CN115015476B - 基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法 - Google Patents

基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法，属于测氧仪技术领域。该测氧仪包括气体测控与气路集成模块、气体体积校准与测量模块、液体测控与液路集成模块和反应液补充模块。气体测控与气路集成模块安装在气体体积校准与测量模块上方，液体测控与液路集成模块安装在气体体积校准与测量模块下方，反应液补充模块安装在液体测控与液体集成模块下方。该铜氨溶液测氧仪通过测量集成模块中气压、液位压强以控制气路、液路通断，对称放置结构相同的量气管和平衡管。该铜氨溶液测氧仪能自动完成待测气体的取气、吸收和量气，消除量气管表面张力，避免漏气漏液现象，实现高精度氧气体积百分比浓度的测量。

Description

基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法
技术领域
本发明涉及测氧仪技术领域，特别是指一种基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法。
背景技术
铜氨溶液吸收法(以下简称铜氨法)是一种准确测量氧气体积百分比浓度的化学分析方法。GB 8982-1998《医用氧》、GB 8983-1998《航空呼吸用氧》和GB/T 3863-1995《工业用氧》中均规定，用深冷法制取的气态氧和液态氧，用于呼吸、医疗、航空飞行、气体火焰加工和其他工业需求时，必须采用铜氨法测定其氧含量。
铜氨法测氧装置由量气管、水准瓶、吸收管、液封瓶、三通活塞、连接管、毛细管和橡皮管组成。量气管与水准瓶下端通过橡皮管连通，取气时，降低水准瓶中液位高度使量气管中液面位于零刻度线，获得100mL待测气体，抬高水准瓶使待测气全部进入吸收瓶，振荡吸收瓶，3分钟后，通过抬高液封瓶使吸收瓶中反应剩余气体回流至量气管，再次调整水准瓶使其液面与量气管中液面相平，此时量气管中液位刻度显示体积为待测气中被吸收的氧气体积。该方法操作繁琐效率低、人眼读数误差大、密封不严易漏气、表面张力影响大，具体表现如下：
(1)操作繁琐
测量时，需要不断抬高和降低水准瓶进行取气和量气；待测气进入吸收瓶后，通过摇动吸收瓶使铜氨溶液与待测气充分接触进行反应；氧气吸收完毕后，又通过抬高液封瓶使未反应气体回流至量气管。上述操作均伴随不断地顺时针与逆时针转动三通阀，要求操作人员思路清晰，小心谨慎，稍有失误，整个测量过程即无效，甚至损坏毛细管、吸收瓶等玻璃配件。
(2)漏气漏液
测量装置各配件通过橡皮管连接，气体受到挤压时易经接口处外漏；摇动吸收瓶时，动作过大易拉扯橡皮管，使接口处松动，导致漏气漏液；抬高或降低水准瓶时，因集中注意力观察量气管内液体刻度而忽视水准瓶内液位高度，常出现喷溅现象；转动三通活塞时，顺逆方向错误容易将待测气重新引入量气管中，造成未吸收气体与待测气发生掺混，测试失败。
(3)人眼读数
取待测气与测量终了剩余气体时，需要将量气管内液面与水准瓶内液面调整至同一水平面，再读取量气管内的刻度，人眼对于两个液面水平的判断标准差别较大，产生主观随机误差。
(4)表面张力
液体具有表面张力，管径越小，表面张力越大。待测气中氧气含量越高，未吸收气体越少，氧气吸收完毕时，未吸收气体被压缩在管径较细的管段，当量气管内液面与水准瓶内液面相同时，因水准瓶与大气相通，此时未吸收气体受到大气压与铜氨溶液表面张力的合力作用，未吸收气压大于大气压强，换算为标准大气压后，这部分气体的体积大于刻度读出的剩余体积，换言之，实际吸收的氧气体积小于刻度表征的体积，因此，氧气体积百分比浓度实际值小于测量值，由此产生该种测量方法的系统误差。
采用液位压强传感器与差压传感器实时监测量气管内液位压强和气压，通过开关电磁阀控制气路与液路的通断，开关供液泵与回液阀控制液位升降，减少人工操作；采用座装式电磁阀，与气体模块和液体模块进行集成，取消了橡皮管连接，减少了漏气点，避免了漏气漏液情况；量气管和平衡管下端通过液体模块连通，平衡管上端与大气连通，通过差压传感器比较量气管内气压与外界气压以判断量气管与平衡管两液面是否相平，防止产生主观随机误差；对称放置结构相同的量气管和平衡管，液面相平时两管内产生表面张力相同，抵消表面张力影响；校准时，手动开关校准阀，分区间段进行校准，测得对应刻度体积与液位压强，利用最小二乘法拟合得到刻度体积与液位压强对照曲线，测量时，差压传感器在一段时间内测量值都稳定在-5～5Pa范围内可认为此时采集数据有效，记录此时液位压强值，根据刻度体积与液位压强对照曲线获得液位刻度体积，用量气管满量程(100mL)减去液位刻度体积得到未吸收气体体积，量取的样气体积减去未吸收气体体积得到已吸收氧气体积，已吸收氧气体积除以量取的样气体积即为氧气体积百分比浓度，因此，专门设计一种基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法。
发明内容
本发明为解决铜氨法测定氧气体积百分比浓度过程中因管径过细导致的表面张力问题以及测量过程存在的操作繁琐、漏气漏液和人眼读数误差等问题，提供一种基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法。
该测氧仪包括气体测控与气路集成模块、气体体积校准与测量模块、液体测控与液路集成模块和反应液补充模块，气体测控与气路集成模块、气体体积校准与测量模块、液体测控与液路集成模块、反应液补充模块自上而下依次连接安装；
其中，气体测控与气路集成模块包括气体模块、进气阀、排气阀、差压传感器及电路板，差压传感器安装在电路板上；
气体模块为L型，上表面低台阶表面开有电路板固定螺纹孔，用于固定安装电路板；上表面高台阶表面中部开有进气阀充气孔道出口、进气阀固定螺纹孔和待测气气腔充气孔道入口，进气阀通过进气阀固定螺纹孔固定在气体模块上，进气阀充气孔道出口垂直向下开有进气阀充气孔道；
气体模块左侧表面开有待测气快插螺纹孔，待测气快插螺纹孔向右水平开有待测气充气孔道，待测气充气孔道与进气阀充气孔道连通；
气体模块下表面开有量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔，量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔上方设有待测气气腔，待测气气腔与量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔连接处设有量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台；
待测气气腔充气孔道入口垂直向下开有待测气气腔充气孔道，待测气气腔充气孔道与待测气气腔贯通于待测气气腔入口；
气体模块高台阶正面向后水平开有差压传感器芯座，差压传感器芯座中设置差压传感器O型圈，差压传感器安装在差压传感器芯座中，差压传感器芯座与待测气气腔经差压传感器连通孔道连通，差压传感器连通孔道开口于待测气气腔处为差压传感器连通孔道入口，差压传感器连通孔道开口于差压传感器芯座处为差压传感器连通孔道出口；
气体模块右侧表面开有排气阀进气孔道出口、排气阀固定螺纹孔和排气阀放气孔道入口，排气阀通过排气阀固定螺纹孔固定在气体模块上，排气阀进气孔道出口向左水平开有排气阀进气孔道，排气阀进气孔道与待测气气腔贯通于待测气气腔出口，排气阀放气孔道入口向左水平开有排气阀放气孔道；
气体模块后侧表面开有气体模块放气孔道出口，气体模块放气孔道出口向前水平开有气体模块放气孔道，气体模块放气孔道与排气阀放气孔道连通；
气体体积校准与测量模块包括量气管和平衡管；
量气管上端开口为量气管上端口，量气管上端口通过量气管上端口中空螺钉和量气管上端口中空螺钉O型圈接至量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔；量气管下端开口为量气管下端口，量气管下端口通过量气管下端口中空螺钉和量气管下端口中空螺钉O型圈固定至液体模块的量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔；
平衡管上端开口为平衡管上端口，平衡管上端口连接外界大气；平衡管下端开口为平衡管下端口，平衡管下端口通过平衡管下端口中空螺钉和平衡管下端口中空螺钉O型圈固定至液体模块的平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔；
液体测控与液路集成模块包括液体模块、供液泵、进液阀、平液阀、回液阀、液位压强传感器及液位压强传感器紧固端板；
液体模块上表面左侧开有量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔，量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔下部开有量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔与量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔连接处设有量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台，量气管铜氨溶液腔向后水平至液体模块后侧表面贯穿开有进液阀出液通道，进液阀出液通道在液体模块后侧表面形成进液阀出液通道入口；
液体模块上表面右侧开有平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔，平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔下部设有平衡管铜氨溶液腔，平衡管铜氨溶液腔与平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔连接处设有平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台，平衡管铜氨溶液腔向右水平至液体模块右侧表面贯穿开有液位平衡通道，液位平衡通道与平衡管铜氨溶液腔交于平衡管铜氨溶液腔进液口，液位平衡通道在液体模块右侧面形成液位平衡通道入口；
液体模块前侧表面开有液位压强传感器紧固端板固定螺纹孔、液位压强传感器芯座、回液阀进液通道出口、回液阀固定螺纹孔及回液阀出液通道入口，回液阀固定螺纹孔固定回液阀，液位压强传感器安装在液位压强传感器芯座中，液位压强传感器芯座与量气管铜氨溶液腔经液位压强传感器连通通道连通，液位压强传感器连通通道与量气管铜氨溶液腔交于液位压强传感器连通通道入口，液位压强传感器连通通道与液位压强传感器芯座交于液位压强传感器连通通道出口，量气管铜氨溶液腔向右水平至液体模块右侧表面贯穿开有液体连通通道，液体连通通道在液体模块右侧表面形成液体连通通道出口，液体连通通道与量气管铜氨溶液腔连通与液体连通通道入口，
回液阀进液通道出口向后水平开有回液阀进液通道，回液阀进液通道与液体连通通道连通于回液阀进液通道入口，
回液阀出液通道入口向后水平开有回液阀出液通道；
液体模块左侧表面设有供液泵进液口固定槽及供液泵出液口固定槽，供液泵进液口固定槽向右水平开有供液泵进液通道，供液泵出液口固定槽向右水平开有供液泵出液通道，供液泵进液口固定槽连接供液泵进液口，供液泵出液口固定槽连接供液泵出液口，供液泵进液口及供液泵出液口设置在供液泵前侧表面，供液泵后侧表面对称开有供液泵通孔，供液泵进液口及供液泵出液口分别设置供液泵进液口密封O型圈和供液泵出液口密封O型圈；
液体模块后侧表面开有进液阀进液通道出口、进液阀固定螺纹孔及进液阀出液通道入口，进液阀进液通道出口向前水平开有进液阀进液通道，进液阀进液通道与供液泵出液通道连通，进液阀出液通道入口向前水平开有进液阀出液通道，进液阀出液通道末端为量气管铜氨溶液腔进液口，量气管铜氨溶液腔进液口连通量气管铜氨溶液腔；
液体模块下表面左侧开有供液管上端口快插螺纹孔，供液管上端口快插螺纹孔向上竖直开有供液管出液通道，供液管出液通道与供液泵进液通道连通，
