一種基于激光折射的物質(zhì)溶解度高精度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于激光折射的物質(zhì)溶解度高精度 測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 物質(zhì)溶解度是化學熱力學的重要研究內(nèi)容。工程中的軟巖遇水軟化和礦物溶解度 有密切關(guān)系，研究二者的關(guān)系對于深刻理解軟巖軟化的本質(zhì)，了解軟巖遇水損傷破壞過程 具有重大意義。固液平衡時軟巖礦物溶解度一般很低，判斷溶解平衡點的極小誤差也會對 其溶解度測量結(jié)果可產(chǎn)生巨大的影響，而常規(guī)方法難以準確確定溶解平衡點。因此，有必要 開發(fā)一種高精度測量裝置，專門針對軟巖礦物這類物質(zhì)的溶解度進行測定。
[0003] 傳統(tǒng)的測量物質(zhì)溶解度方法主要有平衡法和動態(tài)法兩種。平衡法中固定測量溫 度，將過量的溶質(zhì)與適量的溶劑混合，經(jīng)過攪拌、長時間靜置后取溶液上層清液進行化學分 析或重量法分析，得到其濃度，循環(huán)幾次測得的濃度值保持一致時，即認為該濃度值為相應 溫度下物質(zhì)溶解度。平衡法的不足有：分析上層清液濃度時，溶劑容易揮發(fā)可造成較大誤 差；化學分析操作較為繁瑣；"循環(huán)幾次測得的濃度值保持一致"時沒有檢查溶液是否均 勻，因此不能確定所測溶液此時是否真正達到溶解平衡點。動態(tài)法又可以分為變溫法和恒 溫法。變溫法中逐漸升溫，當定量的溶質(zhì)剛好全部溶解于定量的溶劑中，此時直接計算出該 溫度下物質(zhì)溶解度。恒溫法中固定溫度，在過量的溶質(zhì)中逐漸添加溶劑，當全部溶質(zhì)剛好溶 解時，也可計算出該溫度下物質(zhì)溶解度。動態(tài)法不足之處在于需要肉眼判斷溶解平衡點，具 有較大的人為誤差。激光由于速度快、抗光及抗電干擾能力強等特點越來越被廣泛應用。 近年來激光光強監(jiān)控系統(tǒng)逐漸用于溶解度動態(tài)法測量中，其原理是隨著溶劑的加入，固體 溶質(zhì)逐漸溶解，溶液中懸浮固體溶質(zhì)逐漸減少，激光接收器接收激光的光強逐漸增大，接收 激光光強最大時即溶解平衡點。相比肉眼判斷溶解平衡點，用激光光強監(jiān)控系統(tǒng)判斷溶解 平衡點有了較大進步，減少了人為誤差，但仍存在不足：要求測量對象是固體；只對單一激 光傳播路徑上激光光強進行監(jiān)控，"接收激光光強最大"即溶解平衡時沒有檢查溶液是否均 勻，因此不能確定所測溶液此時是否真正達到溶解平衡點。
[0004] 綜上所述，亟需一種操作簡單、適用性廣（溶質(zhì)既可以是固體也可以是液體）的物 質(zhì)溶解度高精度測量裝置，該裝置能夠通過檢查溶液均勻性來提高溶液達到溶解平衡點的 準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述已有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明目的在于提供一種操作簡單、適用 性廣、穩(wěn)定性好、精度高的基于激光折射的物質(zhì)溶解度高精度測量裝置。
[0006] 本發(fā)明涉及一種基于激光折射的物質(zhì)溶解度高精度測量裝置，可在不同恒溫條件 下基于激光折射判斷溶液的溶解平衡點，高精度測量物質(zhì)溶解度，該裝置包括溶解系統(tǒng)、溶 解平衡點判斷系統(tǒng)。
[0007]I、溶解系統(tǒng)
