[发明专利]一种索瑞特系数测量装置与方法

说明书

一种索瑞特系数测量装置与方法，属于传热传质技术领域，包括用于提供热扩散场所的索瑞特系数测量单元和用于维持温度梯度的恒温循环水箱，所述恒温循环水箱包括第一恒温循环水箱和第二恒温循环水箱。一种索瑞特系数测量的方法，采用一种索瑞特系数测量的装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，组装装置；步骤2，注入被测液体；步骤3，对上钢板和下钢板进行加热处理；步骤4，数据采集；步骤5，重复步骤4，至被测液体的密度无变化为止，实验结束；步骤6，数据处理。本发明装置可应用于大部分溶液的索瑞特系数测量，结果可靠，结构简单易于拆卸维护，制作成本低。本发明装置的中间液体槽上具有多个取液口，使试验的测量数据更稳定准确。

技术领域

本发明属于传热传质技术领域，具体涉及一种索瑞特系数测量装置与方法。

背景技术

索瑞特效应是指由温度梯度引起的物质扩散运动。它表现为物质在温度梯度的影响下扩散形成新的浓度分布。索瑞特系数就是表述这种热扩散运动强度的系数。索瑞特效应在很多领域有着重要的应用，如铀的浓缩，岩石层的分离。因此准确便捷的测量索瑞特系数有着重要意义。现有装置的设计思路是，根据索瑞特系数的定义公式在混合组分中，各组分物质最终因温度梯度发生分离呈现不同的浓度分布，测量因温度梯度导致的浓度变化便可得到索瑞特系数。索瑞特系数的数量级很小，一般有机物或者水溶液的范围为|S_T|～10^-3-10^-2K^-1，热扩散运动需要较长时间才会引起明显浓度变化，因此装置需要长时间保持温度梯度。现有的索瑞特测量装置一般只针对石油、水溶液或岩浆的测量，无法对其他种类的混合液进行测量，测量的范围很局限，适用范围窄。

发明内容

为了准确测量索瑞特系数，本发明提供了一种索瑞特参数测试装置与方法，具有测量方法简便，结果准确，结构简单并且易于维护的特性。

为了实现上述目的，本发明提出了一种索瑞特系数测量装置，包括用于提供热扩散场所的索瑞特系数测量单元和用于维持温度梯度的恒温循环水箱，所述恒温循环水箱包括第一恒温循环水箱和第二恒温循环水箱；

所述测量单元包括上钢板、下钢板和中间液体槽，所述上钢板一端开设有截面为凸形结构的上空腔，上空腔与上盖子固定安装，上盖子通过其上对称设置的上出口和上进口分别与第一恒温循环水箱进水口和出水口相连，上钢板另一端与中间液体槽一端相连，在中间液体槽的宽面上设置有注液口，中间液体槽的两个长窄面对称设置有若干取液口，中间液体槽另一端与下钢板一端相连，下钢板另一端开设有截面为凸形结构的下空腔，下空腔与下盖子固定安装，下盖子通过其上对称设置的下出口和下进口与第二恒温循环水箱的进水口和出水口相连，所述上钢板、中间液体槽和下钢板通过螺纹钢筋和螺母固定，且上钢板、中间液体槽和下钢板的连接处涂抹密封胶。

所述中间液体槽采用低导热的PVC材料。

所述上钢板与中间液体槽之间、中间液体槽与下钢板之间均设置有密封胶垫。

一种索瑞特系数测量的方法，采用一种索瑞特系数测量的装置，包括以下步骤：

步骤1，组装装置：现将下钢板放置于水平面上，再将中间液体槽放置于下钢板上，且下钢板的下空腔面向水平面设置，最后将上钢板放置于中间液体槽上，且上钢板的上空腔远离中间液体槽设置，在上钢板、中间液体槽和下钢板位于同一轴线的孔内插入螺纹钢筋，并拧紧所有的螺母，最后在上钢板、中间液体槽和下钢板的连接处涂抹密封胶，静置20-30min；

步骤2，注入被测液体：通过针管将被测液体通过注液口加入到中间液体槽内，并进行静置处理；