專利名稱：濕度測定器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測定在測試試樣中揮發性液體的實際的和百分比的含量。
為了測定在一種測試材料試樣中的揮發性液體存在的數量已經研制了各種各樣的裝置。正如在轉讓給本發明的受讓人的US4838705號專利中所指出的，由于各種原因包括在制造過程中的質量控制以及為與各種法律或規章的要求相一致，這種測定是重要和/或必須的。
一種用于測定存在的揮發性液體數量的在先技術是被稱為“干燥缺失測量”的技術并介紹在我的US4165633號專利中。按照這種技術，對被測試樣進行加熱以便放出揮發性液體。事前對試樣稱重，在測試過程中和測試之后測定試樣的重量變化。根據起始重量的下降，利用各種計算技術預測百分值。
還利用各種化學分析方法，通過一種所謂“Karl Fischer分析”技術，對某些所關注的揮發性液體例如水進行測定。這些化學分析方法依靠使用可能具有毒性的試劑。此外化學分析方法通常需要非常熟練的操作人員并進行耗時的分析。
按4835705號US專利中所介紹的方法，需要采集在測試試樣內存在的揮發性液體并稱重的裝置。更具體說，在一密封室內對測試試樣進行加熱以便放出揮發性液體。液體的氣態產物通過對所關注的揮發性液體敏感的采集器。隨著采集液體，采集器的重量增加。支承該采集器的重量傳感器提供在裝置工作過程中代表采集器的起始重量、中間重量和最終重量的數據。計算電路根據該數據進行各種計算，以便提供在測試試樣中所關注的揮發性液體重量百分值的預測和實際測定值。
各種現有方法或技術中的每一種均可用于測定在測試試樣中的各種揮發性液體的含量。其中所關注的最一般的液體是水。因而，本發明人的說明性實施例是針對一種濕度測定器，然而，本發明的原理可適用于其它的揮發性液體。
其它針對測定濕度的已有專利包含5433105、5343735、5340541、5187972、5274931、5253512、5138870、4787052和4165633號US專利。
各種在先技術存在的一個問題是，測試試樣通常在進行采集之后不能立即分析測定而是在稍后時間進行。經常直到測試和分析(之前)，測試試樣暴露于大氣環境條件下。由于在開放的環境下所關注的揮發性液體例如可能放出或被吸收，這樣就可能導致測定值固有地不精確。
本發明涉及一種揮發性液體測定器，其中在相對短的時間內能提供定量的測試結果并且不需要使用試劑。
更具體地說，本發明利用預測技術在短時間內能自動檢測在試樣中的所關注液體的含量。
在本發明的一優選實施例中，提供一種濕度測定器，以便測量試樣中的水分含量。試樣被置入一氣密的容器中，該容器在該優選實施例中為一帶隔片瓶。一相反氣流測管裝置通過隔片插入。該測管裝置包含第一管和第二管。一種攜帶氣體通過其中一個管注入到帶隔片瓶，并從另一管中排出。通過加熱帶隔片瓶加熱試樣。隨著被測試樣被加熱，在被測試樣中的揮發性液體，在這一實例中為水(分)，放出進入攜帶氣體中。該氣體攜帶所關注的放出液體通過一相對濕度傳感器。連續地對該攜帶氣體的相對濕度進行測量。對攜帶氣體的流量進行調節，以便精確地知道預定的體積流量。
濕度測定器根據被測試樣中的水的重量，通過監測相對濕度，該相對濕度的變化速率，以及通過監測氣流的相對濕度隨時間變化計算在試樣中的實際重量，來測定總的質量。
根據本發明的自動濕度測定儀可以用于測定在很多材料中包含的水分的含量，其中的材料包含但不限于塑料、冷凍干燥藥品，油漆或涂料，以及其它很多前面利用高溫術和Karl Fischer電量分析進行測試的材料。
