CN218350160U - 有机试剂沸点及沸程自动测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及沸点及沸程测定领域，尤其涉及一种有机试剂沸点及沸程自动测定仪，包括加热座、蒸馏瓶、试管、冷凝管、量筒、第一温度传感器、第二温度传感器、体积计量装置和控制系统；所述蒸馏瓶内盛装有加热油并设于加热座上；所述试管的一端设于蒸馏瓶内，通过加热油加热；所述冷凝管的一端连通试管的顶部，另一端连接量筒；所述第一温度传感器设于试管内，第二温度传感器设于蒸馏瓶内；所述体积计量装置设于量筒一侧，用于检测所述量筒内溶液的体积；所述加热座、第一温度传感器、第二温度传感器、体积计量装置均电信号连接所述控制系统。本实用新型实现了自动化测定沸点及沸程并自动记录试验数据，消除了人为读数存在的误差。

Description

有机试剂沸点及沸程自动测定仪

技术领域

本实用新型涉及沸点及沸程测定领域，尤其涉及一种有机试剂沸点及沸程自动测定仪。

背景技术

沸点及沸程的测定的意义在于：可以分离沸点相差较大(一般在 30℃以上)的液体混合物，是分离和提纯液体位置的最常用的方法之一。沸点的定义：当温度不断升高，液体的蒸汽压也随着增大，当等于外界大气压时，即有大量的气泡从液体内部逸出，此时的温度即为液体的沸点。沸程的定义：蒸馏时冷凝管开始滴下第一滴液体时的温度为初馏温度，蒸馏接近完毕时的温度为末馏温度，两个温度之差为沸程。

目前，对于有机溶剂的沸点和沸程的测定，均是通过人工观察温度计，并用电位器调节电压控制加热温度，且装有样品的试管留有溢流口，目的是样品产生蒸汽并从溢流口挥发出来，存在不安全因素，且实验过程中需要人工全程监控和观察温度计读数，并且计算实验结果。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种有机试剂沸点及沸程自动测定仪，实现沸点及沸程的自动测定。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种有机试剂沸点及沸程自动测定仪，包括加热座、蒸馏瓶、试管、冷凝管、量筒、第一温度传感器、第二温度传感器、体积计量装置和控制系统；所述蒸馏瓶内盛装有加热油并设于所述加热座上；所述试管的一端设于所述蒸馏瓶内，通过加热油加热；所述冷凝管的一端连通所述试管的顶部，另一端连接所述量筒；所述第一温度传感器设于试管内，第二温度传感器设于所述蒸馏瓶内；所述体积计量装置设于所述量筒一侧，用于检测所述量筒内溶液的体积；所述加热座、第一温度传感器、第二温度传感器、体积计量装置均电信号连接所述控制系统。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述体积计量装置包括光电传感器、支架、导轨和位移机构，所述光电传感器的发射端和接收端通过所述支架分设于所述量筒的两侧，所述支架滑动连接所述导轨，所述导轨与所述量筒平行的设于所述量筒的一侧，所述位移机构固定连接所述支架，控制所述支架沿所述导轨的方向移动。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述位移机构包括皮带机组和控制所述皮带机组运行的步进电机。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述光电传感器和步进电机均电信号连接所述控制系统。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述冷凝管上设有夹套管，所述夹套管连接恒温浴体系统。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述恒温浴体系统包括恒温浴槽、循环泵、第三温度传感器、加热装置和制冷机组，所述恒温浴槽通过供液管和回流管连接所述夹套管，所述循环泵设于所述供液管上，所述第三温度传感器设于所述恒温浴槽上，用于实时监测恒温浴槽内换热介质的温度，所述加热装置设于所述恒温浴槽内，用于换热介质的加热，所述制冷机组连通所述恒温浴槽，用于换热介质的降温，所述循环泵、第三温度传感器、加热装置和制冷机组均电信号连接所述控制系统。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述加热装置采用电加热器，所述制冷机组包括换热盘管、压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，所述换热盘管设于恒温浴槽内，其出口连接所述压缩机，进口连接所述蒸发器，所述压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器通过保温管依次相连接。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述加热座一侧还设有火焰检测器和灭火装置，所述火焰检测器和灭火装置均电信号连接所述控制系统。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述灭火装置包括氮气罐、电磁阀、供气管和氮气喷管，所述氮气喷管设于所述蒸馏瓶的一侧，所述氮气喷管通过供气管连接所述氮气罐，所述电磁阀设于所述供气管上。

在本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的一种较佳实施例中，所述加热座采用石英管加热座，所述加热油采用硅油。

