CN203385443U - 一种测量物质在不同温度释放气体流速和流量的装置 - Google Patents
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Abstract
一种测量物质在不同温度释放气体流速和流量的装置由反应罐、压力传感器、质量流量仪、流量控制阀、阀门、真空压力表、真空抽气泵、管路系统和控温系统构成，其中质量流量仪可以快速准确地读取气体释放速率和释放量的数值，真空抽气泵可以保证装置测试开始管路内不含干扰气体，控温系统可以灵活地控制反应罐的温度。本装置可以快速测量不同物质在不同温度下释放气体的速率和释放量，并且本装置还可以用做气体制备收集以及储氢材料活化装置。本实用新型安全可靠，工作范围宽，省时省力，数据准确，效率高，可配合不同需求使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及到一种测量气体流速和流量的装置。
背景技术
目前在很多领域都要用测量物质释放气体的流速和流量，例如测量某种储氢合金粉的放氢速率和放氢量，测量某种物质的水解释放气体的速率和释放量；这些测量一般都是采用简单的气体产生-排水法收集气体的装置，通过记录不同时间的气体产量，以此来计算此种物质的气体释放速率和释放量。该种方法费时费力，在时间记录、气体产量读取方面都存在着较大的人为误差，导致数据不准确；由于无法精确地控制物质的反应温度，导致测量也存在着很大的局限性。用来测量不同物质在不同温度之下释放气体的速率和释放量的装置还未见报道。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用来测量不同物质在不同温度之下释放气体的速率和释放量的装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：一种用来测量不同物质在不同温度下释放气体的速率和释放量的装置，由反应罐、压力传感器、质量流量仪、流量控制阀、阀门、真空压力表、真空抽气泵、管路系统和控温系统组成。
所述反应罐和管路系统之间设置有单向阀门。
所述反应罐上端焊接有带有阀门的加料口。
所述管路系统中装有压力传感器，最大量程不得小于10MPa。
所述的控温系统由一台加热仪和一个可承受低温的保温容器组成，并配有温度传感器。
所述真空抽气泵可以采用真空抽气油泵或者真空抽气机械泵，并且真空抽气泵和管路系统之间连接有真空压力表。
所述质量流量仪和管路系统之间连接流量控制阀。
所述反应罐、阀门、管路系统的材质选用高强度不锈钢材料。
本实用新型测量不同物质在不同温度之下释放气体速率和释放量的原理：
通过调节反应罐的温度来调整气体的释放条件，并且通过压力传感器监控管路里面的压力，使用质量流量仪测量释放气体的速率和释放量。
具体操作步骤：
先将要测试的物质放入反应罐中，接入管路系统，然后打开真空抽气泵将管路抽真空，如果要做室温条件下物质释放气体速率和释放量的测量，则可直接打开相应阀门，从质量流量仪上面读出数据；如果要做高温条件下物质吸放气体速率和释放量的测量，则用控温系统给反应罐加热，打开相应阀门，从质量流量仪上读出数据；如果要做低温条件下物质吸放气体速率和释放量的测量，则用在控温系统的低温保温容器中加入制冷源，然后将反应罐至于其中，打开相应阀门，从质量流量仪上面读出数据；如果要测量物质水解释放气体速率和释放量，则先将反应物放入反应罐中，然后将系统抽排干净，用注射器吸取适量水通过加料口注入进反应罐中，快速关闭加料口阀门，接通管路，打开相应阀门，从质量流量仪上面读出数据；如果要对储氢材料进行活化，则先将储氢材料放入反应罐中，然后将系统抽排干净，调节控温系统的温度，即可对储氢材料进行相应温度下的活化。
本实用新型结构简单，组装方便，功能丰富，具有以下优点：
（1）通过连接控温系统可以调节反应罐内部温度，通过质量流量仪来准确地测定不同物质在不同温度下的气体释放率以及释放量；同时本装置的测试温度范围广，可达-50℃~300℃。
（2）通过在反应罐中加入水解物质，同时通过加料口注入水，也可实现测量水解物质的气体释放率以及释放量的功能。
（3）为本装置同时装配两个反应罐以后，可通过调节阀门以及流量调节阀可以实现大批量气体的制备功能。
（4）将储氢材料放入反应罐中，关闭相关阀门，通过连接控温系统可以实现储氢材料的活化功能，活化的温度范围从室温至300℃。
（5）本装置响应时间短，气路密封性强，安全可靠，操作简单，特别是在降低成本的同时又极大地提高了测量的准确度。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图
