一種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置製造方法

2023-09-11 01:42:05 1

一種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置製造方法
【專利摘要】一種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置。主要目的在於提供一種用於餾程測試儀上的輔助裝置，利用該裝置可以避免在餾程測試儀脫水時出現爆沸的問題。其特徵在於：所述裝置還包括反光罩、一對電加熱石英管、冷凝管、量筒、溫度傳感器、液位傳感器以及主控板；反光罩採用不鏽鋼材質製作成四片鏡面形狀，圍繞蒸餾燒瓶固定；冷凝管的出口端位於量筒的內部上端，管的入口端通過連接軟管與支管相連接；液位傳感器位於量筒內；溫度傳感器置於蒸餾燒瓶瓶頸內，主控板採用STC89S52單片機，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD轉換晶片；主控板上還包括採用74HC573型晶片的數據鎖存器以及由驅動三極體組成的H橋型電路。
【專利說明】一種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種應用於用於餾程測試儀上的輔助裝置。

【背景技術】
[0002]餾程測試儀是一種專業的化學分析設備，主要用於油品、工業化學試劑的餾程測試分析。餾程測試儀在蒸餾高含水油品時，根據國家標準需要先對該種樣品進行脫水處理，再進行蒸餾操作，但是目前存在的技術問題是:樣品中的水被加熱形成水蒸汽後，僅有一少部分能夠一次性的以水蒸汽的形式從蒸餾燒瓶支管流出，而其餘大部分的水蒸汽則不斷地在燒瓶瓶頸和燒瓶上部球體的內壁以及蒸汽溫度傳感器的外壁冷凝，之後再回滴到高溫油品中。當低溫水滴進入高溫油品中時，就會出現爆沸現象，這樣不斷循環。甚至當水滴過大時，爆沸產生的強大膨脹壓力還會導致燒瓶炸裂。另外爆沸還會使樣品的蒸汽溫度和冷凝速度不穩定，影響蒸餾過程的結果數值。


