专利名称：石油产品微量残碳测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测仪表，特别是一种用于检测石油产品微量残碳的测定仪。
背景技术：
含碳量的多少是衡量石油开采价值和石油产品品质的重要指标。石油产品残碳测定通常是将已称重的待测试样放入样品管中，在惰性气体(氮气)气氛中，按规定的温度程序升温，将其加热到500℃，使其在反应过程中生成易挥发物质，并由氮气带走，留下碳质型残渣，以该碳质型残渣占原样品的百分数报告微量残碳值。石油产品残碳通常的测试步骤是(1)在炉温低于100℃时，把装满试样的样品管支架放入炉腔内，并盖好盖子，再以流速为600Ml/min的氮气流至少吹扫10min，然后把氮气流速降到150Ml/min并以10℃/min-15℃/min的加热速率将炉子加热到500℃。
(2)使加热炉在500℃±2℃时恒温15min，然后关闭炉子电源，并让其在氮气流1600ml/min吹扫下自然冷却，当炉温降到低于250℃时把样品管支架取出，并将其放入干燥器中进一步冷却。
传统的石油产品残碳测定都由人工手动操作实现上述过程，温度控制误差大，吹扫时间掌握不准确，步骤多极易出现差错，对操作人员要求较高，一致性不好，直接影响了测试精度。
发明内容
本实用新型的H的是提供一种用电脑自动控制温度、吹扫时间、流量从而大大提高测量精度的石油产品微量残碳测定仪。
所说石油产品微量残碳测定仪包括测量控制单元，燃烧室以及一个将二者集于一体的机箱；燃烧室由内胆、外胆两层构成炉壁，并由活动盖将其封盖形成密闭炉腔，炉壁上开有进气口和排气口；测量控制单元包括温度传感器、压力传感器以及温度、压力显示器，其特征是在燃烧室内、外胆构成的炉壁夹层间装设有多根各自独立设置的加热管5，加热管上套有护套4，它们均匀直插在筒形燃烧室炉壁夹层间，燃烧室炉壁底面夹层内装有一进气盘管7，进气盘管上均匀开有通向炉壁夹层的毛细渗气孔9，在内胆炉壁上开有多排多个通向炉腔的出气孔8；所说测量控制单元是一种在其内置或扩展EPROM中存储了实时检测炉温，按照残碳测定法并依此测定值而确定升温时间、吹扫时间程序的单片机；该单片机的一组数据口经A/D转换器、放大器而与温度传感器和氮气流量传感器的信号输出端相连，其I/O口有三组输出，其模拟量输出口经D/A转换器、驱动器、继电器而与加热管相连，其另一组输出口经另一驱动器、另一继电器而与第一吹扫控制阀相连，其第三输出口经第三驱动器、第三继电器与第二吹扫控制阀相连。
由于利用了单片机作为测量控制器，因此将原来由人工观测温度而后手动开闭吹扫阀门，控制吹扫时间的工作变成了由电脑参与的精密控制，具有测控准确、操作到位的优点，大大提高了整个仪器和测量法的精度及一致性。同时还可通过电脑液品显示器显示相关测量参数、过程参数，与配置的键盘一起，可初步实现人机对话和交互式工作模式。燃烧室炉壁底面夹层内所装开有毛细渗气孔的进气盘管，可使氮气更加均匀地散布于炉壁夹层内，并通过内胆炉壁上所开通向炉腔的出气孔8均匀地散布于炉腔，进一步保证和提高了测量精度。自独立设置的加热管可方便更换这一易损件，而且即便其中一只或几只烧损坏也不影响整机的使用。
图1是燃烧室剖面结构示意图；图2是图1仰视图；图3是电器原理框图；图4是图3的实施电路图，图5是机箱外形图。
图中1-箱口，2-内胆，3-外胆，4-护套，5-加热管，6-排气口，7-进气口，8-出气口，9-毛细渗气孔，10-单片机，11-温度、流量、压力传感器，12-放大器，13-A/D转换器，14-D/A转换器，15-驱动器，16-继电器，17-第一吹扫控制阀，18-第二吹扫控制阀，19-键盘，20-液晶显示器，21-MAX232接口，22-扩展EPROM，23-I/O接口，23-炉腔。
实施方式在单片机控制下，氮气从进气盘管7经其上的毛细渗气孔9，内胆炉壁上的出气孔8进入炉腔23，而后经排气口6排出。