图2为本实用新型实施例的反应罐以及带有阀门加料口的结构示意图
图3为本实用新型实施例的双反应罐结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对实施方案做进一步说明
实施例1
图1是本实用新型实施例的结构示意图，包括反应罐1、阀门2、3、5、8和10、压力传感器4、流量控制阀6和9、质量流量仪7、真空压力表11和真空抽气泵12以及管路系统13、控温系统14、带有阀门的加料口15；本实施例设计了一个可以测量温度为80℃条件下，氢化之后的LaNi5粉末释放H2的速率和释放量的装置，其中反应罐1内为氢化之后的LaNi5粉末，质量流量仪7选用了测量H2专用，最大耐压3MPa的规格，压力传感器4选用了最大量程3MPa的规格，加热仪器采用可控温加热仪。首先将氢化之后的LaNi5粉末装入反应罐1中，并且关闭加料口阀门，然后打开阀门阀门2、3、5、8，关闭流量控制阀6和9，并使用真空抽气泵12将整个管路内的气体抽排至真空，然后关闭真空抽气泵12，接着将加热套包裹在反应罐1的外部，并且设定仪器温度为80℃，当要测量氢化之后的LaNi5粉末释放H2的速率及释放量时，图2中各个阀门开关如下：打开阀门2和3，流量控制阀6开至最大，其余均关闭。此时即可从质量流量仪上读取到实时的流量值以及累计流量值，测试的气体通过管口a排出；如果只要收集此温度下氢化之后的LaNi5粉末所释放的全部H2可打开阀门2和5和流量控制阀9开至合适大小，其余均关闭，此时在管口b接上气袋即可收集所产生的H2。
实施例2
本实施例总体链接和实施例1相同，不同之处在于该装置多增加一个反应罐，可以用做较大量气体制备收集装置，如图3所示。
实施例3
本实施例总体连接和实施例1相同，不同之处在于使用在低温保温容器中加入制冷源，测量低温条件下的某种储氢合金粉的释放H2的的速率和释放量。
Claims (7)
1.一种测量物质在不同温度释放气体流速和流量的装置，其特征在于：包括反应罐（1），第一阀门（2）、第二阀门（3）、第三阀门（5）、第四阀门（8）和第五阀门（10），通过第一阀门（2）和反应罐（1）连接的压力传感器（4），第一流量控制阀（6）和第二流量控制阀（9），与第一流量控制阀（6）连接的质量流量仪（7），通过第五阀门（10）和管路系统（13）连接的真空压力表（11），与真空压力表（11）连接的真空抽气泵（12），管路系统（13），位于反应罐（1）下侧的控温系统（14），位于反应罐上端带有阀门的加料口（15），其特征在于：所述的质量流量仪（7）通过第一阀门（2）、第二阀门（3）、压力传感器（4）以及第一流量控制阀（6）与反应罐（1）连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述管路系统（13）中装有压力传感器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述反应罐（1）结构可为密封的圆柱筒形式，带有阀门的加料口（15）焊接在反应罐（1）的上端。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的控温系统（14）包括一台可控加热仪和一个可承受低温的保温容器组成，并配有温度传感器，该系统布置于反应罐下侧。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述真空抽气泵（12）为真空抽气油泵。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述真空抽气泵（12）为真空抽气机械泵。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述反应罐（1）、第一阀门（2）、第二阀门（3）、第三阀门（5）、第四阀门（8）和第五阀门（10）、管路系统（8）的材质为高强度不锈钢材料。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103267872A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-28 | 桂林电子科技大学 | 一种测量物质在不同温度释放气体流速和流量的装置 |
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