本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法。

背景技術(shù)：

工業(yè)生產(chǎn)中有些物質(zhì)遇濕可產(chǎn)生氣體，如電石與水反應(yīng)生成乙炔氣體，金屬鋁粉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；產(chǎn)生的氣體有些可應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)，具有經(jīng)濟(jì)效益。有些卻是工藝副產(chǎn)物，同時(shí)對人體有毒有害，且可造成環(huán)境污染；另外，在氫能源領(lǐng)域，近年來研究的一個(gè)重點(diǎn)方向就是鋁粉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫能源具有高熱值和環(huán)保的特點(diǎn)，可以作為水下載具或者便攜式電池的動(dòng)力來源。

現(xiàn)階段并沒有相關(guān)的設(shè)備來研究物質(zhì)遇濕產(chǎn)生氣體，已有的一些簡要實(shí)驗(yàn)裝置，測量精度差，操作繁瑣且全部需要人工進(jìn)行，自動(dòng)化程度很低，無法實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，從而無法判斷出反應(yīng)進(jìn)行程度，也就無法判斷出何時(shí)可以停止測試；而且只可以針對某種物質(zhì)進(jìn)行檢測，檢測范圍十分有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法，以達(dá)到準(zhǔn)確便捷的探索物質(zhì)遇水反應(yīng)產(chǎn)氣規(guī)律，研究促進(jìn)或抑制方法，明確相關(guān)反應(yīng)機(jī)理的目的。

一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，包括：帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計(jì)、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥、加料電磁閥和控制部分；其中，

所述的反應(yīng)釜固定設(shè)置于帶有升降搖柄的支架上，旋轉(zhuǎn)加料裝置下端設(shè)置有加料托盤，加料托盤穿過反應(yīng)釜的上蓋設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部，反應(yīng)釜熱電阻設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；

所述的原料罐通過管路連接加料泵，加料泵通過管路連接流量計(jì)，流量計(jì)通過管路連接反應(yīng)釜，在流量計(jì)與加料泵之間的管路上設(shè)置有加料電磁閥；

所述的真空泵一端通過管路連接大氣，真空泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在真空泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有負(fù)壓電磁閥；

所述的正壓泵一端通過管路連接大氣，正壓泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在正壓泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有正壓電磁閥；

所述的反應(yīng)釜還通過管路連接大氣，且在該管路上設(shè)置有排氣電磁閥；

所述的反應(yīng)釜設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的探頭設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；

所述的加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜，加熱裝置內(nèi)部設(shè)置有加熱器熱電阻；

所述的壓力傳感器的輸出端、流量計(jì)的輸出端、反應(yīng)釜熱電阻的輸出端和加熱器熱電阻的輸出端連接控制部分的輸入端，控制部分的輸出端連接正壓電磁閥的控制端、負(fù)壓電磁閥的控制端、排氣電磁閥的控制端、加料電磁閥的控制端、旋轉(zhuǎn)加料裝置的控制端、正壓泵的控制端、真空泵的控制端、加料泵的控制端和加熱裝置的控制端。

所述的反應(yīng)釜，中間設(shè)置有注水夾層，加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜的注水夾層，加熱后的水在夾層中形成水流循環(huán)。

所述的帶有升降搖柄的支架，搖柄通過絲杠調(diào)節(jié)反應(yīng)釜上升和下降。

所述的控制部分設(shè)置于控制柜中，帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計(jì)、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥和加料電磁閥設(shè)置于實(shí)驗(yàn)柜中；所述的控制柜與實(shí)驗(yàn)柜結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，并排放置；實(shí)驗(yàn)柜內(nèi)線路依次穿過實(shí)驗(yàn)柜側(cè)壁通孔和控制柜側(cè)壁通孔連接控制部分；控制柜與實(shí)驗(yàn)柜均獨(dú)立設(shè)有四個(gè)萬向輪。

