CN211147888U - 一种自动沸程测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动沸程测定装置，包括沸程烧瓶、第一温度传感器、加热装置、冷凝管、制冷装置、量筒、液位传感器、称重装置和控制器。加热装置对沸程烧瓶内样品加热，样品受热后开始蒸发，在冷凝管中蒸汽降温变成液体，当第一滴液体进入量筒内后，称重装置检测到量筒的重量变化，反馈给控制器，控制器采集此时第一温度传感器的温度，记录此时的温度为初馏点温度；当重量不增加时，控制器采集该点温度即为干点温度。本自动沸程测定装置设计方便合理，能够自动、准确、快速地对各类挥发性有机液体产品的沸程进行测定；无需人工试验和观察，安全可靠。

Description

一种自动沸程测定装置

技术领域

本实用新型涉及沸程测定技术领域，具体是一种自动沸程测定装置。

背景技术

沸程是指初馏点和干点之间的温度间隔。初馏点是指在标准条件下蒸馏，第一滴冷凝液滴从冷凝管末端滴下时观察到的瞬间温度。干点是指在标准条件下蒸馏，蒸馏瓶底最后一滴液体蒸发时观察到的瞬间温度。沸程是衡量挥发性有机液体纯度的重要指标。目前，我国测量沸程仪器主要有手动和自动两种类型。手动型：采用人工调节电加热炉功率控制冷凝回收速率，并通过玻璃温度计，人眼观察初馏点和干点温度。实际操作中，初馏点和干点的判断因人而异，带有很大的主观性，这种仪器使用非常不方便，检测效率低，准确度低。自动型：现在国内仪器厂商普遍采用红外线检测装置检测初馏点和干点，实际操作中红外线对有些无色透明的液体样品检测不到，无法正常测试样品。化工产品生产企业、各地质检中心，以及使用者，都希望研制一款能对各种样品都能检测的自动测量仪器。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能够自动、准确、快速地对沸程进行测定的装置。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动沸程测定装置，包括：

沸程烧瓶，其用于容置待测样品，所述沸程烧瓶的上口插设有第一温度传感器；

加热装置，其用于对所述沸程烧瓶内待测样品进行加热；

冷凝管，其进口与所述沸程烧瓶的支管连接，所述冷凝管的进口高度大于出口高度；

制冷装置，其包括用于释放冷源的冷却盘管，所述冷却盘管围设于所述冷凝管的外周；

量筒，其用于收集冷凝管的冷凝液体，所述量筒的开口位于冷凝管出口的下方；

液位传感器，其用于检测量筒内冷凝液体的体积；

称重装置，其设置在量筒下方，其用于称量冷凝液体重量；

控制器，其与所述第一温度传感器、加热装置、制冷装置、液位传感器和称重装置信号连接。

本实用新型相较于现有技术，加热装置对沸程烧瓶内样品加热，样品受热后开始蒸发，蒸汽由沸程烧瓶支管进入冷凝管，冷凝管中蒸汽降温变成液体，液体流入量筒，当第一滴液体进入量筒内后，称重装置检测到量筒的重量变化，反馈给控制器，控制器采集此时第一温度传感器的温度，记录此时的温度为初馏点温度；此后量筒的重量和体积不断地增加，当重量不增加时，控制器采集该点温度即为干点温度，并可计算处理得出沸程；也可根据测定需要，采集不同液位体积时的温度。本自动沸程测定装置设计方便合理，能够自动、准确、快速地对各类挥发性有机液体产品的沸程进行测定；无需人工试验和观察，安全可靠。

