CN205506726U - 基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器，主要用于对测量获得样品的饱和蒸气压与温度的关系曲线。本实用新型包括真空测量室、温度控制系统、真空发生系统、真空测量系统，其利用真空发生系统获得真空环境，使用温度控制系统对测量腔体进行控温，配合真空测量系统获得饱和蒸气压，通过控制不同温度，测得真空环境下液体或固体样品的饱和蒸气压并拟合，通过插值法获得样品饱和蒸气压与温度的关系曲线。本实用新型用帕尔贴元件控温替代了传统水浴控温方法，使得仪器便于携带；并设计了宽范围真空测量系统，可以实现0.1Pa~100kPa宽范围、高精度的测量，能准确测量获得液体或固体样品饱和蒸气压与温度的关系曲线。

Description

基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器

技术领域

本实用新型属于蒸气压测量领域，涉及一种基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器。

背景技术

样品的饱和蒸气压是指在密闭环境中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压力成为饱和蒸气压。

饱和蒸气压是样品的基础热力学数据，它不仅在化学、化工领域，而且在、电子、冶金、医药、环境工程乃至航空航天领域都具有重要的地位，是这些研究领域中必不可少的基础数据，尤其在工业化学品和石油行业的应用最为广泛。

在工业化学品方面，为了使农药最大程度保持药效，需要利用饱和蒸气压值改善药品组分、选择最佳喷洒气象条件；化肥、试剂等化学品的保存需要依据饱和蒸气压值选择合适的储存条件；香水香料需要根据饱和蒸气压值优化组成结构，达到合适的挥发度等。

在石油产品领域，饱和蒸气压是石油产品的蒸发性能之一，它对于油品的储存、输送和使用均有重要影响。

目前，我国基于静态法的饱和蒸气压测量仪器，都采用水浴的控温方法，造成仪器体积很大，不利于搬运与携带。而且由于这些仪器设计方案上的局限性，导致其测量精度比较低。并且不能够测量低压下的饱和蒸气压，不能测量固体样品的饱和蒸气压。而本实用新型主要实现功能为测量液体或固体样品在各个温度下的饱和蒸气压，并获得该样品饱和蒸气压与温度的关系曲线，并且使用帕尔贴元件控温替代了水浴控温，大大缩小了仪器体积，并设计了宽范围真空测量系统，能解决现有仪器的缺陷。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

本实用新型包括

真空测量腔体：所述的真空测量腔体包括测量室与装样容器；真空测量腔体为立方柱状，中间镂空圆柱形为测量室；其靠近帕尔贴元件一侧的径向设有测温孔；装样容器置于测量室中，紧贴测量室内壁以增加其传热性能。

温度控制系统：所述的温度控制系统包括帕尔贴元件、散热片、帕尔贴固定架、铂电阻温度传感器；帕尔贴元件通过帕尔贴固定架，一面紧贴真空测量腔体表面，另一面紧贴散热片，并且在贴合处的缝隙涂抹导热材料，铂电阻温度传感器放置在真空测量腔体的测温孔中。

真空发生系统：所述的真空发生系统采用一台双级直连旋片真空泵通过导管与角阀相连；角阀与真空测量腔体侧面开口相连。

真空测量系统：所述的真空测量系统由两支不同量程的薄膜真空计、三通管以及真空测量电路组成；两支不同量程的薄膜真空计通过三通管连接在一起，其信号输出到真空测量电路，测量电路根据读取的压力值大小，自动选择其中一支薄膜真空计的输出信号作为压力值。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型采用了帕尔贴元件代替水浴系统作为温控系统的核心器件，大大缩小了仪器体积。

2)本实用新型可以实现的测量的温度范围在0~120℃，温控范围广。

2)本实用新型采用了两只不同量程的薄膜真空计，在保证精度的情况下可以测量0.1Pa~100kPa宽范围的饱和蒸气压值。

3)本实用新型设计的测量方案，能同时满足液体和固体样品的测试。

4)由于测量腔体的特殊结构，能有效的减少待测样品的残留。另外该特殊结构配合特殊的清洗方法，可以在不拆卸测量腔体的情况下，实现对测量室的清洗，简化了仪器的操作过程。

5)仪器能自动记录压力值与温度值，并自动计算结果。

6)仪器体积小，重量轻，可以方便携带与搬运。

附图说明

图1为本实用新型基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器的机械结构示意图。

其中，1为真空泵，2为导管，3为KF接头A，4为真空计A，5为KF接头B，6为三通管，7为KF接头C，8为铂电阻温度传感器，9为测量腔体，10为固定架，11为KF接头D，12为KF接头E，13为角阀，14为下外壳，15为上外壳，16为真空计B，17为KF接头F，18为背架，19为风扇A，20为散热片，21为帕尔贴元件，22为帕尔贴固定架，23为电源模块，24为风扇B，25为主控板，26为装样容器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

本实用新型采用真空发生系统获得真空环境，使用温度控制系统对测量腔体进行控温，配合真空测量系统获得饱和蒸气压，通过控制不同温度，测得真空环境下液体或固体样品的饱和蒸气压，并将测得的多组真空环境下样品的饱和蒸气压力并拟合，获得样品的饱和蒸气压与温度的关系曲线。本实用新型采用如下技术方案：

