一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置，包括反应腔、恒温水浴箱、测温探头和计算机，反应腔采用一体式双层设计，中间凹槽供实验流体配制或进行化学反应，水浴槽被划分为多个通道，每个通道设有进水口和出水口；测温探头穿过反应腔盖的开孔固定于反应腔内壁两侧；计算机调控加热流体的温度和流速。利用上述装置对实验流体进行精准控温的方法，包括：（1）计算机设定恒温水浴箱的加热温度；（2）加热流体充满反应腔的每个水浴槽通道，对反应腔持续加热；（3）向中间凹槽加入实验流体，测温探头对实验流体的温度进行实时监测。本发明专利技术采用多通道可调流速环形水浴实现对实验流体的精准加热，为实验流体提供准确的温度条件。条件。条件。

【技术实现步骤摘要】
一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置及方法


[0001]本专利技术涉及恒温水浴
，尤其涉及一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置及方法。

技术介绍

[0002]在许多实验流体的配制或者化学反应过程中，特别在一些对温度敏感的实验中，精准的温度监测和控制是实验完成的必要条件。恒温水浴加热是实验室目前常用的温度控制方式，相比直接加热的方式，恒温水浴加热过程更加平稳且可控性强，能够更好地满足实验要求。但对于温度敏感的实验流体配制，或者对温度有严苛要求的化学反应，特别是在对大量流体进行实验温度控制时，普通的恒温水浴难以保障实验温度的准确性和均一性。当实验流体发生放热或者吸热反应时，通过常规的恒温水浴方式来控制实验温度的稳定，需要较长时间，实验温度不能及时控制在预定温度，有可能使催化剂失活或使化学反应没有按照预期的方向进行，甚至出现副反应，从而导致实验结果与预期结果产生严重偏差。因此，有必要对常规恒温水浴进行改进，提供一种对实验流体实现精准控温的装置和方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置，该装置主体是一体式双层反应腔，采用多通道可调流速环形水浴实现对实验流体的精准加热。其中，中部凹槽供实验流体配制或进行化学反应，夹层部分是进行水浴加热的水浴槽，并且水浴槽被划分为多个通道，可以避免明显的传热滞后现象，保证反应腔内实验流体温度均一。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供一种利用上述装置对实验流体实现精准控温的方法，通过该方法能够在更短时间控制实验流体温度，为实验流体提供准确的温度条件。
[0005]为达到以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0006]一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置，主要由反应腔、反应腔盖、恒温水浴箱、测温探头和计算机组成。
[0007]所述反应腔采用一体式双层设计，中间凹槽供实验流体配制或进行化学反应，中间凹槽侧壁上设有刻度线；夹层部分是进行水浴加热的水浴槽，水浴槽被划分为多个通道，每个通道左端和右端分别设有进水口和出水口。
[0008]所述反应腔盖上开设两个孔，以便测温探头通过并固定于反应腔内壁的左右两侧，该测温探头通过反应腔盖开孔处与计算机连接。
[0009]所述恒温水浴箱设有控制面板，控制面板连接计算机，可自动调控恒温水浴箱中加热流体的温度和流速。所述恒温水浴箱右下端开设出水接口，并通过阀门和保温管线与反应腔的水浴槽通道进水口并排连接；所述恒温水浴箱右上端开设进水接口，并通过阀门和保温管线与反应腔的水浴槽通道出水口并排连接。
[0010]利用上述装置对实验流体进行精准控温的方法，依次包括以下步骤：
（1）启动计算机和恒温水浴箱，向恒温水浴箱中加入足够的加热流体，根据实验流体所需温度，通过计算机设定恒温水浴箱的加热温度；（2）待加热流体温度达到要求，通过计算机设置流速，依次打开恒温水浴箱出水接口阀门、水浴槽通道进水口阀门、水浴槽通道出水口阀门、恒温水浴箱进水接口阀门，使加热流体充满反应腔的每个水浴槽通道，保持恒温水浴箱和反应腔之间稳定的循环水浴, 对反应腔持续加热；（3）待测温探头测定温度达到要求，向反应腔的中间凹槽加入实验流体，测温探头对实验流体的温度进行实时监测，若实验流体的温度偏离预定温度，立即反馈至计算机，计算机自动调整加热流体的温度和流速，短时间内控制实验流体达到预定温度。
[0011]与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）所述反应腔采用中间凹槽与水浴槽一体式设计，减少实验装置调整移动，简化实验操作步骤；（2）所述反应腔中水浴槽采用多通道分流结构设计，实验流体受热均匀，避免明显热滞后现象；（3）当实验流体温度发生偏移（放热反应、吸热反应），计算机将自动调整水浴温度，并加快循环水浴流速，在更短时间内将实验流体温度调整到预定温度，避免较大的温度偏移；（4）当实验有高温（≥100℃）要求，可使用硅油为实验流体提供热量，满足实验高温要求；并且反应腔中间凹槽侧壁设有刻度线，结合凹槽底部面积，可计算实验流体体积。
附图说明
[0012]图1为一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置结构示意图。
