TWM601145U - 溶液中的氣體濃度量測裝置 - Google Patents

Abstract

本新型提供一種溶液中的氣體濃度量測裝置，適用於量測溶解在一溶液中的一氣體的濃度 ，包括一容置槽、一隔熱層、一秤重裝置及一運算裝置。容置槽連接一輸入端及一輸出端，其中溶液經由輸入端傳送至容置槽內，並經由輸出端輸送至容置槽外。隔熱層包覆容置槽，以維持容置槽內的溶液的溫度。秤重裝置用以承載容置槽，並量測容置槽內所存放的溶液的重量。運算裝置電性連接秤重裝置，由秤重裝置接收一液體重量，並由液體重量推算出溶液中的氣體濃度，藉此以快速且準確的量測溶液中的氣體濃度。

Description

溶液中的氣體濃度量測裝置

本新型有關於一種溶液中的氣體濃度量測裝置，可快速且準確的量測液體中的氣體濃度。

在製作氣體溶液時，通常會依據氣體對水的溶解度，選擇適合的裝置或方法將氣體溶於水中，例如排水集氣法、向上排氣法或向下排氣法。在溶解過程中需要持續量測溶液的氣體濃度，以決定是否繼續將更多的氣體溶於水中，使得溶液中的氣體濃度達到預期。

在量測溶液中的氣體濃度時，往往需要將溶液取出，並透過酸鹼滴定法或折光法進行量測。然而在將溶液取出時，原本溶解在溶液中的氣體可能會離開溶液，並影響量測的準確度。此外若氣體本身具有腐蝕性或毒性，則可能會損害量測的儀器或者對人體造成不利的影響。

為了解決上述習用構造的問題，本新型提出一種新穎的溶液中的氣體濃度量測裝置，適用於量測溶解在一溶液中的一氣體的濃度，在量測時不需要將溶液取出，可提高量測的準確度及效率，亦可避免溶液中的氣體對量測儀器或人體造成損害。

本新型的一目的，在於提供一種溶液中的氣體濃度量測裝置，用以連接一儲存槽或一溶液的氣體濃度提昇裝置，並可於提昇溶液中氣體濃度的過程中，快速且準確的量測溶液中的氣體濃度，以提高提昇溶液中氣體濃度的效率及便利性。

本新型的一目的，在於提供一種溶液中的氣體濃度量測裝置，主要將一容置槽放置在一秤重裝置上，秤重裝置用以量測的溶液重量，並由容置空間的體積及溶液重量推算出溶液的密度，進而得知溶於溶液中的氣體濃度。

本新型的一目的，在於提供一種溶液中的氣體濃度量測裝置，透過一隔熱層包覆容置槽，以維持容置槽內的溶液的溫度，並避免在容置槽的外表面形成冷凝的水滴，藉此以提高量測溶液中的氣體濃度的準確度。

本新型的一目的，在於提供一種溶液中的氣體濃度量測裝置，其中一運算裝置電性連接秤重裝置，由秤重裝置接收一溶液重量，並依據溶液重量推算出溶液中的氣體濃度。此外運算裝置亦可接收一溶液溫度，並由溶液重量及溶液溫度推算出溶液中的氣體濃度。

本新型的一目的，在於提供一種溶液中的氣體濃度量測裝置，其中運算裝置依據溶液及氣體的種類，儲存相對的複數個溶液溫度、溶液重量及溶液中的氣體濃度的對照表，並由溶液及氣體的種類選擇其中一個對照表，並依據溶液溫度及溶液重量由該對照表推算出溶液中的氣體濃度。