根據本發明，使用惰性氣體來快速吹凈相對濕度傳感器中剩余的水分。然后系統工作在自動校準模式，其中將已知的或校準數量的水分注入到攜帶氣體中。測量水分含量。然后將測量值與已知的量值相比較，并將比較的結果用于對后續的測試結果乘以系數。此外，系統將校準測試的結果存儲到一存儲器中，其然后提供校準結果的過去值。在校準之后，再次吹凈該系統，以便除去剩余的水分。
在測試試樣時，將需分析的所采集的試樣置入一氣密容器內。在該說明性的實例中該容器為一帶隔片瓶，將容器置入加熱器中，并將相反氣流測管裝置插入到容器內。通過使攜帶氣體通過一個管流入容器并再通過另一個管排出，對容器利用高流量的攜帶氣體進行吹凈。在試樣被加熱到足以使水分放出的溫度之前進行這種頂部空隙吹凈。在吹凈該容器之后，將攜帶氣體的流量降低到精確的已知流量。相對濕度傳感器提供對攜帶氣體中的相對溫度的動態的和連續的讀數。根據流率和相對溫度的讀數，計算由被測試樣中存在的水分數量。通過確定與相對溫度中時間相關變化的特性可以預測總的水分含量。
通過結合附圖閱讀如下的詳細介紹將會更好地理解本發明，在各附圖中用相同的數字標號標注相同的元件，其中
圖1是根據本發明的原理的測定系統的機械結構示意圖；圖2是表示圖1所示系統中的探頭、試樣容器和加熱器部分的局部斷面圖；圖3是表示結合圖l所示系統使用的電子控制裝置的結構示意圖。
圖1中表示一說明性的濕度測定器1。采集一測試試樣并可立即放入帶隔片瓶20中。在采集之后以及整個測試過程中，測試試樣保持在帶隔片瓶20中。通常，測定器將在測試試樣中存在的所關注的揮發性液體或水放出到一種惰性的通過帶隔片瓶流動的攜帶氣體中。仔細控制氣體的流率。攜帶氣體流過一相對溫度傳感器22，其連續提供代表在氣流中所含揮發性液體的相對量值。濕度傳感器22是一種市售的電容式相對濕度傳感器。一種通常的微控制器或計算電路裝置50將在預定流率下的相對濕度測量值按動態方式變換為由試樣中存在的水的絕對重量測量值。通過監測相對溫度的變化速率，微控制器可以預測試樣中總的水分含量。通過在進行蒸發加熱前測定測試試樣的重量，濕度傳感器可以直接按照所測試的試樣重量的百分值提供濕度(水分)的測量值。
在該說明性的實施例即濕度測定器系統1中，一干燥氮氣氣源10連接到該系統上，雖然在該說明性的濕度測定器1中使用氮氣，但應理解，相對在被測試樣中所關注揮發性液體呈惰性的任何氣體都是可以采用的。干燥氮氣流過市售型式的50微米的過濾器11，然后流到壓力調節器12。壓力調節器12為市售型式的，并將壓力維持在預定的數值下，通常為4磅/英寸2(psi)。由壓力調節器12裝設兩個交替的氣流通道，以便按照兩種不同的壓力數值提供氣流。在一個通道中，一流量調節器或節流器13將流量維持在第一預定值下。對于輸入壓力為4psi的情況，流量調節器或節流器13提供190立方厘米/分(cc/min)的流量。在第二通道中，裝有流量調節器或節流器15，用于提供明顯更高的預定流率。通常，通過流量調節器或節流器15的流率近于1升/分。流量調節器或節流器13和15都是市售型式的流量調節器，能夠提供固定的精確流率。流量調節器13和15兩者都連接到一螺線管控制閥16。流量傳感器14配置在流量調節器13和螺線管控制閥16之間。
使用螺線管控制閥16用于在通過該系統的氮氣的兩種流量之間進行選擇?？刂崎y16控制或者由流量調節器13提供工作流量或由流量調節器15提供更高的吹凈用流量使之通過該系統。
