一种多功能气体成分静态改变与静态检测装置
阅读说明：本技术 一种多功能气体成分静态改变与静态检测装置 (Multifunctional gas component static change and static detection device ) 是由 朱远志 张天策 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：发明名称一种多功能气体成分静态改变与静态检测装置摘要本发明属于气体反应装置与气体检测装置的技术领域,针对静止、长时或密闭等静态气体成分改变过程。本专利装置将不同的功能单一、小型简易的组件,以统一的接口,根据需要,安装在同一密闭空间内,并通过加以简单的机电控制,使装置具有不同的功能,从而完成不同的任务。包括基础类组件(1),控制类组件(2),监测类组件(3),检测类组件(4),反应类组件(5)。本专利装置可将繁杂、重复的气体成分改变与检测过程整合为单次综合流程；使静态类的气体成分改变与检测更为便利、普及；功能丰富,满足教学和基础实验的多元化需求；使相应工作效率提高,成本降低。(The invention discloses a multifunctional gas component static change and static detection device, which belongs to the technical field of gas reaction devices and gas detection devices and aims at static, long-term or closed gas component change processes. This patent device is with different function singleness, small-size simple and easy subassembly to unified interface, as required, installs in same airtight space, and through adding simple electromechanical control, makes the device have different functions, thereby accomplishes different tasks. The device comprises a basic component (1), a control component (2), a monitoring component (3), a detection component (4) and a reaction component (5). The device can integrate complicated and repeated gas component change and detection processes into a single comprehensive flow; the change and detection of static gas components are more convenient and popular; the functions are rich, and the diversified requirements of teaching and basic experiments are met; the corresponding working efficiency is improved, and the cost is reduced.)
技术领域
气体反应装置与气体检测装置的技术领域。
背景技术
在进行与气体有关的应用、处理、实验时，常涉及到催化、转化、吸收、相变等改变气体成分的过程。对该过程进行的研究、检测等，则需要一些专业仪器。
对于一些中小型的企业、科研机构或是教学机构来说，有可能仅在某几个项目中用到此类仪器。而此类仪器往往价格昂贵，有时需要成套或成体系使用。若是选择购买，则会导致经费不足或超出预算。若是选择将样本送到专业机构进行检测，则时间、进度都无法保障，且缺乏时效性。
