CN116148317A - 电导率测量系统及电导率测量方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电导率测量系统及电导率测量方法,包括反应罐、真空装置、电导率测量装置、压力控制装置和温度控制装置,反应罐用于容纳流体;反应罐中的活塞片将反应罐的腔体分隔为压力腔和调节腔,流体位于压力腔内;通过设置与调节腔连通的压力控制装置,可以驱动活塞片沿调节腔至压力腔的方向上往复移动,调整压力腔内的压力;通过设置可以对压力腔进行抽真空的真空装置,排除反应罐内的空气杂质,以对流体进行测量;通过设置与反应罐连接的温度控制装置,可以控制反应罐的温度;通过设置电导率测量装置,可以调整活塞片来调整调节腔的压力,进而改变压力腔的压力,以实现对发生压力变化的流体进行电导率的测量。
Description
技术领域
本申请涉及电导率测量技术领域,尤其涉及一种电导率测量系统及电导率测量方法。
背景技术
电导率参数被广泛应用于医药、环保、化工、石油、生物、机械等多个行业及领域,是一个较为常见的基本参数。流体包括液体、气体以及超临界体三种状态,其中,超临界体是指是高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态。
相关技术中,电导率的测量大多在常温、常压下进行,如生活/工业用水质检测、中央空调的冷却水检测、医疗过程中的血质检测、石油开发水驱油过程中的含水饱和度检测等。
但是,上述电导率的测量装置无法应用于超临界体的电导率测量,不具备对发生压力变化的流体的电导率测量能力。
发明内容
为了解决背景技术中提到的至少一个问题,本申请提供一种电导率测量系统及电导率测量方法,旨在解决同时为多个柱塞泵进行补油的多级内啮合泵结构复杂,加工精度要求高,通用性较差的技术问题。
为了实现上述目的,第一方面,本申请提供了一种电导率测量系统,包括反应罐、真空装置、电导率测量装置、压力控制装置和温度控制装置,所述反应罐内设置有活塞片,所述活塞片将所述反应罐的腔体分隔为压力腔和调节腔;
所述压力腔用于容纳流体,所述流体的状态为气体、液体、超临界体中的一者或多者的混合状态;
所述真空装置、所述电导率测量装置、所述压力控制装置和所述温度控制装置均与所述压力腔连接,所述温度控制装置用于控制所述压力腔的温度,所述电导率测量装置用于测量所述流体的电导率,所述真空装置用于对所述压力腔进行抽真空;
所述压力控制装置通过管路与所述调节腔连通,用于驱动所述活塞片沿所述调节腔至所述压力腔的方向上往复移动,以调整所述压力腔内的压力。
在上述的电导率测量系统,可选的是,所述反应罐承受压力的范围为0-50MPa。
在上述的电导率测量系统,可选的是,还包括压力监测装置,所述压力监测装置包括压力传感器以及压力显示仪,所述压力显示仪与所述压力传感器电连接,且所述压力传感器通过管路与所述压力腔连通。
在上述的电导率测量系统,可选的是,所述反应罐包括罐体以及可视窗,所述罐体上开设有沿贯穿所述罐体的罐壁的贯穿孔,所述可视窗设置于所述贯穿孔处,所述可视窗的制备材料包括蓝宝石玻璃。
在上述的电导率测量系统,可选的是,还包括连接组件,所述电导率测量装置通过导线连接所述压力腔,所述连接组件套设在所述导线上,且固定连接于所述反应罐上。
在上述的电导率测量系统,可选的是,所述连接组件的数量为至少两个,所述连接组件均位于所述反应罐靠近所述压力腔的外表面上,且至少两个所述连接组件绕所述反应罐的中心线呈轴对称。
在上述的电导率测量系统,可选的是,所述连接组件包括两个螺接件以及位于两个所述螺接件之间的密封件,所述螺接件靠近所述密封件的一侧开设有通孔,所述密封件位于两个所述通孔内,两个所述螺接件螺纹连接。
在上述的电导率测量系统,可选的是,所述密封件包括两个内穿部以及位于两个所述内穿部之间的垫圈;
所述内穿部包括相互连接的内穿段以及抵接段,两个所述内穿段分别位于两个所述通孔内,两个所述抵接段均位于所述通孔外,且分别与所述螺接件抵接,所述垫圈分别抵接两个所述内穿部的所述抵接段;
所述抵接段的外径、所述垫圈的外径以及所述螺接件靠近所述密封件的一端的轴向尺寸均相同。
