用于封闭用于液体的容器的装置和液体分析系统

文档序号:1740848 发布日期:2019-11-26 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 用于封闭用于液体的容器的装置和液体分析系统 (For closing the device and liquid analysis system that are used for the container of liquid ) 是由 弗兰克·齐默尔曼 卡斯滕·金特 丹尼尔·佩尔甘德 于 2019-05-15 设计创作,主要内容包括:提供了用于封闭用于液体的容器(110)的装置(100、200、300)和液体分析系统,以按照至少一种标准化试验,确定该液体的蒸发特性,包括:至少一个温度测量系统(101),该温度测量系统特别地用于通过温度测量器(103)的下端(105),测量该液体的蒸汽温度;封闭件(107),该封闭件包括特别地设计为锥形的外表面(109),该外表面被设计用于接触容器的开口的表面(116),特别是其内表面,以封闭该容器,并且包括贯穿开口(111),温度测量器(103)的一部分被引导穿过该贯穿开口,使得温度测量器的下端被布置在容器的内部(114);用于沿着温度测量器的纵向方向(115),调节温度测量器(105)的下端的位置的机构,特别是螺旋式机构(113)。(Provide the device (100,200,300) and liquid analysis system for closing the container (110) for being used for liquid, according at least one standardized assays, determine the evaporation characteristic of the liquid, it include: at least one temperature measurement system (101), the temperature measurement system is particularly used for the lower end (105) by temperature meter (103), measures the vapor (steam) temperature of the liquid;Closure member (107), the closure member includes the outer surface (109) for being specifically designed to taper, the outer surface is designed to the surface (116) of the opening of contact container, especially its inner surface, to close the container, and including through opening (111), a part of temperature meter (103) is guided through this through opening, so that the lower end of temperature meter is disposed in the inside (114) of container;For the longitudinal direction (115) along temperature meter, the mechanism of the position of the lower end of temperature meter (105), especially screw type mechanism (113) are adjusted.)

用于封闭用于液体的容器的装置和液体分析系统

技术领域

本公开涉及一种用于封闭用于液体的容器的装置,以按照至少一种标准化试验,确定该液体的蒸发特性;并且还涉及一种液体分析系统,特别是一种自动蒸馏单元,以特别地按照至少一种标准化试验,分析液体。

背景技术

本公开属于自动(或者常压)蒸馏单元(ADU)领域,其中通过自动(或者常压)蒸馏单元,可以按照不同规范(例如ASTM D86),确定液体的沸腾行为,特别是石油产品或者溶剂的沸腾行为。在此,从下方加热规范的样品容器,即所谓的烧瓶,并且通过液化器或者说冷凝器,将在此产生的馏出物排放至收集容器。另外,借助于温度测量,表征液体的蒸馏行为。

举例而言,为了质量管理,通过分馏作用而由矿物油制得的矿物油制品必须接受(例如符合用于柴油的规范ASTM D975和EN 590的以及用于汽油的规范ASTM D4814和EN228的)标准化试验。为了获得可比较的试验结果,有必要按照规范ASTM D86/ISO 3405进行试验,以控制精炼过程并且认证最终产品。

在精炼厂和石油化工厂中制造溶剂,并且将溶剂例如用于将颜料分散在涂料中。为了确定具有相对宽的沸腾范围的溶剂(诸如汽油)的蒸馏特性,应用ASTM D86。为了确定溶剂的纯度,另外使用用于有机液体的ASTM D850和用于芳香烃的ASTM D1078。

US 6,581,443B2公开了一种用于确定液态矿物油产品的蒸馏特点的过程。加热蒸馏容器中的样品,在此期间,测量液相以及蒸汽相中样品的温度。此外,在蒸馏过程中,持续测量样品的蒸汽相中的压力。

CN 203763880 U公开了一种真空蒸馏单元,其包括蒸馏容器、第一橡胶塞、安装于第一橡胶塞且伸入蒸馏容器内的温度计、第二橡胶塞以及安装于第二橡胶塞且伸入安装容器内的毛细玻璃管。温度计的一端伸入蒸馏容器中,并且毛细玻璃管的一端伸入蒸馏容器中,直至其侧壁附近。

CN 202315368 U公开了一种负压提馏器,其包括蒸馏容器、加热链以及插在橡胶塞上的温度计。可以降低蒸馏容器内的压力,以防止接收容器***。

GB 904960 A公开了一种用于控制蒸馏且用于确定诸如矿物油的液体混合物的蒸馏特点的器具。容器配备有电加热器和热电偶。由热电偶测量的温度记录在温度时间图表中。

DE 1498555A1公开了一种用于依据时间地测量并记录液体样品的沸腾温度的自动蒸馏装置。热电偶被定位在容器的底部,以能够确定蒸馏结束时的峰值温度。此外,热电偶与记录器连接,以记录蒸汽温度。

根据现有技术,用塞子封闭蒸馏容器或烧瓶,其中一个或两个温度测量元件被引导穿过塞子。例如,Pt100温度传感器可以被引导穿过塞子,并且在***上部区域内测量待检验的样品的蒸汽温度。此外,干点传感器也可以被引导穿过塞子,直到其下尖端接触***底部。该第二温度传感器可以识别样品的最后剩余部分从容器的底部蒸发的时刻。