所述的控制部分包括PLC。

該測試儀還包括蜂鳴器和顯示器。

采用物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀進(jìn)行的測試方法，包括以下步驟：

步驟1、確定所需反應(yīng)物物質(zhì)的量，在加料托盤中加入所需的反應(yīng)物物質(zhì)，密封反應(yīng)釜；

步驟2、確定反應(yīng)釜注水夾層內(nèi)循環(huán)水溫度初始值、實(shí)驗(yàn)初始壓力初始值、反應(yīng)所需溶液體積初始值、反應(yīng)釜內(nèi)壓力閾值和反應(yīng)釜內(nèi)溫度值閾值；

步驟3、采用控制部分的PLC控制加料泵工作和加料電磁閥導(dǎo)通，由原料罐向反應(yīng)釜中注入反應(yīng)所需溶液，采用流量計(jì)實(shí)時(shí)采集流量值；當(dāng)采集的流量值達(dá)到設(shè)置的反應(yīng)所需溶液體積時(shí)，PLC控制加料泵關(guān)閉和加料電磁閥關(guān)閉；

步驟4、采用PLC控制加熱裝置對循環(huán)水進(jìn)行加熱，并采用加熱器熱電阻實(shí)時(shí)采集加熱裝置內(nèi)部水的溫度，比較實(shí)時(shí)采集的溫度值與設(shè)定的初始值，進(jìn)行循環(huán)加熱，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度值達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，執(zhí)行步驟5；

步驟5、采用PLC調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值，壓力值到達(dá)初始值后停止調(diào)節(jié)，具體為：

當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值大于設(shè)定初始值時(shí)，則采用PLC控制真空泵工作和負(fù)壓電磁閥導(dǎo)通，排出反應(yīng)釜內(nèi)氣體，使反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值誤差范圍內(nèi)；

當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值小于設(shè)定初始值時(shí)，則采用PLC控制正壓泵工作和正壓電磁閥導(dǎo)通，反應(yīng)釜充入氣體，使反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值誤差范圍內(nèi)；

步驟6、采用PLC控制旋轉(zhuǎn)加料裝置轉(zhuǎn)速，從加料托盤上甩出反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)溶液內(nèi)，進(jìn)行反應(yīng)；

步驟7、采用壓力傳感器按照設(shè)定的時(shí)間間隔采集反應(yīng)釜內(nèi)壓力值，并記錄；

步驟8、采用壓力傳感器采集反應(yīng)釜中的壓力值并采用反應(yīng)釜熱電阻采集反應(yīng)釜內(nèi)部的溫度值，當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值或反應(yīng)釜熱電阻實(shí)時(shí)采集的溫度值大于設(shè)定閾值時(shí)，則采用PLC控制蜂鳴器報(bào)警，排氣電磁閥自動(dòng)開啟；

步驟9、反應(yīng)結(jié)束，開啟排氣電磁閥，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)壓力至大氣壓力。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提出一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法，本發(fā)明所用各傳感器均有較高的精度要求，這極大的保證了檢測過程的準(zhǔn)確性。由于測試范圍較廣，本發(fā)明考慮了產(chǎn)生的氣體有些可能具有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，因此本發(fā)明所選電器設(shè)備均具有防爆要求。同時(shí)，將反應(yīng)各部件和控制部件分別放置于反應(yīng)柜和控制柜內(nèi)，避免了潮氣對控制電路的影響，同時(shí)也避免了腐蝕性液體蒸發(fā)出的蒸汽對控制電路部分的腐蝕。與溶液接觸的各個(gè)金屬部件如果裸露在外，有可能會被腐蝕或者影響反應(yīng)進(jìn)行，本發(fā)明在這些金屬部件上均噴涂有四氟乙烯，避免了腐蝕或?qū)Ψ磻?yīng)造成的影響。同時(shí)，本發(fā)明采用的雙層石英玻璃反應(yīng)釜，可以實(shí)時(shí)觀察反應(yīng)現(xiàn)象。反應(yīng)釜采用雙層石英玻璃與金屬基座相配合，法蘭結(jié)構(gòu)密封反應(yīng)釜，在保證反應(yīng)釜?dú)饷苄缘耐瑫r(shí)，可以承受較高的正負(fù)壓。在反應(yīng)進(jìn)行前，需要調(diào)節(jié)反應(yīng)的初始參數(shù)，如溫度和壓力值，通過本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)加料裝置可以在反應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)完畢后，再進(jìn)行加料，從而避免了提前加料對于反應(yīng)過檢測的影響；本發(fā)明可在上述行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，通過本發(fā)明可以系統(tǒng)研究出不同溫度、不同壓力、不同溶液時(shí)，不同物質(zhì)的產(chǎn)氣規(guī)律，從而可以系統(tǒng)的認(rèn)識反應(yīng)機(jī)理，對于相關(guān)反應(yīng)可以研究出促進(jìn)或抑制的方法?？梢栽诃h(huán)境保護(hù)、化工和氫能源行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的箱體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實(shí)施方式的物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀的電路框圖；