在上述的电导率测量系统,可选的是,还包括流体装置,所述流体装置与所述压力腔连通,所述流体装置被配置为向所述压力腔内通入流体,所述真空装置被配置在所述流体装置通入流体前将对所述压力腔进行抽真空。
第二方面,本申请还提供了一种电导率测量方法,用于电导率测量系统,包括:
调整反应罐的温度至预设温度,调整活塞片,以使所述调节腔的容积最小,并对所述压力腔抽真空;
向所述压力腔内通入预设容量的流体;
获取所述压力腔内的压力,并记为预设压力;
获取所述流体的电导率,并记为初始电导率;
调节所述活塞片以调节所述压力腔内的压力,并获取流体在对应不同所述压力腔的压力下的电导率。
本申请提供的电导率测量系统及电导率测量方法,通过设置反应罐,反应罐可以容纳待测量的流体,流体的状态可以为气体、液体、超临界体中的一者或多者的混合状态,可以实现对各种状态的流体的电导率测量;在反应罐中设置有活塞片,活塞片将反应罐的腔体分隔为压力腔和调节腔,流体可以位于反应罐的压力腔内;通过设置压力控制装置,压力控制装置与反应罐的调节腔连通,用于驱动活塞片沿调节腔至压力腔的方向上往复移动,以调整压力腔内的压力;通过设置真空装置,真空装置可以对压力腔进行抽真空,排除反应罐内的空气杂质,便于对流体进行测量;通过设置温度控制装置,温度控制装置与反应罐连接,用于控制反应罐的温度;通过设置电导率测量装置,可以在保持温度不变的时候,通过调整活塞片来调整调节腔的压力,进而改变压力腔的压力,以实现对发生压力变化的流体进行电导率的测量。
本申请的构造以及它的其他申请目的及有益效果会通过结合附图而优选实施条例的描述而更加明显易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施条例或现有技术中的技术方案,下面将对实施条例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的电导率测量系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的电导率测量系统的反应罐的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的电导率测量系统的连接组件的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的电导率测量系统测量的第一种流体得到的关于电导率与压力的变化示意图;
图5为本申请实施例提供的电导率测量系统测量的第一种流体得到的关于电导率与压力的变化示意图;
图6为本申请实施例提供的电导率测量系统测量的第一种流体得到的关于电导率与压力的变化示意图;
图7为本申请实施例提供的电导率测量方法的一种流程示意图;
图8为本申请实施例提供的电导率测量方法的另一种流程示意图。
附图标记说明:
100-电导率测量系统;
110-反应罐;
120-真空装置;
130-温度控制装置;
140-电导率测量装置;
150-压力控制装置;
111-活塞片;
112-压力腔;
113-调节腔;
131-温度控制仪;
132-温度变化件;
151-第一驱动泵;
160-压力监测装置;
161-压力传感器;
162-压力显示仪;
114-罐体;
115-可视窗;
116-安装板;
170-连接组件;
171-螺接件;
172-密封件;
1721-内穿部;
1722-垫圈;
17211-内穿段;
17212-抵接段;
1711-公螺接件;
1712-母螺接件;
17111-公螺纹段;
17112-公固定段;
17121-母螺纹段;
17122-母固定段;
180-流体装置;
181-第二驱动泵;
182-流体容器。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
相关技术中,电导率测量对象仅为液体,且对其进行测量电导率的过程大多在常温、常压下进行,如生活/工业用水质检测、中央空调的冷却水检测、医疗过程中的血质检测、石油开发水驱油过程中的含水饱和度检测等,无法针对处于高温高压状态下的液体以及气体的电导率进行分析检测,但大多数情况下液体在高温高压下的电导率与其在常温常压状态下会存在较大的差异,即无法适配于包括超临界体以及气体的流体电导率检测。