与现有技术相比，本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的有益效果是：

一、本实用新型采用加热油加热试管内的样品，由第二温度传感器感应加热油的温度，通过控制系统自动调节加热油的温度，实现了对试管内样品加热温度的自动控制；

二、所述第一温度传感器用于实现初馏温度、沸点温度、末馏温度的测定，其中利用所述体积计量装置检测蒸馏后的样品冷凝后的体积，进而得知蒸馏接近完毕的时间节点，通过控制系统来记录末馏温度，数据由控制系统记录，实现自动记录试验结果，消除人为读数的误差；

三、所述火焰检测器和灭火装置的设置，能检测测定过程中是否因操作问题导致漏液或蒸汽溢出而发生了明火，当检测到明火可由所述灭火装置进行灭火操作，防止引发安全事故。

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它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的有机试剂沸点及沸程自动测定仪的结构原理图。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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，除非另有明确的规定和限定，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

本实施例提供一种有机试剂沸点及沸程自动测定仪，如附图1所示，包括加热座1、蒸馏瓶2、试管3、冷凝管4、量筒5、第一温度传感器6、第二温度传感器7、体积计量装置和控制系统100。

所述蒸馏瓶2内盛装有加热油并设于所述加热座1上，本实施例的蒸馏瓶2可采用三口蒸馏瓶，三口中的一口封堵，一口用于安装试管，一口用于安装第二温度传感器；所述加热座1可采用石英管加热座，利用石英管作为加热管，加热过程无明火。

所述试管3的一端设于所述蒸馏瓶2内，通过加热油加热，本实施例的加热油可采用硅油，利用硅油加热试管内的样品，便于通过控制系统自动调节加热座的加热温度，实现了对试管内样品加热温度的自动控制。

所述冷凝管4的一端连通所述试管3的顶部，另一端连接所述量筒5，试管内的样品蒸馏产生的蒸汽通过冷凝管冷凝后进入量筒内回收，防止蒸汽外溢对环境造成污染，本实施例的量筒采用玻璃材质的量筒。

所述第一温度传感器6设于试管3内，用于实现初馏温度、沸点温度、末馏温度的测定，第二温度传感器7设于所述蒸馏瓶内，通过第二温度传感器感应加热油的温度，通过控制系统自动调节加热油的温度，实现了对试管内样品加热温度的自动控制。

所述体积计量装置设于所述量筒5一侧，用于检测所述量筒内溶液的体积，可利用所述体积计量装置检测蒸馏后的样品冷凝后的体积，进而得知蒸馏接近完毕的时间节点，通过控制系统来记录末馏温度，数据由控制系统记录，实现自动记录试验结果，消除人为读数的误差。

所述加热座1、第一温度传感器6、第二温度传感器7、体积计量装置均电信号连接所述控制系统100。

优选的，本实施例的所述体积计量装置包括光电传感器8、支架 9、导轨10和位移机构11，所述光电传感器8的发射端801和接收端802通过所述支架9分设于所述量筒5的两侧，所述支架9滑动连接所述导轨10，所述导轨10与所述量筒5平行的设于所述量筒5的一侧，所述位移机构11固定连接所述支架9，控制所述支架沿所述导轨的方向移动。

优选的，本实施例的所述位移机构包括皮带机组和控制所述皮带机组运行的步进电机。所述光电传感器和步进电机均电信号连接所述控制系统。

本实施例的体积计量装置的工作原理为：首先，根据量筒的刻度设置不仅电机的步距，如：采用100ml的量筒，将步进电机设为10000 步，则步距为0.01ml，因此可通过控制系统计算步进电机的步数得到量筒的容积，并显示到控制系统的显示屏上；正常状态下，量筒中没有冷凝液，光电传感器的发射端与接收端之间不存在液体，接收端能顺利接收到发射端的光线，当产生蒸汽并冷凝后，冷凝液进入量筒，光线在冷凝液的折射或/和反射下，接收端无法正常接收光线，此时控制系统控制步进电机上移一步，如此跟踪液体的高度直到样品蒸发完毕，根据样品初始体积，可得知蒸馏接近完毕的时间节点，由控制系统来记录末馏温度，实现自动记录试验结果，消除人为读数的误差。

具体实施时：沸点的测定，随着样品的加热，第一温度传感器的数值不断上升，当趋于稳定状态时，此时表示样品已经到达沸点，控制系统记录沸点温度数据。沸程的测定，当体积计量装置开始感应到冷凝水时，表面冷凝液管开始滴下第一滴液体，此时第一温度传感器检测到的温度即为初馏温度，控制系统记录初馏温度数据；当体积计量装置感应到蒸馏接近完毕时(如上所述)，此时第一温度传感器的检测到的温度即为末馏温度，控制系统记录末馏温度数据，并经过计算得到样品的沸程。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例在所述冷凝管4上设有夹套管 401，所述夹套管4连接恒温浴体系统，可利用恒温浴体系统提供换热介质进入夹套管来调节冷凝管的温度，保证冷凝效果。

