CN106698571B - 一种全自动制备及储存无气水的装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动制备及储存无气水的装置，它包括传动螺纹杆、顶盖、传动装置、橡胶管、抽气孔、电机、圆孔、负压表、密封盖、通水孔、电磁阀、水压传感器、橡胶密封圈、存储缸、负压表连接孔、真空发生器、空压机、D/A转换器、计算机；制无气水时，密封盖升至最大高度处，抽气管上的两个电磁阀打开，通水孔上的电磁阀关闭，真空发生器产生的负压将去离子水吸入存储缸内，存储缸内水位达到设定值时，进水孔上的电磁阀关闭，抽气过程持续24小时；无气水制好后，抽气管上两个电磁阀关闭，计算机控制电机使密封盖降落至密封盖顶部与无气水面相切的高度，取用无气水时，打开出水孔上的电磁阀，计算机控制电机的传动使密封盖下降，无气水被排出。

Description

一种全自动制备及储存无气水的装置

技术领域

本发明涉及无气水制备存储装置，更具体的说是涉及一种可以全自动制取无气水并将制取的无气水存储于密闭隔绝空气的环境以备长期使用的装置。

背景技术

随着人类对资源需求量的日益增加，常规能源资源，如煤炭、石油、天然气正面临枯竭的危险。因此页岩石油气或海底可燃冰可能在未来成为现有能源的替代品。无论是页岩石油气还是海底可燃冰的开采过程，从本质上讲均是将气相或气液混合相物质从固相物质（岩石或土壤）中采集。此外，污染物质在土壤中的运移或农田土壤中的水-盐-汽-植物根系运移体系的研究的问题的解决均涉及非饱和渗流过程。为了准确知道流体在非饱和土岩中的流速，流量等，需要在室内进行大量的非饱和土渗透相关试验。

无气水即去除了水中溶解气体的去离子水，广泛用于土工实验、非饱和土的相关实验以及精密张力计的校准等方面。目前，实验室内无气水的制备采用主要采用煮沸和抽真空的方法。前者通过加热，降低气体在水中的溶解度以达到除气的作用，而后者则通过空气在水中的溶解随压力的减小而降低的原理达到去除气体的目的。

上述试验均要求使用室温的无气水，然而煮沸后的水需要长时间静置以其达到室温，这个过程中随着温度的降低，部分空气又重新溶解到水中，导致去除效果不彻底。抽真空的方法虽然不存在上述问题，但整个制备过程中需要保持真空并且时间相对较长，制取的无气水量较小会造成能源的浪费，而如果每次制取量较大，没用完的无气水由于无法长期存放于开放空间又形成了新的浪费。

本发明中的装置不但可以自动制取无气水，同时也解决了无气水的存储及取用自由的问题。

发明内容

本发明所要解决的是上述现有技术中存在的缺陷，提供一种可以用于实验室的制备及存储无气水的装置。在现有技术的基础上，设计了一套一种全自动制备存储无气水的装置系统。本发明的技术解决措施如下：

一种无气水制备存储装置，它包括传动螺纹杆、顶盖、传动装置、橡胶管、抽气孔、电机、圆孔、负压表、密封盖、通水孔、电磁阀、水压传感器、橡胶密封圈、存储缸、负压表连接孔、真空发生器、空压机、D/A转换器、计算机；所述传动螺纹杆下端与密封盖通过丝扣连接，传动螺纹杆上端穿过顶盖的传动装置并与封装的在所述传动装置内的传动齿轮相连接；所述电机通过螺丝固定在顶盖上，电机与传动齿轮衔接，通过齿轮间的咬合实现传动螺纹杆的自由升降，进而控制密封盖和桶底之间的高度，电机与所述D/A转换器通过信号线连接；所述密封盖上开有所述负压表连接孔，负压表与密封盖通过连接孔的外丝扣连接，密封盖顶部上的所述抽气口通过丝扣与气管连接件相连；所述密封盖底部上均匀分布有所述圆孔，密封盖顶底部之间为空腔；所述橡胶圈嵌套在密封盖外侧凹槽内，使密封盖与所述存储缸紧密接触；与抽气孔相连的所述橡胶管上连通有两个所述电磁阀和所述真空发生器，两个电磁阀与D/A转换器通过信号线连接，真空发生器在两个电磁阀之间，橡胶管与所述空压机连接；所述通水孔设置于存储缸底部，通水孔与存储缸通过丝扣连接，通水孔末端为三通结构，两个通道分别为抽水孔和出水孔，抽水孔和出水孔上分别上有一个与D/A 转换器连接的电磁阀开关，该两个电磁阀与D/A转换器通过信号线连接；水压传感器位于存储缸底部，用以测定存储缸内所储无气水的容量，水压传感器与D/A转换器通过信号线连接，D/A转换器与所述计算机通过信号传输线连接。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