螺線管控制閥16具有經過流量傳感器14連接到低流量調節器13的第一輸入孔口16a。控制閥16還具有連接到高流量的調節器15的第二輸入孔口16b。螺線管控制閥16包含單一的輸出孔口16c。螺線管控制閥16通常是關斷的，氣流是這樣通過控制閥16的，即孔口16a與孔口16c相連通，而孔口16b通常是關閉的。當螺線管控制閥16通電工作時，孔口16b與孔口16c連通，而孔口16a則關閉。螺線管控制閥16中的輸出孔口16c連接到試樣瓶旁通用螺線管控制閥17。
控制閥17具有單一的輸入孔口17a以及可供選擇的兩個輸出孔口17b和17c。當螺線管控制閥17處于第一(通電)工作狀態時，螺線管控制閥17中的輸入孔口17a與輸出孔口17e相連通，這時螺線管控制閥17并未通電。當螺線管控制閥17處于第二(通電)工作狀態時，輸入孔口17a與輸出孔口17b相連通，這時螺線管控制閥17是通電的。控制閥17的輸出孔口17b經過一相反氣流測管裝置(下文將介紹其更多的具體細節)連通到采樣瓶20。該相反氣流測管裝置形成一由試樣瓶20(試樣瓶20本身又連通到一濾過器21)到探測器旁通用螺線管控制閥18的輸入孔口18a排出的氣流通道。螺線管控制閥18具有兩個可選擇的輸出孔口18b和18e。當螺線管控制閥18處于第一通電工作狀態時這時并不通電，輸入孔口18a連通到輸出孔口18c，該輸出孔口連通到排出口30。當螺線管控制閥18處于第二通電工作狀態時，這時其通電，輸入孔口18a連通到輸出孔口18b。螺線管控制閥18中的輸出孔口18b和螺線管控制閥17中的輸出孔口17c兩者都連通到相對濕度探測器22的入口。相對溫度探測器22的輸出端經過流量探測器23連接到排出口30。
裝設螺線管控制閥19，以便在執行自動校正功能或模式時選擇性地控制測定器?？刂崎y19通常是不通電的，在這種狀態下輸入孔口19a連通到輸出孔口19c而輸出孔口19c是關閉的。當螺線管控制閥19通電時，輸入孔口19a連通到輸出孔口19b而輸出孔口19c是關閉的。隨著螺線管控制閥19被通電，形成由輸入孔口19a經過一注水器26(其具有一輸出孔口連通)到相對濕度傳感器22的流動通道。
控制閥16、17、18和19它們各個輸入孔口和輸出孔口根據在圖中利用歧管組件79所表示的連接關系直接相連。通過利用集合歧管組件79，如在圖1中示意表示的，可圍繞歧管組件79設立加熱器25，使得氮氣氣流可加熱。
將試樣瓶20置入加熱器件組件24，使得試樣可以加熱，放出所關注的揮發性液體例如水?？刂萍訜崞?4的溫度以達到預期的溫度設定值，通常為25℃-225℃。當對氣體的相對濕度的實時分析測定已達到測試終點時，測試自動終止。
濕度測定器可以工作在五種工作模式“系統進行干燥”、“維持干燥”、“系統校準”、“試樣瓶吹凈”以及“試樣測試”。下面將介紹系統按照每一種工作模式的工作情況。
在“系統進行干燥”模式，高流率的干燥氮氣流動經過系統，以便除去在系統中的某些殘留揮發性液體例如水分，特別干燥相對濕度傳感器22。按這種模式，螺線管控制閥16通電，使輸入孔口16b連通到輸出孔口16c，螺線管控制閥17、18和19不通電，這樣輸入孔口17a連通到輸出孔口17c，輸入孔口19a連通到輸出孔口19c，因此繞過了試樣瓶20。按照這種閥的組合，干燥氮氣由氣源10流動通過濾過器11、壓力調節器12、高流量(節流)調節器15、控制閥16、控制閥17、控制閥19、相對濕度傳感器22、流量傳感器23到排出口30。由于輸入孔口18a連通到輸出孔口18c而輸出孔口18b被關閉使控制閥18被旁通。按照這種氣流通道，來自氮氣氣源10的干燥氮氣按照1升/秒的流率流動，以便干燥整個系統，保證在分析測試試樣之前沒有水分(濕氣)。按照這種氣流分布，由于控制閥17、18和19的組合，使得沒有氣流通過試樣瓶20。
