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技術(shù)文章
真空泵運(yùn)作機(jī)制：儀器配備高性能真空泵，其作用是迅速抽出蒸餾系統(tǒng)內(nèi)的空氣，從而降低系統(tǒng)壓力。真空泵通過機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，例如旋片式真空泵，利用偏心轉(zhuǎn)子上的旋片在泵腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，周期性地改變泵腔容積，使氣體從進(jìn)氣口被吸入泵腔，再通過排氣口排出，以此持續(xù)降低系統(tǒng)內(nèi)的氣壓，達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需的減壓條件。
壓力調(diào)節(jié)與穩(wěn)定系統(tǒng)：僅靠真空泵抽氣還不夠，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)能精確調(diào)控系統(tǒng)壓力。該系統(tǒng)包含壓力傳感器，它實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)壓力值，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)壓力值，通過調(diào)節(jié)閥門開度等方式，控制氣體進(jìn)出量，確保壓力穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，如 1mmHg - 4mmHg，為蒸餾實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的減壓環(huán)境。
加熱與熱量傳遞：儀器的加熱裝置采用平行式電爐結(jié)構(gòu)，能為蒸餾燒瓶中的石油產(chǎn)品均勻供熱。當(dāng)電流通過電爐絲，電能轉(zhuǎn)化為熱能，熱量以熱輻射和熱傳導(dǎo)的方式傳遞給燒瓶。燒瓶中的石油產(chǎn)品吸收熱量后，分子運(yùn)動(dòng)加劇，開始由液態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。在初始階段，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，以較快速度升溫，使樣品快速達(dá)到蒸發(fā)的起始溫度。
蒸汽的產(chǎn)生與上升：隨著溫度升高，石油產(chǎn)品中沸點(diǎn)較低的組分先達(dá)到沸點(diǎn)，分子獲得足夠能量克服分子間作用力，從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，形成蒸汽。這些蒸汽由于密度小于周圍空氣，會(huì)自然上升，通過蒸餾燒瓶的支管進(jìn)入冷凝管。
冷凝與收集：上升的蒸汽進(jìn)入冷凝管后，遇到冷凝管內(nèi)低溫的循環(huán)冷卻水。冷凝管一般采用蛇形或直形結(jié)構(gòu)，增大蒸汽與冷卻水的接觸面積。蒸汽中的氣態(tài)分子與冷凝管內(nèi)壁接觸，熱量傳遞給冷卻水，蒸汽溫度降低，重新凝結(jié)為液態(tài)，沿著冷凝管內(nèi)壁流至接受瓶中被收集起來。通過控制冷卻水的溫度，可確保蒸汽有效冷凝。
溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：儀器使用玻璃溫度傳感器或特制鉑電阻（Pt100）傳感器來精準(zhǔn)測(cè)量蒸餾過程中的溫度。這些傳感器對(duì)溫度變化極為敏感，能快速感知樣品、蒸汽及冷凝液的溫度。傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳輸給儀器的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的溫度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示溫度數(shù)值，并按照 GB/T 9168 標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)加熱過程進(jìn)行調(diào)控，確保升溫速率符合規(guī)定，例如在特定階段以每分鐘若干攝氏度的速度升溫。
液位監(jiān)測(cè)原理：為了準(zhǔn)確測(cè)量餾出液的體積，儀器配備液位監(jiān)測(cè)裝置。部分先進(jìn)的儀器采用進(jìn)口紅外液位傳感器，利用紅外線在不同介質(zhì)中傳播特性的差異來檢測(cè)液位。當(dāng)紅外線發(fā)射端發(fā)出的紅外線照射到液體表面時(shí)，部分紅外線被反射，反射光被接收端接收。隨著液體體積增加，液位上升，反射光的強(qiáng)度和角度發(fā)生變化，傳感器根據(jù)這些變化計(jì)算出液位高度，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，進(jìn)而得出餾出液的體積，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸餾過程的精確監(jiān)測(cè)。
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