往复式气体流量计及其工作方法

摘要

本发明提供一种往复式气体流量计及其工作方法。往复式气体流量计包括气缸、活塞、联动构件及检测控制系统；活塞滑动设于气缸内部并将气缸内部分隔形成两个空腔，气缸两端分别开设有进气孔与排气孔对应与两空腔连通，输气管线通过两进气管分别与两进气孔连通，两进气管上均设有阀门，输气管线向两空腔内交替通入气体推动活塞于气缸两端之间往复滑动；联动构件与活塞相接，活塞运动过程中通过联动构件实现两阀门及两排气孔的启闭；检测控制系统计量气体的流量值。本发明提供的往复式气体流量计及其工作方法在进行气体流量计量的过程中，能有效保证气体计量的连续性，减少气体损失，保证计量精度。

说明书

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，尤其是指一种往复式气体流量计及其工作方法。

背景技术

气体流量计量是一项常规的测试操作，计量方法及器具也有很多种类，可简要分为容量式计量和流量式计量。容量式计量通过对时间间隔内的气体体积计量获得，而流量式计量通常通过气体流过变径管前后的压差变化，计算出流量值。相对而言，容量式计量的精度较高，流量式计量的连续性较好。

在实验室研究中通常对计量精度要求较高，因而大多选择容量式计量器具。最为常用的有定容量式气体流量计和湿式旋转气体流量计。定容量式气体流量计在储气体积范围内的计量精度高，但是在储气空间充满后必须进行排空，这将打破计量的连续性甚至造成气体的排放，损失量大。湿式旋转气体流量计在一定程度上解决了计量连续的问题，但是溶解性强的气体将产生较大误差，且无法修正压力对气体体积的影响。

在较长周期的气体驱油实验中，特别是在连续产气阶段，采用定容量式气体流量计将损失气体10％以上；湿式旋转气体流量计估测的损失量将不低于20％。

为解决气体测量精度及计量连续的问题，本发明利用往复式定容计量原理，考虑压力对气体体积的影响，发明了往复式气体流量计的工作方法并设计了相应的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种往复式气体流量计及其工作方法，能有效实现气体连续计量，减少气体损失，提高计量精度。

为达到上述目的，本发明提供了一种往复式气体流量计，与输气管线连通，其中，所述往复式气体流量计包括气缸、活塞及联动构件；

所述活塞滑动设于所述气缸的内部，所述气缸的内部通过所述活塞分隔形成两个相互独立的空腔，所述气缸的两端分别各自开设有进气孔与排气孔，两所述进气孔及两所述排气孔分别对应与两所述空腔连通，所述输气管线通过两进气管分别与两所述进气孔连通，两所述进气管上分别设有阀门，所述输气管线内的气体能通过两所述进气管交替进入两所述空腔内并推动所述活塞于所述气缸的两端之间往复滑动；

所述联动构件与所述活塞相接，所述活塞能带动所述联动构件使两所述排气孔中的一个开启且两所述排气孔中的另一个关闭，并使与开启的所述排气孔位于所述气缸的同一端处的所述进气孔连接的所述进气管上的所述阀门关闭，且与关闭的所述排气孔位于所述气缸的同一端处的所述进气孔连接的所述进气管上的所述阀门开启。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述气缸包括呈水平设置、两端开口且内部中空的缸体，所述缸体的两端的开口处分别设有端盖，两所述端盖与所述缸体能拆装地密封相接，两所述端盖上分别各自开设有所述进气孔与所述排气孔。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述缸体由透明材料制成，所述缸体的外壁上设有沿所述缸体的轴向延伸的刻度尺。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述活塞包括内部呈空心状的滑鼓，所述滑鼓的外周面与所述缸体的内表面密封滑动接触，所述滑鼓的朝向所述气缸的两端的两侧表面上分别开设有与所述缸体的轴线同轴的滑套孔，所述活塞还包括滑套管，所述滑套管贯穿所述滑鼓的两所述滑套孔，且所述滑套管的外表面与两所述滑套孔的孔壁密封定位相接，所述联动构件滑动贯穿设于所述滑套管中，且所述联动构件与所述滑套管的内壁密封接触。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述滑套管包括多段能拆装地顺次相接的管体，每两段相邻的所述管体之间夹设密封件，各所述密封件均凸出于所述滑套管的内壁并与所述联动构件密封接触。

