CN110763587A - 多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,包括气体混和、吸附脱附、称量、数据采集和控制单元组成,且气体混和单元、吸附脱附单元分别独立设置位于两个并列的箱体内;本发明特征是:1)在吸附脱附室中可实现多样品同时检测,效率高:可利用驱动模块带动样品盘旋转、升降,完成多样品质量依次检测,同时检测样品量大。2)吸附脱附室温度均匀一致:吸附脱附室周围、上盖均是加热制冷循环器通过加热制冷介质循环控制。3)设有表面温度检测器,在检测样品质量的同时也可以检测样品的表面温度。该装置通过分析检测样品中水分随时间的变化情况,得到不同样品中水分吸附和脱附的速率及平衡状态下含水率的结果,实现表征烟草的水分吸附与脱附性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟草水分吸附脱附性能的检测装置,具体是一种多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置。
背景技术
片烟或烟丝是由复杂有机物质组成的多孔介质,在烟草加工过程的热湿处理会对烟叶或烟丝孔结构产生一些变化,同时加工过程中一些外部料液的加入也会改变烟叶或烟丝的表面物理化学性质,造成处理后片烟或烟丝在一定温湿度条件下吸收水分和脱除水分的能力产生一定的变化。在评价处理前后片烟或烟丝对水分的等温吸附和脱附能力的变化规律时,通常会涉及多个连续的热质传递过程,只有通过对该过程进行动态连续检测,才能对片烟或烟丝水分吸附与脱附能力进行有效的检测和评价。通过这种评价可知片烟或烟丝对水分吸附与脱附性能、添加保润剂的保润效果、最优的贮存条件、高温烘烤与回潮性能等。
片烟或烟丝等生物质中水分在一定的温湿度条件下会发生吸附和脱附等迁移现象。目前对烟丝水分迁移规律多数检测方法是在恒温恒湿箱中设置不同温湿度条件,通过离线称重获得过程变化的数据。而对于少数通过现有商品化在线检测产品进行水分迁移检测,其样品承载量多数为 30mg 以下,检测仪器的温度控制范围在常温以上(无法低于常温)或是无法利用同一台套设备完成湿度连续调整的检测工作。此外,现有的检测装置湿度与温度的调整控制响应时间长,稳定性难以满足检测要求,特别是在高温高湿下基本难以实现正常检测。由于片烟或烟丝中水分迁移过程是一个连续过程,所以需要结合在线与离线两种方法的优点,研制用于片烟或烟丝中水分等温吸附脱附的装置。
本案发明人曾经申请一项专利号为201510307227.5的发明专利,其名称为《用于片烟或烟丝生物质水分等温吸附脱附的检测装置》,其原理是通过调节干湿空气的流量配比从而达到改变处理气氛的含水量;同时,利用独立热源分别控制气体混和单元、吸附脱附单元的温度,使处理气氛在进入吸附脱附单元作用于样品前达到预设温湿度,并通过高精度天平实时采集样品的重量,实现了从低于常温到高温环境下生物质材料的吸附脱附测试。但是该装置在测试应用中存在以下不足 :1)高温高湿检测时,吸附脱附室上方的密封盖底部由于温差会产生冷凝水,滴落在样品上,造成质量检测出现偏差;2)检测过程中,传感器检测的是吸附脱附室内处理气氛温湿度,样品本身的温度无法直接检测;3)为单样品检测,检测效率低。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,也是在专利号201510307227.5的发明专利的基础上所做的进一步拓展与提升,本发明的装置不但能够实现宽温度和湿度范围(温度在5℃~90℃,相对湿度在5~95%RH)条件下的快速稳定控制,同时对多个、大容量样品进行水分等温吸附和脱附性能的在线连续检测,并实现了对检测样品表面温度变化的在线检测。该装置通过分析检测样品中水分随时间的变化情况,得到不同样品中水分吸附和脱附的速率及平衡状态下含水率的结果,从而实现表征烟草等生物质材料的水分吸附与脱附性能。同时,通过分析检测样品温度的变化情况,可以得到烟草样品在一定温湿度的气氛作用下的热传导性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,包括气体混和单元、吸附脱附单元、称量单元、数据采集和控制单元组成,且气体混和单元、吸附脱附单元分别独立设置位于两个并列的箱体内;
