基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置及工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置及工作方法，包括进出液单元，包括三通接头；三通接头的接口A通过管道连接溶液驱动件的一端，溶液驱动件的另一端与乌氏黏度计的进液管连接；接口B通过管道经第一控制阀连接溶剂瓶；接口C通过管道经第二控制阀连接废液瓶；液体定量单元，包括设置在电子天平上的溶剂瓶和废液瓶，电子天平获取的重量数据发送给控制单元；控制单元，用于控制溶液驱动件、第一控制阀和第二控制阀的动作，接收液体定量单元获取的重量数据并发送给上位机，上位机根据乌氏黏度计中溶液的初始浓度和接收到的重量数据，输出溶液经稀释后的数据。输出溶液经稀释后的数据。输出溶液经稀释后的数据。

【技术实现步骤摘要】
基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置及工作方法


[0001]本专利技术涉及乌氏黏度计
，具体为基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置及工作方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]乌氏黏度计是一种毛细管黏度计，用来测定规定体积的液体流经特定直径的毛细管所需要的时间(流出时间)。工业上，乌氏黏度计常用于测定石油产品运动黏度，科研上，乌氏黏度计主要用于精确测定高分子材料的特性黏度。在高分子科学中，特性黏度是表征高分子在稀溶液中构象的重要参数。特性黏度测定的基本方法是“稀释法”，即通过乌氏黏度计从高浓度到低浓度顺序地测定溶液的流出时间，然后通过换算、作图和拟合得到高分子的特性黏度。
[0004]在“稀释法”的实际实施中，溶液的初始浓度通常是根据研究经验来确定的，极易出现配置的溶液浓度过高或浓度过低的情况。如果溶液浓度配置得过低，由于仪器的灵敏度限制，得到的数据规律性很差。因此，实际实验中通常倾向于配置浓度偏高的初始溶液。但如果溶液浓度过高，实验偏离了“稀溶液理论”的相关假定的前提，则前几个稀释点不再是线性关系。理论上，这种情况可以通过继续稀释乌氏黏度计中的溶液来解决。但乌氏黏度计的储液球体积有限，通常使用的稀释型乌氏黏度计所能稀释到其最小初测体积的6～7倍(非稀释型只能稀释到2～3倍)，如要继续稀释则无法继续进行。
[0005]除此之外，以传统的稀释方式进行测试，需要的溶剂量相对较多，并且传统的稀释方式是通过刻度吸管将溶剂定量地加入黏度计中，刻度吸管，量取溶剂体积的精度有限。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置及工作方法，在乌氏黏度计内溶液就绪的情况下，可以定量地向乌氏黏度计中加入溶剂，或者从乌氏黏度计中定量地抽出溶液。定量的方式使用精密电子天平根据质量变化来换算，具有较高精度。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面提供基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置，包括：
[0009]进出液单元，包括三通接头；三通接头的接口A通过管道连接溶液驱动件的一端，溶液驱动件的另一端与乌氏黏度计的进液管连接；接口B通过管道经第一控制阀连接溶剂瓶；接口C通过管道经第二控制阀连接废液瓶；
[0010]液体定量单元，包括设置在电子天平上的溶剂瓶和废液瓶，电子天平获取的重量数据发送给控制单元；
[0011]控制单元，用于控制溶液驱动件、第一控制阀和第二控制阀的动作，接收液体定量
单元获取的重量数据并发送给上位机，上位机根据乌氏黏度计中溶液的初始浓度和接收到的重量数据，输出溶液经稀释后的数据。
[0012]第一控制阀的一端通过管道连接三通接头的接口B，第一控制阀的另一端通过管道与溶剂瓶连接。
[0013]第二控制阀的一端通过管道连接三通接头的接口C，第二控制阀的另一端通过管道与废液瓶连接。
[0014]连接溶剂瓶的管道伸入瓶内，管口位于瓶内液面以下。
[0015]连接废液瓶的管道伸入瓶内，管道的管口所在高度低于瓶口且位于瓶内液面上方设定高度。
[0016]乌氏黏度计包括进液管、放空管和测量管，进液管底端连通主储液球，放空管和测量管底端连通缓冲球并与主储液球连通，测量管上由管口至管底依次设有上储液球、测量球和毛细管，测量球与上储液球之间具有上刻线，测量球与毛细管之间具有下刻线。
[0017]连接乌氏黏度计进液管的管道伸入主储液球内，管口位于主储液球内液面以下。
[0018]上位机根据接收到的初始重量和结束重量之间的差，输出溶液驱动件泵入或泵出的溶剂量数据，根据乌氏黏度计中溶液的初始浓度，确定溶液经稀释后的数据。
[0019]本专利技术的第二个方面提供上述装置的工作方法，包括以下步骤：
[0020]向乌氏黏度计中注入溶剂时：
[0021]控制单元通过电子天平获取初始质量数据；
