CN103134794A - 热稳定时间测定装置及热稳定测定方法 - Google Patents

热稳定时间测定装置及热稳定测定方法 Download PDF

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胡孝义
杨宗林
孙泉
李生德
李瑶
王珊
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Abstract

本发明公开了一种热稳定时间测定装置及热稳定测定方法,该热稳定测定装置包括至少一个试管、与试管一一对应的至少一个指示装置、加热装置、拍摄装置和控制单元,所述至少一个试管中的每个试管的出口通过导管与对应的指示装置相连通,所述加热装置用于对所述试管中装有的样品进行加热,所述控制单元和所述拍摄装置电连接,所述拍摄装置用于对所述指示装置的状态进行多次拍摄,并将拍摄的图像传送给所述控制单元,该控制单元用于根据从所述拍摄装置接收到的图像来获得所述指示装置的状态变化,以得到所述指示装置的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。利用该热稳定测定装置,可以准确、高效地得到样品的热稳定时间。

Description

热稳定时间测定装置及热稳定测定方法
技术领域
本发明涉及一种热稳定测定装置及热稳定测定方法。
背景技术
目前,对一些材料(例如,聚氯乙烯)进行热稳定时间测定,往往是采用对材料加热使其进行反应,然后利用试纸(例如,刚果红试纸)来指示材料反应后某种物质的释放量,从而确定材料的热稳定时间。
但是,由于目前主要依靠目测来进行判断试纸的颜色变化,进而确定材料的热稳定时间,这种方法很容易带来人为误差,而且效率很低。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种热稳定时间测定装置及热稳定测定方法,以用于自动、准确地测量材料的热稳定时间。
为了实现上述目的,本发明提供一种热稳定测定装置,该热稳定测定装置包括至少一个试管、与试管一一对应的至少一个指示装置、加热装置、拍摄装置和控制单元,所述至少一个试管中的每个试管的出口通过导管与对应的指示装置相连通,所述加热装置用于对所述试管中装有的样品进行加热,所述控制单元和所述拍摄装置电连接,所述拍摄装置用于对所述指示装置的状态进行多次拍摄,并将拍摄的图像传送给所述控制单元,该控制单元用于根据从所述拍摄装置接收到的图像来获得所述指示装置的状态变化,以得到所述指示装置的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
优选地,所述控制单元根据接收到的图像绘制所述指示装置的状态变化曲线,根据该状态变化曲线得到所述指示装置的状态发生突变的时间。
优选地,所述指示装置包括底部透明的管状本体和试纸,所述试纸设置于所述管状本体的底部,所述拍摄装置用于对所述试纸进行多次拍摄,所述控制单元用于根据从所述拍摄装置接收到的图像来获得所述试纸的颜色变化,以得到所述试纸的颜色发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
优选地,所述控制单元根据接收到的每个图像计算所述试纸的颜色值,从而绘制所述试纸的颜色随时间变化曲线,根据该颜色随时间变化曲线得到所述试纸的颜色发生突变的时间。
优选地,所述拍摄装置每隔相同的时间间隔对所述指示装置进行拍摄。
优选地,该热稳定测定装置还包括惰性气体存储装置,该惰性气体存储装置通过导管与所述至少一个试管的入口相连通。
优选地,所述控制单元还与所述加热装置电连接,用于控制所述加热装置的操作。
优选地,所述加热装置为油浴加热装置,该油浴加热装置包括加热缸和热电偶,所述加热缸中装有油,所述热电偶与所述控制单元相连接,所述控制单元通过控制所述热电偶的通电状态来控制该油浴加热装置的加热。
优选地,该热稳定测定装置还包括吸收装置,该吸收装置通过导管与所述指示装置相连接,用于吸收从指示装置排出的气体。
优选地,该热稳定测定装置还包括显示面板,所述显示面板用于将所述至少一个指示装置设置于该显示面板上。
本发明还提供了一种热稳定测定方法,该方法包括:将样本放入试管中;对试管进行加热;通过指示装置来指示试管中样品的反应状态;对所述指示装置的状态进行多次拍摄;根据拍摄到的图像来获得所述指示装置的状态变化,以得到所述指示装置的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
优选地,根据拍摄到的图像来获得所述指示装置的状态变化包括根据接收到的图像绘制所述指示装置的状态变化曲线,根据该状态变化曲线得到所述指示装置的状态发生突变的时间。
