CN112903905A - 全自动回流法酸值自动进样及称重装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及全自动回流法酸值自动进样及称重装置，包括壳体，壳体前端面上下两侧分别设有上平台、下平台。壳体内部固定有控制装置、泵以及升降装置。下平台中间设有垂直的孔，孔内部滑动设有隔热套，隔热套底面固定有连接板，连接板末端与升降装置固定连接。隔热套内壁中间凸设有环状的支撑台，隔热套内壁位于支撑台上方位置镶设有加热套，加热套中间设有试验杯。下平台孔的底部设有称重传感器，称重传感器上方设有顶杆，上平台上固定有搅拌装置以及开口朝下进样管和冷凝管。本发明完全由控制系统自动化来实现油品酸值的分析，省去了繁琐的人工操作，提高了试验过程的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于油品检测技术领域，具体涉及为全自动回流法酸值自动进样及称重装置。
背景技术
酸值是中和克油品中的酸性物质所需要的氢氧化钾毫克数，用mgKOH/g油表示，它是石油产品质量中应严格控制的指标之一。在实验过程中要取一定量的样品，在现有的对石油产品酸值测定主要有两种方法：①手工测试法，把样品杯放到天平上去皮后，根据试验要求加入一定量的样品并记录下来，等滴定测试结束后根据消耗的氢氧化钾质量，把刚才记录的进样量代入公式计算出结果。此方法工作繁琐且工作量大容易出错；②通过检测设备自带的称重，目前石油产品酸值检测仪称重只是把称重天平组合到仪器中，其进样过程、数据记录、自动计算功能并没有太大改善，其工作过程仍然比较繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种全自动回流法酸值自动进样及称重装置，本发明完全由控制装置自动化来实现油品酸值的分析，，省去了繁琐的人工操作，提高了试验过程的可靠性。
本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：
全自动回流法酸值自动进样及称重装置，包括壳体，所述的壳体前端面上下两侧分别设有相向布置的上平台以及下平台。所述的壳体内部固定有控制装置、若干台泵以及升降装置，泵进液口贯通连接有抽液管、出液口通过管路与进样管贯通连接。
下平台前端面镶设有显示器，下平台中间设有垂直的孔，孔内部滑动设有隔热套，隔热套底面固定有连接板，连接板末端与升降装置固定连接。
隔热套内壁中间凸设有环状的支撑台，隔热套内壁位于支撑台上方位置镶设有加热套，加热套中间设有试验杯。
下平台孔的底部设有称重传感器，称重传感器上方设有顶杆，顶杆轴线与试验杯轴线重合。
上平台上固定有搅拌装置以及开口朝下进样管和冷凝管，冷凝管、进样管的开口以及搅拌装置的搅拌桨均位于试验杯正上方。
所述的泵、升降装置、显示器、称重传感器均与控制装置电性连接。
优选的，所述的泵采用计量泵或蠕动泵。
优选的，所述的壳体内部固定有垂直设有的隔板，控制装置固定于隔板后端面，升降装置固定于隔板前端面。
优选的，所述的升降装置采用电动滑台，升降装置带动连接板上下滑动，升降装置前端固定有一套行程开关组，行程开关组包含两个行程开关，两个行程开关分别位于连接板的上止点、下止点处。
所述的行程开关组与控制装置电性连接。
优选的，所述的上平台朝向试验杯的一面上固定有密封块，密封块用以将试验杯开口完全密封。
搅拌装置的搅拌桨穿设至密封块下方。
进样管下端以及冷凝器下端穿设至密封块下方，或密封块上开设有与进样管、冷凝器相对应的贯穿孔。
优选的，密封块底面凹设有环形凹槽，试验杯上移后，其上端杯壁插设于环形凹槽内部。
优选的，所述的加热套与试验杯之间设有导热套，导热套外壁与加热套接触。
优选的，所述的导热套采用镁合金或铝合金。
优选的，所述的导热套内径大于试验杯外径。
优选的，至少一个称重传感器设置于隔热套外侧，称重传感器顶面与顶杆之间固定连接有支架。
