CN111521509A - 溶液中的气体浓度量测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种溶液中的气体浓度量测装置，适用于量测溶解在一溶液中的一气体的浓度，包括一容置槽、一隔热层、一秤重装置及一运算装置。容置槽连接一输入端及一输出端，其中溶液经由输入端传送至容置槽内，并经由输出端输送至容置槽外。隔热层包覆容置槽，以维持容置槽内的溶液的温度。秤重装置用以承载容置槽，并量测容置槽内所存放的溶液的重量。运算装置电性连接秤重装置，由秤重装置接收一液体重量，并由液体重量推算出溶液中的气体浓度，藉此以快速且准确的量测溶液中的气体浓度。

Description

溶液中的气体浓度量测装置
技术领域
本发明有关于一种溶液中的气体浓度量测装置，可快速且准确的量测液体中的气体浓度。
背景技术
在制作气体溶液时，通常会依据气体对水的溶解度，选择适合的装置或方法将气体溶于水中，例如排水集气法、向上排气法或向下排气法。在溶解过程中需要持续量测溶液的气体浓度，以决定是否继续将更多的气体溶于水中，使得溶液中的气体浓度达到预期。
在量测溶液中的气体浓度时，往往需要将溶液取出，并通过酸碱滴定法或折光法进行量测。然而在将溶液取出时，原本溶解在溶液中的气体可能会离开溶液，并影响量测的准确度。此外若气体本身具有腐蚀性或毒性，则可能会损害量测的仪器或者对人体造成不利的影响。
发明内容
为了解决上述习用构造的问题，本发明提出一种新颖的溶液中的气体浓度量测装置，适用于量测溶解在一溶液中的一气体的浓度，在量测时不需要将溶液取出，可提高量测的准确度及效率，亦可避免溶液中的气体对量测仪器或人体造成损害。
本发明的一目的，在于提供一种溶液中的气体浓度量测装置，用以连接一储存槽或一溶液的气体浓度提升装置，并可于提升溶液中气体浓度的过程中，快速且准确的量测溶液中的气体浓度，以提高提升溶液中气体浓度的效率及便利性。
本发明的一目的，在于提供一种溶液中的气体浓度量测装置，主要将一容置槽放置在一秤重装置上，秤重装置用以量测的溶液重量，并由容置空间的体积及溶液重量推算出溶液的密度，进而得知溶于溶液中的气体浓度。
本发明的一目的，在于提供一种溶液中的气体浓度量测装置，通过一隔热层包覆容置槽，以维持容置槽内的溶液的温度，并避免在容置槽的外表面形成冷凝的水滴，藉此以提高量测溶液中的气体浓度的准确度。
本发明的一目的，在于提供一种溶液中的气体浓度量测装置，其中一运算装置电性连接秤重装置，由秤重装置接收一溶液重量，并依据溶液重量推算出溶液中的气体浓度。此外运算装置亦可接收一溶液温度，并由溶液重量及溶液温度推算出溶液中的气体浓度。
本发明的一目的，在于提供一种溶液中的气体浓度量测装置，其中运算装置依据溶液及气体的种类，储存相对的复数个溶液温度、溶液重量及溶液中的气体浓度的对照表，并由溶液及气体的种类选择其中一个对照表，并依据溶液温度及溶液重量由该对照表推算出溶液中的气体浓度。
为达上述目的，本发明提出一种溶液中的气体浓度量测装置，适用于量测溶解在一溶液中的一气体的浓度，包括：一容置槽，包括一容置空间用以容置溶液；一输入端，连接容置槽，并经由输入端将溶液输送至容置槽的容置空间内；一输出端，连接容置槽，并经由输出端将溶液输出容置槽的容置空间；一隔热层，包覆容置槽；一秤重装置，承载容置槽，并用以量测容置槽的容置空间内的溶液的重量，以产生一溶液重量；及一运算装置，电性连接秤重装置，由秤重装置接收溶液重量，并由溶液重量推算出溶液中的一气体浓度。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，其中运算装置为一可程式化逻辑控制器或一电脑。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，包括一温度量测单元设置在容置槽，位于容置槽的容置空间内，用以量测容置槽内溶液的温度，以产生一溶液温度。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，其中运算装置电性连接温度量测单元，由温度量测单元接收溶液温度，并由溶液温度及溶液重量推算出溶液中的气体浓度。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，包括一隔热箱体容置秤重装置及容置槽。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，其中输出端位于输入端的上方，并设置在容置槽的一顶部。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，其中容置槽的输入端及输出端连接一储存槽，储存槽内的溶液经由输入端输送至容置槽的容置空间内，而容置槽的容置空间内的液体则经由输出端输送回储存槽。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，其中容置槽的输入端及输出端分别经由一软管连接储存槽。
所述的溶液中的气体浓度量测装置，包括一泵件流体连接容置槽的输入端，并用以将储存槽内的溶液输送至容置槽。
