CN109126528B - 基于数据库技术的透明土混合液配置装置及方法 - Google Patents

基于数据库技术的透明土混合液配置装置及方法 Download PDF

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Abstract

基于数据库技术的透明土混合液配置装置，包括混合液储液器，其特征在于，所述混合液储液器内安装有通过电机带动旋转的搅拌器，所述混合液储液器底部连接有混合液出口管和测量管，所述测量管上设有混合液粘度测量仪和混合液折射率测量仪；本发明的有益效果：通过所述方法实现了混合液折射率及粘度系数的精确控制，提高了透明土的整体质量；可实现自动化生产，仅需人工称量溶剂并加入，降低了配制过程中的误差，节约了人力成本，为透明土的规模化生产及大量使用提供了可能。

Description

基于数据库技术的透明土混合液配置装置及方法
技术领域
本发明涉及一种船运易流态货物防流态化充气减饱和装置及方法，属于海上运输技术领域。
背景技术
在透明土的制作过程中，需要配置与固体透明颗粒相同折射率的混合液，来达到整体透明的目地；同时混合液需具有与天然土壤相近的粘度系数，来模拟天然土体内的液体成分。但现有透明土混合液配制技术繁琐，且匹配度低，不能满足实际生产和科研需要。
现有混合液配制技术，分为无机溶液配制、有机溶液配制以及无机和有机溶液结合配制共三种方式。无机溶液配制匹配度相对较高，但过程繁琐，需要不断调整加入试剂的比例来达到要求，且目前只能控制单一的折射率，同时人工操作测量步骤过多，产生的误差将导致匹配度下降；有机溶液配制较为简便，但只能调配不同折射率，而不能控制粘度系数；无机与有机溶液结合配制，同样存在着配制难度高、人工操作测量过多导致误差大的问题。
透明土自20世纪90年代出现至今，一直未能做到批量化生产和广泛的使用，原因之一便是混合液配制技术未能有新的突破。混合液的匹配度，直接影响到透明土的整体透明性；同时，透明土的一部分物理性质也是通过混合液的加入来实现，例如混合液需要模拟天然土壤中液体的粘度系数等。因此，一种高精度、实用性和通用性强的混合液配置技术急需开发。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明提供了一种基于数据库技术的透明土混合液配置装置及方法，本发明通过合理的结构设计，结合液体折射率和粘度测量技术，通过调整单一成分不同浓度以及多个单一成分不同浓度溶液的配比，建立混合液折射率和粘度配比数据库。根据透明土固体颗粒折射率和粘度值，调用数据库，实现透明土混合液配置的快捷化和精准化。通过引入数字控制与自动化技术，将配制过程中人工测量操作减少至一项，有效降低了混合液配制中的误差。
本发明的具体技术方案如下：
基于数据库技术的透明土混合液配置装置，包括混合液储液器，其特征在于，所述混合液储液器内安装有通过电机带动旋转的搅拌器，所述混合液储液器的底部连接有混合液出口管和测量管，所述测量管上设有混合液粘度测量仪和混合液折射率测量仪；
所述混合液储液器的上方安装有蒸馏水容器和多个浓度储液器，所述蒸馏水容器设有管路一连接混合液储液器内，浓度储液器设有管路二连接在混合液储液器内，其中：所述管路一上安装有开关阀，管路二上安装有计量泵，所述计量泵通过控制线路与单片机控制器连接。所述浓度储液器数量为4个。
基于上述装置，本发明还提出一种基于数据库技术的透明土混合液配置方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将4个浓度储液器分成a、b、c、d，从单一成分溶液a开始，通过控制向浓度储液器的水中加入溶剂的质量来改变其浓度，进行不同浓度下溶液折射率和粘度系数的测量，从而建立折射率Y1与其溶剂质量比X1间的函数关系，即Y1=a1X1+b1；a1和b1均为系数，该系数根据不同溶剂质量比和不同的溶液折射率、粘度系数测量值，通过数据拟合得到系数a1和b1 ，同时，建立粘度系数Y2与其溶剂质量比X1间的函数关系，即Y2=1/(a2X1+b2)；
