专利名称：微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微波辐射下液相化学反应系统颜色变化监测装置，属于化学反应过程监测或工艺流程的监测领域。
背景技术：
1967年N.H.Williams就报道了用微波加快某些化学反应的研究结果，现在微波已被广泛应用于从无机反应到有机反应，从医药化工到食品化工，从简单分子反应到复杂生命过程的各个化学领域。随着微波在化学各个分支领域内的广泛应用，微波辐射化学反应的反应器设计、进程监测、过程控制和相关科学研究等各方面的研究设计工作中都需要获得微波辐射条件下的化学反应的动力学参数。
传统监测化学反应进程的方法是利用浓度或与浓度相关的物理量光密度、电导率、电动势和介电常数等变化情况进行的。而微波辐射下，由于电导率和光密度等物理量在微波场中不能直接检测等原因，给微波辐射下化学反应的进程监测带来的困难，所以相关装置几乎没有，这一点从查新结果可以证实。
经四川省科技情报研究所查新国内仅有微波化学反应装置的报道(CN1597086、CN1146305)，而这种装置在化学反应中仅仅有加热的功能，不具备过程检测和化学动力学参数获取的作用。国外报道文献(1)(JP52073741)是把加热的结果以彩色图形的形式输出，是对反应过程中热的变化的检测。不能进行化学反应进程监测，更没有用于微波场中。国外文献(2)(JP59200928)是在一定的颜色变化参考条件下，化学反应通过光电探测元件成为同等的电压，并被以色彩的形式探测到。文献(2)未涉及到微波辐射。经国内和国外对专利和非专利文献的查新结果，未见有与本研究相同的文献报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置。其特点是采用一个外循环装置，将有颜色变化的液相化学反应中少量反应物液体以一定速率从微波辐射反应腔体中抽出，在反应腔外进行过程监测，以克服微波场对反应物的影响。利用化学反应进程中溶液颜色变化，通过光电转换器将颜色以电压形式输出，以达到监测化学反应进程的目的。
本发明由以下技术措施实现微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置由波导反应腔通过蠕动泵与排气泡器连接，排气泡器的另一端与光电转换器连接，排气泡器内的玻璃罩与真空泵连接、导通，光电转换器的一端与排气泡器连接，另一端与波导式反应腔连接，光电转换器内设发射电路和接收电路，接收电路与显示器连接构成整体。
排气泡器两端设玻璃管，玻璃管两端分别与中间的多孔树脂膜管连接、导通，玻璃管外设玻璃罩，玻璃罩的开孔与真空泵连接。
光电转换器内设玻璃管，玻璃管外设通光板，通光板外设发射电路板和接收电路板，接收电路与显示器连接。
光电转换器内设发射电路和接收电路，发射电路是当发射端K1按钮接通时，通过R1、R2、R3分压、限流，发光二极管D1、D2发光；接收电路是当接收端K2按钮接通时，通过R4分压、限流，光敏电阻Rd接收发光二极管D1、D2发出的光，取样电阻R5两端输出采样信号，当玻璃管中溶液颜色变化，光敏电阻R5接收的光强发生变化，输出的电信号也发生变化。根据不同化学反应生成物颜色的不同，采用活页铰链机构进行相应的二极管更换。
本发明具有如下优点1.对有颜色变化的液相化学反应在微波场中的反应情况得到监测。
2.利用不同波长光的敏感性，设置了可替换式发光系统，以增加颜色变化对测试系统的灵敏度。
3.利用排气泡器对反应溶液颜色取样的准确性和一致性。
4.利用光电转换器将颜色信号转变为电信号输出。
四
图1为微波辐射下液相化学反应系统颜色的监测装置结构示意图1.波导式反应腔 2.蠕动泵 3.排气泡器 4.真空泵 5.光电转换器 6.玻璃罩 7.多孔树脂膜管 8.玻璃管 9.发射线路板 10.接收线路板 11.玻璃管.12.通光板。
图2为排气泡器结构示意3为光电转换器结构示意4为发射电路原理5为接收电路原理图五具体实施方式
下面通过实验实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
