[發明專利]一種高通量液體電導率測量設備

在審

• 申請號: 201910002562.2
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109856195A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 李平;譚奇偉;趙汪;安富強;韓坤;曲選輝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N27/07
• 分類號: G01N27/07
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種高通量液體電導率測量設備，其特征在于設備包括：高通量電導率測量儀表、溫度控制模塊、多通道電導率測量電極夾具和電導率測量電極和計算機端控制軟件；其中，高通量電導率測量儀表的功能是輸出激勵信號和接收響應信號，同時承擔與計算機通信和控制溫度控制模塊的任務，主要用于測量和記錄各個通道的液體電導率，同時向溫度控制模塊輸出控制指令并接收回傳自溫度控制模塊的樣品溫度信號；溫度控制模塊主要功能是控制被測液體樣品達到所需測量的目標溫度，同時采集液體樣品的溫度并回傳至高通量電導率測試儀表；多通道電導率測量電極夾具主要用于夾持電導率測量電極，每個電極放入一個被測液體樣品中，每個多通道電導率測量電極夾具默認預留96個位置，可用于安裝96個電導率測量電極，以實現同時測量和檢測96組液體樣品電導率的功能；計算機端控制軟件安裝于計算機端，計算機可通過RS-485串行通信總線與高通量電導率測試儀表連接，用于讀取由高通量電導率測試儀表上傳的液體電導率和溫度數據，進行后續校正、整理和存儲。

2.如權利要求1所述的應用于高通量液體電導率測量設備，其特征在于，高通量電導率測量儀表，每臺儀表默認設置96個獨立測量通道，可分別連接96個電導率測量電極；每個測量電極由8個測量單元組成，每個測量單元提供12個獨立測量通道，8個單元各自分配不同硬件地址，然后通過RS-485總線進行連接，其中編號為1的單元負責與計算機通信，同時控制溫度控制模塊；每個單元內部，由一個帶有RS-485通信功能的核心測量模塊和一個12路多路復用器組成，測量過程采用輪詢式測量的方法，由12路多路復用器控制切換到某一路進行測量，由核心測量模塊發送激勵信號和接收響應信號，實現對某一路電導率的測量并記錄；由于該設備具有高的可擴展性，單臺設備在不考慮設備體積的情況下，可以通過增加設備內的單元數來提高測量通道數，最高可支持3072個獨立的電導率測量通道。

3.如權利要求1所述的應用于高通量液體電導率測量設備，其特征在于，溫度控制模塊，通過RS-485與高通量電導率測量儀表，接受其控制指令并向其回傳實時監測到的液體樣品溫度；溫度控制模塊主要功能是通過加熱或制冷的方法使被測液體樣品達到測量所需的溫度，控溫范圍-40～100℃，控溫精度≤±0.5℃，各樣品之間溫度誤差≤0.5℃；根據實際測試需求，溫度控制模塊可以為每個液體樣品提供均一的溫度環境，也可提供不同的溫度環境；根據測試環境的不同選擇，溫度控制模塊使用包括：高低溫試驗箱、恒溫水浴、恒溫油浴、恒溫金屬浴方式；用于溫度采集的探頭使用包括：PT100熱電阻、DS18B20溫度傳感器在內的小型器件，直接浸入被測液體樣品中。

4.如權利要求1所述的應用于高通量液體電導率測量設備，其特征在于，多通道電導率測量電極夾具和電導率測量電極，多通道電導率測量電極夾具使用模塊化設計，可根據盛裝液體樣品的容器大小、排列間距、排列方式和數量改變夾具的位置，以保證電導率測量電極能夠準確地、不受干擾地放入被測液體樣品容器中；電導率測量電極可根據實際測試環境需要，選擇市售的國內外廠商生產的電導率測量電極，經校準后使用。

5.如權利要求1所述的應用于高通量液體電導率測量設備，其特征在于，計算機端控制軟件，除可以使用默認的RS-485通信總線外，還可選擇性使用RS-232、RS-422或者CAN總線實現與設備的連接，軟件能實時監測和記錄包括通道編號、對應通道的電導率數值、對應通道液體的溫度；另外，計算機端控制軟件還設定了所需測量的液體樣品溫度范圍，通過RS-485總線將指令傳至高通量液體電導率測量設備，在測量過程中，高通量液體電導率測量設備控制溫度控制設備，使液體樣品達到所需測量溫度后進行測量。軟件界面友好易操作，且具備用戶權限管理功能，合成完畢后，以Excel格式輸出合成過程信息記錄，包含樣品自動編號、樣品組分、合成時間、合成情況信息，另外，該軟件提供數據庫連接API，能夠與包括Oracle、SQL Server、MySQL、MariaDB、DB2在內的數據庫實現連接，能將合成過程記錄的信息直接導入數據庫。