如上所述的往复式气体流量计，其中，每两段相邻的所述管体之间通过凸设于所述管体的端部的外壁上的法兰盘连接，各所述管体通过所述法兰盘相接后，每两段相邻的所述管体的端部之间形成有间隙，且每两个对应相接的所述法兰盘之间围合形成与所述间隙连通的卡槽，各所述密封件均夹设于对应的所述卡槽中，且各所述密封件均由对应的所述间隙处凸出于所述滑套管的内壁。

如上所述的往复式气体流量计，其中，沿着所述滑套管的径向，朝着靠近所述滑套管的方向，各所述卡槽的两侧内壁之间的距离逐渐缩小，且所述间隙小于所述密封件于所述管体的轴向上的尺寸。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述联动构件包括轴心杆，所述轴心杆贯穿所述滑套管，且所述轴心杆与所述滑套管的内壁密封接触，所述轴心杆的两端分别连接设有密封头，两所述密封头与两所述排气孔对应设置，所述活塞能带动所述联动构件使两所述密封头中的一个完全插入并封堵对应的所述排气孔。

如上所述的往复式气体流量计，其中，两所述密封头均为沿着相互远离的方向直径渐缩的锥状结构，且两所述排气孔均为由所述气缸的内侧至所述气缸的外侧内径渐缩的锥孔，所述锥状结构能全部插入对应的所述锥孔中并封堵对应的所述锥孔。

如上所述的往复式气体流量计，其中，两所述密封头的靠近所述轴心杆的一端的外径大于所述轴心杆的外径，且两所述密封头与所述轴心杆连接后均形成有朝向所述活塞的环形面，所述活塞能与所述环形面抵接并使所述联动构件与所述活塞同步运动。

如上所述的往复式气体流量计，其中，两所述密封头的远离所述轴心杆的一端的端面上分别连接设有撞击杆，两所述撞击杆分别贯穿两所述排气孔伸至所述气缸的外部，且两所述撞击杆的远离对应的所述密封头的一端分别与距离较近的所述阀门相对应，在所述活塞沿所述轴心杆滑动至所述密封头与所述轴心杆的相接处时，所述活塞能与所述环形面抵接并推抵所述密封头全部插入并封堵对应的所述排气孔，且被所述活塞推动的所述密封头上连接设置的所述撞击杆能撞击开启对应的所述阀门。

如上所述的往复式气体流量计，其中，两所述进气孔均位于所述缸体的水平中心轴线上，且所述联动构件的中心轴线与所述缸体的水平中心轴线重合。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述阀门包括阀体及阀芯，所述阀体的内部开设有贯通的流体通道，所述流体通道与对应的所述进气管连通，所述阀体上还开设有阀芯通道，所述阀芯通道由所述阀体的朝向所述气缸的一侧表面朝着远离所述气缸的方向向所述阀体的内部延伸，且所述阀芯通道与所述流体通道于所述阀体的内部相互垂直并连通，所述阀芯设于所述阀芯通道中，所述阀芯的一端通过弹性件与所述阀芯通道的底部相接，所述阀芯的另一端位于所述阀芯通道的开口处，在所述弹性件处于原长状态下，所述阀芯切断所述流体通道，所述阀芯上开设有延伸方向与所述流体通道的延伸方向相同的通孔，所述活塞能带动所述联动构件使所述撞击杆由对应的所述阀门的所述阀芯通道的开口处向内撞击推动所述阀芯，使所述通孔与所述流体通道连通。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述阀芯通道的开口处形成朝着靠近所述气缸的方向直径渐扩的锥面结构，各所述撞击杆的朝向对应的所述阀门的一端分别形成有朝着远离所述气缸的方向直径减缩的撞击头。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述往复式气体流量计还包括检测控制系统，所述检测控制系统包括压力检测元件、触压元件、显示器及控制器，所述压力检测元件用于实时检测两所述空腔内的气体的压力，所述触压元件设于所述气缸的两端的内侧端面上，两所述触压元件用于检测所述活塞是否与所述气缸的两端的内侧端面相接触，所述压力检测元件、所述触压元件及所述显示器均与所述控制器电连接。