圖4為本發(fā)明一種實(shí)施方式的配電系統(tǒng)示意圖；

圖5為本發(fā)明一種實(shí)施方式的總電源控制示意圖；

圖6為本發(fā)明一種實(shí)施方式的加熱裝置給電原理圖；

圖7為本發(fā)明一種實(shí)施方式的PLC系統(tǒng)通訊圖；

圖8為本發(fā)明一種實(shí)施方式的PLC系統(tǒng)接線圖；

圖9為本發(fā)明一種實(shí)施方式的A1控制器第一模塊接線圖；

圖10為本發(fā)明一種實(shí)施方式的A10控制器第二模塊接線圖；

圖11為本發(fā)明一種實(shí)施方式的A11控制器第三模塊接線圖；

圖12為本發(fā)明一種實(shí)施方式的A12控制器第四模塊接線圖；

圖13為本發(fā)明一種實(shí)施方式的脈寬直流電機(jī)調(diào)速器接線圖；

圖14為本發(fā)明一種實(shí)施方式的遇濕產(chǎn)生可燃性氣體測試方法流程圖；

圖15為本發(fā)明一種實(shí)施方式的反應(yīng)數(shù)據(jù)曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種實(shí)施例做進(jìn)一步說明。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖1所示，物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，包括：帶有升降搖柄的支架1、反應(yīng)釜2、反應(yīng)釜熱電阻5、旋轉(zhuǎn)加料裝置4、加料托盤2、原料罐6、加熱裝置7、加熱器熱電阻(設(shè)置于加熱裝置7內(nèi)部，因此未在圖中顯示)、壓力傳感器16、正壓泵15、真空泵14、加料泵12、流量計(jì)13、正壓電磁閥11、負(fù)壓電磁閥10、排氣電磁閥9、加料電磁閥8、控制部分(未在圖中顯示)、蜂鳴器(未在圖中顯示)和顯示器(未在圖中顯示)，所述的控制部分包括PLC；

本發(fā)明實(shí)施例中，正壓泵采用成都?xì)夂C(jī)電制造有限公司的FCY2015型號，正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥和加料電磁閥均采用中國巨良的ZCT-1型號，加熱裝置采用上海巖征實(shí)驗(yàn)儀器有限公司的GX-2005型號，壓力傳感器采用美國羅斯蒙特的3051智能型號，加料泵采用成都?xì)夂C(jī)電制造有限公司的WUY280型號，真空泵采用ULVAC KIKO，Inc DAP-6D，12series；顯示屏采用MCGS TPC 1061Ti型號；流量計(jì)采用北京多益慧元科技有限公司的DYSBG1111型號；PLC采用FX3U-16M可編程控制器；本發(fā)明在金屬部件上均噴涂有四氟乙烯；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖1所示，反應(yīng)釜固定設(shè)置于帶有升降搖柄的支架上，旋轉(zhuǎn)加料裝置下端設(shè)置有加料托盤，加料托盤穿過反應(yīng)釜的上蓋設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部，反應(yīng)釜熱電阻設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的原料罐通過管路連接加料泵，加料泵通過管路連接流量計(jì)，流量計(jì)通過管路連接反應(yīng)釜，在流量計(jì)與加料泵之間的管路上設(shè)置有加料電磁閥；所述的真空泵一端通過管路連接大氣，真空泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在真空泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有負(fù)壓電磁閥；所述的正壓泵一端通過管路連接大氣，正壓泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在正壓泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有正壓電磁閥；所述的反應(yīng)釜還通過管路連接大氣，且在該管路上設(shè)置有排氣電磁閥；所述的反應(yīng)釜設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的探頭設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜，反應(yīng)釜中間設(shè)置有注水夾層，加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜的注水夾層(雙層石英玻璃)，加熱后的水在夾層中形成水流循環(huán)；加熱裝置內(nèi)部設(shè)置有加熱器熱電阻；

