一种基于Zeta电位滴定仪的程序控温装置

专利2026-01-20  8


本技术涉及化学工程领域的zeta电位滴定仪器,特别涉及一种基于zeta电位滴定仪的程序控温装置。


背景技术:

1、目前市场上zeta电位测定仪能够提供各种溶液体系中带电颗粒的zeta电位,用于评估分散体系的稳定性。然而大部分实验室中常见的zeta电位测定仪的温度设置选项中通常只能手动设定一个或某几个温度值,即定点恒温控制,不能实现在一定温度范围内对于温度程序变化条件下的zeta电位连续监测。在实际应用中,在某一时刻或温度下单独获得的电位测量并不能真实、全面地描述在温度变化过程中分散体系中粒子的静电行为,与通过其他分析手段(如微量差示扫描量热仪)得到的连续相变过程的曲线特征物理量的对应关系不一致。此外,在当前的可实现不同温度的zeta电位实验中,为了使在测试温度前达到平衡,通常在实验开始前将样品置于分析仪样品槽或者是外置控温设备中,在每个测量温度下平衡一段时间后再进行测量。当改变温度时,需要手动调整温度并重复相同的操作。这种方法不仅费时费力,而且温度控制精度较差。本实用新型设计了一种基于zeta电位滴定仪的程序控温装置,通过该装置可以实现在程序升温和降温过程中溶液介质的zeta电位的自动检测,拓宽现有zeta电位分析仪的应用领域。


技术实现思路

1、本实用新型主要解决如下问题:将zeta电位滴定仪和程序控温装置有效组合,集成zeta电位测量和连续温度控制技术,实现在程序控制温度条件下连续测定分散体系的zeta电位随温度变化关系的数据。

2、本实用新型提供一种基于zeta电位滴定仪的程序控温装置,控温装置包括zeta电位滴定仪和温控仪,zeta电位滴定仪包括滴定液管道,活塞,圆筒和支架的锁紧装置,支架,圆筒,进水管,温控探头,连接线,圆筒盖;其中,温控仪上具有接线端子,该接线端子连接于温控探头的连接线的一端;

3、圆筒上盖有圆筒盖,圆筒盖设置有活塞安装用孔,活塞通过活塞安装用孔安装于圆筒,圆筒盖上还设置有温控探头安装用孔,温控探头通过温控探头安装用孔安装于圆筒盖,并插入圆筒中的待测液体中;

4、温控仪实现温度检测和温度控制两个功能,其中温度检测通过温控探头的温度传感器对检测样品所处的温度自动进行采点、实时监控,温控探头还具有加热单元,温度传感器的输出端接至温控仪进行温度控制,温度传感器和加热单元均内置于温控探头中,用于检测温度和控制温度,温度传感器将温度转换为电信号,温控仪将得到的电信号转化为温度值,根据使用者设定的温度值,通过控制加热单元的通断来达到控制温度范围的目的,温控探头由两根不同的金属丝组成,其中一根为温度传感器,另一根为加热单元。

5、进一步,温控探头采用表面防水的高精度的浸入式探头,用于测量液体介质的温度。

6、进一步,圆筒盖还包括粒度测试探头安装用孔、ph测量电极安装用孔和一个凹槽,圆筒盖还具有圆筒盖连接结构。

7、进一步,圆筒盖采用保温性能好、耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、不粘附的高分子材料或复合材料加工而成。

8、进一步,温控探头中的温度传感器选择电阻丝形式的热电偶或热电阻或热敏电阻。

9、本实用新型具有以下特点:

10、(1)将温度控制系统和zeta电位滴定仪有效组合,可以实现电位和温度信号的自动记录和数据分析,在测试结束后可直接导出数据,更为简单有效、快速便捷;

11、(2)本装置可以通过温控仪的程序温度控制功能实现温度的连续变化,通过温度控制装置的软件设置测试所需要的温度控制程序,通过zeta电位滴定仪自动测试在程序升温或降温过程中的zeta电位、电导率、ph值等参数信息;

12、(3)在电位滴定仪的圆筒上增加了圆筒盖,可有效固定温控探头、粒度测试探头、ph测量电极等测量附件,圆筒盖与样品池通过o圈紧密组合在一起,可从圆筒上自由拆卸,方便更换样品和清洗等操作。

13、与其他技术效果比,具有如下优势:

14、(1)不同于传统zeta电位滴定仪通过设置一定的温度间隔,在升到设定温度下进行数据采集,本装置是通过温控仪的程序温度控制功能,在设置测试温度区间后实现升温或降温过程中连续采集zeta电位、电导率、ph值等参数。

15、(2)通过程序温度控制系统可以实现自动精确控制温度,有效提升测试效率和温度控制精度,降低人力成本。

16、(3)本装置在圆筒上增加了圆筒盖,可有效避免在加热过程中由于溶液的过多蒸发影响分散体系的浓度,提升实验数据的准确性。

17、(4)本装置可以连续测定zeta电位、电导率等随温度的变化关系,有效弥补大多数zeta电位仪的温度取点较少不能获得连续变温实验过程中zeta电位的不足。通过温度控制系统和zeta电位滴定仪有效组合,可以为研究温度变化过程中样品变化机制提供更加全面的数据,获得zeta电位等参数与颗粒行为之间的真实关系。



技术特征:

1.一种基于zeta电位滴定仪的程序控温装置,其特征在于,控温装置包括zeta电位滴定仪和温控仪,zeta电位滴定仪包括滴定液管道,活塞,圆筒和支架的锁紧装置,支架,圆筒,进水管,温控探头,连接线,圆筒盖;其中,温控仪上具有接线端子,该接线端子连接于温控探头的连接线的一端;

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,圆筒盖还包括粒度测试探头安装用孔、ph测量电极安装用孔和一个凹槽,圆筒盖还具有圆筒盖连接结构。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,圆筒盖采用保温性能好、耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、不粘附的高分子材料或复合材料加工而成。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,温控探头中的温度传感器选择电阻丝形式的热电偶或热电阻或热敏电阻。


技术总结
本技术提供一种基于Zeta电位滴定仪的程序控温装置,将Zeta电位滴定仪和程序控温装置有效组合,集成Zeta电位测量和连续温度控制技术,实现在程序控制温度条件下连续测定分散体系的Zeta电位随温度变化关系的数据,本装置可以连续测定Zeta电位、电导率等随温度的变化关系,有效弥补大多数Zeta电位仪的温度取点较少不能获得连续变温实验过程中Zeta电位的不足。通过温度控制系统和Zeta电位滴定仪有效组合,可以为研究温度变化过程中样品变化机制提供更加全面的数据,获得Zeta电位等参数与颗粒行为之间的真实关系。

技术研发人员:李琳,丁延伟,白玉霞,刘吕丹
受保护的技术使用者:中国科学技术大学
技术研发日:20231106
技术公布日:2024/7/25
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