本发明的有益效果是：本发明在量测溶液中的气体浓度时，不需要将容液取出，仅需要将本发明的气体浓度量测装置连接存放溶液的储存槽或气体浓度提升装置，便可快速且准确得知溶液中的气体浓度，并可避免溶液中的气体对量测仪器或人体造成损害。
本发明的有益效果是：
本发明在量测溶液中的气体浓度时，不需要将容液取出，便可快速且准确得知溶液中的气体浓度。
附图说明
图1为本发明溶液中的气体浓度量测装置一实施例的构造示意图。
图2为本发明溶液中的气体浓度量测装置又一实施例的构造示意图。
图3为本发明溶液中的气体浓度量测装置连接储存槽一实施例的构造示意图。
图4为本发明溶液中的气体浓度量测装置连接储存槽又一实施例的构造示意图。
附图标记说明：10-气体浓度量测装置；100-气体浓度量测装置；11-容置槽；111-输入端；112-容置空间；113-输出端；115-温度量测单元12-溶液；13-隔热层；14-泵件；15-秤重装置；16-软管；17-运算装置；18-储存槽；19-隔热箱体。
具体实施方式
请参阅图1，为本发明溶液中的气体浓度量测装置一实施例的构造示意图。如图所示，溶液中的气体浓度量测装置10适用于量测溶解在一溶液12中的气体的浓度，主要包括一容置槽11、一隔热层13、一秤重装置15及一运算装置17，其中容置槽11连接一输入端111及一输出端113，溶液12可经由输入端111输送至容置槽11内，并由输出端113输出容置槽11。
容置槽11可为一封闭的槽体，并包括一容置空间112用以容置溶液12。输入端111及输出端113流体连接容置槽11的容置空间112，并将溶液12输入及输出容置空间112。
在本发明一实施例中，输出端113可位于输入端111的上方，例如输入端111可连接容置槽11的底部，而输出端113则设置在容置槽11的顶部。当容置空间112内的溶液12的体积大于容置空间112的体积时，溶液12会由设置在容置槽11顶部的输出端113输出，使得容置槽11内的溶液12的体积保持一定。
一般而言，溶液12中的气体浓度与密度相关，并可由溶液12的密度推算出溶液12的气体浓度，例如氨水的密度会随着浓度增加而下降。在本发明一实施例中，容置槽11的容置空间112的体积可为固定，而容置空间112内存放的溶液12的体积亦保持一定，因此可通过量测容置槽11内溶液12的重量，推算出溶液12的密度及气体浓度。
为此本发明通过秤重装置15承载容置槽11，并以秤重装置15量测容置槽11的容置空间112内的溶液12的重量，以产生一液体重量，而后由液体重量推算出溶液12中的气体浓度。
此外溶液12的温度亦会影响其密度，进而影响推算出的溶液12的气体浓度。因此在量测的过程中可使得溶液12的温度保持一定，例如将进入容置槽11的溶液12的温度保持在一固定温度，以提高量测溶液12中的气体浓度的准确度。
在本发明另一实施例中，可于容置槽11内设置一温度感测单元16，例如温度感测单元16位于容置槽11的容置空间112内，并接触容置空间112内的溶液12。温度感测单元16用以量测容置槽11内溶液12的温度并产生一溶液温度，而后可依据溶液12的重量及温度推算出溶液12的气体浓度。
在实际应用时秤重装置15及/或温度量测单元115可电性连接一运算装置17，其中运算装置17由秤重装置15接收一溶液重量及/或由温度量测单元115接收一溶液温度，并通过溶液重量及/或溶液温度推算出溶液12中的气体浓度。具体而言，运算装置17包括但不局限一电脑或一可程式化逻辑控制器(programmable logic controller，PLC)。可程式化逻辑控制器是一种具有微处理器、记忆体、输入输出单元、电源模组、数位类比等单元的数位电子装置，可以将控制指令随时载入记忆体内储存与执行。
在本发明实施例中，可先将溶液12的气体浓度、重量及/或温度的关系储存在运算装置17中，以形成一对照表，而后运算装置17便可依据接收的溶液重量及/或溶液温度推算或查表得出溶液12中的气体浓度。
此外，在将气体溶解在溶液12时，通常会降低溶液12的温度，以提高气体的溶解度及溶解效率。当低温的溶液12输送到容置槽11时，容置槽11的温度会下降使得水气凝结在容置槽11的外表面，如此一来将会造成秤重装置15无法正确的量测的溶液12的重量，进而影响量测气体浓度的准确度。
为此，本发明进一步提出将隔热层13设置在容置槽11的外表面，并完整的包覆容置槽11。通过隔热层13的设置可避免容置槽11内的溶液12温度受到外界环境的影响，使得容置槽11内的溶液12温度保持一定，此外更可防止外界的水气凝结在容置槽11的外表面，而影响量测溶液12中的气体浓度的准确度。
在本发明另一实施例中，如图2所示，气体浓度量测装置100可包括一隔热箱体19，并将容置槽11及秤重装置15设置在隔热箱体19内，隔热箱体19可以是封闭的箱体或罩体。通过隔热箱体19的设置可进一步稳定容置槽11内的溶液12温度，并可防止外界环境影响秤重装置15量测溶液重量的准确度，例如可防止外界的风、粉尘的影响。
