一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置

本发明涉及实验水中甲烷亨利常数标准制备，具体涉及一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置。

背景技术：

1、水中溶存甲烷含量是水环境与资源调查的重要指标之一。目前实验室测量该项指标时，通常是利用甲烷在水中的理论亨利常数。气体在水中的溶解度主要取决于间隙填充作用及水合作用的强弱溶质的组成成分不同，间隙填充和水合作用的强弱也不同，其所对应的不同温压下的亨利常数也不同。河水、湖水、海水、蒸馏水、纯净水、超纯水、去离子水、自来水、污水等各种类型的水，水中成分并不完全相同，不同种类的溶质，甲烷在其中的亨利常数并不完全相同。因此，在实验制备水中甲烷亨利常数标准中，则需要根据不同的溶质进行参数上的调节，其中，制备水中甲烷亨利常数标准的主要步骤则是原液水和甲烷的体系气液平衡。

2、而在实际的实验制备过程中，达到气液平衡的时间较长，平衡时间的不同,会影响平衡体系中顶空气液平衡的效果，同时会影响气体在气相混合气体中的浓度，时间太短，目标气不能有效挥发至气相中，达不到稳定平衡，时间太长则会延长实验分析时间与误差，因此准确的控制气液平衡的时间需要经过不断的检测，进一步地影响了实验水中甲烷亨利常数标准的自动制取。

3、综上所述，现有技术方案中缺乏自动化实验制备水中亨利常数标准的装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，以解决现有技术中，由于现有实验中大多通过手动进行甲烷亨利常数标准的制备且需要根据不同的水体进行参数调节和校准使得制备效率差和误差较大的进行技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

3、一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，包括：

4、一主气液平衡罐，所述主气液平衡罐底部设置有自动排液阀，所述主气液平衡罐用于对注入内部的实验原液a和标量甲烷a实现气液平衡；

5、一副气液平衡罐，所述副气液平衡罐的容积小于所述主气液平衡罐的容积，所述副气液平衡罐用于对注入内部的实验原液b和标量甲烷b实现气液平衡；

6、其中，所述实验原液a和实验原液b，所述标量甲烷a和标量甲烷b的体积为设定的固定比例；

7、传感器模块，设置在所述副气液平衡罐内，用于获取所述副气液平衡罐内气液平衡稳定的参数，并根据所述气液平衡稳定的参数形成控制所述自动排液阀的控制信号。

8、作为本发明的一种优选方案，所述气液平衡稳定的参数包括但不限于所述副气液平衡罐内恒定的压力以及所述副气液平衡罐内气体中甲烷含量；

9、所述副气液平衡罐的容积小于所述主气液平衡罐的容积且呈固定的比例；

10、所述设定的固定比例需要使所述副气液平衡罐内的实验原液b和标量甲烷b达到气液平衡的时间小于所述主气液平衡罐内的实验原液a和标量甲烷a达到气液平衡的时间。

11、作为本发明的一种优选方案，所述主气液平衡罐包括外罐体，所述外罐体的内部设置有内罐体，所述内罐体的内顶部开放，且所述内罐体的顶部与所述外罐体的内壁连接，所述内罐体与所述外罐体连接的内壁形成所述密封腔体；所述外罐体通过管道连通所述副气液平衡罐的内顶部。

12、作为本发明的一种优选方案，所述外罐体的内顶部设置有隔板，所述隔板将所述密封腔体分割为等压腔和平衡腔，所述平衡腔和所述内罐体的内部连通；所述等压腔中维持一个标准大气压，所述隔板上设置有压力阀，所述压力阀用于在所述平衡腔中压强发生变化时连通所述平衡腔。

13、作为本发明的一种优选方案，所述副气液平衡罐包括柱形罐体，所述柱形罐体的内部设置有活塞件，所述活塞件将所述柱形罐体的内部分割成上腔体和下腔体，所述上腔体连通所述等压腔，所述下腔体通过管道连接所述平衡腔，所述下腔体的外壁上设置有进气端口；

14、其中，所述活塞件随所述下腔体中的气压变化在所述下腔体中移动。

15、作为本发明的一种优选方案，所述传感器模块包括激光距离传感器，所述传感器模块设置在所述上腔体的内顶部，所述传感器模块用于获取所述活塞件在所述下腔体中的位置变化状态，通过所述活塞件的位置变化状态表征所述下腔体中的气液平衡稳定的参数。

16、作为本发明的一种优选方案，所述内罐体的内顶部通过活动密封件连接所述外罐体的内壁，所述内罐体的底部连接有震动件，所述震动件用于在所述活动密封件的配合下使所述内罐体产生震动。

17、作为本发明的一种优选方案，所述内罐体下方和所述外罐体的内部之间形成处理腔，所述处理腔的底部设置有进水口和进气口，所述处理腔的内壁上设置有加热器；

18、所述内罐体的底部通过管道连接所述处理腔，所述管道上设置有控制阀。

19、作为本发明的一种优选方案，所述震动件包括转动驱动部以及底座，所述底座上表面环形设置有多个连接杆，多个所述连接杆的另一端连接所述内罐体的底部；所述底座的底部圆心处设置有开孔；

20、所述转动驱动部的动作端连接有轴杆，所述轴杆的端部设置有凸起，所述开孔的内壁上设置有波浪槽，所述凸起嵌入所述波浪槽；

21、其中，通过所述转动驱动部驱动所述轴杆转动，所述凸起在所述波浪槽中周向转动，使得所述底座发生震动；

22、所述转动驱动部的底部设置有伸缩驱动部，所述伸缩驱动部用于驱动所述转动驱动部沿所述轴杆的轴向位移，使所述内罐体发生上、下位移。

23、作为本发明的一种优选方案，所述内罐体的底部设置有内罐体进气端口，所述内罐体进气端口通过弹簧软管连接外置的供气源，所述供气源包括标量甲烷气体或氦气。

24、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

25、本发明通过具有设定比例关系的两个气液平衡罐实现水中甲烷亨利数标准的制取，其中通过副气液平衡罐体获得主气液平衡罐体内制备的比例时间，从而有效和精确的自动化控制主气液平衡罐体制备实验用水中甲烷亨利常数标准。

1.一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，

10.根据权利要求3所述的一种实验用水中甲烷亨利常数标准的自动制取装置，其特征在于，