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吸油材料性能测试系统设计及应用

徐建伟  
【摘要】:随着海上石油生产和运输的发展,全球石油及石油产品泄漏事故发生频繁。这不仅会造成资源浪费,而且会污染海洋及海岸生态环境,甚至危害人体健康,因此溢油处理成为全球热点问题。吸附材料的吸附作为溢油应急处理的主要方法之一,环保高效的吸油材料的研究日益受到重视。吸油材料研制过程中性能测试尚无自动测试系统,只能完成简单的稳态吸附性能实验;同时也不能测试环境因素对吸附性能测试的影响。为了定量分析吸油材料的吸油性能,观察吸油材料吸收液体质量的连续变化情况,需开发一种检测吸油材料连续吸收液体质量变化的装置,为吸油材料研制提供设备支持。本文基于ASTM F726吸附材料性能测试标准,将虚拟仪器测试技术应用于吸油材料性能测试,设计了吸油材料性能自动测试系统。自动测试系统包括环境因子监测系统、反应控制系统、自动称重系统和配液系统四部分。环境因子监测系统主要由温度、pH、电导率传感器和数据采集卡构成,利用上位机实现了反应槽温度、pH、电导率的实时控制;反应控制系统由反应槽、加热管、制冷器、搅动泵、电磁阀和液位传感器构成,实现了反应槽温度控制和反应溶液的混合;自动称重系统由步进电机、步进电机控制器和分析天平构成,实现了步进电机的控制和吸油材料的自动称重;配液系统由配液罐和蠕动泵构成,实现了溶液的配置和传送。此外自动测试系统具备数据存储功能,能将吸油材料性能测试所得数据存储到计算机。通过改性苎麻吸油材料性能的测试验证,该系统实现了吸附材料性能测试的自动化,提高了吸附材料性能测试的精度;并且利用自动测试系统可以改变实验温度、电导率、pH值等,完成了不同环境条件下改性苎麻材料的吸附性能测试。


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