液体模块下表面右侧开有校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔，校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔向上竖直开有校准阀出液通道，校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔与校准阀出液通道连接处设有校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台，校准阀出液通道与回液阀出液通道连通；
液体模块右侧开有液体连通通道出口、平液阀固定螺纹孔及液位平衡通道入口，平液阀固定螺纹孔连接平液阀；
反应液补充模块包括反应液生成箱、供液管和校准阀；供液管上端开口为供液管上端口，供液管下端开口为供液管下端口，校准阀上端开口为校准阀上端口，校准阀下端开口为校准阀下端口，
反应液生成箱上表面开有供液管下端口快插螺纹孔及校准阀快插螺纹孔，供液管插入供液管下端口快插螺纹孔，校准阀插入校准阀快插螺纹孔；
供液管上端口连接液体模块的供液管上端口快插螺纹孔，校准阀上端口通过校准阀中空螺钉和校准阀中空螺钉O型圈连接校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔。
其中，进气阀、排气阀、进液阀、平液阀和回液阀均为座装式电磁阀，通过密封垫与光洁平面密封；
所述进气阀底部开有进气阀入口、进气阀出口和进气阀通孔，进气阀入口和进气阀出口上均设有进气阀密封垫；
所述排气阀底部开有排气阀入口、排气阀出口和排气阀通孔，排气阀入口和排气阀出口上均设有排气阀密封垫；
所述进液阀下表面四个角开有进液阀通孔，进液阀下表面中部开有进液阀出口和进液阀入口，进液阀入口外圈设有进液阀入口O型圈密封沟槽，进液阀出口和进液阀入口O型圈密封沟槽外圈设有进液阀出口O型圈密封沟槽，进液阀入口O型圈和进液阀出口O型圈分别置于进液阀入口O型圈密封沟槽和进液阀出口O型圈密封沟槽中；
所述平液阀下表面四个角开有平液阀通孔，平液阀下表面中部开有平液阀出口和平液阀入口，平液阀入口外圈设有平液阀入口O型圈密封沟槽，平液阀出口和平液阀入口O型圈密封沟槽外圈设有平液阀出口O型圈密封沟槽，平液阀入口O型圈和平液阀出口O型圈分别置于平液阀入口O型圈密封沟槽和平液阀出口O型圈密封沟槽中；
所述回液阀下表面四个角开有回液阀通孔，回液阀下表面中部开有回液阀出口和回液阀入口，回液阀入口外圈设有回液阀入口O型圈密封沟槽，回液阀出口和回液阀入口O型圈密封沟槽外圈设有回液阀出口O型圈密封沟槽，回液阀入口O型圈和回液阀出口O型圈分别置于回液阀入口O型圈密封沟槽和回液阀出口O型圈密封沟槽中。
差压传感器前后两端分别设有差压传感器高压口和差压传感器低压口，差压传感器侧表面设有差压传感器针脚；
差压传感器高压口穿过差压传感器O型圈并压紧在差压传感器芯座中形成密封，差压传感器低压口与外界大气相通，差压传感器针脚焊接在电路板上，紧固螺钉通过电路板两侧对称开有的电路板通孔拧入电路板固定螺纹孔中，对电路板进行紧固。
量气管上端口中空螺钉、量气管下端口中空螺钉和平衡管下端口中空螺钉的中心均开有中心孔；
量气管上端口依次穿过量气管上端口中空螺钉和量气管上端口中空螺钉O型圈，将量气管上端口置于量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台上方5～10mm处，将量气管上端口中空螺钉拧入量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧量气管上端口中空螺钉O型圈在量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对量气管上端口进行紧固；
量气管下端口依次穿过量气管下端口中空螺钉和量气管下端口中空螺钉O型圈，将量气管下端口置于量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台下方5～10mm处，将量气管下端口中空螺钉拧入量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧量气管下端口中空螺钉O型圈在量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对量气管下端口进行紧固；
平衡管下端口依次穿过平衡管下端口中空螺钉和平衡管下端口中空螺钉O型圈，将平衡管下端口置于平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台下方5～10mm处，将平衡管下端口中空螺钉拧入平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧平衡管下端口中空螺钉O型圈在平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对平衡管下端口进行紧固。
液位压强传感器通过液位压强传感器紧固端板固定在液位压强传感器芯座中，液位压强传感器紧固端板中心开有液位压强传感器紧固端板中心孔，液位压强传感器紧固端板中心孔向前凸出形成液位压强传感器紧固端板凸台，液位压强传感器紧固端板表面对称开有液位压强传感器紧固端板通孔，液位压强传感器紧固端板凸台前表面与液位压强传感器后表面接触，液位压强传感器紧固端板凸台侧面与液位压强传感器芯座配合，紧固螺钉通过液位压强传感器紧固端板通孔拧入液位压强传感器紧固端板固定螺纹孔中，将液位压强传感器紧固端板固定在液体模块前侧表面，液位压强传感器下端面设置液位压强传感器集线接口，液位压强传感器集线接口从液位压强传感器紧固端板中心孔中穿出。
校准阀上端口依次穿过校准阀中空螺钉和校准阀中空螺钉O型圈，将校准阀上端口置于校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台上方5～10mm处，将校准阀中空螺钉拧入校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧校准阀中空螺钉O型圈在校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对校准阀上端口进行紧固；
所述进气阀入口与进气阀充气孔道出口对准，进气阀出口与待测气气腔充气孔道入口对准，紧固螺钉通过进气阀通孔拧入进气阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，进气阀通过进气阀密封垫与气体模块形成密封；
排气阀入口与排气阀进气孔道出口对准，排气阀出口与排气阀放气孔道入口对准，紧固螺钉通过排气阀通孔拧入排气阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，排气阀通过排气阀密封垫与气体模块形成密封。
进液阀入口与进液阀进液通道出口对准，进液阀出口与进液阀出液通道入口对准，紧固螺钉通过进液阀通孔拧入进液阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，进液阀与液体模块形成密封；
平液阀入口与液体连通通道出口对准，平液阀出口与液位平衡通道入口对准，紧固螺钉通过平液阀通孔拧入平液阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，平液阀与液体模块形成密封；
回液阀入口与回液阀进液通道出口对准，回液阀出口与回液阀出液通道入口对准，紧固螺钉通过回液阀通孔拧入回液阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，回液阀与液体模块形成密封。
气体模块、液体模块的材质为导热系数为0.14W/(m·K)～0.2W/(m·K)的有机玻璃。
该测氧仪的测试方法，包括步骤如下：
S1：校准曲线：启动供液泵，打开进液阀、平液阀及排气阀，铜氨溶液从反应液生成箱依次通过供液管下端口、供液管、供液管上端口、供液管上端口快插螺纹孔、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵进液口、供液泵、供液泵出液口、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀和进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔中液体自然形成两个流向，一部分液体依次通过液体连通通道、平液阀入口、平液阀、平液阀出口、液位平衡通道进入平衡管铜氨溶液腔，最终进入平衡管，另一部分液体进入量气管，量气管及平衡管内液位缓慢上升至99～100mL，关闭供液泵及进液阀，打开回液阀，人工手动控制校准阀的开关，量气管中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔、液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，平衡管中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔、液位平衡通道、平液阀、液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，量气管和平衡管中液位同时下降，由于量气管和平衡管在变径处与直管段体积刻度值不同，因此，分区间段进行校准，在98.8～100.0mL区间段读取100.0mL、99.5mL、99.0mL、98.9mL和98.8mL刻度对应的液位压强，在90.0～98.8mL区间段读取96.6mL、94.4mL、92.2mL和90.0mL刻度对应的液位压强，在85.0～90.0mL区间段读取89.0mL、88.0mL、87.0mL和86.0mL刻度对应的液位压强，在5.0～85.0mL区间段读取85.0mL、65.0mL、45.0mL、25.0mL和5.0mL刻度对应的液位压强，在0～5mL区间段读取4mL、3mL、2mL、1mL和0mL刻度对应的液位压强，利用最小二乘法拟合得到刻度体积与液位压强对照曲线，关闭回液阀、平液阀，关闭排气阀，完全打开校准阀；
S2：置换空气：打开排气阀，打开进液阀，启动供液泵，铜氨溶液从反应液生成箱依次通过供液管下端口、供液管、供液管上端口、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵进液口、供液泵、供液泵出液口、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀、进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，再进入量气管，量气管内液面上升，量气管内气体依次通过待测气气腔、待测气气腔出口、排气阀进气孔道、排气阀进气孔道出口、排气阀入口、排气阀、排气阀出口、排气阀放气孔道入口排到排气阀放气孔道中，再通过气体模块放气孔道、气体模块放气孔道出口排到大气，当液位压强传感器测得量气管内液位升高至量气管上端口下方5～10mm时，关闭供液泵、进液阀及排气阀，打开进气阀和回液阀，在重力作用下，量气管内铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔、液体连通通道入口、液体连通通道、回液阀进液通道入口进入回液阀进液通道中，再通过回液阀进液通道出口、回液阀、回液阀出液通道入口、回液阀出液通道、校准阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱中，由于液位下降，量气管中压强减小，待测气快插螺纹孔处与量气管间产生压差，待测气体通过待测气快插螺纹孔进入气体模块，再依次通过待测气充气孔道、进气阀充气孔道、进气阀充气孔道出口、进气阀、待测气气腔充气孔道入口、待测气气腔充气孔道、待测气气腔入口和待测气气腔充入量气管内，此时量气管内待测气增多、液位下降，当液位压强传感器测得量气管内液位降低至量气管下端口上方5～10mm时，关闭进气阀和回液阀；
S3：重复置换：重复S2过程2次；