為達上述目的，本新型提出一種溶液中的氣體濃度量測裝置，適用於量測溶解在一溶液中的一氣體的濃度 ，包括：一容置槽，包括一容置空間用以容置溶液；一輸入端，連接容置槽，並經由輸入端將溶液輸送至容置槽的容置空間內；一輸出端，連接容置槽，並經由輸出端將溶液輸出容置槽的容置空間；一隔熱層，包覆容置槽；一秤重裝置，承載容置槽，並用以量測容置槽的容置空間內的溶液的重量，以產生一溶液重量；及一運算裝置，電性連接秤重裝置，由秤重裝置接收溶液重量，並由溶液重量推算出溶液中的一氣體濃度。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中運算裝置為一可程式化邏輯控制器或一電腦。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，包括一溫度量測單元設置在容置槽，位於容置槽的容置空間內，用以量測容置槽內溶液的溫度，以產生一溶液溫度。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中運算裝置電性連接溫度量測單元，由溫度量測單元接收溶液溫度，並由溶液溫度及溶液重量推算出溶液中的氣體濃度。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，包括一隔熱箱體容置秤重裝置及容置槽。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中輸出端位於輸入端的上方，並設置在容置槽的一頂部。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中容置槽的輸入端及輸出端連接一儲存槽，儲存槽內的溶液經由輸入端輸送至容置槽的容置空間內，而容置槽的容置空間內的液體則經由輸出端輸送回儲存槽。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中容置槽的輸入端及輸出端分別經由一軟管連接儲存槽。

所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，包括一泵件流體連接容置槽的輸入端，並用以將儲存槽內的溶液輸送至容置槽。

請參閱圖1，為本新型溶液中的氣體濃度量測裝置一實施例的構造示意圖。如圖所示，溶液中的氣體濃度量測裝置 10適用於量測溶解在一溶液12中的氣體的濃度，主要包括一容置槽11、一隔熱層13、一秤重裝置15及一運算裝置17，其中容置槽11連接一輸入端111及一輸出端113，溶液12可經由輸入端111輸送至容置槽11內，並由輸出端113輸出容置槽11。

容置槽11可為一封閉的槽體，並包括一容置空間112用以容置溶液12。輸入端111及輸出端113流體連接容置槽11的容置空間112，並將溶液12輸入及輸出容置空間112。

在本新型一實施例中，輸出端113可位於輸入端111的上方，例如輸入端111可連接容置槽11的底部，而輸出端113則設置在容置槽11的頂部。當容置空間112內的溶液12的體積大於容置空間112的體積時，溶液12會由設置在容置槽11頂部的輸出端113輸出，使得容置槽11內的溶液12的體積保持一定。

一般而言，溶液12中的氣體濃度與密度相關，並可由溶液12的密度推算出溶液12的氣體濃度，例如氨水的密度會隨著濃度增加而下降。在本新型一實施例中，容置槽11的容置空間112的體積可為固定，而容置空間112內存放的溶液12的體積亦保持一定，因此可透過量測容置槽11內溶液12的重量，推算出溶液12的密度及氣體濃度。

為此本新型透過秤重裝置15承載容置槽11，並以秤重裝置15量測容置槽11的容置空間112內的溶液12的重量，以產生一液體重量，而後由液體重量推算出溶液12中的氣體濃度。

此外溶液12的溫度亦會影響其密度，進而影響推算出的溶液12的氣體濃度。因此在量測的過程中可使得溶液12的溫度保持一定，例如將進入容置槽11的溶液12的溫度保持在一固定溫度，以提高量測溶液12中的氣體濃度的準確度。

在本新型另一實施例中，可於容置槽11內設置一溫度感測單元16，例如溫度感測單元16位於容置槽11的容置空間112內，並接觸容置空間112內的溶液12。溫度感測單元16用以量測容置槽11內溶液12的溫度並產生一溶液溫度，而後可依據溶液12的重量及溫度推算出溶液12的氣體濃度。

在實際應用時秤重裝置15及/或溫度量測單元115可電性連接一運算裝置17，其中運算裝置17由秤重裝置15接收一溶液重量及/或由溫度量測單元115接收一溶液溫度，並透過溶液重量及/或溶液溫度推算出溶液12中的氣體濃度。具體而言，運算裝置17包括但不侷限一電腦或一可程式化邏輯控制器(programmable logic controller，PLC)。可程式化邏輯控制器是一種具有微處理器、記憶體、輸入輸出單元、電源模組、數位類比等單元的數位電子裝置，可以將控制指令隨時載入記憶體內儲存與執行。