基于上述的技术问题,本申请提供了一种电导率测量系统及电导率测量方法,包括反应罐、真空装置、电导率测量装置、压力控制装置和温度控制装置,通过设置反应罐,反应罐可以容纳待测量的流体,流体的状态可以为气体、液体、超临界体中的一者或多者的混合状态,可以实现对各种状态的流体的电导率测量;在反应罐中设置有活塞片,活塞片将反应罐的腔体分隔为压力腔和调节腔,流体可以位于反应罐的压力腔内;通过设置压力控制装置,压力控制装置与反应罐的调节腔连通,用于驱动活塞片沿调节腔至压力腔的方向上往复移动,以调整压力腔内的压力;通过设置真空装置,真空装置可以对压力腔进行抽真空,并排除反应罐内的空气杂质干扰,便于对流体进行测量;通过设置温度控制装置,温度控制装置与反应罐连接,用于控制反应罐的温度;通过设置电导率测量装置,可以在保持温度不变的时候,通过调整活塞片来调整调节腔的压力,进而改变压力腔的压力,以实现对发生压力变化的流体进行电导率的测量。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请的优选实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施条例进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的电导率测量系统的结构示意图;图2为本申请实施例提供的电导率测量系统的反应罐的结构示意图;图3为本申请实施例提供的电导率测量系统的连接组件的结构示意图;图4为本申请实施例提供的电导率测量系统测量的第一种流体得到的关于电导率与压力的变化示意图;图5为本申请实施例提供的电导率测量系统测量的第一种流体得到的关于电导率与压力的变化示意图;图6为本申请实施例提供的电导率测量系统测量的第一种流体得到的关于电导率与压力的变化示意图。
参照附图1所示,本申请提供的电导率测量系统100包括反应罐110、真空装置120、温度控制装置130、电导率测量装置140和压力控制装置150。
参照附图2所示,反应罐110具有腔体,腔体内设置有活塞片111,活塞片111将反应罐110的腔体分隔为压力腔112和调节腔113。
可以理解的是,反应罐110的形状可以为长方体,可以为圆柱体,还可以为三角体等,本申请实施例对反应罐110的形状并不加以限定,也不局限于上述示例。
以下以反应罐110的形状为圆柱体为例进行说明。
可以理解的是,压力腔112和调节腔113分别位于反应罐110的腔体两端,具体地,压力腔112和调节腔113可以分别位于反应罐110的腔体上下两端,也可以分别位于反应罐110的腔体左右两端,本申请实施例对压力腔112以及调节腔113的具体位置并不加以限定,也不局限于上述示例。
以下以压力腔112和调节腔113分别位于反应罐110的上下两端,且压力腔112位于调节腔113的上方为例进行说明。
需要说明的是,活塞片111与反应罐110之间可以设置有垫圈,可以避免流体从压力腔112泄漏至调节腔113。
压力腔112可以用于容纳流体,流体的状态可以为气体、液体、超临界体中的一者或多者的混合状态,示例性的,流体可以为气体,可以为液体,可以为超临界体,还可以为气体和液体的混合状态,还可以为液体和超临界体的混合状态,还可以为气体和超临界体的混合状态,当然还可以为气体、液体以及超临界体的混合状态。
本申请实施例对流体的具体状态并不加以限定,也不局限于上述示例。
参照附图1及附图2所示,具体地,真空装置120与反应罐110的与压力腔112连通,用于对压力腔112进行抽真空,具体地,在向压力腔112通入待测量的流体前对压力腔112进行抽真空,并排除反应罐110内的空气杂质干扰,便于对流体进行测量,也便于记录压力变化情况,以得到流体的电导率随压力变化的情况。
可以理解的是,反应罐110可以具有阀门117,真空装置120通过管路与阀门117连通,进而与反应罐110的压力腔112连通。阀门117可以控制管路的开启与关闭,进而当真空装置120未工作时,压力腔112与真空装置120之间呈密封状态。