本發(fā)明實(shí)施例中，帶有升降搖柄的支架，搖柄通過絲杠調(diào)節(jié)反應(yīng)釜上升和下降，搖動(dòng)反應(yīng)釜升降搖柄即可升降反應(yīng)釜，反應(yīng)釜固定在升降柱上，固定處加裝軸承，通過軸承可以使反應(yīng)釜旋轉(zhuǎn)一定角度，方便反應(yīng)釜的清洗；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，控制部分設(shè)置于控制柜中，帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計(jì)、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥和加料電磁閥設(shè)置于實(shí)驗(yàn)柜中；所述的控制柜與實(shí)驗(yàn)柜結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，并排放置；實(shí)驗(yàn)柜內(nèi)線路依次穿過實(shí)驗(yàn)柜側(cè)壁通孔和控制柜側(cè)壁通孔連接控制部分；控制柜與實(shí)驗(yàn)柜均獨(dú)立設(shè)有四個(gè)萬向輪，方便移動(dòng)；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖3所示，壓力傳感器的輸出端、流量計(jì)的輸出端、反應(yīng)釜熱電阻的輸出端和加熱器熱電阻的輸出端連接控制部分的輸入端，控制部分的輸出端連接正壓電磁閥的控制端、負(fù)壓電磁閥的控制端、排氣電磁閥的控制端、加料電磁閥的控制端、旋轉(zhuǎn)加料裝置的控制端、正壓泵的控制端、真空泵的控制端、加料泵的控制端和加熱裝置的控制端；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖4所示，電源接入總開關(guān)Q1后再經(jīng)過總接觸器KM1分配到第二開關(guān)Q2、第三開關(guān)Q3和第四開關(guān)Q4，第二開關(guān)Q2下接加熱裝置接觸器KM2，加熱裝置接觸器KM2出線火線經(jīng)過可控硅D1接到加熱裝置，零線直接接到加熱裝置；第三開關(guān)Q3下接脈寬直流電機(jī)調(diào)速器，直流脈沖控制器分4路脈沖信號，其中兩路直接進(jìn)入旋轉(zhuǎn)加料裝置，另外兩路經(jīng)過第八繼電器KA8常開觸點(diǎn)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)加料裝置；第四開關(guān)Q4下位電路分配到DC24V直流電源、DC12V直流電源、可編程控制器、控制器模塊和繼電器，DC24V直流電源供電給觸摸屏；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖5所示，按下開機(jī)按鈕SB1，總接觸器KM1吸合并自鎖，系統(tǒng)得電。按下關(guān)機(jī)按鈕SS1，總接觸器KM1斷開，系統(tǒng)斷電；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖6所示，加熱器給電同圖4，其中A-A部分是可控硅D1的詳細(xì)接線，可控硅D1的端子1連接到加熱裝置，端子2與端子3短接后連接到加熱裝置接觸器KM2的T2端子，端子4連接到A1模塊(控制器第一模塊)13端子，端子6連接到A12(控制器第四模塊)7端子，另外A1模塊14端子連接A12模塊6端子；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖7所示，系統(tǒng)由RS485串口通訊連接，可編程控制器和控制器第一模塊至第四模塊的供電由第四開關(guān)Q4控制，觸摸屏有DC24V直流電源給電，并有USB接口；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖8所示，可編程控制器由第四開關(guān)Q4給電，流量計(jì)0V端子連接可編程控制器OV，流量計(jì)24V端子連接可編程控制器24V，流量計(jì)L+端子連接可編程控制器X0。第一繼電器KA1……第九繼電器KA9線圈A1端子并聯(lián)到可編程控制器24V端子，KA1線圈A2端子連接到可編程控制器Y0端子，第二繼電器KA2線圈A2端子與第六繼電器KA6線圈A2端子并聯(lián)到可編程控制器Y1端子，第三繼電器KA3線圈A2端子連接到可編程控制器Y2端子，第四繼電器KA4線圈A2端子連接到可編程控制器Y3端子，第五繼電器KA5線圈A2端子連接到可編程控制器Y4端子，第九繼電器KA9線圈A2端子連接到可編程控制器Y5端子，第七繼電器KA7線圈A2端子連接到可編程控制器Y6端子，第八繼電器KA8線圈A2端子連接到可編程控制器Y7端子，可編程控制器COM0……COM7端子都并聯(lián)到可編程控制器0V端子。