CN215296308U - 一种流体相容性测定装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种流体相容性测定装置，涉及流体相容性测定技术领域，解决了现有冷冻机油与制冷剂相容性测定难以在高低温以及高压条件下进行混合溶液两相分离温度精准测定的问题。该装置包括控制箱、测定箱、测试装置、温控机构和监测机构；测定箱设置于控制箱内，测定箱顶部开设有开孔，测试装置穿过开孔设置于测定箱内；测试装置包括核心腔体、进样管路和真空管路，核心腔体双层密封设置，进样管路和真空管路分别可密封连通核心腔体；测定箱的侧壁上安装有摄像头；温控机构与测定箱电连接；监测机构与控制箱电连接。采用本方案的装置，实现了在高低温以及高压条件下对冷冻机油与制冷剂混合溶液两相分离温度的精准测量。

Description

一种流体相容性测定装置

技术领域

本申请涉及流体相容性测定技术领域，尤其涉及一种流体相容性测定装置。

背景技术

流体相容性的测量在石油，化工，化学，空调制冷等领域占据重要地位。相容性测试方法的原理是将一定比例的试验油和制冷剂封装入试管中，在室温或是水浴的条件下，使试验油和制冷剂形成均一、透明的混溶溶液，然后在低温条件下冷却试管，测定溶液分离成两相或整个溶液变为乳浊时的温度，以此温度作为其含油率的两相分离温度，来评价冷却机油和制冷剂的相溶性，其中，含油率即试验油与制冷剂混合溶液中试验油的质量百分率。

现有的冷冻机油与制冷剂相容性测试装置中，其充装样品的核心部件多为玻璃试管这一较简单的结构，这种结构多用于低温下的相容性测试，而高温下制冷剂的压力一般较高，测试存在一定的安全隐患。而目前，同时满足高低温以及高压条件下的对冷冻机油与制冷剂相容性测定的装置则比较少，难以在高温高压条件下，冷冻机油与制冷剂的混合溶液在两相分离时温度的精准测量。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种流体相容性测定装置，解决了现有技术中的冷冻机油与制冷剂相容性测定难以在高低温以及高压条件下进行混合溶液两相分离温度精准测定的问题，实现了在高低温以及高压条件下对冷冻机油与制冷剂混合溶液两相分离温度的精准测量。

本实用新型实施例提供了一种流体相容性测定装置，包括控制箱、测定箱、测试装置、温控机构和监测机构；

所述测定箱设置于所述控制箱内，所述测定箱顶部开设有开孔，所述测试装置穿过所述开孔设置于所述测定箱内；

所述测试装置包括核心腔体、进样管路和真空管路，所述核心腔体双层密封设置，所述进样管路和所述真空管路分别可密封连通所述核心腔体，所述进样管路用于向所述核心腔体内送入测试样品，所述真空管路用于对所述核心腔体进行抽真空处理；