S4：量取样气：打开排气阀、供液泵、进液阀和平液阀，反应液生成箱内铜氨溶液依次通过供液管下端口、供液管、供液管上端口、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀、进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔中液体自然形成两个流向，一部分液体依次通过液体连通通道、平液阀入口、平液阀、平液阀出口、液位平衡通道进入平衡管铜氨溶液腔，最终进入平衡管，另一部分液体进入量气管，量气管及平衡管内液位缓慢上升，当液位压强传感器测得量气管内液位升高至量气管上端口下方5～10mm时，关闭供液泵、进液阀和排气阀，打开进气阀和回液阀，待测气从待测气快插螺纹孔依次通过待测气充气孔道、进气阀充气孔道、进气阀充气孔道出口、进气阀、待测气气腔充气孔道入口、待测气气腔充气孔道进入待测气气腔，再进入量气管内，量气管中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔、液体连通通道、回液阀进液通道入口、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，平衡管中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔、液位平衡通道、平液阀、液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，量气管和平衡管中液面同时下降，当液位压强传感器测得液位降低至量气管下端口上方5～10mm时，关闭进气阀，关闭回液阀；
当差压传感器测得值大于5Pa时，打开回液阀，直至差压传感器数值在-5～5Pa范围内，关闭回液阀，当差压传感器测得值小于-5Pa时，启动供液泵，直至差压传感器数值在-5～5Pa范围内，关闭供液泵，记录此时液位压强值，根据刻度体积与液位压强对照曲线获得液位刻度体积，用量气管满量程减去液位刻度体积得到量取的样气体积；
S5：吸收氧气：打开供液泵和回液阀，铜氨溶液在气体体积校准与测量模块和液体测控与液路集成模块中循环，反应液生成箱中铜氨溶液依次通过供液管、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀、进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔中液体分两个流向，一部分液体进入量气管，另一部分液体依次通过液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道、校准阀回到反应液生成箱中完成循环，当量气管内氧气与铜氨溶液反应后，量气管内液面上升，量气管内压强增大，量气管与平衡管通过液体连通通道、平液阀、液位平衡通道连通，在大气压强作用下，平衡管液面与量气管液面相平，液体连通通道中液体进入平液阀、液位平衡通道、平衡管铜氨溶液腔进入平衡管，平衡管内液位上升；
差压传感器实时监测量气管内气压，当差压传感器测得数值小于-5Pa时，调节供液泵转速，加大进液流量，当差压传感器数值大于5Pa时，调节供液泵转速，减小进液流量，直至差压传感器数值稳定在-5～5Pa区间，关闭供液泵和回液阀，记录此时液位压强值，根据刻度体积与液位压强对照曲线获得液位刻度体积，用量气管满量程减去液位刻度体积得到未吸收气体体积，S4中量取的样气体积减去未吸收气体体积得到已吸收氧气体积，已吸收氧气体积除以S4中量取的样气体积即为氧气体积百分比浓度；
S6：回流液体：打开回液阀，量气管铜氨溶液腔中液体进入液体连通通道，平衡管铜氨溶液腔中液体通过液位平衡通道、平液阀进入液体连通通道，液体连通通道中液体依次通过回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道、校准阀回到反应液生成箱中，关闭平液阀、回液阀和校准阀。
上述量气管满量程为100mL。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，液位压强传感器与差压传感器实时监测量气管内液位压强和气压，通过开关电磁阀控制气路与液路的通断，开关供液泵与回液阀控制液位升降；采用座装式电磁阀，与气体模块和液体模块进行集成，取消了橡皮管连接，减少了漏气点，避免了漏气漏液情况；对称放置结构相同的量气管和平衡管，液面相平时两管内产生表面张力相同；量气管和平衡管下端通过液体模块连通，平衡管上端与大气连通，通过差压传感器比较量气管内气压与外界气压以判断量气管与平衡管两液面是否相平；0～90％范围内氧气百分比浓度测量精度为0.3％，90～99％范围内氧气百分比浓度测量精度为0.05％，99％以上范围内氧气百分比浓度测量精度为0.017％。
附图说明
图1为本发明的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪整体结构爆炸图；
图2为本发明的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪的气体测控与气路集成模块爆炸图；
图3为本发明的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪的气体模块透视图；
图4为本发明的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪的座装电磁阀爆炸图；
图5为本发明的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪的液体测控与液路集成模块爆炸图；
图6为本发明的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪的液体模块透视图。
其中：
100-气体模块，101-待测气快插螺纹孔，102-待测气充气孔道，103-进气阀充气孔道，104-进气阀充气孔道出口，105-进气阀固定螺纹孔，106-待测气气腔充气孔道入口，107-待测气气腔充气孔道，108-待测气气腔入口，109-待测气气腔，110-量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔，111-差压传感器连通孔道入口，112-差压传感器连通孔道，113-差压传感器连通孔道出口，114-差压传感器芯座，115-待测气气腔出口，116-排气阀进气孔道，117-排气阀进气孔道出口，118-排气阀固定螺纹孔，119-排气阀放气孔道入口，120-排气阀放气孔道，121-气体模块放气孔道，122-气体模块放气孔道出口，123-电路板固定螺纹孔，124-进气阀，125-进气阀入口，126-进气阀出口，127-进气阀通孔，128-进气阀密封垫，129-排气阀，130-排气阀入口，131-排气阀出口，132-排气阀通孔，133-排气阀密封垫，134-差压传感器O型圈，135-差压传感器，136-差压传感器高压口，137-差压传感器低压口，138-差压传感器针脚，139-电路板，140-电路板通孔，141-量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台；
200-量气管，201-量气管上端口，202-量气管上端口中空螺钉，203-量气管上端口中空螺钉O型圈，204-量气管下端口，205-量气管下端口中空螺钉，206-量气管下端口中空螺钉O型圈，207-平衡管，208-平衡管上端口，209-平衡管下端口，210-平衡管下端口中空螺钉，211-平衡管下端口中空螺钉O型圈；
300-液体模块，301-供液管上端口快插螺纹孔，302-供液管出液通道，303-供液泵进液通道，304-供液泵进液口固定槽，305-供液泵出液口固定槽，306-供液泵出液通道，307-进液阀进液通道，308-进液阀进液通道出口，309-进液阀固定螺纹孔，310-进液阀出液通道入口，311-进液阀出液通道，312-量气管铜氨溶液腔进液口，313-量气管铜氨溶液腔，314-量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔，315-液体连通通道入口，316-液体连通通道，317-液体连通通道出口，318-平液阀固定螺纹孔，319-液位平衡通道入口，320-液位平衡通道，321-平衡管铜氨溶液腔进液口，322-平衡管铜氨溶液腔，323-平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔，324-回液阀进液通道入口，325-回液阀进液通道，326-回液阀进液通道出口，327-回液阀固定螺纹孔，328-回液阀出液通道入口，329-回液阀出液通道，330-校准阀出液通道，331-校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔，332-液位压强传感器芯座，333-液位压强传感器连通通道出口，334-液位压强传感器连通通道，335-液位压强传感器连通通道入口，336-液位压强传感器紧固端板固定螺纹孔，337-供液泵，338-供液泵进液口，339-供液泵进液口密封O型圈，340-供液泵出液口，341-供液泵出液口密封O型圈，342-供液泵通孔，343-进液阀，344-进液阀通孔，345-进液阀出口，346-进液阀入口O型圈密封沟槽，347-进液阀入口，348-进液阀出口O型圈密封沟槽，349-进液阀入口O型圈，350-进液阀出口O型圈，351-平液阀，352-平液阀通孔，353-平液阀出口，354-平液阀入口O型圈密封沟槽，355-平液阀入口，356-平液阀出口O型圈密封沟槽，357-平液阀入口O型圈，358-平液阀出口O型圈，359-回液阀，360-回液阀通孔，361-回液阀出口，362-回液阀入口O型圈密封沟槽，363-回液阀入口，364-回液阀出口O型圈密封沟槽，365-回液阀入口O型圈，366-回液阀出口O型圈，367-液位压强传感器，368-液位压强传感器紧固端板凸台，369-液位压强传感器紧固端板，370-液位压强传感器紧固端板通孔，371-液位压强传感器紧固端板中心孔，372-量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台，373-平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台，374-校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台；
400-反应液生成箱，401-供液管下端口快插螺纹孔，402-供液管下端口，403-供液管，404-供液管上端口，405-校准阀中空螺钉O型圈，406-校准阀中空螺钉，407-校准阀上端口，408-校准阀，409-校准阀下端口，410-校准阀快插螺纹孔。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪及测试方法。
如图1所示，该测氧仪包括气体测控与气路集成模块、气体体积校准与测量模块、液体测控与液路集成模块和反应液补充模块，气体测控与气路集成模块、气体体积校准与测量模块、液体测控与液路集成模块、反应液补充模块自上而下依次连接安装；
如图2、图3所示，气体测控与气路集成模块包括气体模块100、进气阀124、排气阀129、差压传感器135及电路板139，差压传感器135安装在电路板139上；
气体模块100为L型，上表面低台阶表面开有电路板固定螺纹孔123，用于固定安装电路板139；上表面高台阶表面中部开有进气阀充气孔道出口104、进气阀固定螺纹孔105和待测气气腔充气孔道入口106，进气阀124通过进气阀固定螺纹孔105固定在气体模块100上，进气阀充气孔道出口104垂直向下开有进气阀充气孔道103；
气体模块100左侧表面开有待测气快插螺纹孔101，待测气快插螺纹孔101向右水平开有待测气充气孔道102，待测气充气孔道102与进气阀充气孔道103连通；
气体模块100下表面开有量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔110，量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔110上方设有待测气气腔109，待测气气腔109与量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔110连接处设有量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台141；
待测气气腔充气孔道入口106垂直向下开有待测气气腔充气孔道107，待测气气腔充气孔道107与待测气气腔109贯通于待测气气腔入口108；
气体模块100高台阶正面向后水平开有差压传感器芯座114，差压传感器芯座114中设置差压传感器O型圈134，差压传感器135安装在差压传感器芯座114中，差压传感器芯座114与待测气气腔109经差压传感器连通孔道112连通，差压传感器连通孔道112开口于待测气气腔109处为差压传感器连通孔道入口111，差压传感器连通孔道112开口于差压传感器芯座114处为差压传感器连通孔道出口113；