如上所述的往复式气体流量计，其中，两所述端盖上分别各自开设有压力检测孔，两所述压力检测孔分别与压力检测元件相接。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述控制器用于根据所述压力检测元件检测得到的压力数据、所述触压元件检测到的所述活塞于所述气缸的两端之间的行程次数、所述活塞由所述气缸的一端的内侧端面处移动至所述气缸的另一端的内侧端面处产生的气体的体积及所述活塞由所述气缸的一端的内侧端面处移动至所述气缸的另一端的内侧端面处所需时间，得出所述活塞由所述气缸的一端的内侧端面处移动至所述气缸的另一端的内侧端面处所产生的单程流量值及所述活塞移动过程中的总流量值，所述显示器用于显示所述单程流量值、所述行程次数及所述总流量值。

如上所述的往复式气体流量计，其中，所述活塞于所述气缸的一端滑动至所述气缸的另一端的过程中进入所述气缸的内部的所述气体的体积及单程流量值的计算公式为：

所述活塞于所述气缸的内部平稳运动时，所述气缸内的压力为P

所述活塞接近所述端盖处时产生的瞬时压力为P

常压为P

当t

当t

其中：z为修正因子，z＝t

为达到上述目的，本发明还提供了一种往复式气体流量计的工作方法，其中，所述往复式气体流量计的工作方法为如上所述的往复式气体流量计使用过程中的工作方法，所述往复式气体流量计的工作方法包括：

将两进气管与输气管线连通；

通过两所述进气管交替向气缸内的两空腔内通入气体，使活塞于所述气缸的内部在所述气缸的两端之间往复滑动；

记录所述活塞每一次由所述气缸的一端滑动至所述气缸的另一端所产生的单程流量值，根据各所述单程流量值得出总流量值。

如上所述的往复式气体流量计的工作方法，其中，通过两所述进气管交替向气缸内的两空腔内通入气体，使活塞于所述气缸的内部在所述气缸的两端之间往复滑动，包括：

通过两所述进气管交替向所述气缸内的两所述空腔内通入气体，所述气缸的两端分别为第一端与第二端，将所述活塞的位置调整至与所述气缸的第一端的内侧端面相接触，所述气缸的第一端处的进气管导通，所述气缸的第二端处的进气管阻断，且所述气缸的第一端处的排气孔关闭，所述气缸的第二端处的排气孔开启；

控制所述输气管线向两所述进气管内通入气体，所述气体由所述气缸的第一端处的所述进气管进入所述气缸中并推动所述活塞由所述气缸的第一端向所述气缸的第二端移动；

在所述活塞移动至与所述气缸的第二端的内侧端面接触后，所述气缸的第二端处的进气管导通，所述气缸的第一端处的进气管阻断，且所述气缸的第二端处的排气孔关闭，所述气缸的第一端处的排气孔开启，所述气体由所述气缸的第二端处的进气管进入所述气缸并推动所述活塞向所述气缸的第一端移动；

在所述活塞移动至与所述气缸的第一端的内侧端面接触后，将再次向所述气缸的第二端运动，使所述活塞于所述气缸的第一端与第二端之间往复滑动。

如上所述的往复式气体流量计的工作方法，其中，记录所述活塞每一次由所述气缸的一端滑动至所述气缸的另一端所产生的单程流量值，根据各所述单程流量值得出总流量值，包括：

检测控制系统检测所述活塞于所述气缸内平稳运行时的压力及保持时长、所述活塞到达所述气缸的一端的端盖处时产生的瞬时压力及保持时长，并根据所述活塞于所述气缸内平稳运行时的压力及保持时长、所述活塞到达所述气缸的一端的端盖处时产生的瞬时压力及保持时长、所述气缸的缸体的内径，所述联动构件的轴心杆的外径，所述活塞与所述气缸内移动的距离，得出所述活塞于所述气缸的一端滑动至所述气缸的另一端的过程中进入所述气缸的内部的所述气体的体积及所述单程流量值，根据各次所述单程流量值累加得到所述总流量值。

如上所述的往复式气体流量计的工作方法，其中，所述活塞于所述气缸的一端滑动至所述气缸的另一端的过程中进入所述气缸的内部的所述气体的体积及单程流量值的计算公式为：

所述活塞于所述气缸的内部平稳运动时，所述气缸内的压力为P

所述活塞接近所述端盖处时产生的瞬时压力为P

常压为P

当t

当t

其中：z为修正因子，z＝t

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的往复式气体流量计及其工作方法在进行气体流量计量的过程中，能有效保证气体计量的连续性，减少气体损失，保证计量精度。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的气缸的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的活塞的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的活塞的外壳的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的活塞的滑套管的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的活塞的滑套管的径向结构示意图；

