[發明專利]一種非常溫非常壓條件下氣相組分相互擴散系數測量裝置的測量方法

有效

• 申請號: 202110332094.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113075093B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 陳偉;許昊
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 劉巖

本發明公開了一種非常溫非常壓條件下氣相組分相互擴散系數測量裝置，包括擴散系統和溫控系統，擴散系統包括氣體氣瓶、無油空氣壓縮機、氣體緩沖瓶、氣體流量變送器和管式玻璃擴散管，管式玻璃擴散管上連接有揮發性液體瓶；溫控系統包括恒溫水浴箱、溫水水箱和循環水泵，循環水泵與恒溫水浴箱連接。本發明采用上述結構的一種非常溫非常壓條件下氣相組分相互擴散系數測量裝置，不但解決了上述問題，而且還通過控制恒溫水水箱內循環水的溫度，來實現在不同溫度條件下氣?液相擴散系數的測量，將玻璃擴散管豎直固定于循環恒溫水的水浴箱中，提高了測定精確度，提高了測試系統的安全性，降低了實驗成本，同時操作相對簡單。

技術領域

本發明涉及氣相組分擴散系數測量裝置技術領域，尤其是涉及一種非常溫非常壓條件下氣相組分相互擴散系數測量裝置。

背景技術

氣相組分的相互擴散系數(以下簡稱“擴散系數”)是物質的物性常數之一，表示兩種組分之間相互擴散能力的強弱。擴散系數隨介質的種類、溫度、濃度及壓力的不同而不同。

高臨界溫度組分在氣體中擴散系數的測量，由于氣液界面的存在，對于傳統的擴散系數測量方法，如：隔膜電池法、同位素法、核磁共振法、全息干涉法等，均由于操作困難程度較大或成本太高問題而不常用。Stefan擴散管法因實驗裝置簡單、操作方便、實驗數據精確度較高等優點，是迄今為止測定氣相組分擴散系數最常用的方法，但也存在技術上的不足，具體如下：(1) 在常規操作中，由擴散管上部注入液體很難一直保持平衡，而且液體容易粘到擴散管管壁；(2)上部注入時會對擴散管內的氣體空間造成較大的對流擾動從而影響到擴散系數測定精確度；(3)在具體實際實驗中，對擴散管裝置溫控的效果不夠理想；(4)具體實際實驗中，讀取數據操作困難且精度不高； (5)實驗時，對于手工操作技術要求較高等問題。鑒于以上原因，設計一種非常溫非常壓條件下氣相組分相互擴散系數測量裝置是很有必要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種非常溫非常壓條件下氣相組分相互擴散系數測量裝置，不但解決了上述問題，而且還通過控制恒溫水水箱內循環水的溫度，來實現在不同溫度條件下氣-液相擴散系數的測量，將玻璃擴散管豎直固定于循環恒溫水的水浴箱中，提高了測定精確度，提高了測試系統的安全性，降低了實驗成本，同時操作相對簡單。

為實現上述目的，本發明提供了一種非常溫非常壓條件下氣相組分相互擴散系數測量裝置，包括擴散系統和溫控系統，所述溫控系統與所述擴散系統連接；

所述擴散系統包括氣體氣瓶、與所述氣體氣瓶連接的無油空氣壓縮機、與所述無油空氣壓縮機連接的氣體緩沖瓶、與所述氣體緩沖瓶連接的氣體流量變送器和與所述氣體流量變送器連接的管式玻璃擴散管，所述管式玻璃擴散管上連接有揮發性液體瓶；

所述溫控系統包括恒溫水浴箱、與所述恒溫水浴箱連接的溫水水箱和與所述溫水水箱連接的循環水泵，所述循環水泵與所述恒溫水浴箱連接。

優選的，所述管式玻璃擴散管的主體部分設置為U型結構，位于所述恒溫水浴箱外的所述管式玻璃擴散管上設置有刻度線和截止閥，所述截止閥設置在所述刻度線的下方。

優選的，所述管式玻璃擴散管的下方連接有進出揮發性液體總管，所述進出揮發性液體總管上連接有進出揮發性液體軟管，所述進出揮發性液體軟管的上端連接在位于所述恒溫水浴箱外的所述管式玻璃擴散管上，所述進出揮發性液體軟管和所述進出揮發性液體總管上均設置有進出液閥。

優選的，所述進出揮發性液體總管與所述揮發性液體瓶之間的軟管上設置有進出液泵。

優選的，所述恒溫水浴箱的底端設置有第一進出循環水孔，所述第一進出循環水孔與所述溫水水箱之間通過恒溫循環水管連接。

優選的，所述恒溫水浴箱的頂端設置有第二進出循環水孔，所述第二進出循環水孔與所述循環水泵連接，所述溫水水箱上設置有溫度傳感器。

優選的，所述管式玻璃擴散管的水平段末端設置有壓力傳感器。