專利名稱：可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于實(shí)驗(yàn)器材領(lǐng)域，涉及一種旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀主要用于在減壓條件下連續(xù)蒸餾大量易揮發(fā)性溶劑，尤其對萃取液的濃縮和色譜分離時的接收液的蒸餾，可以分離和純化反映產(chǎn)物。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的工作原理是負(fù)壓蒸餾。通過真空泵使蒸發(fā)燒瓶處于負(fù)壓狀態(tài)，控制蒸發(fā)瓶在最適合速度下，恒速旋轉(zhuǎn)以增大蒸發(fā)面積，蒸發(fā)燒瓶置于水浴鍋中恒溫加熱，在負(fù)壓下旋轉(zhuǎn)燒瓶內(nèi)的溶液加熱擴(kuò)散蒸發(fā)。蒸發(fā)瓶的溶液蒸發(fā)后變成蒸汽，然后通過導(dǎo)氣管的傳遞迅速冷凝到冷凝管里， 當(dāng)蒸發(fā)瓶內(nèi)的液體蒸發(fā)到一定的體積時，實(shí)驗(yàn)停止。實(shí)驗(yàn)時，濃縮的體積剩余量一般要小于5ml或10ml，以便后續(xù)定容用，一般定容到5ml或IOml,這就要求濃縮后剩余的體積要小于5ml或小于10ml。這樣來說對本旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的精度要求并不是很高，只要控制最后剩余量小于5ml或IOml即可。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的蒸發(fā)裝置，大都沒有度量的功能。實(shí)驗(yàn)室人員觀察實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到了所要蒸發(fā)的溶液的體積時，需用肉眼來度量。又因?yàn)樽詈蟮氖Ｓ嗔亢苄?，這就要求實(shí)驗(yàn)室人員必須一直守在旁邊看著，以防蒸干。由于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的蒸發(fā)裝置在蒸發(fā)時大都要放在水浴槽里來水浴加熱，因此實(shí)驗(yàn)室人員需在加熱過程中隔一段時間就要將蒸發(fā)瓶從水浴槽內(nèi)拿出來觀察，來定性分析是否蒸發(fā)到指定的刻度，一方面無法準(zhǔn)確把握時間，另一方面也無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的度量。因此需要一種具有度量功能的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，來減少實(shí)驗(yàn)人員的負(fù)擔(dān)?，F(xiàn)有的蒸發(fā)裝置存在以下缺點(diǎn)I、無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定量度量；2、無法實(shí)現(xiàn)自動控制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種利用含有電阻應(yīng)變片的彈性敏感元件的測量技術(shù)來有效克服上述不足，從而實(shí)現(xiàn)一種可以度量溶液剩余量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。本實(shí)用新型是采用以下方式實(shí)現(xiàn)的一種可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，包括水浴鍋、蒸發(fā)瓶、導(dǎo)氣管及冷凝管，所述水浴鍋位于所述蒸發(fā)瓶的下方處對蒸發(fā)瓶進(jìn)行加熱，所述導(dǎo)氣管左端轉(zhuǎn)動地與冷凝管連通，所述蒸發(fā)瓶與所述導(dǎo)氣管的右端連通，還包括檢測模塊，所述檢測模塊包括測量單元、中央處理單元、存儲單元及結(jié)果處理單元，所述測量單元用于測量所述蒸發(fā)瓶的內(nèi)剩余溶劑的信息并轉(zhuǎn)換成測量信號傳送給所述中央處理單元，所述存儲單元預(yù)存有剩余溶劑的信息與相應(yīng)的測量信號的數(shù)據(jù)庫，所述中央處理單元調(diào)用所述數(shù)據(jù)庫并決定是否給所述結(jié)果處理單元發(fā)送控制信號，所述結(jié)果處理單元根據(jù)所述控制信號作出響應(yīng)。所述測量單元還包括圓筒狀的彈性敏感元件，且所述彈性敏感元件緊貼與蒸發(fā)瓶的瓶口相接端的導(dǎo)氣管外壁，用于測試瓶口對所述彈性敏感元件的應(yīng)力來確定蒸發(fā)瓶內(nèi)剩余溶劑的信息。