[发明专利]一种测量常温常压下气体溶解度的系统及其方法

说明书

本发明公开一种测量常温常压下气体在导电流体中溶解度的测量系统，所述测量系统包括数据采集装置、气体测量装置和温控装置，其特征在于，所述气体测量装置，包括样品室、标定室、温控机构和磁力搅拌机构；数据采集装置包括第一气体压力传感器和第二压力传感器和上位机11；所述样品室端面通过三通接头与第一气体压力传感器连接；所述标定室端面通过四通接头与第二气体压力传感器连接；所述三通接头侧端通过第一球阀与四通接头侧端连接，所述四通接头另一侧端连接有第二球阀；所述第一球阀与第二球阀与三通与四通之间通过不锈钢管连接，该测量系统可以在待测材料脱气和溶气时进行搅拌，加快了脱气溶气的效率。

技术领域

本发明涉及气体在液体中溶解度的测量领域，具体涉及一种测量常温常压下气体溶解度的系统及其方法。

背景技术

磁流体角速度传感器是一种新型的角速度传感器，这种角速度传感器没有固体移动部件，机械磨损度较低，具有高可靠性、高强度、长寿命的特点；磁流体陀螺的环形结构设计极大降低了对振动加速度和交轴角速度的敏感，MHD传感器中的磁流体是一种导电流体，传感器工作方式主要是靠该导电流体切割磁感线产生信号。

气体和液体混合在一起的共同流动被称为气液两相流，气液两相流广泛存在于自然界中，如空气中的雨雾、水中产生的鼓泡流动等。磁流体角速度传感器中的导电流体也会有少量的气体存在。在气液两相流中，气泡作为分散相，是连接宏观尺度与纳微尺度的桥梁和纽带，对整个体系的动量、质量和热量传递具有直接的重要影响。气泡的流体力学行为不但能直接影响气液两相的速度场，同时能通过改变气液相界面性质等途径决定了两相流体系的传质和传热效果，最终影响气液接触设备在微观尺度和宏观尺度下的性能。因此，测量出导电流体在常温常压下的气体溶解度对于确定和提高传感器工作精度来说较为重要。

测量导电流体在常温常压下的气体溶解度涉及的主要问题主要是测量方法、测量装置的气密性和传感器精度以及温度的恒定控制四个方面，测量方法方面有多种方式，比如分为物理法和化学法，化学方法主要用于化学效应显著的气体吸收过程，测定及计算理论依据是相平衡和化学平衡。物理方法又分为饱和法和析取法。饱和法是指在一定的温度、压力、体积均能确定的条件下，对已脱气的溶剂用气体进行溶解饱和。析取法正好相反，对己被气体饱和的溶剂进行脱气，然后测定温度、体积、压力的变化。其中饱和法中的双体积压力衰减法可以精确标定测量装置的体积，使计算数据更为准确，且装置结构容易加工组装。

目前，人们对低压环境下气体在液体中的溶解度研究较少，较为常见的气体溶解度测量主要是在1MPa-数百MPa高压范围内进行测量，对于0-0.1MPa的低压范围内的气体溶解度测量较为少见。

发明内容

针对现有技术存在技术问题，本发明提供一种测量常温常压下气体溶解度的系统及其应用，该系统可以在待测材料脱气和溶气时进行搅拌，加快了脱气溶气的效率。

为了解决现有技术存在问题，本发明采用如下技术方案予以实施：

一种测量常温常压下气体在导电流体中溶解度的测量系统，所述测量系统包括数据采集装置、气体测量装置和温控装置，所述气体测量装置，包括样品室、标定室、温控机构和磁力搅拌机构；数据采集装置包括第一气体压力传感器和第二压力传感器和上位机11；所述样品室端面通过螺纹转Tube管接头与三通接头相连，并通过三通接头与第一气体压力传感器连接；所述标定室端面通过螺纹转Tube管接头与四通接头连接，并通过四通接头与第二气体压力传感器连接，所述三通接头侧端通过第一球阀与四通接头侧端连接，所述四通接头另一侧端连接有第二球阀；所述第一球阀与第二球阀与三通与四通之间通过不锈钢管连接。

所述气体测量装置还包括有磁力搅拌装置，所述磁力搅拌装置由内搅拌机构与外搅拌机构组成；所述内搅拌机构通过I型支架与样品室连接。