KA1、KA2、KA3、KA4和KA9的常開觸點(diǎn)端子5和端子8分別連接到DC24V直流電源+端子和-端子，KA5的常開觸點(diǎn)端子5和端子8分別連接到DC12V直流電源+端子和-端子，KA6、KA7的常開觸點(diǎn)端子5和端子8分別連接到第四開關(guān)Q4L端子N端子，KA8的常開觸點(diǎn)端子5和端子8分別連接到脈寬直流電機(jī)調(diào)速器S1和S2端子。KA1常開觸點(diǎn)端子9連接到正壓泵和正壓電磁閥的+端子，KA1常開觸點(diǎn)端子12連接到正壓泵和正壓電磁閥-端子。KA2常開觸點(diǎn)端子9和端子12分別連接到負(fù)壓電磁閥的+端子和-端子，KA3常開觸點(diǎn)端子9和端子12分別連接到加料電磁閥的+端子和-端子。KA4常開觸點(diǎn)端子9和端子12分別連接到排氣電磁閥的+端子和-端子。KA5常開觸點(diǎn)端子9和端子12分別連接到加料泵的+端子和-端子。KA6常開觸點(diǎn)端子9和端子12分別連接到真空泵L端子和N端子。KA7常開觸點(diǎn)端子9連接到加熱裝置的循環(huán)泵L端子和加熱裝置接觸器KM2線圈A1端子，KA7端子12連接到加熱裝置的循環(huán)泵N端子，另外加熱裝置接觸器KM2的線圈A2端子直接連接到第四開關(guān)Q4的N端子。KA8常開觸點(diǎn)端子9和端子12分別連接到旋轉(zhuǎn)加料裝置的S1和S2端子。KA9常開觸點(diǎn)端子9和端子12分別連接到蜂鳴器的X1端子和X2端子。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖9所示，控制器第一模塊A1通過第四開關(guān)Q4給電。反應(yīng)釜熱電阻+端子接連A1模塊9端子，反應(yīng)釜熱電阻-端子連接A1模塊10端子，反應(yīng)釜熱電阻-端子連接A1模塊11端子，由此采集反應(yīng)釜實(shí)時(shí)溫度。A1模塊13端子連接可控硅D14端子，A1模塊14端子連接到控制器第四模塊A12的6端子。A1模塊15和16端子連接RS485通訊電纜，由此傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖10所示，控制器第二模塊A10通過第四開關(guān)Q4給電，A10模塊11端子連接脈寬直流電機(jī)調(diào)速器AI1端子，A10模塊13端子連接到脈寬直流電機(jī)調(diào)速器COM端子，由此給定脈寬直流電機(jī)調(diào)速器脈沖寬度，并通過脈寬直流電機(jī)調(diào)速器調(diào)整S1、S2、T1、T2脈沖寬度調(diào)節(jié)選裝加料裝置轉(zhuǎn)速。A10模塊3和4端子連接RS485通訊電纜；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖11所示，控制器第三模塊A11通過第四開關(guān)Q4給電，壓力傳感器+端子接連A11模塊17端子，壓力傳感器-端子連接A11模塊18端子，由此采集反應(yīng)釜內(nèi)實(shí)時(shí)壓力值。A11模塊3和4端子連接RS485通訊電纜，由此傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖12所示，控制器第四模塊A12通過第四開關(guān)Q4給電，加熱器熱電阻+端子接連A12模塊18端子，加熱器熱電阻-端子連接A12模塊19端子，加熱器熱電阻-端子連接A12模塊20端子，由此采集加熱裝置內(nèi)循環(huán)水溫度。A12模塊7端子連接可控硅D16端子，A12模塊6端子連接到A1模塊14端子。A12模塊3和4端子連接RS485通訊電纜；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖13所示，脈寬直流電機(jī)調(diào)速器的1端子和2端子連接到第三開關(guān)Q3的L端子，3端子和4端子連接到第三開關(guān)Q3的N端子，由此給電。脈寬直流電機(jī)調(diào)速器的AI1端子連接到A10模塊的11端子，COM端子連接到A10模塊的13端子，由此調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)加料裝置轉(zhuǎn)速給定。S1端子連接到KA8的5端子，S2端子連接到KA8的8端子，KA8的9端子連接到旋轉(zhuǎn)加料裝置的S1端子，KA8的12端子連接到旋轉(zhuǎn)加料裝置的S2端子，脈寬直流電機(jī)調(diào)速器T1端子連接到旋轉(zhuǎn)加料裝置的T1端子，脈寬直流電機(jī)調(diào)速器T2端子連接到旋轉(zhuǎn)加料裝置的T2端子，由S1、S2、T1、T2輸出脈沖來控制旋轉(zhuǎn)加料裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；