在现有的商业产品中，会有一些小型、简易且廉价的气体成分反应或气体成分检测仪器，在一定程度上可起到代替作用。但使用条件各异，不仅难以联用，且难以全部满足复杂工况需求。
同时，在涉及到封闭空间类型、反应时间长、反应气体固定等条件时，鲜有装置或仪器同时兼备控制反应条件、多类型参数同时检测等功能。而且，当气体成分改变与检测过程繁杂、重复时，需要进行缩减整合。
所以，需要一种装置，以满足静态条件下的气体成分改变与检测的需求。并且，其自身具有一定的可调节性，可以模仿多种工况；具有一定的兼容性，可以整合一些常见的简易仪器。
发明内容
本专利解决的技术问题：针对静止、长时或密闭等静态气体成分改变过程，设计一种通用、便捷的气体成分改变与检测装置。
本专利的技术方案：本专利装置将不同的功能单一、小型简易的组件，以统一的接口，根据需要，安装在同一密闭空间内，并通过加以简单的机电控制，使装置具有不同的功能，从而完成不同的任务。
本装置组件可分为五类，十一种，具体为：
基础类组件（1）：包括箱体组件（1—1）， 箱盖组件（1—2）和补位盖组件（1—3）三种，具有装载各类型组件和构建密闭箱体的功能。箱体组件（1—1）：拥有两个气体进出口，两个观察窗。具有装载各类组件的作用。
箱盖组件（1—2）：拥有八个连接接口。安装于箱体组件（1—1）。可安装补位盖组件（1—3），成分实时检测组件（4—1），成分取样检测组件（4—2）。具有封闭箱体，安装补位盖组件（1—3），成分实时检测组件（4—1），成分取样检测组件（4—2）的作用。
补位盖组件（1—3）：可安装于箱盖组件（1—2）。具有补位上盖的连接接口未安装检测类组件的空位的作用。
控制类组件（2）：包括温度控制组件（2—1），气流控制组件（2—2）和反应控制组件（2—3）三种，固定于箱体组件（1—1）内，具有控制反应条件的作用。
温度控制组件（2—1）：包括金属管。金属管分布于箱体内部，且可与外部加热或制冷装置相连。具有调温的作用。
气流控制组件（2—2）：包括风扇、电控系统。可开关和调节大小，且与反应物载体组件的联通端口呈一条直线。具有加快气体流动的作用。
反应控制组件（2—3）：包括挡板、滑轨、载体固定架、电控系统。其两端分别有闭合端口和联通端口与反应物载体组件（5—1）相连，使之处于封闭或联通状态，从而可以暂停或进行反应。当有相邻两个反应物载体组件（5—1）同时处于联通时，其相邻端口处于密闭联通状态，此时气体依次通过反应物载体组件（5—1），发生连续反应，且此过程中不与外界接触。具有装载并移动反应物载体组件（5—1）的作用。
监测类组件（3）：包括温度监测组件（3—1）和气压监测组件（3—2）两种，固定于箱体组件（1—1）内，具有监测反应条件的作用。
温度监测组件（3—1）：包括感应元件、电路系统。具有检测温度的作用。
气压监测组件（3—2）：包括感应元件、电路系统。具有检测气压的作用。
检测类组件（4）：包括成分实时检测组件（4—1）和成分取样检测组件（4—2）两种，根据需求选择种类和数量并安装于箱盖组件（1—2）上，具有检测成分的作用。
成分实时检测组件（4—1）：包括连接盖。可将其它成分实时无损检测仪器的感应部分接入其内部，而其它部分留在外部。具有实时检测成分的作用。
成分取样检测组件（4—2）：包括连接盖、取样器。具有取样的作用。
反应类组件（5）：包括反应物载体组件（5—1）一种，根据需求选择数量并安装于反应控制组件（2—3）内，具有进行反应的作用。
反应物载体组件（5—1）：拥有多种内部结构，可装载各类反应物。拥有唯一外形，可装载于反应控制组件（2—3）。具有进行反应的作用。
同时，各组件配合可形成密闭箱体。在工作时，气体在箱体内与各组件直接接触，且不与外界接触。
基本工作流程：根据需求，将可换部分组件安装到装置的相应位置上并密封装置。将装置内气体抽出至真空状态，充入工作用气体，关闭气体进出口。开启所需的监测类组件和检测类组件。改变控制类组件的工作状态。检测工作方可开始。其间，利用监测类组件和检测类组件记录数据；根据需求，调节相应组件的工作状态。
