专利名称：全自动高集成比表面积及孔隙度分析仪的制作方法
技术领域：
本发明属于光学仪器技术领域，特别涉及一种全自动高集成比表面积及孔隙度分 析仪。
背景技术：
比表面积及孔隙度分析仪依据静态容量法测量原理，通过质量平衡方程、静态气 体平衡和压力测定来测试吸脱附过程，测试过程在液氮温度下进行。已知量气体充入样品 管后，会引起压力下降，由此计算吸附平衡时被吸附气体的摩尔质量。通过测定的平衡吸附 量，利用理论模型来求出被测样品的单点、多点BET比表面积，Langmuir比表面积；BJH中 孔、大孔体积、面积分布，总孔体积；t一 plot微孔体积和表面积，Dubinin — AstaWiov微孔 分布，Horvath — Kawazoe微孔分布；密度函数理论(DFT)和蒙特卡洛(MC)孔径分布模型等 参数。目前，常用的静态容量比表面积及孔隙度分析仪的测量管路均暴露在大气压下， 而且管路连接比较复杂繁琐，管路的接头较多，体积比较庞大，安装比较复杂，成本较高，无 论真空系统做得多么完善，很难保证气路的密封，容易造成气体泄漏。当长时间做实验时， 测试有的微孔物质需要数十个小时，要保证这么长的一个比较高的真空，如10-4 是很难 办到的，因此测试误差在所难免。从而影响测试精度，稳定性和准确性较差。在专利号为200920158212. 7，专利名称为“全自动比表面积及孔隙度分析仪的双 重密封真空装置”中，公开了将真空管路和压力变送器组成的测试管路安装在一个密封箱 体内，连接有真空泵的气体输入管路分成两路，一路与所述测试管路连通，另一路与密封箱 体内腔连通。这样在测试过程中，一直保持在一个很高真空度上，在一定程度上避免了因真 空泄漏引起的测试误差，确保了一定的测试精度。但其设备仍旧比较繁琐，安装比较麻烦， 而且虽然密封箱体能够起到一定的密封作用，但仍避免不了较为细微的泄漏，测试精度并 非十分精确。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种全自动高集成比表面积及孔隙度分 析仪，确保了高真空，避免了因连接管路接头过多造成的泄漏问题，提高了测试的准确性。本发明是通过以下措施实现的
本发明的一种全自动高集成比表面积及孔隙度分析仪，包括电磁阀、压 力传感器、样品管和饱和蒸气压管，还包括一个实心的气路集成块，所述气路集成块表 面设置有电磁阀底座、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管的安装孔以及进气孔，气路集成 块内部钻有连通电磁阀底座、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管的若干条气体管路。上述电磁阀、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管通过NPT接口设置在安装孔上， 保证连接处的密封性。优选的，上述气路集成块为长方体不锈钢块，可以保证气体管路的强度，减小温度气压对气体管路造成的影响，提高精确性。优选的，上述安装孔和进气孔分布在气路集成块的五个表面上。本发明的有益效果是1.将复杂的气体管路集成在不锈钢块中，避免了因连接管 路接头过多造成的泄漏问题，解决了技术人员长久以来的技术难题，保证了气路的高密封 性，提高了测试精度；2.电磁阀等器件安装和拆卸简单，节省了人力和时间；3.省去了很多 不锈钢管路和接头，节约了成本；4.体积较小，占用空间少，方便移动和存储。
图1为本发明的结构示意图。图中1气路集成块，2电磁阀底座安装孔，3压力传感器安装孔，4样品管安装孔， 5饱和蒸气压管安装孔，6进气孔。
具体实施例方式如图1所示，本发明应用在各种材料的研究与产品测试，包括测量沸石、分子筛、 二氧化硅、氧化铝、土壤、黏土、催化剂、有机金属化合物骨架结构等各种材料。采用独特的模块式全不锈钢真空气路设计和先进的防泄漏无污染措施，从而确保 了高真空的实现，避免了因连接管路接头过多容易泄漏的弊端。具体地，采用一个实心的气路集成块1，气路集成块1表面设置有电磁阀底
