[發明專利]一種帶智能溫度補償系統的雙液系氣液平衡相圖沸點儀

有效

• 申請號: 201810087090.0
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108091229B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 鄭歐;祝淑穎;陳建國;張栢茂;陳東毅;李浩宏
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G09B23/24
• 分類號: G09B23/24;B01L3/16;G01N25/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明提出一種帶智能溫度補償系統的雙液系氣液平衡相圖沸點儀，包括控制模塊和加熱區，燒瓶瓶肚處與補償加熱器相接，燒瓶瓶塞處固定主加熱器；所述主加熱器包括從瓶腔上部延伸至下部的直桿和設于直桿末端的發熱體；燒瓶瓶腔下部設有液相溫度傳感器；瓶腔上部設有氣相溫度傳感器；氣相溫度傳感器、液相溫度傳感器和補償加熱器與控制模塊相連；當控制模塊的溫度自動補償模式開啟時，如氣相溫度傳感器、液相溫度傳感器測得的氣相液相溫度差達到閾值，則控制模塊控制補償加熱器發熱以使瓶腔氣相溫度與液相溫度達到平衡；本發明能自動采集數據根據沸點對雙液系氣液平衡體系進行溫度補償，從而將分餾效應現象降低最低，真正實現同一溫度的氣液平衡。

技術領域

本發明涉及實驗器械技術領域，尤其是一種帶智能溫度補償系統的雙液系氣液平衡相圖沸點儀。

背景技術

“雙液系氣液平衡相圖”實驗項目是各高校物理化學課程中的一個經典實驗，目前該實驗使用到傳統的儀器為簡易的內置加熱式沸點儀；該沸點儀因熱傳導和熱輻射等熱損失因素，會形成如精餾塔形式的散熱效應，從而不可避免地造成氣相部分存在著溫度梯度得到的氣液平衡是多級的氣液平衡而不是真正的同一溫度的氣液平衡，這種現象叫分餾效應現象，用該沸點儀很難準確繪制雙液系氣液平衡相圖，且僅限于實驗教學使用。

發明內容

本發明提出一種帶智能溫度補償系統的雙液系氣液平衡相圖沸點儀，能自動采集數據根據沸點對雙液系氣液平衡體系進行溫度補償，從而將分餾效應現象降低最低，真正實現同一溫度的氣液平衡。

本發明采用以下技術方案。

一種帶智能溫度補償系統的雙液系氣液平衡相圖沸點儀，所述沸點儀包括控制模塊和以燒瓶為主體的加熱區，所述燒瓶為具有長瓶頸的燒瓶，燒瓶瓶肚處與補償加熱器相接，燒瓶瓶塞處固定主加熱器；所述主加熱器包括從瓶腔上部延伸至下部的直桿和設于直桿末端的發熱體；所述燒瓶瓶腔下部設有液相溫度傳感器；燒瓶瓶腔上部設有氣相溫度傳感器；所述氣相溫度傳感器、液相溫度傳感器和補償加熱器與控制模塊相連；當控制模塊的溫度自動補償模式開啟時，如氣相溫度傳感器、液相溫度傳感器測得的氣相液相溫度差達到閾值，則控制模塊控制補償加熱器發熱以使瓶腔氣相溫度與液相溫度達到平衡。

所述燒瓶瓶腔上部設有冷凝歧管；所述冷凝歧管與瓶頸部相交，所述氣相溫度傳感器與冷凝歧管入口相鄰。

當沸點儀工作時，所述液相溫度傳感器浸于液體中。

所述補償加熱器包裹于燒瓶瓶肚外壁，補償加熱器內設保溫層與瓶肚相接，補償加熱器的發熱體設在保溫套內以均勻地對燒瓶進行溫度補償作業；保溫層與燒瓶瓶肚的交界處設有瓶壁溫度傳感器。

所述控制模塊可工作于溫度自動補償模式或溫度手動補償模式下，當控制模塊工作于溫度手動補償模式時，補償加熱器的發熱溫度、加熱功率和發熱時間以手動進行設置。

所述控制模塊為沸點儀中控裝置，所述中控裝置前面板處設有顯示屏、手動/自動補償切換開關、手動補償溫度設定鍵、主加熱器功率調節開關和補償加熱器電壓調節開關；中控裝置后面板處設有氣相溫度傳感器電纜插座、液相溫度傳感器電纜插座、瓶壁溫度傳感器電纜插座、電源插座、補償加熱器供電插座和主加熱器供電插座。

當控制模塊工作于溫度自動補償模式時，手動補償溫度設定鍵的操作被屏蔽。

當沸點儀以溫度自動補償模式進行工作時，其使用方法依次包括以下步驟；

A1、把手動/自動補償切換開關切換至自動檔；

A2、將電源接入后面板的電源插座；在后面板上連接各溫度傳感器的數據輸出電纜；

A3、把補償加熱器的供電線接入補償加熱器供電插座；把主加熱器的供電線接入主加熱器供電插座；

A4、啟動主加熱器對燒瓶中的液體進行加熱，調節主加熱器功率調節開關以控制主加熱器的加熱功率；