[发明专利]一种全自动凝点测定装置和方法在审

专利信息
申请号: 201810497751.7 申请日: 2018-05-22
公开(公告)号: CN108593701A 公开(公告)日: 2018-09-28
发明(设计)人: 吕爱华;方倩茜;黄维秋;李曼林;郭文敏 申请(专利权)人: 常州大学
主分类号: G01N25/04 分类号: G01N25/04
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 213164 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 凝点 摄像探头 应力片 试管 测定装置 制冷循环 储液罐 液箱 油品 加热 调制处理器 角度传感器 位置传感器 温度传感器 自动化仪器 测量油品 电机带动 刻度线处 人力资源 试管内壁 物理特性 循环回路 智能化 种检测 注射泵 油样 电机 凝固 测量 镶嵌 监控
【权利要求书】:

1.一种全自动凝点测定装置,其特征在于,包括凝点试管(1)、温度传感器(2)、摄像探头(3)、应力片(4)、电机(5)、位置传感器(6)、角度传感器(7)、A固定轴(8)、B固定轴(9)、可移动轴(10)、可移动工作台(11)、弹性胶套(12)、拉绳(13)、软管(14)、加热-制冷循环器(15)、循环器进水管(16)、循环器出水管(17)、PC机(18)、PLC控制器(19)、调制处理器(20)、机箱(21)、液箱(22)、注射泵(23)、锥形加固塞(24)、空心固定杆(25)、液位计(26)、储液罐(27)、F1控制阀(28)、F2控制阀(29)、F3控制阀(30)和F4控制阀(31),凝点试管(1)固定在可移动工作台(11)和液箱(22)之间,弹性胶套(12)在三者之间起固定作用,加热-制冷循环器(15)与液箱(22)和储液罐(27)连接,并且通过循环器进水管(16)、循环器出水管(17)与液箱(22)和储液罐(27)构成循环回路,注射泵(23)用来注射试样,温度传感器(2)是用来及时检测试样温度和液体温度,摄像探头(3)是用来监控和判断样品凝固程度,且置于凝点试管(1)旋转至45°油样刻度线处,电机(5)固定在B固定轴(9)两侧,位置传感器(6)和角度传感器(7)是用来定位凝点试管(1)具体移动的位置与角度,置于B固定轴(9)一端上,拉绳(13)连接在B固定轴(9)和可移动轴(10),间接带动凝点试管(1)移动,液位计(26)、F1控制阀(28)、F2控制阀(29)、F3控制阀(30)和F4控制阀(31)用来控制液箱(22)中液位降低的最低高度,液位计(26)设置在液箱(22)内,其高度与凝点试管底部在同一水平面上,调制处理器(20)与温度传感器(2)、位置传感器(6)、角度传感器(7)、加热-制冷循环器(15)、液位计(26)和PC机(18)电连接,PC机(18)与PLC控制器电连接,PLC控制器(19)与摄像探头(3)、应力片(4)、电机(5)、注射泵(23)和液位计(26)电连接,电机(5)与位置传感器(6)和角度传感器(7)电连接,PLC控制器(19)用来控制摄像探头(3)、应力片(4)、电机(5)和液位计(26)的工作状况,调制处理器(20)用于接收信号,并对信号进行过滤、放大与调理,PC机(18)设置在机箱(21)上,接收位置传感器(6)、角度传感器(7)、摄像探头(3)、温度传感器(2)、加热-制冷循环器(15)和液位计(26)的信号,并对信号进行处理,显示测量数据。

2.根据权利要求1所述的全自动凝点测定装置,其特征在于:所述的凝点试管(1)内外壁之间加厚,镶嵌应力片(4),应力片(4)下部凝点试管(1)壁内实心,凝点试管(1)上部壁内嵌入应力片引线。

3.根据权利要求1所述的全自动凝点测定装置,其特征在于:凝点试管(1)固定在可移动工作台(11)和液箱(22)之间,并且由弹性胶套(12)将三者固定起来,可以起到防震作用,减少机械误差,液箱(22)中的液位计(26)配合F1控制阀(28)、F2控制阀(29)、F3控制阀(30)和F4控制阀(31)来控制液位下降的最低高度,试管旋转前,关闭F1控制阀、F2控制阀开启F3控制阀使得液体通过循环器出水管(17)储存到储液罐(27),其目的是降低液位来减少因液体阻力产生的机械误差。

4.根据权利要求1所述的全自动凝点测定装置,其特征在于:所述的注射泵(23)采用推进式注射泵来注射试样,并且利用其特点来间接控制进入凝点试管(1)中试样的体积流量和流速。

5.根据权利要求1所述的全自动凝点测定装置,其特征在于:所述的可移动工作台(11)设置在机箱(21)内,一端固定在机箱(21)和A固定轴(8)上,另一端长度低于机箱(21)并且设置有可移动轴(10),当电机(5)工作时,可以通过可移动轴(10)来间接带动可移动工作台(11)旋转至45°,摄像探头(3)和应力片(4)记录判断试样的凝结状态。

6.根据权利要求1~5所述的任意一项所述的一种全自动凝点测定方法,其特征在于,它包括以下步骤:

步骤一:将1/3凝点试管(1)体积的待测试样定量装载入推进式注射泵(23)后,在设定时间内以一定的流速将待测试样经软管(14)注入到凝点试管(1)中,注入完毕后会发出报警通知;

步骤二:将液体通过循环器进水管(16)注入到液箱(22)中,直至液位略低于安全刻度线处,停止向其内部注入液体;启动加热-制冷液体循环器(15),通过PC机(18)控制加热-制冷液体循环器(15)将液体加热至预期温度;

步骤三:利用PLC控制器(19)(可编程序控制器)调节加热-制冷循环器(15)的温度,以实现试样的降温速度不超过2℃/min的范围,开始自行降温过程,当试样温度降至比预期凝点温度高10℃的温度值后,PLC控制器(19)开始记录试样温度;

步骤四:关闭F1控制阀(28)、F2控制阀(29)开启F3控制阀(30)使得液体通过循环器出水管(17)储存到储液罐(27),其目的是降低液位来减少因液体阻力产生的机械误差,当液位降低至凝点试管底部时液位计(26)向PC机(18)传输信号,紧接着PLC控制器(19)控制电机(5)开始转动,从而使得拉绳(13)带动可移动工作台(11)从A位置点移动到B位置点处,此时可移动工作台(11)与水平呈45°夹角,即凝点试管(1)从a位置点移动至b位置点,当位置传感器(6)和角度传感器(7)监测到凝点试管(1)旋转45°至b点位置时,将信息传送PLC控制器(19),从而PLC控制器(19)将数据传输给PC机(18),开始计时,此时摄像探头(3)拍摄记录下5秒内试样的状态;同时凝点试管内的应力片(4)也开始记录此刻试样的剪切应力;

步骤五:关闭F1控制阀(28)、F2控制阀(29)开启F4控制阀(31)使得通过循环器进水管(16)重新进入到液箱(22),PLC控制器(19)控制电机(4)将可移动工作台(11)从B点位置恢复至A点位置,等待一刻钟至试管内试样恢复后,加热-制冷循环器(15)继续开始给试样降温,此时设定的冷却速度为0.5℃/min~1℃/min范围内,继续上一步的操作,直至应力片(4)呈现出试样的剪切应力5秒内没有变化所对应的温度为试样的凝点温度T1,同时检查摄像探头3拍照出来的试样状态最早呈现出凝结的状态所对应的温度T2是否与应力片(4)温度一致,若两者温度差在0.3℃之内,取两者温度的计算平均值即可。

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