專利名稱：全自動高集成比表面積及孔隙度分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全自動高集成比表面積及孔隙度分 析儀。
背景技術(shù)：
比表面積及孔隙度分析儀依據(jù)靜態(tài)容量法測量原理，通過質(zhì)量平衡方程、靜態(tài)氣 體平衡和壓力測定來測試吸脫附過程，測試過程在液氮溫度下進行。已知量氣體充入樣品 管后，會引起壓力下降，由此計算吸附平衡時被吸附氣體的摩爾質(zhì)量。通過測定的平衡吸附 量，利用理論模型來求出被測樣品的單點、多點BET比表面積，Langmuir比表面積；BJH中 孔、大孔體積、面積分布，總孔體積；t一 plot微孔體積和表面積，Dubinin — AstaWiov微孔 分布，Horvath — Kawazoe微孔分布；密度函數(shù)理論(DFT)和蒙特卡洛(MC)孔徑分布模型等 參數(shù)。目前，常用的靜態(tài)容量比表面積及孔隙度分析儀的測量管路均暴露在大氣壓下， 而且管路連接比較復(fù)雜繁瑣，管路的接頭較多，體積比較龐大，安裝比較復(fù)雜，成本較高，無 論真空系統(tǒng)做得多么完善，很難保證氣路的密封，容易造成氣體泄漏。當長時間做實驗時， 測試有的微孔物質(zhì)需要數(shù)十個小時，要保證這么長的一個比較高的真空，如10-4 是很難 辦到的，因此測試誤差在所難免。從而影響測試精度，穩(wěn)定性和準確性較差。在專利號為200920158212. 7，專利名稱為“全自動比表面積及孔隙度分析儀的雙 重密封真空裝置”中，公開了將真空管路和壓力變送器組成的測試管路安裝在一個密封箱 體內(nèi)，連接有真空泵的氣體輸入管路分成兩路，一路與所述測試管路連通，另一路與密封箱 體內(nèi)腔連通。這樣在測試過程中，一直保持在一個很高真空度上，在一定程度上避免了因真 空泄漏引起的測試誤差，確保了一定的測試精度。但其設(shè)備仍舊比較繁瑣，安裝比較麻煩， 而且雖然密封箱體能夠起到一定的密封作用，但仍避免不了較為細微的泄漏，測試精度并 非十分精確。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種全自動高集成比表面積及孔隙度分 析儀，確保了高真空，避免了因連接管路接頭過多造成的泄漏問題，提高了測試的準確性。本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的
本發(fā)明的一種全自動高集成比表面積及孔隙度分析儀，包括電磁閥、壓 力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管，還包括一個實心的氣路集成塊，所述氣路集成塊表 面設(shè)置有電磁閥底座、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管的安裝孔以及進氣孔，氣路集成 塊內(nèi)部鉆有連通電磁閥底座、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管的若干條氣體管路。上述電磁閥、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管通過NPT接口設(shè)置在安裝孔上， 保證連接處的密封性。優(yōu)選的，上述氣路集成塊為長方體不銹鋼塊，可以保證氣體管路的強度，減小溫度氣壓對氣體管路造成的影響，提高精確性。優(yōu)選的，上述安裝孔和進氣孔分布在氣路集成塊的五個表面上。本發(fā)明的有益效果是1.將復(fù)雜的氣體管路集成在不銹鋼塊中，避免了因連接管 路接頭過多造成的泄漏問題，解決了技術(shù)人員長久以來的技術(shù)難題，保證了氣路的高密封 性，提高了測試精度；2.電磁閥等器件安裝和拆卸簡單，節(jié)省了人力和時間；3.省去了很多 不銹鋼管路和接頭，節(jié)約了成本；4.體積較小，占用空間少，方便移動和存儲。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1氣路集成塊，2電磁閥底座安裝孔，3壓力傳感器安裝孔，4樣品管安裝孔， 5飽和蒸氣壓管安裝孔，6進氣孔。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明應(yīng)用在各種材料的研究與產(chǎn)品測試，包括測量沸石、分子篩、 二氧化硅、氧化鋁、土壤、黏土、催化劑、有機金屬化合物骨架結(jié)構(gòu)等各種材料。采用獨特的模塊式全不銹鋼真空氣路設(shè)計和先進的防泄漏無污染措施，從而確保 了高真空的實現(xiàn)，避免了因連接管路接頭過多容易泄漏的弊端。具體地，采用一個實心的氣路集成塊1，氣路集成塊1表面設(shè)置有電磁閥底