根据现有技术,设备的操作者必须手动地将温度传感器引导穿过塞子,并且将电缆连接至评估设施。此外,必须在开始测量之前校准传感器。这些工作步骤容易出错并且价格昂贵,并且可能导致错误测量。

发明内容

因此,本公开的目的在于,使得安全地连同塞子一起操作烧瓶成为可能,并且还要简化温度传感器的操作。此外,本公开的目的在于,提高测量以及用于测量的部件的可靠性和安全性,特别是实现容器的可靠机械支撑。

该目的通过一种用于封闭容器的装置实现。此外,该目的通过要求保护的液体分析系统,特别是自动蒸馏单元得以实现,其中包括有用于封闭容器的装置。

根据本公开的一种实施方案,提供了一种用于封闭用于液体的容器,特别是***装置,以按照至少一种标准化试验,确定该液体的蒸发特性,包括:至少一个温度测量系统,该温度测量系统特别地用于通过具有下端的温度测量器,测量该液体的蒸汽温度;封闭件,该封闭件包括特别地设计为锥形的外表面,该外表面被设计用于接触容器的开口的表面,特别是其内表面,以(例如蒸汽密封地)封闭该容器,并且包括贯穿开口,温度测量器的一部分被引导穿过该贯穿开口,使得温度测量器的下端被布置在容器的内部;用于沿着温度测量器的纵向方向,调节温度测量器的下端的(竖直)位置的机构,特别是螺旋式机构。

根据替代实施方案,用于沿着纵向方向,调节温度测量器的下端的位置的机构可以包括由齿条和齿轮构成的组合。在另外的替代实施方案中,该机构也可以包括拉杆与推杆的组合。

根据适用标准试验中严格规定的指导原则,根据本公开的实施方案,预定体积的样品被装入样品容器(例如烧瓶)中,并且用用于封闭的装置封闭该样品容器。随后在定义的条件下加热样品,使得部分样品蒸发。在冷凝器线中冷却蒸汽,并且冷凝水被收集在圆筒中。在进行试验期间,借助于温度测量系统,记录蒸汽的温度和时间。作为标准化的自动蒸馏试验的结果,例如可以获得下列参数:

-最初沸点,即第一滴馏出物进入容纳圆筒中时的温度

-最终沸点,即蒸馏过程中的最高温度

-收集在接收圆筒中的馏出物的总体积

-残留在蒸馏容器中的样品残余

-干点,即最后一滴馏出物从容器底部蒸发时的温度

-蒸馏曲线。

可以通过将温度相对于容纳圆筒中的相对回收体积绘出,来获得蒸馏曲线。根据蒸馏曲线,可以作为最大温度和最小温度之间的差值,得出例如样品的沸腾范围。

特别地,本公开的实施方案适合于分别以在申请日有效的版本,执行用于蒸馏石油产品的标准试验,诸如ASTM D86(组0至4)、ISO3405、IP123、BS2000-123。

本公开的实施方案还适合于执行用于蒸馏溶剂的标准试验,诸如ASTM D1078、IP95、BS2000-195、ASTM D850。作为进行试验的结果,可以获得所检验的样品的相应的蒸馏曲线以及例如干点。对于在申请日有效的标准试验的相应版本,可以进行上述试验。

本公开的实施方案例如可以支持沸点范围在例如20℃至400℃之间的样品的标准化检验。特别地,可以支持标准ASTM D86、ASTM D850、ASTM D1078,以及ISO 3405、IP 123、IP 195,所有这些分别都指的是申请日有效的版本。这些标准试验的详细说明可以从ASTM(例如www.ASTM.org)获得。根据本公开的实施方案,可以支持0℃至450℃的蒸汽温度范围,0℃至80℃的冷凝器温度范围,以及0°至50°的腔室温度范围。此外,在实施方案中,可以包括常压压力传感器,其使得能够将结果自动校准至标准压力。

特别地,本公开的实施方案被配置用于表征石油产品,特别地不同于用于海水的脱盐设备、用于饮用水净化的设备、用于废水的清洁设备、用于处理碳氢化合物的化学设备、旋转式蒸发器、用于处理生物材料的蒸馏设备。特别地,本公开的实施方案提供了一种标准化的蒸馏设施,特别是一种在大气压力下,用于液态样品的自动蒸馏设施,特别是用于矿物油产品的样品,其中按照预定义的试验标准,进行蒸馏参数的测量,其中试验标准选自多个可能的标准,由这些标准得出上述若干实施方案。

在一种替代实施方案中,可以在降低的压力下或者真空下,应用用于测量蒸馏参数的标准化蒸馏设施。

烧瓶特别地指的是玻璃烧瓶,特别地主要是球形烧瓶。特别地,在烧瓶或者说容器的下方,可以将出口(例如玻璃管)引导至冷凝单元。特别地,容器,更特别是烧瓶可以是从标准化容器的组中选出的任一种,其与用于表征样品的蒸发特性的标准化试验兼容,如上文在实施方案中所列。

