一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统及方法与流程

本发明涉及旋蒸技术领域，具体是指一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统及方法。

背景技术：

旋转蒸发仪是实验室常用设备，由马达、蒸馏瓶、加热锅、冷凝管等部分组成的，主要用于减压条件下连续蒸馏大量易挥发性溶剂，应用于化学、化工、生物医药等领域。

目前旋蒸仪主要还是应用一定体积的旋蒸液经过一定时间的旋蒸后取出剩余液体进行测试分析或是进一步的实验，在此旋蒸过程中只有暂停旋蒸仪的情况下将旋蒸瓶中液体倒出测量体积，才能知道旋蒸瓶中剩余多少旋蒸液，即不能实时监控在旋蒸过程中旋蒸液的体积变化情况，对实验造成及其不方便的影响。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统，包括旋转蒸发仪，所述旋转蒸发仪包括支撑座以及设置于支撑座一侧的旋蒸瓶，所述支撑座上连接有支架，支架设置于旋蒸瓶一侧；所述支架上方通过合页连接有标定板；所述标定板上一侧设置有标尺，另一侧固定连接有滑台；所述滑台上穿设有调节螺杆，调节螺杆上螺纹连接有激光器支架；所述激光器支架下方并排连接有激光器和指示针；所述指示针设置于标尺正上方。

进一步的，所述旋蒸瓶上缠绕有一圈指示条，指示条采用1~1.2mm的白色细纸条。

进一步的，所述标定板采用透明的塑料板。

进一步的，所述滑台包括连接于标定板上的滑台座，滑台座前后端连接有滑台块；所述调节螺杆穿设于滑台座前端的滑台块上。

一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的方法，包括以下步骤：

步骤一：在旋蒸瓶内放入已知体积的旋蒸液，旋拧调节螺杆使激光器支架底部的激光器移动，并且借助旋蒸瓶上的指示条，使激光器发射出的激光光斑与旋蒸液液面和指示条经过液面边缘时三点重合，并记录指示针在标尺上的读数；

步骤二：在旋蒸瓶内放入不同已知体积的旋蒸液，并重复步骤一，将不同体积下的旋蒸液与指示针所在标尺刻度上的读数绘制成标准曲线；

步骤三：在旋蒸瓶内加入待旋蒸液体，根据步骤二中获得的标准曲线，在实验过程中通过移动激光器捕捉旋蒸瓶内液体的边缘，当激光器发射出的激光光斑与旋蒸液面边缘和指示条三者相重合时，记录此时指示针所指标尺的刻度值，将刻度值输入步骤二中的标准曲线可以实时获得过程中旋蒸液的体积。

与现有技术相比，本发明的一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统及方法，通过激光器发射出的激光光斑对旋蒸瓶内正在进行旋蒸的液面边缘进行跟踪，同时记录指示针所指标尺处刻度值的读数，将读数与先前绘制的标准曲线进行对比，即可获得到旋蒸瓶内液体体积的数值，避免了暂停旋蒸仪进行测量瓶内体积，提升了实验过程效率；后期可将光电传感器与控制系统相结合，用于控制旋蒸液的剩余体积量，实现动态控制旋蒸的操作过程以及远程控制功能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明标定板与旋蒸瓶内液面成45°夹角的标准曲线；

图4是本发明标定板与旋蒸瓶内液面成水平夹角的标准曲线；

其中，1、激光器，2、激光器支架，3、指示针，4、调节螺杆，5、滑台，6、标定板，7、支架，8、合页，9、指示条，10、旋转蒸发仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1~4所示，一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统，包括旋转蒸发仪10，所述旋转蒸发仪10包括支撑座以及设置于支撑座一侧的旋蒸瓶，旋转蒸发仪10用于减压条件下连续蒸馏易挥发性溶剂；所述支撑座上连接有支架7，支架7设置于旋蒸瓶一侧；所述支架7上方通过合页8连接有标定板6；通过设置合页6，使标定板6与支架7翻转连接，当标定板6翻转后与旋蒸瓶水平面成一定角度，在实验结束时通过合页6可将标定板收至支架7一侧；所述标定板6上一侧设置有标尺，另一侧固定连接有滑台5；所述滑台5上穿设有调节螺杆4；所述滑台5包括连接于标定板6上的滑台座，滑台座前后端连接有滑台块；所述调节螺杆4穿设于滑台座前端的滑台块上。