图7是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的联动构件的结构示意图；

图8是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的两进气管上的阀门的结构示意图；

图9是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的检测控制系统的控制器的结构示意图；

图10是本发明实施例一提供的往复式气体流量计的在工作过程中的气体流动方向示意图；

图11是本发明实施例二提供的往复式气体流量计的工作方法的方法流程图。

附图标号说明：

1、气缸； 11、缸体；

111、空腔； 12、端盖；

121、进气孔； 122、排气孔；

123、压力检测孔； 124、固定板；

13、进气管； 131、阀门；

1311、阀体； 13111、流体通道；

13112、阀芯通道； 1312、阀芯；

13121、通孔； 1313、弹性件；

1314、密封圈； 14、刻度尺；

2、活塞； 21、滑鼓；

211、滑套孔； 2111、密封圈；

212、O型圈槽； 2121、密封圈；

22、滑套管； 221、管体；

222、法兰盘； 2221、卡槽；

223、连接件； 224、密封件；

3、联动构件； 31、轴心杆；

32、密封头； 321、环形面；

33、撞击杆； 34、撞击头；

4、检测控制系统； 41、压力检测元件；

42、触压元件； 43、显示器；

44、控制器； 5、输气管线。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

实施例一

如图1及图10所示，本发明提供了一种往复式气体流量计，与输气管线5的出气端或其他待测位置连通以检测输气管线5内气体的流量，其中，往复式气体流量计包括气缸1、活塞2及联动构件3；

活塞2滑动设于气缸1的内部，气缸1的内部通过活塞2分隔形成两个相互独立的空腔111，气缸1的两端分别各自开设有进气孔121与排气孔122，两进气孔121及两排气孔122分别对应与两空腔111连通，输气管线5通过两进气管13分别与两进气孔121(即两空腔111)连通，两进气管13上分别设有阀门131，输气管线5内的气体能通过两进气管13交替进入两空腔111内并推动活塞2于气缸1的两端之间往复滑动，具体为，在工作过程中，两输气管线5上的阀门131始终保持仅有一个呈开启状态而另一个呈关闭状态，其中与呈开启状态的阀门131位于气缸1的同一端的排气孔122呈关闭状态，而与呈关闭状态的阀门131位于气缸1的同一端的排气孔122呈开启状态，使输气管线5内的气体由气缸1的一端进入气缸1的内部的一空腔111中推动活塞2向气缸1的另一端移动，且气缸1的内部的另一空腔111中的气体由对应的排气孔122排出，在活塞2到达气缸1的另一端后，两阀门131的启闭状态切换且两排气孔122的启闭状态切换，使输气管线5内的气体开始由气缸1的另一端进入气缸1的内部，如此往复循环，使活塞2于气缸1的两端之间往复运动，通过计量活塞2于气缸1的两端之间每运动一个行程(由气缸1的一端运动至另一端称之为一个行程)内气体的流量值即可累加得出总流量值，在计量过程中由输气管线5内流出的气体全部进入气缸1被计量，从而能有效减少气体损失，保证计量精度；

其中，联动构件3与活塞2相接，在活塞2运动至与气缸1的一端的内侧端面贴合接触的状态下，联动构件3在活塞2的带动下能对应关闭靠近活塞2的排气孔122并开启靠近活塞2的进气管13上的阀门131，且使远离活塞2的排气孔122开启并关闭远离活塞2的进气管13上的阀门131，即两阀门131及两排气孔122的启闭通过联动构件3实现；

本发明利用输气管线5内的待测气体作为动力源，通过气缸1内部滑鼓21的往复移动，实现精确、连续计量。

作为优选，如图1、图2及图10所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，气缸1包括呈水平设置、两端开口且内部中空的缸体11，缸体11的内部表面光滑、油性润湿，缸体11的内径变化小于±10μm，使缸体11对活塞2造成的阻力微弱，利于活塞2在缸体11的内部的往复滑动，减少活塞2滑动过程中对气体压力的干扰；缸体11的两端的开口处分别设有端盖12，两端盖12与缸体11能拆装地(通过螺纹或法兰等结构)密封相接，两端盖12上分别各自开设有进气孔121与排气孔122，将进气孔121与排气孔122均开设于端盖12上，能保证即使在活塞2与端盖12的内侧端面接触的状态下，进气管13内的气体仍能够顺利的进入缸体11的内部并推动活塞2移动，且活塞2推动气体从排气孔122排出时能保证将空腔111内的气体全部排干净，以保证计量精度。