按著，系統進入“維持干燥”模式，以保持各元件上沒有水分。在這種模式下，控制閥17、18和19像處在“進行干燥”模式下一樣仍然斷電。然而，現在控制閥16是斷電的，使得在輸入孔口16a和輸出孔口16c之間建立聯系。在這種模式下，輸入孔口16b是關閉的，因此，切斷來自高流量的調節器15的氣流。按照這種組合，干燥氮氣由氣源10流出通過濾過器11、調節器12、低流量的調節器或節流器13、流量傳感器14、控制閥16、17、19經輸出孔口19c、相對濕度傳感器22和流量傳感器30達到排出口30。按照這種模式，通過該系統的流率是190立方厘米/分。這種模式用于在起始干燥之后將相對濕度傳感器22維持在干燥狀態。
該系統定期地工作在“自動校準”模式。在這種模式下，利用注水器26將精確定量的水分注入到該系統中，以便測量對于傳感器22的響應特性。在“自動校準”模式下，控制閥16、17和18處在與上述“維持干燥”模式相同的通電狀態。自動校準用螺線管控制閥19被通電。由于螺線管控制閥19通電，輸入孔口19a與輸出孔口19b連通，而輸出孔口19c是關閉的。為注水器26建立了流動通道，使其能將精確數量的水注入到氮氣氣流中。然后，利用傳感器22測量注入到該系統中的水量。
按很高的精確度可知注入的水量。在待測定的水分含量和利用注水器26注入的已知水的數量之間的偏差用于對由傳感器22的讀數進行分析的校準值進行調節。校準結果的過程參數(過去值)存儲在存儲器中。
在系統已校準之后，通過工作在如上所述的“進行干燥”模式，再次進行干燥。
在系統已經干燥，校準和再次干燥之后，可以將包含被測試試樣的試樣瓶20插入到瓶加熱器24中。由于熱延遲瓶20要用幾秒才能上升到加熱器24的溫度。在這一熱延遲的時間過程中，高流量的氮氣通過瓶20，以便吹凈在瓶20中的頂部間隙。為了建立通過瓶20的氣流通道，控制閥16、17通電，而控制閥18、19保持斷電?？刂七@種組合，來自氣源10的氮氣流經濾過器11、調節器12、高流量的調節器15、控制閥16、17，試樣瓶20，濾過器21、控制閥18，經輸出孔口18c到排出口30。在高流率狀態下約經9秒之后，試樣瓶20已被吹凈，瓶20的熱延遲已不再足以對試樣加熱以使在被測試樣中所含水分放出。
然后系統進入“試樣測試”模式。按這種方式，控制閥16被斷電，而控制閥17、18通電。干燥氮氣由氣源10流出通過濾過器11、調節器12、低流量的調節器13、流量傳感器14、控制閥16到輸出孔口16c、控制閥17到輸出孔口17b、試樣瓶20，濾過器21，控制閥18、相對溫度傳感器22和流量傳感器23到排出口30。這種工作模式維持到這樣的時刻，即測定器電路表示濕度測量的終止點可以預測時。在這種執行模式的過程中，利用加熱器24將試樣加熱，在試樣中所關注的揮發性液體放出，并由氮氣氣流所攜帶通過傳感器22。
在攜帶氣體流動通道中裝設流量傳感器14和23，以便檢測泄漏，在流量傳感器14和23中所測量的流量應始終是相等的。在該過程中，如有測量的二個流量不平衡，就能檢測到已泄漏。
