[其他]熱焓式液體濃度自動測定儀無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 87103800 | 申請日： | 1987-05-22 |
| 公開（公告）號： | CN87103800A | 公開（公告）日： | 1987-11-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 屈松生;汪存信;程慧源;蔡炳生 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢大學(xué);應(yīng)城市磷肥廠 |
| 主分類號： | G01N25/20 | 分類號： | G01N25/20 |
| 代理公司： | 武漢大學(xué)專利事務(wù)所 | 代理人： | 王玉璇,龔茂銘 |
| 地址： | 湖北省武漢*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 熱焓式 液體 濃度 自動 測定 | ||
本發(fā)明涉及一種濃度自動記錄分析儀，用以自動連續(xù)地測定液體濃度。
無機酸的工業(yè)生產(chǎn)中，需對酸的濃度加以監(jiān)測。例如，在硫酸工業(yè)中，需對93%干燥酸及98%吸收酸的濃度進行自動、連續(xù)地監(jiān)測。目前用以測量硫酸濃度的儀表設(shè)計原理一般依據(jù)硫酸濃度與其某一種物理常數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，通過測定硫酸的某種物理常數(shù)值而推測硫酸的濃度，常用的有電導(dǎo)式及密度式兩種。
電導(dǎo)式硫酸濃度計的原理是：硫酸的電導(dǎo)率隨濃度的不同而改變，通過兩者的關(guān)系，能夠從所測介質(zhì)的電導(dǎo)率而推測硫酸的濃度。但在常溫下，硫酸的電導(dǎo)率與濃度之間不是單值函數(shù)關(guān)系。如在20℃時，在92%及97%濃度處，其電導(dǎo)率值分別出現(xiàn)極值。因此，在常溫下不能利用電導(dǎo)率來測量硫酸濃度。電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系隨溫度升高而變化，當(dāng)酸溫升至60℃左右時，電導(dǎo)率的單調(diào)性有所改善。因此，一般電導(dǎo)式濃度計需要對介質(zhì)進行加熱和控溫，這不僅帶來儀器的復(fù)雜化，且由于電導(dǎo)率隨溫度的改變率較大，使測試精度的提高受到限制。這類硫酸濃度計的適用范圍很窄，常用的有測量90～94%、96～99%、103～105%濃度范圍的分析儀，相互之間一般不能替換。
密度式硫酸濃度計只適用于測量濃度小于93%的硫酸，這是因為硫酸的密度與濃度之間的關(guān)系在高濃度段幾乎呈平段，甚至有減少的趨勢，其關(guān)系如圖1所示。這種儀表的信號轉(zhuǎn)換及記錄系統(tǒng)也比較復(fù)雜。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種新型測定液體濃度的裝置。本發(fā)明任務(wù)的解決原理是：當(dāng)所測定的物質(zhì)與另一輔助物質(zhì)（如水）相混合時，因相互作用（如稀釋反應(yīng)）而放出熱量或者吸收熱量，此熱（即△H）使被測物質(zhì)的溫度發(fā)生改變，溫度的變化（△T）可由一感溫元件（如熱電堆）轉(zhuǎn)換成可記錄的信號（如ε），此信號由記錄儀記錄下來，便可測定液體中物質(zhì)的濃度。該方法要求選定被測物質(zhì)的某一物理化學(xué)反應(yīng)，使其熱效應(yīng)（△H）與液體中被測成分呈一單調(diào)的函數(shù)關(guān)系。
附圖2是本濃度計的結(jié)構(gòu)圖。這種濃度計包括下列5大部件：用以給出恒定流量的恒流器〔1〕、〔2〕，混合反應(yīng)裝置〔3〕，參比裝置〔4〕，感測元件〔5〕及記錄系統(tǒng)〔6〕。具體說明如下：
被測物與輔助物由管道引至恒流器〔1〕、〔2〕，每個恒流器具有進口和至少兩個出口，出口給出恒定的液流。一股被測物流與一股輔助物流在混合反應(yīng)裝置〔3〕中混合，另外一股被測物流與一股輔助物流流經(jīng)參比裝置〔4〕。感測元件〔5〕一端與部件〔3〕的測溫口〔7〕相連，另一端與部件〔4〕的測溫口〔8〕相連，用以感測被測物與參比物的溫差。感測元件〔5〕的引出線與記錄系統(tǒng)〔6〕相連，記錄儀的顯示盤〔9〕直接給出被測物質(zhì)的濃度。
本發(fā)明的一個實施例是熱焓式硫酸濃度計，其解決原理是：硫酸與水混合后，會放出大量的熱。在絕熱條件下，此熱會提高酸-水體系的溫度。如果硫酸與水的量或流量是恒定的，則酸-水體系的溫升（△T）與硫酸濃度呈一單調(diào)上升的函數(shù)關(guān)系。此溫升（△T）經(jīng)熱電堆轉(zhuǎn)換為電信號（ε），而由記錄儀表記錄下來。溫升愈高（ε愈大），濃度愈高;溫升愈低（ε愈小），則濃度愈低。由此便能自動、連續(xù)地測定硫酸的濃度。由于溫升（△T）與濃度在全濃度范圍內(nèi)呈一單調(diào)上升的函數(shù)關(guān)系（見附圖3），而無極值出現(xiàn)。因此這種硫酸濃度計能測量0～100%范圍內(nèi)任意濃度的硫酸濃度，甚至能用于測量＞100%含量的硫酸濃度。
本硫酸濃度計是以如下方式完成的，附圖4是熱焓式濃度自動測定儀實施例熱焓式硫酸濃度計的結(jié)構(gòu)原理圖。濃度計主要由恒流器、混合器、參比裝置、熱電堆、記錄儀五個部件組成。具體說明如下：
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