CN108444858A - 动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪 - Google Patents

动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，包括天平保护系统、蒸汽发生系统、液态吸附质储存样品管、测试腔、天平、排气管路、真空泵，可以模拟蒸汽流动和静止的生产、存储环境使得测试更加精确；完善的天平保护结构使得天平在测试过程中不受腐蚀性气体的腐蚀损坏；蒸汽发生装置可以快速、精确的产生任意相对压力的蒸汽，使测试过程中蒸汽相对压力的控制更加准确、便捷。

Description

动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪
技术领域
本发明涉及物理吸附仪器设备领域，具体涉及一种动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪。
背景技术
对于蒸汽吸附的测试主要采用重量法来完成，该方法通过测试在蒸汽环境中样品重量的增加来测试样品对蒸汽的吸附量。而重量法又分为动态法和静态法，动态法主要是指蒸汽在测试腔中处于流动的状态，蒸汽由载气携带进入测试腔，系统总压力为常压；静态法则是指蒸汽在测试腔中不流动，蒸汽自然挥发至测试腔，无需载气，系统总压力最高为蒸汽的饱和蒸汽压。
目前，对于食品、药品、原材料等生活、医疗和工业用品的生产大部分是在流动的空气中进行的，而其存储则优选在封闭的环境中完成。显然单一的静态或动态蒸汽吸附测试方法在测试样品对蒸汽的吸附量上无法满足实际分析评价的需求，即无法完全模拟实际生产和存储的环境，如此会使测试结果存在较大的误差。
另外，现有的采用动态法测试蒸汽吸附的仪器设备，缺少蒸汽发生装置、天平保护结构等必要的装置，例如公告号为CN205138934U的中国实用新型专利公开了一种“一种重量法蒸汽吸附仪的腔体”，这种吸附仪无法满足样品对任意相对压力蒸汽吸附的测试；另外，这种吸附仪没有天平保护结构，当测试样品对腐蚀性蒸汽或气体的吸附时，天平容易被腐蚀损坏，使得测试结果不准确。
发明内容
为了克服现有技术在测试蒸汽吸附过程中无法模拟实际生产和存储的环境条件、缺少蒸汽发生装置、无天平保护结构等缺点，本发明提出了一种动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，可模拟动态和静态的气氛环境，可测试不同蒸汽相对压力条件下样品对蒸汽的吸附，另外还可防止天平被腐蚀性蒸汽腐蚀损坏。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于包括：天平保护系统、蒸汽发生系统、液态吸附质储存样品管、测试腔、天平、排气管路、真空泵。
所述天平保护系统是由存储氦气的钢瓶、氦气输送管路、设置在氦气输送管路上的阀门以及密封保护腔构成；上述氦气输送管路连通存储氦气的钢瓶和密封保护腔，阀门设置在氦气输送管路上。
所述蒸汽发生系统是由存储氮气（载气）的钢瓶、控制干路气体的质量流量控制器、控制湿路气体的质量流量控制器、蒸汽发生器、饱和冷凝器、气体混合器、阀门以及气体输送管路构成；上述控制干路气体的质量流量控制器的进气口与存储氮气的钢瓶连接而其出气口与气体混合器连接；上述控制湿路气体的质量流量控制器的进气口与存储氮气的钢瓶连接而其出气口与蒸汽发生器连接；上述蒸汽发生器的出气口与饱和冷凝器的进气口连接；上述饱和冷凝器的出气口与气体混合器的进气口连接；气体混合器经气体输送管路与测试腔底端连通，且上述气体输送管路上设置有阀门，该阀门控制一定相对压力的蒸汽流入测试腔。
所述液态吸附质样品管通过气体输送管路与密封保护腔连接，且上述气体输送管路上设置有静态蒸汽阀。
所述测试腔与密封保护腔连接在一起，且连接处密封，样品测试时处于所述测试腔内。
所述天平设置在密封保护腔腔体内，所述天平与吊杆连接，吊杆下部悬挂着盛样坩埚。
所述排气管路一端排出室外一端设置在盛样坩埚上端，所述排气管路上设置有排气阀，控制气路通断。
所述真空泵通过导气管路与密封保护腔连接，上述导气管路上设置有真空阀，控制气路通断。
由上述发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的一种动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其有益效果为：可以模拟蒸汽流动和静止的生产、存储环境使得测试更加精确；完善的天平保护结构使得天平在测试过程中不受腐蚀性气体的腐蚀损坏；蒸汽发生装置可以快速、精确的产生任意相对压力的蒸汽，使测试过程中蒸汽相对压力的控制更加准确、便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明示意图。
图中1.存储氦气钢瓶，2.氦气阀，3.存储氮气钢瓶，4.干路气体质量流量控制器，5.湿路气体质量流量控制器，6.蒸汽发生器，7.饱和冷凝器，8.气体混合器，9.动态蒸汽阀，10.静态蒸汽阀，11.液态吸附质储存样品管，12.测试腔，13.盛样坩埚，14.密封保护腔，15.天平，16.排气管路，17.排气阀，18.真空阀，19真空泵。
具体实施方式
下面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，都属于本发明的保护范围。
图1所示，动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，包括：天平保护系统、蒸汽发生系统、液态吸附质储存样品管、测试腔、天平、排气管路、真空泵。
