一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，該測試儀包括帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥、加料電磁閥和控制部分；該測試儀在反應(yīng)進(jìn)行前需調(diào)節(jié)反應(yīng)的初始參數(shù)，再通過旋轉(zhuǎn)加料裝置進(jìn)行加料，避免提前加料對于反應(yīng)過檢測的影響；本發(fā)明專利技術(shù)采用雙層石英玻璃反應(yīng)釜，可實時觀察反應(yīng)現(xiàn)象，且反應(yīng)釜與金屬基座相配合，法蘭結(jié)構(gòu)密封反應(yīng)釜，在保證氣密性的同時可承受較高的正負(fù)壓，本發(fā)明專利技術(shù)準(zhǔn)確便捷的探索物質(zhì)遇水反應(yīng)產(chǎn)氣規(guī)律，研究促進(jìn)或抑制方法，明確相關(guān)反應(yīng)機(jī)理。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于環(huán)保
，具體涉及一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法。
技術(shù)介紹
工業(yè)生產(chǎn)中有些物質(zhì)遇濕可產(chǎn)生氣體，如電石與水反應(yīng)生成乙炔氣體，金屬鋁粉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；產(chǎn)生的氣體有些可應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)，具有經(jīng)濟(jì)效益。有些卻是工藝副產(chǎn)物，同時對人體有毒有害，且可造成環(huán)境污染；另外，在氫能源領(lǐng)域，近年來研究的一個重點方向就是鋁粉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫能源具有高熱值和環(huán)保的特點，可以作為水下載具或者便攜式電池的動力來源。現(xiàn)階段并沒有相關(guān)的設(shè)備來研究物質(zhì)遇濕產(chǎn)生氣體，已有的一些簡要實驗裝置，測量精度差，操作繁瑣且全部需要人工進(jìn)行，自動化程度很低，無法實時進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，從而無法判斷出反應(yīng)進(jìn)行程度，也就無法判斷出何時可以停止測試；而且只可以針對某種物質(zhì)進(jìn)行檢測，檢測范圍十分有限。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提出一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法，以達(dá)到準(zhǔn)確便捷的探索物質(zhì)遇水反應(yīng)產(chǎn)氣規(guī)律，研究促進(jìn)或抑制方法，明確相關(guān)反應(yīng)機(jī)理的目的。一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，包括：帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥、加料電磁閥和控制部分；其中，所述的反應(yīng)釜固定設(shè)置于帶有升降搖柄的支架上，旋轉(zhuǎn)加料裝置下端設(shè)置有加料托盤，加料托盤穿過反應(yīng)釜的上蓋設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部，反應(yīng)釜熱電阻設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的原料罐通過管路連接加料泵，加料泵通過管路連接流量計，流量計通過管路連接反應(yīng)釜，在流量計與加料泵之間的管路上設(shè)置有加料電磁閥；所述的真空泵一端通過管路連接大氣，真空泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在真空泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有負(fù)壓電磁閥；所述的正壓泵一端通過管路連接大氣，正壓泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在正壓泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有正壓電磁閥；所述的反應(yīng)釜還通過管路連接大氣，且在該管路上設(shè)置有排氣電磁閥；所述的反應(yīng)釜設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的探頭設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜，加熱裝置內(nèi)部設(shè)置有加熱器熱電阻；所述的壓力傳感器的輸出端、流量計的輸出端、反應(yīng)釜熱電阻的輸出端和加熱器熱電阻的輸出端連接控制部分的輸入端，控制部分的輸出端連接正壓電磁閥的控制端、負(fù)壓電磁閥的控制端、排氣電磁閥的控制端、加料電磁閥的控制端、旋轉(zhuǎn)加料裝置的控制端、正壓泵的控制端、真空泵的控制端、加料泵的控制端和加熱裝置的控制端。所述的反應(yīng)釜，中間設(shè)置有注水夾層，加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜的注水夾層，加熱后的水在夾層中形成水流循環(huán)。所述的帶有升降搖柄的支架，搖柄通過絲杠調(diào)節(jié)反應(yīng)釜上升和下降。所述的控制部分設(shè)置于控制柜中，帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥和加料電磁閥設(shè)置于實驗柜中；所述的控制柜與實驗柜結(jié)構(gòu)相互獨立，并排放置；實驗柜內(nèi)線路依次穿過實驗柜側(cè)壁通孔和控制柜側(cè)壁通孔連接控制部分；控制柜與實驗柜均獨立設(shè)有四個萬向輪。所述的控制部分包括PLC。該測試儀還包括蜂鳴器和顯示器。