CN101554602B - 一种全自动液位跟踪气体吹扫浓缩仪 - Google Patents

一种全自动液位跟踪气体吹扫浓缩仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全自动液位跟踪气吹吹扫浓缩仪，包括气调系统、溶液定容定位装置和精密控温恒温装置，其中气调系统包括用于吹气的吹气管，该吹气管的端部设置有使其吹出气体与液面呈倾斜角度的弯头。本发明通过采用带有弯头的吹气管，使吹出气体与样品液面保持一定的角度，实现样品液面的涡旋吹扫，提高样品挥发的效率。

Description

一种全自动液位跟踪气体吹扫浓缩仪
技术领域
本发明涉及一种全自动液位跟踪气体吹扫浓缩仪。
背景技术
溶液浓缩仪主要用于含有有机溶剂的样品溶液浓缩，现有的浓缩装置其吹气头都是直管，因其结构原因，直管吹气只能在一点上吹气，浓缩效率受到限制，气流大了还容易溅出液体，使得浓缩实验出现较大误差。吹气的直管一般都固定置于试管的上方，在液面逐渐降低后，其吹气效率将随之降低，甚至无效吹气，耗费气体和浓缩时间。现有的氮吹仪在浓缩达到设定要求后，对实验操作者无法进行远程报告提示，使操作者无法在实验中途离开进行其他工作，耗费实验人员的有效时间。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可跟踪液面高度、利用特制气体吹扫弯头产生的气流对待浓缩的溶液表面进行涡旋吹扫，并提供无线远程终点报告的全自动液位跟踪气体吹扫浓缩仪。
为实现上述目的，本发明一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，包括气调系统、溶液定容定位装置和精密控温恒温装置，其中气调系统包括用于吹气的吹气管，该吹气管的端部设置有使其吹出气体与液面呈倾斜角度的弯头。
进一步，所述浓缩仪还包括液面伺服跟踪装置，该液面伺服跟踪装置包括用于实现所述吹气管与液面保持设定距离的吹气随动装置和光学液位终点检知单元。
进一步，所述浓缩仪还包括终点检测装置、信号发射单元和远程终端报警装置，终点检测装置检测到液面的终点信号即控制所述吹气随动装置停止运动并复位，并同时通过信号发射单元向远程终端报警装置发出报警信号。
进一步，所述吹气随动装置包括直线驱动单元和旋转驱动单元。
进一步，所述弯头的竖直投影为一段圆弧，该圆弧的弧度角为60°，所述弯头与液面之间的角度范围为：15°～75°，直径的范围为1/16～3/16英寸。
进一步，所述精密控温恒温装置采用电加热丝加热、电热膜加热或水浴加热，其包括用于对样品加热均匀的对流风道和导流板，并具有智能温度控制电路。
进一步，所述直线驱动单元包括步进电机、夹持机构和支架，步进电机固定在支架的上部，夹持机构活动套装在支架上的竖直导轨上，并且步进电机和夹持机构之间连接有同步带轮，步进电机转动即可带动夹持机构进行竖直往复运动和旋转运动，夹持机构的下端上设置有所述吹气管和液位检测传感器。
进一步，所述气调系统还包括密封气调装置、控减压阀、开关阀和歧路管，该歧路管用于将密封气罐排出的气体均匀分配给多个气路系统。
进一步，所述溶液定容定位装置包括壳体、试管架和密封盖板，密封盖板将壳体分隔为上腔体和下腔体，轨道式试管架放置在下腔体内，下腔体的侧面上设置有通气孔，试管架上设置有与样品试管外形相适配的定位孔，密封盖板上设置有用于穿设样品试管的密封孔，样品试管搁置在试管架上后，样品试管的下部位于在下腔体内，样品试管的开口上端位于在上腔体内，并且密封盖板的密封孔与样品试管外壁之间密封，使得上腔体和下腔体相隔离。
进一步，所述上腔体还连接有用于气体冷凝回收的吹扫浓缩冷凝系统；所述精密控温恒温装置设置在所述下腔体的下部位置上。
本发明通过采用带有弯头的吹气管，使吹出气体与样品液面保持一个角度，实现样品液面的涡旋吹扫，提高样品溶液挥发的速率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为液面伺服跟踪装置主视图；
图3为液面伺服跟踪装置右视图；
图4为吹气管结构示意图；