所述测定箱的侧壁上安装有摄像头，且所述摄像头的位置与所述开孔的位置相对应；

所述温控机构与所述测定箱电连接，用于控制所述测定箱内的温度；

所述监测机构与所述控制箱电连接，用于监测所述测试样品的画面、温度以及压力值。

更进一步地，所述核心腔体包括聚四氟乙烯外壳、法兰和测定管，所述测定管和所述聚四氟乙烯外壳通过所述法兰密封连接，所述测定管双层设置。

更进一步地，所述测定管由不锈钢护管和防爆玻璃管组成；

所述防爆玻璃管嵌套于所述不锈钢护管内，且所述防爆玻璃管和所述不锈钢护管之间密封设置。

更进一步地，所述进样管路通过第一球阀与所述核心腔体连通。

更进一步地，所述真空管路一端通过第二球阀与所述核心腔体连通，另一端连接真空泵，所述真空泵用于对所述核心腔体内进行抽真空处理。

更进一步地，所述测试装置还包括压力传感器，所述压力传感器通过不锈钢管与所述核心腔体连接。

更进一步地，所述测试装置还包括铂电阻温度计，所述铂电阻温度计设置于所述测定管内，用以测量所述测试样品的温度。

更进一步地，所述测定箱的侧壁上设置有观察窗，所述观察窗采用透明玻璃材质，所述摄像头安装于所述观察窗外侧。

更进一步地，所述测定箱的顶部中心还设置有补光窗，所述补光窗上方设置有灯光板。

更进一步地，所述开孔和所述摄像头均对应设置多个。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供了一种流体相容性测定装置，该装置包括控制箱、安装在控制箱内的测定箱、测试装置、温控机构以及监测机构，具体的，在测定箱的顶部开设开孔，将测试装置通过开孔设置在测定箱内部，并在测定箱的侧壁上安装摄像头，将摄像头的安装位置与开孔的位置相对应，保证摄像头能够清晰的拍摄到测试装置内测试样品的实时变化情况。具体的，测试装置又包括核心腔体、进样管路和真空管路，通过将核心腔体双层密封设置，当在高温条件下时，核心腔体内的测试样品既能实现高温条件下的测定，又能保证核心腔体不会因高温而破裂；并将进样管路和真空管路分别可密封连通核心腔体，通过进样管路向核心腔体内注入测试样品，并通过真空管路对核心腔体进行抽真空处理，实现对核心腔体内压力的控制。然后，将测定箱与温控机构进行连接，通过温控机构对测定箱内的温度进行恒温控制，并将控制箱与监测机构电连接。当测试样品分离成两相或整个溶液变为乳浊时，工作人员可以通过监测机构观测到测定箱内测试样品的实时变化情况以及压力值，以及通过温控机构了解测试样品两相分离时的温度，进而实现了在高低温以及高压条件下的冷冻机油与制冷剂混合溶液两相分离时温度的高精度测量，完成制冷剂和冷冻机油在高低温以及高压条件下相容性的测试。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例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为本申请实施例提供的流体相容性测定装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的测试装置的结构示意图。

附图标记：1、控制箱；2、测定箱；21、开孔；3、观察窗；4、补光窗；5、测试装置；51、核心腔体；511、聚四氟乙烯外壳；512、法兰；513、测定管；5131、不锈钢护管；5132、防爆玻璃管；52、进样管路；53、真空管路；54、第一球阀；55、压力传感器；56、铂电阻温度计；57、第二球阀；6、真空泵；7、摄像头；8、监测机构；9、温控机构；10、灯光板。

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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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做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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或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实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型实施例中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种流体相容性测定装置，包括控制箱1、测定箱2、测试装置5、温控机构9和监测机构8；测定箱2设置于控制箱1内，测定箱2顶部开设有开孔21，测试装置5穿过开孔21设置于测定箱2内；如图2所示，测试装置5包括核心腔体51、进样管路52和真空管路53，核心腔体51双层密封设置，进样管路52和真空管路53分别可密封连通核心腔体51，进样管路52用于向核心腔体51内送入测试样品，真空管路53用于对核心腔体51进行抽真空处理；测定箱2的侧壁上安装有摄像头7，且摄像头7的位置与开孔21的位置相对应；温控机构9与测定箱2电连接，用于控制测定箱2内的温度；监测机构8与控制箱1电连接，用于监测测试样品的画面、温度以及压力值。

本实用新型实施例提供了一种流体相容性测定装置，该装置包括控制箱1、安装在控制箱1内的测定箱2、测试装置5、温控机构9以及监测机构8，具体的，在测定箱2的顶部开设开孔21，将测试装置5通过开孔21设置在测定箱2内部，并在测定箱2的侧壁上安装摄像头7，将摄像头7的安装位置与开孔21的位置相对应，保证摄像头7能够清晰的拍摄到测试装置5内测试样品的实时变化情况。具体的，测试装置5又包括核心腔体51、进样管路52和真空管路53，通过将核心腔体51双层密封设置，当在高温条件下时，核心腔体51内的测试样品既能实现高温条件下的测定，又能保证核心腔体51不会因高温而破裂；并将进样管路52和真空管路53分别可密封连通核心腔体51，通过进样管路52向核心腔体51内注入测试样品，并通过真空管路53对核心腔体51进行抽真空处理，实现对核心腔体51内压力的控制。然后，将测定箱2与温控机构9进行连接，通过温控机构9对测定箱2内的温度进行恒温控制，并将控制箱1与监测机构8电连接。当测试样品分离成两相或整个溶液变为乳浊时，工作人员可以通过监测机构8观测到测定箱2内测试样品的实时变化情况以及压力值，以及通过温控机构9了解测试样品两相分离时的温度，进而实现了在高低温以及高压条件下的冷冻机油与制冷剂混合溶液两相分离时温度的高精度测量，完成制冷剂和冷冻机油在高低温以及高压条件下相容性的测试。

