一種全自動製備及儲存無氣水的裝置的製作方法
2023-04-26 11:50:41
本發明涉及無氣水製備存儲裝置，更具體的說是涉及一種可以全自動製取無氣水並將製取的無氣水存儲於密閉隔絕空氣的環境以備長期使用的裝置。
背景技術：
隨著人類對資源需求量的日益增加，常規能源資源，如煤炭、石油、天然氣正面臨枯竭的危險。因此頁巖石油氣或海底可燃冰可能在未來成為現有能源的替代品。無論是頁巖石油氣還是海底可燃冰的開採過程，從本質上講均是將氣相或氣液混合相物質從固相物質（巖石或土壤）中採集。此外，汙染物質在土壤中的運移或農田土壤中的水-鹽-汽-植物根系運移體系的研究的問題的解決均涉及非飽和滲流過程。為了準確知道流體在非飽和土巖中的流速，流量等，需要在室內進行大量的非飽和土滲透相關試驗。
無氣水即去除了水中溶解氣體的去離子水，廣泛用於土工實驗、非飽和土的相關實驗以及精密張力計的校準等方面。目前，實驗室內無氣水的製備採用主要採用煮沸和抽真空的方法。前者通過加熱，降低氣體在水中的溶解度以達到除氣的作用，而後者則通過空氣在水中的溶解隨壓力的減小而降低的原理達到去除氣體的目的。
上述試驗均要求使用室溫的無氣水，然而煮沸後的水需要長時間靜置以其達到室溫，這個過程中隨著溫度的降低，部分空氣又重新溶解到水中，導致去除效果不徹底。抽真空的方法雖然不存在上述問題，但整個製備過程中需要保持真空並且時間相對較長，製取的無氣水量較小會造成能源的浪費，而如果每次製取量較大，沒用完的無氣水由於無法長期存放於開放空間又形成了新的浪費。
本發明中的裝置不但可以自動製取無氣水，同時也解決了無氣水的存儲及取用自由的問題。
技術實現要素：
本發明所要解決的是上述現有技術中存在的缺陷，提供一種可以用於實驗室的製備及存儲無氣水的裝置。在現有技術的基礎上，設計了一套一種全自動製備存儲無氣水的裝置系統。本發明的技術解決措施如下：
一種無氣水製備存儲裝置，它包括傳動螺紋杆、頂蓋、傳動裝置、橡膠管、抽氣孔、電機、圓孔、負壓表、密封蓋、通水孔、電磁閥、水壓傳感器、橡膠密封圈、存儲缸、負壓表連接孔、真空發生器、空壓機、D/A轉換器、計算機；所述傳動螺紋杆下端與密封蓋通過絲扣連接，傳動螺紋杆上端穿過頂蓋的傳動裝置並與封裝的在所述傳動裝置內的傳動齒輪相連接；所述電機通過螺絲固定在頂蓋上，電機與傳動齒輪銜接，通過齒輪間的咬合實現傳動螺紋杆的自由升降，進而控制密封蓋和桶底之間的高度，電機與所述D/A轉換器通過信號線連接；所述密封蓋上開有所述負壓表連接孔，負壓表與密封蓋通過連接孔的外絲扣連接，密封蓋頂部上的所述抽氣口通過絲扣與氣管連接件相連；所述密封蓋底部上均勻分布有所述圓孔，密封蓋頂底部之間為空腔；所述橡膠圈嵌套在密封蓋外側凹槽內，使密封蓋與所述存儲缸緊密接觸；與抽氣孔相連的所述橡膠管上連通有兩個所述電磁閥和所述真空發生器，兩個電磁閥與D/A轉換器通過信號線連接，真空發生器在兩個電磁閥之間，橡膠管與所述空壓機連接；所述通水孔設置於存儲缸底部，通水孔與存儲缸通過絲扣連接，通水孔末端為三通結構，兩個通道分別為抽水孔和出水孔，抽水孔和出水孔上分別上有一個與D/A 轉換器連接的電磁閥開關，該兩個電磁閥與D/A轉換器通過信號線連接；水壓傳感器位於存儲缸底部，用以測定存儲缸內所儲無氣水的容量，水壓傳感器與D/A轉換器通過信號線連接，D/A轉換器與所述計算機通過信號傳輸線連接。
附圖說明
下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
附圖1為本發明存儲缸結構示意圖，圖2為裝置整體結構示意圖，圖3為密封蓋結構示意圖。
具體實施方法
實施例見附圖1，1-傳動螺紋杆、2-頂蓋、3-傳動裝置、4-橡膠管、5-抽氣孔、6-電機、7-圓孔、8-負壓表、9-密封蓋、10-通水孔、101-進水孔、102-出水孔、111-電磁閥、112-電磁閥、12-水壓傳感器、13-橡膠密封圈、14-存儲缸、15-負壓表連接孔、16-電磁閥、17-真空發生器、171-真空發生孔、172-出氣孔、173-進氣孔、18-空壓機、19-D/A轉換器、20-計算機、21-電磁閥。
製取無氣水時，所述密封蓋9在程序的控制下升至所述存儲缸14的最大高度處，與所述通水孔10上的抽水孔101相連的橡膠管的另一端置於去離子水中，裝置中的電磁閥16、21處於打開狀態，電磁閥111和112處於關閉狀態；所述空壓機18輸出的高壓氣體通過真空發生器17的進氣孔173後，高壓氣體從出氣孔172噴出，根據伯努利定理，流體系統中，流速越快，流體產生的壓力就越小的原理，真空發生孔171處氣壓變小，存儲缸14內的氣體抽出，存儲缸14內的真空度達到-98kPa後，打開電磁閥111，去離子水經過進水孔101進入存儲缸14內，當存儲缸內的水位達到設定高度，即水面與密封蓋9下底面相切時水位的高度時，水壓傳感器12發送信號至計算機20，經過計算機20內的程序處理後，計算機20發送信號至電磁閥111，電磁閥111關閉，抽氣過程繼續進行；密封蓋9頂底面之間的空腔，防止去離子水中的氣體抽離時，翻滾的去離子水濺入抽氣孔5內；抽氣過程持續24小時以上。
無氣水製取結束後，電磁閥16、21關閉，計算機20通過控制電機6使密封蓋9降落至密封蓋9頂部內側面與無氣水水表面相切的高度；取用無氣水時，打開電磁閥112，計算機20通過控制電機6的轉動來使密封蓋9下降，存儲缸14內的無氣水被擠壓通過出水孔102排出。
上述實施例是對本發明進行的具體描述，只對本發明進行進一步說明，不能理解為本發明保護範圍的限定，本領域的技術人員根據上述發明的內容作出一些非本質的改進和調整均落入本發明的保護範圍內。