进一步地，所述加热装置为微波加热装置，在所述微波加热装置与沸程烧瓶之间设有隔热垫，在所述隔热垫上设有圆孔，圆孔正对沸程烧瓶底部。

采用上述优选的方案，微波加热装置能防爆防火，加热完成后降温快。

进一步地，在所述加热装置的下方设有升降装置。

采用上述优选的方案，可以适应不同容积的沸程烧瓶。

进一步地，所述冷凝管的外壁还设有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器信号连接。

采用上述优选的方案，第二温度传感器能自动采集冷凝管温度，可以控制制冷温度，保证冷凝效果。

进一步地，还包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述控制器连接。

采用上述优选的方案，通过触控显示屏实现人机交互，方便参数的设定和测定结果的输出显示。

进一步地，还包括用于将沸程测定结果输出打印的打印机，所述打印机与所述控制器信号连接。

采用上述优选的方案，方便及时打印测定结果。

进一步地，所述沸程烧瓶采用石英玻璃制成。

采用上述优选的方案，能耐受高温，提高耐用性和安全性。

进一步地，所述控制器为单片机控制器。

采用上述优选的方案，体积小，成本低，可靠性高。

进一步地，所述制冷装置包括制冷压缩机、冷凝器、节流阀和冷却盘管，所述制冷压缩机、冷凝器、节流阀和冷却盘管经管路依次连接形成密闭制冷循环系统。

采用上述优选的方案，制冷速度快，方便对冷凝温度的精准控制。

进一步地，还包括用于检测大气压的大气压传感器，所述大气压传感器与所述控制器信号连接。

采用上述优选的方案，可以根据检测的大气压数据，对测试结果进行气压修正，使实验不受大气压变化的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型一种实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施方式的控制原理图。

图中数字和字母所表示的相应部件的名称：

1-第一温度传感器；2-沸程烧瓶；3-隔热垫；4-加热装置；5-升降装置；6-冷凝管；7-冷却盘管；8-第二温度传感器；9-制冷装置；10-量筒；11-液位传感器；12-称重装置；13-控制器；14-大气压传感器；15-打印机；16-触控显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，一种自动沸程测定装置，包括：

沸程烧瓶2，其用于容置待测样品，沸程烧瓶2的上口插设有第一温度传感器1；

加热装置4，其用于对沸程烧瓶2内待测样品进行加热；

冷凝管6，其进口与沸程烧瓶2的支管连接，冷凝管6的进口高度大于出口高度；

制冷装置9，其包括用于释放冷源的冷却盘管7，冷却盘管7围设于冷凝管6的外周；

量筒10，其用于收集冷凝管的冷凝液体，量筒10的开口位于冷凝管6出口的下方；

液位传感器11，其用于检测量筒10内冷凝液体的体积；

称重装置12，其设置在量筒10下方，其用于称量冷凝液体重量；

控制器13，其与第一温度传感器1、液位传感器11、称重装置12、加热装置4和制冷装置9信号连接。

采用上述技术方案的有益效果是：加热装置对沸程烧瓶内样品加热，样品受热后开始蒸发，蒸汽由沸程烧瓶支管进入冷凝管，冷凝管中蒸汽降温变成液体，液体流入量筒，当第一滴液体进入量筒内后，称重装置检测到量筒的重量变化，反馈给控制器，控制器采集此时第一温度传感器的温度，记录此时的温度为初馏点温度；此后量筒的重量和体积不断地增加，当重量不增加时，控制器采集该点温度即为干点温度，并可计算处理得出沸程；也可根据测定需要，采集不同液位体积时的温度。本自动沸程测定装置设计方便合理，能够自动、准确、快速地对各类挥发性有机液体产品的沸程进行测定；无需人工试验和观察，安全可靠。

如图1所示，在本实用新型的另一些实施方式中，加热装置4为微波加热装置，在所述微波加热装置与沸程烧瓶2之间设有隔热垫3，在隔热垫3上设有圆孔，圆孔正对沸程烧瓶底部。采用上述技术方案的有益效果是：微波加热装置能防爆防火，加热完成后降温快。

如图1所示，在本实用新型的另一些实施方式中，在加热装置4的下方设有升降装置5。升降装置5的具体结构形式不限定，可从现有技术中自由选择，可以优先选择比较平稳的丝杠加竖直导杆的升降机构形式。采用上述技术方案的有益效果是：可以适应不同容积的沸程烧瓶。

在本实用新型的另一些实施方式中，第一温度传感器1采用自带信号转换器的pt100温度传感器，能将温度变量转换为可传送的标准化输出信号。

在本实用新型的另一些实施方式中，称重装置12采用电子称，能直接将重量变量转换成可传送的标准化输出信号。电子称的精度能精确到0.01g为佳。

如图1所示，在本实用新型的另一些实施方式中，冷凝管6的外壁还设有第二温度传感器8，第二温度传感器8与控制器信号连接。采用上述技术方案的有益效果是：第二温度传感器能自动采集冷凝管温度，可以控制制冷温度，保证冷凝效果。

如图2所示，在本实用新型的另一些实施方式中，还包括触控显示屏16，触控显示屏16与控制器13连接。通过触控显示屏实现人机交互，方便参数的设定和测定结果的输出显示。