本發(fā)明實(shí)施例中，采用物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀進(jìn)行的測試方法，方法流程圖如圖14所示，包括以下步驟：

步驟1、確定所需富鋁金屬粉體物質(zhì)的量，在加料托盤中加入所需的富鋁金屬粉體物質(zhì)，密封反應(yīng)釜；

本發(fā)明實(shí)施例中，所需的反應(yīng)物物質(zhì)為富鋁金屬粉體，所需的量為2g；

步驟2、確定反應(yīng)釜注水夾層內(nèi)循環(huán)水溫度初始值、實(shí)驗(yàn)初始壓力初始值、反應(yīng)所需溶液體積初始值、反應(yīng)釜內(nèi)壓力閾值和反應(yīng)釜內(nèi)溫度值閾值；

本發(fā)明實(shí)施例中，通過顯示器輸入加入反應(yīng)釜加料托盤上的富鋁金屬粉體物質(zhì)的量0.0741mol、設(shè)置夾套溫度為加熱裝置內(nèi)循環(huán)水溫度50℃、初始壓力為實(shí)驗(yàn)設(shè)置的初始壓力100KPa，可為正壓，也可為負(fù)壓、注入液體體積設(shè)置為反應(yīng)所需溶液體積200ml；反應(yīng)釜內(nèi)壓力閾值100～600KPa和反應(yīng)釜內(nèi)溫度值閾值50～100℃；

步驟3、采用控制部分的PLC控制加料泵工作和加料電磁閥導(dǎo)通，由原料罐向反應(yīng)釜中注入反應(yīng)所需溶液，采用流量計(jì)實(shí)時(shí)采集流量值；當(dāng)采集的流量值達(dá)到設(shè)置的反應(yīng)所需溶液體積時(shí)，PLC控制加料泵關(guān)閉和加料電磁閥關(guān)閉；

本發(fā)明實(shí)施例中，通過可編程控制器閉合繼電器常開輸出點(diǎn)Y4端子和COM4端子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉合第五繼電器常開點(diǎn)，加料泵工作，同時(shí)通過可編程控制器閉合繼電器常開輸出點(diǎn)Y2端子和COM2端子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉合第三繼電器常開點(diǎn)，加料閥打開，向反應(yīng)釜中注入一定量的液體；計(jì)數(shù)流量與設(shè)定值通過可編程控制器比較，達(dá)到設(shè)定量后可編程控制器斷開Y2端子與COM2端子通路，第三繼電器線圈失電，常開點(diǎn)斷開，加料電磁閥失電關(guān)閉，斷開Y4端子與COM4端子通路，第五繼電器線圈失電，常開點(diǎn)斷開，加料泵失電關(guān)閉；

步驟4、采用PLC控制加熱裝置對循環(huán)水進(jìn)行加熱，并采用加熱器熱電阻實(shí)時(shí)采集加熱裝置內(nèi)部水的溫度，比較實(shí)時(shí)采集的溫度值與設(shè)定的初始值，進(jìn)行循環(huán)加熱，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度值達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，執(zhí)行步驟5；

