一种具有体积可调定量空间组件的测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及分析检测领域，特别涉及一种具有体积可调定量空间组件的测量装置。


背景技术：

2.分析检测技术广泛应用于科研，检测及计量领域。检测材料的物理及化学性能，将能给材料优化和开发提供可靠的信息。由于孔材料，催化材料，电池材料等环境及能源相关材料应用在人类生活的方方面面。气体物理吸附测试仪常用于这些材料的比表面积，孔径，孔体积，吸附性能等结构及性能表征，高压吸附更是能给能源及储能材料提供相关的信息，化学吸附能表征催化材料的化学性能。当以上检测手段采用体积法测算时，这就必须使用具有一定体积的定量空间，该定量空间与样品管通过阀门连接，测试前整套装置抽真空，然后向该定量空间注入一定压力的吸附质，包括气体或蒸汽，再打开定量空间和样品管连接的阀门，将注入的吸附质投至样品管内，并与样品接触发生吸附，根据样品在吸附前后压力的变化计算得到不同压力所对应的吸附量。但是因现有商业仪器使用的定量空间均是固定体积，而吸附测试通常设置了给定压力或给定吸附量，这就导致在测试过程中，会产生两个问题，首先是当定量空间体积偏小时，为了达到给定压力或给定吸附量，需要往定量空间内多次重复注入吸附质，因重复的注气和平衡，将会需要较长的测试时间；其次是当定量空间体积偏大时，容易导致最终的平衡压力或吸附量超过或低于给定的压力或吸附量，另外由于定量空间体积偏大，会导致测试的灵敏度和精度下降。
3.并且目前市场上的仪器，使用的定量空间均是不控温，或使用带加热装置的风扇的方式来控制温度，当不控温时，测试精度将会大大的受到自然环境的影响；使用风扇控温时，由于风扇只能加热，这就导致降温只能自然冷却，花费时间长，并且使用带加热装置的风扇控温时，噪音大。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种具有体积可调定量空间组件的测量装置，本实用新型的技术方案是这样实施的：
5.一种具有体积可调定量空间组件的测量装置，包括进气口、真空泵、测量管组件和定量空间组件；所述定量空间组件通过管路连接所述进气口、所述真空泵和所述测量管组件；所述进气口与所述定量空间组件间设置有进气阀门，所述真空泵与所述定量空间组件之间设置有真空阀门，所述测量管组件包括测量阀门和测量管；所述定量空间组件设置压力计和温度计；所述定量空间组件包括n个定量空间，所述定量空间之间通过带有连接阀门的管路进行连接。
6.优选地，所述n个定量空间中，包括一个主定量空间和n-1个外接定量空间，所述主定量空间除进口和出口外，侧边还设置有外接管路结构，所述连接阀门位于所述外接管路上，所述外接定量空间通过所述外接管路结构连接所述主定量空间。
7.优选地，所述定量空间的连接方式为串联的。
8.优选地，所述定量空间的连接方式为并联的。
9.优选地，所述测量装置为选自包括静态真空物理吸附测试仪、高压物理吸附测试仪、蒸汽吸附测试仪和密度测试仪中的一种。
10.优选地，还包括控温箱体和3三个帕尔贴控温元件；
11.所述定量空间组件位于所述控温箱体内部；
12.其中一个所述帕尔贴控温元件位于所述控温箱体上，一个所述帕尔贴控温元件位于所述测量管的管颈处，一个所述帕尔贴控温元件位于所述测量管的样品测试区。
13.实施本实用新型的技术方案可解决现有技术中定量空间无法增加而导致测试时间长及测量不精准等一系列的技术问题；实施本实用新型的技术方案，通过使用体积可调的定量空间组件，将多个定量空间通过阀门连接起来，连接方式不限，可采用串联，并联，外增等方式，形成体积可调可变的定量空间，定量空间体积最大不能超过所使用的检测主机体积。为根据计算得到的所需注气量，调整所需定量空间的数目或连接方式，从而减少测试时间，并且提高测试精度。
14.此外，多个定量空间使用帕尔贴控温，帕尔贴控温既可以加热，也可以冷却，保证系统体积的恒定，不受外界温度的影响，从而提高测试的准确性和重复精度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
17.图1为实施例1-3中的测量装置结构示意图；
18.图2为实施例1的定量空间组件结构图；
19.图3为实施例2的并联结构的定量空间组件结构图；
20.图4为实施例3的定量空间组件结构图；
21.图5为实施例4中帕尔贴控温元件的安装位置示意图；
22.图6为实施例4帕尔贴控温的三个区域示意图；