液体例如可以是诸如汽油、柴油、煤油等矿物油产品,或者例如用于涂料工业的溶剂。蒸发特性的确定例如包括蒸发曲线,或者上文中示例性作为结果列举的尺寸。标准化试验可以包括上文中提及的试验中的一种。

除了这一温度测量器外,温度测量系统还可以包括一个或多个另外的温度测量器,其例如可以在容器内的不同位置处进行温度测量,例如在液体的气相中或者在液体的液体相中。

特别地,可以使用螺旋式机构,将温度测量器设定在(例如竖直)位置中,使得温度测量器直接在蒸汽进入冷凝支路前,测量部分蒸发的液体的蒸汽温度。为了特别地能够精确地设定该位置,提供了螺旋式机构。温度测量器例如可以被设置为,通过测量电阻的电阻值随着温度的变化,测量温度。温度测量器例如可以是Pt100测量器或者说包括Pt100测量器。替代地,温度测量器可以包括其它温度传感器。

基于电阻的温度测量器可以被嵌入在例如玻璃或者金属中。嵌入到金属中能够减少温度测量器的反应时间,以便由此优化测量。

封闭件被设计用于(例如在特定的温度范围和压力范围内,蒸汽密封地)封闭容器的开口。为此,封闭件的特别地被设计为锥形的外表面接触容器的开口壁的(例如磨砂的)内(玻璃)表面。在根据试验达到的温度和压力下,封闭件蒸汽密封地封闭容器,使得不会有蒸汽能通过容器的开口,从容器中逸出。

封闭件具有至少一个贯穿开口,即完全穿透封闭件的开口,使得贯穿开口具有相对于封闭件的下部正面的开口以及位于封闭件的上部正面上的开口。

温度测量器的一部分完全被封闭件的限制贯穿开口的(内)表面包围,特别地蒸汽密封地包围,可选地使用一个或多个密封环。封闭件可以例如基本上具有圆柱对称,并且例如可以具有设计为锥形的外表面,以接触容器的开口壁的锥形的(内)表面。圆柱对称轴线例如可以精确地延伸穿过贯穿开口。在其它实施方案中,贯穿开口可以偏移但平行于封闭件的外表面的圆柱对称轴线延伸。封闭件可以由抵抗高蒸汽温度(例如高达450℃)的材料制成。

如果用于封闭的装置包括封闭件都被放置在容器上,则温度测量器的另一部分可以布置在容器内。

根据现有技术,通过手动地将温度测量器引导穿过封闭塞或者说封闭件,并且通过施加拉力或者说压力,手动推移温度测量器,温度测量器被定位在容器内。根据本公开,既无需直接对温度测量器施加压力,也无需直接对其施加拉力,然而,可以通过旋拧运动(例如操纵螺旋式机构),改变温度测量器的(竖直)位置。由此,为用户简化了将温度测量器的下端定位在为标准化试验定义的位置中的操作,特别是其设定。特别地,通过本公开的实施方案,避免了用户手动将温度传感器引导穿过塞子。

根据本公开,早在封闭容器之前,就已经将温度测量器引导穿过贯穿开口。只需要通过操纵螺旋式机构,设定温度测量器下端的竖直位置,以达到符合标准化试验的配置。螺旋式机构可以包括至少一个内螺纹和一个外螺纹。通过相对于外螺纹,扭转内螺纹,可以(沿着纵向方向)改变温度测量器的下端的(竖直)位置。可以由用户轻松地进行旋拧运动。螺旋式机构可以使得在两个方向上(例如向上和向下)改变(竖直)位置成为可能。

根据本公开的一种实施方案,可通过操纵该机构,特别是操纵螺旋式机构,沿着温度测量器的纵向方向,改变温度测量器的下端的位置。螺旋式机构的操纵可以包括相对于外螺纹,相对地扭转内螺纹。在容器由用于封闭的装置封闭的情况下,用户可以从外侧访问螺旋式机构的操纵元件,例如从用于封闭容器的装置的上侧。

温度测量器的下端沿着杆件的纵向方向的位置的设定例如可以处于0mm至5mm的范围内,特别是0mm至3mm的范围内,和/或被局限于此。所使用的容器可以在颈部(或者开口壁)的长度方面或者说开口壁的上端距到冷凝支路的分支的位置的竖直距离方面具有制造公差。为了即便在有制造公差的情况下,仍按照标准化试验,实现温度测量器的定义的定位(例如在到冷凝支路的分支的高度上),可以有利地将温度测量器设定在上述区域内,而该区域要足够宽,以补偿预期的制造公差,特别是容器的制造公差。如果位置的可调节性被局限在上文中定义的范围内,那么装置的尺寸可以有利地保持得相对小,使得特别地,温度测量器没有任何部分突出于用于封闭容器的装置的上部外表面。因此,可以简化操作并且可以将装置保持为紧凑型。

根据本公开的一种实施方案,用于沿着温度测量器的纵向方向,调节温度测量器的下端的位置的机构包括螺旋式机构。

根据本公开的一种实施方案,螺旋式机构包括具有螺纹的螺旋式元件,其中可以通过围绕螺旋轴,旋转螺旋式元件,调节温度测量器的下端的位置。特别地在竖直或者几乎竖直的方向上,实现温度测量器的下端的位置的调节。螺旋轴可以特别地与(如果有的话)存在的(封闭件的)圆柱对称轴线重合或者说与之平行。螺纹可以包括内螺纹或者外螺纹。因此,可以使用传统可用的机械元件,来实现可调节性,并且可以简化操作。