优选的，本实施例的所述恒温浴体系统包括恒温浴槽12、循环泵13、第三温度传感器14、加热装置15和制冷机组，所述恒温浴槽 12通过供液管和回流管连接所述夹套管401，所述循环泵13设于所述供液管上，由循环泵13将恒温浴槽12内的换热介质在夹套管内不断循环，所述第三温度传感器14设于所述恒温浴槽12上，用于实时监测恒温浴槽内换热介质的温度，所述加热装置15设于所述恒温浴槽12内，用于换热介质的加热，所述制冷机组连通所述恒温浴槽12，用于换热介质的降温，所述循环泵13、第三温度传感器14、加热装置15和制冷机组均电信号连接所述控制系统100，整个恒温浴体系统由控制系统进行自动控制，利用加热装置和制冷机组根据实际需求调整换热介质的温度，优选的，本实施例的所述换热介质可采用防冻液。

优选的，本实施例的所述加热装置15采用电加热器，所述制冷机组包括换热盘管16、压缩机17、冷凝器18、节流阀19和蒸发器 20，所述换热盘管16设于恒温浴槽12内，其出口连接所述压缩机 17，进口连接所述蒸发器20，所述压缩机17、冷凝器18、节流阀19 和蒸发器20通过保温管依次相连接。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，本实施例的所述加热座一侧还设有火焰检测器21和灭火装置，所述火焰检测器21和灭火装置均电信号连接所述控制系统100。如：当因操作人员操作问题，使试管口为塞紧或蒸馏烧瓶口未塞紧导致蒸汽外溢在蒸馏烧瓶周边的空气中冷凝后，通过加热器的作用下燃烧，此时火焰检测器检测到明火时，控制系统控制灭火装置启动灭火程序。

优选的，本实施例的所述灭火装置包括氮气罐22、电磁阀23、供气管和氮气喷管24，所述氮气喷管24设于所述蒸馏瓶2的一侧，所述氮气喷管24通过供气管连接所述氮气罐22，所述电磁阀23设于所述供气管上，电磁阀由控制系统控制，当火焰检测器检测到明火时，控制系统控制电磁阀开启，向蒸馏瓶喷出氮气进行灭火。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：包括加热座、蒸馏瓶、试管、冷凝管、量筒、第一温度传感器、第二温度传感器、体积计量装置和控制系统；

所述蒸馏瓶内盛装有加热油并设于所述加热座上；

所述试管的一端设于所述蒸馏瓶内，通过加热油加热；

所述冷凝管的一端连通所述试管的顶部，另一端连接所述量筒；

所述第一温度传感器设于试管内，第二温度传感器设于所述蒸馏瓶内；

所述体积计量装置设于所述量筒一侧，用于检测所述量筒内溶液的体积；

所述加热座、第一温度传感器、第二温度传感器、体积计量装置均电信号连接所述控制系统。

2.根据权利要求1所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述体积计量装置包括光电传感器、支架、导轨和位移机构，所述光电传感器的发射端和接收端通过所述支架分设于所述量筒的两侧，所述支架滑动连接所述导轨，所述导轨与所述量筒平行的设于所述量筒的一侧，所述位移机构固定连接所述支架，控制所述支架沿所述导轨的方向移动。

3.根据权利要求2所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述位移机构包括皮带机组和控制所述皮带机组运行的步进电机。

4.根据权利要求3所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述光电传感器和步进电机均电信号连接所述控制系统。

5.根据权利要求1所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述冷凝管上设有夹套管，所述夹套管连接恒温浴体系统。

6.根据权利要求5所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述恒温浴体系统包括恒温浴槽、循环泵、第三温度传感器、加热装置和制冷机组，所述恒温浴槽通过供液管和回流管连接所述夹套管，所述循环泵设于所述供液管上，所述第三温度传感器设于所述恒温浴槽上，用于实时监测恒温浴槽内换热介质的温度，所述加热装置设于所述恒温浴槽内，用于换热介质的加热，所述制冷机组连通所述恒温浴槽，用于换热介质的降温，所述循环泵、第三温度传感器、加热装置和制冷机组均电信号连接所述控制系统。

7.根据权利要求6所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述加热装置采用电加热器，所述制冷机组包括换热盘管、压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，所述换热盘管设于恒温浴槽内，其出口连接所述压缩机，进口连接所述蒸发器，所述压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器通过保温管依次相连接。

8.根据权利要求1所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述加热座一侧还设有火焰检测器和灭火装置，所述火焰检测器和灭火装置均电信号连接所述控制系统。

9.根据权利要求8所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述灭火装置包括氮气罐、电磁阀、供气管和氮气喷管，所述氮气喷管设于所述蒸馏瓶的一侧，所述氮气喷管通过供气管连接所述氮气罐，所述电磁阀设于所述供气管上。

10.根据权利要求1所述的有机试剂沸点及沸程自动测定仪，其特征在于：所述加热座采用石英管加热座，所述加热油采用硅油。

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