在本新型實施例中，可先將溶液12的氣體濃度、重量及/或溫度的關係儲存在運算裝置17中，以形成一對照表，而後運算裝置17便可依據接收的溶液重量及/或溶液溫度推算或查表得出溶液12中的氣體濃度。

此外，在將氣體溶解在溶液12時，通常會降低溶液12的溫度，以提高氣體的溶解度及溶解效率。當低溫的溶液12輸送到容置槽11時，容置槽11的溫度會下降使得水氣凝結在容置槽11的外表面，如此一來將會造成秤重裝置15無法正確的量測的溶液12的重量，進而影響量測氣體濃度的準確度。

為此，本新型進一步提出將隔熱層13設置在容置槽11的外表面，並完整的包覆容置槽11。透過隔熱層13的設置可避免容置槽11內的溶液12溫度受到外界環境的影響，使得容置槽11內的溶液12溫度保持一定，此外更可防止外界的水氣凝結在容置槽11的外表面，而影響量測溶液12中的氣體濃度的準確度。

在本新型另一實施例中，如圖2所示，氣體濃度量測裝置 100可包括一隔熱箱體19，並將容置槽11及秤重裝置15設置在隔熱箱體19內，隔熱箱體19可以是封閉的箱體或罩體。透過隔熱箱體19的設置可進一步穩定容置槽11內的溶液12溫度，並可防止外界環境影響秤重裝置15量測溶液重量的準確度，例如可防止外界的風、粉塵的影響。

在實際應用時氣體濃度量測裝置 10/100可流體連接一儲存槽18，並形成一迴路，如圖3及圖4所示，例如氣體濃度量測裝置 10/100的輸入端111及輸出端113皆連接儲存槽18，使得儲存槽18內的溶液12經由輸入端111傳送到容置槽11的容置空間112內，而後再經由輸出端113將容置槽11的容置空間112內的溶液12輸送回儲存槽18，透過上述的連接方式可快速且正確的得知儲存槽18內溶液12中的氣體濃度。

在本新型一實施例中，儲存槽18可以是一溶液的氣體濃度提昇裝置，並用以將氣體溶解在溶液12中，以提高溶液12中的氣體濃度。氣體濃度量測裝置 10/100的輸入端111流體連接一泵件14，並透過泵件14將溶液的氣體濃度提昇裝置或儲存槽18內的溶液12輸送至容置槽11，藉此以動態的量測溶液12中的氣體濃度。當溶液12中的氣體濃度達到預設值後，便可將氣體濃度量測裝置 10/100內的溶液12輸出，並得到具有預設氣體濃度的溶液12。

透過本新型所述氣體濃度量測裝置 10/100可快速量測溶液12中的氣體濃度，在量測的過程中不需要將儲存槽18內的溶液12取出，因此可避免溶於溶液12的氣體散失，而影響量測溶液12中的氣體濃度的準確度。此外亦可避免離開溶液12的氣體損害量測儀器，或者是對人體造成不利的影響。

在本新型一實施例中，容置槽11的輸入端111及輸出端113可分別經由一軟管16連接儲存槽18，例如軟管16可位於隔熱箱體19內，使得秤重裝置15上的容置槽11可相對於儲存槽18微幅擺動，以提高秤重裝置15量測溶液12重量的準確度。

此外只要是溶於溶液12的氣體都可應用本新型所述的氣體濃度量測裝置10/100進行量測，例如溶劑可以是水，氣體為氨氣而溶液12則是氨水，以快速得知溶液12中溶解的氣體濃度，因此溶液12及溶解的氣體的種類並非本新型權利範圍的限制。