所述调节螺杆4上螺纹连接有激光器支架2；所述激光器支架2下方并排连接有激光器1和指示针3；所述指示针3设置于标尺正上方。

为了方便观察以及观察时具有有效的参照物，所述旋蒸瓶上缠绕有一圈指示条9，指示条9采用1~1.2mm的白色细纸条。

在本实施例中，所述标定板6采用透明的塑料板。

一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的方法，包括以下步骤：

步骤一：在旋蒸瓶内放入500ml的水和酒精的混合溶液，旋拧调节螺杆4使激光器支架2底部的激光器1移动，并且借助旋蒸瓶上的指示条9，使激光器1发射出的激光光斑与旋蒸液液面和指示条经过液面边缘时三点重合，并记录指示针3在标尺上的读数；

步骤二：在旋蒸瓶内依次放入400ml、300ml、200ml、100ml和50ml的水和酒精的混合溶液，并重复步骤一，将不同体积下的旋蒸液与指示针3所在标尺刻度上的读数绘制成标准曲线，如图3和4所示；

步骤三：在旋蒸瓶内加入待旋蒸液体，根据步骤二中获得的标准曲线，在实验过程中通过移动激光器1捕捉旋蒸瓶内液体的边缘，当激光器1发射出的激光光斑与旋蒸液面边缘和指示条9三者相重合时，记录此时指示针3所指标尺的刻度值，将刻度值输入步骤二中的标准曲线可以实时获得过程中旋蒸液的体积。

在实验过程中，如旋蒸瓶转速太高不易观察时可以降速后读数，便于液体体积的测量与记录。

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

技术特征：

1.一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统，包括旋转蒸发仪，所述旋转蒸发仪包括支撑座以及设置于支撑座一侧的旋蒸瓶，其特征在于：所述支撑座上连接有支架，支架设置于旋蒸瓶一侧；所述支架上方通过合页连接有标定板；所述标定板上一侧设置有标尺，另一侧固定连接有滑台；所述滑台上穿设有调节螺杆，调节螺杆上螺纹连接有激光器支架；所述激光器支架下方并排连接有激光器和指示针；所述指示针设置于标尺正上方。

2.根据权利要求1所述的一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统，其特征在于：所述旋蒸瓶上缠绕有一圈指示条，指示条采用1~1.2mm的白色细纸条。

3.根据权利要求1所述的一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统，其特征在于：所述标定板采用透明的塑料板。

4.根据权利要求1所述的一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统，其特征在于：所述滑台包括连接于标定板上的滑台座，滑台座前后端连接有滑台块；所述调节螺杆穿设于滑台座前端的滑台块上。

5.一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在旋蒸瓶内放入已知体积的旋蒸液，旋拧调节螺杆使激光器支架底部的激光器移动，并且借助旋蒸瓶上的指示条，使激光器发射出的激光光斑与旋蒸液液面和指示条经过液面边缘时三点重合，并记录指示针在标尺上的读数；

步骤二：在旋蒸瓶内放入不同已知体积的旋蒸液，并重复步骤一，将不同体积下的旋蒸液与指示针所在标尺刻度上的读数绘制成标准曲线；

步骤三：在旋蒸瓶内加入待旋蒸液体，根据步骤二中获得的标准曲线，在实验过程中通过移动激光器捕捉旋蒸瓶内液体的边缘，当激光器发射出的激光光斑与旋蒸液面边缘和指示条三者相重合时，记录此时指示针所指标尺的刻度值，将刻度值输入步骤二中的标准曲线可以实时获得过程中旋蒸液的体积。

技术总结
一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统及方法，包括旋转蒸发仪，所述旋转蒸发仪一侧连接有支架；所述支架上方通过合页连接有标定板；所述标定板上一侧设置有标尺，另一侧固定连接有滑台；所述滑台上穿设有调节螺杆，调节螺杆上螺纹连接有激光器支架；所述激光器支架下方并排连接有激光器和指示针；所述指示针设置于标尺正上方；所述旋蒸瓶上缠绕有一圈指示条。与现有技术相比，本发明的一种用激光标定法实时监控旋蒸液体积的系统及方法，利用激光器发射出的激光光斑与旋蒸液面边缘和指示条三者相重合时，记录数据并绘制成标准曲线图，在实验室，通过指示针读数与先前绘制的标准曲线进行对比，即可获得到旋蒸瓶内液体体积的数值。

技术研发人员：陈晓东;郑旭峰
受保护的技术使用者：南通东概念新材料有限公司
技术研发日：2019.08.29
技术公布日：2019.12.13