【發明內容】

[0003]為了解決【背景技術】中所提到的技術問題，本實用新型提供了一種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置，該種脫水裝置結構簡單，能夠直接安裝在現有餾程測試儀上，可以避免在餾程測試儀脫水時出現爆沸的問題。
[0004]本實用新型的技術方案是:該種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置，包括帶有支管的蒸餾燒瓶以及加熱板，其獨特之處在於:
[0005]所述自動脫水裝置還包括反光罩、一對採用電阻絲的電加熱石英管、冷凝管、量筒、溫度傳感器、液位傳感器以及主控板。其中，電阻絲密閉在電加熱石英管內，由電加熱石英管自帶的電加熱驅動電路供電；反光罩採用不鏽鋼材質製作成四片鏡面形狀，圍繞蒸餾燒瓶固定在餾程儀蒸餾加熱腔的後面板上，反光罩的高度與蒸餾燒瓶瓶頸齊平並橫向保持間距，電加熱石英管固定在反光罩的內壁上，以實現反光罩可以對電加熱石英管發出的紅外線進行反射。
[0006]冷凝管的出口端位於量筒的內部上端，冷凝管的入口端通過連接軟管與支管相連接；液位傳感器位於量筒內；溫度傳感器置於蒸餾燒瓶瓶頸內，溫度傳感器採用DS18B20型數字式溫度傳感器；主控板採用STC89S52單片機，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD轉換晶片，由液位傳感器輸出的液位信號通過串聯於所述液位傳感器信號輸出端上的250歐姆的電阻轉換為電壓信號，輸入到所述MAX186型AD轉換晶片中進行A/D轉換，轉換後的數位訊號輸入到所述STC89S52單片機的液位採樣信號輸入端；溫度傳感器的採樣信號輸出端連接至所述STC89S52單片機的溫度採樣信號輸入端。
[0007]所述主控板上還包括採用74HC573型晶片的數據鎖存器以及由8050型驅動三極體和8550型驅動三極體組成的H橋型電路，所述數據鎖存器的三個控制信號輸入端分別連接至所述STC89S52單片機的三個控制信號輸出端，所述數據鎖存器的四個驅動信號輸入端分別連接至所述H橋型電路的四個輸入端；所述H橋型電路的功率輸出端連接至電加熱驅動電路的電源輸入端。
[0008]本實用新型具有如下有益效果:本種脫水裝置結構簡單，能夠直接安裝在現有餾程測試儀上，當需要對高含水油品進行脫水處理時，在裝置內主控板上單片機的控制下，石英管加熱裝置會和蒸餾加熱裝置中的加熱底板同時加熱，並在餾程測試儀的程序中設定控制信號，當高含水油品中的水完全脫淨時，主控板會給石英管加熱裝置信號，切斷石英管加熱裝置的電源，停止加熱。由於本裝置內的石英管加熱裝置發出的紅外線通過不鏽鋼構成的鏡面反射罩可以均勻的反射在蒸餾燒瓶及瓶頸周圍，能夠確保蒸餾燒瓶內的水蒸汽不在瓶內壁的任何位置凝結，從而有效模擬標準要求的實驗過程。本種裝置採用石英管加熱裝置結構簡單、造價低廉、能夠靈活有效的控制高含水油品的脫水過程，並避免高含水油品脫水過程中的水蒸汽冷凝回落到蒸餾燒瓶內造成爆沸，保證高含水油品中的水分完全脫淨。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]圖1是本實用新型的整體組成結構示意圖。
[0011]圖2是本實用新型去掉主控板以及連接電纜後的組成結構示意圖。
[0012]圖3是本實用新型的電氣控制原理圖。
[0013]圖4是本實用新型具體實施時主控板所採用的單片機的電路圖。
[0014]圖5是本實用新型具體實施時主控板所採用的A/D轉換器的電路圖。
[0015]圖6是本實用新型具體實施時主控板控制溫度檢測的單片機內置程序流程圖。
[0016]圖7是本實用新型具體實施時主控板控制液位檢測的單片機內置程序流程圖。
[0017]圖中1-電加熱石英管，2-電阻絲，3-加熱板，4-蒸餾燒瓶瓶頸，5-蒸餾燒瓶，6_溫度傳感器，7-量筒，8-反光罩，9-支管，10-冷凝管，11-餾程儀蒸餾加熱腔，12-主控板，13-電加熱驅動電路，14-電加熱石英管供電導線，15-溫度傳感器連接導線，16-電加熱驅動電路供電導線，17-液位傳感器，18-液位傳感器連接導線，19-連接軟管。
[0018]【具體實施方式】:
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0020]由圖1、圖2所示，該種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置，包括帶有支管9的蒸餾燒瓶5以及加熱板3，這些都是原有的餾程測試儀上的脫水裝置。在此基礎上，本方案做出了改進，其改進之處在於:
[0021]所述自動脫水裝置還包括反光罩8、一對採用電阻絲2的電加熱石英管1、冷凝管10、量筒7、溫度傳感器6、液位傳感器17以及主控板12。
[0022]其中，電阻絲2密閉在電加熱石英管I內，由電加熱石英管I自帶的電加熱驅動電路13供電；反光罩8採用不鏽鋼材質製作成四片鏡面形狀，圍繞蒸餾燒瓶5固定在餾程儀蒸餾加熱腔4的後面板上，反光罩8的高度與蒸餾燒瓶瓶頸4齊平並橫向保持間距，電加熱石英管I固定在反光罩8的內壁上，以實現反光罩8可以對電加熱石英管I發出的紅外線進行反射。