根据本公开的一种实施方案,装置还包括中间件,该中间件包括内部空间,其特别地位于封闭件上方,其中在内部空间中布置有温度测量器的上端。中间件例如可以包括壳体,其中在内部空间中可以布置有各种另外的部件。当温度测量器的上端被布置在内部空间中时,可以避免温度测量器突出于用于封闭的装置上方。温度测量器的上端可以完全隐藏在用于封闭的装置内,以便由此即使在外部空间也不构成障碍。在中间件中,例如可以布置一个或多个电子部件和/或机械部件,以支持至少一个温度测量器的定位和/或保持,和/或以支持为温度测量器供电或者说供应控制信号,和/或以支持输出温度测量器的测量数据。因此,用于封闭的装置不仅可以实现封闭容器的功能,还可以有利地支持在一个或多个定义的位置处的温度测量。

根据本公开的一种实施方案,装置还包括顶盖(或者说罩盖或上部壳体部分),以封闭内部空间(其预设在中间件内)。中间件可以布置在封闭件和顶盖之间。顶盖可以被预设用于保护内部空间内的部件,并且在其它实施方案中,还额外地或者替代地构成螺旋式机构的一部分。

根据本公开的一种实施方案,顶盖具有被设计为通孔或者盲孔的内螺纹。由此,产生实现螺旋式机构的不同可能性。内螺纹的螺纹轴线或者说螺旋轴线例如可以与可能存在的圆柱对称轴线重合或者与之平行。

根据本公开的一种实施方案,顶盖形成螺旋式元件,其中温度测量器的上端以其外螺纹旋入顶盖的内螺纹。可以相对于中间件支承顶盖,使得在扭转顶盖时,顶盖相对于中间件的竖直位置不会改变,但是,在将温度测量器的外螺纹旋入顶盖的内螺纹时,通过扭转顶盖,温度测量器向上或者说向下移动。顶盖的内螺纹可以与整个顶盖一体地形成,或者形成为由与顶盖的其余材料不同的材料(例如金属)制成的***件。如果顶盖形成螺旋式元件,则可以在顶盖上预设另外的凹进处或者突起,以允许用一个或多个手指抓取,以便于扭转顶盖。

根据本公开的一种实施方案,螺旋式元件被设计为带有外螺纹的(调节)螺栓,其中顶盖内的内螺纹被设计为贯穿螺纹,调节螺栓被旋入该贯穿螺纹,以接触温度测量器的上端的向上预张紧的正面。调节螺栓(特别是其抓握区域)可以向上突出到顶盖的上表面上方,以允许用户转动调节螺栓。在突出于顶盖的范围内,螺栓可以具有“防滑的”外表面,例如在调节螺栓的这一部分的外表面中具有平行于螺旋轴的沟槽。

通过将调节螺栓拧入顶盖的贯穿螺纹,调节螺栓的下部正面可以向下(即沿着温度测量器的方向向下)移动温度测量器的上端的向上预张紧的正面。由此,也向下改变或者说移动温度测量器的下端的竖直位置。如果以相反的旋拧方向,将调节螺栓在向上的方向上从贯穿螺纹中拧出,而其中螺栓的外螺纹的其它部段仍停留在顶盖的贯穿螺纹内,则温度测量器会由于温度测量器的预应力而向上移动,以便由此在向上的方向上改变温度测量器的下端的竖直位置。螺栓的被布置在顶盖上方的上部抓握区域例如可以被配置为,使得可以用两个手指(例如拇指和食指),轻松地扭转抓握区域。

根据本公开的一种实施方案,由螺旋弹簧产生(温度测量器的向上的)预应力,温度测量器被引导穿过该螺旋弹簧,并且螺旋弹簧支撑在中间件(例如壳体部分)的下端中,并且支撑在温度测量器的凸出部的上端上(或者说在其间夹紧),以使其向上预张紧。螺旋弹簧可以完全布置在中间件的内部空间内,使得其纵向轴线与温度测量器的纵向轴线重合,其中温度测量器的纵向轴线可以特别地与封闭件的(如果存在的话)圆柱旋转对称轴线和/或封闭件的贯穿开口重合或者可以与之平行。

温度测量器的上端可以布置在中间件的内部空间内,更确切地说,在温度测量器的下端的(竖直)位置的所有可能设定下。根据设定,调节螺栓可以或多或少地(从上方)伸入内部空间。顶盖的内螺纹可以与顶盖一体地设计,或者形成为具有与顶盖的其余材料不同的材料的元件。特别地,内贯穿螺纹可以由预设在顶盖中的金属套管形成。

根据本公开的一种实施方案,装置还包括特别地布置在中间件的内部空间中的电子电路,该电子电路特别地位于印刷电路板上,其被设计为,处理由温度测量器输出的测量数据,特别地将其转换为数字信号。如果由温度测量器输出的(特别是模拟的)测量数据被转换成数字信号,则可以更可靠地实现到用于封闭容器的装置外的评估设施的进一步传输。在传统装置中,模拟测量数据从温度传感器传输到外置单元,这可能伴随着传输错误。可以更可靠地进行数字信号的传输。

