挥发性物质挥发速率测试装置及方法

1.本发明涉及挥发性物质检测技术领域，尤其是涉及一种挥发性物质挥发速率测试装置及方法。


背景技术：

2.挥发速率是挥发性物质的重要性质之一，现有挥发性物质检测技术主要采用气相色谱仪对密闭系统中挥发性物质的挥发特性进行检测，该方式需要向密闭系统通入载气进行冲洗，即挥发性物质需要处在一个压强不断发生变化的环境中，因而无法比较准确地检测出特定温压环境中挥发性物质的挥发速率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种挥发性物质挥发速率测试装置及方法，以快速、准确地检测出特定温压环境中挥发性物质的挥发速率。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种挥发性物质挥发速率测试装置，所述装置包括：密闭腔体、温压调节系统、温压检测系统、质量检测系统和分析系统；所述质量检测系统设置在所述密闭腔体内；所述分析系统分别与所述温压调节系统、所述温压检测系统和所述质量检测系统连接；所述密闭腔体用于为待测样品提供密闭环境；所述温压检测系统用于检测所述密闭腔体内的温压数据，并将检测到的温压数据发送给所述分析系统；所述分析系统用于根据预设的温压参数和所述温压检测系统检测到的温压数据，控制所述温压调节系统调节所述密闭腔体内的温压条件；所述质量检测系统用于检测所述密闭腔体内在指定温压条件下所述待测物质的质量数据，并将检测到的质量数据发送给所述分析系统；所述分析系统用于根据预设的挥发时长内所述密闭腔体内在指定温压条件下所述待测物质的质量数据变化，确定所述待测样品在指定温压条件下的挥发速率。
5.作为一种可能的实现，所述温压参数包括温度参数和压强参数；所述温压条件包括所述密闭腔体内的温度和所述密闭腔体内的压强；所述温压调节系统包括温度调节单元和压强调节单元；所述密闭腔体的输出端通过管道与所述压强调节单元的输入端连接；所述分析系统分别与所述温度调节单元和所述压强调节单元连接；所述分析系统用于根据预设的温度参数控制所述温度调节单元调节所述密闭腔体内的温度，根据预设的压强参数控制所述压强调节单元调节所述密闭腔体内的压强。
6.作为一种可能的实现，所述温压数据包括所述密闭腔体内的温度数据以及所述密闭腔体内的压强数据；所述温压检测系统包括温度检测器和压强检测器；所述分析系统分别与所述温度检测器和所述压强检测器连接；所述温度检测器设置在所述密闭腔体内，用于检测所述密闭腔体内的温度数据，并将检测到的温度数据发送给所述分析系统；所述压强检测器设置在所述密闭腔体的输出端，用于检测所述密闭腔体内的压强数据，并将检测到的压强数据发送给所述分析系统。
7.作为一种可能的实现，所述温度调节单元为设置在所述密闭腔体内的加热台。
8.作为一种可能的实现，所述密闭腔体输出端与所述压强调节单元输入端之间的管道上设置有手动控制单元。
9.作为一种可能的实现，所述压强调节单元为真空泵；所述手动控制单元为手动控制阀。
10.作为一种可能的实现，所述分析系统包括计时器，用于按照所述预设的挥发时长进行计时；所述分析系统用于根据不同计时时刻所对应的所述密闭腔体内在指定温压条件下所述待测样品的质量数据，确定预设的挥发时长内所述密闭腔体内在指定温压条件下所述待测物质的质量数据变化。
11.作为一种可能的实现，所述分析系统还包括显示单元；所述分析系统用于通过所述显示单元显示所述待测样品在指定温压条件下的挥发速率。
12.作为一种可能的实现，所述分析系统用于根据预设的挥发时长内所述密闭腔体内在指定温压条件下所述待测物质的质量数据变化以及预存的所述待测样品的挥发参数，确定所述待测样品在指定温压条件下的挥发速率；其中，所述待测样品的挥发参数包括以下中至少之一：所述待测样品的挥发表面积、所述待测样品的摩尔质量、所述待测样品的密度。
13.第二方面，本发明实施例还提供一种挥发性物质挥发速率测试方法，应用于上述挥发性物质挥发速率测试装置，所述方法包括：设置分析系统的温压参数和挥发时长，将待测样品放置在密闭腔体内的质量检测系统上；通过温压检测系统检测密闭腔体内的温压数据，并将检测到的温压数据发送给分析系统；通过分析系统根据设置的温压参数和温压检测系统检测到的温压数据，控制温压调节系统调节密闭腔体内的温压条件达到指定温压条件；通过质量检测系统检测密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据，并将检测到的质量数据发送给分析系统；通过分析系统根据设置的挥发时长内密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据变化，确定待测样品在指定温压条件下的挥发速率。
