一种窑气二氧化碳浓度测量仪器的制作方法

本发明属于化工仪器技术领域，具体是一种窑气二氧化碳浓度测量仪器。

背景技术：

碳酸钙因具有价格低廉，无毒，无味和白度高等优点，被广泛用于橡胶、塑料、造纸、涂料、陶瓷、化妆品、牙膏、食品、医学以及仿生材料等领域。目前，合成沉淀碳酸钙的主要方法是碳酸化反应法和化学法沉淀法。碳酸化反应法是以石灰浆（氢氧化钙悬浮液）和含二氧化碳的窑气为反应初始原料制备沉淀碳酸钙的方法，其包括间歇鼓泡碳酸化法、连续喷雾碳酸化法、超重力碳酸化法；化学法沉淀法是以可溶性钙盐和碳酸盐为反应初始原料制备沉淀碳酸钙的方法。现有的工业生产和实验室制备中，碳酸钙的生产主要是使用碳酸化反应法，在碳酸化反应中控制窑气中二氧化碳的浓度是非常关键的。

然而现有窑气二氧化碳浓度测量仪器需要手工操作，使用工段较多，操作繁琐，效率低。因此，当前有必要提供提供能够自动化操作的窑气测量仪器。

技术实现要素：

本发明针对现有窑气测量仪器存在的缺陷，提供一种操作简单、自动化程度高、效率高、结果准确度高、成本较低用于测量窑气二氧化碳浓度的仪器。

为了实现以上目的，本发明是通过如下技术方案实现：

一种窑气二氧化碳浓度测量仪器，其特征在于：包括伸缩式微型电机、针筒和吸收装置；所述针筒为平行设置相同体积的针筒a和针筒b，所述吸收装置设有ab两个，针筒a和针筒b的内部分别安装伸缩式微型电动机a和伸缩式微型电动机b，所述伸缩式微型电动机a和伸缩式微型电动机b的底部设有与针筒相匹配且能够上下移动的活塞；所述伸缩式微型电动机a和伸缩式微型电动机b的顶端分别固定在支架上；所述针筒a的底部设有三通阀门a和阀门b，三通阀门a的另外两端分别与进气软管和排气管相连，阀门b的另一端通过导管a连接至吸收装置a接近底端；所述针筒b的底部连接有阀门c和阀门d，阀门c的另一端为排气口，阀门d的另一端与吸收装置b相连，所述吸收装置a和吸收装置b通过导管b相连通，导管b从吸收装置a的上部延伸至吸收装置b接近底端

进一步地，所述针筒b的内部还设有具有数显功能的电子尺或位移尺。

进一步地，所述电子尺或位移尺的底端固定在伸缩式微型电动机b底部的活塞上，顶端固定在支架上。

进一步地，所述吸收装置a和吸收装置b为装有氢氧化钠溶液的开口容器，容器的开口处带有能够密封的橡胶塞。

进一步地，所述吸收装置a和吸收装置b为相同大小的锥形瓶。

进一步地，所述三通阀门a为三通式电动微型电动阀门。

进一步地，所述阀门b、阀门c和阀门d为直通式微型电动阀门。

进一步地，所述进气软管的管长度大于排气管的管长度。

本发明测量仪器的工作原理为：打开三通阀门排气口与直通式阀门c排气口，将针筒a与针筒b内部气体全部排出使刻度归零复位（启动伸缩式微型电机使活塞向下压出针筒a和b内所有气体），然后关闭所有阀门，打开三通阀门a的进气口从进气软管通入窑气，并打开三通阀门a的排气口，从排气管排出管内的空气，关闭三通阀门a的排气口，再打开三通阀门a连通针筒那端的进气口，从进气软管通入窑气至针筒a的最高刻度，此时全部关闭阀门a，打开阀门b、阀门d，启动a的伸缩式微型电动机将针筒a的窑气压缩至吸收装置a进行二氧化碳吸收(二氧化碳和氢氧化钠反应），吸收后剩下的窑气经过导管b进入吸收装置b，经过吸收b装置吸收残余的二氧化碳，此时整个过程保持内部气压一定。被吸收完二氧化碳的剩余气体被压入针筒b推动伸缩式微型电机b的活塞向上移动（气体是因为针筒a的伸缩式微型电机a启动推动活塞的下压力进入针筒b，此时针筒b的伸缩式微型电机b不工作），针筒a窑气全部压缩完毕后（伸至底部，刻度归零），关闭阀门b，待伸缩式微型电机b的活塞不再移动后通过读取针筒b上的刻度数据或读取数显电子尺的数据，计算出减少的二氧二碳气体的体积，从而计算出窑气中二氧化碳的浓度；再关闭阀门d，打开阀门c（排气口），启动伸缩式微型电机b，将针筒b剩下的气体从排气口全部排出，刻度归零后关闭阀门c进行复位（此时所有阀门全部关闭，针筒ab已经刻度归零）。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：

1、本发明提供的测量仪器通过设置相同体积的两个针筒、带有活塞的伸缩式微型电动机及吸收装置等，实现电控自动化操作，减少人工干预，测量效率和测量准确率明显提高，且结构简单、成本较低、实用性强，克服现有窑气测量存在的缺陷，为控制碳酸化反应过程打下了良好的基础。

