CN105606432A - 用于有机碳含量分析的前处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于有机碳含量分析的前处理装置，涉及石油天然气地质实验技术。该用于有机碳含量分析的前处理装置包括：壳体，壳体内设有自动进液系统和渗滤系统；渗滤系统包括渗水坩埚；自动进液系统包括：进液组件和控制组件；其中，进液组件包括：进液管路，进液管路一端连接至外部液体池，另一端延伸至渗水坩埚的上方；控制组件包括：电控开关和测距仪，电控开关与测距仪电连接；测距仪用于测量渗水坩埚内液体的高度；电控开关设置在进液管路上，电控开关用于根据高度控制进液管路与渗水坩埚之间的通断；通过测距仪和电控开关实现自动向渗水坩埚内加液体，提高了处理过程的自动化程度，节省了大量人力。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气地质实验技术，尤其涉及一种用于有机碳含量分析的前处理装置。
背景技术
地质体中的烃类和其它有机质主要由碳元素和氢元素组成，有机碳含量可反映沉积有机质的丰度，是评价烃源岩优劣的重要指标，是石油天然气勘探中最基础的数据。因此，准确获得有机碳含量是油气勘探中很重要的一个环节。
有机碳测定通常采用氧化法，利用充分氧化之后二氧化碳含量反推有机碳含量，所以进行有机碳测定之前需要对烃源岩中无机碳进行彻底清除。现有技术中，清除无机碳的方法通常为：在盛有试样的渗水坩埚中不断加入盐酸至无机碳反应完全，然后用蒸馏水清洗渗水坩埚，一般是操作人员将蒸馏水加至渗水坩埚2/3～3/4处，待渗滤完全后由操作人员重复添加蒸馏水，直至试样呈中性。由于加蒸馏水的间隔时间为15～30分钟，将渗水坩埚中的试样冲洗至呈中性需要至少40个小时，因此，该过程中需要消耗大量的人力。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种用于有机碳含量分析的前处理装置，能够提高有机碳含量分析的前处理过程的自动化程度，节省人力。
本发明提供一种用于有机碳含量分析的前处理装置，包括：壳体，所述壳体内设有自动进液系统和渗滤系统，所述渗滤系统包括渗水坩埚；所述自动进液系统包括：进液组件和控制组件；其中，所述进液组件包括：进液管路，所述进液管路一端连接至外部液体池，另一端延伸至所述渗水坩埚的上方；所述控制组件包括：电控开关和测距仪，所述电控开关与所述测距仪电连接；所述测距仪用于测量所述渗水坩埚内液体的高度；所述电控开关设置在所述进液管路上，所述电控开关用于根据所述高度控制所述进液管路与所述渗水坩埚之间的通断。
进一步地，所述渗水坩埚为多个；所述进液管路包括：总管路和分管路；所述总管路与所述外部液体池连接；所述分管路与所述总管路连通，并朝向所述渗水坩埚的开口延伸；每个所述分管路上均设有所述电控开关；每个所述电控开关连接一个所述测距仪；
其中，所述电控开关具体用于将所述测距仪测量的所述高度与预设的第一阈值进行对比，当所述高度小于或者等于所述第一阈值时，控制所述进液管路与所述渗水坩埚连通，以使所述进液管路中的液体流向所述渗水坩埚；还用于将所述高度与预设的第二阈值进行对比，当所述高度等于或者大于预设的第二阈值时，控制所述进液管路与所述渗水坩埚断开，以使所述进液管路中的液体停止流向所述渗水坩埚；所述第二阈值大于所述第一阈值。
进一步地，所述进液组件还包括：液控总开关，所述液控总开关设置在所述总管路上，所述液控总开关用于控制所述总管路与所述外部液体池之间的通断。
进一步地，所述进液组件还包括：连接条，所述连接条用于将所述总管路固定在所述壳体顶部。
进一步地，所述壳体内还设有安装板，所述安装板设置在所述渗水坩埚上方，所述分管路穿过所述安装板，所述测距仪安装在所述安装板上。
进一步地，每个测距仪连接一个电源开关，所述电源开关用于控制所述测距仪与电源之间的通断。
进一步地，所述渗滤系统还包括：坩埚板、渗流板、坩埚支架和支撑板；所述坩埚板上设有用于安装所述渗水坩埚的坩埚槽；所述渗流板上均匀设有渗流孔，所述渗流孔用于排出所述渗水坩埚中渗出的废液；所述渗流板上还设有坩埚支架，所述坩埚支架用于支撑所述渗水坩埚；所述支撑板连接在所述坩埚板与渗流板之间，用于支撑所述坩埚板。
进一步地，所述坩埚板上均匀设有至少70个坩埚槽，所述坩埚槽的直径比所述渗水坩埚的外直径大1～3毫米；