气体模块100右侧表面开有排气阀进气孔道出口117、排气阀固定螺纹孔118和排气阀放气孔道入口119，排气阀129通过排气阀固定螺纹孔118固定在气体模块100上，排气阀进气孔道出口117向左水平开有排气阀进气孔道116，排气阀进气孔道116与待测气气腔109贯通于待测气气腔出口115，排气阀放气孔道入口119向左水平开有排气阀放气孔道120；
气体模块100后侧表面开有气体模块放气孔道出口122，气体模块放气孔道出口122向前水平开有气体模块放气孔道121，气体模块放气孔道121与排气阀放气孔道120连通；
气体体积校准与测量模块包括量气管200和平衡管207；
量气管200上端开口为量气管上端口201，量气管上端口201通过量气管上端口中空螺钉202和量气管上端口中空螺钉O型圈203接至量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔110；量气管200下端开口为量气管下端口204，量气管下端口204通过量气管下端口中空螺钉205和量气管下端口中空螺钉O型圈206固定至液体模块300的量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔314；
平衡管207上端开口为平衡管上端口208，平衡管上端口208连接外界大气；平衡管207下端开口为平衡管下端口209，平衡管下端口209通过平衡管下端口中空螺钉210和平衡管下端口中空螺钉O型圈211固定至液体模块300的平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔323；
如图5、图6所示，液体测控与液路集成模块包括液体模块300、供液泵337、进液阀343、平液阀351、回液阀359、液位压强传感器367及液位压强传感器紧固端板369；
液体模块300上表面左侧开有量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔314，量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔314下部开有量气管铜氨溶液腔313，量气管铜氨溶液腔313与量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔314连接处设有量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台372，量气管铜氨溶液腔313向后水平至液体模块后侧表面贯穿开有进液阀出液通道311，进液阀出液通道311在液体模块300后侧表面形成进液阀出液通道入口310；
液体模块300上表面右侧开有平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔323，平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔323下部设有平衡管铜氨溶液腔322，平衡管铜氨溶液腔322与平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔323连接处设有平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台373，平衡管铜氨溶液腔322向右水平至液体模块300右侧表面贯穿开有液位平衡通道320，液位平衡通道320与平衡管铜氨溶液腔322交于平衡管铜氨溶液腔进液口321，液位平衡通道320在液体模块300右侧面形成液位平衡通道入口319；
液体模块300前侧表面开有液位压强传感器紧固端板固定螺纹孔336、液位压强传感器芯座332、回液阀进液通道出口326、回液阀固定螺纹孔327及回液阀出液通道入口328，回液阀固定螺纹孔327固定回液阀359，液位压强传感器367安装在液位压强传感器芯座332中，液位压强传感器芯座332与量气管铜氨溶液腔313经液位压强传感器连通通道334连通，液位压强传感器连通通道334与量气管铜氨溶液腔313交于液位压强传感器连通通道入口335，液位压强传感器连通通道334与液位压强传感器芯座332交于液位压强传感器连通通道出口333，量气管铜氨溶液腔313向右水平至液体模块300右侧表面贯穿开有液体连通通道316，液体连通通道316在液体模块300右侧表面形成液体连通通道出口317，液体连通通道316与量气管铜氨溶液腔313连通与液体连通通道入口315，
回液阀进液通道出口326向后水平开有回液阀进液通道325，回液阀进液通道325与液体连通通道316连通于回液阀进液通道入口324，
回液阀出液通道入口328向后水平开有回液阀出液通道329；
液体模块300左侧表面设有供液泵进液口固定槽304及供液泵出液口固定槽305，供液泵进液口固定槽304向右水平开有供液泵进液通道303，供液泵出液口固定槽305向右水平开有供液泵出液通道306，供液泵进液口固定槽304连接供液泵进液口338，供液泵出液口固定槽305连接供液泵出液口340，供液泵进液口338及供液泵出液口340设置在供液泵337前侧表面，供液泵337后侧表面对称开有供液泵通孔342，供液泵进液口338及供液泵出液口340分别设置供液泵进液口密封O型圈339和供液泵出液口密封O型圈341；
液体模块300后侧表面开有进液阀进液通道出口308、进液阀固定螺纹孔309及进液阀出液通道入口310，进液阀进液通道出口308向前水平开有进液阀进液通道307，进液阀进液通道307与供液泵出液通道306连通，进液阀出液通道入口310向前水平开有进液阀出液通道311，进液阀出液通道311末端为量气管铜氨溶液腔进液口312，量气管铜氨溶液腔进液口312连通量气管铜氨溶液腔313；
液体模块300下表面左侧开有供液管上端口快插螺纹孔301，供液管上端口快插螺纹孔301向上竖直开有供液管出液通道302，供液管出液通道302与供液泵进液通道303连通，
液体模块300下表面右侧开有校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔331，校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔331向上竖直开有校准阀出液通道330，校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔331与校准阀出液通道330连接处设有校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台374，校准阀出液通道330与回液阀出液通道329连通；
液体模块300右侧开有液体连通通道出口317、平液阀固定螺纹孔318及液位平衡通道入口319，平液阀固定螺纹孔318连接平液阀351；
反应液补充模块包括反应液生成箱400、供液管403和校准阀408；供液管403上端开口为供液管上端口404，供液管403下端开口为供液管下端口402，校准阀408上端开口为校准阀上端口407，校准阀408下端开口为校准阀下端口409，
反应液生成箱400上表面开有供液管下端口快插螺纹孔401及校准阀快插螺纹孔410，供液管403插入供液管下端口快插螺纹孔401，校准阀408插入校准阀快插螺纹孔410；
供液管上端口404连接液体模块300的供液管上端口快插螺纹孔301，校准阀上端口407通过校准阀中空螺钉406和校准阀中空螺钉O型圈405连接校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔331。
上述进气阀124、排气阀129、进液阀343、平液阀351和回液阀359均为座装式电磁阀，通过密封垫与光洁平面密封；
如图4所示，所述进气阀124底部开有进气阀入口125、进气阀出口126和进气阀通孔127，进气阀入口125和进气阀出口126上均设有进气阀密封垫128；
所述排气阀129底部开有排气阀入口130、排气阀出口131和排气阀通孔132，排气阀入口130和排气阀出口131上均设有排气阀密封垫133；
所述进液阀343下表面四个角开有进液阀通孔344，进液阀343下表面中部开有进液阀出口345和进液阀入口347，进液阀入口347外圈设有进液阀入口O型圈密封沟槽346，进液阀出口345和进液阀入口O型圈密封沟槽346外圈设有进液阀出口O型圈密封沟槽348，进液阀入口O型圈349和进液阀出口O型圈350分别置于进液阀入口O型圈密封沟槽346和进液阀出口O型圈密封沟槽348中；
所述平液阀351下表面四个角开有平液阀通孔352，平液阀351下表面中部开有平液阀出口353和平液阀入口355，平液阀入口355外圈设有平液阀入口O型圈密封沟槽354，平液阀出口353和平液阀入口O型圈密封沟槽354外圈设有平液阀出口O型圈密封沟槽356，平液阀入口O型圈357和平液阀出口O型圈358分别置于平液阀入口O型圈密封沟槽354和平液阀出口O型圈密封沟槽356中；
所述回液阀359下表面四个角开有回液阀通孔360，回液阀359下表面中部开有回液阀出口361和回液阀入口363，回液阀入口363外圈设有回液阀入口O型圈密封沟槽362，回液阀出口361和回液阀入口O型圈密封沟槽362外圈设有回液阀出口O型圈密封沟槽364，回液阀入口O型圈365和回液阀出口O型圈366分别置于回液阀入口O型圈密封沟槽362和回液阀出口O型圈密封沟槽364中。
差压传感器135前后两端分别设有差压传感器高压口136和差压传感器低压口137，差压传感器135侧表面设有差压传感器针脚138；
差压传感器高压口136穿过差压传感器O型圈134并压紧在差压传感器芯座114中形成密封，差压传感器低压口137与外界大气相通，差压传感器针脚138焊接在电路板139上，紧固螺钉通过电路板139两侧对称开有的电路板通孔140拧入电路板固定螺纹孔123中，对电路板139进行紧固。
量气管上端口中空螺钉202、量气管下端口中空螺钉205和平衡管下端口中空螺钉210的中心均开有中心孔；
量气管上端口201依次穿过量气管上端口中空螺钉202和量气管上端口中空螺钉O型圈203，将量气管上端口201置于量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台141上方5～10mm处，将量气管上端口中空螺钉202拧入量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔110中，压紧量气管上端口中空螺钉O型圈203在量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台141上形成密封，并对量气管上端口201进行紧固；
量气管下端口204依次穿过量气管下端口中空螺钉205和量气管下端口中空螺钉O型圈206，将量气管下端口204置于量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台372下方5～10mm处，将量气管下端口中空螺钉205拧入量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔314中，压紧量气管下端口中空螺钉O型圈206在量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台372上形成密封，并对量气管下端口204进行紧固；
平衡管下端口209依次穿过平衡管下端口中空螺钉210和平衡管下端口中空螺钉O型圈211，将平衡管下端口209置于平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台373下方5～10mm处，将平衡管下端口中空螺钉210拧入平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔323中，压紧平衡管下端口中空螺钉O型圈211在平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台373上形成密封，并对平衡管下端口209进行紧固。