根据本公开的一种实施方案,电子电路还包括:带有用于温度测量器的校准数据的电子存储器;和/或模数转换器;和/或通信模块,其被设计为无线或者有线地传输数字信号;和/或基准电阻,基于该基准电阻,确定温度测量器,特别是Pt100,更特别是MetallPt100的取决于温度的电阻。因此,可以通过处理装置自身中的测量数据,来进行温度测量器以及另外的温度测量器(如果有的话)的校准,而无需通过装置外的另外的设施来进行校准。模数转换器可以被设计为,将模拟数据转化成数字数据。通信模块可以支持传统的通信协议,例如以太网、USB等。可以通过无线电波,实现无线传输。基准电阻可以具有定义的电阻值,以便将该电阻值与为温度测量器的取决于温度的电阻确定的电阻值进行比较。校准数据例如可以包括一个或多个特征曲线,其表明温度测量器的电阻值随温度的变化,例如以表格、图表或者数学关系式的形式。特别地,温度测量器可以包括铂电阻测量器,例如Pt100。测量铂丝例如可以嵌入到金属(Metall Pt100)中,以减少温度测量器的响应时间。因此,可以提供具有特定温度测量器的装置,包括专门为其确定并存储的校准数据。

根据本公开的一种实施方案,温度测量系统包括另外的温度测量器(或者特别是多个另外的温度测量器),特别是热电偶,其中温度测量器被引导穿过封闭件,并且其下端被设计为,测量容器的底部上的温度。另外的温度测量器可以比第一温度测量器更长。另外的温度测量器可以有利地被引导贯穿封闭件内的另外的贯穿开口。热电偶可以包括一对不同材料制成的金属导体,这些金属导体在一端相连,并且由于热电效应而适合用于温度测量。可能会因为(容器底部上的)测量位置与比较位置之间的温差,而产生热电动势。比较位置例如可以被布置在内部空间内,和/或例如可以为室温。

另外的温度传感器可以被设定在位置中,或者通过另外的预张弹簧,特别是螺旋弹簧,向下预张紧,其中另外的预张弹簧特别地向下压另外的印刷电路板,其中另外的温度测量器被固定在该另外的印刷电路板上。由此可以确保,另外的温度测量器的下端可靠地接触容器的底部,以便例如能够有效地确定干点。

根据本公开的一种实施方案,装置被设计为,使得中间件至少围绕和/或容纳封闭件的上部,并且特别地包括弹性卡紧环,以便在封闭件完全旋入容器的开口中时,卡入容器的开口的外部开口壁的向外突出的凸出部下方。

卡紧环可以加强装置与容器之间的(可逆)连接的机械强度。在封闭件与开口壁的内表面(开口壁限制容器的开口)接触时,卡紧环可以(在指向内部的预应力下)与容器的开口壁的外表面接触,特别地被布置在容器的开口壁的上端上的(外部)凸出部下方。卡紧环可以由其开放端部上的自身的弹力而压紧。因此,卡紧环可以包围开口壁的外表面,使得避免或者说难以向上推移卡紧环(超出外部开口壁的向外突出的凸出部)。由此,可以实现用于封闭的装置与容器之间的固定(但可逆的)连接。

根据本公开的一种实施方案,装置还包括特别是圆柱对称的支撑件,该支撑件被布置在封闭件上方,特别地被布置在中间件上,横向于温度测量器的纵向方向地突出于封闭件和/或中间件,该支撑件可与辅助装置的配对件相嵌(特别地可卡入彼此,例如借助于形状配合和/或力配合),其中支撑件或者配对件被实施为插接元件(例如公元件),并且支撑件或者配对件被实施为套筒状(母)元件。

支撑部段可以用于特别是在用于检验样品的标准化试验期间,保持装置连同容器(特别是单独地,而没有另外的支撑物)。支撑部段例如能够沿着以90°至45°之间的角度,相对于温度测量器的纵向方向定向的方向,凸起于中间件。因此,支撑部段例如可以(相对于水平方向)稍稍向下凸起于中间件。当支撑部段例如斜向向下地凸起于中间件时,既可以在竖直方向上,也可以在水平方向上实现保持力,以确保可靠的安全保持。支撑部段的至少近似圆柱对称可以相关于对称轴线存在,该对称轴线横向于(温度测量系统的)温度测量器的纵向轴线,例如相关于温度测量器的纵向方向的90°至45°的范围内。在其它实施方案中,支撑部段不具有任何圆柱对称,而是具有例如矩形或正方形的横截面,使得支撑部段可以仅在定义的方位角的取向上容纳在配对件中,或者说可以与配对件耦合。由此,可以实现用于封闭的装置连同容器在定义的取向中的有效保持。

支撑部段例如可以被推入配对件,或者支撑部段可以在相嵌后至少部分地包围或者环绕配对件。支撑部段的多个部分可以形成为,在几何上与配对件的部分互补。在使支撑部段和配对件相嵌后,支撑部段以及由此整个用于封闭容器的装置都可以形状配合地保持在配对件上。