所述坩埚支架呈半圆锥状，所述坩埚支架的顶部与所述坩埚板之间的距离为所述渗水坩埚高度的2/3～3/4；
所述分管路的底端与所述渗水坩埚之间的距离小于或者等于10毫米；
所述电控开关与所述分管路的底端之间的距离大于或者等于20毫米；
所述渗流板的两侧均设有至少两个滚轮，所述壳体的侧部设有供所述滚轮移动的滑轨；
所述壳体、渗流板、坩埚板、坩埚支架、支撑板均采用透明防腐蚀塑料制成。
进一步地，所述用于有机碳含量分析的前处理装置还包括：废液存储排放系统，所述废液存储排放系统设置在所述渗滤系统的下方；所述废液存储排放系统包括：废液池、触发装置、警报器和废液龙头；所述渗流板、壳体底部与壳体侧部形成用于存储废液的废液池；所述触发装置设置在所述壳体侧部内侧的预定位置，所述触发装置用于当所述废液池内的废液高度达到废液阈值时，触发所述警报器发出警报；所述废液龙头设置在所述废液池底部，用于排出所述废液池内的废液。
进一步地，所述触发装置与所述壳体底壁之间的距离为所述废液池的高度的3/4；
所述壳体底部的四个角落设有用于支撑所述壳体的支撑块。
本发明提供的用于有机碳含量分析的前处理装置，通过上述测距仪测量所述渗水坩埚内液体的高度，由所述电控开关根据测量的所述高度控制所述进液管路与所述渗水坩埚之间的通断，这样，通过测距仪和电控开关实现自动向渗水坩埚内加液体，提高了处理过程的自动化程度，节省了大量人力。
附图说明
图1为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置一实施例的结构示意图；
图2为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置另一实施例的结构示意图；
图3为图2的局部放大图；
图4为图2的A-A向剖视图；
图5为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置中电源开关和控制面板一实施例的结构示意图；
图6为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置中坩埚板一实施例的结构示意图。
其中，
10-壳体；11-顶部；
12-底部；13-侧部；
14-支撑块；20-自动进液系统；
21-进液管路；211-总管路；
212-分管路；213-连接条；
22-液控总开关；23-电控开关；
24-测距仪；25-电源开关；
26-控制面板；261-第一标识；
30-渗滤系统；31-渗水坩埚；
32-坩埚板；321-坩埚槽；
322-第二标识；33-坩埚支架；
34-渗流板；341-渗流孔；
342滚轮；35-支撑板；
40-废液存储排放系统；41-触发装置；
42-警报器；43-废液龙头。
具体实施方式
图1为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置一实施例的结构示意图；请参照图1，本实施例提供一种用于有机碳含量分析的前处理装置，包括：壳体10，壳体10内设有自动进液系统20和渗滤系统30，渗滤系统30包括渗水坩埚31；自动进液系统20包括：进液组件和控制组件；进液组件包括：进液管路21，进液管路21一端连接至外部液体池连接，另一端延伸至渗水坩埚31的上方；控制组件包括：电控开关23和测距仪24，电控开关23与测距仪24电连接；测距仪24用于测量渗水坩埚31内液体的高度；电控开关23设置在进液管路21上，电控开关23用于根据高度控制进液管路21与渗水坩埚31之间的通断。
具体地，自动进液系统20可以设置在渗滤系统30的上方；进液管路21的一端与外部的液体池连接，液体池可以为存储盐酸的液体池或者存储蒸馏水的液体池，液体池的底部可以高于进液管路21至少10厘米，以便于液体池内的液体流出；测距仪24可以为激光测距仪；渗水坩埚31用于盛放试样，试样可以为烃源岩。