其中，温控机构9的控温范围为-70～150℃，实现对测试装置5进行高低温的控制，并且温控机构9对温度调节后的恒温精度为±1℃，保证测量温度的准确性。

此外，测试装置5通过快拆卡箍固定在测定箱2的上设置的开孔21处，以保证测试装置5能够易于取出振荡，便于实验以及观察。

如图2所示，核心腔体51包括聚四氟乙烯外壳511、法兰512和测定管513，测定管513和聚四氟乙烯外壳511通过法兰512密封连接，测定管513双层设置。

本实施例中，核心腔体51主要部件为测定管513，将测定管513双层设置，用于抵抗高温，并在测定管513的开口处设置聚四氟乙烯外壳511，将聚四氟乙烯外壳511的开口与测定管513的开口相对，并通过法兰512以及垫片进行密封，实现核心腔体51的密封连接，以便于对测试样品的测定。并且，将测定管513的外露部分通过聚四氟乙烯外壳511进行密封，还能够实现绝热，起到一定的保温效果。如此设计，一方面扩大了测定管513的容积，另一方面，保证核心腔体51的承压可达5MPa。

如图2所示，测定管513由不锈钢护管5131和防爆玻璃管5132组成；防爆玻璃管5132嵌套于不锈钢护管5131内，且防爆玻璃管5132和不锈钢护管5131之间密封设置。

本实施例中，具体的，测定管513由不锈钢护管5131和防爆玻璃管5132组成，不锈钢护管5131套设于防爆玻璃管5132外侧，并将防爆玻璃管5132和不锈钢护管5131相连接的开口处进行密封，其中，防爆玻璃管5132的厚度为8mm，能够耐高压。如此设计，保证测定管513在高温高压的条件下仍然能够正常工作。

参考图2，进样管路52通过第一球阀54与核心腔体51连通。

本实施例中，由于进样管路52用于向测定管513内注入制冷剂或冷冻机油，其具有一定的腐蚀性能，因此，第一球阀54采用防腐耐用的不锈钢球阀。当注入样品完成后，需要对测试装置5进行密封，因此，在进样管路52上设置第一球阀54，可以将位于核心腔体51内的进样管路52与位于核心腔体51外的进样管路52进行隔绝，以达到密封的效果。

参考图2，真空管路53一端通过第二球阀57与核心腔体51连通，另一端连接真空泵6，真空泵6用于对核心腔体51内进行抽真空处理。

本实施例中，第二球阀57的设置原理与第一球阀54相同，将测试装置5放入测定箱2之前，需要对测试装置5进行抽真空处理，在位于核心腔体51外部的真空管路53一端连接真空泵6，通过真空泵6进行抽真空处理，结束之后，需要对核心腔体51进行密封，因此，在移走真空泵6后，还需要对真空管路53进行密封，因此，通过设置的第二球阀57以实现密封。

如图2所示，测试装置5还包括压力传感器55，压力传感器55通过不锈钢管与核心腔体51连接。

本实施例中，为了直接能够观测到核心腔体51内的实时压力情况，在核心腔体51内安装一压力传感器55，并通过不锈钢管将压力传感器55与测定管513连通，进行压力监测。在使用时，保证压力传感器55能够承受的最大压力为5MPa，可满足大多数制冷剂在临界温度条件下的测试，且压力传感器55的最小精度为5kPa。

如图2所示，测试装置5还包括铂电阻温度计56，铂电阻温度计56设置于测定管513内，用以测量测试样品的温度。

本实施例中，铂电阻温度计56插入用于盛放流体的测定管513的内部中央，并保证铂电阻温度计56的底部距离测定管513的底部有1/4测定管513高度的距离，保证铂电阻温度计56能够较好的与测试样品直接接触，实现精准测量。此外，在安装铂电阻温度计56时，铂电阻温度计56的保护杆上带有M8外螺纹结构，将其通过螺母与法兰512实现固定。

如图1所示，测定箱2的侧壁上设置有观察窗3，观察窗3采用透明玻璃材质，摄像头7安装于观察窗3外侧。

为了便于对测试装置5的观测，在测定箱2的侧壁上设置采用透明玻璃材质的观察窗3，然后将摄像头7安装在观察窗3的外侧，当测定箱2内部的温度过高或过低时，可以安全方便的观察两相分离的状态，避免了人眼观察时，观察窗3低温下易结冰或高温下不安全，影响观察效果。

