CN114858881A - 一种水溶性酸碱测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水溶性酸碱测试系统，包括：加热振荡箱，其内设有样品瓶；测量池，其上设有温度探头和PH电极；及输液管，其一端伸入样品瓶，另一端伸入测量池；所述输液管上设有输液泵，用于将样品瓶内的测试液送入测量池，由温度探头和PH电极测试测量池内的测试液的温度和PH值。本发明的技术方案通过加热振荡箱来代替手动摇晃试样和蒸馏水，可避免出现乳化现象，而且测试过程完全实现自动化，只需要测试前手动往样品瓶内加入试样和蒸馏水即可，操作简单方便，测试不受人为因素影响，测试结果准确率高；此外，本发明的水溶性酸碱测试系统自带清洗、烘干功能，可保证系统内无试样残留，有助于提高下次测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及水溶性酸碱测试领域，特别涉及一种水溶性酸碱测试系统。
背景技术
石油产品水溶性酸碱是指加工及存储过程中溶入石油产品内的可溶于水的矿物酸碱，以及低分子有机酸、水溶性酚类化合物以及盐类。其中最主要为矿物酸。矿物酸主要为硫酸及其衍生物，包括磺酸和酸性硫酸酯。水溶性碱主要为苛性钠和碳酸钠。它们多是由于用酸碱粗制时清除不干净，由其残余物所形成的。
石油产品水溶性酸碱测试是石油产品出厂时必须检测的项目之一，决定着石油产品的质量，石油产品在生产、使用或储存时腐蚀与其接触的金属构件，促使油品老化。在出厂成份分析中，哪怕是发现有极微量的水溶性酸碱，都可认为油品质量不合格，不能出厂。因此油品水溶性酸碱含量的测定就尤为重要。
现在我国测定石油产品水溶性酸碱的方法依据的国家标准有：
GB/T259-88 石油产品水溶性酸及碱测定法；
GB/T264-83 石油产品酸值测定法
GB/T7304-2000 石油产品和润滑剂酸值测定法（电位滴定法）
从标准号可以看出石油产品水溶性酸碱的测定方法的标准制定的年代都比较久远，真正能测定酸及碱的方法只有GB/T259-88而且还是三十多年前的标准。其测定的过程比较复杂，自动化程度底，需要实验人员将试样与蒸馏水按1:1加入分液漏斗，加热到50~60℃，轻轻摇动5分钟但不允许乳化，使试样中的酸碱成份溶于蒸馏水中，待其静置分层后放出下部水层，再使用PH计或指示剂测定水溶性酸或碱。
可见，目前的水溶性酸碱测试操作比较麻烦，耗费人力较多，测试过程中受人为因素影响较大，容易出现乳化现象，测试结果准确率不高，因此设计一种全自动的石油产品水溶性酸碱测试系统十分有必要。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种水溶性酸碱测试系统，旨在解决背景技术提到的目前水溶性酸碱测试中存在的诸多问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种水溶性酸碱测试系统，包括：
加热振荡箱，其内设有样品瓶；
测量池，其上设有温度探头和PH电极；及
输液管，其一端伸入样品瓶，另一端伸入测量池；
所述输液管上设有输液泵，用于将样品瓶内的测试液送入测量池，由温度探头和PH电极测试测量池内的测试液的温度和PH值。
在一实施例中，还包括废液容器，所述废液容器通过排液管与测量池连通，所述排液管上设有废液电磁阀。
在一实施例中，还包括保压器，所述保压器具有：
控制阀，设于输液管上，所述控制阀上设有充气管；气盒，与充气管连接，所述气盒内密封滑动安装有活塞，所述气盒上设有推动活塞滑动的直线电机；气压传感器，用于检测充气管内的气压；液压传感器，用于检测输液管伸入样品瓶的一端受到的液体压力；及控制系统，用于根据液压传感器检测到的液压信息控制直线电机推动活塞移动，使气压传感器检测到的气压值等于液压传感器检测到的液压值。
在一实施例中，所述输液管与清洗液容器连接，所述清洗液容器内的清洗液可经过输液管进入测量池对测量池和输液管进行清洗。
在一实施例中，所述测量池内设有水盒，所述水盒与输液管连接；
所述水盒的外壁上设有圆周分布的喷孔一。
在一实施例中，所述温度探头和PH电极贯穿水盒，所述水盒的下表面设有向温度探头和PH电极喷射清洗液的喷孔二。
在一实施例中，所述输液管还连接有气泵，用于向输液管中泵气，使清洗后的输液管和测量池被烘干。