优选地,所述指示装置通过试纸的颜色变化来指示试管中样品的反应状态;根据拍摄到的图像来获得所述指示装置的状态变化包括根据拍摄到的图像来获得所述试纸的颜色变化,以得到所述试纸的颜色发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
优选地,根据拍摄到的图像来获得所述指示装置的状态变化包括根据接收到的每个图像计算所述试纸的颜色值,从而绘制所述试纸的颜色随时间变化曲线,根据该颜色随时间变化曲线得到所述试纸的颜色发生突变的时间。
通过上述技术方案,能够通过拍摄装置对指示装置的状态自动进行拍摄,并通过控制单元计算指示装置的状态变化,可以准确、高效地得到样品的热稳定时间。而且,利用本发明的方案,还可以同时对多个试管进行加热,并通过拍摄装置同时对多个指示装置的状态进行拍摄,从而可以一次得到热稳定时间的多个计算结果,而不用再重复进行多次试验,大大节省了时间,降低了装置的成本,提高了效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明的优选实施方式的热稳定测定装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
图1是根据本发明的优选实施方式的热稳定测定装置的结构示意图。
参考图1,本发明提供了一种热稳定测定装置,该热稳定测定装置包括至少一个试管4、与试管4一一对应的至少一个指示装置9、加热装置、拍摄装置13和控制单元12,所述至少一个试管4中的每个试管4的出口通过导管与对应的指示装置9相连通,所述加热装置用于对所述试管4中装有的样品进行加热,所述控制单元12和所述拍摄装置13电连接,所述拍摄装置13用于对所述指示装置9的状态进行多次拍摄,并将拍摄的图像传送给所述控制单元12,该控制单元12用于根据从所述拍摄装置13接收到的图像来获得所述指示装置9的状态变化,以得到所述指示装置9的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
其中,在至少一个试管4中装入试验样品(例如,可以装入3g-5g的聚氯乙烯样品),开启加热装置,使得加热装置在预定的温度范围内对试验样品进行加热。每个试管4与一个指示装置9连通,试管4内的试验样品在受热后发生反应,反应后释放的气体可以进入指示装置9,随着释放的气体量的增加,指示装置9的状态会发生变化。开启拍摄装置13,由拍摄装置13对至少一个指示装置9的状态进行多次拍摄,并将拍摄的图像传送给所述控制单元12。该控制单元12对拍摄的每张图像进行处理,根据各个图像来计算每个指示装置9的状态变化,以得到每个指示装置9的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。其中,所述状态变化例如可以为颜色变化、体积变化、物质形态变化等。状态发生突变可以通过将指示装置9的状态变化与预定值相比较,如果指示装置9的状态变化大于预定值,则判断为指示装置9发生状态突变。
根据一种实施方式,所述控制单元12可以根据接收到的图像绘制所述指示装置9的状态变化曲线,根据该状态变化曲线得到所述指示装置9的状态发生突变的时间。
根据一种优选的实施方式,所述指示装置9包括底部透明的管状本体和试纸8,所述试纸8设置于所述管状本体的底部,所述拍摄装置13用于对所述试纸8进行拍摄,所述控制单元12用于根据从所述拍摄装置13接收到的图像来获得所述试纸8的颜色变化,以得到所述试纸8的颜色发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。优选地,所述控制单元12可以根据接收到的每个图像计算所述试纸8的颜色值,从而绘制所述试纸8的颜色随时间变化曲线,根据该颜色随时间变化曲线得到所述试纸8的颜色发生突变的时间。
所述试纸8将根据具体的样品来选择,例如,当试管4中的样品为聚氯乙烯时,可以采用刚果红试纸,将刚果红试纸放入指示装置9的管状本体的底部。在这种示例中,当对试管4中的试验样品进行加热时,试管4内的试验样品会发生反应,反应后释放的气体会使得指示装置9中的刚果红试纸颜色发生变化,随着释放的气体量的增加,刚果红试纸颜色的变化值会增大。由拍摄装置13对至少一个指示装置9的状态进行多次拍摄,并将拍摄的图像传送给所述控制单元12。控制单元12对拍摄的每张图像进行处理,根据各个图像来计算所述试纸8的颜色值,可以当所有指示装置9中的试纸8的颜色值达到预定颜色值后(即,试纸的颜色变化都超过预定变化后),使加热装置停止加热,拍摄装置13也停止拍摄。控制单元12再根据每个指示装置9的试纸8的颜色值,绘制每个指示装置9的试纸8的颜色随时间变化曲线,并根据颜色随时间变化曲线得到每个试纸的颜色发生突变的时间,从而得到样品的热稳定时间的计算值。可以理解,所述聚氯乙烯以及刚果红试纸都只是示例性的。本发明的热稳定测定装置也适用于其他在加热的条件下发生反应并且可以通过试纸来测定其热稳定时间的样本。