14.本发明实施例提供的一种挥发性物质挥发速率测试装置及方法，通过密闭腔体为待测样品提供密闭环境；通过温压检测系统检测密闭腔体内的温压数据，并将检测到的温压数据发送给分析系统；通过分析系统根据预设的温压参数和温压检测系统检测到的温压数据，控制温压调节系统调节密闭腔体内的温压条件；通过质量检测系统检测密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据，并将检测到的质量数据发送给分析系统；通过分析系统根据预设的挥发时长内密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据变化，确定待测样品在指定温压条件下的挥发速率。采用上述技术，可以准确控制密闭腔体内的温压条件，并根据某一温压条件下挥发性物质的质量变化确定该温压条件下挥发性物质的挥发速率，从而实现快速、准确地检测出特定温压环境中挥发性物质的挥发速率。
15.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
16.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
18.图1为本发明实施例提供的一种挥发性物质挥发速率测试装置的结构示意图；
19.图2为本发明实施例提供的另一种挥发性物质挥发速率测试装置的结构示意图；
20.图3为本发明实施例提供的另一种挥发性物质挥发速率测试装置的结构示意图；
21.图4为本发明实施例提供的另一种挥发性物质挥发速率测试装置的结构示意图；
22.图5为本发明实施例提供的另一种挥发性物质挥发速率测试装置的结构示意图；
23.图6为本发明实施例中挥发性物质挥发速率测试装置的结构示例图；
24.图7为本发明实施例提供的一种挥发性物质挥发速率测试方法的流程示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.目前，现有挥发性物质检测技术主要采用气相色谱仪对密闭系统中挥发性物质的挥发特性进行检测，该方式需要向密闭系统通入载气进行冲洗，即挥发性物质需要处在一个压强不断发生变化的环境中，因而无法比较准确地检测出特定温压环境中挥发性物质的挥发速率。基于此，本发明实施提供的一种挥发性物质挥发速率测试装置及方法，可以快速、准确地检测出特定温压环境中挥发性物质的挥发速率。
27.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种挥发性物质挥发速率测试装置进行详细介绍，参见图1所示的一种挥发性物质挥发速率测试装置的结构示意图，该装置可以包括：密闭腔体1、温压调节系统2、温压检测系统3、质量检测系统4和分析系统5；质量检测系统4设置在密闭腔体1内；分析系统5分别与温压调节系统2、温压检测系统3和质量检测系统4连接；密闭腔体1用于为待测样品提供密闭环境；温压检测系统3用于检测密闭腔体1内的温压数据，并将检测到的温压数据发送给分析系统5；分析系统5用于根据预设的温压参数和温压检测系统3检测到的温压数据，控制温压调节系统2调节密闭腔体1内的温压条件；质量检测系统4用于检测密闭腔体1内在指定温压条件下待测物质的质量数据，并将检测到的质量数据发送给分析系统5；分析系统5用于根据预设的挥发时长内密闭腔体1内在指定温压条件下待测物质的质量数据变化，确定待测样品在指定温压条件下的挥发速率。
28.本发明实施例提供的一种挥发性物质挥发速率测试装置，通过密闭腔体为待测样品提供密闭环境；通过温压检测系统检测密闭腔体内的温压数据，并将检测到的温压数据发送给分析系统；通过分析系统根据预设的温压参数和温压检测系统检测到的温压数据，控制温压调节系统调节密闭腔体内的温压条件；通过质量检测系统检测密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据，并将检测到的质量数据发送给分析系统；通过分析系统
根据预设的挥发时长内密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据变化，确定待测样品在指定温压条件下的挥发速率。采用上述技术，可以准确控制密闭腔体内的温压条件，并根据某一温压条件下挥发性物质的质量变化确定该温压条件下挥发性物质的挥发速率，从而实现快速、准确地检测出特定温压环境中挥发性物质的挥发速率。
