專利名稱：液體凝固點(diǎn)的測(cè)定方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)定液體，特別是如油品類的有機(jī)液體的凝固點(diǎn)的方法和裝置。本發(fā)明中有冷阱和設(shè)于冷阱內(nèi)的盛放被測(cè)液體的容器和測(cè)溫元件以及溫度測(cè)量系統(tǒng)等。
油品的凝固點(diǎn)測(cè)定現(xiàn)均采用機(jī)械式測(cè)量，即在冷卻過(guò)程中改變?nèi)萜魑恢没驅(qū)Ρ粶y(cè)液體進(jìn)行擾動(dòng)，觀察容器內(nèi)油品的流動(dòng)或擾動(dòng)情況的變化，與前述測(cè)定方法相配合的設(shè)備是傾斜盛有樣品容器的冷阱或是在冷阱內(nèi)設(shè)有實(shí)現(xiàn)擾動(dòng)樣品的機(jī)構(gòu)。如由湖南律市石油化工儀器廠制造的傾點(diǎn)測(cè)定儀。現(xiàn)有技術(shù)在測(cè)定液體凝固點(diǎn)時(shí)需不停的傾斜盛有被測(cè)樣品的容器或?qū)Ρ粶y(cè)液體進(jìn)行擾動(dòng)，這將影響被測(cè)樣品的凝固，因此不可能準(zhǔn)確地測(cè)定被測(cè)樣品的凝固點(diǎn)，所測(cè)得的數(shù)據(jù)誤差較大，而且用現(xiàn)有的方法進(jìn)行液體凝固點(diǎn)測(cè)定時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，測(cè)定一個(gè)樣品約需數(shù)十分鐘時(shí)間。為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，中國(guó)實(shí)用新型專利92208679.6公開(kāi)了一種利用測(cè)定冷卻液體中的振動(dòng)子運(yùn)動(dòng)狀況測(cè)定柴油凝固點(diǎn)的分析儀，但這種裝置的測(cè)量原理和方法與現(xiàn)有技術(shù)是一致的，因此其所測(cè)結(jié)果也不可能準(zhǔn)確。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的液體凝固點(diǎn)測(cè)定裝置，該裝置可準(zhǔn)確測(cè)定液體的凝固點(diǎn)，并可提高測(cè)定速度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
本發(fā)明的方法是將被測(cè)液體置于透光材料制成的容器內(nèi)，在測(cè)定被測(cè)液體溫度變化的同時(shí)測(cè)定透過(guò)被測(cè)液體的光強(qiáng)度的變化情況，根據(jù)所測(cè)定透過(guò)被測(cè)液體的光線強(qiáng)度的改變量確定被測(cè)液體的凝固點(diǎn)。
本發(fā)明的裝置是在冷阱中設(shè)有盛放被測(cè)液體的容器和溫度測(cè)量傳感元件，所述的容器由透光材料制成，在所述的容器外設(shè)有光源和用于接受由光源發(fā)出通過(guò)所述容器和容器內(nèi)的液體的光的光敏元件所組成的測(cè)定系統(tǒng)，所述的光敏元件與外部顯示電路相耦合。
本發(fā)明的裝置中的容器可以是一試管或者一段管路，或其兩端設(shè)有閥門的管路，或者是其中帶有向外凸出的球形部分的試管，或者是其兩端設(shè)有閥門其中帶有向外凸出球形部分的管路。在所述的容器內(nèi)可以設(shè)有測(cè)溫元件。本發(fā)明的光源最好是紅外發(fā)光二極管，所述的光敏元件為可接受紅外光的光敏元件。
本發(fā)明的方法及裝置建立于如下的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上液體在冷卻過(guò)程中其透光率將發(fā)生改變，在液體過(guò)冷產(chǎn)生相變時(shí)其透光率的改變率將發(fā)生明顯的變化。本發(fā)明的方法是通過(guò)測(cè)定液體在相變過(guò)程中內(nèi)在的某種物理量的改變實(shí)現(xiàn)測(cè)定液體凝固點(diǎn)的目的，這完全不同于現(xiàn)有技術(shù)(現(xiàn)有技術(shù)僅是通過(guò)觀察液體流動(dòng)或擾動(dòng)情況改變的表觀現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)定)。由于本發(fā)明在測(cè)定中并不影響液體的凝固過(guò)程，還由于在本發(fā)明中在放置被測(cè)液體的容器中設(shè)置有測(cè)溫元件，可真實(shí)地反映被測(cè)物的溫度，因此本發(fā)明的測(cè)定精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)。此外本發(fā)明還可以大大減輕測(cè)定工作強(qiáng)度，提高效率，并可實(shí)現(xiàn)在線測(cè)定或自動(dòng)測(cè)定。


