[发明专利]一种同时获取固体溶质在液相中饱和溶解度和扩散系数的测试方法及测试装置

权利要求书

1.一种同时获取固体溶质在液相中饱和溶解度和扩散系数的测试装置，其特征在于包括测定系统、自动数据采集系统和温控系统，所述测定系统由带夹套的玻璃杯(1)、待测试样(2)和升降台(3)组成，带夹套的玻璃杯(1)底端固定在升降台(3)上，待测试样(2)的底端浸入带夹套的玻璃杯(1)中的溶剂液面以下；所述测定系统由精密天平(4)、数模转换卡(5)、电脑(6)组成，精密天平(4)与数模转换卡(5)连接，数模转换卡(5)与电脑(6)连接，待测试样(2)悬挂在精密天平(4)底部的挂钩上；所述温控系统由热电阻(7)、低温恒温水浴槽(8)组成。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述低温水浴恒温槽(8)的出水管与带夹套的玻璃杯(1)的底部进水口连接，带夹套的玻璃杯(1)的顶部出水口与低温水浴恒温槽(8)的进水管连接。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述热电阻(7)、插入带夹套的玻璃杯(1)的溶剂中距离测试样(2)的侧表面0.5-2cm，热电阻(7)与数模转换卡(5)连接。

4.一种同时获取固体溶质在液相中饱和溶解度和扩散系数的测试方法，其特征是包括以下步骤：

测试准备：

(1)制备测试样、安装测试样并设置采样周期、采样频率以及辨识精度参数δ；

(2)启动测试系统按照设置的采样周期和采样频率运行；测试：

(3)测试并同步记录每一个采样时刻和固-液界面平均质量通量值N；参数识别：

(4)设定为之参数的估计值，即饱和溶解度的估计值和扩散系数的估计值并根据二维对称面物理模型及二维流体流动传质的连续性方程、Navier-Stokes方程和组分传递方程建立并求解系统控制偏微分方程组，得到每个时刻的固-液界面平均质量通量估计值

(5)计算每个时刻的固-液界面平均质量通量估计值与记录该时刻的固-液界面平均质量通量实测值的误差累计值；

(6)判断步骤(4)所得到的固-液界面平均质量通量实测值的误差累计值是否满足误差精度要求，如果满足则输出当前的饱和溶解度的估计值和扩散系数的估计值如果不满足按遗传算法修正参数，重复步骤(4)，直至满足终止条件结束。

5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于所述步骤(4)所述二维对称面物理模型为对测定装置依据溶解动力学和传质学理论进行简化后的二维物理模型，只考虑溶质垂直于固-液界面方向由界面向流体的二维轴对称传质过程。