优选的，下平台底部位于隔热套外侧设有至少两个称重传感器，称重传感器围绕隔热套轴线呈环形阵列分布。
优选的，所述的顶杆底部正下方设有称重传感器限位保护装置，称重传感器限位保护装置顶面与顶杆底面之间间隔一定距离。
优选的，所述的试验杯底面边缘设有弧形倒角，支撑台顶面与隔热套交界处设有试验杯防撞壁弧形面。
试验杯底面边缘与试验杯防撞壁弧形面接触，使得试验杯外壁不会碰撞到导热套。
优选的，所述的下平台孔的底部设有发光源装置，上平台底面设有颜色传感器，颜色传感器位于发光源装置正上方。
优选的，所述的壳体外壁与控制装置相对的位置设有散热装置。
优选的，所述的壳体内部固定各有三台泵，每台泵的出口均贯通连接有一根进样管，其中两台泵的入口分别贯通连接有一根抽液管、另一台泵入口通过三通电磁阀连接有两根抽液管。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：
完全由控制装置自动控制来实现油品酸值的分析工作。采用泵作为抽取样品的动力源，泵采用步进电机驱动。当需要取的样品较多时，可控制步进电机快速旋转，增加泵的流量，减少取样时间，当取样量接近设置值时则慢速进样保证进样准确度。
试验杯放在一个可上下移动位置的隔热套内部。当需要进样时升降装置下移，试验杯底部弧形倒角与试验杯防撞壁弧形面相互配合，自动找出中心点，使试验杯的轴线与隔热套的轴线重合，避免试验杯外壁与导热套碰撞。
等试验杯下降到一定位置后(由行程开关控制)停止下降，此时称重传感器自动测量试验杯的重量，等数据稳定后记录并保存此数据m1。控制装置根据进样量的多少控制步进电机转速带动泵抽取样品进样，此时称重传感器时刻检测进样量的变化，当到达设置的进样量时则停止进样，称重传感器等到数值稳定后记录此数值m2，控制装置会自动计算出进样量m＝m2-m1并保存，等测试结束后把样品质量m代入公式计算出试验结果。
此方案无须手工干预记录、计算等，完全由处理器、蠕动泵及称重传感器完成，省去了繁琐的人工操作，提高了试验过程的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明全自动回流法酸值自动进样及称重装置外形图，
图2为本发明前视图，
图3为本发明后视图，
图4为图2中A-A面剖视图，
图5为图4中B处局部放大图。
图中：1-壳体、101-隔板、102-下平台、103-上平台、2-控制装置、3-泵、4-抽液管、5-进样管、6-密封块、601-环形凹槽、7-搅拌装置、8-升降装置、9-试验杯、10-导热套、11-加热套、12-隔热套、1201-支撑台、1202-试验杯防撞壁弧形面、1203-连接板、13-称重传感器、14-支架、15-顶杆、16-称重传感器限位保护装置、17-发光源装置、18-行程开关组、19-颜色传感器、20-冷凝器、21-散热装置、22-盛液杯、23-显示器。
具体实施方式
附图为该全自动回流法酸值自动进样及称重装置的最佳实施例，下面结合附图对本发明进一步详细的说明。
由附图1至附图4所示，全自动回流法酸值自动进样及称重装置，包括壳体1。所述的壳体1前端面上下两侧分别设有与壳体1一体的、相向布置的上平台103以及下平台102，上平台103底面与下平台102顶面之间间隔有一定距离。
所述的壳体1内部固定有控制装置2、若干台泵3以及升降装置8，泵3进液口贯通连接有抽液管4、出液口通过管路与进样管5贯通连接。所述的泵3采用计量泵或蠕动泵。
本实施例中，壳体1内部固定有三台泵3，泵3采用蠕动泵。每台泵3的出口均贯通连接有一根进样管5，其中两台泵3的入口分别贯通连接有一根抽液管4，这两根抽液管4分别与装有指示剂跟中和液的盛液杯22贯通连接。另一台泵3入口通过三通电磁阀连接有两根抽液管4，这两根抽液管4分别与装有油样盒乙醇溶液的盛液杯22贯通连接。
