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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110954435A(43)申请公布日2020.04.03(21)申请号201911326562.4(22)申请日2019.12.20(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人王淑婷幸福堂(74)专利代理机构武汉宇晨专利事务所42001代理人王敏锋(51)Int.Cl.G01N5/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种多因素耦合作用下的蒸发速率测量装置及方法(57)摘要本发明涉及一种多因素耦合作用下的蒸发速率测量装置及方法,包括称量系统、加热系统、反应器系统,称量系统由电子天平,数据采集系统,吊杆,吊篮组成。加热系统由加热炉体,升降装置,热电偶和温度控制器组成。反应器系统分为环形冷却取样管,气流喷吹三层反应器,它们通过磨砂口连接。电子天平放在装置台架的顶部,数据采集系统通过数据线与电子天平连接的计算机信号相连,吊篮由吊杆悬吊在反应器中,加热炉体安装在装置台架的升降丝杠上,环形冷却取样管由固定框固定在装置架的中上部位置,气流喷吹三层反应器置于加热炉体中心部位。本发明可以在预设的环境条件下尤其指不同风速条件下,自动测量同步获得试样的蒸发速率,测量精度高。CN110954435ACN110954435A权利要求书1/2页1.一种多因素耦合作用下的蒸发速率测量装置,包括电子天平(1)、环形冷却取样管(15)、气流喷吹三层反应器(7)、吊篮(4)、加热炉体(9)、装置台架(20)、计算机(14)、温度控制器(16),其特征在于,所述电子天平(1)置于装置台架(20)的顶部平台(32),该平台下布置有竖直的升降丝杠(21),所述加热炉(9)安装在升降丝杠(21),且具有开口向上的加热腔,气流喷吹三层反应器(7)置于加热腔内,气流喷吹三层反应器(7)与加热腔之间垫有石棉布,气流喷吹三层反应器(7)与所述平台(32)之间设置有被固定的环形冷却取样管(15),所述电子天平(1)内的重量传感器连接沿竖直向下依次穿过平台(32)和环形冷却取样管(15)上下端的吊杆(17),该吊杆(17)另一端向气流喷吹三层反应器(7)延伸,并悬挂用于乘放试样的吊篮(4),该吊杆(17)相对平台(32)滑动;所述环形冷却取样管(15)外部设置水冷套管和连通取样管内外的气体采集管(12),用于冷却经过环形冷却取样管(15)的试样蒸汽,所述气流喷吹三层反应器(7)为上端开口的筒状结构,筒壁内由外向内依次设有互相隔开的第一环形腔(19)、第二环形腔(30),第一环形腔(19)和第二环形腔(30)在靠近筒壁下端面处连通,第一环形腔(19)连通反应气体输入管道(5),该气体输入管道(5)设有气阀(27)和气体流量计(26),第二环形腔(30)通过通孔(8)连通至气流喷吹三层反应器(7)的内腔,所述环形冷却取样管(15)外周与气流喷吹三层反应器(7)内周间隙配合,气流喷吹三层反应器(7)可随加热炉(9)上升套在环形冷却取样管(15)下端,所述的计算机(14)通过数据线与电子天平(1)信号连接,所述的温度控制器(16)通过电缆线与加热炉体(9)电连接。2.根据权利要求1所述的多因素耦合作用下的蒸发速率测量装置,其特征在于:所述气体输入管道另一端连通气体储气瓶(28)。3.根据权利要求1所述的多因素耦合作用下的蒸发速率测量装置,其特征在于:所述加热炉(9)包括升降装置(25)和两个加热部(34),每个加热部(34)各具有一个半剖柱状腔(37),半剖柱状腔圆周面分布有电阻丝线圈(36),两个半剖柱状腔(37)围合成容置气流喷吹三层反应器(7)的加热腔,两处电阻丝线圈(36)均与温度控制器(16)电连接,升降装置(25)与任一一个加热部(34)连接,两个加热部(34)一侧互相铰接,另一侧设有互相配合的锁扣(23),该锁扣(23)用于锁紧两个加热部(34)。4.根据权利要求1所述的多因素耦合作用下的蒸发速率测量装置,其特征在于:所述环形冷却取样管(15)下端外周与气流喷吹三层反应器(7)上端内周各设有互相配合的磨砂口面。5.根据权利要求1所述的多因素耦合作用下的蒸发速率测量装置的测量方法,其特征在于:包括以下步骤,所述温度控制器(16)设定加热炉体(9)的加热温度,所述气体流量计设定经气体输入管道(5)进入气流喷吹三层反应器(7)的保护气体流量,所述计算机(14)按照设定的采集时间段,同步记录电子天平(1)重量传感器输出的吊兰内试样失重数据,按照以下公式换算获得:试样的蒸发速率u,其中A为吊篮面积,dw为试样重量的失重量,t为时间;通风速率v,其中mv为单位时间内通入的保护气体的体积流量,r为气2CN110954435A权利要求