优选地,所述拍摄装置13可以每隔相同的时间间隔对所述指示装置9进行拍摄。
为了能使试管4中的样品反应所释放的气体顺利进入指示装置9,可以向试管4中通入惰性气体作为载体,将样品释放的气体带入指示装置9。为此,该热稳定测定装置还可以包括惰性气体存储装置1,该惰性气体存储装置1通过导管与所述至少一个试管4的入口相连通。惰性气体存储装置1可以向试管4通入惰性气体,该惰性气体作为载体将样品反应生成的气体载到指示装置9中。所述惰性气体可以为氮气,所述惰性气体存储装置1可以为氮气钢瓶。可以理解,也可以采用其他惰性气体,不局限于氮气。
优选地,所述控制单元12还与所述加热装置电连接,用于控制所述加热装置的操作。
根据图1示出的一种优选实施方式,所述加热装置可以为油浴加热装置7,该油浴加热装置7包括加热缸和热电偶5,所述加热缸中装有油,所述热电偶5与所述控制单元12相连接,所述控制单元12通过控制所述热电偶5的通电状态来控制该油浴加热装置的加热。在油浴加热装置7的加热缸上还以放置试管架6,该试管架6可以用于放置至少一个试管4,从而可以对一个或多个试管4进行加热。
优选地,可以当控制单元12通过控制单元12的命令输入单元从用户接收到试验开始的命令时,控制加热装置开始加热,并且控制单元12根据从拍摄装置13接收的图像计算每个指示装置的试纸8的颜色值,可以当所有指示装置9中的试纸8的颜色值达到预定颜色值后(即,试纸的颜色变化都超过预定变化后),控制单元12使加热装置停止加热。
可以理解,所述加热装置不局限于图1示出的油浴加热装置,也可以为能将样品加热到合适温度的其他加热装置。
该热稳定测定装置还可以包括吸收装置10,该吸收装置10通过所述导管与所述指示装置9相连接,用于对从指示装置9排出的气体进行吸收,从而避免对大气造成污染。该吸收装置例如可以通过吸收溶液等方式来吸收从指示装置9排出的气体,可以理解,吸收装置不局限于该一种实施方式。
进一步优选地,该热稳定测定装置还可以包括显示面板11,所述显示面板11用于将所述至少一个指示装置9设置于该显示面板11上。该显示面板11可以具有多个安装孔,以用于将多个指示装置9安装到显示面板11上。从而拍摄装置13只需要对显示面板11进行拍摄,就能够同时拍摄到显示面板11上的多个指示装置9的状态。
通过本发明的技术方案,能够通过拍摄装置13对指示装置9的状态自动进行拍摄,并通过控制单元12计算指示装置9的状态变化,可以准确、高效地得到样品的热稳定时间。而且,利用本发明的方案,还可以同时对多个试管4进行加热,并通过拍摄装置13同时对多个指示装置9的状态进行拍摄,从而可以一次得到热稳定时间的多个计算结果,而不用再重复进行多次试验,大大节省了时间,降低了装置的成本,提高了效率。
同时,本发明还提供了一种热稳定测定方法,该方法包括:将样本放入试管4中;对试管4进行加热;通过指示装置9来指示试管4中样品的反应状态;对所述指示装置9的状态进行多次拍摄;根据拍摄到的图像来获得所述指示装置9的状态变化,以得到所述指示装置9的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
优选地,根据拍摄到的图像来获得所述指示装置9的状态变化包括根据拍摄到的图像绘制所述指示装置9的状态变化曲线,根据该状态变化曲线得到所述指示装置9的状态发生突变的时间。
根据优选的实施方式,所述指示装置9通过试纸8的颜色变化来指示试管4中样品的反应状态;根据拍摄到的图像来获得所述指示装置9的状态变化包括根据拍摄到的图像来获得所述试纸8的颜色变化,以得到所述试纸8的颜色发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
进一步优选地,根据拍摄到的图像来获得所述指示装置9的状态变化包括根据拍摄到的每个图像计算所述试纸8的颜色值,从而绘制所述试纸8的颜色随时间变化曲线,根据该颜色随时间变化曲线得到所述试纸8的颜色发生突变的时间。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种热稳定测定装置,该热稳定测定装置包括至少一个试管(4)、与试管(4)一一对应的至少一个指示装置(9)、加热装置、拍摄装置(13)和控制单元(12),所述至少一个试管(4)中的每个试管(4)的出口通过导管与对应的指示装置(9)相连通,所述加热装置用于对所述试管(4)中装有的样品进行加热,所述控制单元(12)和所述拍摄装置(13)电连接,所述拍摄装置(13)用于对所述指示装置(9)的状态进行多次拍摄,并将拍摄的图像传送给所述控制单元(12),该控制单元(12)用于根据从所述拍摄装置(13)接收到的图像来获得所述指示装置(9)的状态变化,以得到所述指示装置(9)的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