具体过程是(1)在炉温低于100℃时，把装满试样的样品管支架放入炉腔内，并盖好盖子，再以流速为600Ml/min的氮气流至少吹扫10min，然后把氮气流速降到150Ml/min并以10℃/min-15℃/min的加热速率将炉子加热到500℃。
(2)使加热炉在500℃±2℃时恒温15min，然后关闭炉子电源，并让其在氮气流1600ml/min吹扫下自然冷却，当炉温降到低于250℃时把样品管支架取出，并将其放入干燥器中进一步冷却。
在样品管支架从炉中取出后关闭氮气。如果样品管试样起泡或溅出引起试样损失则样品作废，试验重做。试样飞溅的原因可能是样品含水所造成的可先在减压状态下慢慢加热，然后再用氮气吹扫以赶走水份。另一种方法是减少试样量。如果要做下一次试验，则打开炉盖让其自然快速冷却。当炉温冷却到低于100℃时，可开始进行下一次试验。
注意因为空气(氧气)的引入会随着挥发性焦化产物的形成产生一种爆炸性混和物，这样会不安全，所以在加热过程中，任何时候都不能打开加热炉盖子，在冷却过程中只有当炉温降到低于250℃时，方可打开炉盖，在样品管支架从炉中取出后，方可停止通氮气，生焦箱放在实验置的通风柜中，以便及时排放烟气，也可将加热炉排气管接到实验完排气系统中，排起烟气，注意管线不要造成负压。
用镊子夹取样品管，把样品管移到另一个干燥器中，让其冷却到无温，称量样品管，称至0.1mg，并记录下来，用过的样品管一般应废弃。定期检查加热炉底部的废油收集瓶，必要时将其内容物倒掉后再放回。
权利要求1.一种石油产品微量残碳测定仪，包括测量控制单元，燃烧室以及一个将二者集于一体的机箱；燃烧室由内胆、外胆两层构成炉壁，并由活动盖将其封盖形成密闭炉腔(23)，炉壁上开有进气口和排气口；测量控制单元包括温度传感器、压力传感器以及温度、压力显示器，其特征是在燃烧室内、外胆构成的炉壁夹层间装设有多根各自独立设置的加热管(5)，它们均匀直插在筒形燃烧室炉壁夹层间；燃烧室炉壁底面夹层内装有一进气盘管(7)，进气盘管上均匀开有通向炉壁夹层的毛细渗气孔(9)。
2.如权利要求1所述的石油产品微量残碳测定仪，其特征是所说测量控制单元是一种在其内置或扩展EPROM中存储了实时检测炉温，按照残碳测定法并依此测定值而确定升温时间、吹扫时间程序的单片机；该单片机的一组数据口经A/D转换器(13)、放大器(12)而与温度传感器和/或氮气流量传感器(11)的信号输出端相连，其I/O口有三组输出，其模拟量输出口经D/A转换器(14)、驱动器(15)、继电器(16)而与加热管相连，其另一组输出口经另一驱动器、另一继电器而与第一吹扫控制阀(17)相连，其第三输出口经第三驱动器、第三继电器与第二吹扫控制阀(18)相连。
3.如权利要求1所述的石油产品微量残碳测定仪，其特征是在所说加热管上套有护套(4)，各加热管与电源串联连接。
专利摘要石油产品微量残碳测定仪，在其燃烧室内、外胆构成的炉壁夹层间装设有各自独立设置的加热管5，它们均匀直插在筒形燃烧室炉壁夹层间，燃烧室炉壁底面夹层内装有一进气盘管7，进气盘管上开有通向炉壁夹层的毛细渗气孔；其测量控制单元是一种存储了实时检测炉温，按照残碳测定法并依此测定值而确定升温时间、吹扫时间程序的单片机。本实用新型将原来由人工观测温度而后手动开闭吹扫阀门，控制吹扫时间的工作变成了由电脑参与的精密控制，具有测控准确、操作到位的优点；燃烧室进气盘管的设置，可使氮气更加均匀地散布于炉壁夹层内及炉腔；各自独立设置的加热管可方便更换这一易损件，而且即便其中一只或几只烧损坏也不影响整机的使用。
文档编号G01N5/00GK2653490SQ0323743
公开日2004年11月3日 申请日期2003年9月20日 优先权日2003年9月20日
发明者黄梓友, 向际高, 傅俊, 朱义团, 焦家辉 申请人:黄梓友