在一实施例中，所述测量池连接有保护液容器，所述保护液容器中的保护液可被注入测量池中保护PH电极。
本发明的技术方案通过加热振荡箱来代替手动摇晃试样和蒸馏水，可避免出现乳化现象，而且测试过程完全实现自动化，只需要测试前手动往样品瓶内加入试样和蒸馏水即可，操作简单方便，测试不受人为因素影响，测试结果准确率高；
此外，本发明的水溶性酸碱测试系统自带清洗、烘干功能，可保证系统内无试样残留，有助于提高下次测试结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。
图1是本发明水溶性酸碱测试系统的结构示意图；
图2是图1中的A部放大图；
图3是图1中的B部放大图；
图4是水盒的主视图；
图5是水盒的仰视图。
附图标记说明如下：
1、加热振荡箱；2、样品瓶；3、密封塞；4、通气管；5、抽液管；6、蠕动泵一；7、输液管；8、清洗液容器；9、蠕动泵二；10、测量池；11、温度探头；12、PH电极；13、排液管；14、废液电磁阀；15、废液容器；16、注液管；17、保护液容器；18、蠕动泵三；19、检测主体；20、显示屏；21、控制按键；22、控制阀；23、进气管；24、充气管；25、气盒；26、活塞；27、直线电机；28、通孔一；29、气压传感器；30、液压传感器；31、盖板；32、水盒；33、通孔二；34、进液管；35、喷孔一；36、喷孔二。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种水溶性酸碱测试系统。
参照图1所示，在发明一实施例中，所述水溶性酸碱测试系统包括：加热振荡箱1、测量池10和输液管7，所述加热振荡箱1内设有样品瓶2，测试时将试样和蒸馏水加入样品瓶2，然后将样品瓶2放入加热振荡箱1内，借助加热振荡箱1对样品瓶2内的液体进行加热和振荡，从而省去了人工振荡的麻烦，有效避免乳化发生，确保测试结果准确可靠；所述测量池10上设有温度探头11和PH电极12，所述输液管7的一端伸入样品瓶2，另一端伸入测量池10，所述输液管7上设有输液泵，用于将样品瓶2内静置分层后的下部水层的测试液送入测量池10，由温度探头11和PH电极12测试测量池10内的测试液的温度和PH值，在本实施例中，输液泵可以采用蠕动泵一6，如图1所示。
本发明的水溶性酸碱测试系统通过加热振荡箱1来代替手动摇晃试样和蒸馏水，可避免出现乳化现象，而且测试过程完全实现自动化，通过输液泵将样品瓶2内静置分层后的下部水层的测试液送入测量池10进行酸碱测定，整个过程只需要测试前手动往样品瓶2内加入试样和蒸馏水即可，操作简单方便，测试不受人为因素影响，测试结果准确率高。
进一步的，在本实施例中，为了便于实验人员及时掌握测试结果，可设置检测主体19与温度探头11和PH电极12连接，温度探头11和PH电极12检测到的结果能够实时传递给检测主体19，如图1所示，所述检测主体19可以是手持终端，其具有显示屏20，温度探头11和PH电极12检测到的结果能够实时显示在显示屏20上，以便验人员及时掌握测试结果信息，通常的，检测主体19与温度探头11和PH电极12通过信号线连接，当然，于其它实施例中，还可以通过无线信号连接；进一步的，为了方便控制输液泵启停，可在检测主体19上增设控制按键21，通过操纵控制按键21来控制输液泵启停，此时，所述检测主体19具有能够控制输液泵动作的控制器。
在本实施例中，为了便于测试完毕后将测量池10内的液体集中收集，避免污染环境，所述水溶性酸碱测试系统还包括废液容器15，所述废液容器15通过排液管13与测量池10连通，所述排液管13上设有废液电磁阀14，当水溶性酸碱测试完毕后，打开废液电磁阀14，测量池10内的液体经排液管13流入废液容器15，被集中收集在一起进行处理。
由于试样样本较多，如图1所示，为了提升测试效率，通常情况下，加热振荡箱1不止一个样品瓶2，此时，通常再输液管7上连接多根抽液管5，每根抽液管5伸入一个样品瓶2中，负责抽取该样品瓶2中的测试液，每根抽液管5上均安装有输液泵。
为了避免振荡过程中液体撒漏出样品瓶2，如图1所示，样品瓶2的瓶口处设有密封塞3，抽液管5贯穿插接在密封塞3上；为了避免样品瓶2内气压不稳影响振荡和静置分层，密封塞3上还设有通气管4。
