[实用新型]一种用于液体在线分析的微量采样与恒温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液体在线分析技术领域，具体是一种用于液体在线分析的微量采样与恒温装置。

背景技术

随着自动化检测和自动化加注的需要，液体在线检测技术也得到大量应用。例如，在喷气燃料添加剂添加过程中，在线检测的作用是在添加剂加注过程中实时监测添加剂含量，将检测结果反馈给添加剂加注装置，控制添加剂加入量。如何取样并能保证样品的稳定性成为检测过程的重要步骤，这就要用到进样装置。

目前，液体在线检测分析主要取样方式是直接从主管路或从混合容器中直接取样，取样后直接进行检测，这样做的缺点是未经过整流、恒温等过程。但是，很多液体对待测样品的温度、杂质含量等有明确要求，直接取样的样品不一定能满足相应的待测样品规范。

发明内容

为了达到在线检测的目的，又能提供合格的待测样品，克服现有的技术不足，本实用新型提供了一种用于液体在线分析的微量采样与恒温装置及方法，加以稳定取样，并对样品进行整流、恒温待处理，提高检测结果的准确性。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种用于液体在线分析的微量采样与恒温装置，包括防爆计量泵、T型过滤器、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、温度控制装置和嵌入式系统；所述嵌入式系统分别与防爆计量泵、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ相连，且防爆计量泵与电磁阀Ⅰ相连，用于确定进样流速和测量间隔，从而控制样品流入与排出；所述电磁阀Ⅰ又通过用于过滤样品中的杂质的T型过滤器与温度控制装置相连，所述温度控制装置又与电磁阀Ⅱ相连。

优选的是，所述温度控制装置包括壳体和位于壳体内的热交换器、半导体制冷元件、温度传感器和PID温度控制器；所述半导体制冷元件一侧利用热交换器与毛细管内样品进行热交换，加热或冷却样品；另一侧利用平面热管散热增加散热效果，或将壳体与散热片贴合，将整个壳体作为散热器；所述PID温度控制器通过连接温度传感器来获取温度控制装置内部待测样品温度；所述PID温度控制器与半导体制冷元件相连，控制半导体制冷元件驱动电路通断，从而进行制冷和加热操作，保证样品恒温。

优选的是，所述热交换器包括由底板和盖板组成，在底板上设有管线槽，所述管线槽内有不锈钢管线，并通过导热硅脂进行填充；在所述底板和盖板之间有流动比色皿及其配套光路的空间，将形成与热交换器温度一致的光路空间。

优选的是，所述管线槽为U型排布，采用U型布局好处是能够充分利用内部空间，增大热交换面积，提高交换效率。

优选的是，所述流动比色皿采用下入上出的石英流动比色皿，其光程为5mm，对样品进行整流，从而保证样品中添加剂与油品混合均匀。

优选的是，在所述热交换器两个端面连接处设有SMA905光纤接口，通过光纤接口引入光纤，进行进一步的光学分析；还包括一个针阀，该针阀的一端与电磁阀Ⅰ的输出端相连，另一端与电磁阀Ⅱ的输入端相连，当进入T型过滤器的样本流速过快时，打开针阀，起到保护T型过滤器的作用。

优选的是，所述嵌入式系统为单片机，其型号为C8051F410，该单片机具有至少两路RS232接口，能分别与PID温度控制器和上位机通讯，并能通过驱动电路控制电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ和防爆计量泵工作。

一种采用微量采样与恒温装置的在线分析方法，该方包括以下步骤：

步骤一：嵌入式系统首先将电磁阀Ⅱ打开，通过防爆计量泵从管道中抽取一定量的待测样品，注入进样装置；

步骤二：样品经过电磁阀Ⅰ和T型过滤器，进入热交换器；

步骤三：嵌入式系统向PID温度控制器发送指令，PID温度控制器控制半导体制冷元件驱动电路升高或降低温度，待检测样品在10s内完成热交换，达到恒温状态，然后进入流动比色皿，采用下入上出的方式确保充满待测样品；

步骤四：嵌入式系统发布关闭电磁阀和防爆计量泵的指令，确保样品注满整个不锈钢管线，从而得到合格的待测样品；

步骤五：进样装置中的样品检测完毕后，由上位机向嵌入式系统发送命令，嵌入式系统依次打开电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、防爆计量泵，等待下次样品测量。

优选的是，所述步骤四中的关闭顺序为：先关闭电磁阀Ⅱ，然后再关闭电磁阀Ⅰ，最后关闭防爆计量泵。

优选的是，所述的嵌入式系统由单片机，该单片机具有至少两路RS232接口，能分别与PID温度控制器和上位机通讯，并能通过驱动电路控制电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ和防爆计量泵工作；