如图2所示，在本实用新型的另一些实施方式中，还包括用于将沸程测定结果输出打印的打印机15，打印机15与控制器13信号连接。方便及时打印测定结果。

本实用新型的控制器、触控显示屏、打印机的安装位置不作限定，可根据客户需求灵活布置。可采用分体式，也可以集成在一电控箱上，而电控箱与测定装置的制冷装置以及称重装置可以设置在一个底座上，也可以分别分体设置。

在本实用新型的另一些实施方式中，沸程烧瓶2采用石英玻璃制成。能耐受高温，提高耐用性和安全性。

在本实用新型的另一些实施方式中，所述控制器为单片机控制器。采用上述技术方案的有益效果是：体积小，成本低，可靠性高。

在本实用新型的另一些实施方式中，制冷装置9包括制冷压缩机、冷凝器、节流阀和冷却盘管，所述制冷压缩机、冷凝器、节流阀和冷却盘管经管路依次连接形成密闭制冷循环系统。采用上述技术方案的有益效果是：制冷速度快，方便对冷凝温度的精准控制。

如图2所示，在本实用新型的另一些实施方式中，还包括用于检测大气压的大气压传感器14，大气压传感器14与控制器13信号连接。采用上述技术方案的有益效果是：可以根据检测的大气压数据，对测试结果进行气压修正，使实验不受大气压变化的影响。

以下结合本实用新型的一种实施方式，说明具体测定过程：

1、在沸程烧瓶中加入一定量的样品；

2、将沸程烧瓶支在圆孔隔热垫上，调节升降装置，使沸程烧瓶垂直固定在隔热垫上，在沸程烧瓶上固定PT100温度传感器，烧瓶支管插入冷凝管中；

3、在触摸显示屏上设置好各个实验参数；

4、启动程序开始实验；

5、微波加热系统开始加热，样品受人热后开始蒸发，蒸汽由沸程烧瓶支管进入冷凝管中，在冷凝管中蒸汽受到冷凝管降温变成液体，由于冷凝管两端有高度差，液体向量筒方向流动，当第一滴滴到量筒里后，精密称重装置检测到量筒的重量变化，反馈给PT100温度传感器，记录此时的温度即为初馏点温度，此后量筒的重量和体积不停的增加，当重量不增加的时候，系统记录该点温度即为干点温度。由显示屏显示出来，并且打印机打印试验报告，同时停止加热，压缩机停止制冷工作。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动沸程测定装置，其特征在于，包括：

沸程烧瓶，其用于容置待测样品，所述沸程烧瓶的上口插设有第一温度传感器；

加热装置，其用于对所述沸程烧瓶内待测样品进行加热；

冷凝管，其进口与所述沸程烧瓶的支管连接，所述冷凝管的进口高度大于出口高度；

制冷装置，其包括用于释放冷源的冷却盘管，所述冷却盘管围设于所述冷凝管的外周；

量筒，其用于收集冷凝管的冷凝液体，所述量筒的开口位于冷凝管出口的下方；

液位传感器，其用于检测量筒内冷凝液体的体积；

称重装置，其设置在量筒下方，其用于称量冷凝液体重量；

控制器，其与所述第一温度传感器、加热装置、制冷装置、液位传感器和称重装置信号连接。

2.根据权利要求1所述的自动沸程测定装置，其特征在于，所述加热装置为微波加热装置，在所述微波加热装置与沸程烧瓶之间设有隔热垫，在所述隔热垫上设有圆孔，圆孔正对沸程烧瓶底部。

3.根据权利要求2所述的自动沸程测定装置，其特征在于，在所述加热装置的下方设有升降装置。

4.根据权利要求1所述的自动沸程测定装置，其特征在于，所述冷凝管的外壁还设有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器信号连接。

5.根据权利要求1所述的自动沸程测定装置，其特征在于，还包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述控制器连接。

6.根据权利要求5所述的自动沸程测定装置，其特征在于，还包括用于将沸程测定结果输出打印的打印机，所述打印机与所述控制器信号连接。

7.根据权利要求1所述的自动沸程测定装置，其特征在于，所述沸程烧瓶采用石英玻璃制成。

8.根据权利要求1所述的自动沸程测定装置，其特征在于，所述控制器为单片机控制器。

9.根据权利要求1所述的自动沸程测定装置，其特征在于，所述制冷装置包括制冷压缩机、冷凝器、节流阀和冷却盘管，所述制冷压缩机、冷凝器、节流阀和冷却盘管经管路依次连接形成密闭制冷循环系统。

10.根据权利要求1所述的自动沸程测定装置，其特征在于，还包括用于检测大气压的大气压传感器，所述大气压传感器与所述控制器信号连接。

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