在实际应用时气体浓度量测装置10/100可流体连接一储存槽18，并形成一回路，如图3及图4所示，例如气体浓度量测装置10/100的输入端111及输出端113皆连接储存槽18，使得储存槽18内的溶液12经由输入端111传送到容置槽11的容置空间112内，而后再经由输出端113将容置槽11的容置空间112内的溶液12输送回储存槽18，通过上述的连接方式可快速且正确的得知储存槽18内溶液12中的气体浓度。
在本发明一实施例中，储存槽18可以是一溶液的气体浓度提升装置，并用以将气体溶解在溶液12中，以提高溶液12中的气体浓度。气体浓度量测装置10/100的输入端111流体连接一泵件14，并通过泵件14将溶液的气体浓度提升装置或储存槽18内的溶液12输送至容置槽11，藉此以动态的量测溶液12中的气体浓度。当溶液12中的气体浓度达到预设值后，便可将气体浓度量测装置10/100内的溶液12输出，并得到具有预设气体浓度的溶液12。
通过本发明所述气体浓度量测装置10/100可快速量测溶液12中的气体浓度，在量测的过程中不需要将储存槽18内的溶液12取出，因此可避免溶于溶液12的气体散失，而影响量测溶液12中的气体浓度的准确度。此外亦可避免离开溶液12的气体损害量测仪器，或者是对人体造成不利的影响。
在本发明一实施例中，容置槽11的输入端111及输出端113可分别经由一软管16连接储存槽18，例如软管16可位于隔热箱体19内，使得秤重装置15上的容置槽11可相对于储存槽18微幅摆动，以提高秤重装置15量测溶液12重量的准确度。
此外只要是溶于溶液12的气体都可应用本发明所述的气体浓度量测装置10/100进行量测，例如溶剂可以是水，气体为氨气而溶液12则是氨水，以快速得知溶液12中溶解的气体浓度，因此溶液12及溶解的气体的种类并非本发明权利范围的限制。
在本发明一实施例中，运算装置17可储存复数组对照表，其中各个对照表分别对应不同的溶剂、溶液12及/或气体的溶液温度、溶液重量及气体浓度的关系。在实际应用时运算装置17可依据溶剂、溶液及/或气体的种类，选择其中一个对应的对照表，而后再依照液体温度及液体重量由对照表推算出气体浓度。例如运算装置17可储存第一对照表及一第二对照表，其中第一对照表记录水、氨水及/或氨气的溶液温度、溶液重量及气体浓度的关系，而第二对照表则记录水、二氧化碳及/或碳酸水的溶液温度、溶液重量及气体浓度的关系。在量测氨水的浓度时，运算装置17会以第一对照表为基准，并由氨水的温度及重量推算出氨水的浓度。
本发明优点：
本发明在量测溶液中的气体浓度时，不需要将容液取出，便可快速且准确得知溶液中的气体浓度。
以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，适用于量测溶解在一溶液中的一气体的浓度，包括：
一容置槽，包括一容置空间用以容置该溶液；
一输入端，连接该容置槽，并经由该输入端将该溶液输送至该容置槽的该容置空间内；
一输出端，连接该容置槽，并经由该输出端将该溶液输出该容置槽的该容置空间；
一隔热层，包覆该容置槽；
一秤重装置，承载该容置槽，并用以量测该容置槽的该容置空间内的该溶液的重量，以产生一溶液重量；及
一运算装置，电性连接该秤重装置，由该秤重装置接收该溶液重量，并由该溶液重量推算出该溶液中的一气体浓度。
2.根据权利要求1所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，该运算装置为一可程式化逻辑控制器或一电脑。
3.根据权利要求1所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，包括一温度量测单元设置在该容置槽，位于该容置槽的该容置空间内，用以量测该容置槽内该溶液的温度，以产生一溶液温度。
4.根据权利要求3所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，该运算装置电性连接该温度量测单元，由该温度量测单元接收该溶液温度，并由该溶液温度及该溶液重量推算出该溶液中的该气体浓度。
5.根据权利要求1所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，包括一隔热箱体容置该秤重装置及该容置槽。
6.根据权利要求1所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，该输出端位于该输入端的上方，并设置在该容置槽的一顶部。
7.根据权利要求1所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，该容置槽的该输入端及该输出端连接一储存槽，该储存槽内的该溶液经由该输入端输送至该容置槽的该容置空间内，而该容置槽的该容置空间内的该液体则经由该输出端输送回该储存槽。
8.根据权利要求7所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，该容置槽的该输入端及该输出端分别经由一软管连接该储存槽。
9.根据权利要求7所述的溶液中的气体浓度量测装置，其特征在于，包括一泵件流体连接该容置槽的该输入端，并用以将该储存槽内的该溶液输送至该容置槽。
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