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原文传递一种液体吸附剂测试装置

专利名称：	一种液体吸附剂测试装置
摘要：	本实用新型涉及与吸附剂相关的气体吸附、脱附技术领域，一种液体吸附剂测试装置，包括微天平、悬挂杆、电磁铁、测试腔、通气口、永磁体、钢丝、位移感应器、感应线圈、标准样品、支撑位、托盘I、托架、托盘II、连接管、样品腔、气管I、气管II、光源、摄像机、分压电阻、直流电源、反馈电路、计算机和位移台，利用磁力称重与光学探测相结合的方法来对气体在液体吸附剂中的特性进行研究，采用具有稳定的工作电流的电磁铁来进行吸附过程的称重测量，提高称重结果的精度，采用特殊的进气结构，使得能够在不更换样品的情况下改变气体进入液体吸附剂的速率，能够观测并记录液体吸附剂中单个气泡的形状，用于气体与液体吸附剂的相互作用的研究。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	金华职业技术学院
发明人：	周红晓;张向平;方晓华;赵永建
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201821587718.5
公开号：	CN209387447U
分类号：	G01N5/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N5
申请人地址：	321017 浙江省金华市婺州街1188号
主权项：	1.一种液体吸附剂测试装置，包括微天平(1)、悬挂杆(2)、电磁铁(3)、测试腔(4)、通气口I(5)、永磁体(6)、钢丝(7)、位移感应器(8)、感应线圈(9)、标准样品(10)、支撑位I(11)、托盘I(12)、托架(13)、托盘II(14)、支撑位II(15)、连接管(16)、样品腔(17)、气管I(18)、气管II(19)、通气口II(20)、光源(21)、摄像机(22)、分压电阻(23)、直流电源(24)、反馈电路(25)、计算机(26)和位移台(27)，xyz为三维空间坐标系，微天平(1)连接计算机(26)，反馈电路(25)连接计算机(26)，测试腔(4)包括从上到下连接的腔I(4-1)和腔II(4-2)，微天平(1)位置固定，电磁铁(3)通过悬挂杆(2)连接于微天平(1)下方，能够通过微天平(1)调节悬挂杆(2)的长度，能够使得电磁铁(3)在y方向移动，腔I(4-1)的内壁自上而下安装有通气口I(5)、支撑位I(11)和支撑位II(15)，所述永磁体(6)、钢丝(7)、位移感应器(8)、感应线圈(9)、标准样品(10)、托盘I(12)、托架(13)和托盘II(14)自上而下地依次位于腔I(4-1)内，感应线圈(9)位于位移感应器(8)两侧，用于探测位移感应器(8)在y方向的位移并输入至计算机(26)；标准样品对于所测试的吸附气体为惰性，吸附气体不会被标准样品所吸附，标准样品在真空环境中的重量mrvac及体积Vrvac为已知；计算机(26)能够根据输入的永磁体(6)在y方向位移的预设值和感应线圈(9)测得的位移感应器(8)在y方向的位移，通过微天平(1)来调节悬挂杆(2)的长度，以此能够调节永磁体(6)的位置；所述永磁体(6)、位移感应器(8)、托盘I(12)和托盘II(14)之间相对位置不变并通过钢丝(7)依次连接，所述永磁体(6)、位移感应器(8)、托盘I(12)和托盘II(14)能够整体在y方向移动，标准样品(10)置于支撑位I(11)上，标准样品(10)具有竖直y方向的通孔，钢丝(7)无接触地穿过所述通孔，当永磁体(6)位于初始位置时，托盘I(12)位于标准样品(10)下方2毫米处，当永磁体(6)沿y正方向向上移动超过2毫米距离时，托盘I(12)能够将标准样品(10)向上提起，使得标准样品(10)与支撑位I(11)分离，托盘II(14)限位于托架(13)内，托架(13)的侧面下边具有凸缘，托架(13)位于支撑位I(11)和支撑位II(15)之间，托架(13)的起始位置为所述凸缘与支撑位II(15)接触的位置，当永磁体(6)从初始位置沿y正方向向上移动超过6毫米距离时，托盘II(14)能够将托架(13)向上提起，使得托架(13)与支撑位II(15)分离；永磁体(6)、钢丝(7)、位移感应器(8)、托盘I(12)、托架(13)、托盘II(14)、连接管(16)、样品腔(17)、气管I(18)、气管II(19)和位移台(27)的重量均为已知且在气体中的浮力忽略不计，其特征是：所述直流电源(24)具有输出端和控制端，输出端输出恒定电流I0至电磁铁(3)，输出端具有输出端正极和负极，控制端具有控制端正极和负极，输出端正极、分压电阻(23)、电磁铁(3)和输出端负极依次连接形成回路，分压电阻(23)的阻值为RS＝1欧姆；反馈电路(25)输出模拟电压至所述直流电源(24)的控制端，