[發明專利]具有氫氧化鈉標定功能的中和法測硫儀

在審

• 申請號: 201510530323.6
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105136973A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 班書昊;李曉艷;蘇少航;蔣學東;徐然;席仁強
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12;G01N21/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明主要涉及煤中含硫量的自動測量設備領域，特指一種具有氫氧化鈉標定功能的中和法測硫儀。

背景技術

硫對煤的煉焦、氣化、燃燒都是十分有害，因此需要快速、準確地測量煤中硫元素的含量。高溫燃燒中和法作為煤中全硫快速測定方法之一，可以在短時間內得出化驗結果。目前國內的中和法大多采用手工操作方式：煤樣在催化劑作用下于氧氣流中燃燒，生成硫的氧化物，并捕集在過氧化氫溶液中形成硫酸，手工操作氫氧化鈉溶液使其與硫酸溶液相中和，根據氫氧化鈉的消耗量，計算煤中全硫含量。手工操作氫氧化鈉溶液具有一定的缺點：氫氧化鈉溶液具有一定的腐蝕性，操作不安全；中和硫酸溶液時，需要人工判斷氫氧化鈉溶液的滴入狀態，誤差較大。

發明內容

本發明需解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、自動化程度高的具有氫氧化鈉標定功能的中和法測硫儀。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：一種具有氫氧化鈉標定功能的中和法測硫儀，它包括固定于底板上的燃燒爐和氫氧化鈉標定裝置、設于所述燃燒爐內部的燃燒管、設于所述燃燒管內部的鎳鉻推桿、抽氣泵、氧氣瓶和燒杯，所述燃燒管的兩端分別用導氣管與所述燒杯、所述氧氣瓶相連，所述抽氣泵用導氣管接入所述燒杯內，其特征在于：所述氫氧化鈉標定裝置包括裝設于所述底板上的L型架、設于所述L型架上端的攝像頭架、設于所述攝像頭架上的高清攝像頭、裝有硫酸溶液的燒杯、裝有量筒的量筒底座、裝設于左支架和右支架之間的蝸桿、與所述蝸桿相嚙合的蝸輪、裝設于電機架上的步進電機。

所述高清攝像頭通過數據線與PC機相連；所述燒杯內部的硫酸溶液中放置有PH試紙；所述蝸輪的中心軸與所述量筒底座固定；所述量筒內部裝有氫氧化鈉溶液；所述量筒底座采用彈性變形材料制作，其上設有圓形凹槽，凹槽的直徑略小于所述量筒的外徑，凹槽的深度約為所述量筒高度的十分之一；所述步進電機的輸出軸與所述蝸桿的一端相連。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明采用高清攝像頭對硫酸溶液中的PH試紙進行拍照，并通過PC機進行顏色識別和分析，進而判斷氫氧化鈉溶液的用量，相比傳統的人工識別顏色，誤差更小。

(2)本發明采用渦輪、蝸桿結構帶動量筒轉動，從而把氫氧化鈉溶液緩慢滴加到硫酸溶液中，無需人工干預，降低了勞動強度，去除了實驗的危險性。

(3)本發明結構簡單合理，實驗結果更加精確。

附圖說明

圖1是本發明的具有氫氧化鈉標定功能的中和法測硫儀的布局結構示意圖。

圖2是本發明的氫氧化鈉標定裝置的結構原理示意圖。

圖中，1—底板；2—燃燒爐；3—燃燒管；4—鎳鉻推桿；5—氧氣瓶；6—抽氣泵；7—氫氧化鈉標定裝置；71—硫酸溶液；72—燒杯；73—PH試紙；74—PC機；75—數據線；76—L型架；77—高清攝像頭；78—攝像頭架；79—量筒；710—氫氧化鈉溶液；711—量筒底座；712—蝸輪；713—右支架；714—蝸桿；715—左支架；716—電機架；717—步進電機。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

參見圖1和圖2所示，本發明具有氫氧化鈉標定功能的中和法測硫儀，它包括固定于底板1上的燃燒爐2和氫氧化鈉標定裝置7、設于燃燒爐2內部的燃燒管3、設于燃燒管3內部的鎳鉻推桿4、抽氣泵6、氧氣瓶5和燒杯72，燃燒管3的兩端分別用導氣管與燒杯72、氧氣瓶5相連，抽氣泵6用導氣管接入燒杯72內；氫氧化鈉標定裝置7包括裝設于底板1上的L型架76、設于L型架76上端的攝像頭架78、設于攝像頭架78上的高清攝像頭77、裝有硫酸溶液71的燒杯72、裝有量筒79的量筒底座711、裝設于左支架716和右支架713之間的蝸桿714、與蝸桿714相嚙合的蝸輪712、裝設于電機架716上的步進電機717；高清攝像頭77對硫酸溶液71中的PH試紙73拍照，通過數據線75與PC機74相連，PC機根據PH試紙的顏色進行分析和判斷，從而決定是否繼續滴加氫氧化鈉溶液710。

參見圖1和圖2所示，燒杯72內部的硫酸溶液71中放置有PH試紙；蝸輪712的中心軸與量筒底座711固定；量筒79內部裝有氫氧化鈉溶液710；量筒底座711采用彈性變形材料制作，其上設有圓形凹槽，凹槽的直徑略小于量筒79的外徑，凹槽的深度約為量筒79高度的十分之一；步進電機717的輸出軸與蝸桿714的一端相連；步進電機717正向轉動時，量筒79逐漸傾斜，量筒79內部的氫氧化鈉溶液710逐漸滴加到燒杯72中；當PH試紙達到中性時，步進電機717反向轉動，量筒79回到正常位置。