在試樣瓶20和相對濕度傳感器23之間裝設一可替換的濾過器21。濾過器21是市售產品，用于由排出的氣體中濾除不是所關注的揮發性液體的其他揮發性液體。濾過器21意在降低不是所關注的揮發性液體的其它揮發性液體的揮發對測量結果的影響。在依靠采集放出的水分的先有技術濕度測定器中，對于某些材料要得到精確的結果是特別困難的。尼龍制品特別包含明顯數量的不是水的揮發物，它們凝結在采集器上并使得產生虛假高讀數。在本裝置中，通過將關于攜帶氣體中所關注的揮發性液體的相對含量的測量值建立在連續測量的基礎上而不是對揮發物的采集的基礎上，可得到更穩定準確的結果。利用濾過器21使不是所關注的揮發性液體(例如水)的揮發物被采集并濾出，因此消除了影響測量的可能性。下面轉閱圖2，所表示的在濕度測定器中使用的帶隔片瓶20或容器是一個玻璃帶隔片密封小瓶，其由幾個來源在市場上可購得。帶隔片瓶20包含小瓶31和隔片密封結構32。
裝設瓶加熱器24，以便加熱瓶20使所關注的液體放出。加熱器24的設計要保證快速可控加熱。加熱器24具有一插入瓶20的開口34。選擇開口34的尺寸以便緊貼地約束小瓶32，增強熱傳導。除去小瓶20的頂部以外，加熱器24基本(近于完整)環繞小瓶20。加熱器24包含一浸入到油35中的電阻加熱器元件34。裝設隔熱容器36，以便保持加熱器24中的熱量。溫度傳感器33提供的信號用于控制向加熱器24提供的功率。
加熱器24上的蓋板37安裝一相反氣流測管裝置，在該實施例中所示的裝置包含兩個管或注射針40和41。管或注射針40和41都是市售的標準注射針。另外可以采用市售的使用兩個同軸對準的管的相反氣流測管裝置。
在使用濕度測定器1時，將需分析測定的試樣置入小瓶31中并將隔片蓋32置于小瓶31之上。將瓶組件20置入加熱器24中。將蓋板37移動到隔片密封件32上。兩個管或注射針40和41穿透隔片密封件32。
下面轉閱圖3，圖中以方塊示意圖的形式表示該說明性的濕度測定器。過程控制器50用于控制濕度測定器的工作?？刂破?0包含微控制器51。存儲器53經過總線52連接到微控制器51上。存儲器53包含EPROM、EEPROM和SRAM類型的存儲器。用于濕度測定器的控制程序存儲在EPROM中，在測試過程中的控制變量存儲在SRAM中，關于在濕度測定器系統中的各種傳感器的傳感器特性常數存儲在EEPROM。相對溫度傳感器22的校準過程參數(history)可以存儲在存儲器53中SRAM部分。
外圍設備控制邏輯部分54將微控制器51連接到顯示器55和鍵盤56。顯示器55和鍵盤56提供人對于系統的聯系界面，用于初始化測試以及用于輸入特定的數據例如小瓶或試樣瓶20的重量以及用于顯示測試結果以及各種測試信息和相關信息。連接到總線52的模數轉換(A/D)電路57連接到流量傳感器14和23以及相對濕度傳感器22。通過(A/D)電路57，微控制器51監測由探測器14和23產生的電信號以及微控制器51將這些信號轉換為在傳感器14和23處的氣體流量的瞬時讀數以及在相對濕度傳感器22的氣體流量中的相對濕度的瞬時讀數。此外，A/D電路57連接到該用于監測加熱器24的溫度的溫度傳感器24a和該用于監測歧管加熱器25的溫度的溫度傳感器25。A/D電路57還連接到自動校準用注水器26，用以監測用于注水器26的水源。
控制器50還包含外圍設備控制電路58，其經總線52連接到微控制器51。外圍設備控制電路58用于控制由電源75向每個螺線管控制閥16、17和18以及自動校準電路提供的DC電功率。外圍設備控制電路58還控制由AC電源76向瓶加熱器24和歧管加熱器25提供的AC電功率。