所述气体混和单元包括高压气瓶、恒温水浴箱、设置在恒温水浴箱中的混和气室;
所述吸附脱附单元包括带有密封盖的夹层式恒温箱体、设置在该恒温箱体中的吸附脱附室以及外置于恒温箱体且通过循环管路与恒温箱体夹层腔相连通的加热制冷循环器,在吸附脱附室中设置有温湿度传感器,且在吸附脱附室与气体混合单元中的混合气室之间连接有湿空气进气管;
所述数据采集和控制单元包括温度采集卡、湿度采集卡、加热控制器、流量控制器、加热制冷循环控制器、吸附脱附数据记录采集器和工控机组成;
本发明的特征在于:所述恒温箱体的密封盖为中空结构加热盖,该中空结构加热盖通过管路与恒温箱体夹层腔连通,且加热制冷循环器的的循环介质进口管路设置在恒温恒湿箱底部,循环介质出口管路设置在中空加热盖上;在吸附脱附室中位于样品称重托盘正上方的密封盖上设置有样品表面温度检测器;
所述称重单元包括设置在吸附脱附室中的样品放置机构及用于检测样品重量的称重机构,其中:样品放置机构包括旋转盘及设置在吸附脱附室外的旋转盘旋转升降模块,旋转盘上沿圆周设有多个用于放置样品盘的样品槽,旋转盘旋转升降模块包括旋转电机和设置在旋转电机下方的升降气缸;称重机构包括设置在称重传感器保护室中的称重传感器及设置在吸附脱附室内的位于样品盘正下方的称重托盘,称重传感器保护室位于吸附脱附室下方,称重托盘通过托盘支杆与称重传感器连接实现样品质量的检测,称重传感器保护室中设有温度传感器。
在本发明中,所述旋转电机固定于升降气缸的滑块上,且可在升降气缸的作用下做上下往复运动,旋转电机的升降上下位置由固定在滑块上的限位挡板及上、下限位开关控制,上、下限位开关设置在气缸缸体上。旋转电机的旋转轴与旋转盘固定连接,旋转电机上设有编码盘,用于保证转动电机每次转动样品盘都位于称重托盘正上方。电机旋转轴位于吸附脱附室外部分套装有旋转轴外管,保证吸附脱附室不受外界环境影响。
所述数据采集和控制单元还包括运动控制器,用于控制旋转电机及升降气缸的运动,以实现样品盘交替放置于称重托盘上,完成多样品质量的依次检测。
所述称重传感器为高精度称重传感器。
吸附脱附室由设置在恒温箱体的内胆及加热盖包围而成,内胆及加热盖均采用高导热材料制成。
本发明更具体的结构组成及工作过程说明如下:
气体混和单元主要包括高压气瓶、a路气体流量检测控制装置、气体换热器、b路气体流量检测控制装置、气泡发生装置、恒温水浴箱、加热器、混和气室、处理气氛进气管、液位计、注液管、排液阀等部分组成。高压气瓶用于提供测试所需的干燥无水气体, a路和b路两路气体用于产生测试所需的处理气氛。单元主体结构是一个恒温水浴箱体,恒温水浴箱体外层设置有保温隔热层。液位计用来显示水浴箱内液面的高度,注液管和排液阀用于加注和排放水浴箱内的液体(通常为蒸馏水)。气体混合单元的基本工作原理:两路气体经过一定的处理后混和得到一定温度和湿度的处理气氛并进入吸附脱附室内环境中。处理气氛的产生可描述为:干燥气体经气瓶输出后在流量检测控制装置的作用下分成两路进入恒温水浴箱内,其中一路干燥气体进入气体换热器,气体换热器浸没在恒温水浴箱内,该路气体通过气体换热器时与恒温水浴箱中设定为一定温度的热水发生热交换,达到一定温度后进入混和气室。另一路气体进入恒温水浴箱后,通过管道末端设置的气泡发生装置进入恒温水浴箱体内的液体中,气体经一定温度的液体中析出后,则成为在一定温度下的饱和湿空气,由特殊设计的管路进入混和气室;在混合气室内充分混和后经由进口管进入吸附脱附单元的环境中。通过调节控制两路空气的流量,在混合气室可以形成温度在常温~95℃、相对湿度在5~95%RH范围内的处理气氛,混合气体的流量范围可达到0~5000ml/min,保证了0~10g级的大样品量检测条件的快速稳定。