29.作为一种可能的实施方式，上述待测样品为液相挥发物。
30.作为一种可能的实施方式，参见图2所示，上述温压参数包括温度参数和压强参数，上述温压条件包括密闭腔体1内的温度和密闭腔体1内的压强；温压调节系统2包括温度调节单元21和压强调节单元22；密闭腔体1的输出端通过管道与压强调节单元22的输入端连接；分析系统5分别与温度调节单元21和压强调节单元22连接；分析系统5用于根据预设的温度参数控制温度调节单元21调节密闭腔体1内的温度，根据预设的压强参数控制压强调节单元22调节密闭腔体1内的压强。
31.作为一种可能的实施方式，参见图3所示，上述温压数据包括密闭腔体1内的温度数据以及密闭腔体1内的压强数据；温压检测系统3包括温度检测器31和压强检测器32；分析系统5分别与温度检测器31和压强检测器32连接；温度检测器31设置在密闭腔体1内，用于检测密闭腔体1内的温度数据，并将检测到的温度数据发送给分析系统5；压强检测器32设置在密闭腔体1的输出端，用于检测密闭腔体1内的压强数据，并将检测到的压强数据发送给分析系统5。
32.作为一种可能的实施方式，参见图4所示，密闭腔体1输出端与压强调节单元22输入端之间的管道上可以设置有手动控制单元6；相关人员可以通过人工操控该手动控制单元6的方式控制压强调节单元22与密闭腔体1之间的气体交换，从而调节密闭腔体1内的压强。采用该实施方式，进一步提高了上述挥发性物质挥发速率测试装置的安全性。
33.作为一种可能的实施方式，参见图5所示，分析系统5可以包括计时器51，用于按照预设的挥发时长进行计时；基于此，分析系统5用于根据不同计时时刻所对应的密闭腔体1内在指定温压条件下待测样品的质量数据，确定预设的挥发时长内密闭腔体1内在指定温压条件下待测物质的质量数据变化。采用该实施方式，可根据预设好的挥发时长确定计时器的计时起止时机，从而在计时器计时结束后自动触发分析系统确定待测物质的质量数据变化并进行后续计算，提高了上述挥发性物质挥发速率测试装置的智能化水平。
34.作为一种可能的实施方式，参见图5所示，分析系统5还可以包括显示单元52；分析系统5用于通过显示单元52显示待测样品在指定温压条件下的挥发速率。上述显示单元52具体可以为显示屏。采用该实施方式，能够便于相关人员直观获取到挥发速率的计算结果，进一步增强了上述挥发性物质挥发速率测试装置的人机交互能力。
35.作为一种可能的实施方式，上述温度调节单元可以为设置在上述密闭腔体内的加热台。参见图6所示，密闭腔体1内设置有加热台7；分析系统5与加热台7连接，用于根据预设的温度参数控制加热台7调节密闭腔体1内的温度。
36.作为一种可能的实施方式，上述压强调节单元可以为真空泵；上述手动控制单元可以为手动控制阀。参见图6所示，密闭腔体1的输出端通过管道与真空泵8的输入端连接；分析系统5与真空泵8连接，用于根据预设的压强参数控制真空泵8调节密闭腔体1内的压强；密闭腔体1输出端与真空泵8输入端之间的管道上可以设置有手动控制阀9，相关人员可以通过人工操控该手动控制阀9的方式控制真空泵8与密闭腔体1之间的气体交换，从而调
节密闭腔体1内的压强。采用该实施方式，能够使待测样品处于一个密闭的且温度和压强均比较稳定的负压环境，使上述挥发性物质挥发速率测试装置可以快速、准确地检测出挥发性物质在特定温度和特定压强的负压条件下的挥发速率，相比于采用气相色谱仪需要进行载气冲洗的方案提高了挥发性物质挥发速率检测的准确性，尤其适用于负压环境下挥发性物质挥发速率的检测，弥补了现有挥发性物质检测技术只能检测正压环境下挥发性物质挥发速率的不足。
37.作为一种较佳的实施方式，参见图6所示，上述密闭腔体1输出端与真空泵8输入端之间的管道可以采用气相传输管，相应地，手动控制阀9可以采用气相传输控制阀。
38.作为一种可能的实施方式，上述分析系统可以用于根据预设的挥发时长内上述密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据变化以及预存的待测样品的挥发参数，确定待测样品在指定温压条件下的挥发速率；其中，待测样品的挥发参数包括以下中至少之一：待测样品的挥发表面积、待测样品的摩尔质量、待测样品的密度。采用该实施方式，进一步拓展了上述挥发性物质挥发速率测试装置输出挥发速率的方式，能够满足挥发速率的多种表达方式需求。
39.作为一种可能的实施方式，上述挥发性物质挥发速率测试装置还可以包括电源，用于为上述挥发性物质挥发速率测试装置中所有电力部件供电。