基本检测方法：将其它成分实时无损检测仪器的感应部分接入成分实时检测组件内部，而其它部分留在外部。若可以进行定性定量检测，则可单独完成；若只可以进行定性检测，而无法定量检测，则可配合本装置的温度监测组件和流量监测组件进行定量检测。若无法进行定性检测，则可利用本装置的成分取样检测组件进行取样，并送到其它仪器进行检测。
本专利的有益效果：本专利装置可将繁杂、重复的气体成分改变与检测过程整合为单次综合流程。使静态类的气体成分改变与检测更为便利、普及。功能丰富，满足教学和基础实验的多元化需求。使相应工作效率提高，成本降低。
附图说明
图1为装置外部结构。
其中标注1为箱体组件（1—1）。
其中标注2为箱体组件（1—1）的观察窗。
其中标注3为箱盖组件（1—2）。
其中标注4为箱体组件（1—1）的气体进出口。
其中标注5位补位盖组件（1—3）。
其中标注6为成分实时检测组件（4—1）。
其中标注7为成分取样检测组件（4—2）。
其中标注8为箱盖组件（1—2）的连接接口。
图2为装置内部结构。
其中标注1为温度监测组件（3—1）。
其中标注2为气压监测组件（3—2）。
其中标注3为反应物载体组件（5—1）。
其中标注4为反应控制组件（2—3）。
其中标注5为温度控制组件（2—1）。
其中标注6为气流控制组件（2—2）。
具体实施方式
为了使本专利装置的解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清晰明了，在此结合实例，对本专利装置进行进一步详细说明。此处仅用于解释本专利装置，并不用于限定本专利装置。
实例1：装置组件种类与功能介绍
本装置组件可分为五类，十一种，具体为：
基础类组件（1）：包括箱体组件（1—1）， 箱盖组件（1—2）和补位盖组件（1—3）三种，具有装载各类型组件和构建密闭箱体的功能。箱体组件（1—1）：拥有两个气体进出口，两个观察窗。具有装载各类组件的作用。
箱盖组件（1—2）：拥有八个连接接口。安装于箱体组件（1—1）。可安装补位盖组件（1—3），成分实时检测组件（4—1），成分取样检测组件（4—2）。具有封闭箱体，安装补位盖组件（1—3），成分实时检测组件（4—1），成分取样检测组件（4—2）的作用。
补位盖组件（1—3）：可安装于箱盖组件（1—2）。具有补位上盖的连接接口未安装检测类组件的空位的作用。
控制类组件（2）：包括温度控制组件（2—1），气流控制组件（2—2）和反应控制组件（2—3）三种，固定于箱体组件（1—1）内，具有控制反应条件的作用。
温度控制组件（2—1）：包括金属管。金属管分布于箱体内部，且可与外部加热或制冷装置相连。具有调温的作用。
气流控制组件（2—2）：包括风扇、电控系统。可开关和调节大小，且与反应物载体组件的联通端口呈一条直线。具有加快气体流动的作用。
反应控制组件（2—3）：包括挡板、滑轨、载体固定架、电控系统。其两端分别有闭合端口和联通端口与反应物载体组件（5—1）相连，使之处于封闭或联通状态，从而可以暂停或进行反应。当有相邻两个反应物载体组件（5—1）同时处于联通时，其相邻端口处于密闭联通状态，此时气体依次通过反应物载体组件（5—1），发生连续反应，且此过程中不与外界接触。具有装载并移动反应物载体组件（5—1）的作用。
监测类组件（3）：包括温度监测组件（3—1）和气压监测组件（3—2）两种，固定于箱体组件（1—1）内，具有监测反应条件的作用。
温度监测组件（3—1）：包括感应元件、电路系统。具有检测温度的作用。
气压监测组件（3—2）：包括感应元件、电路系统。具有检测气压的作用。
检测类组件（4）：包括成分实时检测组件（4—1）和成分取样检测组件（4—2）两种，根据需求选择种类和数量并安装于箱盖组件（1—2）上，具有检测成分的作用。
成分实时检测组件（4—1）：包括连接盖。可将其它成分实时无损检测仪器的感应部分接入其内部，而其它部分留在外部。具有实时检测成分的作用。
成分取样检测组件（4—2）：包括连接盖、取样器。具有取样的作用。
反应类组件（5）：包括反应物载体组件（5—1）一种，根据需求选择数量并安装于反应控制组件（2—3）内，具有进行反应的作用。
反应物载体组件（5—1）：拥有多种内部结构，可装载各类反应物。拥有唯一外形，可装载于反应控制组件（2—3）。具有进行反应的作用。