另外，端盖12上还设有导线接口，检测控制系统4中用于检测活塞2与端盖12的内侧表面相接触的触压元件42安装于端盖12的内侧端面上，触压元件42通过贯穿导线接口的导线与检测控制系统4中的其他至少一部分元件电连接。

作为优选，如图2所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，缸体11由透明材料制成，例如透明有机玻璃，以便于工作人员对活塞2的运动情况进行观察，缸体11的外壁上设有沿缸体11的轴向延伸的刻度尺14，以便于工作人员确定活塞2一个行程内的移动距离；

端盖12由铝合金材料制成，便于加工制造。

进一步地，如图1、图3～图6及图10所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，活塞2包括内部呈空心状的滑鼓21，请参见图4，滑鼓21可以为两片壳体螺纹连接形成，滑鼓21的外周面与缸体11的内表面密封滑动接触，具体为，在滑鼓21的外周面上沿缸体11的长度方向间隔凹设有至少两个O型圈槽212，并在两O型圈槽212中分别设置密封圈2121，两密封圈2121均凸出于活塞2的外周面与缸体11的内表面密封接触，如此设置既能起到密封作用，防止进入活塞2一侧的空腔111中的气体由活塞2与缸体11之间到达活塞2的另一侧，减少气体损失，保证计量精度，同时两密封圈2121还能保持活塞2与缸体11之间的同轴性，在活塞2滑动时保持稳定；

滑鼓21的朝向气缸1的两端的两侧表面(即滑鼓21的与两端盖12平行的两侧表面)上分别开设有与缸体11的轴线同轴的滑套孔211，活塞2还包括滑套管22，滑套管22贯穿滑鼓21的两滑套孔211，且滑套管22的外表面与两滑套孔211的孔壁通过密封圈2111密封定位相接，即滑套管22将滑鼓21的开放处(滑套孔211开设处)密封，使滑鼓21的内部呈独立的密闭空间，在气体进入气缸1之后，能有效防止气体从滑套孔211处进入活塞2的内部而造成气体损失，联动构件3滑动贯穿设于滑套管22中，将滑鼓21设为空心状能有效减小活塞2在滑动过程中与缸体11及联动构件3之间的摩擦力，保证活塞2顺利滑动，联动构件3与滑套管22的内壁密封接触，以防止进入气缸1内的气体于活塞2的一侧空腔111中由滑套管22与联动构件3之间的连接处到达活塞2的另一侧而造成气体损失，从而保证计量精度。

作为优选，如图3、图5及图6所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，滑套管22包括多段能拆装地顺次相接的管体221，每两段相邻的管体221之间夹设密封件224，各密封件224均凸出于滑套管22的内壁并与联动构件3密封接触，其中，密封件224的设置请详见图5，每两段相邻的管体221之间通过法兰盘222相接，在每两个相邻的法兰盘222通过连接件223连接之后，两管体221之间具有略小于密封件224的直径的间隙，且两法兰盘222围合形成与该间隙连通的卡槽2221，对应的密封件224夹设于卡槽2221中且各密封件224均由对应的间隙处凸出于滑套管22的内表面以与联动构件3的外表面密封接触，另外，作为优选，沿着滑套管22的径向，越靠近滑套管22，卡槽2221的两侧内壁之间的间距越小，以将密封件224夹在其中，另外，间隙小于密封件224于滑套管22的轴向上的尺寸，在活塞2与联动构件3之间产生相对滑动的过程中，防止密封件224从卡槽2221中脱落、位移，从而保证密封件224的密封效果；

或者，滑套管22也可以为一个整体的管件，密封件224的设置方式也可以参照活塞2外侧设置O型圈槽212并在O型圈槽212中设置的密封圈2121的方式，不同的是，密封件224应当是设置于滑套管22的内侧，本发明并不以此为限。

进一步地，如图1、图7及图10所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，联动构件3包括轴心杆31，轴心杆31贯穿滑套管22，且轴心杆31与滑套管22的内壁密封接触，活塞2沿轴心杆31进行往复滑动，轴心杆31的两端分别连接设有能封堵两排气孔122的密封头32，在活塞2运动至轴心杆31与密封头32的连接处时，能带动密封头32及轴心杆31同步运动，且在活塞2运动至与气缸1的一端的内侧端面贴合接触的状态下，密封头32能封堵气缸1的与活塞2贴合接触的一端的排气孔122。

