CN204043979U - 一种用于馏程测试仪上的自动脱水装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于馏程测试仪上的自动脱水装置。主要目的在于提供一种用于馏程测试仪上的辅助装置，利用该装置可以避免在馏程测试仪脱水时出现爆沸的问题。其特征在于：所述装置还包括反光罩、一对电加热石英管、冷凝管、量筒、温度传感器、液位传感器以及主控板；反光罩采用不锈钢材质制作成四片镜面形状，围绕蒸馏烧瓶固定；冷凝管的出口端位于量筒的内部上端，管的入口端通过连接软管与支管相连接；液位传感器位于量筒内；温度传感器置于蒸馏烧瓶瓶颈内，主控板采用STC89S52单片机，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD转换芯片；主控板上还包括采用74HC573型芯片的数据锁存器以及由驱动三极管组成的H桥型电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于用于馏程测试仪上的辅助装置。
背景技术
馏程测试仪是一种专业的化学分析设备，主要用于油品、工业化学试剂的馏程测试分析。馏程测试仪在蒸馏高含水油品时，根据国家标准需要先对该种样品进行脱水处理，再进行蒸馏操作，但是目前存在的技术问题是：样品中的水被加热形成水蒸汽后，仅有一少部分能够一次性的以水蒸汽的形式从蒸馏烧瓶支管流出，而其余大部分的水蒸汽则不断地在烧瓶瓶颈和烧瓶上部球体的内壁以及蒸汽温度传感器的外壁冷凝，之后再回滴到高温油品中。当低温水滴进入高温油品中时，就会出现爆沸现象，这样不断循环。甚至当水滴过大时，爆沸产生的强大膨胀压力还会导致烧瓶炸裂。另外爆沸还会使样品的蒸汽温度和冷凝速度不稳定，影响蒸馏过程的结果数值。
发明内容
为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供了一种用于馏程测试仪上的自动脱水装置，该种脱水装置结构简单，能够直接安装在现有馏程测试仪上，可以避免在馏程测试仪脱水时出现爆沸的问题。
本实用新型的技术方案是：该种用于馏程测试仪上的自动脱水装置，包括带有支管的蒸馏烧瓶以及加热板，其独特之处在于：
所述自动脱水装置还包括反光罩、一对采用电阻丝的电加热石英管、冷凝管、量筒、温度传感器、液位传感器以及主控板。其中，电阻丝密闭在电加热石英管内，由电加热石英管自带的电加热驱动电路供电；反光罩采用不锈钢材质制作成四片镜面形状，围绕蒸馏烧瓶固定在馏程仪蒸馏加热腔的后面板上，反光罩的高度与蒸馏烧瓶瓶颈齐平并横向保持间距，电加热石英管固定在反光罩的内壁上，以实现反光罩可以对电加热石英管发出的红外线进行反射。
冷凝管的出口端位于量筒的内部上端，冷凝管的入口端通过连接软管与支管相连接；液位传感器位于量筒内；温度传感器置于蒸馏烧瓶瓶颈内，温度传感器采用DS18B20型数字式温度传感器；主控板采用STC89S52单片机，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD转换芯片，由液位传感器输出的液位信号通过串联于所述液位传感器信号输出端上的250欧姆的电阻转换为电压信号，输入到所述MAX186型AD转换芯片中进行A/D转换，转换后的数字信号输入到所述STC89S52单片机的液位采样信号输入端；温度传感器的采样信号输出端连接至所述STC89S52单片机的温度采样信号输入端。
所述主控板上还包括采用74HC573型芯片的数据锁存器以及由8050型驱动三极管和8550型驱动三极管组成的H桥型电路，所述数据锁存器的三个控制信号输入端分别连接至所述STC89S52单片机的三个控制信号输出端，所述数据锁存器的四个驱动信号输入端分别连接至所述H桥型电路的四个输入端；所述H桥型电路的功率输出端连接至电加热驱动电路的电源输入端。