如图1、图5所示，液位压强传感器367通过液位压强传感器紧固端板369固定在液位压强传感器芯座332中，液位压强传感器紧固端板369中心开有液位压强传感器紧固端板中心孔371，液位压强传感器紧固端板中心孔371向前凸出形成液位压强传感器紧固端板凸台368，液位压强传感器紧固端板369表面对称开有液位压强传感器紧固端板通孔370，液位压强传感器紧固端板凸台368前表面与液位压强传感器367后表面接触，液位压强传感器紧固端板凸台368侧面与液位压强传感器芯座332配合，紧固螺钉通过液位压强传感器紧固端板通孔370拧入液位压强传感器紧固端板固定螺纹孔336中，将液位压强传感器紧固端板369固定在液体模块300前侧表面，液位压强传感器367下端面设置液位压强传感器集线接口，液位压强传感器集线接口从液位压强传感器紧固端板中心孔371中穿出。
校准阀上端口407依次穿过校准阀中空螺钉406和校准阀中空螺钉O型圈405，将校准阀上端口407置于校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台374上方5～10mm处，将校准阀中空螺钉406拧入校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔331中，压紧校准阀中空螺钉O型圈405在校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台374上形成密封，并对校准阀上端口407进行紧固；
所述进气阀入口125与进气阀充气孔道出口104对准，进气阀出口126与待测气气腔充气孔道入口106对准，紧固螺钉通过进气阀通孔127拧入进气阀固定螺纹孔105，紧固螺钉拧紧后，进气阀124通过进气阀密封垫128与气体模块100形成密封；
排气阀入口130与排气阀进气孔道出口117对准，排气阀出口131与排气阀放气孔道入口119对准，紧固螺钉通过排气阀通孔132拧入排气阀固定螺纹孔118，紧固螺钉拧紧后，排气阀129通过排气阀密封垫133与气体模块100形成密封。
进液阀入口347与进液阀进液通道出口308对准，进液阀出口345与进液阀出液通道入口310对准，紧固螺钉通过进液阀通孔344拧入进液阀固定螺纹孔309，紧固螺钉拧紧后，进液阀343与液体模块300形成密封；
平液阀入口355与液体连通通道出口317对准，平液阀出口353与液位平衡通道入口319对准，紧固螺钉通过平液阀通孔352拧入平液阀固定螺纹孔318，紧固螺钉拧紧后，平液阀351与液体模块300形成密封；
回液阀入口363与回液阀进液通道出口326对准，回液阀出口361与回液阀出液通道入口328对准，紧固螺钉通过回液阀通孔360拧入回液阀固定螺纹孔327，紧固螺钉拧紧后，回液阀359与液体模块300形成密封。
气体模块100、液体模块300的材质为导热系数为0.14W/(m·K)～0.2W/(m·K)的有机玻璃。
该测氧仪中，供液泵进液口338穿过供液泵进液口密封O型圈339并压紧在供液泵进液口固定槽304中形成密封，供液泵出液口340穿过供液泵出液口密封O型圈341并压紧在供液泵出液口固定槽305中形成密封，紧固螺钉通过供液泵通孔342拧入外部固定螺纹孔中对供液泵337进行紧固。
待测气快插螺纹孔101与外部快插接头螺纹端连接，外部待测气软管接头与外部快插接头快插端连接。供液管上端口快插螺纹孔301与外部快插接头螺纹端连接，供液管上端口404与外部快插接头快插端连接。供液管下端口快插螺纹孔401与外部快插接头螺纹端连接，供液管下端口402与外部快插接头快插端连接；校准阀快插螺纹孔410与外部快插接头螺纹端连接，校准阀下端口409与外部快插接头快插端连接。
该测氧仪的测试方法，包括步骤如下：
S1：校准曲线：启动供液泵337，打开进液阀343、平液阀351及排气阀129，铜氨溶液从反应液生成箱400依次通过供液管下端口402、供液管403、供液管上端口404、供液管上端口快插螺纹孔301、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵进液口338、供液泵337、供液泵出液口340、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343和进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，量气管铜氨溶液腔313中液体分两个流向，一部分液体进入量气管200，另一部分液体依次通过液体连通通道316、平液阀入口355、平液阀351、平液阀出口353、液位平衡通道320进入平衡管铜氨溶液腔322，最终进入平衡管207，量气管200及平衡管207内液位缓慢上升至99～100mL，关闭供液泵337及进液阀343，打开回液阀359，人工手动控制校准阀408的开关，量气管200中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔313、液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329和校准阀408回到反应液生成箱400，平衡管207中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔322、液位平衡通道320、平液阀351、液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329和校准阀408回到反应液生成箱400，量气管200和平衡管207中液位同时下降，由于量气管200和平衡管207在变径处与直管段体积刻度值不同，因此，分区间段进行校准，在98.8～100.0mL区间段读取100.0mL、99.5mL、99.0mL、98.9mL和98.8mL刻度对应的液位压强，在90.0～98.8mL区间段读取96.6mL、94.4mL、92.2mL和90.0mL刻度对应的液位压强，在85.0～90.0mL区间段读取89.0mL、88.0mL、87.0mL和86.0mL刻度对应的液位压强，在5.0～85.0mL区间段读取85.0mL、65.0mL、45.0mL、25.0mL和5.0mL刻度对应的液位压强，在0～5mL区间段读取4mL、3mL、2mL、1mL和0mL刻度对应的液位压强，利用最小二乘法拟合得到刻度体积与液位压强对照曲线，关闭回液阀359、平液阀351，关闭排气阀129，完全打开校准阀408；
S2：置换空气：打开排气阀129，打开进液阀343，启动供液泵337，铜氨溶液从反应液生成箱400依次通过供液管下端口402、供液管403、供液管上端口404、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵进液口338、供液泵337、供液泵出液口340、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343、进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，再进入量气管200，量气管200内液面上升，量气管200内气体依次通过待测气气腔109、待测气气腔出口115、排气阀进气孔道116、排气阀进气孔道出口117、排气阀入口130、排气阀129、排气阀出口131、排气阀放气孔道入口119排到排气阀放气孔道120中，再通过气体模块放气孔道121、气体模块放气孔道出口122排到大气，当液位压强传感器367测得量气管200内液位升高至量气管上端口201下方5～10mm时，关闭供液泵337、进液阀343及排气阀129，打开进气阀124和回液阀359，在重力作用下，量气管200内铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔313、液体连通通道入口315、液体连通通道316、回液阀进液通道入口324进入回液阀进液通道325中，再通过回液阀进液通道出口326、回液阀359、回液阀出液通道入口328、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330和校准阀408回到反应液生成箱400中，由于液位下降，量气管200中压强减小，待测气快插螺纹孔101处与量气管200间产生压差，待测气体通过待测气快插螺纹孔101进入气体模块100，再依次通过待测气充气孔道102、进气阀充气孔道103、进气阀充气孔道出口104、进气阀124、待测气气腔充气孔道入口106、待测气气腔充气孔道107、待测气气腔入口108和待测气气腔109充入量气管200内，此时，量气管200内待测气增多、液位下降，当液位压强传感器367测得量气管200内液位降低至量气管200下端口上方5～10mm时，关闭进气阀124和回液阀359；
S3：重复置换：重复S2过程2次；
S4：量取样气：打开排气阀129、供液泵337、进液阀343和平液阀351，反应液生成箱400内铜氨溶液依次通过供液管下端口402、供液管403、供液管上端口404、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵337、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343、进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，量气管铜氨溶液腔313中液体分两个流向，一部分液体进入量气管200，另一部分液体依次通过液体连通通道316、平液阀入口355、平液阀351、平液阀出口353、液位平衡通道320进入平衡管铜氨溶液腔322，最终进入平衡管207，量气管200及平衡管207内液位缓慢上升，当液位压强传感器367测得量气管200内液位升高至量气管上端口201下方5～10mm时，关闭供液泵337、进液阀343和排气阀129，打开进气阀124和回液阀359，待测气从待测气快插螺纹孔101依次通过待测气充气孔道102、进气阀充气孔道103、进气阀充气孔道出口104、进气阀124、待测气气腔充气孔道入口106、待测气气腔充气孔道107进入待测气气腔109，再进入量气管200内，量气管200中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔313、液体连通通道316、回液阀进液通道入口324、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330和校准阀408回到反应液生成箱400，平衡管207中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔322、液位平衡通道320、平液阀351、液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330和校准阀408回到反应液生成箱400，量气管200和平衡管207中液面同时下降，当液位压强传感器367测得液位降低至量气管下端口204上方5～10mm时，关闭进气阀124，关闭回液阀359；
当差压传感器135测得值大于5Pa时，打开回液阀359，直至差压传感器135数值在-5～5Pa范围内，关闭回液阀359，当差压传感器135测得值小于-5Pa时，启动供液泵337，直至差压传感器135数值在-5～5Pa范围内，关闭供液泵337，记录此时液位压强值，根据刻度体积与液位压强对照曲线获得液位刻度体积，用量气管满量程减去液位刻度体积得到量取的样气体积；
S5：吸收氧气：打开供液泵337和回液阀359，铜氨溶液在气体体积校准与测量模块和液体测控与液路集成模块中循环，反应液生成箱400中铜氨溶液依次通过供液管403、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵337、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343、进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，量气管铜氨溶液腔313中液体分两个流向，一部分液体进入量气管200，另一部分液体依次通过液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330、校准阀408回到反应液生成箱400中完成循环，当量气管200内氧气与铜氨溶液反应后，量气管200内液面上升，量气管200内压强增大，量气管200与平衡管207通过液体连通通道316、平液阀351、液位平衡通道320连通，此时量气管200与平衡管207中存在压差，液体连通通道316中液体进入平液阀351、液位平衡通道320、平衡管铜氨溶液腔322进入平衡管207，平衡管207内液位上升；