采用物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀進(jìn)行的測試方法，包括以下步驟：步驟1、確定所需反應(yīng)物物質(zhì)的量，在加料托盤中加入所需的反應(yīng)物物質(zhì)，密封反應(yīng)釜；步驟2、確定反應(yīng)釜注水夾層內(nèi)循環(huán)水溫度初始值、實驗初始壓力初始值、反應(yīng)所需溶液體積初始值、反應(yīng)釜內(nèi)壓力閾值和反應(yīng)釜內(nèi)溫度值閾值；步驟3、采用控制部分的PLC控制加料泵工作和加料電磁閥導(dǎo)通，由原料罐向反應(yīng)釜中注入反應(yīng)所需溶液，采用流量計實時采集流量值；當(dāng)采集的流量值達(dá)到設(shè)置的反應(yīng)所需溶液體積時，PLC控制加料泵關(guān)閉和加料電磁閥關(guān)閉；步驟4、采用PLC控制加熱裝置對循環(huán)水進(jìn)行加熱，并采用加熱器熱電阻實時采集加熱裝置內(nèi)部水的溫度，比較實時采集的溫度值與設(shè)定的初始值，進(jìn)行循環(huán)加熱，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度值達(dá)到設(shè)定閾值時，執(zhí)行步驟5；步驟5、采用PLC調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值，壓力值到達(dá)初始值后停止調(diào)節(jié)，具體為：當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值大于設(shè)定初始值時，則采用PLC控制真空泵工作和負(fù)壓電磁閥導(dǎo)通，排出反應(yīng)釜內(nèi)氣體，使反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值誤差范圍內(nèi)；當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值小于設(shè)定初始值時，則采用PLC控制正壓泵工作和正壓電磁閥導(dǎo)通，反應(yīng)釜充入氣體，使反應(yīng)釜中內(nèi)壓力值至初始值誤差范圍內(nèi)；步驟6、采用PLC控制旋轉(zhuǎn)加料裝置轉(zhuǎn)速，從加料托盤上甩出反應(yīng)物進(jìn)入反應(yīng)溶液內(nèi)，進(jìn)行反應(yīng)；步驟7、采用壓力傳感器按照設(shè)定的時間間隔采集反應(yīng)釜內(nèi)壓力值，并記錄；步驟8、采用壓力傳感器采集反應(yīng)釜中的壓力值并采用反應(yīng)釜熱電阻采集反應(yīng)釜內(nèi)部的溫度值，當(dāng)壓力傳感器采集的壓力值或反應(yīng)釜熱電阻實時采集的溫度值大于設(shè)定閾值時，則采用PLC控制蜂鳴器報警，排氣電磁閥自動開啟；步驟9、反應(yīng)結(jié)束，開啟排氣電磁閥，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜內(nèi)壓力至大氣壓力。本專利技術(shù)優(yōu)點：本專利技術(shù)提出一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀及方法，本專利技術(shù)所用各傳感器均有較高的精度要求，這極大的保證了檢測過程的準(zhǔn)確性。由于測試范圍較廣，本專利技術(shù)考慮了產(chǎn)生的氣體有些可能具有火災(zāi)爆炸危險性，因此本專利技術(shù)所選電器設(shè)備均具有防爆要求。同時，將反應(yīng)各部件和控制部件分別放置于反應(yīng)柜和控制柜內(nèi)，避免了潮氣對控制電路的影響，同時也避免了腐蝕性液體蒸發(fā)出的蒸汽對控制電路部分的腐蝕。與溶液接觸的各個金屬部件如果裸露在外，有可能會被腐蝕或者影響反應(yīng)進(jìn)行，本專利技術(shù)在這些金屬部件上均噴涂有四氟乙烯，避免了腐蝕或?qū)Ψ磻?yīng)造成的影響。同時，本專利技術(shù)采用的雙層石英玻璃反應(yīng)釜，可以實時觀察反應(yīng)現(xiàn)象。反應(yīng)釜采用雙層石英玻璃與金屬基座相配合，法蘭結(jié)構(gòu)密封反應(yīng)釜，在保證反應(yīng)釜氣密性的同時，可以承受較高的正負(fù)壓。在反應(yīng)進(jìn)行前，需要調(diào)節(jié)反應(yīng)的初始參數(shù)，如溫度和壓力值，通過本專利技術(shù)的旋轉(zhuǎn)加料裝置可以在反應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)完畢后，再進(jìn)行加料，從而避免了提前加料對于反應(yīng)過檢測的影響；本專利技術(shù)可在上述行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，通過本專利技術(shù)可以系統(tǒng)研究出不同溫度、不同壓力、不同溶液時，不同物質(zhì)的產(chǎn)氣規(guī)律，從而可以系統(tǒng)的認(rèn)識反應(yīng)機(jī)理，對于相關(guān)反應(yīng)可以研究出促進(jìn)或抑制的方法。可以在環(huán)境保護(hù)、化工和氫能源行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。附圖說明圖1為本專利技術(shù)一種實施方式的物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)一種實施方式的箱體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)一種實施方式的物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀的電路框圖；圖4為本專利技術(shù)一種實施方式的配電系統(tǒng)示意圖；圖5為本專利技術(shù)一種實施方式的總電源控制示意圖；圖6為本專利技術(shù)一種實施方式的加熱裝置給電原理圖；圖7為本專利技術(shù)一種實施方式的PLC系統(tǒng)通訊圖；圖8為本專利技術(shù)一種實施方式的PLC系統(tǒng)接線圖；圖9為本專利技術(shù)一種實施方式的A1控制器第一模塊接線圖；圖10為本專利技術(shù)一種實施方式的A10控制器第二模塊接線圖；圖11為本專利技術(shù)一種實施方式的A11控制器第三模塊接線圖；圖12為本專利技術(shù)一種實施方式的A12控制器第四模塊接線圖；圖13為本專利技術(shù)一種實施方式的脈寬直流電機(jī)調(diào)速器接線圖；圖14為本專利技術(shù)一種實施方式的遇濕產(chǎn)生可燃性氣體測試方法流程圖；圖15為本專利技術(shù)一種實施方式的反應(yīng)數(shù)據(jù)曲線圖。