所述的壳体1内部固定有垂直设有的隔板101，控制装置2固定于隔板101后端面，升降装置8固定于隔板101前端面。隔板101将壳体1内部分为两个部分，隔板101后端安装控制装置2的区域与液体完全隔离。
所述的壳体1外壁与控制装置2相对的位置设有散热装置21，散热装置21可以及时将控制装置2工作所产生的热量排除。
下平台2前端面镶设有显示器23，下平台2中间设有垂直的孔，孔上端敞口布置。孔内部滑动设有隔热套12，隔热套12底面固定有连接板1203，连接板1203末端与升降装置8固定连接。
本实施例中，升降装置8采用电动滑台，为现有技术，升降装置8带动连接板1203上下滑动。升降装置8前端固定有一套行程开关组18，行程开关组18包含两个行程开关，两个行程开关分别位于连接板1203的上止点、下止点处。当连接板1203上移并碰撞到上方的行程开关时，升降装置8停止工作，连接板1203停止，处于其可移动的最高点。当连接板1203下移并碰撞到下方的形成开关时，升降装置8停止工作，连接板1203停止，处于其可移动的最低点。
隔热套12内壁中间凸设有环状的支撑台1201，隔热套12内壁位于支撑台1201上方位置镶设有加热套11，加热套11中间设有试验杯9，试验杯9底部由支撑台1201进行支撑。
所述的加热套11与试验杯9之间设有导热套10，导热套10外壁与加热套11接触。加热套11对导热套10进行加热，导热套10将热量传递给试验杯9，导热套10起到导热、保温的作用。为了保证导热套10的导热保温效果，导热套10采用采用镁合金或铝合金支撑，本实施例采用铝合金的导热套10。
同时所述的导热套10内径大于试验杯9外径。在导热套10与试验杯9之间留有空隙，避免试验杯9碰壁，影响其重量的测量。
为了进一步避免试验杯9发生碰壁现象，所述的试验杯9底面边缘设有弧形倒角，支撑台1201顶面与隔热套12交界处设有试验杯防撞壁弧形面1202，试验杯防撞壁弧形面1202为弧形面或斜面，斜面跟弧形面的末端可延伸至支撑腿1201内圈底部边缘。
试验杯9底面边缘与试验杯防撞壁弧形面1202接触，在接触过程中，试验杯9向支撑台1201轴线方向滑动，最终使得试验杯9轴线与支撑台1201轴线重合，顶杆15的顶面托着试验杯9，保证试验杯9底面的水平度，使得试验杯9外壁不会碰撞到导热套10。
下平台2孔的底部设有称重传感器13，称重传感器13上方设有顶杆15，顶杆15轴线与试验杯9轴线重合。顶杆15顶部带有圆盘状支撑板，支撑板直径小于支撑台1201内径。试验杯9下降后，与顶杆15顶部的支撑板接触，通过顶杆15将重力传递给称重传感器13，对试验杯9进行称重。本实施例中，为了避免试验杯9连带其内部的液体重量大于称重传感器13的量程，损坏称重传感器13。将至少一个称重传感器13设置于下平台2底部位于隔热套12外侧的位置，称重传感器13顶面与顶杆15之间固定连接有支架14。
由于顶杆15与称重传感器13偏心布置，为了提高称重传感器13的测量准确性，下平台102底部位于隔热套12外侧设有至少两个称重传感器13，称重传感器13围绕隔热套12轴线呈环形阵列分布。通过多个称重传感器13进行重量测量，然后取平均值，得到试验杯9的重量。
所述的顶杆15底部正下方设有称重传感器限位保护装置16，称重传感器限位保护装置16为金属块。称重传感器限位保护装置16顶面与顶杆15底面之间间隔一定距离，顶杆15下移量小于等于这段距离时，不会对称重传感器13造成损坏。
上平台103上固定有搅拌装置7以及开口朝下进样管5和冷凝管20，搅拌装置7采用现有技术。冷凝管20、进样管5的开口以及搅拌装置7的搅拌桨均位于试验杯9正上方。
所述的上平台103朝向试验杯9的一面上固定有密封块6，密封块6用以将试验杯9开口完全密封，搅拌装置7的搅拌桨穿设至密封块6下方。
进样管5下端以及冷凝器20下端穿设至密封块6下方，或密封块6上开设有与进样管5、冷凝器20相对应的贯穿孔，确保密封块6不会对进样管5排出液体，以及对试验杯9加热后，气化的气体进入到冷凝器20。