同时，各组件配合可形成密闭箱体。在工作时，气体在箱体内与各组件直接接触，且不与外界接触。
实例2：甲醛吸收效率检测
将一个含有甲醛吸收物的反应物载体组件（1）（5—1（1））装入反应控制组件（1）（2—3（1）），并移动到闭合端口；将一个连接甲醛成分检测的成分实时检测组件（1）（4—1（1））装入连接接口，并将补位盖组件（1—3）安装于其余连接接口，密封装置。抽出内部气体至真空，充入含有甲醛成分的气体，关闭气体进出口。开启温度监测组件（1）（3—1（1）），气压监测组件（1）（3—2（1）），成分实时检测组件（1）（4—1（1））。调节温度控制组件（1）（2—1（1）），气流控制组件（1）（2—2（1）），移动反应物载体组件（1）（5—1（1））至联通端口。检测工作方可开始。其间，利用温度监测组件（1）（3—1（1）），气压监测组件（1）（3—2（1）），成分实时检测组件（1）（4—1（1））记录数据
实例3：温度对干燥剂吸水饱和量的影响检测
将一个含有水的反应物载体组件（2）（5—1（2））和一个含有干燥剂的反应物载体组件（3）（5—1（3））装入反应控制组件（2）（2—3（2）），并移动到闭合端口；将一个湿度检测的成分实时检测组件（2）（4—1（2））装入连接接口，并将补位盖组件（1—3）安装于其余连接接口，密封装置。抽出内部气体至真空，充入干燥气体，关闭气体进出口。开启温度监测组件（2）（3—1（2）），气压监测组件（2）（3—2（2）），成分实时检测组件（2）（4—1（2））。调节温度控制组件（2）（2—1（2）），气流控制组件（2）（2—2（2）），移动反应物载体组件（2）（5—1（2））至联通端口。根据所需湿度，一定时间后，移动反应物载体组件（2）（5—1（2））至闭合端口，移动反应物载体组件（3）（5—1（3））至联通端口。检测工作方可开始。其间，利用温度监测组件（2）（3—1（2）），气压监测组件（2）（3—2（2）），成分实时检测组件（2）（4—1（2））记录数据；湿度数值稳定后，小幅度提高温度控制组件（2）（2—1（2）），并重复数次，以测定不同温度下干燥机的吸水饱和量。
实例4：双床式尾气催化效率检测
将双床式尾气催化剂的两种成分分别装入反应物载体组件（4）（5—1（4））和反应物载体组件（5）（5—1（5））中。将其装入反应控制组件（3）（2—3（3））的两个相邻空位中，并移动到闭合端口。将一个连接尾气成分检测的成分实时检测组件（3）（4—1（3））装入连接接口，并将补位盖组件（1—3）安装于其余连接接口，密封装置。抽出内部气体至真空，充入含有尾气成分的气体，关闭气体进出口。开启温度监测组件（3）（3—1（3）），气压监测组件（3）（3—2（3）），成分实时检测组件（3）（4—1（3））。调节温度控制组件（3）（2—1（3）），气流控制组件（3）（2—2（3）），同时移动反应物载体组件（4）（5—1（4））和反应物载体组件（5）（5—1（5））至联通端口。检测工作方可开始。其间，利用温度监测组件（3）（3—1（3）），气压监测组件（3）（3—2（3）），成分实时检测组件（3）（4—1（3））记录数据
实例5：樟脑丸有毒物质挥发量检测
将一个含有樟脑丸的反应物载体组件（6）（5—1（6））装入反应控制组件（4）（2—3（4）），并移动到闭合端口；将一个连接对二氯苯成分检测的成分实时检测组件（4）（4—1（4））装入连接接口，并将补位盖安（3）装于其余连接接口，密封装置。抽出内部气体至真空，充入纯净氮气，关闭气体进出口。开启温度监测组件（4）（3—1（4）），气压监测组件（4）（3—2（4）），成分实时检测组件（4）（4—1（4））。调节温度控制组件（4）（2—1（4）），气流控制组件（4）（2—2（4）），移动反应物载体组件（6）（5—1（6））至联通端口。检测工作方可开始。其间，利用温度监测组件（4）（3—1（4）），气压监测组件（4）（3—2（4）），成分实时检测组件（4）（4—1（4））记录数据。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种生态农业用室内环境监测系统