具體實施本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，其特征在于，包括：帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥、加料電磁閥和控制部分；其中，所述的反應(yīng)釜固定設(shè)置于帶有升降搖柄的支架上，旋轉(zhuǎn)加料裝置下端設(shè)置有加料托盤，加料托盤穿過反應(yīng)釜的上蓋設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部，反應(yīng)釜熱電阻設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的原料罐通過管路連接加料泵，加料泵通過管路連接流量計，流量計通過管路連接反應(yīng)釜，在流量計與加料泵之間的管路上設(shè)置有加料電磁閥；所述的真空泵一端通過管路連接大氣，真空泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在真空泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有負(fù)壓電磁閥；所述的正壓泵一端通過管路連接大氣，正壓泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在正壓泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有正壓電磁閥；所述的反應(yīng)釜還通過管路連接大氣，且在該管路上設(shè)置有排氣電磁閥；所述的反應(yīng)釜設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的探頭設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜，加熱裝置內(nèi)部設(shè)置有加熱器熱電阻；所述的壓力傳感器的輸出端、流量計的輸出端、反應(yīng)釜熱電阻的輸出端和加熱器熱電阻的輸出端連接控制部分的輸入端，控制部分的輸出端連接正壓電磁閥的控制端、負(fù)壓電磁閥的控制端、排氣電磁閥的控制端、加料電磁閥的控制端、旋轉(zhuǎn)加料裝置的控制端、正壓泵的控制端、真空泵的控制端、加料泵的控制端和加熱裝置的控制端。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，其特征在于，包括：帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁閥、加料電磁閥和控制部分；其中，所述的反應(yīng)釜固定設(shè)置于帶有升降搖柄的支架上，旋轉(zhuǎn)加料裝置下端設(shè)置有加料托盤，加料托盤穿過反應(yīng)釜的上蓋設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部，反應(yīng)釜熱電阻設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的原料罐通過管路連接加料泵，加料泵通過管路連接流量計，流量計通過管路連接反應(yīng)釜，在流量計與加料泵之間的管路上設(shè)置有加料電磁閥；所述的真空泵一端通過管路連接大氣，真空泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在真空泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有負(fù)壓電磁閥；所述的正壓泵一端通過管路連接大氣，正壓泵的另一端通過管路連接反應(yīng)釜，在正壓泵與反應(yīng)釜之間的管路上設(shè)置有正壓電磁閥；所述的反應(yīng)釜還通過管路連接大氣，且在該管路上設(shè)置有排氣電磁閥；所述的反應(yīng)釜設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的探頭設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)部；所述的加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜，加熱裝置內(nèi)部設(shè)置有加熱器熱電阻；所述的壓力傳感器的輸出端、流量計的輸出端、反應(yīng)釜熱電阻的輸出端和加熱器熱電阻的輸出端連接控制部分的輸入端，控制部分的輸出端連接正壓電磁閥的控制端、負(fù)壓電磁閥的控制端、排氣電磁閥的控制端、加料電磁閥的控制端、旋轉(zhuǎn)加料裝置的控制端、正壓泵的控制端、真空泵的控制端、加料泵的控制端和加熱裝置的控制端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，其特征在于，所述的反應(yīng)釜，中間設(shè)置有注水夾層，加熱裝置通過進(jìn)水管和出水管連接反應(yīng)釜的注水夾層，加熱后的水在夾層中形成水流循環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，其特征在于，所述的帶有升降搖柄的支架，搖柄通過絲杠調(diào)節(jié)反應(yīng)釜上升和下降。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物質(zhì)遇濕產(chǎn)生可燃?xì)怏w的測試儀，其特征在于，所述的控制部分設(shè)置于控制柜中，帶有升降搖柄的支架、反應(yīng)釜、反應(yīng)釜熱電阻、旋轉(zhuǎn)加料裝置、加料托盤、原料罐、加熱裝置、加熱器熱電阻、壓力傳感器、正壓泵、真空泵、加料泵、流量計、正壓電磁閥、負(fù)壓電磁閥、排氣電磁...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許開立，王延瞳，徐曉虎，鄭欣，丁琰琰，
申請(專利權(quán))人：東北大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21