也可以分为多段采用不同材质。
6.作为本发明的一种实施方式，所述测量装置还包括导向杆，所述导向杆与量气筒平行设置，用于引导滑块沿量气筒轴线方向移动。至于引导滑块沿导向杆移动的方式有很多，比如滑块上设置通孔，导向杆穿过该通孔，又或者导向杆与滑块之间键槽连接。
7.作为本发明的一种实施方式，所述导向杆有多条，这样可以更加严格的控制滑块移动方向，避免滑块在水平方向上转动，减小可能存在的与量气筒外壁之间的摩擦。
8.作为本发明的一种实施方式，所述软管的出液末端连通硬质空心管，硬质空心管固定在所述滑块上。设置硬质空心管可以便于固定，避免直接固定软管时压迫软管影响液体流通。
9.作为本发明的一种实施方式，所述硬质空心管的一段沿量气筒轴线方向延伸且该段以可拆卸方式固定于所述滑块上，通过改变硬质空心管与滑块之间的固定位置来调整软管的溢流液位高度。进一步，所述硬质空心管为l型管，所述软管出液末端端口超上并与l型管一端连接，l型管的另一端向滑块外侧延伸，避免软管中液体溢流至所述滑块上。
10.作为本发明的一种实施方式，所述软管有多条，且沿滑块对称布置。
11.作为本发明的一种实施方式，所述测量装置还配置有多个加重块，加重块放置于所述滑块上，通过增减加重块数量调整软管溢流液位使其与量气筒中液位水平。
12.本发明具有如下有益效果：
13.本发明利用排水法测定气体体积，本测量装置中滑块与浮筒之间通过磁性吸附，u型弯的溢流液位与量气筒的液位一同降低，能够确保u型管两端液位水平，量气筒中压力恒定，能够准确测量微量气体的体积。
附图说明
14.图1是含有本发明测量装置的测量h2o2分解反应速率常数的实验装置结构示意图；
15.图2是本发明实施例测量装置的结构示意图；
16.图3为本发明实施例测量装置的局部结构示意图；
17.图4为本发明实施例浮筒结构示意图；
18.图中，1、恒温磁力搅拌器；2、反应瓶；3、支架；4、量气筒；5、软管；6、滑块；7、导向杆；8、浮筒；51、硬质空心管；81、上段；82、下段。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例
21.请参阅图1，图1是含有本测量装置的测量h2o2分解反应速率常数的实验装置结构示意图，本实验装置气源由h2o2分解系统来。本测量装置用于测量h2o2分解反应的产气速率。所述分解系统包括恒温磁力搅拌器1和反应瓶2，反应瓶2位于恒温磁力搅拌器1中，反应瓶2的气相部分与本测量装置连通。实验时，反应瓶中装入过氧化氢溶液，通过恒温磁力恒温磁力搅拌器控制反应温度。
22.请结合图2和图3，本测量装置包括支架3和量气筒4，量气筒4竖直设置、固定在支架3上；量气筒4上端与反应瓶1气相连接、下端与两条软管5连接形成u型弯，量气筒4中装入液体，量气筒4中设有浮筒8，浮筒8漂浮于量气筒1内液面上；量气筒4外同轴活动套设有滑块6，滑块6为磁性材质，与浮筒8磁性吸附、一起移动；两条软管5的另一端出液口对称固定于滑块6上，且软管5的溢流液位与量气筒4中液位水平。分解系统产气进入量气筒后，量气筒中液体经软管溢流外排，量气筒中液位下降，滑块带动软管一起下降，整个过程中保持u型弯两边液位相等，从而确保量气筒4中压力恒定。支架3上还固定有两条导向杆7，导向杆7
与量气筒4平行设置，滑块上设有与导向杆7匹配的通孔，导向杆7穿过该通孔与滑块6滑动连接，从而限制滑块晃动，避免其与量气筒4外壁摩擦。
23.具体的，软管5的末端连接有硬质空心管51，硬质空心管51的一段沿量气筒4轴线方向延伸且该段以可拆卸方式固定于滑块6上，通过改变硬质空心管51与滑块6之间的固定位置来调整软管的溢流液位，此外，硬质空心管51为l型管，软管5出液末端端口超上并与l型管一端连接，l型管的另一端向滑块6外侧延伸，避免软管中液体溢流至滑块6上。
24.请参考图4，所述浮筒8由上段81和下段82连接而成，两段连接后组成空心密闭结构使得其可以漂浮于液面上。其中上段81为磁性材质做成，增加与滑块6的吸引力，下段82为非磁性材质。使用时，上段81位于下段82的上方，浮筒8的下段82部分浸入液体中，滑块6与上段81吸附后调整空心管51的管口使其与量气筒4中液位水平。
25.此外，本装置还配置有多个加重块(图中为示出)，加重块放置于滑块6上，可以通过增减加重块数量调整软管5溢流液位使其与量气筒4中液位水平，也可以调整加重块在滑块6上的位置使多个软管5的溢流液面齐平，从而避免多次去调整单个的硬质空心管51，减少工作量。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。