座安裝孔2、壓力傳感器安裝孔3、樣品管安裝孔4和飽和蒸氣壓管安裝孔5以及進氣 孔6，氣路集成塊1內(nèi)部鉆有連接電磁閥底座、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管等的多 條氣體管路。將普通的電磁閥底座單獨分離開來，并將電磁閥底座設(shè)置在氣路集成塊上的 安裝孔內(nèi)，電磁閥的其它部分可以通過電磁閥底座連接。電磁閥、壓力傳感器、樣品管和飽 和蒸氣壓管通過NPT接口設(shè)置在安裝孔上，保證密封性。氣路集成塊1采用長方體不銹鋼 塊，高精度數(shù)控加工，保證內(nèi)部的氣體管路在氣壓作用下的強度。安裝孔和進氣孔分布在氣 路集成塊的五個表面上，在制作過程中盡量減少工藝孔，并將工藝孔焊死密封。金屬杜瓦瓶因其獨特的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，可將液氮儲存十數(shù)日，在實驗期間 液氮幾乎沒有損耗，從而保證了被測試樣品溫度的恒定，同時又避免了玻璃杜瓦瓶易碎不 宜移動的缺陷。多個高精度的傳感器及22位的AD轉(zhuǎn)換器件，確保了比表面積及孔徑計算的精確性。其先進的密度函數(shù)理論(DFT)和蒙特卡洛(MC)孔徑分布模型確立了在我國比表 面積及孔隙度分析儀行業(yè)的霸主地位，在國際上也處于領(lǐng)先水平。吸附、脫附過程全部由計算機控制，無需人工操作，可達上百個分析點。獨有的集中的多功能控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)測試過程的完全自動化及智能化，測試期 間無需任何人工干預(yù)，儀器自動執(zhí)行測試。技術(shù)參數(shù)
1、比表面積0.01 m2 /g至無上限；
2、孔徑分析范圍3.5 M 5000埃；
3、測驗原理低溫氮物理吸附(靜態(tài)容量法)；
4、吸附氣體氮氣；5、P/P0范圍 1X10-6-0. 995 ；
6、壓力、溫度測量
進口絕對壓力傳感器0-133KPa，精度0. 12%，6只； 溫度傳感器PT-100，精度0. 1°C 1只；
7、杜瓦瓶:2L,持續(xù)時間80小時；
8、真空泵機械泵；
9、極限真空度1.0x10-4 Torr ；
10、測量軟件吸附/脫附等溫線測定；
11、物理參數(shù)700X 700 X 800mm 40kg (不包括真空泵)；
12、同時測定樣品數(shù)3個，處理樣品數(shù)6個； 輸出報告
直接打印和EXCEL輸出吸脫附等溫線、BET比表面積Langmuir比表面積、t-plot微孔 體積、BJH孔體積、孔面積、總孔容積、總孔面積、Dbinin-Astakhov, Horvath-Kawazoe微孔 分布，NLDFT/GCMC孔分布，綜述報告。 上述實施例所述是用以具體說明本專利，文中雖通過特定的術(shù)語進行說明，但不 能以此限定本專利的保護范圍，熟悉此技術(shù)領(lǐng)域的人士可在了解本專利的精神與原則后對 其進行變更或修改而達到等效目的，而此等效變更和修改，皆應(yīng)涵蓋于權(quán)利要求范圍所界 定范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全自動高集成比表面積及孔隙度分析儀，包括電磁閥、壓力傳感器、樣品管和飽 和蒸氣壓管，其特征在于還包括一個實心的氣路集成塊，所述氣路集成塊表面設(shè)置有電磁 閥底座、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管的安裝孔以及進氣孔，氣路集成塊內(nèi)部鉆有連 通電磁閥底座、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管的若干條氣體管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述全自動高集成比表面積及孔隙度分析儀，其特征在于所述電 磁閥、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管通過NPT接口設(shè)置在安裝孔上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述全自動高集成比表面積及孔隙度分析儀，其特征在于所述氣 路集成塊為長方體不銹鋼塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述全自動高集成比表面積及孔隙度分析儀，其特征在于所 述安裝孔和進氣孔分布在氣路集成塊的五個表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全自動高集成比表面積及孔隙度分析儀，包括電磁閥、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管，還包括一個實心的氣路集成塊，所述氣路集成塊表面設(shè)置有安裝電磁閥、壓力傳感器、樣品管和飽和蒸氣壓管的安裝孔以及進氣孔，氣路集成塊內(nèi)部鉆有連通安裝孔和進氣孔的氣體管路。本發(fā)明的有益效果是1.將復(fù)雜的氣體管路集成在不銹鋼塊中，避免了因連接管路接頭過多造成的泄漏問題，解決了技術(shù)人員長久以來的技術(shù)難題，保證了氣體的高密封性，提高了測試精度；2.電磁閥等器件安裝和拆卸簡單，節(jié)省了人力和時間；3.省去了很多不銹鋼管路和接頭，節(jié)約了成本；4.體積較小，占用空間少，方便移動和存儲。
文檔編號G01N15/08GK102103062SQ201110047518
公開日2011年6月22日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者劉文賓 申請人:濟南潤之科技有限公司