所述彈性敏感元件緊貼與蒸發(fā)瓶的瓶口相接端的導(dǎo)氣管外壁，所述彈性敏感元件、蒸發(fā)瓶及導(dǎo)氣管達(dá)到氣密封。所述彈性敏感元件包括電阻應(yīng)變片。所述測量單元還包括有電橋，所述電橋由固定電阻及所述電阻應(yīng)變片組成，所述電橋的一對角線與電源電性連接，另一對角線的輸出形成測量信號傳送給所述中央處理單元。所述測量單元、中央處理單元及結(jié)果處理單元安裝在所述導(dǎo)氣管上。所述結(jié)果處理單元是報(bào)警單元。還包括電源，所述電源采用電池供電給所述測量單元和中央處理單元，也安裝于所述導(dǎo)氣管上。本實(shí)用新型是一種可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，主要是利用測量單元中包含電阻應(yīng)變片的環(huán)狀彈性敏感元件在受到蒸發(fā)瓶和導(dǎo)氣管的擠壓的情況下發(fā)生變形，從而產(chǎn)生應(yīng)變信號，然后通過對比信號與之相比較，來看是否達(dá)溶液的剩余量。環(huán)狀彈性敏感元件的受力的大小與其變形存在一定的關(guān)系式，由于在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀工作的過程中，環(huán)狀彈性敏感元件、蒸發(fā)瓶和導(dǎo)氣管同時在旋轉(zhuǎn)，因此環(huán)狀彈性敏感元件受到蒸發(fā)瓶口徑和導(dǎo)氣管的擠壓力與蒸發(fā)瓶及其內(nèi)溶液的重量正相關(guān)。所以，可以通過測量環(huán)狀彈性元件內(nèi)部應(yīng)變片的應(yīng)變值得到蒸發(fā)瓶內(nèi)溶液的重量，從而確定蒸發(fā)瓶內(nèi)溶液的剩余量，達(dá)到控制蒸發(fā)過程的目的。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下有益效果·I、可以對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)控，準(zhǔn)確的控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行；2、儀器操作簡單、方便；3、儀器的精確度高。

圖I是本實(shí)用新型檢測模塊的電路原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的檢測模塊中測量單元的電橋連接圖；圖3是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；其中11為測量單元，12為中央處理單元，13為存儲單元，14結(jié)果處理單元，15為電源；R1、R2、R3、R4為電阻，UO為供橋電壓，U為輸出電壓；21為水浴鍋，22為蒸發(fā)瓶，23為環(huán)狀彈性敏感元件，24為檢測模塊，25為導(dǎo)氣管，26為電機(jī),27為冷凝管。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的檢測模塊的電路原理框圖如圖I所示。其電路圖包括測量單元11、中央處理單元12、存儲單元13、結(jié)果處理單元14和電源15。測量單元11包括環(huán)狀彈性敏感元件，測量單元11與中央處理單元12相連。測量單元11將測量信號傳遞給中央處理單元12，中央處理單元12調(diào)用存儲單元13預(yù)存的剩余溶液信息與相應(yīng)的測量信號的數(shù)據(jù)庫，并與測量單元11發(fā)送的測量信號相比較，再決定是否給結(jié)果處理單元14發(fā)送控制信號。電源15為測量單元11和中央處理單元12供電。在實(shí)施例中，測量單元11采用應(yīng)變電阻片和電橋結(jié)構(gòu)，中央處理單元12和存儲單元13采用單片機(jī)，結(jié)果處理單元14采用報(bào)警器，電源15采用電池供電。圖2為檢測模塊中測量單元的電橋連接圖。其連接方式如圖所示，四個橋臂由電阻Rl、R2、R3、R4組成，UO是供橋電壓。輸出電壓為
rr R\xR3-R2xR4U =-χ(/0
(R\ + R2)(R3 + R4)當(dāng)RlX R3=R2 X R4時，輸出電壓U為零，電橋處于平衡狀態(tài)。如果將R4換成應(yīng)變片，應(yīng)變片隨受力變形而變形，引起應(yīng)變片電阻R4的變化，平衡被破壞，輸出電壓U發(fā)生變化。當(dāng)臂工作時，電橋只有R4橋臂為應(yīng)變片，即電橋由第一電阻、第二電阻、第三電阻及所述電阻應(yīng)變片組成，電阻變?yōu)镽 +Δ R，其余各臂仍為固定阻值R，代入上式有