當系統與測試試樣一起工作時，控制器50連續地監測相對濕度傳感器22的輸出。由于通過利用流量傳感器14可以精確了解通過試樣瓶20的氮氣的流率，由傳感器22測量的所測相對濕度可以變換為與由被測試樣中的水的時間相關的放出速率。由被測試樣中放出水分的速率可利用一代表指數下降曲線的方程來反映其特征。此外，該曲線漸進地朝一代表試樣中總的水分的量值收斂。因此隨著相對濕度朝零降低，在被測試樣中的水分含量也將接近于零。通過計算由所測量的數據產生的曲線的斜率，控制器50對于曲線預測代表在被測試樣中包含的水分總量的終止點。因此，可以得到預測算法，根據該算法可以計算被測試樣中總的水分含量。通過對在測試之前的試樣稱重和將試樣重量輸入到控制器50，控制器50可以測定對被測試樣的水分含量的百分值。另外，該系統可以提供預測的在被測試樣中所含的水分的總重量。
上面已經介紹了在系統工作過程中的系統的各種工作模式。利用存儲在存儲器中的程序對控制器50編程，以便自動地執行這些模式中的某些模式。例如，控制器50可以按照為每日為基準起始工作在“系統進行干燥”的模式。然后在進行測試之前，控制器50可以執行自動校準程序，將系統工作在“系統校準”模式。當完成校準時，控制器50然后再次進入“系統進行干燥”模式，接著是“維持干燥”模式。當將試樣瓶20置入測定器中時，控制器50將起始執行“試樣瓶吹凈”模式，然后立即進入“試樣測試”模式。在完成測試時，控制器50將再次進入“系統進行干燥”模式，接著是“維持干燥”模式，一直持續到進行下一次測試。
本技術領域的技術人員會理解，對于本發明在不脫離本發明的構思和范圍的前提下可以對所表示和介紹的說明性的實施例進行各種改進。需指出本發明僅由對其所提出的權利要求來限定。
權利要求書按照條約第19條的修改定所述系統的校準精度。
27．根據權利要求26所述的濕度測定器，其特征在于所述微計算機裝置包含存儲器裝置，用于存儲校準過程參數(history)。
28．根據權利要求27所述的溫度測定器，其特征在于所有微計算機裝置計算在所述試樣中的水分數量。
29．取消30．取消31．一種用于測定在一已知重量的測試試樣中的所關注的液體重量百分值的方法，該方法包含的步驟有(f)將測試試樣保持在密封容器中；(g)對在所述容器中的測試試樣加熱，以便將所關注的揮發性氣體轉變為氣態；(h)使一種攜帶氣體流動通過所述容器以便由所述容器排出處在所述氣態的所述揮發性液體；(i)連續地檢測在由所述容器中排出的所述攜帶氣體中的所述氣態揮發性液體的瞬時的相對數量；以及(j)利用所述連續檢測的相對數量，測定在測試試樣中所關注液體的重量百分值。
32．根據權利要求31所述的方法，其特征在于包含的步驟有在開始所述加熱步驟之后利用所述攜帶氣體以預定時間吹凈所述容器。
33．根據權利要求31所述的方法，其特征在于包含的開始的步驟有采集所述試樣并由采集的時間起到完成測試為止將所述試樣存儲在所述密封的容器中。
34．根據權利要求33所述的方法，其特征在于所述容器是一帶隔片瓶。
35．根據權利要求31所述的方法，其特征在于所述所關注的液體是水。
36．根據權利要求31所述的方法，其特征在于包含的其它步驟有
權利要求
1．一種測定器，用于測定在測試試樣的揮發性液體的數量，所述測定器包含容器20，容納所述試樣；裝置25，用于使所述揮發性液體由所述試樣中放出；裝置79，用于輸送一種攜帶氣體10按預定流速通過所述容器，以便從該容器攜帶所述放出的揮發性液體；傳感器22，用于連續地檢測在所述攜帶氣體中的所述揮發性液體的瞬時相對含量；以及計算裝置50，連接到所述傳感器，用于測定在所述測試試樣中的所述揮發性液體的含量。