能够控制直流电源(24)的输出电流，已知直流电源(24)输出端对控制端的电压信号的响应的延迟时间为5毫秒；所述连接管(16)、样品腔(17)、气管I(18)、气管II(19)和位移台(27)均位于腔II(4-2)内，所述托架(13)、连接管(16)和样品腔(17)从上到下依次连接，样品腔(17)上面具有单向气孔，气体仅能够从下向上通过所述单向气孔，样品腔(17)中的气体能够通过所述单向气孔进入连接管(16)及腔I(4-1)，气管II(19)固定于样品腔(17)下面，气管II(19)的上端和下端贯通，气管II(19)的上端位于样品腔(17)内、下端开口于腔II(4-2)内，气管II(19)的外径为2.8毫米、内径为2.4毫米，气管I(18)嵌套于气管II(19)的外侧，气管I(18)内径为4毫米，气管I(18)的上端密封，气管I(18)的内上端面距离气管II(19)的上端为3毫米，气管I(18)的下端距离样品腔(17)的内下底面为1毫米，气管I(18)的上端与样品腔(17)的内上面通过位移台(27)连接，通过无线遥控所述位移台(27)，能够使得气管I(18)相对样品腔(17)沿y方向移动，并能够使得气管I(18)下端与样品腔(17)的内下底面接触并具有气密性，腔II(4-2)具有通气口II(20)；样品腔(17)内具有吸附剂样品，光源(21)发出的光能够通过腔II(4-2)、样品腔(17)照射到吸附剂样品上，能够通过摄像机(22)观测吸附剂样品。 2.根据权利要求1所述的一种液体吸附剂测试装置，其特征是：气管I(18)下端为一个内径为4毫米、外径8毫米、高为2毫米的圆环，所述圆环的侧面具有贯通的圆台形微气孔(18-1)，所述微气孔(18-1)在圆环内侧的开口直径为1毫米、在圆环外侧的开口直径为0.05毫米。 3.根据权利要求1所述的一种液体吸附剂测试装置，其特征是：反馈电路(25)包括基准电压集成电路(25-1)、电容I(25-2)、电容II(25-3)、电阻I(25-4)、电阻II(25-5)、运算放大器I(25-6)、电阻III(25-7)、电阻IV(25-8)、运算放大器II(25-9)、电阻V(25-10)、电容III(25-11)和运算放大器III(25-12)，基准电压集成电路(25-1)型号为MAX6225，具有输入端、输出端、接地端和噪声抑制端，运算放大器I(25-6)、运算放大器II(25-9)和运算放大器III(25-12)的型号均为OPA4228、均具有正相输入端、反相输入端和输出端，由基准电压集成电路(25-1)、电容I(25-2)、电容II(25-3)、电阻I(25-4)、电阻II(25-5)、运算放大器I(25-6)、电阻III(25-7)、电阻IV(25-8)和运算放大器II(25-9)组成反馈电路(25)的基准电压电路部分，基准电压集成电路(25-1)的噪声抑制端依次通过电容I(25-2)和电阻II(25-5)连接运算放大器I(25-6)的正相输入端，基准电压集成电路(25-1)的输出端通过电阻I(25-4)连接运算放大器I(25-6)的正相输入端，基准电压集成电路(25-1)的接地端接地，基准电压集成电路(25-1)的输入端保持恒压15V，分压电阻(23)的作用是将直流电源(24)的输出电流转换为电压VS输入反馈电路(25)，分压电阻(23)和直流电源(24)的输出端正极连接的一端接地，分压电阻(23)另一端连接运算放大器III(25-12)的正相输入端；运算放大器I(25-6)的反相输入端与运算放大器I(25-6)的输出端相连接，运算放大器I(25-6)的输出端通过电阻III(25-7)连接运算放大器II(25-9)的反相输入端，运算放大器II(25-9)的反相输入端通过电阻IV(25-8)连接运算放大器II(25-9)的输出端，运算放大器II(25-9)的正相输入端接地，运算放大器II(25-9)的输出端通过电阻V(25-10)连接运算放大器III(25-12)的反相输入端，运算放大器II(25-9)的输出端输出电压VR；运算放大器III(25-12)、电容III(25-11)和电阻V(25-10)组成了运算放大积分电路部分，运算放大器III(25-12)的反相输入端通过电容III(25-11)连接运算放大器III(25-12)的输出端，运算放大器III(25-12)的输出端输出控制电压VC至直流电源(24)的控制端正极，运算放大积分电路部分的时间常数为5毫秒，与直流电源(24)输出端对控制端的电压信号的响应的延迟时间相同，电容III(25-11)的电容值为2.2微法，电阻V(25-10)的阻值为3.2千欧，电容I(25-2)的电容值为1微法，电容II(25-3)的电容值为2.2微法，电阻I(25-4)的阻值为20千欧，电阻II(25-5)的阻值为4千欧，电阻III(25-7)的阻值为4千欧，电阻IV(25-8)的阻值为5千欧。
所属类别：	实用新型