在本新型一實施例中，運算裝置17可儲存複數組對照表，其中各個對照表分別對應不同的溶劑、溶液12及/或氣體的溶液溫度、溶液重量及氣體濃度的關係。在實際應用時運算裝置17可依據溶劑、溶液及/或氣體的種類，選擇其中一個對應的對照表，而後再依照液體溫度及液體重量由對照表推算出氣體濃度。例如運算裝置17可儲存第一對照表及一第二對照表，其中第一對照表記錄水、氨水及/或氨氣的溶液溫度、溶液重量及氣體濃度的關係，而第二對照表則記錄水、二氧化碳及/或碳酸水的溶液溫度、溶液重量及氣體濃度的關係。在量測氨水的濃度時，運算裝置17會以第一對照表為基準，並由氨水的溫度及重量推算出氨水的濃度。

以上所述者，僅為本新型之一較佳實施例而已，並非用來限定本新型實施之範圍，即凡依本新型申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本新型之申請專利範圍內。

10:氣體濃度量測裝置 100:氣體濃度量測裝置 11:容置槽 111:輸入端 112:容置空間 113:輸出端 115:溫度量測單元 12:溶液 13:隔熱層 14:泵件 15:秤重裝置 16:軟管 17:運算裝置 18:儲存槽 19:隔熱箱體

圖1：為本新型溶液中的氣體濃度量測裝置一實施例的構造示意圖。

圖2：為本新型溶液中的氣體濃度量測裝置又一實施例的構造示意圖。

圖3：為本新型溶液中的氣體濃度量測裝置連接儲存槽一實施例的構造示意圖。

圖4：為本新型溶液中的氣體濃度量測裝置連接儲存槽又一實施例的構造示意圖。

10:氣體濃度量測裝置

11:容置槽

111:輸入端

112:容置空間

113:輸出端

115:溫度量測單元

12:溶液

13:隔熱層

15:秤重裝置

17:運算裝置

Claims (9)

1. 一種溶液中的氣體濃度量測裝置，適用於量測溶解在一溶液中的一氣體的濃度 ，包括： 一容置槽，包括一容置空間用以容置該溶液； 一輸入端，連接該容置槽，並經由該輸入端將該溶液輸送至該容置槽的該容置空間內； 一輸出端，連接該容置槽，並經由該輸出端將該溶液輸出該容置槽的該容置空間； 一隔熱層，包覆該容置槽； 一秤重裝置，承載該容置槽，並用以量測該容置槽的該容置空間內的該溶液的重量，以產生一溶液重量；及 一運算裝置，電性連接該秤重裝置，由該秤重裝置接收該溶液重量，並由該溶液重量推算出該溶液中的一氣體濃度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中該運算裝置為一可程式化邏輯控制器或一電腦。
3. 如申請專利範圍第1項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，包括一溫度量測單元設置在該容置槽，位於該容置槽的該容置空間內，用以量測該容置槽內該溶液的溫度，以產生一溶液溫度。
4. 如申請專利範圍第3項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中該運算裝置電性連接該溫度量測單元，由該溫度量測單元接收該溶液溫度，並由該溶液溫度及該溶液重量推算出該溶液中的該氣體濃度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，包括一隔熱箱體容置該秤重裝置及該容置槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中該輸出端位於該輸入端的上方，並設置在該容置槽的一頂部。
7. 如申請專利範圍第1項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中該容置槽的該輸入端及該輸出端連接一儲存槽，該儲存槽內的該溶液經由該輸入端輸送至該容置槽的該容置空間內，而該容置槽的該容置空間內的該液體則經由該輸出端輸送回該儲存槽。
8. 如申請專利範圍第7項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，其中該容置槽的該輸入端及該輸出端分別經由一軟管連接該儲存槽。
9. 如申請專利範圍第7項所述的溶液中的氣體濃度量測裝置，包括一泵件流體連接該容置槽的該輸入端，並用以將該儲存槽內的該溶液輸送至該容置槽。

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