2．根據權利要求1所述的測定器，其特征在于所述計算裝置50測定與所述揮發性液體由所述試樣中放出的時間相關的速率，以便測定所述揮發性液體的含量。
3．根據權利要求2所述的測定器，其特征在于其中所述計算裝置利用所述時間相關速率的變化，計算預測的所述測試試樣中的揮發性液體含量的百分值。
4．根據權利要求2所述的測定器，其特征在于所述計算裝置利用所述測試試樣的重量和與時間相關的速率的變化，計算在所述測試試樣中的預測的所述揮發性液體的總重量。
5．根據權利要求1所述的測定器，其特征在于所述揮發性液體是水。
6．根據權利要求2所述的測定器，其特征在于所述揮發性液體是水。
7．根據權利要求3所述的測定器，其特征在于所述揮發性液體是水。
8．根據權利要求4所述的測定器，其特征在于所述揮發性液體是水。
9．根據權利要求1所述的測定器，其特征在于所述容器包含一帶隔片瓶20，所述帶隔片瓶容納所述試樣。
10．根據權利要求1所述的測定器，其特征在于所述氣體傳輸裝置79包含第一相反氣流管狀組件37，其具有第一管40和第二管41；所述組件可插入到所述容器中，所述第一管將所述氣體導入所述容器，所述第二管由所述容器中排出所述氣體和所述揮發的液體。
11．根據權利要求10所述的測定器，其特征在于包含配置在所述容器和所述傳感器之間的濾過器21，用于由所述帶隔片瓶中排出的所述氣體中濾除特定的物質和不是所述揮發的液體的其它揮發性液體。
12．根據權利要求11所述的測定器，其特征在于所述氣體是氮氣。
13．根據權利要求10所述的測定器，其特征在于所述氣體輸送裝置包含用于測定流入所述容器的所述氣體的流率的裝置(14)。
14．根據權利要求10所述的測定器，其特征在于所述氣體輸送裝置包含配置在所述第一管上游側的第一流量傳感器14，以及配置在所述第二管下游側的第二流量傳感器23，所述第一和第二流量傳感器提供代表氣體流率的信號；以及所述計算裝置連接到所述第一和第二傳感器，當所述第一和所述第二流量具有預定的相互關系時提供信號指示。
15．根據權利要求1所述的測定器，其特征在于所述計算裝置包含用于預測在所述試樣中包含的所述揮發性液體的絕對數量的裝置。
16．一種用于測定在一種材料中的揮發性液體含量的方法，包含的步驟有將所述材料的測試試樣置入一容器內；由所述試樣中放出所述揮發性液體；按照預定的流率輸送一種攜帶氣體通過所述容器，以便由其攜帶所述放出的揮發性液體；連續地檢測在所述攜帶氣體中的所述揮發性液體的瞬時相對含量；以及利用所述連續檢測的相對含量來計算在所述測試試樣中的所述揮發性液體含量。
17．根據權利要求16所述的方法，其特征在于所述放出步驟包含加熱所述測試試樣。
18．根據權利要求16所述的方法，其特征在于包含步驟還有測定與由所述測試試樣中放出所述揮發性液體的時間相關的速率。
19．根據權利要求18所述的方法，其特征在于按照預測的揮發性液體含量的百分值計算所述揮發性液體含量。
20．根據權利要求18所述的方法，其特征在于包含對所述測試試樣稱重，以便測定所述測試試樣的重量；以及根據所述重量和所述與時間相關速率，計算在所述測試試樣中的揮發性液體的含量。
21．根據權利要求16所述的方法，其特征在于包含采集所述材料中的測試試樣，在采集之后立即將所述測試試樣置入所述容器；以及在所述置入步驟之后密封所述容器并將所述容器維持在密封狀態。