作为优选，如图1、图7及图10所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，两密封头32均为沿着相互远离的方向直径渐缩的锥状结构，且两排气孔122均为由气缸1的内侧至气缸1的外侧内径渐缩的锥孔，锥状结构能全部插入对应的锥孔中并封堵对应的锥孔，锥孔的内壁光滑，将排气孔122设为锥孔能有效增加密封头32与排气孔122之间的接触面积，提高密封效果，同时在密封头32插入排气孔122时，锥孔能对密封头32起到导向作用。

作为优选，如图1、图7及图10所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，两密封头32的靠近轴心杆31的一端的外径大于轴心杆31的外径，且两密封头32与轴心杆31连接后均形成有朝向活塞2的环形面321，以便于活塞2运动至轴心杆31与密封头32之间的连接处时能与环形面321相抵接以带动联动构件3同步运动，使密封头32向对应的排气孔122中插入，从而在活塞2与气缸1的一端的内侧端面相接触后将密封头32全部推入对应的排气孔122中将其封堵；

在密封头32插入对应的排气孔122中将其封堵后，在活塞2与轴心杆31的另一端的密封头32接触之前，插入排气孔122中的密封头32的环形面321始终与对应的端盖12的内侧端面保持平齐，以图1中为例进行说明，在图1中右侧的密封头32插入封堵于对应的排气孔122中时，活塞2向左运动，活塞2与轴心杆31之间的摩擦力f(方向向左)很小；活塞2右侧空腔111内的气体压力P1稍高于左侧，且气体压力P1对轴心杆31右侧的密封头32的环形面321施加压力F1(方向向右)；活塞2左侧的空腔111对应的排气孔122开启，故活塞2左侧的空腔111中的压力基本为大气压P0，(P0

更进一步地，如图1、图7及图10所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，两密封头32的远离轴心杆31的一端的端面上分别连接设有撞击杆33，两撞击杆33分别贯穿两排气孔122伸至气缸1的外部，且两撞击杆33的远离对应的密封头32的一端分别与距离较近的阀门131相对应，活塞2在气缸1的内部沿轴心杆31滑动，在活塞2滑动至密封头32与轴心杆31相接处时，活塞2能与环形面321抵接并推抵密封头32使联动构件3随活塞2同步移动，在活塞2运动至与气缸1的一端的内侧端面贴合接触的状态下，被活塞2推动的密封头32能全部插入并封堵靠近活塞2的排气孔122，且被活塞2推动的密封头32上连接设置的撞击杆33能撞击靠近活塞2的阀门131使阀门131开启，如此通过联动构件3同时实现排气孔122的启闭及阀门131的启闭，其中需要注意的是撞击杆33的长度应恰好保证在密封头32全部插入排气孔122的内部的状态下恰好撞击阀门131使其保持开启的状态；

作为优选，如图1及图10所示，两阀门131均通过固定板124固定于端盖12的外侧端面上，使其始终保持与排气孔122相对应的状态，以保证撞击杆33的能准确将其撞击开启；

作为优选，联动构件3沿缸体11的水平中心轴线设置，且两进气孔121均位于缸体11的水平中心轴线上，如此设置能使滑鼓21在滑动过程中四周受力更加均匀，从而减小滑鼓21滑动过程中可能受到的阻力，保证滑鼓21沿轴心杆31顺利滑动。

进一步地，如图8所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，阀门131包括阀体1311及阀芯1312，阀体1311的内部开设有贯通的流体通道13111，流体通道13111与对应的进气管13连通，阀体1311上还开设有阀芯通道13112，阀芯通道13112由阀体1311的朝向气缸1的一侧表面朝着远离气缸1的方向向阀体1311的内部延伸，且阀芯通道13112与流体通道13111于阀体1311的内部相互垂直并连通，阀芯通道13112可以看作是一个盲孔，阀芯1312设于阀芯通道13112中，阀芯1312的一端通过弹性件1313与阀芯通道13112的底部(盲孔的底部)相接，阀芯1312的另一端位于阀芯通道13112的开口处(盲孔的开口处)，在弹性件1313处于原长状态下，阀芯1312切断所述流体通道13111，即阀芯1312在不受外力的情况下处于将流体通道13111切断的状态，对应的进气管13无法供气体通过，阀芯1312上开设有延伸方向与流体通道13111的延伸方向相同的通孔13121；