具体地,温度控制装置130与反应罐110连通,用于控制压力腔112的温度,可以维持温度不变,以保证电导率仅由压力影响。温度控制装置130可以包括温度控制仪131和温度变化件132,温度变化件132可以贴合反应罐110,进一步地,温度变化件132可以贴合反应罐110的罐壁的外壁面,温度变化件132与温度控制仪131电连接,温度控制仪131可以通过控制温度变化件132的温度,来控制反应罐110的温度,进而控制压力腔112的温度。
可以理解的是,温度控制装置130也可以控制温度变化,并控制压力腔112的压力,以实现电导率与温度的关系。
具体地,电导率测量装置140与压力腔112连通,用于测量流体的电导率,进一步地,可以测量电导率随压力发生的变化情况。
具体地,压力控制装置150与反应罐110的调节腔113连通,压力控制装置150通过管路与调节腔113连通,用于驱动活塞片111沿调节腔113至压力腔112的方向上往复移动,以调整压力腔112内的压力。
可以理解的是,反应罐110的腔体为密封的腔体,即反应罐110内的压力一定,且与体积呈正相关,并且,腔体由活塞片111分隔为了压力腔112和调节腔113,即若增加调节腔113的体积,相当于减小压力腔112的体积,使得压力腔112内的压力减小;若减小调节腔113的体积,相当于增加压力腔112的体积,使得压力腔112内的压力增加。通过上述压力控制装置150,以调整压力腔112内的压力,以实现对发生压力变化的流体进行电导率的测量。
进一步地,压力控制装置150可以包括第一驱动泵151,第一驱动泵151可以通过管路与调节腔113连通,第一驱动泵151可以向调节腔113内通入气体或液体,以改变调节腔113的体积,进而改变压力腔112的体积,实现压力腔112的压力变化。
可以理解的是,第一驱动泵151可以为自动驱替泵,可以较好地控制通入调节腔113内的气体或液体的速率以及流量,便于控制;进一步地,第一驱动泵151可以为双缸自动驱替泵,可以驱动较大的压力,以及具有较大的流量。示例性的,第一驱动泵151可驱动的压力范围为0-75MPa,第一驱动泵151可控制的流量范围为0-50mL/min。
需要注意的是,第一驱动泵151可以通过管路与反应罐110的其他阀门117连通,阀门117用于连接反应罐110的调节腔113以及压力控制装置150的第一驱动泵151,阀门117与第一驱动泵151之间通过管路连通,阀门117可以控制管路的开启与关闭,进而当第一驱动泵151未工作时,调节腔113与第一驱动泵151之间呈密封状态。
本申请实施例提供的电导率测量系统100,通过设置反应罐110,反应罐110可以容纳待测量的流体,流体的状态可以为气体、液体、超临界体中的一者或多者的混合状态,可以实现对各种状态的流体的电导率测量;在反应罐110中设置有活塞片111,活塞片111将反应罐110的腔体分隔为压力腔112和调节腔113,流体可以位于反应罐110的压力腔112内;通过设置压力控制装置150,压力控制装置150与反应罐110的调节腔113连通,用于驱动活塞片111沿调节腔113至压力腔112的方向上往复移动,以调整压力腔112内的压力;通过设置真空装置120,真空装置120可以对压力腔112进行抽真空,以保证反应罐110内的腔体的初始压力相同,便于对流体进行测量;通过设置温度控制装置130,温度控制装置130与反应罐110连接,用于控制反应罐110的温度;通过设置电导率测量装置140,可以在保持温度不变的情况,通过调整活塞片111来调整调节腔113的压力,进而改变压力腔112的压力,以实现对发生压力变化的流体进行电导率的测量。
作为一种可选的实施方式,反应罐110承受压力的范围为0-50MPa。通过设置可承受较大压力的反应罐110,即可承受压力腔112内的压力较大,可以提升电导率测量系统100的可测量范围,提高电导率测量系统100的通用性。
可以理解的是,反应罐110的制备材料可以为金属,示例性的,反应罐110的制备材料可以为316不锈钢。本申请实施例对反应罐110的制备材料并不加以限定,也不局限于上述示例。
作为一种可选的实施方式,还包括压力监测装置160,压力监测装置160包括压力传感器161以及压力显示仪162,压力显示仪162与压力传感器161电连接,且压力传感器161通过管路与压力腔112连通。
具体地,压力传感器161可以获得压力腔112内的压力,并将压力在压力显示仪162上显示,用户可以根据压力显示仪162获知当前压力腔112内的压力值。