所述天平保护系统是由存储氦气钢瓶1、氦气阀2、密封保护腔14构成；氦气输送管路连通存储氦气的钢瓶1和密封保护腔14，氦气阀2设置在氦气输送管路上，氦气阀2开启，氦气由存储氦气的钢瓶1经氦气输送管路进入密封保护腔14再经排气管路16排出，由于氦气密度小，从而使处于“高处”的天平15处在氦气气氛保护中。保护气体常采用氦气但不一定必须是氦气，只要保护气体的密度小于测试气体且无腐蚀性即可。
所述蒸汽发生系统是由存储氮气的钢瓶3、控制干路气体的质量流量控制器4、控制湿路气体的质量流量控制器5、蒸汽发生器6、饱和冷凝器7、气体混合器8、动态蒸汽阀9以及气体输送管路构成；上述控制干路气体的质量流量控制器4的进气口与存储氮气的钢瓶3连接而其出气口与气体混合器8连接；上述控制湿路气体的质量流量控制器5的进气口与存储氮气的钢瓶3连接而其出气口与蒸汽发生器6连接；上述蒸汽发生器6的出气口与饱和冷凝器7的进气口连接；上述饱和冷凝器7的出气口与气体混合器8的进气口连接；气体混合器8经气体输送管路与测试腔12底端连通，且该气体输送管路上设置有动态蒸汽阀9；通过控制干路气体的质量流量控制器4和湿路气体的质量流量控制器5的流速来控制进入测试腔12蒸汽的相对压力，一定相对压力的蒸汽由蒸汽输送管路流到测试腔12底部，再由排气管路16排出，这样样品即可处于流动的吸附质蒸汽当中。
所述液态吸附质样品管11通过气体输送管路与密封保护腔14连接，且上述气体输送管路上设置有静态蒸汽阀门10。
所述天平15设置在密封保护腔14腔体内，所述天平与吊杆连接，吊杆下部悬挂着盛样坩埚13。
所述排气管路一端排出室外一端设置在上述盛样坩埚13的上端，所述排气管路上设置有排气阀门17，控制气路通断。
所述真空泵19通过导气管路与密封保护腔14连接，上述导气管路上设置有真空阀18，控制气路通断。
本发明工作时，当测试样品在静态的蒸汽环境中对蒸汽的吸附量时，关闭氦气阀2、动态蒸汽阀9、静态蒸汽阀10和排气阀17，打开真空阀18，开启真空泵19将测试腔12和密封保护腔14抽真空，然后不间断的打开静态蒸汽阀10，使在液态吸附质储存样品管11中的液态吸附质汽化并进入测试腔中，样品吸附汽化后的蒸汽，天平15测量样品吸附蒸汽的重量。另外，当测试样品在流动的蒸汽中对蒸汽的吸附量时，关闭静态蒸汽阀10、真空阀18，打开氦气阀2、动态蒸汽阀9、排气阀17，使天平15在氦气的氛围中而样品13处于流动的蒸汽中，流动的氦气和蒸汽由排气管路16排出，盛样坩埚13中的样品在流动的蒸汽中吸附的蒸汽的量由天平15称量得到。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，包括：天平（15）、排气管路（16），其特征在于天平保护系统、蒸汽发生系统、液态吸附质储存样品管、测试腔、真空泵。
2.根据权利要求1所述的动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，所述天平保护系统是由存储氦气钢瓶（1）、氦气阀（2）、密封保护腔（14）构成；氦气输送管路连通存储氦气的钢瓶（1）和密封保护腔（14），氦气阀（2）设置在氦气输送管路上。
3.根据权利要求1或2所述的动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，所述天平保护系统的保护气体为氦气。
4.根据权利要求1所述的动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，所述蒸汽发生系统是由存储氮气的钢瓶（3）、控制干路气体的质量流量控制器（4）、控制湿路气体的质量流量控制器（5）、蒸汽发生器（6）、饱和冷凝器（7）、气体混合器（8）、动态蒸汽阀（9）以及气体输送管路构成；上述控制干路气体的质量流量控制器（4）的进气口与存储氮气的钢瓶（3）连接而其出气口与气体混合器（8）连接；上述控制湿路气体的质量流量控制器（5）的进气口与存储氮气的钢瓶（3）连接而其出气口与蒸汽发生器（6）连接；上述蒸汽发生器（6）的出气口与饱和冷凝器（7）的进气口连接；上述饱和冷凝器（7）的出气口与气体混合器（8）的进气口连接；气体混合器（8）经气体输送管路与测试腔（12）底端连通，且该气体输送管路上设置有动态蒸汽阀（9）。
5.根据权利要求1所述的动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，所述测试腔（12）与密封保护腔（14）连接在一起，且连接处密封，样品测试时处于所述测试腔（12）的盛样坩埚（13）内。
6.根据权利要求1所述的动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，所述液态吸附质样品管（11）通过气体输送管路与密封保护腔（14）连接，且上述气体输送管路上设置有静态蒸汽阀门（10）。
7.根据权利要求1所述的动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，所述排气管路（16）一端排空，另外一端设置在盛样坩埚（13）的上端，所述排气管路上设置有排气阀门（17）。
8.根据权利要求1所述的动态和静态双模式重量法蒸汽吸附仪，其特征在于，所述真空泵（19）通过导气管路与密封保护腔（14）连接，上述导气管路上设置有真空阀门（18）。
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