專利名稱：液體凝固點的測定方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測定液體，特別是如油品類的有機液體的凝固點的方法和裝置。本發明中有冷阱和設于冷阱內的盛放被測液體的容器和測溫元件以及溫度測量系統等。
油品的凝固點測定現均采用機械式測量，即在冷卻過程中改變容器位置或對被測液體進行擾動，觀察容器內油品的流動或擾動情況的變化，與前述測定方法相配合的設備是傾斜盛有樣品容器的冷阱或是在冷阱內設有實現擾動樣品的機構。如由湖南律市石油化工儀器廠制造的傾點測定儀。現有技術在測定液體凝固點時需不停的傾斜盛有被測樣品的容器或對被測液體進行擾動，這將影響被測樣品的凝固，因此不可能準確地測定被測樣品的凝固點，所測得的數據誤差較大，而且用現有的方法進行液體凝固點測定時費時費力，測定一個樣品約需數十分鐘時間。為克服現有技術的不足，中國實用新型專利92208679.6公開了一種利用測定冷卻液體中的振動子運動狀況測定柴油凝固點的分析儀，但這種裝置的測量原理和方法與現有技術是一致的，因此其所測結果也不可能準確。
本發明的目的是提供一種新型的液體凝固點測定裝置，該裝置可準確測定液體的凝固點，并可提高測定速度，減輕勞動強度。
本發明的方法是將被測液體置于透光材料制成的容器內，在測定被測液體溫度變化的同時測定透過被測液體的光強度的變化情況，根據所測定透過被測液體的光線強度的改變量確定被測液體的凝固點。
本發明的裝置是在冷阱中設有盛放被測液體的容器和溫度測量傳感元件，所述的容器由透光材料制成，在所述的容器外設有光源和用于接受由光源發出通過所述容器和容器內的液體的光的光敏元件所組成的測定系統，所述的光敏元件與外部顯示電路相耦合。
本發明的裝置中的容器可以是一試管或者一段管路，或其兩端設有閥門的管路，或者是其中帶有向外凸出的球形部分的試管，或者是其兩端設有閥門其中帶有向外凸出球形部分的管路。在所述的容器內可以設有測溫元件。本發明的光源最好是紅外發光二極管，所述的光敏元件為可接受紅外光的光敏元件。
本發明的方法及裝置建立于如下的實驗基礎上液體在冷卻過程中其透光率將發生改變，在液體過冷產生相變時其透光率的改變率將發生明顯的變化。本發明的方法是通過測定液體在相變過程中內在的某種物理量的改變實現測定液體凝固點的目的，這完全不同于現有技術(現有技術僅是通過觀察液體流動或擾動情況改變的表觀現象進行測定)。由于本發明在測定中并不影響液體的凝固過程，還由于在本發明中在放置被測液體的容器中設置有測溫元件，可真實地反映被測物的溫度，因此本發明的測定精度遠遠高于現有技術。此外本發明還可以大大減輕測定工作強度，提高效率，并可實現在線測定或自動測定。
圖1是本發明的原理框2是本發明的一個實施例的電氣原理3是本發明的另一個實施例的電氣原理4是本發明的一種盛樣容器的實施例圖5是利用本發明測定14#柴油的實測曲線圖6是利用本發明測定6#潤滑油的實測曲線本發明結合附圖詳細說明如下本發明的裝置的基本原理見圖1，其中(1)是致冷裝置，通過(1)的作用使冷阱(4)降溫。在冷阱(4)內設盛放被測液體的容器(2)和溫度傳感元件(3)，其中容器(2)由透光材料制成，不同形狀的容器構成本發明的不同實施例，例如它可以是一個試管，也可以是一段管路，或者是一段其兩端設有閥門的管路，其橫截面可以是矩形，也可以是圓形的，本發明的容器(2)最好為其中帶有向外凸出的球形部分的試管或其兩端設有閥門其中帶有向外凸出球形部分的管路。在容器(2)外設有光源(8)和用于接受由光源發出并透容器和容器內液體的光的光敏元件(9)，圖1中(5)為微機數據處系統，(6)為顯示電路，經光敏元件(9)所測得的信號送入為微機數據處理系統(5)處理后再送入顯示電路(6)即可顯示出所測得的透光率的有關參數。圖1中的(6)，它可以是由單片機，也可以是由微機和打印機構成的數據處理和顯示系統。圖1中的(7)是多路電源，用于向整個裝置提供電源。本發明中經光敏元件(9)所測得的信號也可直接送入顯示電路(6)顯示出所測得參數。