在本实施例中，样品瓶2放入加热振荡箱1内进行加热和振荡的过程中，抽液管5既可以插入样品瓶2中，也可以等样品瓶2内液体静置分层后再插入，考虑到抽液管5插入样品瓶2中会出现样品瓶2振荡过程中通过抽液管5向外传递振动影响水溶性酸碱测试系统中各部件的连接密封强度并产生噪音，通常选择等样品瓶2内液体静置分层后再将抽液管5插入样品瓶2内，然而这样一来，静置分层后的部分上层液体会进入抽液管5，并在输液泵的驱动下流入测量池10与正常的静置分层后的下部水层的测试液混合，从而影响酸碱测定结果，导致测试结果准确性下降，为了避免出现上述问题，如图1所示，所述水溶性酸碱测试系统还包括设于每根抽液管5上的保压器，所述保压器包括控制阀22、气盒25、气压传感器29、液压传感器30和控制系统，所述控制阀22设于抽液管5上，用于控制抽液管5通断，所述控制阀22上设有充气管24，控制阀22可使充气管24与抽液管5的下端（以图2为例）导通或断开，充气管24始终不与抽液管5的上端导通，也即不与蠕动泵一6连通；所述气盒25与充气管24连接，所述气盒25内密封滑动安装有活塞26，所述气盒25上设有推动活塞26滑动的直线电机27，比如推杆电机、电液推杆等，当然，于其它实施例中，还可以采用液压缸、气缸等直线执行器代替直线电机27；当静置分层后的部分上层液体进入抽液管5时，控制直线电机27推动活塞26下降（以图2为例）将气盒25内的空气挤入充气管24，此时，控制阀22使充气管24与抽液管5的下端导通，充气管24中的空气经控制阀22进入抽液管5的下端，将进入抽液管5的液体挤出抽液管5，具体的，在抽液管5的下端管口自上而下穿过静置分层后的上层液体的过程中，抽液管5内的液位始终与其下端管口齐平，这样设计，既不会发生抽液管5向外流出气泡影响已经静置分层的液体混合，又不会使静置分层后的上层液体进入抽液管5内，而后在抽液管5的下端管口进入静置分层后的下层液体后，活塞26复位，控制阀22使充气管24与抽液管5的下端断开不导通，同时使抽液管5的下端与其上端导通，而后便可借助蠕动泵一6抽取下层测试液至测量池10内。
在本实施例中，为了确保抽液管5不会发生向外流出气泡，可设置气压传感器29用于检测充气管24内的气压，同时设置液压传感器30用于检测输液管7伸入样品瓶2的一端受到的液体压力，只要二者压力值相等，就可以实现抽液管5不会发生向外流出气泡的目的。
在本实施例中，气压传感器29既可以如图2所示设于充气管24上，也可以设于气盒25上，当然还可以设于抽液管5的下端；液压传感器30既可以如图1所示设于密封塞3上，也可以安装在抽液管5的下端管口处。
在本实施例中，进一步的，为了方便控制直线电机27和控制阀22动作，所述保压器还包括一控制系统，所述控制系统具有处理器和两个控制器，所述处理器用于分析处理液压传感器30检测到的液压信息和气压传感器29检测到的气压信息并根据分析结果给控制器发送控制指令，两个控制器分别控制直线电机27和控制阀22动作，当气压值和液压值相等时，处理器给控制器发送控制指令控制直线电机27停止动作，以保持抽液管5下端气压恒定。
通常的，外界气体在控制阀22打开后由抽液管5的下端经充气管24进入气盒25，故需要控制阀22先动作使充气管24与抽液管5的下端连通，然后再将抽液管5的下端伸入样品瓶2，然而在实际操作过程中，实验人员有时候会忘记这一步骤，导致气盒25内气量不足，为了解决该问题，如图2所示，可在气盒25上设置通孔一28供外界气体进入气盒25内。
在本实施例中，进一步的，所述输液管7与清洗液容器8连接，如图1所示，所述输液管7上设有输送泵二，所述清洗液容器8内的清洗液在输送泵二的作用下可经过输液管7进入测量池10对测量池10和输液管7进行清洗，更进一步的，可控制抽液管5上的蠕动泵一6反转，使清洗液也能对抽液管5进行清洗，此时，抽液管5的下端需要从样品瓶2内拔出并与废液容器15连通，以便清洗液能够被废液容器15收集，不四处流淌污染环境，清洗过程中，废液电磁阀14处于打开状态，测量池10内的液体可及时经排液管13流入废液容器15内，所述清洗液可以选用酒精或纯净水，所述输送泵二可选用离心泵或蠕动泵二9。