[0022]第一控制阀打开，第二控制阀关闭，溶液驱动件正转设定时间，从溶剂瓶中抽出液体到乌氏黏度计；
[0023]第一控制阀关闭，第二控制阀打开，溶液驱动件继续正转设定时间，排空管道；
[0024]第一控制阀打开，设定时间后，控制单元获取结束时的质量数据；
[0025]通过初始和结束时的质量数据以及乌氏黏度计中溶液的初始浓度，得到泵入液体的重量、乌氏黏度计中溶液的量和浓度。
[0026]本专利技术的第三个方面提供上述装置的工作方法，包括以下步骤：
[0027]从乌氏黏度计抽出液体时：
[0028]控制单元通过电子天平获取初始质量数据；
[0029]第一控制阀关闭，第二控制阀打开；溶液驱动件反转设定时间，从乌氏黏度计中抽出液体到废液瓶；
[0030]溶液驱动件正转设定时间，排空管道内的残余溶液；
[0031]第一控制阀打开，设定时间后，控制单元获取结束时的质量数据；
[0032]通过初始和结束时的质量数据以及乌氏黏度计中溶液的初始浓度，得到泵出液体的重量、乌氏黏度计中剩余液体的量和浓度。
[0033]与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0034]1、通过三通接头和管道将控制阀和溶液驱动件与乌氏黏度计进行溶液稀释时的管口相连通，配合控制单元和电子天平，能够定量的将溶剂注入乌氏黏度计中，或是从乌氏黏度计中定量的抽出溶液，进而确定乌氏黏度计中溶液的量和浓度，稀释时使用的溶剂量远小于传统人工方法，并且具有相对更高的精度。
[0035]2、本装置可以实现“无限稀释”。在实际测试中，总是将初始溶液的浓度稍偏高配
制。但如浓度配制过高，以传统的方式测试，只有最后几个数据点能用来线性拟合，最初的几个数据点由于偏离“稀溶液理论”的假设而不呈线性关系。在传统测试方式下，限于储液球的体积，这种情况是无法补救的。而本装置通过定量地抽出溶液、加入溶剂可以实现“无限稀释”。即使溶液的初始浓度偏高也不会影响后续的黏度测试，只需要多次重复动作即可使溶液进入到合理的浓度区间，使数据点呈现线性关系。
[0036]3、利用电子天平可以更容易的将溶剂精确称量到0.1mg。而0.1mg对应到溶液的体积则是在0.0001mL，因此精度已经远超传统的刻度吸管、滴定管等玻璃仪器。
附图说明
[0037]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0038]图1是本专利技术一个或多个实施例提供的乌氏黏度计自动测试装置结构示意图；
[0039]图2是本专利技术一个或多个实施例提供的乌氏黏度计结构示意图；
[0040]图1中：1、进出液单元，11、第一控制阀，12、第二控制阀，13、蠕动泵，2、液体定量单元，21、溶剂瓶，22、废液瓶，3、控制单元，4、电子天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置，其特征在于，包括：进出液单元，包括三通接头；三通接头的接口A通过管道连接溶液驱动件的一端，溶液驱动件的另一端与乌氏黏度计的进液管连接；接口B通过管道经第一控制阀连接溶剂瓶；接口C通过管道经第二控制阀连接废液瓶；液体定量单元，包括设置在电子天平上的溶剂瓶和废液瓶，电子天平获取的重量数据发送给控制单元；控制单元，用于控制溶液驱动件、第一控制阀和第二控制阀的动作，接收液体定量单元获取的重量数据并发送给上位机，上位机根据乌氏黏度计中溶液的初始浓度和接收到的重量数据，输出溶液经稀释后的数据。2.如权利要求1所述的基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置，其特征在于，所述第一控制阀的一端通过管道连接三通接头的接口B，第一控制阀的另一端通过管道与溶剂瓶连接。3.如权利要求1所述的基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置，其特征在于，所述第二控制阀的一端通过管道连接三通接头的接口C，第二控制阀的另一端通过管道与废液瓶连接。4.如权利要求1所述的基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置，其特征在于，连接溶剂瓶的管道伸入瓶内，管口位于瓶内液面以下。5.如权利要求1所述的基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置，其特征在于，连接废液瓶的管道伸入瓶内，管道的管口所在高度低于瓶口且位于瓶内液面上方设定高度。6.如权利要求1所述的基于乌氏黏度计测试的溶液稀释装置，其特征在于，所述乌氏黏度计包括进液管、放空管和测量管，进液管底端连通主储液球，放空管和测量管底端连通缓冲球并与主储液球连通，测量管上由管口至管底依次设有上储液球、测量球和毛细管，测量球与上储液球之间具有上刻线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文轲，刘婉如，逄杰，杨子涵，吴聪聪，高东芳，乔从德，姚金水，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：