进一步地,压力显示仪162还可以记录压力腔112内的压力变化,示例性的,压力显示仪162可以获知任意时间的压力腔112内的压力,并以图表的形式表示出来,例如,压力显示仪162可以将压力腔112内的压力通过变化曲线图表示出来,还可以通过柱状图表示出来。本申请实施例对压力显示仪162显示压力的具体形式并不加以限定,也不局限于上述示例。
作为一种可选的实施方式,反应罐110包括罐体114以及可视窗115,罐体114上开设有沿贯穿罐体114的罐壁的贯穿孔,可视窗115设置于贯穿孔处,可视窗115的制备材料包括蓝宝石玻璃。
具体地,贯穿孔连通反应罐110的腔体与贯穿孔可以仅设置在压力腔112对应的罐体114的罐壁上,此时,可视窗115对应压力腔112,可以通过可视窗115观察流体在压力腔112中的具体位置,以便于用户控制加入的流体流量;贯穿孔也可以设置在活塞片111对应的罐体114的罐壁上,此时,可视窗115对应活塞片111的活动区域,可以通过可视窗115观察活塞片111在反应罐110中的具体位置,以便于用户观察压力腔112与调节腔113的体积比例,便于调节活塞片111的移动距离;贯穿孔还可以连通压力腔112以及调节腔113,此时,可视窗115对应罐体114,通过可视窗115既可以观察流体在压力腔112中的具体位置,也可以观察活塞片111在反应罐110中的具体位置。本申请实施例对贯穿孔的具体位置并不加以限定,也不局限于上述示例。
可以理解的是,由于反应罐110内压力发生变化,对应地,可视窗115的制备材料为耐压材料,进一步地,为了便于观察,可视窗115的制备材料应该为透明材料,示例性的,可视窗115的制备材料为蓝宝石玻璃,本申请实施例对可视窗115的制备材料并不加以限定,也不局限于上述示例。
需要注意的是,可视窗115可以通过安装板116安装在贯穿孔处,具体地,安装板116通过螺栓将可视窗115固定在罐壁上,以提升可视窗115的结构稳定性,避免流体在可视窗115处泄漏,保证可视窗115在测量过程中保持正常工作。
作为一种可选的实施方式,参照附图1-附图3所示,还包括连接组件170,电导率测量装置140通过导线连接压力腔112,连接组件170套设在导线上,且固定连接于反应罐110上。电导率测量装置140的导线通过连接组件170与压力腔112连通,可以提升电导率测量的稳定性。
作为一种可选的实施方式,连接组件170的数量为至少两个,连接组件170均位于反应罐110靠近压力腔112的外表面上,且至少两个连接组件170绕反应罐110的中心线呈轴对称。
可以理解的是,导线通过连接组件170与压力腔112连通,连接组件170均位于反应罐110靠近压力腔112的外表面上,可以减少导线的长度。
具体地,连接组件170的数量为至少两个,示例性的,连接组件170的数量可以为两个、三个、四个、五个等。可以理解的是,电导率测量装置140具有至少两根导线同时与压力腔112连通,以形成完整的测量回路,对应地,连接组件170的数量可以与导线的数量相同,即连接组件170的数量可以为两个、四个、六个等,即连接组件170的数量为偶数个。
本申请实施例对连接组件170的数量并不加以限定,也不局限于上述示例。
以下以连接组件170的数量为四个为例进行说明。
具体地,四个连接组件170绕反应罐110的中心线呈轴对称,反应罐110的中心线的延伸方向与活塞片111的方向相同,即反应罐110的中心线沿调节腔113至压力腔112的方向延伸。
可以理解的是,由于一个完整的测量回路需要至少两根导线,因此,为了减少导线的数量,电导率测量装置140的每两根导线组成为一个测量回路,为了保证两根导线的电阻相同,组成为一个测量回路的两根导线与反应罐110的中心线之间的距离相同,即组成为一个测量回路的两根导线可以绕反应罐110的中心线呈轴对称。
进一步地,为了提升电导率测量的稳定性,四个连接组件170可以组成为两个测量回路,可以理解的是,两个测量回路之间的连接组件170与反应罐110的中心线之间的距离可以不同,即两个测量回路的电阻不同,可以通过将电导率测量装置140连通不同的测量回路来检验电导率测量的稳定性与准确性。
