CN113533116A - 一种测量吸附剂质量变化装置及方法 - Google Patents

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丁然
卞超
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刘咏飞
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秦延山
张晓星
田双双
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Abstract

本发明公开了一种测量吸附剂质量变化装置及方法，装置包括密封气室和测量部件，其中密封气室包括内部放置有托盘的吸附气罐，测量部件包括第一滑轮、第二滑轮，连接第一滑轮及第二滑轮的支架，通过细绳与托盘连接的砝码，直尺以及速度传感器，细绳穿过第一滑轮和第二滑轮。该装置整体操作简单方便，能够准确测量吸附剂质量变化，减小试验误差。

Description

一种测量吸附剂质量变化装置及方法
技术领域
本发明涉及一种测量吸附剂质量变化装置及方法，属于环保绝缘气体处理技术领域。
背景技术
环保绝缘气体C4F7N、C5F10O、C6F12O与CO2、N2等缓冲气体混合后具有替代SF6作为绝缘气体介质的作用。但混合气体会因长期的高压击穿和高温环境分解产生少量副产物气体，部分副产物具有一定的毒性，人体吸入过多会引起不良反应，对这些副产物的处理成为当下亟需解决的问题。
目前对副产物处理的主流方法是采用吸附剂吸附处理，吸附剂吸附前后质量变化量是判断其吸附性能是否优异的一项重要指标，在现有的吸附实验中通常是将从厂家中购买好的吸附剂放入真空条件下脱附处理，去除吸附剂中残留的杂质气体，但是脱附处理后的吸附剂很难测量其真实质量，若从真空环境下拿出放入分析天平中再测量，则会因暴露于空气中，吸附空气中的杂质气体使测量结果不准确，因此，如何准确测量吸附剂质量变化和优化其操作是吸附剂对缓冲气体副产物吸附处理的关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种测量吸附剂质量变化装置及方法，具有操作方便，吸附剂试验前后质量变化测量准确的优点。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种测量吸附剂质量变化装置，包括密封气室和测量部件，
所述密封气室包括内部放置有托盘的吸附气罐，
所述测量部件包括位于密封气室外部的第一滑轮、第二滑轮，连接第一滑轮及第二滑轮的支架，通过细绳与托盘连接的砝码，直尺以及速度传感器，所述细绳穿过第一滑轮和第二滑轮，所述密封气室的上部开孔，方便细绳通过。
结合第一方面，进一步的，所述吸附气罐设置有吸附质进气口、真空泵接口和用于封闭开孔的密封盖。
进一步的，所述砝码位于直尺的上方，所述速度传感器位于直尺的底部。
进一步的，所述测量部件还包括位于吸附气罐底部的底座，所述底座能够固定支架。
第二方面，本发明提供一种测量吸附剂质量变化装置的测量方法，包括如下步骤：
将待测吸附剂放入位于吸附气罐底部的托盘，保持细绳紧绷；
测试吸附气罐的密封性；
根据砝码质量、直尺高度、速度传感器测算吸附剂吸附前的质量M1及吸附后的质量M2；
得出吸附剂吸附前后的质量变化量
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
Figure 769796DEST_PATH_IMAGE002
。
结合第二方面，进一步的，所述吸附剂吸附前的质量
Figure 961743DEST_PATH_IMAGE003
Figure 854743DEST_PATH_IMAGE003
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
，所述吸附剂吸附后的质量
Figure 552572DEST_PATH_IMAGE005
Figure 757289DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
Figure 831555DEST_PATH_IMAGE008
，
其中，m为砝码质量，h为直尺高度，g为重力加速度，v1为充入吸附质气体前砝码速度，v2为充入吸附质气体后砝码速度。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明提供的一种测量吸附剂质量变化装置，操作简单方便，利用该装置进行的测量方法，方便吸附剂及时进行吸附前后的测量，所得数据真实可靠，有效减小试验误差。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种吸附剂质量测量装置；
图中：1.底座、2.支架、3.吸附气罐、3-1.吸附质进气口、3-2.真空泵接口、3-3.密封盖、4.吸附剂、5.托盘、6.细绳、7.砝码、8-1.第一滑轮、8-2.第二滑轮、9.直尺、10.速度传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种吸附剂质量测量装置，由密封气室和测量部件构成，封气室包括内部放置有托盘的吸附气罐，测量部件包括第一滑轮、第二滑轮，连接第一滑轮及第二滑轮的支架，通过细绳与托盘连接的砝码，直尺以及速度传感器，其中砝码位于直尺的上方，速度传感器位于直尺的底部，细绳穿过第一滑轮和第二滑轮。