本实施例中，电控开关23内可以设有微处理器，电控开关23能够通过其内的微处理器控制进液管路21与渗水坩埚31之间的通断；具体地，测距仪24将其测量的渗水坩埚31内液体的高度发送给电控开关23，电控开关23将该高度与第一阈值进行比较，当该高度小于第一阈值时，电控开关23打开，使得液体池内的液体通过进液管路21流入渗水坩埚31；进一步地，电控开关23打开之后，测距仪24继续测量渗水坩埚31内液体的高度并发送给电控开关23，电控开关23将该高度与第二阈值进行比较，当该高度等于或者大于第二阈值时，电控开关23关闭，进液管路21中的液体无法流入渗水坩埚31，通过电控开关23与测距仪24，不仅实现了自动向渗水坩埚31中加液体，还便于控制渗水坩埚31中加入液体的高度，避免了渗水坩埚31中液体的溢出，有助于提高实验精度。其中，第一阈值可以为5毫米；第二阈值可以为渗水坩埚31高度值的2/3；第二阈值大于第一阈值；可以理解的是，第一阈值和第二阈值可以根据实际需要进行设置。
本实施提供的用于有机碳含量分析的前处理装置，通过上述测距仪24测量渗水坩埚31内液体的高度，由电控开关23根据测量的高度控制进液管路21与渗水坩埚31之间的通断，这样，通过测距仪24和电控开关23实现自动向渗水坩埚31内加液体，提高了处理过程的自动化程度，节省了大量人力。此外，还能够避免处理过程中的人为失误，有助于提高实验精度。
图2为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置另一实施例的结构示意图；图3为图2的局部放大图；图4为图2的A-A向剖视图；请参照图2-4，进一步地，渗水坩埚31可以为多个；进液管路21可以包括：总管路211和分管路212；总管路211与外部液体池连接；分管路212与总管路211连通，并朝向渗水坩埚31的开口延伸；每个分管路212上均设有电控开关23；每个电控开关23连接一个测距仪24。
本实施例中，每个渗水坩埚31的上方设有一个分管路212，分管路212的底端与渗水坩埚31之间的距离小于或者等于10毫米；电控开关23与分管路212的底端之间的距离大于或者等于20毫米。
进一步地，进液组件还包括：液控总开关22，液控总开关22设置在总管路211上，液控总开关22用于控制总管路211与外部液体池之间的通断。
本实施例中，液控总开关22为手动开关，液控总开关22设置在总管路211朝向液体池的一端；在向渗水坩埚31内加液体之前，需要手动打开液控总开关22；在对渗水坩埚31清洗完毕后，需要手动关闭液控总开关22。
进一步地，进液组件还包括：连接条213，连接条213用于将总管路211固定在壳体10顶部11。
本实施例中，进液组件包括多个连接条213，连接条213上均匀开设有若干个通孔，壳体10顶部11开设有多个螺钉孔；连接条213的中部凹陷形成容置空间，总管路211穿过该容置空间，螺钉穿过连接条213两端的通孔并拧进壳体10顶部11的螺钉孔，从而将总管路211固定。其中，总管路211与壳体10顶部11之间的距离可以根据实际需要进行设置。
进一步地，壳体10内还设有安装板27，安装板27设置在渗水坩埚31上方，分管路212穿过安装板27，测距仪24安装在安装板27上。
本实施例中，壳体10包括顶部11和垂直设置在顶部11两侧的侧部13；两个侧部13的内侧可以形成有凹槽，安装板27卡合在该凹槽中；或者，两个侧部13上、安装板27上均开设有螺钉孔，通过螺钉穿过该螺钉孔将安装板27固定在壳体10上。安装板27上还开设有管路孔，分管路212的底端穿过安装板27并延伸至渗水坩埚31的开口处，电控开关23设置在分管路212位于安装板27下方的部分。
图5为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置中电源开关和控制面板一实施例的结构示意图；请参照图5，进一步地，每个测距仪24连接一个电源开关25，电源开关25用于控制测距仪24与电源之间的通断。
本实施例中，电源开关25均设置在控制面板26上，每个电源开关25均设有唯一的第一标识261，第一标识261可以设置在控制面板26上，每个电源开关25与相应的测距仪24一一对应，较佳地，电源开关25、电源开关25的第一标识261与测距仪24的排列方式一致，使得每个渗水坩埚31对应一套独立的自动进液系统20，工作人员能够根据实际需要自由选择使用渗水坩埚31的个数。
图6为本发明用于有机碳含量分析的前处理装置中坩埚板一实施例的结构示意图；请参照图6，进一步地，渗滤系统30还包括：坩埚板32、渗流板34、坩埚支架33和支撑板35；坩埚板32上设有用于安装渗水坩埚31的坩埚槽321；渗流板34上均匀设有渗流孔341，渗流孔341用于排出渗水坩埚31中渗出的废液；渗流板34上还设有坩埚支架33，坩埚支架33用于支撑渗水坩埚31；支撑板35连接在坩埚板32与渗流板34之间，用于支撑坩埚板32。