吸附脱附单元包括恒温箱体、吸附脱附室、中空结构加热盖、温湿度检测器、表面温度检测器、外置的加热制冷循环器、加热制冷介质进口管路、出口管路以及盖箱连接管路等部分组成。单元主体结构是一个恒温箱体,恒温箱体外层设置保温隔热层,恒温箱体上部设有中空结构加热盖,二者通过连接管路连通,恒温箱体内部利用外置的加热制冷循环器将加热制冷介质通过进口管路进入箱体内部,经箱内循环后由盖箱连接管路进入加热盖内部,经由加热盖后由加热制冷介质出口管路回到加热制冷循环器中,以此来保证恒温箱以及加热盖内温度的恒定。加热循环介质为蒸馏水,加热制冷介质进口管路与盖箱连接管路设置在箱内对角位置,同样,盖箱连接管路与出口管路也设置在加热盖对角位置,以保证加热循环介质的充分循环流动。吸附脱附室由恒温箱内的内胆及加热盖底包围而成,二者均采用高导热材料制成,其温度均由加热制冷循环器调整控制,保证吸附脱附室温度的一致性、均匀性。温湿度检测器位于吸附脱附的下方,用于检测吸附脱附的温湿度值,并通过控制单元实时检测、控制吸附脱附室的温湿度情况。表面温度检测器安装于加热盖上,位于样品盘的正上方,用于检测样品的表面温度。
自动称重单元包括旋转升降模块、转轴、转盘、样品盘、称重传感器、称重托盘、托盘支杆、称重传感器保护室、c路气体流量控制装置、温度传感器、保护进气管路和出气管路等组成。转盘上置有多个样品盘位于吸附脱附室内,通过转轴与旋转升降模块相连, 旋转升降模块可同时做升降和转动运动。为了保护称重传感器,称重传感器位于保护室内,通过托盘支杆与托盘相连,托盘置于吸附脱附室内,用于检测样品质量。为防止吸附脱附室的热量通过托盘支杆传递到称重传感器上损坏称重传感器,托盘支杆采用绝热材料制成。同时,为防止吸附脱附室和传感器保护室之间能的气体可能存在的热量交换,设计了传感器保护气路。高压气瓶气体经过c路空气流量计进入进气管路,在托盘支杆的下侧和上侧分别设计了保护气的进气管路和出气管路,同时出气管路还是吸附脱附室的湿空气排出口,保护气从支杆的底部进入后,受到保护室的气体的顶托使保护气向上流动,在托盘支杆的上方与吸附脱附室的湿空气一起从出气管路排出,避免吸附脱附室的热湿空气进入传感器保护室。自动称重过程可描述为:当旋转升降模块位于高位且停止转动时,某个样品盘会处于称重托盘的正上方;这时,旋转升降模块向下运动,转盘及样品盘在转轴的带动下同时向下运动,随着旋转升降模块的向下运动,处于称重盘正上方的样品盘会逐渐与转盘脱离,直至完全脱离;此时,旋转升降模块停止运动,样品盘的重量完全作用于称重托盘,并通过托盘支杆传递给称重传感器,待到完全稳定后,完成此样品盘样品质量的检测;然后,旋转升降模块向上运动,同时带动转轴、转盘和其余样品盘向上运动,运动过程中,带着已完成质量检测的样品盘向上运动,直至最高点;此时,样品盘与称重托盘完全脱离,旋转升降模块开始做转动运动,转盘及样品盘在转轴的带动下同时转动,转动至下一个样品盘到称重盘正上方时停止转动,旋转升降模块开始向下运动,重复上述过程,可完成多样品质量的依次检测。
数据采集和控制单元包括温度采集卡、湿度采集卡、加热控制器、流量控制器、运动控制器、加热制冷循环控制器、工控机及控制软件和吸附脱附数据记录软件等组成。温度采集卡分别采集恒温水浴箱、吸附脱附室、称重传感器保护室的温度。湿度采集卡用于采集吸附脱附室的湿度。加热控制器用于控制恒温水浴箱的温度。流量控制器分别控制a、b、c路气体的流量,保证吸附脱附室的湿度和保护气的流量。运动控制器用于控制旋转升降模块带动转盘完成转动及升降运动以实现样品盘交替放置于称重盘上,完成多样品质量的依次检测。加热制冷循环控制器用于控制恒温箱的加热制冷介质的温度,从而控制吸附脱附室的温度。工控机及控制程序控制通过与各个采集卡和控制器连接,控制这个装置的各个参数,保证装置的正常运行。吸附脱附数据记录软件实时记录吸附脱附室温湿度值以及样品质量,并能够通过图表的形式反映被测样品的吸附脱附性能。
本发明具有如下优点:
1)多样品同时检测,检测效率高:利用运动台(即旋转升降模块)来带动样品盘的旋转、升降,完成多样品的质量依次检测,同时检测样品量大,综合样品量范围0~10g级。
2)吸附脱附室温度均匀一致:吸附脱附室周围、上盖(即中空结构加热盖)均是加热制冷循环器通过加热制冷介质循环控制。
3)设有表面温度检测器,在检测样品质量的同时也可以检测样品的表面温度。
4)称重传感器与称重托盘之间设有托盘支杆使之分离,托盘支杆采用绝热材料制成,保护吸附脱附室的高温不会传递给称重传感器;同时设有称重传感器保护气路,保证了高温测试时不会影响称重传感器的稳定性,保护称重传感器。
5)混合气体的流量范围可达到0~5000ml/min,保证了0~10g级的大样品量检测条件的快速稳定。
6)工作温度湿度区间宽:温度湿度的调整范围:温度在5℃~90℃,相对湿度在5%~95%。
7)吸附脱附室与气体混和单元分别单独控温,一般使气体混和单元高于吸附脱附室3℃~5℃,保证高温高湿的处理气氛在传输时不会冷凝,可以实现高温高湿的吸附脱附测试。
8)设计了吸附脱附记录软件,可以实时控制各个单元的参数,试验参数设定方便,保存实验数据,并能实现自动调节和实时监控。
附图说明
图1是多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置结构图;
图1中:1、高压气瓶;2、c路气体流量检测控制装置;3、b路气体流量检测控制装置;4、a路空气流量检测控制装置;5、液位计;6、气体换热器;7、气泡发生装置; 8、饱和空气进口管;9、混合气室; 10、恒温水浴箱;11、注液管;12、处理气氛进气管;13、盖箱连接管;14、加热盖;15、温湿度检测器;16、转盘;17、吸附脱附室;18、表面温度检测器;19、样品盘;20、称重托盘;21、托盘支杆;22、排气管;23、转轴;24、恒温箱体;25、称重传感器保护室;26、称重传感器;27、保护室温度传感器;28、旋转升降模块;29、加热制冷介质出口管;30、加热制冷循环器; 31、加热制冷介质进口管;32、保护气进气管;33、排液阀;34、恒温水浴室温度传感器;35、加热器;36、数据采集和控制单元;37、工控机;
图2是称重单元结构轴测图,
图2中;16、转盘;17、吸附脱附室;19、样品盘;20、称重托盘;21、托盘支杆;23、转轴;25、称重传感器保护室;26、称重传感器;28、旋转升降模块,28-1、旋转电机,28-2、升降气缸,28-3、气缸支架,28-4、限位挡板,28-5、上限位开关,28-6、下限位开关,28-7、编码盘,28-8、旋转轴外管,28-9、滑块。
图3为实验结果数据图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,
以下结合图 1 对本发明结构及连接关系进行描述:
如图1所示:如图1所示:一种多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置由处理气氛产生单元、吸附脱附单元、自动称重单元、数据采集和控制单元等部分组成。且气体混和单元、吸附脱附单元分别独立设置。
所述气体混合单元主要包括高压气瓶1、a路气体流量检测控制装置4、气体换热器6、b路气体流量检测控制装置3、气泡发生装置7、恒温水浴箱10、加热器35、混和气室9、处理气氛进气管12、液位计5、注液管11、排液阀33等部分组成。高压气瓶1用于产生测试所需的干燥无水气体, a、b路两路气体用于产生测试所需的处理气氛。单元主体结构是一个恒温水浴箱10,其箱体外层设置保温隔热层。液位计5用于显示恒温水浴箱10液面的高度,注液管11和排液阀33用于加注和排放水浴箱的液体。混合气产生可描述为:干燥气体经高压气瓶1输出后分成两路分别在a路气体流量检测控制装置4和b路气体流量检测控制装置3的控制下进入恒温水浴箱10内,其中a路气体进入恒温水浴箱体10后,经由管路进入气体换热器6,气体换热器6浸没在恒温水浴箱10内,a路气体通过气体换热器6时与恒温水浴箱10中的水发生热交换,达到热平衡后进入混和气室9;b路气体进入恒温水浴箱10后,通过管路进入气泡发生装置7,在气泡发生装置7的作用下,气体变成大量的微型气泡,从恒温水浴箱10底部上浮,在此过程中充分吸收水分和热量,变成具有温度的饱和蒸汽,经由饱和蒸汽进口管8进入混和气室9;在混合气室9内充分混和后经由处理气氛进气管12进入吸附脱附单元的环境中。