可以理解的是,连接组件170设置为四个,并形成两个测量回路仅为本申请实施例的举例,可以根据实际情况调整,在此不做赘述。
作为一种可选的实施方式,参照附图3所示,连接组件170包括两个螺接件171以及位于两个螺接件171之间的密封件172,螺接件171靠近密封件172的一侧开设有通孔,密封件172位于两个通孔内,两个螺接件171螺纹连接。
具体地,螺接件171以及密封件172均可以套设于导线上,以使得导线可以依次经过其中一个螺接件171、密封件172以及另一个螺接件171后进入反应罐110的压力腔112。两个螺接件171靠近密封件172的一侧均开设有通孔,密封件172可以位于两个通孔内,以避免两个螺接件171直接与导线连接,造成短路。
可以理解的是,其中一个螺接件171固定在反应罐110靠近压力腔112的外表面上,且连通压力腔112,并与另一个螺接件171螺纹连接,以使导线可以经连接组件170进入压力腔112。
作为一种可选的实施方式,参照附图3所示,密封件172包括两个内穿部1721以及位于两个内穿部1721之间的垫圈1722;内穿部1721包括相互连接的内穿段17211以及抵接段17212,两个内穿段17211分别位于两个通孔内,两个抵接段17212均位于通孔外,且分别与螺接件171抵接,垫圈1722分别抵接两个内穿部1721的抵接段17212,以提升内穿部1721的密封性能。
可以理解的是,抵接段17212可以与内穿段17211为一体成型的结构,即内穿部1721为一体成型的结构,可以提升内穿部1721的结构稳定性。
需要注意的是,为了避免导线与螺接件171抵接,内穿部1721的制备材料可以为绝缘材料,示例性的,内穿部1721的制备材料可以为聚醚醚酮,还可以为塑料,等,本申请实施例对内穿部1721的制备材料并不加以限定,也不局限于上述示例。
进一步地,抵接段17212的外径、垫圈1722的外径以及螺接件171靠近密封件172的一端的轴向尺寸均相同,即密封部以及两个螺接件171之间为密封状态,可以提升连接组件170的密封性能。
作为一种可选的实施方式,参照附图3所示,两个螺接件171分别为公螺接件1711以及母螺接件1712,公螺接件1711可以包括公螺纹段17111以及公固定段17112,母螺接件1712可以包括母螺纹段17121以及母固定段17122,公螺纹段17111可以与母螺纹段17121螺纹连接,示例性的,公螺纹段17111为外螺纹段,母螺纹段17121为内螺纹段;或者,公螺纹段17111为内螺纹段,母螺纹段17121为公螺纹段17111。本申请实施例对公螺纹段17111以及母螺纹段17121的具体螺纹形式并不加以限定,也不局限于上述示例。
以下以公螺纹段17111为外螺纹段,母螺纹段17121为内螺纹段为例进行说明。
可以理解的是,公螺纹段17111、公固定段17112、母螺纹段17121以及母固定段17122均具有通孔,且母螺纹段17121的通孔内壁上设置有内螺纹,导线可以穿设通孔进入压力腔112中。
具体地,靠近公螺接件1711的内穿部1721的内穿段17211可以位于公螺纹段17111以及公固定段17112的通孔内,抵接段17212位于公螺接件1711外;靠近母螺接件1712的内穿段17211可以位于母螺纹段17121的母固定段17122内,抵接段17212位于母螺接件1712内,位于两个抵接段17212之间的垫圈1722同样位于母螺接件1712内,母固定段17122固定在反应罐110的外表面上,且母固定段17122的通孔连通压力腔112,此时,导线依次经过位于公螺纹段17111以及公固定段17112的通孔中的内穿段17211、位于母螺纹段17121的通孔中的抵接段17212以及垫圈1722、位于母固定段17122的通孔中的内穿段17211进入压力腔112。
需要注意的是,导线的尺寸可以小于或等于内穿部1721的内径以及垫圈1722的内径,以便于导线通过;内穿段17211的外径可以等于公螺接件1711的通孔孔径,以及母固定部的通孔孔径,以保证连接组件170的密封性能;公螺纹段17111的尺寸与母螺纹段17121的尺寸对应,以便于实现螺纹连接。
作为一种可选的实施方式,参照附图1及附图2所示,还包括流体装置180,流体装置180与压力腔112连通,流体装置180被配置为向压力腔112内通入流体,真空装置120被配置在流体装置180通入流体前将对压力腔112进行抽真空。