本实施例中，渗流板34可以卡合在壳体10的侧部13，或者渗流板34可以通过螺钉固定在壳体10上。较佳地，渗流板34的两侧均设有至少两个滚轮342，壳体10的侧部13设有供滚轮342移动的滑轨；滑轨可以包括底板、顶板和一个连接在底板、顶板之间的侧板，底板、顶板的首端均与壳体10的侧部13连接，侧板连接底板、顶板的尾端，且侧板上形成有开口，该开口供渗流板34伸入；通过滚轮342便于渗滤系统30的取出与放入，进一步节省人力。
本实施例中，坩埚板32上可以均匀设有至少70个坩埚槽321，这样一批试样的处理量由现有的20-30块增加到70块，大大提高了处理效率；坩埚槽321的直径可以比渗水坩埚31的外直径大1～3毫米；坩埚板32上可以设有与坩埚槽321一一对应的第二标识322，第二标识322与第一标识261一一对应，以免发生错乱；其中，第一标识261、第二标识322可以为数字编号；坩埚支架33可以呈半圆锥状，能够增加渗水坩埚21的稳定性；进一步地，坩埚支架33顶部11与渗水坩埚31底部接触，坩埚支架33的底部通过螺钉与下渗透板连接，以便于拆卸或者更换；坩埚支架33的顶部与坩埚板32之间的距离可以为渗水坩埚31高度的2/3～3/4；进液管路21、壳体10、渗流板34、坩埚板32、支撑板35、坩埚支架33、支撑板35均可以采用透明防腐蚀塑料制成，以便于工作人员观察。
进一步地，用于有机碳含量分析的前处理装置还可以包括：废液存储排放系统40，废液存储排放系统40设置在渗滤系统30的下方；废液存储排放系统40可以包括：废液池、触发装置41、警报器42和废液龙头43；渗流板34、壳体10底部12与壳体10侧部形成用于存储废液的废液池；触发装置41设置在壳体10侧部内侧的预定位置，触发装置41用于当废液池内的废液高度达到废液阈值时，触发警报器42发出警报；废液龙头43设置在废液池底部12，用于排出废液池内的废液。
本实施例中，废液在自身重力的作用下从渗水坩埚21中渗出并到达渗流板34，通过渗流板34上的渗流孔341进入到废液存储排放系统；触发装置41可以为液位传感器，触发装置41的位置可以根据实际需要进行设置，废液阈值可以为废液池的高度的3/4；或者，触发装置41可以为触头，较佳地，触发装置41与壳体10底壁之间的距离为废液池的高度的3/4；警报器42可以为蜂鸣器；当废液池中的废液的高度达到废液阈值时，警报器42发出警报，以提醒工作人员及时打开废液龙头43排放废液。
上述各实施例中，为了防止壳体10与桌面或者底面接触发送磨损，壳体10底部12的四个角落可以设有用于支撑壳体10的支撑块14。
可以理解的是，在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
采用本实施例的用于有机碳含量分析的前处理装置的操作过程可以为：
S1、将渗滤系统取出，将已经装好试样的渗水坩埚根据坩埚标识与第二标识的对应关系放入相应的坩埚槽中，在滚轮的作用下将渗滤系统推入壳体；其中，试样可以为直径小于0.1毫米的粉状样品；
S2、打开液控总开关，在控制面板上打开所需的电源开关；
S3、待盐酸反应完全后，关闭电源开关，关闭液控总开关；
S4、将总管路的开口置于较低位置，以清除进液管路内的盐酸；
S5、将总管路转接存储蒸馏水的液体池，打开液控总开关，在控制面板上打开所需的电源开关；
S6、待渗水坩埚中的试样呈中性，清除总管路及分管路中的液体，清空废液池，清洗渗滤系统。
在步骤S1之前还可以包括：
S0、检查液体池中是否存在充足的液体，检查废液池中的废液高度是否小于废液阈值；若液体池中存在充足的液体、废液池中的废液高度小于废液阈值，则执行步骤S1的操作。
本实施例提供的用于有机碳含量分析的前处理装置，结构简单、自动化程度高、安全环保，大大提高了工作效率、降低了工作人员的工作强度。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内设有自动进液系统和渗滤系统；所述渗滤系统包括渗水坩埚；
所述自动进液系统包括：进液组件和控制组件；其中，所述进液组件包括：进液管路，所述进液管路一端连接至外部液体池，另一端延伸至所述渗水坩埚的上方；