本实用新型具有如下有益效果：本种脱水装置结构简单，能够直接安装在现有馏程测试仪上，当需要对高含水油品进行脱水处理时，在装置内主控板上单片机的控制下，石英管加热装置会和蒸馏加热装置中的加热底板同时加热，并在馏程测试仪的程序中设定控制信号，当高含水油品中的水完全脱净时，主控板会给石英管加热装置信号，切断石英管加热装置的电源，停止加热。由于本装置内的石英管加热装置发出的红外线通过不锈钢构成的镜面反射罩可以均匀的反射在蒸馏烧瓶及瓶颈周围，能够确保蒸馏烧瓶内的水蒸汽不在瓶内壁的任何位置凝结，从而有效模拟标准要求的实验过程。本种装置采用石英管加热装置结构简单、造价低廉、能够灵活有效的控制高含水油品的脱水过程，并避免高含水油品脱水过程中的水蒸汽冷凝回落到蒸馏烧瓶内造成爆沸，保证高含水油品中的水分完全脱净。
附图说明：
图1是本实用新型的整体组成结构示意图。
图2是本实用新型去掉主控板以及连接电缆后的组成结构示意图。
图3是本实用新型的电气控制原理图。
图4是本实用新型具体实施时主控板所采用的单片机的电路图。
图5是本实用新型具体实施时主控板所采用的A/D转换器的电路图。
图6是本实用新型具体实施时主控板控制温度检测的单片机内置程序流程图。
图7是本实用新型具体实施时主控板控制液位检测的单片机内置程序流程图。
图中1-电加热石英管，2-电阻丝，3-加热板，4-蒸馏烧瓶瓶颈，5-蒸馏烧瓶，6-温度传感器，7-量筒，8-反光罩，9-支管，10-冷凝管，11-馏程仪蒸馏加热腔，12-主控板，13-电加热驱动电路，14-电加热石英管供电导线，15-温度传感器连接导线，16-电加热驱动电路供电导线，17-液位传感器，18-液位传感器连接导线，19-连接软管。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1、图2所示，该种用于馏程测试仪上的自动脱水装置，包括带有支管9的蒸馏烧瓶5以及加热板3，这些都是原有的馏程测试仪上的脱水装置。在此基础上，本方案做出了改进，其改进之处在于：
所述自动脱水装置还包括反光罩8、一对采用电阻丝2的电加热石英管1、冷凝管10、量筒7、温度传感器6、液位传感器17以及主控板12。
其中，电阻丝2密闭在电加热石英管1内，由电加热石英管1自带的电加热驱动电路13供电；反光罩8采用不锈钢材质制作成四片镜面形状，围绕蒸馏烧瓶5固定在馏程仪蒸馏加热腔4的后面板上，反光罩8的高度与蒸馏烧瓶瓶颈4齐平并横向保持间距，电加热石英管1固定在反光罩8的内壁上，以实现反光罩8可以对电加热石英管1发出的红外线进行反射。
冷凝管10的出口端位于量筒7的内部上端，冷凝管10的入口端通过连接软管19与支管9相连接；液位传感器17位于量筒7内；温度传感器6置于蒸馏烧瓶瓶颈4内，温度传感器6采用DS18B20型数字式温度传感器。
图4是本实用新型的电气控制原理图，主控板12采用STC89S52单片机，图4是本实用新型具体实施时主控板所采用的单片机的电路图，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD转换芯片，图5是本实用新型具体实施时主控板所采用的A/D转换器的电路图，通过AD转换芯片MAX186的第七通道转换为数字信号。由液位传感器17输出的4-20mA电流液位信号通过串联于所述液位传感器信号输出端上的250欧姆的电阻转换为1-5V电压信号，输入到所述MAX186型AD转换芯片中进行A/D转换，转换后的数字信号输入到所述STC89S52单片机的液位采样信号输入端，通过STC89C52单片机实现数据的实时采集，通过数码管模块实时显示液位深度值。如图所示，STC89S52芯片的P2.4-P2.6为控制A/D转换引脚，P2.7为AD数据输入引脚，P2.0-P2.3为驱动四位数码管的位选信号输出引脚，P0.0-P0.7为数码管的段选信号输出引脚。温度传感器6由于采用了数字传感器，因此其采样信号输出端可以直接连接至所述STC89S52单片机的温度采样信号输入端P1.6。
图6、图7分别是本实用新型具体实施时主控板控制温度检测的单片机内置程序流程图和主控板控制液位检测的单片机内置程序流程图。
另外，为了提高单片机的控制效率，由三极管组成H桥型电路，可实现对电加热驱动电路13的驱动控制。即所述主控板12上还包括采用74HC573型芯片的数据锁存器以及由8050型驱动三极管和8550型驱动三极管组成的H桥型电路，所述数据锁存器的三个控制信号输入端分别连接至所述STC89S52单片机的三个控制信号输出端，所述数据锁存器的四个驱动信号输入端分别连接至所述H桥型电路的四个输入端；所述H桥型电路的功率输出端连接至电加热驱动电路13的电源输入端。