[0023]冷凝管10的出口端位於量筒7的內部上端，冷凝管10的入口端通過連接軟管19與支管9相連接；液位傳感器17位於量筒7內；溫度傳感器6置於蒸餾燒瓶瓶頸4內，溫度傳感器6採用DS18B20型數字式溫度傳感器。
[0024]圖4是本實用新型的電氣控制原理圖，主控板12採用STC89S52單片機，圖4是本實用新型具體實施時主控板所採用的單片機的電路圖，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD轉換晶片，圖5是本實用新型具體實施時主控板所採用的A/D轉換器的電路圖，通過AD轉換晶片MAX186的第七通道轉換為數位訊號。由液位傳感器17輸出的4_20mA電流液位信號通過串聯於所述液位傳感器信號輸出端上的250歐姆的電阻轉換為1-5V電壓信號，輸入到所述MAX186型AD轉換晶片中進行A/D轉換，轉換後的數位訊號輸入到所述STC89S52單片機的液位採樣信號輸入端，通過STC89C52單片機實現數據的實時採集，通過數碼管模塊實時顯示液位深度值。如圖所示，STC89S52晶片的P2.4-P2.6為控制A/D轉換引腳，P2.7為AD數據輸入引腳，P2.0-P2.3為驅動四位數碼管的位選信號輸出引腳，P0.0-P0.7為數碼管的段選信號輸出引腳。溫度傳感器6由於採用了數字傳感器，因此其採樣信號輸出端可以直接連接至所述STC89S52單片機的溫度採樣信號輸入端Pl.6。
[0025]圖6、圖7分別是本實用新型具體實施時主控板控制溫度檢測的單片機內置程序流程圖和主控板控制液位檢測的單片機內置程序流程圖。
[0026]另外，為了提高單片機的控制效率，由三極體組成H橋型電路，可實現對電加熱驅動電路13的驅動控制。即所述主控板12上還包括採用74HC573型晶片的數據鎖存器以及由8050型驅動三極體和8550型驅動三極體組成的H橋型電路，所述數據鎖存器的三個控制信號輸入端分別連接至所述STC89S52單片機的三個控制信號輸出端，所述數據鎖存器的四個驅動信號輸入端分別連接至所述H橋型電路的四個輸入端；所述H橋型電路的功率輸出端連接至電加熱驅動電路13的電源輸入端。
[0027]使用時，當油品蒸餾加熱開始時，加熱板3開始對燒瓶底部加熱，溫度傳感器檢測到蒸餾燒瓶中的溫度升高後向主控板輸出溫度信號，使得單片機控制電加熱驅動電路給石英加熱裝置內的電阻絲供電，使其也同步開始加熱，這樣，石英管加熱裝置所發出的紅外線通過不鏽鋼鏡面紅外反射罩均勻的反射到蒸餾燒瓶及瓶頸周圍，使蒸餾燒瓶周圍的溫度保持均勻恆定，使蒸餾燒瓶內壁的水蒸氣不凝結，確保水蒸氣全部從蒸餾燒瓶支管流出，使油品中的水全部蒸出。待溫度傳感器檢測到蒸餾燒瓶中的油品蒸餾溫度發生突然變化且量筒內的液面不再增加時，則單片機會控制石英加熱裝置停止加熱。
[0028]本種裝置結構簡單，構思合理，能夠靈活、有效的控制油品中的水分在蒸餾過程中遇到蒸餾燒瓶瓶頸不發生冷凝回落造成油水爆沸，從而徹底蒸發出來。
【權利要求】
1.一種用於餾程測試儀上的自動脫水裝置，包括帶有支管(9)的蒸餾燒瓶(5)以及加熱板(3)，其特徵在於: 所述自動脫水裝置還包括反光罩(8)、一對採用電阻絲(2)的電加熱石英管(1)、冷凝管(10)、量筒(7)、溫度傳感器(6)、液位傳感器(17)以及主控板(12)； 其中，電阻絲(2)密閉在電加熱石英管(1)內，由電加熱石英管(1)自帶的電加熱驅動電路(13)供電；反光罩(8)採用不鏽鋼材質製作成四片鏡面形狀，圍繞蒸餾燒瓶(5)固定在餾程儀蒸餾加熱腔(4)的後面板上，反光罩(8)的高度與蒸餾燒瓶瓶頸(4)齊平並橫向保持間距，電加熱石英管(1)固定在反光罩(8)的內壁上，以實現反光罩(8)可以對電加熱石英管(1)發出的紅外線進行反射； 冷凝管(10)的出口端位於量筒(7)的內部上端，冷凝管(10)的入口端通過連接軟管(19)與支管(9)相連接；液位傳感器(17)位於量筒(7)內； 溫度傳感器(6 )置於蒸餾燒瓶瓶頸(4 )內，溫度傳感器(6 )採用DS18B20型數字式溫度傳感器； 主控板(12)採用STC89S52單片機，在所述主控板上配置有12位MAX186型AD轉換晶片，由液位傳感器(17)輸出的液位信號通過串聯於所述液位傳感器信號輸出端上的250歐姆的電阻轉換為電壓信號，輸入到所述MAX186型AD轉換晶片中進行A/D轉換，轉換後的數位訊號輸入到所述STC89S52單片機的液位採樣信號輸入端；溫度傳感器(6)的採樣信號輸出端連接至所述STC89S52單片機的溫度採樣信號輸入端； 所述主控板(12)上還包括採用74HC573型晶片的數據鎖存器以及由8050型驅動三極體和8550型驅動三極體組成的Η橋型電路，所述數據鎖存器的三個控制信號輸入端分別連接至所述STC89S52單片機的三個控制信號輸出端，所述數據鎖存器的四個驅動信號輸入端分別連接至所述Η橋型電路的四個輸入端；所述Η橋型電路的功率輸出端連接至電加熱驅動電路(13)的電源輸入端。
【文檔編號】G01N1/44GK204043979SQ201420552278
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】朱建國, 黎迎迎, 朱墨 申請人:大慶東鼎儀器製造有限公司