2）同理：改变溶液成分，以溶液b为例，重复步骤1，建立起折射率Z1，粘度系数Z2与溶剂质量比的函数关系，即Z1=c1X1+d1; Z2=1/(c2X1+d2)；同理也可以建立溶液c和d；
3）基于步骤1）和2），通过改变溶液成分，即可建立起单一成分不同浓度溶液其折射率、粘度系数与其溶剂质量比间的函数关系；进一步，考虑两种成分溶液的混合，从溶液a和b混合开始，进入混合液储液器进行搅拌，分别按溶剂质量比间隔递增的方法，改变溶液a和b的浓度，充分混合后的混合液通过混合液粘度测量仪和混合液折射率测量仪进行粘度系数和折射率的测量，进行结果记录，从而可建立起混合液折射率和粘度系数与溶液a、溶液b之间的浓度配比数据；
4）同理，基于步骤3），考虑多种成分多种浓度溶液的混合，可建立起不同折射率、粘度系数与不同成分不同浓度溶液间的配比数据；综合以上数据记录，可形成数据库，为目标折射率和粘度系数混合液的配置奠定实验数据基础；
5）根据透明土固体颗粒折射率以及孔隙流体粘度系数要求，编制程序调用数据库，得到所需混合液配比数据，进而控制计量泵进行多种溶液的加入，采用搅拌技术进行混合液的充分混合，从而得到满足要求的混合液。
本发明的有益效果：通过所述方法实现了混合液折射率及粘度系数的精确控制，提高了透明土的整体质量；可实现自动化生产，仅需人工称量溶剂并加入，降低了配制过程中的误差，节约了人力成本，为透明土的规模化生产及大量使用提供了可能。
附图说明
图1为本发明基于数据库技术的透明土混合液配置装置示意图。
具体实施方式
实施例1
如图所示，基于数据库技术的透明土混合液配置装置，包括混合液储液器5，所述混合液储液器5内安装有通过电机6带动旋转的搅拌器7，所述混合液储液器5的底部连接有混合液出口管12和测量管，所述测量管上设有混合液粘度测量仪10和混合液折射率测量仪11；
所述混合液储液器5的上方安装有蒸馏水容器8和多个浓度储液器1，所述蒸馏水容器8设有管路一连接混合液储液器5内，浓度储液器1设有管路二连接在混合液储液器5内，其中：所述管路一上安装有开关阀9，管路二上安装有计量泵4，所述计量泵4通过控制线路与单片机控制器3连接。有蒸馏水容器8内的蒸馏水对混合液储液器5每次试验完成之后进行冲洗，为下次试验的准确性做准备。所述浓度储液器1数量为4个。
基于上述装置，本发明还提出一种基于数据库技术的透明土混合液配置方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将4个浓度储液器1分成a、b、c、d，从单一成分溶液a开始，通过控制向浓度储液器（1）的水中加入溶剂的质量来改变其浓度，进行不同浓度下溶液折射率和粘度系数的测量，从而建立折射率Y1与其溶剂质量比X1间的函数关系，即Y1=a1X1+b1；a1和b1均为系数，该系数根据不同溶剂质量比和不同的溶液折射率、粘度系数测量值，通过数据拟合得到系数a1和b1 ，同时，建立粘度系数Y2与其溶剂质量比X1间的函数关系，即Y2=1/(a2X1+b2)；
2）同理：改变溶液成分，以溶液b为例，重复步骤1，建立起折射率Z1，粘度系数Z2与溶剂质量比的函数关系，即Z1=c1X1+d1; Z2=1/(c2X1+d2)；同理也可以建立溶液c和d；
3）基于步骤1）和2），通过改变溶液成分，即可建立起单一成分不同浓度溶液其折射率、粘度系数与其溶剂质量比间的函数关系；进一步，考虑两种成分溶液的混合，从溶液a和b混合开始，进入混合液储液器5进行搅拌，分别按溶剂质量比间隔递增的方法，改变溶液a和b的浓度，充分混合后的混合液通过混合液粘度测量仪10和混合液折射率测量仪11进行粘度系数和折射率的测量，进行结果记录，从而可建立起混合液折射率和粘度系数与溶液a、溶液b之间的浓度配比数据；