使用时，当油品蒸馏加热开始时，加热板3开始对烧瓶底部加热，温度传感器检测到蒸馏烧瓶中的温度升高后向主控板输出温度信号，使得单片机控制电加热驱动电路给石英加热装置内的电阻丝供电，使其也同步开始加热，这样，石英管加热装置所发出的红外线通过不锈钢镜面红外反射罩均匀的反射到蒸馏烧瓶及瓶颈周围，使蒸馏烧瓶周围的温度保持均匀恒定，使蒸馏烧瓶内壁的水蒸气不凝结，确保水蒸气全部从蒸馏烧瓶支管流出，使油品中的水全部蒸出。待温度传感器检测到蒸馏烧瓶中的油品蒸馏温度发生突然变化且量筒内的液面不再增加时，则单片机会控制石英加热装置停止加热。
本种装置结构简单，构思合理，能够灵活、有效的控制油品中的水分在蒸馏过程中遇到蒸馏烧瓶瓶颈不发生冷凝回落造成油水爆沸，从而彻底蒸发出来。
Claims (1)
1.一种用于馏程测试仪上的自动脱水装置，包括带有支管（9）的蒸馏烧瓶（5）以及加热板（3），其特征在于：
所述自动脱水装置还包括反光罩（8）、一对采用电阻丝（2）的电加热石英管（1）、冷凝管（10）、量筒（7）、温度传感器（6）、液位传感器（17）以及主控板（12）；
其中，电阻丝（2）密闭在电加热石英管（1）内，由电加热石英管（1）自带的电加热驱动电路（13）供电；反光罩（8）采用不锈钢材质制作成四片镜面形状，围绕蒸馏烧瓶（5）固定在馏程仪蒸馏加热腔（4）的后面板上，反光罩（8）的高度与蒸馏烧瓶瓶颈（4）齐平并横向保持间距，电加热石英管（1）固定在反光罩（8）的内壁上，以实现反光罩（8）可以对电加热石英管（1）发出的红外线进行反射；
冷凝管（10）的出口端位于量筒（7）的内部上端，冷凝管（10）的入口端通过连接软管（19）与支管（9）相连接；液位传感器（17）位于量筒（7）内；
温度传感器（6）置于蒸馏烧瓶瓶颈（4）内，温度传感器（6）采用DS18B20型数字式温度传感器；
主控板（12）采用STC89S52单片机，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD转换芯片，由液位传感器（17）输出的液位信号通过串联于所述液位传感器信号输出端上的250欧姆的电阻转换为电压信号，输入到所述MAX186型AD转换芯片中进行A/D转换，转换后的数字信号输入到所述STC89S52单片机的液位采样信号输入端；温度传感器（6）的采样信号输出端连接至所述STC89S52单片机的温度采样信号输入端；
所述主控板（12）上还包括采用74HC573型芯片的数据锁存器以及由8050型驱动三极管和8550型驱动三极管组成的H桥型电路，所述数据锁存器的三个控制信号输入端分别连接至所述STC89S52单片机的三个控制信号输出端，所述数据锁存器的四个驱动信号输入端分别连接至所述H桥型电路的四个输入端；所述H桥型电路的功率输出端连接至电加热驱动电路（13）的电源输入端。
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| CN201420552278.5U CN204043979U (zh) | 2014-09-24 | 2014-09-24 | 一种用于馏程测试仪上的自动脱水装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109520217A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-26 | 苏州卡泰里环保能源有限公司 | 一种红外反射房体结构 |
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2014
- 2014-09-24 CN CN201420552278.5U patent/CN204043979U/zh active Active
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