根据本公开的一种实施方案,支撑部段包括可磁化的材料和/或磁性材料。同样地,配对件可以包括可磁化的材料和/或磁性材料,以使得支撑部段和配对件之间的磁性耦合成为可能。可以在配对件和支撑部段之间预设不同设计的磁性锁。

根据本公开的一种实施方案,装置还包括插头和/或插座,以便特别地通过电气电缆,使得电子电路与外界的电连接成为可能。

如果存在插头或者插座,则可以避免难处理的长电缆。插头或者插座可以与支撑部段一体地集成,即可以是其一部分。在其它实施方案中,插头和/或插座与支撑部段分离地实施在连接电缆的端部处,特别地被实施为包括磁性插头和/或磁性衬套。如果插头和/或插座与支撑部段一体地集成,则可以通过使配对件和支撑部段相嵌,既实现机械的、特别是形状配合的连接,也在插头或者说插座与配对件中对应的配对件插座或者说配对件插头耦合时实现电连接。由此,仅有唯一的手柄已经足够,即使支撑部段嵌入配对件已足以既实现机械保持,也实现装置(特别是连同容器)的电连接。因此,显著简化了操作。

封闭件(或者说塞子)可以由特氟龙制成,和/或中间件可以由尼龙制成。替代地,塞子也可以由PEEK(聚醚醚酮)或者PEI(聚醚酰亚胺)制成。另外的材料也是可能的。

装置还可以包括至少一个(例如橡胶)密封件,该密封件被预设在温度测量器与封闭件中限制贯穿开口的表面之间。由此,可以防止蒸汽通过温度测量器与封闭件中限制贯穿开口的表面之间的(可能存在的)缝隙泄露至外部环境,或者说泄露至内部空间。密封件可以包括例如一个或多个O形环。例如可以通过温度测量器,拉动该一个或多个O形环。

根据本公开的一种实施方案,提供了一种液体分析系统,特别是一种自动蒸馏单元,以特别地按照至少一种标准化试验,分析液体,包括:特别地带有被引导至冷凝器的出口或者说支路的容器;以及根据前文中描述的其中一种实施方案的用于封闭容器的装置。由此,提供了一种用于按照标准化试验,检验例如矿物油产品或者溶剂的系统。

根据本公开的一种实施方案,液体分析系统还包括:支撑容纳部,该支撑容纳部被设计为,容纳装置的支撑件;和/或加热器,该加热器被布置为,从下方加热容器;和/或控制系统,该控制系统被设计为,操控加热器,和/或获取并且特别地按照标准化试验评估温度测量系统的测量数据。

现在,参考随附的附图,描述本公开的实施方案。本公开并不局限于所显示或者所描述的实施方案。

附图说明

图1以示意性剖视图示出了液体分析系统,其包括根据本公开的一种实施方案的用于封闭容器的装置以及该容器;

图2以剖视图示出了根据本公开的一种实施方案的用于封闭容器的装置的局部视图,其由辅助装置进行保持;

图3以示意性剖视图示出了根据本公开的一种实施方案的用于封闭容器的装置;

图4示出了磁性连接元件的立体图,其中这些磁性连接元件可以用在用于封闭容器的装置的实施方案中;并且

图5以示意图示出了根据本公开的一种实施方案的液体分析系统。

具体实施方式

应该理解的是,在不同实施方案的附图中,以仅在第一个数字上不同的附图标记来标明在结构和/或功能上相同或相似的元件。

图1以示意性剖视图示出了根据本公开的一种实施方案的液体分析系统150,其包括根据本公开的一种实施方案的用于封闭容器110的装置100。液体分析系统150在此既包括被实施为玻璃圆底***容器110,也包括装置100。

装置100被放置在容器110的开口112上,以便蒸汽密封地对其进行封闭。装置100包括至少一个温度测量系统101,该温度测量系统被设计用于测量容器110的气室114内的液体的蒸汽温度。温度测量系统101为此包括具有(下部)端部105的温度测量器103,该温度测量器特别地可以被实施为Pt100,特别是Metall Pt100。温度测量系统101包括相关于接下来的附图描述的另外的元件,特别是测量电子组件、包括校准数据的电子存储器等。

装置100还包括具有特别地设计为锥形的外表面109的封闭件107,其中外表面被设计用于接触容器110的开口112的开口壁102的内表面116,以蒸汽密封地封闭容器110。封闭件107具有贯穿开口111,温度测量器103的一部分被引导穿过该贯穿开口,使得温度测量器103的下端105被布置在容器内,特别是布置在蒸汽室114内。

装置100还具有用于沿着温度测量器103的纵向方向115,调节竖直位置h的螺旋式机构113。在所示的实施方案中,温度测量器103的下端105被定位在位置h0中,通过操纵螺旋式机构113,可以将其设定在±Δh的范围内,例如±5mm。参考图2和图3,在不同的实施方案中阐述螺旋式机构。

用于封闭的装置100还包括中间件117,该中间件包括内部空间119,其位于封闭件107上方,其中在内部空间119中布置有温度测量器103的上端121。用顶盖123封闭内部空间119,使得温度测量器103不突出于顶盖123的上部端面125。