圖2給出本發明的一個實施例，其中(11)是冷阱。在冷阱(11)中置有一段作為盛放被測液體的，其兩端帶有閥門(12)和(13)的透明玻璃管(14)，和由發光二極管(15)、光電晶體管(16)組成的測量系統。玻璃管(14)內置有在圖2中未示出的測溫元件。圖2中E為電源，與發光二極管(15)相連的電阻及與光電晶體管(16)相連的電阻和微安表(17)構成測量參數的顯示電路。本實施例實測時通過啟閉閥門(12)和(13)截取被測液體于玻璃管(14)內，并通過啟動致冷裝置使冷阱(11)開始降溫，同時向測量系統供電，發光二極管(15)發射的光線經被測液體透射后被光電晶體管(16)所接收。隨冷阱溫度的下降，管(14)中的液體逐漸變冷并開始凝固，此時液體的透光率也發生變化，光電晶體管(16)所接收到的光信號也隨之發生改變，所測得的參數通過微安表(17)顯示出來，將微安表(17)所顯示的數據和經測溫元件測得的溫度數據描于坐標紙上即可得被測液體隨溫度下降其透光率與溫度間的函數關系，并可得到其準確的凝固點。
圖3是本發明的另一個實施例的電氣原理示意圖，其中的光電晶體管(20)所測得信號，以及溫度測量電路(23)所測得信號通過放大器(24)、(25)和模數轉換電路(26)、(27)與微機(22)的輸入系統相耦合，通過微機(22)對所測得數據進行運算并顯示，并可通過外設打印機(28)打印出所測結果。
圖4是本發明中的一種盛被測試樣的容器的實施例，它是在一段其兩端設有閥門的管路注閥門在圖4中未畫出中間設有帶有向外凸出的球形部分的結構，在裝置中由光源和光敏元件構成的測定系統應置于向外凸出的球形部分處，這種結構由于球形外凸部分可產生光的聚焦作用，能提高裝置的測量靈敏度，有關的實驗結果均表明這一點。
本發明中的光源當采用紅外光源時，所采用的光敏元件為可接受紅外光的光敏元件可有最佳的測定效果。
采用圖2的裝置，其中的容器為圖4所示的結構，所用的光源為紅外光源，對14#柴油和6#潤滑油進行實測，所得測量曲線參見圖5和圖6。
由圖5可見溫度為8～4℃時被測油品的透光率隨溫度下降有較明顯的改變，這種油品用現有技術所測定的凝固點為5℃。
由圖6可見當溫度低于-4度時，被測油品的透光率隨溫度下降有較明顯的改變，這種油品用現有技術所測定的凝固點為-11℃。
用本發明測定其它油品、有機溶液等隨溫度下降時其透光率的變化有與圖5、圖6相同或相似的結果。
權利要求
1.一種測定液體凝固點的方法，其特征是將被測液體置于透光材料制成的容器內，在測定被測液體溫度變化的同時測定透過被測液體的光強度的改變量。
2.液體凝固點的測定裝置，由冷阱和設于冷阱內的盛放被測液體的容器和溫度測量傳感元件以及溫度測量系統構成，其特征在于所述的容器由透光材料制成，在所述的容器外設有光源和用于接受由光源發出通過所述的容器和容器內的液體的光的光敏元件組成的測定系統，所述的光敏元件與顯示電路相耦合。
3.根據權利要求2所述的測定裝置，其特征在于所述的容器為一試管。
4.根據權利要求2所述的測定裝置，其特征在于所述的容器為一段其兩端設有閥門的管路。
5.根據權利要求2所述的測定裝置，其特征在于所述的容器為其中帶有向外凸球形部分的試管。
6.根據權利要求2所述的測定裝置，其特征在于所述的容器為其兩端設有閥門其中帶有球形的向外凸出部分的管路。
7.根據權利的要求2或3或4或5或6所述的測定裝置，其特征在于所述的光源為紅外發光二極管，所述的光敏元件為可接受紅外光的光敏元件。
8.根據權利要求7所述的測定裝置，其特征在于所述的容器內設有測溫元件。
9.根據權利要求8所述的測定裝置，其特征在于測溫系統所測得信號以及由光敏元件組成的測定系統經放大器處理后輸入模/數轉換電路，及微機數據處理系統。
全文摘要
本發明公開一種用于測定液體，特別是如油品類的有機液體的凝固點的方法和裝置。本發明的方法是將被測液體置于透光材料制成的容器內，在測定被測液體溫度變化的同時測定透過被測液體的光強度的變化情況，根據所測定透過被測液體的光線強度的改變量確定被測液體的凝固點。本發明的裝置是在冷阱中設有用透光材料制成的盛放被測液體的容器和溫度測量傳感裝置，所述的容器外設有光源和用于接受由光源發出通過所述的容器和容器內的液體的光的光敏元件所組成的測定系統。
文檔編號G01N25/04GK1162117SQ96103769
公開日1997年10月15日 申請日期1996年4月9日 優先權日1996年4月9日
發明者趙克玉, 許福永 申請人:蘭州大學