圖1是本發(fā)明的原理框2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電氣原理3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電氣原理4是本發(fā)明的一種盛樣容器的實(shí)施例圖5是利用本發(fā)明測(cè)定14#柴油的實(shí)測(cè)曲線圖6是利用本發(fā)明測(cè)定6#潤(rùn)滑油的實(shí)測(cè)曲線本發(fā)明結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下本發(fā)明的裝置的基本原理見(jiàn)圖1，其中(1)是致冷裝置，通過(guò)(1)的作用使冷阱(4)降溫。在冷阱(4)內(nèi)設(shè)盛放被測(cè)液體的容器(2)和溫度傳感元件(3)，其中容器(2)由透光材料制成，不同形狀的容器構(gòu)成本發(fā)明的不同實(shí)施例，例如它可以是一個(gè)試管，也可以是一段管路，或者是一段其兩端設(shè)有閥門的管路，其橫截面可以是矩形，也可以是圓形的，本發(fā)明的容器(2)最好為其中帶有向外凸出的球形部分的試管或其兩端設(shè)有閥門其中帶有向外凸出球形部分的管路。在容器(2)外設(shè)有光源(8)和用于接受由光源發(fā)出并透容器和容器內(nèi)液體的光的光敏元件(9)，圖1中(5)為微機(jī)數(shù)據(jù)處系統(tǒng)，(6)為顯示電路，經(jīng)光敏元件(9)所測(cè)得的信號(hào)送入為微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)處理后再送入顯示電路(6)即可顯示出所測(cè)得的透光率的有關(guān)參數(shù)。圖1中的(6)，它可以是由單片機(jī)，也可以是由微機(jī)和打印機(jī)構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)。圖1中的(7)是多路電源，用于向整個(gè)裝置提供電源。本發(fā)明中經(jīng)光敏元件(9)所測(cè)得的信號(hào)也可直接送入顯示電路(6)顯示出所測(cè)得參數(shù)。
圖2給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中(11)是冷阱。在冷阱(11)中置有一段作為盛放被測(cè)液體的，其兩端帶有閥門(12)和(13)的透明玻璃管(14)，和由發(fā)光二極管(15)、光電晶體管(16)組成的測(cè)量系統(tǒng)。玻璃管(14)內(nèi)置有在圖2中未示出的測(cè)溫元件。圖2中E為電源，與發(fā)光二極管(15)相連的電阻及與光電晶體管(16)相連的電阻和微安表(17)構(gòu)成測(cè)量參數(shù)的顯示電路。本實(shí)施例實(shí)測(cè)時(shí)通過(guò)啟閉閥門(12)和(13)截取被測(cè)液體于玻璃管(14)內(nèi)，并通過(guò)啟動(dòng)致冷裝置使冷阱(11)開(kāi)始降溫，同時(shí)向測(cè)量系統(tǒng)供電，發(fā)光二極管(15)發(fā)射的光線經(jīng)被測(cè)液體透射后被光電晶體管(16)所接收。隨冷阱溫度的下降，管(14)中的液體逐漸變冷并開(kāi)始凝固，此時(shí)液體的透光率也發(fā)生變化，光電晶體管(16)所接收到的光信號(hào)也隨之發(fā)生改變，所測(cè)得的參數(shù)通過(guò)微安表(17)顯示出來(lái)，將微安表(17)所顯示的數(shù)據(jù)和經(jīng)測(cè)溫元件測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)描于坐標(biāo)紙上即可得被測(cè)液體隨溫度下降其透光率與溫度間的函數(shù)關(guān)系，并可得到其準(zhǔn)確的凝固點(diǎn)。
圖3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電氣原理示意圖，其中的光電晶體管(20)所測(cè)得信號(hào)，以及溫度測(cè)量電路(23)所測(cè)得信號(hào)通過(guò)放大器(24)、(25)和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(26)、(27)與微機(jī)(22)的輸入系統(tǒng)相耦合，通過(guò)微機(jī)(22)對(duì)所測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算并顯示，并可通過(guò)外設(shè)打印機(jī)(28)打印出所測(cè)結(jié)果。
圖4是本發(fā)明中的一種盛被測(cè)試樣的容器的實(shí)施例，它是在一段其兩端設(shè)有閥門的管路注閥門在圖4中未畫(huà)出中間設(shè)有帶有向外凸出的球形部分的結(jié)構(gòu)，在裝置中由光源和光敏元件構(gòu)成的測(cè)定系統(tǒng)應(yīng)置于向外凸出的球形部分處，這種結(jié)構(gòu)由于球形外凸部分可產(chǎn)生光的聚焦作用，能提高裝置的測(cè)量靈敏度，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明這一點(diǎn)。