在所示的实施方案中,装置100或者说温度测量系统101包括另外的温度测量器129,其特别地形成为热电偶,其中温度测量器被引导穿过封闭件107,并且其下端127被设计为,测量容器110的底部118上的温度。在图1中所示的实施方案中,该另外的温度测量器129的下端127通过另外的预张弹簧(诸如图2中用附图标记231所标明的)向下预张紧,使得另外的温度测量器129的下端127被压向容器110的底部118。

装置100还包括支撑部段133,该支撑部段被布置在封闭件107上方,特别地被布置在中间件117上并且与其相连,并且横向于温度测量器103的纵向方向115地在侧向上突出于封闭件107和/或中间件117,其中支撑部段可与辅助装置的(未在图1中显示的)配对件相嵌。在图1所示的实施方案中,支撑部段133被形成为插接元件(公元件),但是也可以被形成为套筒元件(母元件)。支撑部段133以(例如0°至45°的)角度α,相对于水平面137向下倾斜,以便使得在竖直方向上以及在水平方向上,可靠地保持装置100连同容器110成为可能。

支撑部段包括(集成在其中的)电插头135,以便通过电气电缆,实现容纳在内部空间119中的电子电路与外部的电连接。在其它实施方案中,取代插头135,预设了插座,以便与辅助装置的插头耦合。

插头135可以设计为多极的,并且其上可以耦合有电缆,而该电缆作为电缆139,被引导至内部空间119中,特别地被引导至导线板141,其中该导线板可以包括电子电路。

装置150还包括加热器143,该加热器被布置在容器110下方以及多孔板145下方,以便从下方加热容器。装置150还可以包括未示出的控制系统,该控制系统被设计为操控加热器143,和/或获取并且评估温度测量系统101的测量数据。

图2以示意性剖视图示出了根据本公开的一种实施方案的用于封闭容器的装置200的一部分,其中对于容器,仅示出了包括内表面216的开口壁202。装置200与在图1中所示的装置100有若干相似之处,对此不会再次进行详细描述。在图2中,未示出温度测量器的下端,但如图1中所示的实施方案,该下端位于温度测量器203的端部,使得通过沿着竖直方向215,推移温度测量器203,也可以改变下端的位置。

用于改变温度测量器203的位置的螺旋式机构213具有螺旋式元件(调节螺栓)247,其具有抓握部段249和外螺纹部段251。在顶盖223的中心,借助于螺纹嵌件255,提供连贯的内螺纹253,该内螺纹被实施为贯穿内螺纹。通过贯穿内螺纹253,拧入螺旋式元件247的外螺纹部段251。螺旋式元件247的下端,比如螺纹部段251的前侧接触温度测量器203的向上预张紧的正面257或者说温度测量器的上端。温度测量器203的向上的预应力通过螺旋弹簧259实现,杆件203被引导穿过该螺旋弹簧,并且该螺旋弹簧支撑在中间件的下端261中,并且支撑在檐口263上以及温度测量器203的凸出部267的上端265上,以使其向上预张紧。

中间件217的内部空间219内的印刷电路板241具有电子电路,并且通过电导线269,获得位于温度测量器203的下端上的敏感范围的测量数据,并且被设计为,处理这些测量数据,特别地进行校准和/或进行到数字信号的转换。随后可以通过电缆239,将数字数据引导至插接插座271,而评估单元的例如插孔插头273的插头可以被***插接插座,以向外界传送数字数据。

在图2中所示的实施方案200也包括另外的温度测量器229,其(在图2中未显示的)下端伸入至容器的底部。该测量器通过螺旋弹簧231向下预张紧,其中另外的预张弹簧231向下压向另外的导线板275,而另外的测量器229被安置在该导线板上。另外的温度测量器的测量数据也通过电缆276,传送至实施在电路板241上的电子电路。

在图2中还设计了作为插接元件的支撑部段233,并且引入了套筒状的配对件277,以便建立形状配合的连接。在将支撑部段233机械地引入配对件277中时,电接线盒271同时与电连接插头273电连接。

在图3中,以示意性剖视图,示出了用于封闭容器的装置300的一部分,其中通过将封闭元件307放入容器的开口内,实现仅部分示出的容器的封闭状态,其中通过开口壁302对其进行限制。在图3中所示的装置300仅包括唯一的温度测量器303。未显示另外的温度测量器,但是在其它实施方案中,能够类似于与图1和图2中所示地设计并且预设另外的温度测量器。

为了密封测量器303的外表面和封闭件307的限制贯穿开口311的内表面之间可能存在的缝隙,预设了O形环密封件379。如在图3中所显示的,中间件317至少围绕封闭件307的上部。此外,预设了弹性卡紧环381,在封闭件307被完全推入容器的开口中的情况下,该弹性卡紧环卡入容器的外部开口壁302的向外突起的凸出部382的下方。通过预设卡紧环381,更难以将装置300从容器中拔出,特别是意外地拔出。

支撑件333包括支撑杆件334,其被推入辅助装置的配对件377内并且卡入此处,以便实现机械保持。在图3中所示的支撑部段333也以一定角度,相对于水平面向下倾斜。向下倾斜的角度α例如可以处于0°至45°之间。水平面337在此垂直于温度测量器303的竖直方向或者说纵向方向315。然而,支撑件333不整体地包括电插头或者电插座,如在图2中所示的实施方案。取而代之,与支撑件333分离地,在电气电缆336的端部上预设有电插头335。在磁铁部段338中预设有可磁化的材料或者说磁铁,以便与配对磁铁(未显示)实现耦合。

