[發明專利]基于集成氣液流道模塊的自動銅氨溶液測氧儀及測試方法

有效

• 申請號: 202210568965.5
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN115015476B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 張輝;晏娟婷;回朝妍;汪一帆;劉凱迪;劉倚宏
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 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;于春曉

1.一種基于集成氣液流道模塊的自動銅氨溶液測氧儀，其特征在于，包括氣體測控與氣路集成模塊、氣體體積校準與測量模塊、液體測控與液路集成模塊和反應液補充模塊，氣體測控與氣路集成模塊、氣體體積校準與測量模塊、液體測控與液路集成模塊、反應液補充模塊自上而下依次連接安裝；

其中，氣體測控與氣路集成模塊包括氣體模塊、進氣閥、排氣閥、差壓傳感器及電路板，差壓傳感器安裝在電路板上；

氣體模塊為L型，上表面低臺階表面開有電路板固定螺紋孔，用于固定安裝電路板；上表面高臺階表面中部開有進氣閥充氣孔道出口、進氣閥固定螺紋孔和待測氣氣腔充氣孔道入口，進氣閥通過進氣閥固定螺紋孔固定在氣體模塊上，進氣閥充氣孔道出口垂直向下開有進氣閥充氣孔道；

氣體模塊左側表面開有待測氣快插螺紋孔，待測氣快插螺紋孔向右水平開有待測氣充氣孔道，待測氣充氣孔道與進氣閥充氣孔道連通；

氣體模塊下表面開有量氣管上端口中空螺釘固定螺紋孔，量氣管上端口中空螺釘固定螺紋孔上方設有待測氣氣腔，待測氣氣腔與量氣管上端口中空螺釘固定螺紋孔連接處設有量氣管上端口中空螺釘O型圈放置平臺；

待測氣氣腔充氣孔道入口垂直向下開有待測氣氣腔充氣孔道，待測氣氣腔充氣孔道與待測氣氣腔貫通于待測氣氣腔入口；

氣體模塊高臺階正面向后水平開有差壓傳感器芯座，差壓傳感器芯座中設置差壓傳感器O型圈，差壓傳感器安裝在差壓傳感器芯座中，差壓傳感器芯座與待測氣氣腔經差壓傳感器連通孔道連通，差壓傳感器連通孔道開口于待測氣氣腔處為差壓傳感器連通孔道入口，差壓傳感器連通孔道開口于差壓傳感器芯座處為差壓傳感器連通孔道出口；

氣體模塊右側表面開有排氣閥進氣孔道出口、排氣閥固定螺紋孔和排氣閥放氣孔道入口，排氣閥通過排氣閥固定螺紋孔固定在氣體模塊上，排氣閥進氣孔道出口向左水平開有排氣閥進氣孔道，排氣閥進氣孔道與待測氣氣腔貫通于待測氣氣腔出口，排氣閥放氣孔道入口向左水平開有排氣閥放氣孔道；

氣體模塊后側表面開有氣體模塊放氣孔道出口，氣體模塊放氣孔道出口向前水平開有氣體模塊放氣孔道，氣體模塊放氣孔道與排氣閥放氣孔道連通；

氣體體積校準與測量模塊包括量氣管和平衡管；

量氣管上端開口為量氣管上端口，量氣管上端口通過量氣管上端口中空螺釘和量氣管上端口中空螺釘O型圈接至量氣管上端口中空螺釘固定螺紋孔；量氣管下端開口為量氣管下端口，量氣管下端口通過量氣管下端口中空螺釘和量氣管下端口中空螺釘O型圈固定至液體模塊的量氣管下端口中空螺釘固定螺紋孔；

平衡管上端開口為平衡管上端口，平衡管上端口連接外界大氣；平衡管下端開口為平衡管下端口，平衡管下端口通過平衡管下端口中空螺釘和平衡管下端口中空螺釘O型圈固定至液體模塊的平衡管下端口中空螺釘固定螺紋孔；

液體測控與液路集成模塊包括液體模塊、供液泵、進液閥、平液閥、回液閥、液位壓強傳感器及液位壓強傳感器緊固端板；

液體模塊上表面左側開有量氣管下端口中空螺釘固定螺紋孔，量氣管下端口中空螺釘固定螺紋孔下部開有量氣管銅氨溶液腔，量氣管銅氨溶液腔與量氣管下端口中空螺釘固定螺紋孔連接處設有量氣管下端口中空螺釘O型圈放置平臺，量氣管銅氨溶液腔向后水平至液體模塊后側表面貫穿開有進液閥出液通道，進液閥出液通道在液體模塊后側表面形成進液閥出液通道入口；