座安装孔2、压力传感器安装孔3、样品管安装孔4和饱和蒸气压管安装孔5以及进气 孔6，气路集成块1内部钻有连接电磁阀底座、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管等的多 条气体管路。将普通的电磁阀底座单独分离开来，并将电磁阀底座设置在气路集成块上的 安装孔内，电磁阀的其它部分可以通过电磁阀底座连接。电磁阀、压力传感器、样品管和饱 和蒸气压管通过NPT接口设置在安装孔上，保证密封性。气路集成块1采用长方体不锈钢 块，高精度数控加工，保证内部的气体管路在气压作用下的强度。安装孔和进气孔分布在气 路集成块的五个表面上，在制作过程中尽量减少工艺孔，并将工艺孔焊死密封。金属杜瓦瓶因其独特的的内部结构设计，可将液氮储存十数日，在实验期间 液氮几乎没有损耗，从而保证了被测试样品温度的恒定，同时又避免了玻璃杜瓦瓶易碎不 宜移动的缺陷。多个高精度的传感器及22位的AD转换器件，确保了比表面积及孔径计算的精确性。其先进的密度函数理论(DFT)和蒙特卡洛(MC)孔径分布模型确立了在我国比表 面积及孔隙度分析仪行业的霸主地位，在国际上也处于领先水平。吸附、脱附过程全部由计算机控制，无需人工操作，可达上百个分析点。独有的集中的多功能控制系统，能实现测试过程的完全自动化及智能化，测试期 间无需任何人工干预，仪器自动执行测试。技术参数
1、比表面积0.01 m2 /g至无上限；
2、孔径分析范围3.5 M 5000埃；
3、测验原理低温氮物理吸附(静态容量法)；
4、吸附气体氮气；5、P/P0范围 1X10-6-0. 995 ；
6、压力、温度测量
进口绝对压力传感器0-133KPa，精度0. 12%，6只； 温度传感器PT-100，精度0. 1°C 1只；
7、杜瓦瓶:2L,持续时间80小时；
8、真空泵机械泵；
9、极限真空度1.0x10-4 Torr ；
10、测量软件吸附/脱附等温线测定；
11、物理参数700X 700 X 800mm 40kg (不包括真空泵)；
12、同时测定样品数3个，处理样品数6个； 输出报告
直接打印和EXCEL输出吸脱附等温线、BET比表面积Langmuir比表面积、t-plot微孔 体积、BJH孔体积、孔面积、总孔容积、总孔面积、Dbinin-Astakhov, Horvath-Kawazoe微孔 分布，NLDFT/GCMC孔分布，综述报告。 上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不 能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对 其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界 定范畴内。
权利要求
1.一种全自动高集成比表面积及孔隙度分析仪，包括电磁阀、压力传感器、样品管和饱 和蒸气压管，其特征在于还包括一个实心的气路集成块，所述气路集成块表面设置有电磁 阀底座、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管的安装孔以及进气孔，气路集成块内部钻有连 通电磁阀底座、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管的若干条气体管路。
2.根据权利要求1所述全自动高集成比表面积及孔隙度分析仪，其特征在于所述电 磁阀、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管通过NPT接口设置在安装孔上。
3.根据权利要求1所述全自动高集成比表面积及孔隙度分析仪，其特征在于所述气 路集成块为长方体不锈钢块。
4.根据权利要求1或3所述全自动高集成比表面积及孔隙度分析仪，其特征在于所 述安装孔和进气孔分布在气路集成块的五个表面上。
全文摘要
本发明公开了一种全自动高集成比表面积及孔隙度分析仪，包括电磁阀、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管，还包括一个实心的气路集成块，所述气路集成块表面设置有安装电磁阀、压力传感器、样品管和饱和蒸气压管的安装孔以及进气孔，气路集成块内部钻有连通安装孔和进气孔的气体管路。本发明的有益效果是1.将复杂的气体管路集成在不锈钢块中，避免了因连接管路接头过多造成的泄漏问题，解决了技术人员长久以来的技术难题，保证了气体的高密封性，提高了测试精度；2.电磁阀等器件安装和拆卸简单，节省了人力和时间；3.省去了很多不锈钢管路和接头，节约了成本；4.体积较小，占用空间少，方便移动和存储。
文档编号G01N15/08GK102103062SQ201110047518
公开日2011年6月22日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者刘文宾 申请人:济南润之科技有限公司