2.根据权利要求1所述的热稳定测定装置,其中,所述控制单元(12)根据接收到的图像绘制所述指示装置(9)的状态变化曲线,根据该状态变化曲线得到所述指示装置(9)的状态发生突变的时间。
3.根据权利要求1所述的热稳定测定装置,其中,所述指示装置(9)包括底部透明的管状本体和试纸(8),所述试纸(8)设置于所述管状本体的底部,所述拍摄装置(13)用于对所述试纸(8)进行多次拍摄,所述控制单元(12)用于根据从所述拍摄装置(13)接收到的图像来获得所述试纸(8)的颜色变化,以得到所述试纸(8)的颜色发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
4.根据权利要求3所述的热稳定测定装置,其中,所述控制单元(12)根据接收到的每个图像计算所述试纸(8)的颜色值,从而绘制所述试纸(8)的颜色随时间变化曲线,根据该颜色随时间变化曲线得到所述试纸(8)的颜色发生突变的时间。
5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的热稳定测定装置,其中,所述拍摄装置(13)每隔相同的时间间隔对所述指示装置(9)进行拍摄。
6.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的热稳定测定装置,其中,该热稳定测定装置还包括惰性气体存储装置(1),该惰性气体存储装置(1)通过导管与所述至少一个试管(4)的入口相连通。
7.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的热稳定测定装置,其中,所述控制单元(12)还与所述加热装置电连接,用于控制所述加热装置的操作。
8.根据权利要求7所述的热稳定测定装置,其中,所述加热装置为油浴加热装置(7),该油浴加热装置(7)包括加热缸和热电偶(5),所述加热缸中装有油,所述热电偶(5)与所述控制单元(12)相连接,所述控制单元(12)通过控制所述热电偶(5)的通电状态来控制该油浴加热装置(7)的加热。
9.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的热稳定测定装置,其中,该热稳定测定装置还包括吸收装置(10),该吸收装置(10)通过导管与所述指示装置(9)相连接,用于吸收从指示装置(9)排出的气体。
10.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的热稳定测定装置,其中,该热稳定测定装置还包括显示面板(11),所述显示面板(11)用于将所述至少一个指示装置(9)设置于该显示面板(11)上。
11.一种热稳定测定方法,该方法包括:
将样本放入试管(4)中;
对试管(4)进行加热;
通过指示装置(9)来指示试管(4)中样品的反应状态;
对所述指示装置(9)的状态进行多次拍摄;
根据拍摄到的图像来获得所述指示装置(9)的状态变化,以得到所述指示装置(9)的状态发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
12.根据权利要求11所述的热稳定测定方法,其中,根据拍摄到的图像来获得所述指示装置(9)的状态变化包括根据拍摄到的图像绘制所述指示装置(9)的状态变化曲线,根据该状态变化曲线得到所述指示装置(9)的状态发生突变的时间。
13.根据权利要求11所述的热稳定测定方法,其中,所述指示装置(9)通过试纸(8)的颜色变化来指示试管(4)中样品的反应状态;根据拍摄到的图像来获得所述指示装置(9)的状态变化包括根据拍摄到的图像来获得所述试纸(8)的颜色变化,以得到所述试纸(8)的颜色发生突变的时间,该时间即为样品的热稳定时间。
14.根据权利要求13所述的热稳定测定装置,其中,根据拍摄到的图像来获得所述指示装置(9)的状态变化包括根据拍摄到的每个图像计算所述试纸(8)的颜色值,从而绘制所述试纸(8)的颜色随时间变化曲线,根据该颜色随时间变化曲线得到所述试纸(8)的颜色发生突变的时间。
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