4）同理，基于步骤3），考虑多种成分多种浓度溶液的混合，可建立起不同折射率、粘度系数与不同成分不同浓度溶液间的配比数据；综合以上数据记录，可形成数据库，为目标折射率和粘度系数混合液的配置奠定实验数据基础；
5）根据透明土固体颗粒折射率以及孔隙流体粘度系数要求，编制程序调用数据库，得到所需混合液配比数据，进而控制计量泵进行多种溶液的加入，采用搅拌技术进行混合液的充分混合，从而得到满足要求的混合液。
上述关于公开的实施例的说明使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，对这些实施例的多角度修改改进对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中得到实现。因此，本发明将不会被限制于上述说明中的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.基于数据库技术的透明土混合液配置方法，包括透明土混合液配置装置，所述透明土混合液配置装置包括混合液储液器（5），其特征在于，所述混合液储液器（5）内安装有通过电机（6）带动旋转的搅拌器（7），所述混合液储液器（5）的底部连接有混合液出口管（12）和测量管，所述测量管上设有混合液粘度测量仪（10）和混合液折射率测量仪（11）；
所述混合液储液器（5）的上方安装有蒸馏水容器（8）和多个浓度储液器（1），所述蒸馏水容器（8）设有管路一连接混合液储液器（5）内，浓度储液器（1）设有管路二连接在混合液储液器（5）内，其中：所述管路一上安装有开关阀（9），管路二上安装有计量泵（4），所述计量泵（4）通过控制线路与单片机控制器（3）连接；所述浓度储液器（1）数量为4个；
透明土混合液配置方法，包括如下步骤：
1）将4个浓度储液器（1） 分成a、b、c、d，从单一成分溶液a开始，通过控制向混合液储液器（5）中加入蒸馏水的量来改变其浓度，进行不同浓度下溶液折射率和粘度系数的测量，从而建立折射率Y1与其溶剂质量比X1间的函数关系，即Y1=a1X1+b1；a1和b1均为系数，该系数根据不同溶剂质量比和不同的溶液折射率测量值，通过数据拟合得到系数a1和b1 ，同时，建立粘度系数Y2与其溶剂质量比X1间的函数关系，即Y2=1/(a2X1+b2)；
2）同理：改变溶液成分，以溶液b为例，重复步骤1，建立起折射率Z1、粘度系数Z2分别与溶剂质量比的函数关系，即Z1=c1X1+d1、 Z2=1/(c2X1+d2)；同理也可以建立溶液c和d的函数关系；
3）基于步骤1）和2），通过改变溶液成分，即可建立起单一成分不同浓度溶液其折射率、粘度系数与其溶剂质量比间的函数关系；进一步，考虑两种成分溶液的混合，从溶液a和b混合开始，进入混合液储液器（5）进行搅拌，分别按溶剂质量比间隔递增的方法，改变溶液a和b的浓度，充分混合后的混合液通过混合液粘度测量仪（10）和混合液折射率测量仪（11）进行粘度系数和折射率的测量，进行结果记录，从而可建立起混合液折射率和粘度系数与溶液a、溶液b之间的浓度配比数据；
4）同理，基于步骤3）可建立起折射率、粘度系数与多种成分多种浓度溶液间的配比数据；综合以上数据记录，可形成数据库，为目标折射率和粘度系数混合液的配置奠定实验数据基础；
5）根据透明土固体颗粒折射率以及孔隙流体粘度系数要求，编制程序调用数据库，得到所需混合液配比数据，进而控制计量泵进行多种溶液的加入，采用搅拌技术进行混合液的充分混合，从而得到满足要求的混合液。
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