液體模塊上表面右側開有平衡管下端口中空螺釘固定螺紋孔，平衡管下端口中空螺釘固定螺紋孔下部設有平衡管銅氨溶液腔，平衡管銅氨溶液腔與平衡管下端口中空螺釘固定螺紋孔連接處設有平衡管下端口中空螺釘O型圈放置平臺，平衡管銅氨溶液腔向右水平至液體模塊右側表面貫穿開有液位平衡通道，液位平衡通道與平衡管銅氨溶液腔交于平衡管銅氨溶液腔進液口，液位平衡通道在液體模塊右側面形成液位平衡通道入口；

液體模塊前側表面開有液位壓強傳感器緊固端板固定螺紋孔、液位壓強傳感器芯座、回液閥進液通道出口、回液閥固定螺紋孔及回液閥出液通道入口，回液閥固定螺紋孔固定回液閥，液位壓強傳感器安裝在液位壓強傳感器芯座中，液位壓強傳感器芯座與量氣管銅氨溶液腔經液位壓強傳感器連通通道連通，液位壓強傳感器連通通道與量氣管銅氨溶液腔交于液位壓強傳感器連通通道入口，液位壓強傳感器連通通道與液位壓強傳感器芯座交于液位壓強傳感器連通通道出口，量氣管銅氨溶液腔向右水平至液體模塊右側表面貫穿開有液體連通通道，液體連通通道在液體模塊右側表面形成液體連通通道出口，液體連通通道與量氣管銅氨溶液腔連通與液體連通通道入口，

回液閥進液通道出口向后水平開有回液閥進液通道，回液閥進液通道與液體連通通道連通于回液閥進液通道入口，

回液閥出液通道入口向后水平開有回液閥出液通道；

液體模塊左側表面設有供液泵進液口固定槽及供液泵出液口固定槽，供液泵進液口固定槽向右水平開有供液泵進液通道，供液泵出液口固定槽向右水平開有供液泵出液通道，供液泵進液口固定槽連接供液泵進液口，供液泵出液口固定槽連接供液泵出液口，供液泵進液口及供液泵出液口設置在供液泵前側表面，供液泵后側表面對稱開有供液泵通孔，供液泵進液口及供液泵出液口分別設置供液泵進液口密封O型圈和供液泵出液口密封O型圈；

液體模塊后側表面開有進液閥進液通道出口、進液閥固定螺紋孔及進液閥出液通道入口，進液閥進液通道出口向前水平開有進液閥進液通道，進液閥進液通道與供液泵出液通道連通，進液閥出液通道入口向前水平開有進液閥出液通道，進液閥出液通道末端為量氣管銅氨溶液腔進液口，量氣管銅氨溶液腔進液口連通量氣管銅氨溶液腔；

液體模塊下表面左側開有供液管上端口快插螺紋孔，供液管上端口快插螺紋孔向上豎直開有供液管出液通道，供液管出液通道與供液泵進液通道連通，

液體模塊下表面右側開有校準閥上端口中空螺釘固定螺紋孔，校準閥上端口中空螺釘固定螺紋孔向上豎直開有校準閥出液通道，校準閥上端口中空螺釘固定螺紋孔與校準閥出液通道連接處設有校準閥上端口中空螺釘O型圈放置平臺，校準閥出液通道與回液閥出液通道連通；

液體模塊右側開有液體連通通道出口、平液閥固定螺紋孔及液位平衡通道入口，平液閥固定螺紋孔連接平液閥；

反應液補充模塊包括反應液生成箱、供液管和校準閥；供液管上端開口為供液管上端口，供液管下端開口為供液管下端口，校準閥上端開口為校準閥上端口，校準閥下端開口為校準閥下端口，

反應液生成箱上表面開有供液管下端口快插螺紋孔及校準閥快插螺紋孔，供液管插入供液管下端口快插螺紋孔，校準閥插入校準閥快插螺紋孔；

供液管上端口連接液體模塊的供液管上端口快插螺紋孔，校準閥上端口通過校準閥中空螺釘和校準閥中空螺釘O型圈連接校準閥上端口中空螺釘固定螺紋孔；

所述進氣閥、排氣閥、進液閥、平液閥和回液閥均為座裝式電磁閥；

液位壓強傳感器與差壓傳感器實時監測量氣管內液位壓強和氣壓，通過開關電磁閥控制氣路與液路的通斷，開關供液泵與回液閥控制液位升降；采用座裝式電磁閥，與氣體模塊和液體模塊進行集成，取消了橡皮管連接，減少了漏氣點，避免了漏氣漏液情況；對稱放置結構相同的量氣管和平衡管，液面相平時兩管內產生表面張力相同；量氣管和平衡管下端通過液體模塊連通，平衡管上端與大氣連通，通過差壓傳感器比較量氣管內氣壓與外界氣壓以判斷量氣管與平衡管兩液面是否相平。