结合图1所示，测定箱2的顶部中心还设置有补光窗4，补光窗4上方设置有灯光板10。

本实施例中，在测定箱2的顶部中心设置补光窗4，并在补光窗4上方设置灯光板10，以便于摄像头7拍摄时保重足够的光亮条件，进而能够清晰的反映出测试装置5内测试样品的状态，进而能够安全方便的观察两相分离状态。

作为本实施例的一种实施方式，开孔21和摄像头7均对应设置多个。

本实施例中，在测定箱2的顶部设置多个开孔21，优选为3个，并且，对应开孔21的测定箱2的侧面也设置3个摄像头7，也可以在对应开孔21的测定箱2的侧面设置3个观察窗3，然后将摄像头7安装在观察窗3的外侧。如此设计，可以同时进行1组样品的复现性实验，也可以同时对3组样品进行测定，达到高效的目的。

本实施例的流体相容性测定装置的工作原理如下：首先通过真空泵6对测试装置5内部进行抽真空处理，再向测定管513内注射冷冻机油，再通过真空泵6进行抽真空处理，然后通过进样管路52将制冷剂输送进测定管513内，完成对制冷剂和冷冻机油的融合；然后将测试装置5通过测定箱2的开孔21处放入测试装置5内，并通过卡箍进行固定，通过温控机构9对测试装置5内的测试样品进行不同温度下的恒温控制；最后，摄像头7拍摄的测试样品状态，并通过监测机构8进行观察，判断制冷剂和冷冻机油两相从均一、透明的混合溶液到两相分层或浑浊状态时的温度。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述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技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种流体相容性测定装置，其特征在于，包括控制箱(1)、测定箱(2)、测试装置(5)、温控机构(9)和监测机构(8)；

所述测定箱(2)设置于所述控制箱(1)内，所述测定箱(2)顶部开设有开孔(21)，所述测试装置(5)穿过所述开孔(21)设置于所述测定箱(2)内；

所述测试装置(5)包括核心腔体(51)、进样管路(52)和真空管路(53)，所述核心腔体(51)双层密封设置，所述进样管路(52)和所述真空管路(53)分别可密封连通所述核心腔体(51)，所述进样管路(52)用于向所述核心腔体(51)内送入测试样品，所述真空管路(53)用于对所述核心腔体(51)进行抽真空处理；

所述测定箱(2)的侧壁上安装有摄像头(7)，且所述摄像头(7)的位置与所述开孔(21)的位置相对应；

所述温控机构(9)与所述测定箱(2)电连接，用于控制所述测定箱(2)内的温度；

所述监测机构(8)与所述控制箱(1)电连接，用于监测所述测试样品的画面、温度以及压力值。

2.根据权利要求1所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述核心腔体(51)包括聚四氟乙烯外壳(511)、法兰(512)和测定管(513)，所述测定管(513)和所述聚四氟乙烯外壳(511)通过所述法兰(512)密封连接，所述测定管(513)双层设置。

3.根据权利要求2所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述测定管(513)由不锈钢护管(5131)和防爆玻璃管(5132)组成；

所述防爆玻璃管(5132)嵌套于所述不锈钢护管(5131)内，且所述防爆玻璃管(5132)和所述不锈钢护管(5131)之间密封设置。

4.根据权利要求1所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述进样管路(52)通过第一球阀(54)与所述核心腔体(51)连通。

5.根据权利要求1所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述真空管路(53)一端通过第二球阀(57)与所述核心腔体(51)连通，另一端连接真空泵(6)，所述真空泵(6)用于对所述核心腔体(51)内进行抽真空处理。

6.根据权利要求1所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述测试装置(5)还包括压力传感器(55)，所述压力传感器(55)通过不锈钢管与所述核心腔体(51)连接。

7.根据权利要求2所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述测试装置(5)还包括铂电阻温度计(56)，所述铂电阻温度计(56)设置于所述测定管(513)内，用以测量所述测试样品的温度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述测定箱(2)的侧壁上设置有观察窗(3)，所述观察窗(3)采用透明玻璃材质，所述摄像头(7)安装于所述观察窗(3)外侧。

9.根据权利要求8所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述测定箱(2)的顶部中心还设置有补光窗(4)，所述补光窗(4)上方设置有灯光板(10)。

10.根据权利要求8所述的流体相容性测定装置，其特征在于，所述开孔(21)和所述摄像头(7)均对应设置多个。

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