为了进一步提高密封块6对试验杯9的密封效果，密封块6底面凹设有环形凹槽601，试验杯9上移后，其上端杯壁插设于环形凹槽601内部。
所述的下平台102孔的底部设有发光源装置17，上平台103底面设有颜色传感器19，颜色传感器19位于发光源装置17正上方。
所述的泵3、升降装置8、称重传感器13、发光源装置17、行程开关组18、颜色传感器19、显示器23均与控制装置2电性连接。
泵3、试验杯9、抽液管4、进样管5、盛液杯22组成进样系统；升降装置8、加热套11、导热套10、隔热套12、行程开关组18组成升降控制装置；支架14、称重传感器13、称重传感器限位保护机装置16组成称重测量系统；发光源装置17、颜色传感器19、搅拌装置7、冷凝器20组成测试辅助系统。控制装置2作为系统的控制中心负责处理称重测量信息、对各部分完成控制操作、并输出系统的各种工作信息。
工作时，首先当控制装置2接收到测试命令后，控制装置2会发出指令让升降装置8带动隔热套12下降，当试验杯9接触到顶杆15后，由于升降装置8继续下降试验杯9会被平稳托起，同时在试验杯防撞壁弧形面1202的作用下试验杯9与导热套10一圈会被均匀间隔开1-2个毫米，防止在测量时由于碰壁造成的测量误差。
当连接板1203碰到下方的行程开关后，控制装置2发出指令停止升降装置8下降。此时称重传感器13已开启，时刻检测试验杯9的重量，当试验杯9重量变化值小于一定数值后记录并保存此刻的数值m1。
控制装置2根据设置的进样量开启泵3，抽液管4在泵3的带动下，进行抽液，并通过进样管5将液体滴入到试验杯9中。称重测量系统实时检测进样量，当进样量接近设置的量后，控制装置2开启慢速进样模式保证进样的准确性。进样量与设置的进样量相等后停止进样，等数值稳定后记录此刻的数值m2，则控制装置会自动计算出进样量m＝m2-m1，完成进样过程。
然后，控制装置2发出指令让升降装置8带动隔热套12上升，带动试验杯9脱离顶杆15。当上升停止后，泵3把乙醇溶液瓶加50ml到试验杯9中，乙醇溶液进样完成后，开启加热控温系统使乙醇与试样的混合液温度提高至85℃。在搅拌装置7的不断搅拌下，将混合溶液加热回流5分钟后自动关闭加热套11。混合液体经过加热后乙醇沸腾形成气体，抽取出样品中的酸性成分，流入至冷凝去20内部，然后通过冷凝器20冷凝后回流到试验杯9内。
加热回流结束后，依次控制添加指示剂的泵3、添加中和液的泵3启动，自动依次向试验杯9内部加入指示剂、中和液。发光源装置17和颜色传感器19测量判定试剂颜色变化，当颜色变化范围大于等于国标规定的值时，则停止滴入中和液。控制装置2会根据滴入的中和液的量以及记录的进样量m，来计算测试结果，自动打印数据等，测试完成后，控制装置2会发出指令让升降装置8回复初始状态，准备下一次试验。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
包括壳体(1)，所述的壳体(1)前端面上下两侧分别设有相向布置的上平台(103)以及下平台(102)，
所述的壳体(1)内部固定有控制装置(2)、若干台泵(3)以及升降装置(8)，泵(3)进液口贯通连接有抽液管(4)、出液口通过管路与进样管(5)贯通连接，
下平台(2)前端面镶设有显示器(23)，下平台(2)中间设有垂直的孔，孔内部滑动设有隔热套(12)，隔热套(12)底面固定有连接板(1203)，连接板(1203)末端与升降装置(8)固定连接，
隔热套(12)内壁中间凸设有环状的支撑台(1201)，隔热套(12)内壁位于支撑台(1201)上方位置镶设有加热套(11)，加热套(11)中间设有试验杯(9)，
下平台(2)孔的底部设有称重传感器(13)，称重传感器(13)上方设有顶杆(15)，顶杆(15)轴线与试验杯(9)轴线重合，