附图1为本发明存储缸结构示意图，图2为装置整体结构示意图，图3为密封盖结构示意图。

具体实施方法

实施例见附图1，1-传动螺纹杆、2-顶盖、3-传动装置、4-橡胶管、5-抽气孔、6-电机、7-圆孔、8-负压表、9-密封盖、10-通水孔、101-进水孔、102-出水孔、111-电磁阀、112-电磁阀、12-水压传感器、13-橡胶密封圈、14-存储缸、15-负压表连接孔、16-电磁阀、17-真空发生器、171-真空发生孔、172-出气孔、173-进气孔、18-空压机、19-D/A转换器、20-计算机、21-电磁阀。

制取无气水时，所述密封盖9在程序的控制下升至所述存储缸14的最大高度处，与所述通水孔10上的抽水孔101相连的橡胶管的另一端置于去离子水中，装置中的电磁阀16、21处于打开状态，电磁阀111和112处于关闭状态；所述空压机18输出的高压气体通过真空发生器17的进气孔173后，高压气体从出气孔172喷出，根据伯努利定理，流体系统中，流速越快，流体产生的压力就越小的原理，真空发生孔171处气压变小，存储缸14内的气体抽出，存储缸14内的真空度达到-98kPa后，打开电磁阀111，去离子水经过进水孔101进入存储缸14内，当存储缸内的水位达到设定高度，即水面与密封盖9下底面相切时水位的高度时，水压传感器12发送信号至计算机20，经过计算机20内的程序处理后，计算机20发送信号至电磁阀111，电磁阀111关闭，抽气过程继续进行；密封盖9顶底面之间的空腔，防止去离子水中的气体抽离时，翻滚的去离子水溅入抽气孔5内；抽气过程持续24小时以上。

无气水制取结束后，电磁阀16、21关闭，计算机20通过控制电机6使密封盖9降落至密封盖9顶部内侧面与无气水水表面相切的高度；取用无气水时，打开电磁阀112，计算机20通过控制电机6的转动来使密封盖9下降，存储缸14内的无气水被挤压通过出水孔102排出。

上述实施例是对本发明进行的具体描述，只对本发明进行进一步说明，不能理解为本发明保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种全自动制备及储存无气水的装置：它包括传动螺纹杆、顶盖、传动装置、橡胶管、抽气孔、电机、圆孔、负压表、密封盖、通水孔、电磁阀、水压传感器、橡胶密封圈、存储缸、负压表连接孔、真空发生器、空压机、D/A转换器、计算机；所述传动螺纹杆的下端与所述密封盖通过丝扣连接，所述传动螺纹杆的上端穿过安装在所述顶盖上的所述传动装置并与封装的在所述传动装置内的传动齿轮相连接；所述密封盖上开设有用于安装所述负压表的连接孔，所述负压表与所述密封盖通过所述连接孔的外丝扣连接，所述密封盖顶部的所述抽气孔通过丝扣与所述橡胶管相连；所述密封盖的底部均匀分布有所述圆孔，所述密封盖顶底部之间为空腔；所述橡胶密封圈嵌套在所述密封盖的外侧凹槽内，使所述密封盖与所述存储缸紧密接触；与所述抽气孔相连的所述橡胶管上连通有两个所述电磁阀和所述真空发生器，两个所述电磁阀与所述D/A转换器通过信号线连接，所述真空发生器在两个所述电磁阀之间，所述橡胶管与所述空压机连接；所述通水孔设置于所述存储缸底部，所述通水孔与所述存储缸通过丝扣连接，所述通水孔末端为三通结构，所述通水孔的两个通道分别为抽水孔和出水孔，所述抽水孔和所述出水孔上分别上有一个与所述D/A转换器连接的电磁阀开关，两个所述电磁阀与所述D/A转换器通过信号线连接；所述水压传感器位于所述存储缸底部，用以测定所述存储缸内所储无气水的容量，所述水压传感器与所述D/A转换器通过信号线连接，所述D/A转换器与所述计算机通过信号传输线连接，装置包含制取无气水系统和存储无气水系统，取用存储的无气水时，计算机通过控制电机的转动使密封盖下降，存储缸内的无气水被挤压排出，在此过程中密封盖始终与无气水面紧密接触，橡胶密封圈使密封盖与存储缸壁紧密接触，存储的无气水始终处于隔绝空气的环境中；

所述密封盖底部上均匀分布有所述圆孔，密封盖顶底部之间为空腔。

2.根据权利要求1所述的一种全自动制备存储无气水的装置，其特征在于：所述电机通过螺丝固定在顶盖上，电机与传动齿轮衔接，通过齿轮间的咬合实现传动螺纹杆的自由升降，进而控制密封盖和桶底之间的高度，电机与所述D/A转换器通过信号线连接。

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