本發(fā)明實(shí)施例中，啟動(dòng)加熱裝置，加熱裝置通過可編程控制器閉合繼電器常開輸出點(diǎn)Y5端子和COM5端子，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉合第七繼電器常開點(diǎn)，加熱裝置工作，加熱裝置根據(jù)初始參數(shù)設(shè)置的夾套溫度值，加熱器熱電阻檢測實(shí)時(shí)循環(huán)水溫度，可編程控制器通過比較加熱器熱電阻檢測的實(shí)時(shí)溫度與溫度設(shè)定值比較，進(jìn)行循環(huán)加熱；釜內(nèi)溫度為反應(yīng)釜熱電阻溫度值，由反應(yīng)釜熱電阻檢測實(shí)時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)溫度，當(dāng)這兩個(gè)溫度值均達(dá)到初始參數(shù)設(shè)置界面中設(shè)置的夾套溫度值時(shí)，執(zhí)行下一步驟；

步驟5、采用PLC調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值，壓力值到達(dá)初始值后停止調(diào)節(jié)，具體為：

當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值大于設(shè)定初始值時(shí)，則采用PLC控制真空泵工作和負(fù)壓電磁閥導(dǎo)通，排出反應(yīng)釜內(nèi)氣體，使反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值誤差范圍內(nèi)，所述的誤差范圍為正負(fù)1KPa之內(nèi)；

本發(fā)明實(shí)施例中，若釜內(nèi)壓力值大于初始壓力值，則啟動(dòng)負(fù)壓系統(tǒng)，通過壓力傳感器采集反應(yīng)釜內(nèi)實(shí)時(shí)壓力值；可編程控制器內(nèi)部比較壓力傳感器測量的實(shí)際壓力值與設(shè)定壓力值大小，通過第二繼電器控制負(fù)壓電磁閥開啟關(guān)閉，通過第六繼電器控制真空泵開啟關(guān)閉，可編程控制器通過第四繼電器控制排氣電磁閥開啟關(guān)閉，真空泵和負(fù)壓電磁閥同時(shí)工作，負(fù)壓系統(tǒng)和排氣回路根據(jù)可編程控制器工作；

當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值小于設(shè)定初始值時(shí)，則采用PLC控制正壓泵工作和正壓電磁閥導(dǎo)通，反應(yīng)釜充入氣體，使反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值誤差范圍內(nèi)；

本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值小于設(shè)定初始值時(shí)則啟動(dòng)正壓系統(tǒng)，可編程控制器通過第一繼電器控制正壓泵和正壓電磁閥的開啟關(guān)閉，正壓泵和正壓電磁閥同時(shí)工作，正壓系統(tǒng)和排氣回路根據(jù)可編程控制器工作；

本發(fā)明實(shí)施例中，通過正負(fù)壓系統(tǒng)之一和排氣回路相互配合，來調(diào)節(jié)壓力值至初始壓力值；三個(gè)回路中電磁閥的開閉，在調(diào)節(jié)壓力階段，均以壓力傳感器的數(shù)值與初始壓力值的比較為依據(jù)；若在調(diào)節(jié)正壓過程中，空氣充入量過多，則啟動(dòng)排氣回路，排出部分氣體。若在負(fù)壓調(diào)解過程中，抽出空氣過多，則啟動(dòng)排氣回路，放入部分氣體。正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)在壓力調(diào)解中只啟動(dòng)一個(gè)；調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)壓力在誤差范圍內(nèi)，則自動(dòng)停止壓力調(diào)節(jié)；

步驟6、采用PLC控制旋轉(zhuǎn)加料裝置轉(zhuǎn)速，從加料托盤上甩出富鋁金屬粉體進(jìn)入反應(yīng)溶液內(nèi)，進(jìn)行反應(yīng)；

