[其他]液面跟蹤自動記錄儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85200096
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85200096U
• 公開（公告）日: 1986-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 陳斯任;葉大鏗
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01D9/10
• 分類號: G01D9/10
• 代理公司: 武漢大學專利事務所
• 代理人: 史南麗

本發(fā)明屬于液面測量控制裝置的改進。

化學反應常伴有體積變化，且可以通過這個變化來換算成其它反應參數。膨脹計法測定聚合動力學，就是其中一個被廣泛采用的方法。將聚合液裝進玻璃毛細管膨脹計中，每分鐘，至少每5分鐘讀取毛細管中液面高度一次，有時需借助于放大鏡或測高儀讀數，一次反應需要進行100次左右讀數，操作十分繁雜，而且很容易帶進人為的誤差，對于調整反應體系則難以準確讀數。因此，國內外都在研制自動記錄裝置。

例如????Jouvnal??of??applied??polymer??science??VOL15中，比利時的J·Niezette和V·Desreux研制了一種光電跟蹤玻璃膨脹計液面位置的自動記錄儀。其包括光學系統，機械系統????控制電路和記錄系統，此記錄儀用光電測量和控制的方法，通過螺桿轉動來跟蹤記錄膨脹計中彎液面的位置，液面位移的記錄可以采用兩種方法。即用螺旋形電位差計或比較兩個旋轉計數器的讀數來實現。但此裝置中機械裝置龐大笨重，中間轉換環(huán)節(jié)多，所以測量化學反應中微小的變化時，將會引起較大的誤差，并且該自動記錄系統只能向下跟蹤，不能向上跟蹤，即當某種原因引起液面向上移動而跳過跟蹤點時，就要人工調回到跟蹤點，而且測量的數據也不能直接記錄在紙上，本發(fā)明提供的液面跟蹤自動記錄儀，可以克服上述的不足。

附圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖中1為光電探頭，2為玻璃毛細管，3為記錄筆，4為拉線，5為可逆馬達，6為控制電路，7為光電信號引線，8為走紙機構，9為記錄紙。

附圖2是光電探頭的結構原理圖，圖中10為線狀燈絲光源，11為液體彎月面，12為透鏡，13為光敏二極管，14為平衡錘，15為連接記錄筆架，16為毛細管。

附圖3是作為本發(fā)明的一部分的控制電路原理圖。

附圖4是外觀示意圖。

本發(fā)明的要點是：光電探頭（1）套在毛細管（2）上能自由移動，并與之垂直，記錄筆（3）與探頭（1）裝在一起，并固定在拉線（4）上，拉線連接可逆馬達（5），可逆馬達由光電探頭所輸出的信號，經控制電路來控制，本儀器采用收音機拉線傳動的方法直接帶動記錄筆（記錄筆就相當于收音機指針，其位置不易改變）。工作時，記錄紙由走紙機構驅動，精確地畫出一條X軸為時間，y軸為毛細管液面高度變化的曲線，它反映了高分子催化反應的歷程。

光電探頭的工作原理：線狀燈絲光源（10）的燈絲經過透鏡（12）在毛細管的界面上成像；由于毛細管中彎液面的反射和折射，光線不能到達光電二極管（3）上，界面向下移動時，光源（10）的光線照射在光電二極管上，而使二極管導通，這個光電信號通過控制電路（6）來控制可可逆馬達（5），使探頭能不斷的跟蹤液體界面。

控制電路原理，接通電源時探頭的光電二極管處于導通狀態(tài)，使晶體管T₂，T₃組成的電子繼電器接點JK_2－1閉合，準備工作開關S₇閉合是準備狀態(tài)，操作手動開關S₆是使探頭移至所需位置。使準備工作開關S₇處于斷路（即“工作”狀態(tài)），手動開關向下時使探頭下行至毛細管中的液體界面時停止，當界面下降時，探頭又開始跟蹤界面，每次跟蹤的動作時間為0.1秒，這種動作不影響晶體管T₁組成的延時電路（它的時間常數是1.5～2秒，可由電位器調節(jié)）。當液體界面上升時，探頭下行，這時電子繼電器接點JK_2－1斷開，延時電路工作，1.5～2秒后，第一個繼電器動作，繼電器觸點改變方向，探頭向上移至液體界面停止，即用時間識別電路完成上下跟蹤的任務，當記錄到達給定的由兩個微開關控制的上、下限時，電路停止工作，記錄紙也停止走紙，因此用這樣簡單的電路實際上已經完成了精確的自動記錄過程，測量精確度為2×10^－2毫米，消耗功率20瓦，因此和原有的液面跟蹤自動記錄儀相比具有優(yōu)點和進步。

本儀器外形見附圖4，玻璃門與機殼間由橡皮塞封，留下一個毛細管的管泡在下面，管泡可插入恒溫槽中，水蒸氣不會侵入機內。本儀器還可做光聚合，核輻射聚合等實驗，并且利用控制上，下限的兩個微開關可做許多控制方面的應用，如，鍋爐水溫的控制，水池水位的控制等。

本儀器設計合理，結構簡單，測量數據準確可靠，并能推廣到自動記錄由于溫度、反應、添加、流出…引起的容器中液面變化，以及與氣體，液體體積微量變化有關的其它場合。