图3中所示的实施方案300的螺旋式机构313也与图1和图2中所示螺旋式机构113或者说213不同。在图3所示的装置300中,在顶盖323内预设有内螺纹328(盲孔),而带有外螺纹的温度测量器303的上端330被旋入其中。通过转动(支承在中间件317内的)顶盖323,沿着竖直方向315推移温度测量器303,使得预设在其端部上的温度测量元件的竖直位置也改变。

图4示例性地示出了插头435的一种实施方案,该插头例如可以被用作电插头335(在图3中所示)的设计。(磁性)插头435包括例如有弹性的金球或者镀金的触点438的电触点438以及磁铁440。在配对件442中预设有对应的电接触面444和磁铁或者说可磁化的材料446,其中一旦磁铁440通过磁力与磁化的耦合元件446接触,就在接头438和444之间形成电键合。

图5示意性地示出了根据本公开的一种实施方案的液体分析系统550,其中可以类似于图1、图2或图3中所示,设计用于封闭容器510的装置500,因此并未更详细地对其进行描述或者说显示。用于封闭容器的装置500的支撑件533与配对件577相连,以保持容器,其中该配对件被安置在仅部分地显示的辅助装置上。容器510还包括玻璃管部段的支路560,其被引导至冷凝器562,而在该冷凝器中可以使蒸汽液化。冷凝水可以事后收集在圆筒564中。为了确定待检验的样品的蒸发特性的特点,也可以测量由圆筒564收集的液体体积。

在图1、图5中所示的装置150、550例如可以设计为自动(或者常压)蒸馏单元(ADU),以便例如检验矿物油产品或者溶剂。容器110、510例如可以是规范的样品容器,例如可以按照规范ASTM D60、ASTM D850、ASTM D1078或者ISO 1078来进行标准化试验。本公开的实施方案使得安全地操作烧瓶以及温度测量元件成为可能。此外,***支撑成为可能,使得特别是当按压多孔板或者说加热器时,不会损坏***蒸汽管560。此外,至少一个温度传感器的校准数据可以存储在用于封闭的装置内,特别是存储在中间件的内部空间内的印刷电路板上的电子存储器中。用于封闭的装置允许设定至少一个伸入到烧瓶内的温度传感器的高度。此外,装置被设计用于,将至少一个温度传感器的测量数据转化为数字数据。此外,至少一个温度传感器的和/或整个装置本身的序列号可以永久存储,和/或与设施数字地通信。至少一个温度测量器的温度测量值可以具有0.1K的精度。通过另外的温度传感器实现的干点的检测可以借助于热电偶实现,因为其具有相对低的惯量并且预期具有超过100℃的相对高的温度。可以弹性地支承热电偶。为此,弹性地安装其上固定有热电偶的转接板。根据本公开的实施方案,用于封闭的装置被形成为由封闭件连同温度测量系统构成的单元,使得用户只需较少的安装花费,并且由此降低损坏的风险。校准数据和其它配置数据或者处理数据可以保存在电子存储器(例如EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory)或者微控制器中的仿真设备)中。由此,可以省去测量元件的校准。校准数据并非必须从一开始就存储在电子存储器中,而是也可以随后由用户自行进行存储。无论如何,可以设置电子存储器,使得其能够接收并且保存校准数据,并且能够将其用于评估测量结果。可以实现在电路板上的电子组件或者说电子电路可以采集由一个或多个温度测量器的测量数据并且对这些数据进行预处理,特别地在向外传送前,将其转换为数字数据。由此,可以使得低易受干扰性或者说更高的数据安全性成为可能。在另一设计方案中,可以预设另外的温度测量器,其用于确定中间件中的内部空间内的温度,以便例如使得监控整个系统或者说温度测量系统的功能可靠性和功能性成为可能。用于封闭容器的装置与外部的电连接可以通过诸如插孔插头等的插接触点实现,并且例如可以包括用于电压供应和通信的四个触点。

可以通过保持销钉,将用于封闭容器的装置保持在辅助设施中,其中该保持销钉是磁性的并且可以由辅助装置的磁铁固定。与辅助装置的电连接可以通过包括至少三个用于电压供应和通信的触点的磁性插头实现。磁性插头在此可以挂在短的电缆上,使得在***塞子时,插头单独地“跃进”对应的衬套中。

本公开的其它实施方案使得无接触地(即无线地)传输温度测量数据成为可能。同样可以无线地传输识别数据,以便识别用于封闭容器的装置,并且特别地显示是否指的是包括一个或两个或更多个温度测量器的装置。为了无线传输,相应的天线既可以预设在用于封闭设施的装置内,也可以预设在辅助装置内。装置例如也可以被设计为无源的装置,其中可以通过无线的能量传输,实现能量供应。此外,可以存在驱动电路,其使得通过天线实现的通信成为可能。例如,可以借助于RFID协议,或者也可以借助于蓝牙协议,实现通信。

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