差压传感器135实时监测量气管200内气压，当差压传感器135测得数值小于-5Pa时，调节供液泵337转速，加大进液流量，当差压传感器135数值大于5Pa时，调节供液泵337转速，减小进液流量，直至差压传感器135数值稳定在-5～5Pa区间，关闭供液泵337和回液阀359，记录此时液位压强值，根据刻度体积与液位压强对照曲线获得液位刻度体积，用量气管满量程减去液位刻度体积得到未吸收气体体积，S4中量取的样气体积减去未吸收气体体积得到已吸收氧气体积，已吸收氧气体积除以S4中量取的样气体积即为氧气体积百分比浓度；
S6：回流液体：打开回液阀359，量气管铜氨溶液腔313中液体进入液体连通通道316，平衡管铜氨溶液腔322中液体通过液位平衡通道320、平液阀351进入液体连通通道316，液体连通通道316中液体依次通过回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330、校准阀408回到反应液生成箱400中，关闭平液阀351、回液阀359和校准阀408。
上述量气管满量程为100mL。
下面结合具体试验过程予以说明。
在具体测试时，按如下步骤：
S1：校准曲线：启动供液泵337，打开进液阀343、平液阀351及排气阀129，铜氨溶液从反应液生成箱400依次通过供液管下端口402、供液管403、供液管上端口404、供液管上端口快插螺纹孔301、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵进液口338、供液泵337、供液泵出液口340、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343和进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，量气管铜氨溶液腔313中液体分两个流向，一部分液体依次通过液体连通通道316、平液阀入口355、平液阀351、平液阀出口353、液位平衡通道320进入平衡管铜氨溶液腔322，最终进入平衡管207，另一部分液体进入量气管200，量气管200及平衡管207内液位缓慢上升至99～100mL，关闭供液泵337及进液阀343，打开回液阀359，人工手动控制校准阀408的开关，量气管200中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔313、液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329和校准阀408回到反应液生成箱400，平衡管207中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔322、液位平衡通道320、平液阀351、液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329和校准阀408回到反应液生成箱400，量气管200和平衡管207中液位同时下降，由于量气管200和平衡管207在变径处与直管段体积刻度值不同，因此，分区间段进行校准，在98.8～100.0mL区间段读取100.0mL、99.5mL、99.0mL、98.9mL和98.8mL刻度对应的液位压强，在90.0～98.8mL区间段读取96.6mL、94.4mL、92.2mL和90.0mL刻度对应的液位压强，在85.0～90.0mL区间段读取89.0mL、88.0mL、87.0mL和86.0mL刻度对应的液位压强，在5.0～85.0mL区间段读取85.0mL、65.0mL、45.0mL、25.0mL和5.0mL刻度对应的液位压强，在0～5mL区间段读取4mL、3mL、2mL、1mL和0mL刻度对应的液位压强，利用最小二乘法拟合得到刻度体积与液位压强对照曲线，关闭回液阀359、平液阀351，关闭排气阀129，完全打开校准阀408；
S2：置换空气：打开排气阀129，打开进液阀343，启动供液泵337，铜氨溶液从反应液生成箱400依次通过供液管下端口402、供液管403、供液管上端口404、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵进液口338、供液泵337、供液泵出液口340、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343、进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，再进入量气管200，量气管200内液面上升，量气管200内气体依次通过待测气气腔109、待测气气腔出口115、排气阀进气孔道116、排气阀进气孔道出口117、排气阀入口130、排气阀129、排气阀出口131、排气阀放气孔道入口119排到排气阀放气孔道120中，再通过气体模块放气孔道121、气体模块放气孔道出口122排到大气，当液位压强传感器367测得量气管200内液位升高至量气管上端口201下方5～10mm时，关闭供液泵337、进液阀343及排气阀129，打开进气阀124和回液阀359，在重力作用下，量气管200内铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔313、液体连通通道入口315、液体连通通道316、回液阀进液通道入口324进入回液阀进液通道325中，再通过回液阀进液通道出口326、回液阀359、回液阀出液通道入口328、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330和校准阀408回到反应液生成箱400中，由于液位下降，量气管200中压强减小，待测气快插螺纹孔处与量气管200间产生压差，待测气体通过待测气快插螺纹孔101进入气体模块100，再依次通过待测气充气孔道102、进气阀充气孔道103、进气阀充气孔道出口104、进气阀124、待测气气腔充气孔道入口106、待测气气腔充气孔道107、待测气气腔入口108和待测气气腔109充入量气管200内，量气管200内待测气增多、液位下降，当液位压强传感器367测得量气管200内液位降低至量气管200下端口上方5～10mm时，关闭进气阀124和回液阀359；
S3：重复置换：重复S2过程2次；
S4：量取样气：打开排气阀129、供液泵337、进液阀343和平液阀351，反应液生成箱400内铜氨溶液依次通过供液管下端口402、供液管403、供液管上端口404、供液管上端口快插螺纹孔301、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵337、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343、进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，量气管铜氨溶液腔313中液体分两个流向，一部分液体进入量气管200，另一部分液体依次通过液体连通通道316、平液阀入口355、平液阀351、平液阀出口353、液位平衡通道320进入平衡管铜氨溶液腔322，最终进入平衡管207，量气管200及平衡管207内液位缓慢上升，当液位压强传感器367测得量气管200内液位升高至量气管上端口201下方5～10mm时，关闭供液泵337、进液阀343和排气阀129，打开进气阀124和回液阀359，待测气从待测气快插螺纹孔101依次通过待测气充气孔道102、进气阀充气孔道103、进气阀充气孔道出口104、进气阀124、待测气气腔充气孔道入口106、待测气气腔充气孔道107进入待测气气腔109，再进入量气管200内，量气管200中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔313、液体连通通道316、回液阀进液通道入口324、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330和校准阀408回到反应液生成箱400，平衡管207中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔322、液位平衡通道320、平液阀351、液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330和校准阀408回到反应液生成箱400，量气管200和平衡管207中液面同时下降，当液位压强传感器367测得液位降低至量气管下端口204上方5～10mm时，关闭进气阀124，关闭回液阀359；
当差压传感器135测得值大于5Pa时，打开回液阀359，直至差压传感器135数值在-5～5Pa范围内，关闭回液阀359，当差压传感器235测得值小于-5Pa时，启动供液泵337，直至差压传感器135数值在-5～5Pa范围内，关闭供液泵337，记录此时液位压强值Pls，根据刻度体积Vliq与液位压强Pliq对照曲线通过内插或外延插值获得液位刻度体积Vls，用量气管满量程(100mL)减去液位刻度体积Vls得到量取的样气体积Vgs，即：
Vgs＝100-Vls
S5：吸收氧气：打开供液泵337和回液阀359，铜氨溶液在气体体积校准与测量模块和液体测控与液路集成模块中循环，反应液生成箱400中铜氨溶液依次通过供液管403、供液管出液通道302、供液泵进液通道303、供液泵337、供液泵出液通道306、进液阀进液通道307、进液阀343、进液阀出液通道311进入量气管铜氨溶液腔313，量气管铜氨溶液腔313中液体分两个流向，一部分液体进入量气管200，另一部分液体依次通过液体连通通道316、回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330、校准阀408回到反应液生成箱400中完成循环，当量气管200内氧气与铜氨溶液反应后，量气管200内液面上升，量气管200内压强增大，量气管200与平衡管207通过液体连通通道316、平液阀351、液位平衡通道320连通，此时量气管200与平衡管207中存在压差，液体连通通道316中液体进入平液阀351、液位平衡通道320、平衡管铜氨溶液腔322进入平衡管207，平衡管207内液位上升；
差压传感器135实时监测量气管200内气压，当差压传感器135测得数值小于-5Pa时，调节供液泵337转速，加大进液流量，当差压传感器135数值大于5Pa时，调节供液泵337转速，减小进液流量，直至差压传感器135数值稳定在-5～5Pa区间，关闭供液泵337和回液阀359，记录此时液位压强值Plr，根据刻度体积Vliq与液位压强Pliq对照曲线通过内插或外延插值获得液位刻度体积Vlr，用量气管满量程(100mL)减去液位刻度体积Vlr得到未吸收气体体积Vgr，S4步骤量取的样气体积Vgs减去未吸收气体体积Vgr得到已吸收氧气体积Vgo，已吸收氧气体积Vgo除以S4步骤量取的样气体积Vgs即为氧气体积百分比浓度Vgo/Vgs×100％，即：
Figure BDA0003659448660000281
S6：回流液体：打开回液阀359，量气管铜氨溶液腔313中液体进入液体连通通道316，平衡管铜氨溶液腔322中液体通过液位平衡通道320、平液阀351进入液体连通通道316，液体连通通道316中液体依次通过回液阀进液通道325、回液阀359、回液阀出液通道329、校准阀出液通道330、校准阀408回到反应液生成箱400中，关闭平液阀351、回液阀359和校准阀408。
实施例1
在25℃时，测定量气管液位刻度体积Vliq与液位压强Pliq对照曲线，对应数据列表如表1所示。量取样气时，液位压强值Pls为270Pa；吸收氧气后，剩余气体对应液位压强值Plr为3782Pa。
表1量气管刻度体积与液位压强对照曲线数据列表(25℃)
Figure BDA0003659448660000291
(1)Pls为270Pa(外延)
根据表1可知，液位压强值Pls小于647Pa，需根据760Pa和647Pa数据进行外延插值，设液位压强270Pa对应液位刻度体积为Vls，则：
Figure BDA0003659448660000292
(2)Plr为3782Pa(内插)