上平台(103)上固定有搅拌装置(7)以及开口朝下进样管(5)和冷凝管(20)，冷凝管(20)、进样管(5)的开口以及搅拌装置(7)的搅拌桨均位于试验杯(9)正上方，
所述的泵(3)、升降装置(8)、显示器(23)、称重传感器(13)均与控制装置(2)电性连接。
2.根据权利要求1所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的壳体(1)内部固定有垂直设有的隔板(101)，控制装置(2)固定于隔板(101)后端面，升降装置(8)固定于隔板(101)前端面。
3.根据权利要求1或2所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的升降装置(8)采用电动滑台，升降装置(8)带动连接板(1203)上下滑动，升降装置(8)前端固定有一套行程开关组(18)，行程开关组(18)包含两个行程开关，两个行程开关分别位于连接板(1203)的上止点、下止点处，
所述的行程开关组(18)与控制装置(2)电性连接。
4.根据权利要求3所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的上平台(103)朝向试验杯(9)的一面上固定有密封块(6)，
密封块(6)底面凹设有环形凹槽(601)，试验杯(9)上移后，其上端杯壁插设于环形凹槽(601)内部，密封块(6)用以将试验杯(9)开口完全密封，
搅拌装置(7)的搅拌桨穿设至密封块(6)下方，
进样管(5)下端以及冷凝器(20)下端穿设至密封块(6)下方，或密封块(6)上开设有与进样管(5)、冷凝器(20)相对应的贯穿孔。
5.根据权利要求4所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的加热套(11)与试验杯(9)之间设有导热套(10)，导热套(10)外壁与加热套(11)接触，所述的导热套(10)内径大于试验杯(9)外径。
6.根据权利要求4所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
至少一个称重传感器(13)设置于隔热套(12)外侧，称重传感器(13)顶面与顶杆(15)之间固定连接有支架(14)，
所述的顶杆(15)底部正下方设有称重传感器限位保护装置(16)，称重传感器限位保护装置(16)顶面与顶杆(15)底面之间间隔一定距离。
7.根据权利要求1或2或4所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的试验杯(9)底面边缘设有弧形倒角，支撑台(1201)顶面与隔热套(12)交界处设有试验杯防撞壁弧形面(1202)，
试验杯(9)底面边缘与试验杯防撞壁弧形面(1202)接触，使得试验杯(9)外壁不会碰撞到导热套(10)。
8.根据权利要求7所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的下平台(102)孔的底部设有发光源装置(17)，上平台(103)底面设有颜色传感器(19)，颜色传感器(19)位于发光源装置(17)正上方，
发光源装置(17)、颜色传感器(19)分别与控制装置(2)电性连接。
9.根据权利要求7所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的壳体(1)外壁与控制装置(2)相对的位置设有散热装置(21)。
10.根据权利要求7所述的全自动回流法酸值自动进样及称重装置，其特征在于：
所述的壳体(1)内部固定各有三台泵(3)，每台泵(3)的出口均贯通连接有一根进样管(5)，其中两台泵(3)的入口分别贯通连接有一根抽液管(4)、另一台泵(3)入口通过三通电磁阀连接有两根抽液管(4)。
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