可以理解的是,流体装置180可以包括第二驱动泵181以及用于存储流体的流体容器182,流体容器182同样可以采用与反应罐110相同的制备材料,第二驱动泵181与流体容器182通过管路连通,流体容器182与反应罐110通过管路连通,第二驱动泵181可以驱动流体容器182中的流体通过管路进入反应罐110的压力腔112。
需要注意的是,第二驱动泵181可以与第一驱动泵151相同,在此不做赘述。
进一步地,反应罐110的阀门117的数量可以为多个,第二驱动泵181通过管路连通其中一个阀门117,在此不做赘述。
可以理解的是,流体容器182的数量可以为多个,用于存储不同的流体,多个流体容器182可以通过多通阀连通第二驱动泵181。
需要注意的是,为了适应流体的压力变化,本申请实施例中的所有多通阀均可以为高压多通阀,所有管路均可以为高压管路,所有导线均可以为高压导线。
本申请实施例对流体容器182的数量并不加以限定,也不局限于上述示例。
以下以流体容器182的数量为一个或两个为例进行说明,进一步地,多通阀可以为六通阀。
本申请实施例分别以流体为超临界体的二氧化碳与含氟及磷离子溶液的混合物,氮气与含氟及磷离子溶液的混合物以及生活自来水为例进行说明,并得出如附图4、附图5及附图6所示的电导率随压力变化的情况示意图。
可以理解的是,以上仅为部分示例,本申请实施例描述的电导率测量装置140还可以测量其他流体的电导率,例如,流体为生活自来水与超临界体的二氧化碳,以及任意的离子溶液的混合物;流体为二氧化碳、超临界体的任意的离子溶液的混合物;流体为任意的离子溶液;流体为二氧化碳;流体为超临界体的二氧化碳等,上述示例仅为本申请实施例的电导率测量装置140可测量的流体举例,可以根据实际情况选择流体进行测量。
进一步地,在上述流体测量时,为了便于得出准确的电导率随压力变化的情况,温度可以控制在恒定温度,以下以温度为恒定的80℃为例进行说明。当然,温度可以根据实际情况进行选择,在此不做赘述。
图7为本申请实施例提供的电导率测量方法的一种流程示意图;图8为本申请实施例提供的电导率测量方法的另一种流程示意图。
第二方面,参照附图7所示,本申请还提供了一种电导率测量方法,用于上述的电导率测量系统100,包括:
S100:调整反应罐的温度至预设温度,调整活塞片,以使调节腔的容积最小,并对压力腔抽真空;
S200:向压力腔内通入预设容量的流体;
S300:获取压力腔内的压力,并记为预设压力;
S400:获取流体的电导率,并记为初始电导率;
S500:调节活塞片以调节压力腔内的压力,并获取流体在对应不同压力腔的压力下的电导率。
作为一种可选的实施方式,参照附图8所示,在获取流体的电导率之后,在调节活塞片以调节压力腔内的压力之前,还包括:
S410:关闭电导率测量装置;
可以理解的是,在调节压力腔112内的压力的过程中,为了降低压力变化对电导率的测量产生误差,可以在调节压力腔112内压力时,关闭电导率测量装置140,并在调节完成后打开电导率测量装置140继续测量。
具体地,通过上述电导率测量方法,可以得出如图所示的电导率随压力变化的情况示意图。
本申请提供的电导率测量装置140及电导率测量方法,通过设置反应罐110,反应罐110可以容纳待测量的流体,流体的状态可以为气体、液体、超临界体中的一者或多者的混合状态,可以实现对各种状态的流体的电导率测量;在反应罐110中设置有活塞片111,活塞片111将反应罐110的腔体分隔为压力腔112和调节腔113,流体可以位于反应罐110的压力腔112内;通过设置压力控制装置150,压力控制装置150与反应罐110的调节腔113连通,用于驱动活塞片111沿调节腔113至压力腔112的方向上往复移动,以调整压力腔112内的压力;通过设置真空装置120,真空装置120可以对压力腔112进行抽真空,以保证反应罐110内的腔体的初始压力相同,便于对流体进行测量;通过设置温度控制装置130,温度控制装置130与反应罐110连接,用于控制反应罐110的温度;通过设置电导率测量装置140,可以在保持温度不变的时候,通过调整活塞片111来调整调节腔113的压力,进而改变压力腔112的压力,以实现对发生压力变化的流体进行电导率的测量。