实施例微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置是由波导反应腔1通过蠕动泵2与排气泡器3连接，排气泡器的另一端与光电转换器5连接，排气泡器内的玻璃罩6与真空泵4连接、导通，光电转换器5的一端与排气泡器3连接，另一端与波导式反应腔1连接，光电转换器内设发射电路和接收电路，接收电路与显示器连接构成整体。
排气泡器3两端设玻璃管11，玻璃管两端分别与中间的多孔树脂膜管7连接、导通，玻璃管外设玻璃罩6，玻璃罩的开孔与真空泵4连接。
光电转换器5内设玻璃管8，玻璃管外设通光板12，通光板外设发射电路板9和接收电路板10，接收电路与显示器连接。
当发射端K1按钮接通时，通过R1、R2、R3分压、限流，发光二极管D1，D2发光，(D1，D2采用高亮度发光二极管)，接收电路是当接收端按钮K2接通时，接收端电路开始工作，通过R4分压，限流。光敏电阻Rd接收发光二极管D1、D2发出的光，取样电阻R5两端输出采样信号，由于光敏电阻Rd的电阻值随着接受的光强度的变化而变化，所以当玻璃管中溶液的颜色变化时，光敏电阻Rd接受的光强发生变化，取样电阻R5两端输出的取样信号发生变化，从而达到监控化学反应进程的目的；由于光敏电阻对入射光的波长的敏感性和选择性，根据不同化学反应生成物颜色的不同，发射端可相应地更换发光二极管以便更灵敏的采样出相应的取样信号，二极管的更换采用活页铰链机构。
本发明是这样实现的，利用蠕动泵2可以进行流速控制，使微波场中的反应溶液从波导反应腔1的体系中抽出，以避免微波对化学反应物监测带来的困难和影响。在外循环过程中，首先通过排气泡器3，由真空泵4排除流动液中的氧气和二氧化碳气体，再流经光电转换器5将颜色信号转换为电信号输出，以监测微波加热化学反应的颜色变化，达到对化学反应进程监测的目的。流经光电监测装置的流体最后又被回到波导反应腔内。
权利要求
1.一种微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置，其特征在于该装置由波导反应腔(1)通过蠕动泵(2)与排气泡器(3)连接，排气泡器的另一端与光电转换器(5)连接，排气泡器内的玻璃罩(6)与真空泵(4)连接、导通，光电转换器(5)的一端与排气泡器(3)连接，另一端与波导式反应腔(1)连接，光电转换器内设发射电路和接收电路，接收电路与显示器连接构成整体。
2.如权利要求1所述微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置，其特征在于排气泡器(3)两端设玻璃管(11)，玻璃管两端分别与中间的多孔树脂膜管(7)连接、导通，玻璃管外设玻璃罩(6)，玻璃罩的开孔与真空泵(4)连接。
3.如权利要求1所述微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置，其特征在于光电转换器(5)内设玻璃管(8)，玻璃管外设通光板(12)，通光板外设发射电路板(9)和接收电路板(10)，接收电路板与显示器连接。
4.如权利要求1所述微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置，其特征在于光电转换器(5)内设发射电路和接收电路，发射电路是当发射端K1按钮接通时，通过R1、R2、R3分压、限流，发光二极管D1、D2发光；接收电路是当接收端K2按钮接通时，通过R4分压、限流，光敏电阻Rd接收发光二极管D1、D2发出的光，取样电阻R5两端输出采样信号，当玻璃管中溶液颜色变化，光敏电阻Rd接收的光强发生变化，输出的电信号也发生变化，根据不同化学反应生成物颜色的不同，二极管的更换采用活页铰链机构。
全文摘要
一种微波辐射下液相化学反应系统颜色变化的监测装置，其特点是该装置由波导反应腔(1)通过蠕动泵(2)与排气泡器(3)连接，排气泡器的另一端与光电转换器(5)连接，排气泡器内的玻璃罩(6)与真空泵(4)连接、导通，光电转换器(5)的一端与排气泡器(3)连接，另一端与波导式反应腔(1)连接，光电转换器内设发射电路和接收电路，接收电路与显示器连接构成整体。
文档编号G01N21/25GK1737534SQ20051002162
公开日2006年2月22日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者杨晓庆, 黄卡玛, 陈星 , 闫丽萍, 赵翔, 胡仲霞 申请人:四川大学