專利名稱：自動控制極端環境模擬流動反應試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動控制極端環境模擬流動反應試驗裝置。
背景技術：
近年來，有關深部生物圈和深海微生物在地球表層系統中的作用等研究越來越受到重視，科學家們已經認識到深部生物圈與深海微生物對全球碳循環和其它生命元素的地球化學循環以及海底成礦過程(如多金屬結核礦床、富鈷結殼礦床、熱液多金屬硫化物礦床、天然氣水合物礦床和磷鈣石礦床等的成礦過程)中起著重要作用；在分子水平上研究深海微生物及其與環境關系的分子生物地球化學研究正逐漸成為國際上一個富有活力的新型交叉學科研究方向，但目前國內相應的研究設備尚未出現。
發明內容
本發明的目的在于提供一種自動控制極端環境模擬流動反應試驗裝置。
為了達到上述目的，本發明采用的技術方案包括恒流泵，四個截止閥，采樣器，安裝有壓力傳感器、溫度傳感器、pH計的反應釜，比例溢流閥，水箱，廢液瓶。恒流泵的輸入口接水箱，恒流泵的輸出口接經第一截止閥、分別接第二截止閥的一端和第三截止閥的一端，采樣器的一端接第二截止閥的另一端，采樣器的另一端經第四截止閥，分別接第三截止閥的另一端和反應釜的一端，反應釜的另一端經第五截止閥、比例溢流閥接廢液瓶。
比例溢流閥和各類傳感器由計算機控制系統進行采樣和控制。樣品溶液由泵或采樣器輸送至反應釜進行試驗，可以由相應的截止閥進行控制。反應釜中的壓力傳感器、溫度傳感器及PH計等與計算機控制系統構成溫度和壓力的實時閉環自動控制以及PH值等參數的實時檢測。
本發明與背景技術相比，具有的有益的效果是1.最高壓力可達60MPa；溫度范圍可在室溫~400℃；2.液路系統為開式流動體系，組份濃度可以改變；3.溫度和壓力可以實現實時閉環自動控制，PH值等可以實時檢測。
該裝置是一套以耐強酸強堿、耐高溫高壓的反應釜和自動控制閥為中心構成的可控制反應釜內壓力、溫度、流速和釜內溶液成份的流動反應試驗系統，適用于模擬不同的極端環境如深部生物圈和深海等，壓力、溫度可按需要自動調節并能穩定在某一個數值上，在整個流動系統和試驗過程中能夠實現計算機自動控制和模擬信號的數字化和模型化，并能在不卸壓的情況下將采樣筒內的水樣注入反應釜，實現采樣—培養—研究全程保真(保壓保溫)；同時還可用來研究類似環境下使用的檢測元件的性能。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
附圖是自動控制極端環境流動反應試驗裝置的結構原理示意圖。
圖中1.恒流泵，2.第一截止閥，3.第四截止閥，4.采樣器，5.第二截止閥，6.第三截止閥，7.反應釜，8.第五截止閥，9.比例溢流閥，10.水箱，11.廢液瓶。
具體實施例方式
如附圖所示，本發明包括恒流泵1，四個截止閥2、5、6、3、8，采樣器4，安裝有壓力傳感器、溫度傳感器、pH計的反應釜7，比例溢流閥9，水箱10，廢液瓶11。恒流泵1的進口接水箱10，恒流泵1的出口接經第一截止閥2、分別接第二截止閥5的一端和第三截止閥6的一端，采樣器4的一端接第二截止閥5的另一端，采樣器4的另一端經第四截止閥3，分別接第三截止閥6的另一端和反應釜7的一端，反應釜7的另一端經第五截止閥8、比例溢流閥9接水箱10。
本發明的工作過程樣品由恒流泵1從水箱10吸入后，通過毛細管連接經由第一、三截止閥2、6進入反應釜7進行反應或培養，再經過第五截止閥8后進入比例溢流閥9，由比例溢流閥9對反應釜7內的壓力進行自動控制，溢流后的樣品流回廢液瓶11。第一截止閥2之后接有另一個采樣器4支路，依此由第二截止閥5、采樣器4和第四截止閥3組成，并將出口接入第三截止閥6之后。若樣品由采樣器4提供，則只需要關閉第三截止閥6并打開支路上的第四截止閥3，樣品從采樣器4進入反應釜7。如果再打開第二截止閥5，則可以由恒流泵1提供溶液置換采樣器4內的樣品，保持采樣器4內的壓力不變。對采樣器和反應釜可采用市售的，沒有特殊要求，可以根據壓力和容積要求進行選用.
恒流泵1按照需要的設定流量輸出微量液體，流經反應釜7后由比例溢流閥9控制反應釜7內的工作壓力。如果需要添加一些養料等成分，只要加入水箱10內由恒流泵1輸送到反應釜7里，或由加氣加液裝置完成。需要樣品檢測時可以從比例溢流閥9出口處獲取樣本。當需要將采樣筒內的水樣注入反應釜7時，只要將相關的截止閥開或關，就可以使新鮮的水樣在保壓保溫狀態下注入反應釜7。
反應釜7內的壓力或溫度由計算機給定指令信號并由傳感器檢測反饋，得到誤差信號后由比例溢流閥7或溫控裝置完成壓力或溫度的閉環控制。
權利要求
1.一種自動控制極端環境模擬流動反應試驗裝置，其特征在于包括恒流泵(1)，五個截止閥(2、5、6、3、8)，采樣器(4)，安裝有壓力傳感器、溫度傳感器、pH計的反應釜(7)，比例溢流閥(9)，水箱(10)和廢液瓶(11)；恒流泵(1)的輸入口接水箱(10)，恒流泵(1)的輸出口接經第一截止閥(2)、分別接第二截止閥(5)的一端和第三截止閥(6)的一端，采樣器(4)的一端接第二截止閥(5)的另一端，采樣器(4)的另一端經第四截止閥(3)，分別接第三截止閥(6)的另一端和反應釜(7)的一端，反應釜(7)的另一端經第五截止閥(8)、比例溢流閥(9)接廢液瓶(11)。
全文摘要
本發明公開了一種自動控制極端環境模擬流動反應試驗裝置。包括恒流泵的輸入口接水箱，恒流泵的輸出口接經第一截止閥、分別接第二截止閥的一端和第三截止閥的一端，采樣器的一端接第二截止閥的另一端，采樣器的另一端經第四截止閥，分別接第三截止閥的另一端和安裝有壓力傳感器、溫度傳感器、pH計的反應釜的一端，反應釜的另一端經第五截止閥、比例溢流閥接廢液瓶。本發明的比例溢流閥和各類傳感器由計算機控制系統進行采樣和控制。樣品溶液由泵或采樣器輸送至反應釜進行試驗，可以由相應的截止閥進行控制。反應釜中的壓力傳感器、溫度傳感器及pH計等與計算機控制系統構成溫度和壓力的實時閉環自動控制以及pH值等參數的實時檢測。
文檔編號B01J10/00GK1559660SQ20041001676
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月2日 優先權日2004年3月2日
發明者李世倫, 葉樹明, 陳鷹, 周懷陽, 王玉榮 申請人:浙江大學