在活塞2运动至与气缸1的一端的内侧端面贴合接触的状态下，靠近活塞2的撞击杆33能由对应的阀门131的阀芯通道13112的开口处向内撞击推动阀芯1312，使通孔13121与流体通道13111连通，使对应的进气管13导通，气体能通过该进气管13进入缸体11的内部，而当撞击杆33离开阀芯1312后，阀芯1312在弹性件1313自身的弹性回复力的作用下向阀芯通道13112的开口处移动回到初始位置，通孔13121与流体通道13111错开，阀体1311再次将流体通道13111切断；

阀芯1312的外表面与阀芯通道13112的内壁之间设有多道密封圈1314，以保证阀门131的密封性，防止通过阀门131的气体由阀芯1312和阀芯通道13112之间泄露，减少气体损失。

作为优选，如图8所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，阀芯通道13112的开口处形成朝着靠近气缸1的方向直径渐扩的锥面结构，各撞击杆33的朝向对应的阀门131的一端分别形成有朝着远离气缸1的方向直径减缩的撞击头34，锥面结构能准确引导撞击头34插入至阀芯通道13112中对阀芯1312进行撞击推动，以使阀门131被顺利开启。

进一步地，如图1及图10所示，本发明提供的往复式气体流量计，其中，往复式气体流量计还包括检测控制系统4，检测控制系统4用于实时检测并记录两空腔111内的压力、活塞2移动的距离及活塞2于气缸1内运动的时间，以作为进行活塞2于气缸1的两端之间运动一个行程所产生的气体流量值及总流量值计算的基础数据；

检测控制系统4包括压力检测元件41、触压元件42、显示器43及控制器44，压力检测元件41用于实时检测两空腔111内的气体的压力，如图1、图2及图10所示，两端盖12上分别各自开设有压力检测孔123，压力检测元件41与压力检测孔123相接，以供对两空腔111内的压力进行检测，其中，与压力检测孔123配套的压力检测元件41可以为压力表，或者也可以省去压力检测孔123的设置，而在缸体11的内部两端处分别直接设置压力传感器，本发明并不以此为限；

触压元件42设于气缸1的两端的内侧端面上，两触压元件42用于检测活塞2是否与气缸1的两端的内侧端面相接触，其中，触压元件42嵌设于端盖12的内侧端面内，触压元件42具有一可压缩的弹性触压头凸出于端盖12的内侧端面约1mm，在活塞2与气缸1的一端的内侧端面贴合接触时能压迫触压头，使其弹性收缩至端盖12的内部，以保证活塞2能完全与气缸1的内侧端面贴合接触，以将对应的空腔111内的气体排干净，保证气体体积计量的完整性；

压力检测元件41、触压元件42及显示器43均与控制器44电连接，控制器44用于根据压力检测元件41及触压元件42检测到的数据得出活塞2由气缸1的一端的内侧端面处移动至气缸1的另一端的内侧端面处产生的单程流量值、活塞2于气缸1的两端之间的行程次数及活塞2移动过程中的总流量值，显示器43用于显示单程流量值、行程次数及总流量值，具体为，控制器44是测量、记录、计算及存储装置，通常采用体积小巧的平板电脑，编制简单程序即可；

设置在预定时间内，压力检测元件41测量气缸1内的压力，记录触压元件42触发次数并传输数值至控制器44，经计算得到活塞2由气缸1的一端运动至另一端的单程流量值，气体的体积及总流量值；

其中，请参见图9，可以将显示器43与控制器44集成为一体，使控制器44包含显示界面和控制界面，显示界面能显示启用时间、总流量值、本次单程流量值，活塞2往复次数，实时压力和形成时间等；控制界面可以包括：清零键、压力修正输入键(用于输入下述公式中z的值)、启动键、停止键等。

在活塞2于气缸1的两端之间移动的过程中，两空腔111的容积大于或等于零，当活塞2滑动至与其中一端的内侧端面贴合接触时，其中一空腔111的容积为零，另一空腔111的容积为其最大值。

作为优选，本发明提供的往复式气体流量计，其中，活塞2于气缸1的一端滑动至气缸1的另一端的过程中进入气缸1的内部的气体的体积及单程流量值的计算公式为：

活塞2于所述气缸1的内部平稳运动时，气缸1内的压力为P

活塞2接近端盖12处时产生的瞬时压力为P

常压为P

当t

当t

其中：z为修正因子，z＝t

通过上述公式保证了气体全部在气缸1内被计量，且经过修正因子修正，有效保证计量的准确性，同时计量过程连续，不需要有停顿排空气缸1的操作。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的往复式气体流量计，用容积定量方法保障了计量的准确度；利用往复式运动原理实现了计量过程的连续性；在定容式装置的基础上采用了实时压力采集，修正压力对体积的影响，将实时压力状态下的气体体积转化成常压下的体积，提高计量精度；控制器的设置更便捷，易于操作和记录。