22．根據權利要求16所述的方法，其特征在于所述揮發性液體是水。
23．一種濕度測定器，包含密封容器，包含被測試試樣；加熱器，用于加熱所述容器；一裝置，用按照預定流率輸送一種攜帶氣體通過所述容器，所述攜帶氣體由所述容器攜帶該水分；相對濕度傳感器，提供代表所述攜帶氣體中的瞬時相對濕度的信號；以及微計算機裝置，連接到所述相對溫度傳感器，用于自動計算由所述試樣放出水分的終止點。
24．根據權利要求23所述的溫度測定器，其特征在于所述微計算機裝置自動計算在所述試樣中所含水的數量。
25．根據權利要求23所述的濕度測定器，其特征在于所述氣體是氮氣。
26．根據權利要求25所述的濕度測定器，其特征在于包含一裝置，用于旁通所述容器；一裝置，用于將預定數量的水注入到所述攜帶氣體；以及所述微計算機工作，以便測量在所述攜帶氣體中的水的數量以及測定所述系統的校準精度。
27．根據權利要求26所述的濕度測定器，其特征在于所述微計算機裝置包含存儲器裝置，用于存儲校準過程參數(history)。
28．根據權利要求27所述的濕度測定器，其特征在于所有微計算機裝置計算在所述試樣中的水分數量。
29．根據權利要求28所述的濕度測定器，其特征在于所述微計算機裝置利用校準系數調節所計算的水分的數量。
30．根據權利要求26所述的濕度測定器，其特征在于所述微計算機裝置當所述校準值超過一預定量值時提供一輸出指示。
31．一種用于測定在一已知重量的測試試樣中的所關注的液體重量百分值的方法，該方法包含的步驟有(a)將測試試樣保持在密封容器中；(b)對在所述容器中的測試試樣加熱，以便將所關注的揮發性氣體轉變為氣態；(c)使一種攜帶氣體流動通過所述容器以便由所述容器排出處在所述氣態的所述揮發性液體；(d)連續地檢測在由所述容器中排出的所述攜帶氣體中的所述氣態揮發性液體的瞬時的相對數量；以及(e)利用所述連續檢測的相對數量，測定在測試試樣中所關注液體的重量百分值。
32．根據權利要求31所述的方法，其特征在于包含的步驟有在開始所述加熱步驟之后利用所述攜帶氣體以預定時間吹凈所述容器。
33．根據權利要求31所述的方法，其特征在于包含的開始的步驟有采集所述試樣并由采集的時間起到完成測試為止將所述試樣存儲在所述密封的容器中。
34．根據權利要求33所述的方法，其特征在于所述容器是一帶隔片瓶。
35．根據權利要求31所述的方法，其特征在于所述所關注的液體是水。
36．根據權利要求31所述的方法，其特征在于包含的其它步驟有在進行所述測試之前對所述攜帶氣體過濾，以便除去非關注的揮發性液體。
全文摘要
介紹一種裝置(24),用于檢測在測試試樣中的揮發性液體(20)數量的實際值和百分值。在采集到測試試樣后將其存儲到密封容器(31)中,并且在測試過程中保持容器密封,將所關注的揮發性液體由測試試樣中放出以及一種攜帶氣體將該揮發液體攜帶通過傳感器(41)。傳感器測定在攜帶氣體中所關注的揮發液體的相對數量。攜帶氣體的流率是精確已知的和預定的。利用微計算機以高精度預測在測試試樣中的揮發性液體數量的實際值和百分值。
文檔編號G01N5/00GK1209872SQ97191950
公開日1999年3月3日 申請日期1997年1月29日 優先權日1996年1月30日
發明者W·R·雷山南 申請人:亞利桑那儀器公司
專業數控銑床產品供應商
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