本發(fā)明中的光源當(dāng)采用紅外光源時(shí)，所采用的光敏元件為可接受紅外光的光敏元件可有最佳的測(cè)定效果。
采用圖2的裝置，其中的容器為圖4所示的結(jié)構(gòu)，所用的光源為紅外光源，對(duì)14#柴油和6#潤(rùn)滑油進(jìn)行實(shí)測(cè)，所得測(cè)量曲線參見(jiàn)圖5和圖6。
由圖5可見(jiàn)溫度為8～4℃時(shí)被測(cè)油品的透光率隨溫度下降有較明顯的改變，這種油品用現(xiàn)有技術(shù)所測(cè)定的凝固點(diǎn)為5℃。
由圖6可見(jiàn)當(dāng)溫度低于-4度時(shí)，被測(cè)油品的透光率隨溫度下降有較明顯的改變，這種油品用現(xiàn)有技術(shù)所測(cè)定的凝固點(diǎn)為-11℃。
用本發(fā)明測(cè)定其它油品、有機(jī)溶液等隨溫度下降時(shí)其透光率的變化有與圖5、圖6相同或相似的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定液體凝固點(diǎn)的方法，其特征是將被測(cè)液體置于透光材料制成的容器內(nèi)，在測(cè)定被測(cè)液體溫度變化的同時(shí)測(cè)定透過(guò)被測(cè)液體的光強(qiáng)度的改變量。
2.液體凝固點(diǎn)的測(cè)定裝置，由冷阱和設(shè)于冷阱內(nèi)的盛放被測(cè)液體的容器和溫度測(cè)量傳感元件以及溫度測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于所述的容器由透光材料制成，在所述的容器外設(shè)有光源和用于接受由光源發(fā)出通過(guò)所述的容器和容器內(nèi)的液體的光的光敏元件組成的測(cè)定系統(tǒng)，所述的光敏元件與顯示電路相耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定裝置，其特征在于所述的容器為一試管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定裝置，其特征在于所述的容器為一段其兩端設(shè)有閥門的管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定裝置，其特征在于所述的容器為其中帶有向外凸球形部分的試管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定裝置，其特征在于所述的容器為其兩端設(shè)有閥門其中帶有球形的向外凸出部分的管路。
7.根據(jù)權(quán)利的要求2或3或4或5或6所述的測(cè)定裝置，其特征在于所述的光源為紅外發(fā)光二極管，所述的光敏元件為可接受紅外光的光敏元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)定裝置，其特征在于所述的容器內(nèi)設(shè)有測(cè)溫元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)定裝置，其特征在于測(cè)溫系統(tǒng)所測(cè)得信號(hào)以及由光敏元件組成的測(cè)定系統(tǒng)經(jīng)放大器處理后輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，及微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于測(cè)定液體，特別是如油品類的有機(jī)液體的凝固點(diǎn)的方法和裝置。本發(fā)明的方法是將被測(cè)液體置于透光材料制成的容器內(nèi)，在測(cè)定被測(cè)液體溫度變化的同時(shí)測(cè)定透過(guò)被測(cè)液體的光強(qiáng)度的變化情況，根據(jù)所測(cè)定透過(guò)被測(cè)液體的光線強(qiáng)度的改變量確定被測(cè)液體的凝固點(diǎn)。本發(fā)明的裝置是在冷阱中設(shè)有用透光材料制成的盛放被測(cè)液體的容器和溫度測(cè)量傳感裝置，所述的容器外設(shè)有光源和用于接受由光源發(fā)出通過(guò)所述的容器和容器內(nèi)的液體的光的光敏元件所組成的測(cè)定系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01N25/04GK1162117SQ96103769
公開(kāi)日1997年10月15日 申請(qǐng)日期1996年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月9日
發(fā)明者趙克玉, 許福永 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)