[0013]图中：1—反应腔；2—反应腔盖；3—实验流体；4
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5—水浴槽通道；5
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5—水浴槽通道进水口阀门；6
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5—水浴槽通道出水口阀门；7—恒温水浴箱；7
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1—恒温水浴箱控制面板；7
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2—恒温水浴箱出水接口；7
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3—恒温水浴箱进水接口；7
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4—恒温水浴箱出水接口阀门；7
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5—恒温水浴箱进水接口阀门；8—加热流体；9
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2—测温探头；10—计算机。
[0014]图2为实验流体反应腔水浴槽俯视图。
具体实施方式
[0015]下面根据附图和实例进一步说明本专利技术，以便于本
的技术人员理解本专利技术。但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，均在保护之列。
[0016]参见图1、图2。
[0017]图1为精准控温装置结构示意图，图2描述了水浴槽内流体流动方向。
[0018]一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置，包括反应腔1、反应腔盖2、恒温水浴箱7、测温探头（9
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2）和计算机10。
[0019]所述反应腔1带有反应腔盖2，采用一体式双层设计，内层为中间凹槽，中间凹槽装有实验流体3，实验流体在中间凹槽内进行配制或化学反应；内层与反应腔壁的夹层部分为
进行水浴加热的水浴槽，该水浴槽在纵向上被划分为五个通道4
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5，每个通道分别设有进水口阀门5
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5和出水口阀门6
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5；所述反应腔盖2开设两个通孔，两个测温探头9
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2穿过通孔固定于中间凹槽内的左右两侧；所述恒温水浴箱7装有加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置，包括反应腔（1）、反应腔盖（2）、恒温水浴箱（7）和计算机（10），其特征在于，所述反应腔（1）带有反应腔盖（2），采用一体式双层设计，内层为中间凹槽，中间凹槽装有实验流体（3）；内层与反应腔壁的夹层部分为进行水浴加热的水浴槽，该水浴槽在纵向上被划分为五个通道，每个通道分别设有进水口阀门和出水口阀门；所述反应腔盖（2）开设两个通孔，两个测温探头穿过通孔固定于中间凹槽内的左右两侧；所述恒温水浴箱（7）装有加热流体（8），恒温水浴箱右下端设置出水接口（7
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2），该出水接口通过阀门和保温管线连接水浴槽通道的进水口，恒温水浴箱右上端设置进水接口（7
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3），该进水接口通过阀门和保温管线连接水浴槽通道的出水口；所述测温探头穿过反应腔盖的通孔与计算机（10）连接，将实验流体温度及时传递给计算机，所述恒温水浴箱的控制面板（7
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1）与计算机（10）连接，计算机通过控制面板调控恒温水浴箱中加热流体的温度和流速。2.如权利要求1所述的一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置，其特征在于，所述中间凹槽侧壁上设有刻度线，从而计量实验流体。3.如权利要求1所述的一种基于恒温水浴对实验流体实现精准控温的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张搏，郭平，田正坤，周茹，王善东，汪周华，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：