本發(fā)明實(shí)施例中，設(shè)置攪拌轉(zhuǎn)速，將設(shè)置的攪拌轉(zhuǎn)速寫入可編程控制器并通過控制器第二模塊寫人脈寬直流電機(jī)調(diào)速器，由脈寬直流電機(jī)調(diào)速器的S1、S2、T1、T2輸出脈沖來驅(qū)動(dòng)并控制旋轉(zhuǎn)加料裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)加料裝置轉(zhuǎn)動(dòng)從加料托盤上甩出反應(yīng)物；加料完畢后，電機(jī)停止工作，KA8繼電器常開觸點(diǎn)斷開，旋轉(zhuǎn)加料裝置停止；

步驟7、采用壓力傳感器按照每隔一分鐘采集反應(yīng)釜內(nèi)壓力值，并記錄；

本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)采集的壓力值和設(shè)置的值，獲得α產(chǎn)氣率，獲得α曲線；

α產(chǎn)氣率計(jì)算公式如下：

α＝(P-P_initial)*1000*(V/1000-V_液體/1000000)/n/8.314/(T+273)*100％ (1)

其中，P表示實(shí)時(shí)測得的壓力數(shù)據(jù)，KPa；Pinitial表示壓力調(diào)節(jié)完成，穩(wěn)壓后的壓力值，即初始值；V表示反應(yīng)釜體積，L；V_液體表示設(shè)定的注入液體的體積，ml；n表示加入固體的物質(zhì)的量；T表示反應(yīng)設(shè)定的溫度值，℃；

步驟8、采用壓力傳感器采集反應(yīng)釜中的壓力值并采用反應(yīng)釜熱電阻采集反應(yīng)釜內(nèi)部的溫度值，當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值或反應(yīng)釜熱電阻實(shí)時(shí)采集的溫度值大于設(shè)定閾值時(shí)，則采用PLC控制蜂鳴器報(bào)警，排氣電磁閥自動(dòng)開啟；

本發(fā)明實(shí)施例中，可編程控制通過比較溫度、壓力的實(shí)際值與設(shè)定值，只要其中有一值大于設(shè)定值，可編程控制器通過第九繼電器的常開點(diǎn)控制蜂鳴器響應(yīng)報(bào)警。

步驟9、反應(yīng)結(jié)束，開啟排氣電磁閥，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)壓力至大氣壓力。

本發(fā)明實(shí)施例中，可編程控制器通過第四繼電器控制排氣電磁閥開啟，排氣電磁閥啟動(dòng)，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)壓力至大氣壓力；

本發(fā)明實(shí)施例中，除上述過程自動(dòng)運(yùn)行過程之外，為在緊急情況下控制設(shè)備，增加手動(dòng)控制部分，包括：正壓系統(tǒng)啟停控制正壓泵和正壓電磁閥，通過第一繼電器控制正壓泵和正壓電磁閥的開啟關(guān)閉，正壓泵和正壓電磁閥同時(shí)工作；負(fù)壓系統(tǒng)啟?？刂曝?fù)壓系統(tǒng)和負(fù)壓電磁閥，通過第二繼電器控制負(fù)壓電磁閥開啟關(guān)閉，通過第六繼電器控制真空泵開啟關(guān)閉；加注系統(tǒng)啟停為控制加料泵、加料電磁閥和流量計(jì)，通過閉合第五繼電器常開點(diǎn)，加料泵工作，通過閉合第三繼電器常開點(diǎn)，加料閥打開，向反應(yīng)釜中注入一定量的液體；排氣系統(tǒng)啟停為控制排氣回路電磁閥的開閉，通過第四繼電器控制排氣電磁閥開啟；控溫系統(tǒng)啟停為控制加熱裝置啟停。

如圖15所示，為2g鋁粉放置在200ml溶液中，100KPa初始壓力，50℃初始溫度時(shí)的反應(yīng)數(shù)據(jù)曲線圖；200ml溶液為不同濃度的重鉻酸鹽溶液或者去離子水；從曲線中可以看出隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣越來越多。產(chǎn)氣率最高可達(dá)60％，每個(gè)反應(yīng)曲線趨勢不同，可以代表不同的反應(yīng)階段；隨著該種溶液濃度的增加，產(chǎn)氣量逐漸降低，發(fā)生反應(yīng)的鋁粉量也逐漸減少；通過該曲線的認(rèn)知，可以找出抑制或者促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行的方法，同時(shí)明確反應(yīng)過程機(jī)理。