通过a路气体流量检测控制装置4和b路气体流量检测控制装置3控制两路气体的流量,在混合气室9可以形成温度在常温~95℃、相对湿度在5~95%RH范围内的处理气氛,混合气体的流量范围可达到0~5000ml/min,保证了0~10g级的大样品量检测条件的快速稳定。
所述吸附脱附单元包括恒温箱体24、吸附脱附室17、加热盖14、温湿度检测器15、表面温度检测器18、外置的加热制冷循环器30、加热制冷介质进口管29、出口管31以及盖箱连接管13等部分组成。单元主体结构是一个恒温箱体24,恒温箱体外层设置保温隔热层,恒温箱体上部设有中空加热盖14,二者通过箱连接管13连通,恒温箱体24内部利用外置的加热制冷循环器30将加热制冷介质通过进口管29路进入箱体内部,经箱内循环后由盖箱连接管13进入中空加热盖内部,经由加热盖后由加热制冷介质出口管31回到加热制冷循环器中,以此来保证恒温箱体24以及加热盖14内温度的恒定。加热循环介质为蒸馏水,加热制冷介质进口管29与盖箱连接管13设置在箱内对角位置,同样,盖箱连接管13与出口管31也设置在加热盖对角位置,以保证加热循环介质的充分循环流动。吸附脱附室17由恒温箱体24的内胆及加热盖14底包围而成,二者均采用高导热材料制成,其温度均由外置的加热制冷循环器30调整控制,保证吸附脱附室17温度的一致性、均匀性。温湿度检测器15位于吸附脱附室17的下方,用于检测吸附脱附室17内的温湿度值,并通过控制单元实时检测、控制吸附脱附室的温湿度情况。表面温度检测器18安装于加热盖14上,位于样品盘19的正上方,用于检测样品的表面温度。
所述自动称重单元包括旋转升降模块28、转轴23、转盘16、样品盘19、称重传感器26、称重托盘20、托盘支杆21、称重传感器保护室25、c路气体流量检测控制装置2、保护室温度传感器27、保护气进气管32和排气管22等组成。转盘16上置有多个样品盘19位于吸附脱附室17内,通过转轴19与旋转升降模块28相连, 旋转升降模块28可同时做升降和转动运动。为了保护称重传感器26,称重传感器位于保护室内,通过托盘支杆21与称重托盘20相连,称重托盘20置于吸附脱附室17内,用于检测样品质量。为防止吸附脱附室17内的热量通过托盘支杆21传递到称重传感器26上损坏称重传感器26,托盘支杆21采用绝热材料制成。同时,为防止吸附脱附室17和传感器保护室25之间的气体可能存在的气体换热,设计了传感器保护气路。高压气瓶气体经过c路气体流量检测控制装置2进入保护气进气管32,在托盘支杆21的下侧和上侧分别设计了保护气的进气管路和出气管路,同时出气管路还是吸附脱附室的湿空气排出口,保护气从托盘支杆21的底部进入后,受到称重传感器保护室25的气体的顶托使保护气向上流动,在托盘支杆的上方与吸附脱附室17的湿空气一起从排气管22排出,避免吸附脱附室17的热湿空气进入称重传感器保护室25。自动称重过程可描述为:当旋转升降模块28位于高位且停止转动时,某个样品盘19、会处于称重托盘20的正上方,这时,旋转升降台28向下运动,转盘16及样品盘19在转轴23的带动下同时向下运动,随着旋转升降模块28的向下运动,处于称重托盘20正上方的样品盘19会逐渐与转盘16脱离,直至完全脱离,这时,旋转升降模块28停止运动,样品盘19的重量完全作用于称重托盘20,并通过托盘支杆21传递给称重传感器26,待到完全稳定后,完成此样品盘样品质量的检测,然后,旋转升降模块28向上运动,同时带动转轴23、转盘16和其余样品盘19向上运动,运动过程中,带着已完成质量检测的样品盘19向上运动,直至最高点,这时,样品盘19与称重托托盘20完全脱离,旋转升降模块28开始做转动运动,转盘16及样品盘19在转轴23的带动下同时转动,转动至下一个样品盘19到称重托正20上方时停止转动,旋转升降模块28开始向下运动,重复上述过程,可完成多样品质量的依次检测。