23.图7为实施例4的测量装置结构示意图。
24.在上述附图中，各图号标记分别表示：
25.1，进气口
26.2，真空泵
27.3，定量空间组件
28.4，进气阀门
29.5，真空阀门
30.6，测量阀门
31.7，测量管
32.8，控温箱体
33.v1-v6均为连接阀门。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例1
36.在一种具体的实施例1中，如图1和图2所示，一种具有体积可调定量空间组件的测量装置，该测量装置用于气体物理吸附测试，包括进气口1、真空泵2、测量管组件和定量空间组件3；定量空间组件3通过管路连接进气口1、真空泵2和测量管组件；进气口1与定量空间组件3间设置有进气阀门4，真空泵2与定量空间组件3之间设置有真空阀门5，测量管组件包括测量阀门6和测量管7；定量空间组件3设置压力计和温度计；定量空间组件3包括n个定量空间，定量空间之间通过带有连接阀门的管路进行连接。定量空间之间通过带有连接阀门的管路进行串联连接。
37.本实施例中，包括体积可变的定量空间组件3，各体积一定的定量空间通过连接阀门顺序连接，通过打开阀门的数目来实现定量空间的体积可变，形成体积可变的定量空间，连接数量可变。
38.根据计算得到的所需注气量，调整所需定量空间的数目或连接方式，从而减少测试时间，并且提高测试精度。
39.实施例2
40.在一种具体的实施例1中，如图1和图3所示，一种具有体积可调定量空间组件的测量装置，包括进气口1、真空泵2、测量管组件和定量空间组件3；定量空间组件3通过管路连接进气口1、真空泵2和测量管组件；进气口1与定量空间组件3间设置有进气阀门4，真空泵2与定量空间组件3之间设置有真空阀门5，测量管组件包括测量阀门6和测量管7；定量空间组件3设置压力计和温度计；定量空间组件3包括n个定量空间，定量空间之间通过带有连接阀门的管路进行连接。定量空间之间通过带有连接阀门的管路进行并联连接。
41.本实施例中，n个数量为3，包括体积可变的定量空间组件3，各体积一定的定量空间通过并联的方式排列，每个定量空间前后均装有阀门，顺序连接，通过打开阀门的数目来实现定量空间的体积可变。定量空间的数量可变。
42.根据计算得到的所需注气量，调整所需定量空间的数目或连接方式，从而减少吸附-脱附测试的投气次数，进而减少测试时间。
43.实施例3
44.在一种具体的实施例3中，如图3所示，一种具有体积可调定量空间组件的测量装置，包括进气口1、真空泵2、测量管组件和定量空间组件3；定量空间组件3通过管路连接进气口1、真空泵2和测量管组件；进气口1与定量空间组件3间设置有进气阀门4，真空泵2与定量空间组件3之间设置有真空阀门5，测量管组件包括测量阀门6和测量管7；定量空间组件3
设置压力计和温度计；定量空间组件3包括n个定量空间，定量空间之间通过带有连接阀门的管路进行连接。
45.n个定量空间中，包括一个主定量空间和n-1个外接定量空间，主定量空间除进口和出口外，侧边还设置有外接管路结构，连接阀门位于外接管路上，外接定量空间通过外接管路结构连接主定量空间。
46.本实施例中，n的数量为3，包括体积可变的定量空间组件3，通过打开阀门的数目来实现定量空间的体积可变。
47.根据计算得到的所需注气量，调整所需定量空间的数目或连接方式，从而减少测试时间，并提高测试精度。
48.实施例4
49.在一种优选的实施例4中，如图5和图6和图7所示，基于实施例1-3任一一种具有体积可调定量空间组件的测量装置，还包括控温箱体8和3三个帕尔贴控温元件；
50.所述定量空间组件3位于所述控温箱体7内部；
51.其中一个帕尔贴控温元件位于控温箱体8上，一个帕尔贴控温元件位于测量管7的管颈处，图5中位于管颈处的帕尔贴控温元件为套筒型装，图为切面图。一个帕尔贴控温元件位于测量管7的样品测试区。
52.帕尔贴控温元件贴于测量装置内需要控温的区域，通过切换帕尔贴的连线方式，实现对测量装置控制温度恒定的功能，既可以加热，也可以冷却，通过实现温度恒定的功能，保证体积的恒定，不受外界温度的影响，从而提高测试的准确性和重复精度。
53.如图6虚线的三个部分，即为优选例4可控制的温度区域。
54.本实用新型中的测量装置可以是静态真空物理吸附测试仪、高压物理吸附测试仪、蒸汽吸附测试仪和密度测试仪。
55.需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。