全自动振荡仪的工作原理

一、核心原理框架与国标试验参数程控设定

仪器的所有工作环节均围绕气液两相平衡核心设计，且严格遵循国标规定的试验参数，通过程控模块实现精准设定与自动控制，从源头保证脱气效率和试验重复性。

1. 核心理论依据为亨利定律：一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体在气液界面的分压成正比，通过机械振荡打破原有溶解平衡，让油中溶解气体释放至顶空，最终在恒温条件下建立新的气液平衡，顶空气体中各组分的浓度与油中溶解气体浓度呈固定比例，可通过检测顶空气体反算油中气体含量。

2. 仪器程控模块内置国标标准试验参数，可直接调用也可小幅调整：恒温温度 50℃±1℃、振荡频率 180 次 / 分钟 ±10 次、振荡时间 20min、静置平衡时间 10min，同时可设定振荡幅度（国标适配 30mm）；参数设定后，温控、调速、计时模块联动，全程自动执行，无需人工调节。

3. 仪器的动力振荡模块采用电机 + 曲柄连杆机构设计，可将电机的旋转运动转化为振荡架的往复圆周振荡，保证振荡过程中定频、定幅、无卡顿，是实现高效脱气的结构基础。

二、油样气样密封装样与试验系统密封防护

密封是试验成功的关键前提，此环节核心为保证振荡瓶内气液体系密闭无泄漏，避免释放的气体逸出或外界空气进入，导致气样浓度失真，仪器通过专用密封配件和夹具实现双重密封。

1. 按国标比例取定量待测油样和高纯惰性平衡气（通常为高纯氮气，无油中溶解气组分干扰），依次加入仪器专用耐油密封振荡瓶（玻璃 / 不锈钢材质），油样与平衡气的气液体积比严格遵循国标要求（常用 1:1），保证气液接触面积和脱气效率。

2. 振荡瓶采用耐油氟胶密封塞 + 螺纹压盖双重密封结构，密封塞适配取样口设计，装样后拧紧压盖，确保瓶体密封无漏气；随后将密封好的振荡瓶放入仪器的专用夹具中，夹具可牢固夹持振荡瓶（适配不同规格振荡瓶），防止振荡过程中瓶体晃动、脱落，进一步保证密封状态。

3. 夹持完成后，将振荡架下放至水浴槽中，使振荡瓶浸没在水浴液中（仅瓶口夹具外露），保证油样能快速、均匀达到水浴恒温温度。

三、恒温水浴加热与油样精准控温

温度是影响气体在油中溶解度的核心因素，恒温不仅能提升气体释放效率，更能保证试验的重复性和可比性，仪器通过闭环控温水浴系统实现油样的精准恒温。

1. 仪器的恒温水浴系统由电加热管、铂电阻温度传感器、水循环搅拌泵、温控仪组成，水浴槽内加入蒸馏水 / 去离子水作为传热介质；设定 50℃恒温后，电加热管对水浴液加热，水循环搅拌泵让水浴液均匀流动，避免槽内出现温度梯度，保证水温均匀性≤±0.5℃。

2. 铂电阻温度传感器实时采集水浴液温度，将信号反馈至温控仪，形成闭环控温：当水温高于设定值时，自动关闭加热管；当水温低于设定值时，自动启动加热管，确保水浴温度稳定在 50℃±1℃的国标范围内。

3. 浸没在水浴中的振荡瓶通过水浴液的热传导，使内部油样快速升温至 50℃并保持恒温，油样恒温后，气体溶解度达到国标规定的稳定值，为后续振荡脱气提供统一的温度基准。

四、定频定幅机械振荡：核心脱气环节

此环节是仪器的核心工作过程，通过机械振荡让油样剧烈扰动，增大油样与顶空气体的接触面积，打破气体溶解平衡，使油中溶解气体快速释放至顶空惰性气体中。

1. 恒温完成后，仪器程控模块自动启动动力振荡模块，电机驱动曲柄连杆机构，带动装有振荡瓶的振荡架做 ** 定幅（30mm）、定频（180 次 / 分钟）** 的往复圆周振荡。

2. 振荡过程中，振荡瓶内的油样随瓶体运动剧烈晃动、翻滚，在瓶体内壁形成均匀的油膜，大幅增大油样与顶空惰性气体的接触面积；同时，油样中的微小气泡相互碰撞融合，进一步促进溶解气体从油相扩散至气相，快速打破原有气液溶解平衡，使油中溶解气体持续释放。

3. 仪器严格按国标控制振荡时间为 20 分钟，保证油中溶解气体充分释放，既避免振荡时间不足导致脱气不完整，也防止过度振荡产生乳化现象影响后续静置平衡。

五、振荡停止与气液两相恒温静置平衡

振荡结束后，仪器自动停止振荡，保持水浴恒温状态，让振荡瓶在水浴中静置 10 分钟，核心目的是让释放的气体在顶空充分混合，使气液两相重新建立热力学平衡，消除振荡带来的检测误差。

1. 振荡过程中，油样中会产生大量微小气泡，若直接取样，气泡未破裂会导致顶空气体检测结果偏高；静置过程中，微小气泡会逐渐上升、破裂，释放的气体在顶空区域充分扩散、混合，使各气体组分在顶空中的浓度均匀分布。

2. 静置全程保持 50℃水浴恒温，避免温度波动导致气体溶解度变化，确保气液两相在国标规定的温度下重新达到平衡，此时顶空气体中各组分的分压与油中溶解气体的浓度呈固定比例，符合国标检测的气液平衡要求。

六、气液分离与待测气样提取

静置平衡完成后，振荡瓶内实现清晰的气液分层：下层为脱气后的油样，上层为含有油中溶解气体的顶空待测气样，此时可通过振荡瓶的专用取样口提取气样，完成整个振荡脱气流程。

1. 提取气样时，振荡瓶仍保持密封状态（可留在水浴中），通过取样口连接注射器，缓慢抽取顶空区域的待测气样，避免空气进入或油样被吸入注射器，保证气样纯度。

2. 部分全自动振荡仪配备自动取样 / 气样传输功能，可通过程控控制直接将顶空待测气样通过密封管路传输至气相色谱仪的进样口，实现振荡脱气 - 气相色谱检测的全流程自动化，消除人工取样带来的操作误差。

3. 脱气完成后，仪器可按设定程序自动排水、降温，也可直接开启下一组样品的振荡脱气流程，适配批量油样检测需求。