所述旋转盘旋转升降模块包括旋转电机28-1和设置在旋转电机下方的升降气缸28-2,升降气缸固定在气缸支架28-3上;具体结构参见图2:所述旋转电机固定于升降气缸28-2的滑块28-9上,且可在升降气缸的作用下做上下往复运动,旋转电机的升降的上下位置由固定在滑块上的限位挡板28-4及上下限位开关控制,上、下限位开关(28-5、28-6)设置在气缸缸体上。旋转电机的旋转轴23与旋转盘16固定连接,旋转电机28-1上设有编码盘28-7,用于保证转动电机每次转动样品盘都位于称重托盘正上方。电机旋转轴23位于吸附脱附室外部分套装有旋转轴外管28-8,保证吸附脱附室不受外界环境影响。
所述数据采集和控制单元36包括温度采集卡、湿度采集卡、加热控制器、流量控制器、运动控制器、加热制冷循环控制器、工控机37及控制软件和吸附脱附数据记录软件等组成。
以下对本发明专利的工作过程进行详细描述:打开高压气瓶1的阀门,通过液位计5检测恒温水浴箱10液位,检查加热制冷循环器30水位;打开工控机37开关,打开多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置总电源开关,打开加热制冷循环器30开关;运行吸附脱附测试软件,检查数据采集与控制***通讯是否正常。装置与工控机37正常通讯后,设置各实验阶段的温度、湿度、稳定时间、保护气流量、处理气氛流量、采样周期等实验参数,具体实验参数如表1所示。运行样品盘19质量检测命令,完成对空样品盘质量的检测及存储,然后,进行实验,实验过程中各实验参数的实时数据也将在工控机37上显示及保存。实验在测试程序的控制下可自动从一个步骤转移到下一个步骤。由于各样品盘没有放入样品,称重传感器检测的是各样品盘本身质量,读数无明显变化。实验结果如图3所示。
表1空白样品时设定的各阶段的实验参数
阶段 | 温度/℃ | PID温度/℃ | 湿度/%RH | 混合气流量/ml/min | 稳定值/min |
1 | 70 | 75 | 0 | 4800 | 30 |
2 | 70 | 75 | 20 | 4800 | 30 |
3 | 70 | 75 | 40 | 4800 | 30 |
4 | 70 | 75 | 60 | 4800 | 30 |
5 | 70 | 75 | 80 | 4800 | 30 |
6 | 70 | 75 | 90 | 4800 | 30 |
7 | 70 | 75 | 80 | 4800 | 30 |
8 | 70 | 75 | 60 | 4800 | 30 |
9 | 70 | 75 | 40 | 4800 | 30 |
10 | 70 | 75 | 20 | 4800 | 30 |
11 | 70 | 75 | 0 | 4800 | 30 |
Claims (9)
1.一种多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,包括气体混和单元、吸附脱附单元、称量单元、数据采集和控制单元组成,且气体混和单元、吸附脱附单元分别独立设置位于两个并列的箱体内;
所述气体混和单元包括高压气瓶、恒温水浴箱、设置在恒温水浴箱中的混和气室;
所述吸附脱附单元包括带有密封盖的夹层式恒温箱体、设置在该恒温箱体中的吸附脱附室以及外置于恒温箱体且通过循环管路与恒温箱体夹层腔相连通的加热制冷循环器,在吸附脱附室中设置有温湿度传感器,且在吸附脱附室与气体混合单元中的混合气室之间连接有湿空气进气管;
所述数据采集和控制单元包括温度采集卡、湿度采集卡、加热控制器、流量控制器、加热制冷循环控制器、吸附脱附数据记录采集器和工控机组成;
其特征在于:所述恒温箱体的密封盖为中空结构加热盖,该中空结构加热盖通过管路与恒温箱体夹层腔连通,在吸附脱附室中位于样品称重托盘正上方的密封盖上设置有样品表面温度检测器;