在本申请实施条例的描述中,需要理解的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。
术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者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申请和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非是另有精确具体地规定。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电导率测量系统,其特征在于,包括反应罐、真空装置、电导率测量装置、压力控制装置和温度控制装置,所述反应罐内设置有活塞片,所述活塞片将所述反应罐的腔体分隔为压力腔和调节腔;
所述压力腔用于容纳流体,所述流体的状态为气体、液体、超临界体中的一者或多者的混合状态;
所述真空装置、所述电导率测量装置、所述压力控制装置和所述温度控制装置均与所述压力腔连接,所述温度控制装置用于控制所述压力腔的温度,所述电导率测量装置用于测量所述流体的电导率,所述真空装置用于对所述压力腔进行抽真空;
所述压力控制装置通过管路与所述调节腔连通,用于驱动所述活塞片沿所述调节腔至所述压力腔的方向上往复移动,以调整所述压力腔内的压力。
2.根据权利要求1所述的电导率测量系统,其特征在于,所述反应罐承受压力的范围为0-50MPa。
3.根据权利要求1所述的电导率测量系统,其特征在于,还包括压力监测装置,所述压力监测装置包括压力传感器以及压力显示仪,所述压力显示仪与所述压力传感器电连接,且所述压力传感器通过管路与所述压力腔连通。
4.根据权利要求1所述的电导率测量系统,其特征在于,所述反应罐包括罐体以及可视窗,所述罐体上开设有沿贯穿所述罐体的罐壁的贯穿孔,所述可视窗设置于所述贯穿孔处,所述可视窗的制备材料包括蓝宝石玻璃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电导率测量系统,其特征在于,还包括连接组件,所述电导率测量装置通过导线连接所述压力腔,所述连接组件套设在所述导线上,且固定连接于所述反应罐上。
6.根据权利要求5所述的电导率测量系统,其特征在于,所述连接组件的数量为至少两个,所述连接组件均位于所述反应罐靠近所述压力腔的外表面上,且至少两个所述连接组件绕所述反应罐的中心线呈轴对称。
7.根据权利要求5所述的电导率测量系统,其特征在于,所述连接组件包括两个螺接件以及位于两个所述螺接件之间的密封件,所述螺接件靠近所述密封件的一侧开设有通孔,所述密封件位于两个所述通孔内,两个所述螺接件螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的电导率测量系统,其特征在于,所述密封件包括两个内穿部以及位于两个所述内穿部之间的垫圈;
所述内穿部包括相互连接的内穿段以及抵接段,两个所述内穿段分别位于两个所述通孔内,两个所述抵接段均位于所述通孔外,且分别与所述螺接件抵接,所述垫圈分别抵接两个所述内穿部的所述抵接段;
所述抵接段的外径、所述垫圈的外径以及所述螺接件靠近所述密封件的一端的轴向尺寸均相同。
9.根据权利要求1所述的电导率测量系统,其特征在于,还包括流体装置,所述流体装置与所述压力腔连通,所述流体装置被配置为向所述压力腔内通入流体,所述真空装置被配置在所述流体装置通入流体前将对所述压力腔进行抽真空。
10.一种电导率测量方法,用于如权利要求1-9任一项所述的电导率测量系统,包括:
调整反应罐的温度至预设温度,调整活塞片,以使所述调节腔的容积最小,并对所述压力腔抽真空;
向所述压力腔内通入预设容量的流体;
获取所述压力腔内的压力,并记为预设压力;
获取所述流体的电导率,并记为初始电导率;
调节所述活塞片以调节所述压力腔内的压力,并获取流体在对应不同所述压力腔的压力下的电导率。
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