所述控制组件包括：电控开关和测距仪，所述电控开关与所述测距仪电连接；所述测距仪用于测量所述渗水坩埚内液体的高度；所述电控开关设置在所述进液管路上，所述电控开关用于根据所述高度控制所述进液管路与所述渗水坩埚之间的通断。
2.根据权利要求1所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，所述渗水坩埚为多个；所述进液管路包括：总管路和分管路；所述总管路用于与所述外部液体池连接；所述分管路与所述总管路连通，并朝向所述渗水坩埚的开口延伸；每个所述分管路上均设有所述电控开关；每个所述电控开关连接一个所述测距仪；
其中，所述电控开关具体用于将所述测距仪测量的所述高度与预设的第一阈值进行对比，当所述高度小于或者等于所述第一阈值时，控制所述进液管路与所述渗水坩埚连通，以使所述进液管路中的液体流向所述渗水坩埚；还用于将所述高度与预设的第二阈值进行对比，当所述高度等于或者大于预设的第二阈值时，控制所述进液管路与所述渗水坩埚断开，以使所述进液管路中的液体停止流向所述渗水坩埚；所述第二阈值大于所述第一阈值。
3.根据权利要求2所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，所述进液组件还包括：液控总开关，所述液控总开关设置在所述总管路上，所述液控总开关用于控制所述总管路与所述外部液体池之间的通断。
4.根据权利要求2所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，所述进液组件还包括：连接条，所述连接条用于将所述总管路固定在所述壳体顶部。
5.根据权利要求2所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，所述壳体内还设有安装板，所述安装板设置在所述渗水坩埚上方，所述分管路穿过所述安装板，所述测距仪安装在所述安装板上。
6.根据权利要求2所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，每个所述测距仪连接一个电源开关，所述电源开关用于控制所述测距仪与电源之间的通断。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，所述渗滤系统还包括：坩埚板、渗流板、坩埚支架和支撑板；所述坩埚板上设有用于安装所述渗水坩埚的坩埚槽；所述渗流板上均匀设有渗流孔，所述渗流孔用于排出所述渗水坩埚中渗出的废液；所述渗流板上还设有坩埚支架，所述坩埚支架用于支撑所述渗水坩埚；所述支撑板连接在所述坩埚板与渗流板之间，用于支撑所述坩埚板。
8.根据权利要求7所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，所述坩埚板上均匀设有至少70个坩埚槽，所述坩埚槽的直径比所述渗水坩埚的外直径大1～3毫米；
所述坩埚支架呈半圆锥状，所述坩埚支架的顶部与所述坩埚板之间的距离为所述渗水坩埚高度的2/3～3/4；
所述分管路的底端与所述渗水坩埚之间的距离小于或者等于10毫米；
所述电控开关与所述分管路的底端之间的距离大于或者等于20毫米；
所述渗流板的两侧均设有至少两个滚轮，所述壳体的侧部设有供所述滚轮移动的滑轨；
所述壳体、渗流板、坩埚板、坩埚支架、支撑板均采用透明防腐蚀塑料制成。
9.根据权利要求7所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，还包括：废液存储排放系统，所述废液存储排放系统设置在所述渗滤系统的下方；所述废液存储排放系统包括：废液池、触发装置、警报器和废液龙头；所述渗流板、壳体底部与壳体侧部形成用于存储废液的所述废液池；所述触发装置设置在所述壳体侧部内侧的预定位置，所述触发装置用于当所述废液池内的废液高度达到废液阈值时，触发所述警报器发出警报；所述废液龙头设置在所述废液池底部，用于排出所述废液池内的废液。
10.根据权利要求9所述的用于有机碳含量分析的前处理装置，其特征在于，所述触发装置与所述壳体底壁之间的距离为所述废液池的高度的3/4；
所述壳体底部的四个角落设有用于支撑所述壳体的支撑块。
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