40.基于上述挥发性物质挥发速率测试装置，本发明实施例还提供的一种挥发性物质挥发速率测试方法，应用于上述挥发性物质挥发速率测试装置，参见图7所示，该方法可以包括以下步骤：
41.步骤s702，设置分析系统的温压参数和挥发时长，将待测样品放置在密闭腔体内的质量检测系统上。
42.步骤s704，通过温压检测系统检测密闭腔体内的温压数据，并将检测到的温压数据发送给分析系统。
43.步骤s706，通过分析系统根据设置的温压参数和温压检测系统检测到的温压数据，控制温压调节系统调节密闭腔体内的温压条件达到指定温压条件。
44.步骤s708，通过质量检测系统检测密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据，并将检测到的质量数据发送给分析系统。
45.步骤s710，通过分析系统根据设置的挥发时长内密闭腔体内在指定温压条件下待测物质的质量数据变化，确定待测样品在指定温压条件下的挥发速率。
46.为了便于理解，在此以图6为例对上述挥发性物质挥发速率测试方法进行描述如下：
47.将待测样品放入特定的样品容器中；启动电源，设定分析系统5的温度参数、压强参数、待测样品的摩尔质量(m)、待测样品的挥发表面积(s)和待测样品的密度(ρ)；等待装置稳定后，将装有待测样品的样品容器放置在密闭腔体1内的质量检测器41上；通过温度检测器31将检测到的温度数据发送给分析系统5，通过压强检测器32将检测到的压强数据发送给分析系统5，通过质量检测器41将检测到的质量数据发送给分析系统5；通过分析系统5根据设置的温度参数和接收到的温度数据，控制加热台7将密闭腔体1内的温度调节至温度参数所对应的指定温度条件；通过分析系统5根据设置的压强参数和接收到的压强数据，控制真空泵8将密闭腔体1内的压强调节至压强参数所对应的指定压强条件；直至密闭腔体1
内的温度稳定在指定温度条件且密闭腔体1内的压强稳定在指定压强条件，分析系统5的计时器51开始计时；经过一定的挥发时长后，分析系统5的计时器51结束计时，分析系统5会按照6种不同计算模式对应得到6个计算结果并通过显示单元52进行显示。6种不同计算模式分别为：
48.模式1：按照以下公式进行计算：
[0049][0050]
其中，j1为指定温度条件和指定压强条件下待测样品单位时间内的质量变化速率，m1为质量检测器在t1时刻的质量示数，m2为质量检测器在t2时刻的质量示数。
[0051]
模式2：按照以下公式进行计算：
[0052][0053]
其中，j2为指定温度条件和指定压强条件下待测样品单位时间、单位挥发表面积内的质量变化速率，m1为质量检测器在t1时刻的质量示数，m2为质量检测器在t2时刻的质量示数，s为待测样品的挥发表面积。
[0054]
模式3：按照以下公式进行计算：
[0055][0056]
其中，j3为指定温度条件和指定压强条件下待测样品单位时间内的摩尔变化速率，m1为质量检测器在t1时刻的质量示数，m2为质量检测器在t2时刻的质量示数，m为待测样品的摩尔质量。
[0057]
模式4：按照以下公式进行计算：
[0058][0059]
其中，j4为指定温度条件和指定压强条件下待测样品单位时间、单位挥发表面积内的摩尔变化速率，m1为时刻t1的质量示数，m2为时刻t2的质量示数，m为待测样品的摩尔质量，s为待测样品的挥发表面积。
[0060]
模式5：按照以下公式进行计算：
[0061][0062]
其中，k5为指定温度条件和指定压强条件下待测样品单位时间内的体积变化速率。m1为时刻t1的质量示数，m2为时刻t2的质量示数，ρ为待测样品的密度。
[0063]
模式6：按照以下公式进行计算：
[0064][0065]
其中，j6为指定温度条件和指定压强条件下待测样品单位时间内的体积变化速率，m1为时刻t1的质量示数，m2为时刻t2的质量示数，ρ为挥发物的密度，s为挥发物的挥发表面积。
[0066]
本发明实施例所提供的挥发性物质挥发速率测试方法，其实现原理及产生的技术效果和前述挥发性物质挥发速率测试装置实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提
及之处，可参考前述装置实施例中相应内容。
[0067]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0068]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。