2、本测量仪器所设置的阀门为微型电动阀门，自动化程度更高，减少人工干预，人工只需要定时更换吸收装置内的氢氧化钠液体，即可实现窑气二氧化碳的浓度，与现有需要分段测试相比，优势明显。

3、本发明提供的测量仪器还设有具有数显功能的电子尺或位移尺，可以更加精准读取减少的二氧化碳气体体积，准确度更高；还通过设置阀门c，将测量后的窑气全部排出进行复位。

4、本测量仪器所设置的进气软管的管长度大于排气管的管长度，进气之前先将管内的气体的排出，尽可能减少系统的内部空气；整个测量仪器的密封性好，能够保持系统系统内部气压，以保证测试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明窑气二氧化碳浓度测量仪器的结构示意图。

附图中：1-支架，2-针筒a，3-针筒b，4-伸缩式微型电机a，5-伸缩式微型电机b，6-电子尺，7-吸收装置a，8-吸收装置b，9-进气软管，10-排气管，11-三通阀门a，12-阀门b，13-阀门c，14-阀门d，15-橡胶塞，16-导管a，17-导管b，18-排气口,19-活塞。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例1

如附图1所示，本发明所述的窑气二氧化碳浓度测量仪器，包括伸缩式微型电机、针筒和吸收装置；所述针筒为平行设置相同体积的针筒a2和针筒b3，所述吸收装置设有吸收装置a7和吸收装置b8，针筒a2和针筒b3的内部分别安装伸缩式微型电动机a4和伸缩式微型电动机b5，所述伸缩式微型电动机a4和伸缩式微型电动机b5的底部设有与针筒相匹配且能够上下移动的活塞19，所述伸缩式微型电动机a和伸缩式微型电动机b的顶端分别固定在支架上，活塞部件可以通过伸缩式微型电动机启动或是气体填充或者压缩能够自动上下推动，实现自动化功能。所述针筒a2的底部设有三通式电动微型电动阀门a11和直通式微型电动阀门b12，三通式电动微型电动阀门a11的另外两端分别与进气软管9和排气管10相连，直通式微型电动阀门b12的另一端通过导管a16连接至吸收装置a7接近底端；所述针筒b3的底部连接有直通式微型电动阀门c13和直通式微型电动阀门d14，直通式微型电动阀门c13的另一端为排气口18，直通式微型电动阀门d14的另一端与吸收装置b8相连通，所述吸收装置a7和吸收装置b8通过导管b18相连通，导管b18从吸收装置a7的上部延伸至吸收装置b8接近底端。

所述针筒b3的内部还设有具有数显功能的电子尺6；所述电子尺6的底端固定在伸缩式微型电动机b5底部的活塞19上，顶端固定在支架1上。可以更加精准读取减少的二氧化碳气体体积，准确度更高。

所述吸收装置a7和吸收装置b8为装有氢氧化钠溶液的锥形瓶，锥形瓶的开口处带有能够密封的橡胶塞，橡胶塞能够防止氢氧化钠腐蚀。且吸收装置a7和吸收装置b8为相同大小的锥形瓶。

所述进气软管的管长度大于排气管的管长度，因此在进窑气之前先排空管内部的空气，减少误差。由于要保持系统内部气压，对仪器密封性有一定要求外，还尽量减少各部位软接管长度，尽可能减少系统的内部空气，以保证测试结果的准确性。

本发明测量仪器的工作原理为：打开三通阀门a11排气口与直通式阀门c13排气口，将针筒a2与针筒b3内部气体全部排出使刻度归零（启动伸缩式微型电机使活塞部件a4和b5向下压出针筒a2和b3内所有气体），然后关闭所有阀门，打开三通阀门a11的进气口从进气软管通入窑气，并打开三通阀门a11的排气口，从排气管排出管内的空气，关闭三通阀门a11的排气口，再打开三通阀门a11连通针筒那端的进气口，从进气软管通入窑气至针筒a2的最高刻度，此时全部关闭阀门a11，打开阀门b12、阀门d14，启动a4的伸缩式微型电动机将针筒a2的窑气压缩至吸收装置a7进行二氧化碳吸收(二氧化碳和氢氧化钠反应），吸收后剩下的窑气经过导管b17进入吸收装置b8，经过吸收b8装置吸收残余的二氧化碳，此时整个过程保持内部气压一定。被吸收完二氧化碳的剩余气体被压入针筒b3推动伸缩式微型电机b5的活塞19向上移动（气体是因为针筒a2的伸缩式微型电机a4启动推动活塞19的下压力进入针筒b3，此时针筒b3的伸缩式微型电机b5不工作）。针筒a2窑气全部压缩完毕后（伸至底部，刻度归零），关闭阀门b12，待伸缩式微型电机b5的活塞不再移动后通过读取针筒b3上的刻度数据或读取数显电子尺的数据，计算出减少的二氧二碳气体的体积，从而计算出窑气中二氧化碳的浓度；再关闭阀门d14，打开阀门c13（排气口），启动伸缩式微型电机b5，将针筒b3剩下的气体从排气口全部排出，刻度归零后关闭阀门c13进行复位（此时所有阀门全部关闭，针筒ab已经刻度归零）。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。