液面跟蹤自動記錄儀的製作方法
2023-05-02 23:56:56
專利名稱:液面跟蹤自動記錄儀的製作方法
本發明屬於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採用的方法。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，有時需藉助於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，對於調整反應體系則難以準確讀數。因此，國內外都在研製自動記錄裝置。
例如 Jouvnal of applied polymer science VOL15中，比利時的J·Niezette和V·Desreux研製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，通過螺杆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採用兩種方法。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，中間轉換環節多，所以測量化學反應中微小的變化時，將會引起較大的誤差，並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為光敏二極體，14為平衡錘，15為連接記錄筆架，16為毛細管。
附圖3是作為本發明的一部分的控制電路原理圖。
附圖4是外觀示意圖。
本發明的要點是光電探頭(1)套在毛細管(2)上能自由移動，並與之垂直，記錄筆(3)與探頭(1)裝在一起，並固定在拉線(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，本儀器採用收音機拉線傳動的方法直接帶動記錄筆(記錄筆就相當於收音機指針，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；由於毛細管中彎液面的反射和折射，光線不能到達光電二極體(3)上，界面向下移動時，光源(10)的光線照射在光電二極體上，而使二極體導通，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體處於導通狀態，使電晶體T2，T3組成的電子繼電器接點JK2－1閉合，準備工作開關S7閉合是準備狀態，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處於斷路(即「工作」狀態)，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，這種動作不影響電晶體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)。當液體界面上升時，探頭下行，這時電子繼電器接點JK2－1斷開，延時電路工作，1.5～2秒後，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，管泡可插入恆溫槽中，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，並且利用控制上，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，並能推廣到自動記錄由於溫度、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。
權利要求
1.一種由毛細管膨脹計(2)，光電探頭(1)組成的自動跟蹤記錄裝置，其特徵在於有由記錄筆(3)，拉線(4)，可逆馬達(5)，走紙機構(8)及記錄紙構成的記錄系統和能夠控制探頭上下跟蹤的控制電路(6)，記筆和可逆馬達串接起來。
2.按權利要求
1所說的自動跟蹤記錄裝置，其特徵在於記錄筆直接安裝在光電探頭上，利用光電探頭中，光源(10)的光線能否照射到光電二極體上而輸出的兩種不同信號，通過控制電路(6)來控制可逆馬達，實現探頭不斷地上下跟蹤液面。
3.按照權利要求
2所說的裝置，其特徵在於記錄筆固定在連接可逆馬達的閉合拉線上，即採用收音機的拉線傳動方法，直接帶動記錄筆，記錄液面的變化。
專利摘要
一種液面跟蹤自動記錄裝置，它適用於化學反應中的膨脹計法測定聚合動力學。本裝置是利用光電原理自動跟蹤毛細管膨脹計中聚合液液面的位置，並在跟蹤液面位置的探頭上裝一個記錄筆，工作時記錄紙由走紙機構趨動而直接、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，它直觀地反映了高分子催化反應速度，從而解決了由於人工判讀或其它裝置由於轉換環節較多而造成的測量誤差問題本實用新型還可以推廣到與氣體，液體體積變化有關的其它場合。
文檔編號G01D9/00GK85200096SQ85200096
公開日1986年4月9日 申請日期1985年4月1日
發明者陳斯任, 葉大鏗 申請人:武漢大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan