吸附剂精密测试仪制造技术

吸附剂精密测试仪，属于测定单组分气体静态吸附等温线、等压线等吸附剂特性的测试仪，目的是解决现有技术存在的成本高或应用有限的问题，测试仪包括吸附罐、能够与吸附罐相通的接测试气体的进气调节阀，还包括与进气调节阀相通的系统压力传感器、补偿调节阀、真空调节阀，与补偿调节阀相通的补偿压力传感器、定体积的补偿罐，以及与系统压力传感器、补偿压力传感器电连接的单片机，上述各阀门的控制端与单片机电连接，以实现自动控制。本实用新型专利技术可特别适用于吸附分离、净化和储存气体工程及新吸附剂制造、研制、检测。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测定单组分气体静态吸附等温线、等压线和特性的测试仪。
技术介绍
吸附剂在化工及其相关领域应用很广泛，吸附剂种类繁多，其吸附能力、 技术性能可以通过测试吸附量、等温线、等压线等特性参数来体现。现有测试仪器多是基于体积法测试原理，仪器中取得数据的主要部件是高 精度、高气密性的体积调节器。由于加工制造难度大，成本昂贵，维修困难， 不利于广泛推广。专利号为98241351. 3的中国专利"多孔物质比表面及孔分布测定仪，，公开 了一种吸附剂测定仪，它是利用液氮杜瓦瓶，在液氮温度下测试氮吸附等温线， 从而计算孔结构有关数据的测定仪。当前，在化工气体分离领域，技术进步较快，出现了许多纳米级新型吸附 剂，包括大于氮分子孔径的分子筛，在常温下它们能对特定气体实现分离，广 泛地应用在变压或变温吸附工程中，因而需要有一种能在常温附近操作，使用 简便的吸附剂精密测试仪。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术存在的成本高或应用有限的问题，提供 一种在常温附近条件下操作，吸附量是通过压力补偿法得到，即可以采用"分 子示踪法"进行测定的仪器，其测试条件要求低，结构操作简单，应用更广泛。本技术的目的分别通过下述技术方案来实现吸附剂精密测试仪，包括吸附罐、能够与吸附罐相通的接测试气体的进气 调节阀，还包括与进气调节阀相通的系统压力传感器、补偿调节阀、真空调节 阀，与补偿调节阀相通的补偿压力传感器、定体积的补偿罐，以及与系统压力 传感器、补偿压力传感器电连接的单片机，上述各阀门的控制端与单片机电连接。所述进气调节阀与吸附罐之间设置有吸附截止阀，吸附截止阀的控制端也 与单片机电连接。所述吸附罐设置于电加热炉内，电加热炉与温度控制器电连接，吸附罐上 设置有与温度控制器电连接的热传感器。所述补偿罐上设置有与单片机电连接的温度传感器。所述吸附截止阀、进气调节阀、补偿调节阀、真空调节阀、补偿罐、补偿压力传感器、系统压力传感器通过双室气体分配器实现各自的连接；各控制阀的控制端与单片机电连接。本技术的测定仪采用上述结构，以压力补偿法测试吸附量，在设定的 吸附压力(如Pl)下，将待测气体送入吸附罐后，气体被吸附剂吸附，待吸附 平衡时，系统压力下降至P1'(即P1〉P1')，此时将事先充入补偿罐压力为P2的相同气体(P2>P1)，通过精密调节阀缓慢通入吸附系统中，则吸附系统压力pr会回升，待pi、pi时，停止补偿，补偿罐内压力则由p2下降为pr,.则根据补偿罐内压力差(AP= P2-P2')与吸附剂的吸附量之间的关系式，及测得的 相应测试气体的压力体积系数k值，可以计算得到吸附剂的吸附量，且整个测 试数据可通过各传感器传到pc单片机或计算机来记录和处理数据，并能打出测 试结果和图表。采用上述结构的测试仪，具有如下优点1、 可在常温下提供氮吸附等温线，可提供孔结构的有关信息；2、 采用压力补偿法，用定体积管输出补偿气体，定压补偿，便于实现自动化；3、 只用体积调节器校验仪器，仪器不含精确级别高的体积调节器，仪器操作流程简化，气密性容易保证，操作方便；4、 仪器可通过配置的PC单片机或计算机，对测试数据实现自动记录和处 理，画出等温曲线图表，并将测试结果保存和打印。可见，采用本技术的测试仪，具有成本更低、测试条件要求低而应用 环境更广、可在各种温度及各种压力下测试，安全性更高，仪器结构更简单而 操作更简化的优点，特别适用于吸附分离、净化和储存气体工程及新吸附剂制 造、研制、4企测。附图说明图l是本技术中测试仪的结构示意图2是本技术实施例1中采用体积调节器和氦气校核死空间的数据表； 图3是本技术实施例1中釆用体积调节器和氦气校核补偿罐体积的数 据表；图4是本技术实施例1中采用测定仪、压力补偿法和氦气校核死空间 的数据表；图5是本技术实施例2中，吸附罐升温后，环境温度影响补偿罐温度 与其内部压力变化的数据表；图6是本技术实施例2中，吸附罐升温后，环境温度影响补偿罐温度 与其内部压力变化的曲线图7是本技术实施例3中吸附等温线的数据表；图8是本技术实施例3中吸附等温线的曲线图9是本技术实施例4中吸附等温线的数据表；图10是本技术实施例4中吸附等温线的曲线图11是本技术实施例5中吸附等温线的数据表；图12是本技术实施例5中吸附等温线的曲线图中标号l是电加热炉，2是吸附罐，3是热电阻，4是吸附截止阀，5是 进气调节阀，6是补偿调节阀，7是真空调节阀，8是真空、放空三通阀，9是 定体积的补偿罐，IO是补偿压力传感器，ll是系统压力传感器，12是双室气体 分配器，13是温度控制器，14是单片机。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的说明。吸附剂精密测试仪的结构如图1所示，包括设置在电加热炉1里的吸附罐2、 具有八个端口的双室气体分配器12、定体积的补偿罐9、系统压力传感器ll、 补偿压力传感器10和单片机14。吸附罐2的外壁设置有热电阻3,与热电阻3电连接的温度控制器13带有 PID，温度控制器13的输出端与电加热炉1电连接，可以根据热电阻反馈的热 量或温度信号控制电加热炉的输出功率，以控制吸附罐2的温度，即控制吸附 温度，使吸附在常温附近的恒温控制下进行。双室气体分配器12八个端口中分为两组，其中一组有五个端口4皮此相通， 另一组三个端口彼此相通，分别简称为五通端口、三通端口。吸附罐2通过吸附截止阀4接入双室气体分配器的五通端口中的一个端口 ， 该组端口中的其它四个端口分别通过进气调节阀5连通以可接入测试气体、与 系统压力传感器ll连通、与补偿调节阀6连通、与真空调节阀7连通；双室气 体分配器12的另一组三通端口中， 一个端口与补偿调节阀6的另一端连通，第 二个端口与补偿罐9连通，第三个端口与补偿压力传感器IO连通。真空调节阀7通过真空、放空三通阀8接真空泵(图1中未示出)，以及可 以将系统放空。系统压力传感器ll、补偿压力传感器10分别与单片机14有电连接，可以 将各自检测的压力信号转化成电信号传递给单片机14。补偿罐9上还可以设置与单片机14电连接的温度传感器，以检测补偿罐的 温度并传递给单片机进行处理，从而在温度变化时对补偿罐进行温度补偿修正。利用上述吸附剂精密测试仪以压力补偿法进行吸附剂测试的方法包括如下 步骤a. 将吸附剂装入吸附罐，密闭吸附罐；b. 将吸附罐和与之相通的定体积补偿罐抽真空后，关闭两者之间两个控制阀 中吸附罐侧的控制阀；6C.开启接于上述两个控制阀之间的进气阀门，向定体积的补偿罐通入测试气体，并使压力超过设定的测试压力，关闭进气阀门和补偿罐侧的控制阀；d. 调节上述两个控制阀之间的压力达到设定的测试压力；e. 开启吸附罐侧的控制阀，吸附罐内的吸附剂开始吸附，吸附压力平衡时， 吸附完成，此时开启补偿罐的出口控制阀，使两个控制阀之间的压力等于 上述设定的测试压力，然后关闭补偿罐的出口控制阀；f. 测定补偿罐在吸附前后的压力变化差值，根据压力与体积的关系式，及压 力体积系数K值，计算出测试气体被吸附量；g. 设定不同的测试压力，重复步骤b~f,得到吸附剂在不同压力下的被吸 附量。在步骤a之前，可以采用精密体积调节器和氦气，对定体本文档来自技高网...

【技术保护点】
吸附剂精密测试仪，包括吸附罐、能够与吸附罐相通的接测试气体的进气调节阀，其特征在于，还包括与进气调节阀相通的系统压力传感器、补偿调节阀、真空调节阀，与补偿调节阀相通的补偿压力传感器、定体积的补偿罐，以及与系统压力传感器、补偿压力传感器电连接的单片机，上述各阀门的控制端与单片机电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱爱民，王业勤，王迪，颜慎德，
申请(专利权)人：四川亚联高科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]