进一步的，吸附气罐设置有吸附质进气口、真空泵接口和密封盖，密封盖设置细线通孔。
该装置的部分参数及其功能说明如下：
底座1：固定支撑试验装置；吸附质进气口3-1：通入吸附质气体于气室中；真空泵接口3-2：与真空泵相连，可对气室进行抽真空处理，同时可以抽离出气室中多余的气体；密封盖3-3： 防止细线出口处漏气；托盘5：将吸附剂放入其中，使吸附剂能够充分的与吸附质气体接触，同时与细线相连，便于测量吸附剂质量；吸附剂气罐3：由不锈钢制成，最大可承受0.5MPa气压；支架2：用于固定滑轮；第一滑轮8-1及第二滑轮8-2：改变力的方向，便于测量数据；砝码7：对细绳产生一个恒定的拉力；直尺9：记录砝码由静止下落到速度传感器的距离：速度传感器10：记录砝码由静止下落h高度后的速度。
利用上述吸附剂质量测量装置进行吸附剂质量变化测量方法具体过程如下：
（1）用酒精擦拭吸附气罐3的内壁和托盘5，待自然风干后将未使用过的吸附剂4放入拖盘5中，托盘5与吸附剂4放在气室底部，将与托盘5相连的细绳6贯穿气室盖子，使细绳始终保持紧绷的状态；
（2）关闭附气罐3中吸附质进气口3-1和真空泵接口3-2，以及密封盖3-3，使附气罐3处于密封状态，使用真空泵将气室抽到一个负压状态，静至一段时间后使用仪器观察附气罐3的气室气压有无变化，若无变化说明附气罐3的气密性良好可以进行下一步操作，若有变化说明附气罐3存在漏气，需要对漏气部分进行排查，直至附气罐3不存在漏气为止；
（3）将附气罐3抽真空后静置至少24小时，再对放入附气罐3中的吸附剂4进行抽真空处理，去除吸附剂中的杂质气体，处理完后将与托盘5相连细绳的另一端和质量为m的砝码7相连（砝码7的质量要比托盘5和吸附剂4的总质量要大），按照图1的方式将细绳穿过两个定滑轮，使砝码7悬空在距速度传感器10中心h的高度，松开密封盖3-3使细绳不受到密封盖的摩擦力，同时放开砝码7，记录砝码7下落时速度传感器10的示数为V1；
（4）将拉起的托盘5再次放入气室底部，让细绳保持紧绷状态，关闭密封盖，充入吸附质气体后静置24小时，再重复步骤（3），记录速度传感器10的示数为V2；
根据
Figure 441046DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；得出
Figure 575356DEST_PATH_IMAGE011
，同理
Figure 1789DEST_PATH_IMAGE012
，因此吸附剂4吸附前后质量变化的量为
Figure 676484DEST_PATH_IMAGE013
。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种测量吸附剂质量变化装置，其特征在于，包括密封气室和测量部件，
所述密封气室包括内部放置有托盘的吸附气罐，
所述测量部件包括位于密封气室外部的第一滑轮、第二滑轮，连接第一滑轮及第二滑轮的支架，通过细绳与托盘连接的砝码，直尺以及速度传感器，所述细绳穿过第一滑轮和第二滑轮，所述密封气室的上部开孔，方便细绳通过。
2.根据权利要求1所述的一种测量吸附剂质量变化装置，其特征在于，所述吸附气罐设置有吸附质进气口、真空泵接口和用于封闭开孔的密封盖。
3.根据权利要求1所述的一种测量吸附剂质量变化装置，其特征在于，所述砝码位于直尺的上方，所述速度传感器位于直尺的底部。
4.根据权利要求1所述的一种测量吸附剂质量变化装置，其特征在于，所述测量部件还包括位于吸附气罐底部的底座，所述底座能够固定支架。
5.根据权利要求1-4任一项所述一种测量吸附剂质量变化装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
将待测吸附剂放入位于吸附气罐底部的托盘，保持细绳紧绷；
测试吸附气罐的密封性；
根据砝码质量、直尺高度、速度传感器测算吸附剂吸附前的质量M1及吸附后的质量M2；
得出吸附剂吸附前后的质量变化量
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
6.根据权利要求5所述的一种测量吸附剂质量变化方法，其特征在于，所述吸附剂吸附 前的质量
Figure 515116DEST_PATH_IMAGE002
Figure 7277DEST_PATH_IMAGE002
Figure 311219DEST_PATH_IMAGE003
，所述吸附剂吸附 后的质量
Figure DEST_PATH_IMAGE004
Figure 307382DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 809907DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，
其中，m为砝码质量，h为直尺高度，g为重力加速度，v1为充入吸附质气体前砝码速度，v2为充入吸附质气体后砝码速度。
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