[发明专利]一种氧化动力学反应中改进的环境状态模拟装置及使用方法

权利要求书

1.一种环境状态模拟装置，其特征在于，包括系统压力控制组件、氮气和氧气含量控制组件、容器组件和连接组件的管件，所述系统压力控制组件包括调节压力的安全阀、压力显示器、充气阀和气囊，所述氮气和氧气含量控制组件包括散气盘、氮气节流阀、氧气节流阀、测氮电极和测氧电极；所述安全阀通过管件连通至所述容器组件，所述气囊设置于所述容器组件内，所述气囊通过管件连通至容器组件外的所述压力显示器和所述充气阀，所述散气盘设置于所述容器组件内且通过管件连通至容器组件外的所述氮气节流阀和所述氧气节流阀，所述散气盘可使用用于分散气体的部件代替，所述测氮电极和测氧电极分别通过管件连通至所述容器组件底部。

2.根据权利要求1所述的一种环境状态模拟装置，其特征在于，所述容器组件内的氧气和氮气含量通过所述测氧电极和测氮电极进行测定，并通过所述氧气节流阀和所述氮气节流阀进行调节。

3.根据权利要求2所述的一种环境状态模拟装置，其特征在于，所述环境状态模拟装置还包括控制模块，所述控制模块将所述测氧电极和所述测氮电极测得数据采集并通过PID算法控制所述氧气节流阀和所述氮气节流阀。

4.根据权利要求1所述的一种环境状态模拟装置，其特征在于，所述容器组件为封闭式容器，所述容器组件内部的压力通过所述安全阀和所述充气阀进行调节。

5.根据权利要求4所述的一种环境状态模拟装置，其特征在于，所述容器组件内的气体通过所述安全阀排出，所述充气阀通过向所述气囊充气调节所述气囊内压力。

6.根据权利要求6所述的一种环境状态模拟装置，其特征在于，所述散气盘通过管件将氮气和氧气从所述容器组件外输送至内部。

7.根据权利要求1所述的一种环境状态模拟装置，其特征在于，所述容器组件为拆卸式结构，所述容器组件包括可拆卸和连接的容器壳体和容器对接部。

8.根据权利要求1所述的一种环境状态模拟装置的使用方法，其包括以下步骤：

S1、将装置各组件和管件进行组装和连接，将氮气通过氮气节流阀通入容器组件内，通过压力显示器读出当前的系统压力；

S2、当系统压力值小于实验条件的压力值时，打开充气阀对气囊充气，直到系统压力值达到所需值，当系统压力值高于实验条件的压力值时，关闭充气阀，打开安全阀排出氮气，直到系统压力稳定在所需值；

S3、通过测氮电极测得氮含量数据，传输至控制模块，通过控制模块计算溶解氮量，再通过氮气节流阀调节氮气的输入量，从而控制系统的含氮量；

S4、将氧气通过氧气节流阀通入容器组件内，重复S1～S3，直到将容器组件内的含氮和含氧平衡在实验所需值。

9.根据权利要求8所述的一种环境状态模拟装置的使用方法，其特征在于，所述压力显示器和所述充气阀采用压力开关代替，通过所述压力开关设定压力阀值调节所述气囊内压力。

10.根据权利要求8所述的一种环境状态模拟装置的使用方法，其特征在于，氮气和氧气的通入先后顺序可互换；所述压力显示器为数显式压力表，所述充气阀为电子阀，所述容器组件为蒸馏水瓶。