实施例二

如图11所示，本发明还提供了一种往复式气体流量计的工作方法，其中，往复式气体流量计的工作方法为实施例一中所述的往复式气体流量计使用过程中的工作方法，往复式气体流量计的工作方法包括：

将两进气管13与输气管线5连通；

通过两所述进气管13交替向气缸1内的两空腔111内通入气体，使活塞2于气缸1的内部在气缸1的两端之间往复滑动；

记录活塞2每一次由气缸1的一端滑动至气缸1的另一端所产生的单程流量值，根据各单程流量值得出总流量值。

作为优选，通过两进气管13交替向气缸1内的两空腔111内通入气体，使活塞2于气缸1的内部在气缸1的两端之间往复滑动，具体包括：

通过两进气管13交替向气缸1内的两空腔111内通入气体，气缸1的两端分别为第一端与第二端，其中，气缸1的两端中的任意一端均可以作为第一端，且气缸1的两端中的另一端则作为第二端，本发明并不以此为限，此处将气缸的两端限定为第一端与第二端仅是为了更清楚的说明气缸的结构，将活塞2的位置调整至与气缸1的第一端的内侧端面相接触，气缸1的第一端处的进气孔121连接的进气管13上的阀门131通过联动构件3的对应的撞击杆33的撞击推动而开启，从而使气缸1的第一端处的进气孔121连接的进气管13导通，气缸1的第二端处的进气孔121连接的进气管13上的阀门131与联动构件3的对应的撞击杆33分离而关闭，使气缸1的第二端处的进气孔121连接的进气管13阻断，且气缸1的第一端处的排气孔122通过联动构件3的对应的密封头32封堵并关闭，气缸1的第二端处的排气孔122与联动构件3的对应的密封头32分离而开启；

控制输气管线5向两进气管13内通入气体，气体由气缸1的第一端处的进气管13进入气缸1中并推动活塞2由气缸1的第一端向气缸1的第二端移动；

在活塞2移动至与气缸1的第二端的内侧端面接触后，气缸1的第二端处的进气管13导通，气缸1的第一端处的进气管13阻断，且气缸1的第二端处的排气孔122关闭，气缸1的第一端处的排气孔122开启，气体由气缸1的第二端处的进气管13进入气缸1并推动所述活塞2向所述气缸1的第一端移动；

在活塞2移动至与气缸1的第一端的内侧端面接触后，将再次向气缸1的第二端运动，如此循环使活塞2于气缸1的第一端与第二端之间往复滑动，实现气体的连续计量。

作为优选，记录活塞2每一次由气缸1的一端滑动至气缸1的另一端所产生的单程流量值，根据各单程流量值得出总流量值，包括：

检测控制系统4检测活塞2于气缸1内平稳运行时的压力及保持时长、活塞2到达气缸1的一端的端盖12处时产生的瞬时压力及保持时长，并根据活塞2于气缸1内平稳运行时的压力及保持时长、活塞2到达气缸1的一端的端盖12处时产生的瞬时压力及保持时长、气缸1的缸体11的内径，联动构件3的轴心杆31的外径，活塞2与气缸1内移动的距离，得出活塞2于气缸1的一端滑动至气缸1的另一端的过程中进入气缸1的内部的气体的体积及单程流量值，接着根据各次单程流量值累加得到总流量值。

作为优选，本发明提供的往复式气体流量计的工作方法，其中，活塞2于气缸1的一端滑动至气缸1的另一端的过程中进入气缸1的内部的气体的体积及单程流量值的计算公式为：

活塞2于气缸1的内部平稳运动时，气缸1内的压力为P

活塞2接近端盖12处时产生的瞬时压力为P

常压为P

当t

当t

其中：z为修正因子，z＝t

通过上述公式保证了气体全部在气缸1内被计量，且经过修正因子修正，有效保证计量的准确性，同时计量过程连续，不需要有停顿排空气缸1的操作。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的往复式气体流量计的工作方法在进行气体流量计量的过程中，能有效保证气体计量的连续性，减少气体损失，对气压进行修正，保证计量精度。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。