所述称重单元包括设置在吸附脱附室中的样品放置机构及用于检测样品重量的称重机构,其中:样品放置机构包括旋转盘及设置在吸附脱附室外的旋转盘旋转升降模块,旋转盘上沿圆周设有多个用于放置样品盘的样品槽,旋转盘旋转升降模块包括旋转电机和设置在旋转电机下方的升降气缸;称重机构包括设置在称重传感器保护室中的称重传感器及设置在吸附脱附室内的位于样品盘正下方的称重托盘,称重传感器保护室位于吸附脱附室下方,称重托盘通过托盘支杆与称重传感器连接实现样品质量的检测。
2.根据权利要求1所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:所述旋转电机固定于升降气缸的滑块上,且可在升降气缸的作用下做上下往复运动,旋转电机的升降上下位置由固定在滑块上的限位挡板及上、下限位开关控制,旋转电机的旋转轴与旋转盘固定连接,旋转电机上设有编码盘,用于保证旋转电机每次转动样品盘都位于称重托盘正上方。
3.根据权利要求1所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:所述数据采集和控制单元还包括运动控制器,用于控制旋转电机及升降气缸的运动,以实现样品盘交替放置于称重托盘上,完成多样品质量的依次检测。
4.根据权利要求1所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:加热制冷循环器的的循环介质进口管路设置在恒温恒湿箱底部,循环介质出口管路设置在中空结构加热盖上。
5.根据权利要求1所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:所述称重传感器为高精度称重传感器。
6.根据权利要求2所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:上、下限位开关设置在气缸缸体上。
7.根据权利要求1所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:吸附脱附室由设置在恒温箱体的内胆及加热盖包围而成,内胆及加热盖均采用高导热材料制成。
8.根据权利要求1所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:电机旋转轴位于吸附脱附室外部分套装有旋转轴外管,保证吸附脱附室不受外界环境影响。
9.根据权利要求1所述的多样品烟草水分吸附脱附性能的检测装置,其特征在于:称重传感器保护室中设有温度传感器。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111141587A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-12 | 贝士德仪器科技(北京)有限公司 | 加热炉与恒温浴杯位置自动切换的全自动物理吸附仪 |
CN111982753A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-24 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于检测换热器翅片疏水能力的方法及*** |
CN113075290A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-07-06 | 南京诺奥新材料有限公司 | 一种丙酸浓度测定装置及其测定方法 |
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- 2019-12-13 CN CN201911284693.0A patent/CN110763587A/zh active Pending
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