进一步的，为了使清洗液将测量池10清洗的更加干净彻底，无清洗四角，如图1所示，所述测量池10内设有水盒32，所述水盒32上设有与输液管7连接的进液管34，所述水盒32的上端固定安装有盖板31，所述测量池10为敞口设置，以保持测量池10内常温常压，所述盖板31扣盖在测量池10上；如图3-图5所示，所述水盒32的外壁上设有圆周分布的喷孔一35，而且喷孔一35在竖向上有多个，清洗液经输液管7进入水盒32内，然后从喷孔一35喷出射向温度探头11、PH电极12和测量池10的内壁，然后清洗液沿着温度探头11、PH电极12的表面、测量池10的池壁往下流通，冲洗粘在池壁上的残留试样，确保池壁被冲洗干净，无死角；当然于其它实施例中，若温度探头11、PH电极12是贯穿水盒32设置，（如图4和图5所示，所述水盒32上设有供温度探头11、PH电极12贯穿的通孔二33），则可在水盒32的下表面设置向温度探头11和PH电极12喷射清洗液的喷孔二36，此时，喷孔二36是斜孔，图3中的箭头即为从喷孔一35和喷孔二36喷出的清洗液的喷射方向。
在本实施例中，更进一步的，所述输液管7还连接有气泵，用于向输液管7中泵气，使清洗后的输液管7和测量池10被烘干，无残留，具体的，可将连接气泵的进气管23设于输液管7上或抽液管5上，此时，进气管23上需要安装阀门，以便在需要烘干作业时打开阀门往抽液管5、输液管7中供气，当然，于其它实施例中，还可以将进气管23设于控制阀22上，如图2所示，此时，控制阀22是一个四通阀，进气管23能够通过四通阀与抽液管5的上端连通。
在本实施例中，为了保护PH电极12性能稳定，不影响下次使用，所述测量池10还连接有保护液容器17，如图1所示，所述保护液容器17通过注液管16与测量池10连通，所述注液管16上设有蠕动泵三18，通过蠕动泵三18将所述保护液容器17中的保护液注入测量池10中淹没PH电极12的下端，从而保护PH电极12，而且这样操作也不用取出PH电极12单独保护，保护成本低，尤其是排除了人为因素影响实验结果，使实验结果更准确。
在本实施例中，对测量池10进行清洗、烘干以及往测量池10中注入保护液的操控都可以通过检测主体19进行自动控制，此时检测主体19内置PLC控制器，由工作人员操作检测主体19设置测试程序、清洗程序、烘干程序和注入保护液的程序，继而由检测主体19根据上述程序来控制水溶性酸碱测试系统自动进行水溶性酸碱测试作业、测试完毕后的清洗作业、清洗完毕后的烘干作业和烘干完毕后的注入保护液的作业。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种水溶性酸碱测试系统，其特征在于，包括：加热振荡箱，其内设有样品瓶；测量池，其上设有温度探头和PH电极；及输液管，其一端伸入样品瓶，另一端伸入测量池；所述输液管上设有输液泵，用于将样品瓶内的测试液送入测量池，由温度探头和PH电极测试测量池内的测试液的温度和PH值。
2.如权利要求1所述的水溶性酸碱测试系统，其特征在于，还包括废液容器，所述废液容器通过排液管与测量池连通，所述排液管上设有废液电磁阀。
3.如权利要求1所述的水溶性酸碱测试系统，其特征在于，还包括保压器，所述保压器具有：控制阀，设于输液管上，所述控制阀上设有充气管；气盒，与充气管连接，所述气盒内密封滑动安装有活塞，所述气盒上设有推动活塞滑动的直线电机；气压传感器，用于检测充气管内的气压；液压传感器，用于检测输液管伸入样品瓶的一端受到的液体压力；及控制系统，用于根据液压传感器检测到的液压信息控制直线电机推动活塞移动，使气压传感器检测到的气压值等于液压传感器检测到的液压值。
4.如权利要求1所述的水溶性酸碱测试系统，其特征在于，所述输液管与清洗液容器连接，所述清洗液容器内的清洗液可经过输液管进入测量池对测量池和输液管进行清洗。
5.如权利要求4所述的水溶性酸碱测试系统，其特征在于，所述测量池内设有水盒，所述水盒与输液管连接；所述水盒的外壁上设有圆周分布的喷孔一。
6.如权利要求5所述的水溶性酸碱测试系统，其特征在于，所述温度探头和PH电极贯穿水盒，所述水盒的下表面设有向温度探头和PH电极喷射清洗液的喷孔二。
7.如权利要求4所述的水溶性酸碱测试系统，其特征在于，所述输液管还连接有气泵，用于向输液管中泵气，使清洗后的输液管和测量池被烘干。
8.如权利要求4所述的水溶性酸碱测试系统，其特征在于，所述测量池连接有保护液容器，所述保护液容器中的保护液可被注入测量池中保护PH电极。
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