__ SR … \1 =-x(j0
4xR由于測量單元11采用的是電阻應(yīng)變片來測量蒸發(fā)瓶瓶口與導(dǎo)氣管之間的擠壓力的，電阻應(yīng)變片在環(huán)狀彈性敏感元件中，可以是一個或多個。所以通過上述電橋電路可以將電阻應(yīng)變片因形變產(chǎn)生的電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓信號的變化，從而反映蒸發(fā)瓶內(nèi)溶液的剩余量。本實(shí)施例中測量單元的設(shè)計(jì)原理為設(shè)體積為Vci的液體的質(zhì)量為mn，其對應(yīng)的密度為P n，設(shè)環(huán)狀彈性敏感元件受到的應(yīng)變力為Fn,蒸發(fā)瓶的質(zhì)量為ma。在工作時,液體與蒸發(fā)瓶質(zhì)量之和與環(huán)形彈性敏感元件23的應(yīng)變力存在一定的關(guān)系。即Fn (ma+mn) g所以Fn a (ma+V0 P n) g所以每一種密度的溶液與蒸發(fā)瓶的質(zhì)量之和與應(yīng)變力成比例關(guān)系。本實(shí)施例是在設(shè)定溶液的剩余量為所要求的Vtl時，是利用蒸發(fā)瓶內(nèi)裝Vtl溶液旋轉(zhuǎn)但不蒸發(fā)的情況下，測定應(yīng)變力是多少，然后對每一種溶液和蒸發(fā)瓶的組合所對應(yīng)的應(yīng)變力進(jìn)行標(biāo)定，再對其編程，形成一個數(shù)據(jù)庫。單片機(jī)通過程序來設(shè)定數(shù)據(jù)庫中在某種溶液和蒸發(fā)瓶時應(yīng)變信號的比較值。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，先預(yù)先選定所用蒸發(fā)瓶和所要蒸發(fā)到Vtl的溶液所對應(yīng)的應(yīng)變信號值，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時，電阻應(yīng)變片將應(yīng)變信號發(fā)送給測量單元11，測量單元11將電阻值轉(zhuǎn)化成電壓信號，經(jīng)過放大后，發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)與預(yù)存數(shù)據(jù)的比較信號相比較，當(dāng)溶液蒸發(fā)到指定的剩余量Vtl時，單片機(jī)發(fā)出控制信號給報(bào)警器，報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。如圖3所示，為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。此實(shí)施例的結(jié)構(gòu)包括水浴鍋21、蒸發(fā)瓶22、環(huán)狀彈性敏感元件23、檢測模塊24、導(dǎo)氣管25、電機(jī)26和冷凝管27。其中，23環(huán)狀彈性敏感元件內(nèi)包含電阻應(yīng)變片，屬于檢測模塊24的一部分，檢測模塊采用電池供電。導(dǎo)氣管25 —端與冷凝管27相連，一端連接蒸發(fā)瓶22，電機(jī)26帶動導(dǎo)氣管25轉(zhuǎn)動，從而帶動蒸發(fā)瓶22在水浴鍋21里旋轉(zhuǎn)，對蒸發(fā)瓶22內(nèi)液體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。檢測模塊24安裝在導(dǎo)氣管25上，采用電池供電。其中檢測模塊24的環(huán)狀彈性敏感元件緊貼與蒸發(fā)瓶22的瓶口相接端的導(dǎo)氣管25外壁，環(huán)狀彈性敏感元件23、蒸發(fā)瓶22及導(dǎo)氣管25達(dá)到氣密封。檢測模塊24包括電阻應(yīng)變片的電橋結(jié)構(gòu)、單片機(jī)及報(bào)警器。