根据表1可知，液位压强值Plr为3782Pa，介于3860Pa和3697Pa之间，需进行内部插值，设液位压强3782Pa对应液位刻度体积为Vlr，则：
Figure BDA0003659448660000293
(3)氧气体积百分比浓度
Figure BDA0003659448660000294
Figure BDA0003659448660000295
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，包括气体测控与气路集成模块、气体体积校准与测量模块、液体测控与液路集成模块和反应液补充模块，气体测控与气路集成模块、气体体积校准与测量模块、液体测控与液路集成模块、反应液补充模块自上而下依次连接安装；
其中，气体测控与气路集成模块包括气体模块、进气阀、排气阀、差压传感器及电路板，差压传感器安装在电路板上；
气体模块为L型，上表面低台阶表面开有电路板固定螺纹孔，用于固定安装电路板；上表面高台阶表面中部开有进气阀充气孔道出口、进气阀固定螺纹孔和待测气气腔充气孔道入口，进气阀通过进气阀固定螺纹孔固定在气体模块上，进气阀充气孔道出口垂直向下开有进气阀充气孔道；
气体模块左侧表面开有待测气快插螺纹孔，待测气快插螺纹孔向右水平开有待测气充气孔道，待测气充气孔道与进气阀充气孔道连通；
气体模块下表面开有量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔，量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔上方设有待测气气腔，待测气气腔与量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔连接处设有量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台；
待测气气腔充气孔道入口垂直向下开有待测气气腔充气孔道，待测气气腔充气孔道与待测气气腔贯通于待测气气腔入口；
气体模块高台阶正面向后水平开有差压传感器芯座，差压传感器芯座中设置差压传感器O型圈，差压传感器安装在差压传感器芯座中，差压传感器芯座与待测气气腔经差压传感器连通孔道连通，差压传感器连通孔道开口于待测气气腔处为差压传感器连通孔道入口，差压传感器连通孔道开口于差压传感器芯座处为差压传感器连通孔道出口；
气体模块右侧表面开有排气阀进气孔道出口、排气阀固定螺纹孔和排气阀放气孔道入口，排气阀通过排气阀固定螺纹孔固定在气体模块上，排气阀进气孔道出口向左水平开有排气阀进气孔道，排气阀进气孔道与待测气气腔贯通于待测气气腔出口，排气阀放气孔道入口向左水平开有排气阀放气孔道；
气体模块后侧表面开有气体模块放气孔道出口，气体模块放气孔道出口向前水平开有气体模块放气孔道，气体模块放气孔道与排气阀放气孔道连通；
气体体积校准与测量模块包括量气管和平衡管；
量气管上端开口为量气管上端口，量气管上端口通过量气管上端口中空螺钉和量气管上端口中空螺钉O型圈接至量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔；量气管下端开口为量气管下端口，量气管下端口通过量气管下端口中空螺钉和量气管下端口中空螺钉O型圈固定至液体模块的量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔；
平衡管上端开口为平衡管上端口，平衡管上端口连接外界大气；平衡管下端开口为平衡管下端口，平衡管下端口通过平衡管下端口中空螺钉和平衡管下端口中空螺钉O型圈固定至液体模块的平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔；
液体测控与液路集成模块包括液体模块、供液泵、进液阀、平液阀、回液阀、液位压强传感器及液位压强传感器紧固端板；
液体模块上表面左侧开有量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔，量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔下部开有量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔与量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔连接处设有量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台，量气管铜氨溶液腔向后水平至液体模块后侧表面贯穿开有进液阀出液通道，进液阀出液通道在液体模块后侧表面形成进液阀出液通道入口；
液体模块上表面右侧开有平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔，平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔下部设有平衡管铜氨溶液腔，平衡管铜氨溶液腔与平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔连接处设有平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台，平衡管铜氨溶液腔向右水平至液体模块右侧表面贯穿开有液位平衡通道，液位平衡通道与平衡管铜氨溶液腔交于平衡管铜氨溶液腔进液口，液位平衡通道在液体模块右侧面形成液位平衡通道入口；
液体模块前侧表面开有液位压强传感器紧固端板固定螺纹孔、液位压强传感器芯座、回液阀进液通道出口、回液阀固定螺纹孔及回液阀出液通道入口，回液阀固定螺纹孔固定回液阀，液位压强传感器安装在液位压强传感器芯座中，液位压强传感器芯座与量气管铜氨溶液腔经液位压强传感器连通通道连通，液位压强传感器连通通道与量气管铜氨溶液腔交于液位压强传感器连通通道入口，液位压强传感器连通通道与液位压强传感器芯座交于液位压强传感器连通通道出口，量气管铜氨溶液腔向右水平至液体模块右侧表面贯穿开有液体连通通道，液体连通通道在液体模块右侧表面形成液体连通通道出口，液体连通通道与量气管铜氨溶液腔连通与液体连通通道入口，
回液阀进液通道出口向后水平开有回液阀进液通道，回液阀进液通道与液体连通通道连通于回液阀进液通道入口，
回液阀出液通道入口向后水平开有回液阀出液通道；
液体模块左侧表面设有供液泵进液口固定槽及供液泵出液口固定槽，供液泵进液口固定槽向右水平开有供液泵进液通道，供液泵出液口固定槽向右水平开有供液泵出液通道，供液泵进液口固定槽连接供液泵进液口，供液泵出液口固定槽连接供液泵出液口，供液泵进液口及供液泵出液口设置在供液泵前侧表面，供液泵后侧表面对称开有供液泵通孔，供液泵进液口及供液泵出液口分别设置供液泵进液口密封O型圈和供液泵出液口密封O型圈；
液体模块后侧表面开有进液阀进液通道出口、进液阀固定螺纹孔及进液阀出液通道入口，进液阀进液通道出口向前水平开有进液阀进液通道，进液阀进液通道与供液泵出液通道连通，进液阀出液通道入口向前水平开有进液阀出液通道，进液阀出液通道末端为量气管铜氨溶液腔进液口，量气管铜氨溶液腔进液口连通量气管铜氨溶液腔；
液体模块下表面左侧开有供液管上端口快插螺纹孔，供液管上端口快插螺纹孔向上竖直开有供液管出液通道，供液管出液通道与供液泵进液通道连通，
液体模块下表面右侧开有校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔，校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔向上竖直开有校准阀出液通道，校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔与校准阀出液通道连接处设有校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台，校准阀出液通道与回液阀出液通道连通；
液体模块右侧开有液体连通通道出口、平液阀固定螺纹孔及液位平衡通道入口，平液阀固定螺纹孔连接平液阀；
反应液补充模块包括反应液生成箱、供液管和校准阀；供液管上端开口为供液管上端口，供液管下端开口为供液管下端口，校准阀上端开口为校准阀上端口，校准阀下端开口为校准阀下端口，
反应液生成箱上表面开有供液管下端口快插螺纹孔及校准阀快插螺纹孔，供液管插入供液管下端口快插螺纹孔，校准阀插入校准阀快插螺纹孔；
供液管上端口连接液体模块的供液管上端口快插螺纹孔，校准阀上端口通过校准阀中空螺钉和校准阀中空螺钉O型圈连接校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔；
所述进气阀、排气阀、进液阀、平液阀和回液阀均为座装式电磁阀；
液位压强传感器与差压传感器实时监测量气管内液位压强和气压，通过开关电磁阀控制气路与液路的通断，开关供液泵与回液阀控制液位升降；采用座装式电磁阀，与气体模块和液体模块进行集成，取消了橡皮管连接，减少了漏气点，避免了漏气漏液情况；对称放置结构相同的量气管和平衡管，液面相平时两管内产生表面张力相同；量气管和平衡管下端通过液体模块连通，平衡管上端与大气连通，通过差压传感器比较量气管内气压与外界气压以判断量气管与平衡管两液面是否相平。
2.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，所述进气阀、排气阀、进液阀、平液阀和回液阀均为座装式电磁阀，通过密封垫与光洁平面密封；
所述进气阀底部开有进气阀入口、进气阀出口和进气阀通孔，进气阀入口和进气阀出口上均设有进气阀密封垫；
所述排气阀底部开有排气阀入口、排气阀出口和排气阀通孔，排气阀入口和排气阀出口上均设有排气阀密封垫；
所述进液阀下表面四个角开有进液阀通孔，进液阀下表面中部开有进液阀出口和进液阀入口，进液阀入口外圈设有进液阀入口O型圈密封沟槽，进液阀出口和进液阀入口O型圈密封沟槽外圈设有进液阀出口O型圈密封沟槽，进液阀入口O型圈和进液阀出口O型圈分别置于进液阀入口O型圈密封沟槽和进液阀出口O型圈密封沟槽中；
所述平液阀下表面四个角开有平液阀通孔，平液阀下表面中部开有平液阀出口和平液阀入口，平液阀入口外圈设有平液阀入口O型圈密封沟槽，平液阀出口和平液阀入口O型圈密封沟槽外圈设有平液阀出口O型圈密封沟槽，平液阀入口O型圈和平液阀出口O型圈分别置于平液阀入口O型圈密封沟槽和平液阀出口O型圈密封沟槽中；
所述回液阀下表面四个角开有回液阀通孔，回液阀下表面中部开有回液阀出口和回液阀入口，回液阀入口外圈设有回液阀入口O型圈密封沟槽，回液阀出口和回液阀入口O型圈密封沟槽外圈设有回液阀出口O型圈密封沟槽，回液阀入口O型圈和回液阀出口O型圈分别置于回液阀入口O型圈密封沟槽和回液阀出口O型圈密封沟槽中。
3.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，所述差压传感器前后两端分别设有差压传感器高压口和差压传感器低压口，差压传感器侧表面设有差压传感器针脚；
差压传感器高压口穿过差压传感器O型圈并压紧在差压传感器芯座中形成密封，差压传感器低压口与外界大气相通，差压传感器针脚焊接在电路板上，紧固螺钉通过电路板两侧对称开有的电路板通孔拧入电路板固定螺纹孔中，对电路板进行紧固。
4.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，所述量气管上端口中空螺钉、量气管下端口中空螺钉和平衡管下端口中空螺钉的中心均开有中心孔；
量气管上端口依次穿过量气管上端口中空螺钉和量气管上端口中空螺钉O型圈，将量气管上端口置于量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台上方5～10mm处，将量气管上端口中空螺钉拧入量气管上端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧量气管上端口中空螺钉O型圈在量气管上端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对量气管上端口进行紧固；