基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器，其组成包括1)真空测量腔体；2)温度控制系统；3)真空发生系统；4)真空测量系统。

温度控制系统由帕尔贴元件、散热片，固定架、电源电路、铂电阻温度传感器、温度控制电路组成。帕尔贴元件通过帕尔贴固定架，一面紧贴测量腔体表面，另一面紧贴散热片，并且在贴合处的缝隙涂抹导热材料。铂电阻温度传感器引线连接在温度控制电路，并放置在测量腔体的测温孔中，通过该温度传感器反馈测量腔体的温度。

真空测量系统包括三通管、0.1Pa~5kPa真空计A、2Pa~100kPa真空计B、KF接头B、KF接头F，可以实现0.1Pa~100kPa宽范围压力的测量。

温度控制电路与真空测量电路均为主控板上的一部分电路。

测量腔体顶部设置有KF接头C，用以连接真空测量系统，并提供装样容器取放通道；在其正面也设置有KF接头E，用以连接角阀。装样容器中，可以装入固体或者液体样品。

真空发生系统采用双级直连旋片真空泵，配有油过滤器，并通过导管、角阀与测量室连通。

实施例：

如图1所示，真空泵1通过导管2与角阀13连通，角阀13与测量腔体9侧面开口相连， 真空计A4与真空计B16分别连接三通管6，三通管6则与测量腔体9的顶部开口连通，散热片20与帕尔贴元件21通过帕尔贴固定架22固定在测量腔体9的侧面，测量腔体9与主控板25固定在固定架10上，固定架10与背架18通过螺丝固定，风扇A19、风扇B24、电源模块23均固定在背架18上，风扇A19与散热片20对齐，装样容器26在工作时放置于测量腔体9的测量室中。当安装下外壳14与上外壳15后，三通管6通过上外壳15中间的圆孔与测量腔体9连接。其中各连通的部件均通过KF接头密封，包括

KF接头A 3、KF接头B 5，为KF接头D 11，KF接头E 12，KF接头F 17。

本实用新型提供了一种基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器，它包括以下测量步骤：

（1）将待测样品装入装样容器26；

（2）旋开KF接头C7，取下真空计A4、真空计B16、三通管6组成的全范围真空测量系统，将装样容器26放入测量腔体9的测量室中；

（3）旋紧KF接头C7，使真空测量系统与测量腔体9紧密连接。打开角阀13；

（4）测量开始，帕尔贴元件21开始工作，将温度控制至设定的初始温度；

（5）开启真空泵1，等待测量腔体9中的测量室抽至真空，关闭角阀13。等待仪器完成第一个温度点的测量；

（6）仪器通过温度控制系统控制测量腔体9的温度到设定实验温度；

（7）等待测量室内压力稳定，读取真空计数值；

（8）重复步骤（6）、（7），直至完成所有设定温度点测量；

（9）仪器通过串口将数据传输至PC上位机，根据不同温度下的饱和蒸气压，使用插值法自动绘制该样品饱和蒸气压与温度的关系曲线；

（10）测量结束，打开角阀13；

（11）旋开KF接头C7，取下真空测量系统，将装样容器26取出；

（12）重新装上真空测量系统并旋紧KF接头C7；

（13）开始清洗，在角阀13打开的状态下，真空泵1开始工作，同时帕尔贴元件21将测量腔体加热到清洗温度；

（14）等待真空计A4、真空计B16的多次连续读数变化范围小于0.1kPa，则清洗结束，发出指示，关闭真空泵1；

（15）关闭电源。

其中，其中第10步到第14步为残留样品特殊清理方式。

其中，帕尔贴元件21与测量腔体9之间涂抹均匀的导热硅脂。

其中，温度反馈通过测量腔体中的铂电阻温度传感器8实现。

其中，温度控制电路、数据采集电路、通讯电路均在主控板25中。

上述测试方法能对待测样品的饱和蒸气压进行科学、精确的测量，可应用于化学品危险性测量的领域中。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.基于静态法的手提式饱和蒸气压测量仪器，其特征在于包括

真空测量腔体：所述的真空测量腔体包括测量室与装样容器；真空测量腔体为立方柱状，中间镂空圆柱形为测量室；其靠近帕尔贴元件一侧的径向设有测温孔；装样容器置于测量室中，紧贴测量室内壁以增加其传热性能；

温度控制系统：所述的温度控制系统包括帕尔贴元件、散热片、帕尔贴固定架、铂电阻温度传感器；帕尔贴元件通过帕尔贴固定架，一面紧贴真空测量腔体表面，另一面紧贴散热片，并且在贴合处的缝隙涂抹导热材料，铂电阻温度传感器放置在真空测量腔体的测温孔中；

真空发生系统：所述的真空发生系统采用一台双级直连旋片真空泵通过导管与角阀相连；角阀与真空测量腔体侧面开口相连；

真空测量系统：所述的真空测量系统由两支不同量程的薄膜真空计、三通管以及真空测量电路组成；两支不同量程的薄膜真空计通过三通管连接在一起，其信号输出到真空测量电路，测量电路根据读取的压力值大小，自动选择其中一支薄膜真空计的输出信号作为压力值。