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時，蒸發(fā)瓶與導(dǎo)氣管對環(huán)狀彈性敏感元件23產(chǎn)生一個擠壓力，使得環(huán)狀彈性敏感元件23產(chǎn)生形變信號給檢測模塊24中具有中央處理及數(shù)據(jù)存儲的單片機(jī)，單片機(jī)通過對此信號處理、比較來檢測是否達(dá)到所要的值，隨著蒸發(fā)瓶內(nèi)溶液的減少，擠壓力變小，最終達(dá)到所要的信號值，單片機(jī)發(fā)送控制信號給報(bào)警單元，使得電路進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)用新型對所公開的一種可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行了特別描述，但上述是示意 性的不是限定性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本實(shí)用新型范圍內(nèi)所作的修改，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，包括水浴鍋、蒸發(fā)瓶、導(dǎo)氣管及冷凝管，所述水浴鍋位于所述蒸發(fā)瓶的下方處對蒸發(fā)瓶進(jìn)行加熱，所述導(dǎo)氣管左端轉(zhuǎn)動地與冷凝管連通，所述蒸發(fā)瓶與所述導(dǎo)氣管的右端連通，其特征在于，還包括檢測模塊，所述檢測模塊包括測量單元、中央處理單元、存儲單元及結(jié)果處理單元，所述測量單元用于測量所述蒸發(fā)瓶的內(nèi)剩余溶劑的信息并轉(zhuǎn)換成測量信號傳送給所述中央處理單元，所述存儲單元預(yù)存有剩余溶劑的信息與相應(yīng)的測量信號的數(shù)據(jù)庫，所述中央處理單元調(diào)用所述數(shù)據(jù)庫并決定是否給所述結(jié)果處理單元發(fā)送控制信號，所述結(jié)果處理單元根據(jù)所述控制信號作出響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，其特征在于所述測量單元還包括圓筒狀的彈性敏感元件，且所述彈性敏感元件緊貼與蒸發(fā)瓶的瓶口相接端的導(dǎo)氣管外壁，用于測試瓶口對所述彈性敏感元件的應(yīng)力來確定蒸發(fā)瓶內(nèi)剩余溶劑的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，其特征在于所述彈性敏感元件緊貼與蒸發(fā)瓶的瓶口相接端的導(dǎo)氣管外壁，所述彈性敏感元件、蒸發(fā)瓶及導(dǎo)氣管達(dá)到氣密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，其特征在于所述彈性敏感元件包括電阻應(yīng)變片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，其特征在于所述測量單元還包括有電橋，所述電橋由固定電阻及所述電阻應(yīng)變片組成，所述電橋的一對角線與電源電性連接，另一對角線的輸出形成測量信號傳送給所述中央處理單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，其特征在于所述測量單元、中央處理單元及結(jié)果處理單元安裝在所述導(dǎo)氣管上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，其特征在于所述結(jié)果處理單元是報(bào)警單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可度量的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，其特征在于還包括電源，所述電源采用電池供電給所述測量單元和中央處理單元，安裝于所述導(dǎo)氣管上。
專利摘要本實(shí)用新型介紹了一種旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，包括水浴鍋、蒸發(fā)瓶、導(dǎo)氣管及冷凝管，導(dǎo)氣管左端轉(zhuǎn)動地與冷凝管連通，蒸發(fā)瓶與導(dǎo)氣管的右端連通，還包括檢測模塊，檢測模塊包括測量單元、中央處理單元、存儲單元及結(jié)果處理單元，測量單元用于測量所述蒸發(fā)瓶的內(nèi)剩余溶劑的信息并轉(zhuǎn)換成測量信號傳送給所述中央處理單元，存儲單元預(yù)存有剩余溶劑的信息與相應(yīng)的測量信號的數(shù)據(jù)庫，中央處理單元調(diào)用數(shù)據(jù)庫并決定是否給結(jié)果處理單元發(fā)送控制信號，結(jié)果處理單元根據(jù)控制信號作出響應(yīng)。本實(shí)用新型通過測量應(yīng)變片形變的方法，最終實(shí)現(xiàn)了測量蒸發(fā)瓶內(nèi)溶液的剩余量的目的。
文檔編號B01L3/16GK202666881SQ20112053637
公開日2013年1月16日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者董寧, 石志娟, 劉文秋, 朱平, 郭勇 申請人:深圳市華測檢測技術(shù)股份有限公司