[0008]溶解系統(tǒng)由恒溫水箱（1)、方形玻璃夾套外瓶（10)、方形玻璃夾套內(nèi)瓶（13)、磁力 攪拌器（3)、磁力攪拌轉(zhuǎn)子（9)、精密溫度計（15)、溶質(zhì)進樣管（16)、溶劑進樣管（17)組成， 所述的方形玻璃夾套外瓶（10)開設(shè)有循環(huán)出水孔（14)和循環(huán)進水孔（8)，可使溶質(zhì)在不同 恒溫條件的溶劑中溶解，同時可向方形玻璃夾套內(nèi)瓶（13)溶液添加溶劑或溶質(zhì)。
[0009]2、溶解平衡點判斷系統(tǒng)
[0010] 所述的溶解平衡點判斷系統(tǒng)由固定支座I(2)、同步同位移移動支座I(11)、激光 發(fā)射器（12)、固定支座II(4)、同步同位移移動支座II(6)、面陣CCD(7)、計算機（5)組成， 可基于激光折射靈敏的檢查溶液均勻性來提高溶液達到溶解平衡點的準確性。
[0011] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0012] 1、無需取樣進行化學分析或重量法分析，操作簡單，大大減少測量誤差；
[0013] 2、基于激光折射判斷溶解平衡點，測量對象可為固體溶質(zhì)或液體溶質(zhì)，適用性 廣；
[0014] 3、基于激光折射靈敏的檢查溶液均勻性來提高溶液達到溶解平衡點的準確性，穩(wěn) 定性好，精度高。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明中激光傳播路徑示意圖（俯視圖）。
[0017]圖3是本發(fā)明中面陣CCD正面像素點接收激光示意圖。
[0018] 其中，1?恒溫水箱，2.固定支座I，3.磁力攪拌器，4?固定支座11，5?計算機，6.同 步同位移移動支座II，7.面陣CCD，8.循環(huán)進水孔，9.磁力攪拌轉(zhuǎn)子，10.方形玻璃夾套外 瓶，11.同步同位移移動支座I，12.激光發(fā)射器，13.方形玻璃夾套內(nèi)瓶，14.循環(huán)出水孔， 15.精密溫度計，16.溶質(zhì)進樣管，17.溶劑進樣管。
【具體實施方式】
[0019] 現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明，本發(fā)明包括溶解系統(tǒng)、溶解平衡 點判斷系統(tǒng)。
[0020] 1、溶解系統(tǒng)
[0021] 如圖1所示，溶解系統(tǒng)由恒溫水箱（1)、方形玻璃夾套外瓶（10)、方形玻璃夾套內(nèi) 瓶（13)、磁力攪拌器（3)、磁力攪拌轉(zhuǎn)子（9)、精密溫度計（15)、溶質(zhì)進樣管（16)、溶劑進樣 管（17)組成，所述的方形玻璃夾套外瓶（10)開設(shè)有循環(huán)出水孔（14)和循環(huán)進水孔（8)，方 形玻璃夾套外瓶（10)的循環(huán)出水孔（14)和循環(huán)進水孔（8)分別通過導管與恒溫水箱（1) 相連，精密溫度計（15)、溶質(zhì)進樣管（16)和溶劑進樣管（17)分別插入到方形玻璃夾套內(nèi) 瓶（13)溶液中，方形玻璃夾套內(nèi)瓶（13)置于方形玻璃夾套外瓶（10)內(nèi)，方形玻璃夾套外 瓶（10)置于磁力攪拌器上（3)，方形玻璃夾套內(nèi)瓶（13)裝有磁力攪拌轉(zhuǎn)子（9)，可使溶質(zhì) 在不同恒溫條件的溶劑中溶解，同時可向溶液添加溶劑或溶質(zhì)。
[0022] 2、溶解平衡點判斷系統(tǒng)
[0023] 如圖1所示，溶解平衡點判斷系統(tǒng)由固定支座I(2)、同步同位移移動支座1(11)、 激光發(fā)射器（12)、固定支座II(4)、同步同位移移動支座II(6)、面陣CCD(7)、計算機（5)組 成。同步同位移移動支座I(11)安裝于固定支座I(2)頂部，同步同位移移動支座I(11)頂 部安裝有激光發(fā)射器（12)，同步同位移移動支座II(6)安裝于固定支座II(4)頂部，同步 同位移移動支座II(6)頂部安裝有面陣CCD(7)，激光發(fā)射器（12)中心與面陣