量气管下端口依次穿过量气管下端口中空螺钉和量气管下端口中空螺钉O型圈，将量气管下端口置于量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台下方5～10mm处，将量气管下端口中空螺钉拧入量气管下端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧量气管下端口中空螺钉O型圈在量气管下端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对量气管下端口进行紧固；
平衡管下端口依次穿过平衡管下端口中空螺钉和平衡管下端口中空螺钉O型圈，将平衡管下端口置于平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台下方5～10mm处，将平衡管下端口中空螺钉拧入平衡管下端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧平衡管下端口中空螺钉O型圈在平衡管下端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对平衡管下端口进行紧固。
5.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，所述液位压强传感器通过液位压强传感器紧固端板固定在液位压强传感器芯座中，液位压强传感器紧固端板中心开有液位压强传感器紧固端板中心孔，液位压强传感器紧固端板中心孔向前凸出形成液位压强传感器紧固端板凸台，液位压强传感器紧固端板表面对称开有液位压强传感器紧固端板通孔，液位压强传感器紧固端板凸台前表面与液位压强传感器后表面接触，液位压强传感器紧固端板凸台侧面与液位压强传感器芯座配合，紧固螺钉通过液位压强传感器紧固端板通孔拧入液位压强传感器紧固端板固定螺纹孔中，将液位压强传感器紧固端板固定在液体模块前侧表面，液位压强传感器下端面设置液位压强传感器集线接口，液位压强传感器集线接口从液位压强传感器紧固端板中心孔中穿出。
6.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，所述校准阀上端口依次穿过校准阀中空螺钉和校准阀中空螺钉O型圈，将校准阀上端口置于校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台上方5～10mm处，将校准阀中空螺钉拧入校准阀上端口中空螺钉固定螺纹孔中，压紧校准阀中空螺钉O型圈在校准阀上端口中空螺钉O型圈放置平台上形成密封，并对校准阀上端口进行紧固；
所述进气阀入口与进气阀充气孔道出口对准，进气阀出口与待测气气腔充气孔道入口对准，紧固螺钉通过进气阀通孔拧入进气阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，进气阀通过进气阀密封垫与气体模块形成密封；
排气阀入口与排气阀进气孔道出口对准，排气阀出口与排气阀放气孔道入口对准，紧固螺钉通过排气阀通孔拧入排气阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，排气阀通过排气阀密封垫与气体模块形成密封。
7.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，所述进液阀入口与进液阀进液通道出口对准，进液阀出口与进液阀出液通道入口对准，紧固螺钉通过进液阀通孔拧入进液阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，进液阀与液体模块形成密封；
平液阀入口与液体连通通道出口对准，平液阀出口与液位平衡通道入口对准，紧固螺钉通过平液阀通孔拧入平液阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，平液阀与液体模块形成密封；
回液阀入口与回液阀进液通道出口对准，回液阀出口与回液阀出液通道入口对准，紧固螺钉通过回液阀通孔拧入回液阀固定螺纹孔，紧固螺钉拧紧后，回液阀与液体模块形成密封。
8.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪，其特征在于，所述气体模块、液体模块的材质为导热系数为0.14W/(m·K)～0.2W/(m·K)的有机玻璃。
9.根据权利要求1所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪的测试方法，其特征在于，包括步骤如下：
S1：校准曲线：启动供液泵，打开进液阀、平液阀及排气阀，铜氨溶液从反应液生成箱依次通过供液管下端口、供液管、供液管上端口、供液管上端口快插螺纹孔、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵进液口、供液泵、供液泵出液口、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀和进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔中液体分两个流向，一部分液体进入量气管，另一部分液体依次通过液体连通通道、平液阀入口、平液阀、平液阀出口、液位平衡通道进入平衡管铜氨溶液腔，最终进入平衡管，量气管及平衡管内液位缓慢上升至99～100mL，关闭供液泵及进液阀，打开回液阀，人工手动控制校准阀的开关，量气管中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔、液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，平衡管中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔、液位平衡通道、平液阀、液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，量气管和平衡管中液位同时下降，由于量气管和平衡管在变径处与直管段体积刻度值不同，因此，分区间段进行校准，在98.8～100.0mL区间段读取100.0mL、99.5mL、99.0mL、98.9mL和98.8mL刻度对应的液位压强，在90.0～98.8mL区间段读取96.6mL、94.4mL、92.2mL和90.0mL刻度对应的液位压强，在85.0～90.0mL区间段读取89.0mL、88.0mL、87.0mL和86.0mL刻度对应的液位压强，在5.0～85.0mL区间段读取85.0mL、65.0mL、45.0mL、25.0mL和5.0mL刻度对应的液位压强，在0～5mL区间段读取4mL、3mL、2mL、1mL和0mL刻度对应的液位压强，利用最小二乘法拟合得到刻度体积与液位压强对照曲线，关闭回液阀、平液阀，关闭排气阀，完全打开校准阀；
S2：置换空气：打开排气阀，打开进液阀，启动供液泵，铜氨溶液从反应液生成箱依次通过供液管下端口、供液管、供液管上端口、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵进液口、供液泵、供液泵出液口、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀、进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，再进入量气管，量气管内液面上升，量气管内气体依次通过待测气气腔、待测气气腔出口、排气阀进气孔道、排气阀进气孔道出口、排气阀入口、排气阀、排气阀出口、排气阀放气孔道入口排到排气阀放气孔道中，再通过气体模块放气孔道、气体模块放气孔道出口排到大气，当液位压强传感器测得量气管内液位升高至量气管上端口下方5～10mm时，关闭供液泵、进液阀及排气阀，打开进气阀和回液阀，在重力作用下，量气管内铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔、液体连通通道入口、液体连通通道、回液阀进液通道入口进入回液阀进液通道中，再通过回液阀进液通道出口、回液阀、回液阀出液通道入口、回液阀出液通道、校准阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱中，由于液位下降，量气管中压强减小，待测气快插螺纹孔处与量气管间产生压差，待测气体通过待测气快插螺纹孔进入气体模块，再依次通过待测气充气孔道、进气阀充气孔道、进气阀充气孔道出口、进气阀、待测气气腔充气孔道入口、待测气气腔充气孔道、待测气气腔入口和待测气气腔充入量气管内，此时，量气管内待测气增多、液位下降，当液位压强传感器测得量气管内液位降低至量气管下端口上方5～10mm时，关闭进气阀和回液阀；
S3：重复置换：重复S2过程2次；
S4：量取样气：打开排气阀、供液泵、进液阀和平液阀，反应液生成箱内铜氨溶液依次通过供液管下端口、供液管、供液管上端口、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀、进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔中液体分两个流向，一部分液体依次通过液体连通通道、平液阀入口、平液阀、平液阀出口、液位平衡通道进入平衡管铜氨溶液腔，最终进入平衡管，另一部分液体进入量气管，量气管及平衡管内液位缓慢上升，当液位压强传感器测得量气管内液位升高至量气管上端口下方5～10mm时，关闭供液泵、进液阀和排气阀，打开进气阀和回液阀，待测气从待测气快插螺纹孔依次通过待测气充气孔道、进气阀充气孔道、进气阀充气孔道出口、进气阀、待测气气腔充气孔道入口、待测气气腔充气孔道进入待测气气腔，再进入量气管内，量气管中铜氨溶液依次通过量气管铜氨溶液腔、液体连通通道、回液阀进液通道入口、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，平衡管中铜氨溶液依次通过平衡管铜氨溶液腔、液位平衡通道、平液阀、液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道和校准阀回到反应液生成箱，量气管和平衡管中液面同时下降，当液位压强传感器测得液位降低至量气管下端口上方5～10mm时，关闭进气阀，关闭回液阀；
当差压传感器测得值大于5Pa时，打开回液阀，直至差压传感器数值在-5～5Pa范围内，关闭回液阀，当差压传感器测得值小于-5Pa时，启动供液泵，直至差压传感器数值在-5～5Pa范围内，关闭供液泵，记录此时液位压强值，根据刻度体积与液位压强对照曲线获得液位刻度体积，用量气管满量程减去液位刻度体积得到量取的样气体积；
S5：吸收氧气：打开供液泵和回液阀，铜氨溶液在气体体积校准与测量模块和液体测控与液路集成模块中循环，反应液生成箱中铜氨溶液依次通过供液管、供液管出液通道、供液泵进液通道、供液泵、供液泵出液通道、进液阀进液通道、进液阀、进液阀出液通道进入量气管铜氨溶液腔，量气管铜氨溶液腔中液体分两个流向，一部分液体进入量气管，另一部分液体依次通过液体连通通道、回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道、校准阀回到反应液生成箱中完成循环，当量气管内氧气与铜氨溶液反应后，量气管内液面上升，量气管内压强增大，量气管与平衡管通过液体连通通道、平液阀、液位平衡通道连通，此时量气管与平衡管中存在压差，平衡管液面与量气管液面相平，液体连通通道中液体进入平液阀、液位平衡通道、平衡管铜氨溶液腔进入平衡管，平衡管内液面上升；
差压传感器实时监测量气管内气压，当差压传感器测得数值小于-5Pa时，调节供液泵转速，加大进液流量，当差压传感器数值大于5Pa时，调节供液泵转速，减小进液流量，直至差压传感器数值稳定在-5～5Pa区间，关闭供液泵和回液阀，记录此时液位压强值，根据刻度体积与液位压强对照曲线获得液位刻度体积，用量气管满量程减去液位刻度体积得到未吸收气体体积，S4中量取的样气体积减去未吸收气体体积得到已吸收氧气体积，已吸收氧气体积除以S4中量取的样气体积即为氧气体积百分比浓度；
S6：回流液体：打开回液阀，量气管铜氨溶液腔中液体进入液体连通通道，平衡管铜氨溶液腔中液体通过液位平衡通道、平液阀进入液体连通通道，液体连通通道中液体依次通过回液阀进液通道、回液阀、回液阀出液通道、校准阀出液通道、校准阀回到反应液生成箱中，关闭平液阀、回液阀和校准阀。
10.根据权利要求9所述的基于集成气液流道模块的自动铜氨溶液测氧仪的测试方法，其特征在于，所述量气管满量程为100mL。
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