图5为试管架结构示意图；
图6为密封盖板结构示意图；
图7为试管架推进壳体内的结构示意图；
图8为试管架抽出壳体时的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示，本发明一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，包括气调系统、溶液定容定位装置、精密控温恒温装置、液面伺服跟踪装置、终点检测装置、远程终端报警装置。
气调系统包括密封气罐1、减压阀2、流量阀3、歧路管4、用于吹气的吹气管7，吹气管7的端部设置有使其吹出气体与液面呈倾斜角度的弯头71，使得吹气管7可以对试剂液面进行涡旋吹扫，弯头的竖直投影为一段圆弧，该圆弧的弧度角为60°，并且弯头71与液面之间的角度范围为：15°～75°直径为1/16～3/16英寸之间，歧路管4用于将密封气罐排出的气体均匀分配给多个气路系统。
溶液定容定位装置包括壳体16、试管架10和密封盖板8，密封盖板8将壳体分隔为上腔体161和下腔体162，轨道式试管架10放置在下腔体162内，下腔体162的侧面上设置有通气孔163，试管架10上设置有与样品试管11外形相适配的定位孔101，密封盖板8上设置有用于穿设样品试管11的密封孔81，样品试管搁置在试管架10上后，样品试管11的下部位于在下腔体162内，样品试管11的开口上端位于在上腔体161内，并且密封盖板8的密封孔81与样品试管11外壁之间密封，使得上腔体161和下腔体162相隔离。密封盖板8实现了加热空气与上部氮气及有机溶剂挥发物的隔离。上腔体161上还连接有用于氮气及有机溶剂挥发物冷凝回收的吹扫浓缩冷凝系统。
精密控温恒温装置设置在下腔体162的下部位置上。精密控温恒温装置采用电加热丝13加热，或者采用电热膜加热、水浴加热，其包括用于对样品加热均匀的对流风道15和风扇导流板14，并具有智能温度控制电路。
液面伺服跟踪装置包括用于实现所述吹气管与液面保持设定距离的吹气随动装置、光学液位终点检知单元9和液位跟随控制电路，其中吹气随动装置包括直线驱动单元6和旋转驱动单元。直线驱动单元6包括步进电机61、夹持机构63和支架62，步进电机61固定在支架62的上端，夹持机构63活动套装在支架62上的竖直导轨上，并且步进电机61和夹持机构63之间连接有同步带轮64，步进电机61转动即可带动夹持机构62进行竖直往复运动和旋转运动，夹持机构63的下端上设置有吹气管7和光学液位终点检知单元9。
加热后的试剂经过氮气的涡旋吹扫，液面逐渐下降，光学液位终点检知单元9可以检测到液位的变化，其控制液面伺服跟踪装置通过驱动直线驱动单元6，使得吹气管7和试剂液面保持设定的距离，弯头吹气管7贴近液面吹扫，使试剂加快挥发。液位到达指定高度时，终点检测装置12检测到信号，即控制吹气随动装置停止运动并复位，并同时通过信号发射单元向远程终端报警装置5，以声、光、电信号的形式通知实验操作者。
工作时，首先将试管架10抽出，将样品试管11放上去，盖上密封盖板8，然后将试管架10推入设备内部，密封盖板8将壳体16内部分成上腔体161和下腔体162，控制精密控温恒温装置开始工作，对样品试管11内的试剂实施恒温加热；随着液位的下降，液面伺服跟踪装置开始下降，直到检测到吹气管7与试剂液面相距指定距离；气调系统管路阀门打开，开始对试剂吹氮气，此时排风扇打开，将试剂挥发出来的气体和氮气一起排出到吹扫浓缩冷凝系统，进行回收。随着试剂的挥发，液面会慢慢下降，此时液面伺服跟踪装置会带动吹气管7慢慢跟着一起下降，使得吹气管7和试剂液面保持设定的距离；当试剂液面下降到指定位置时，终点检测装置12检测到并发出信号，控制电路关闭气路阀门，停止精密控温恒温装置加热，控制吹气随动装置停止运动并复位，并通过远程终端报警装置5，通知实验操作者将试管架10抽出，取出样品试管11进行下一步操作。

Claims (8)

1.一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，包括气调系统、溶液定容定位装置、精密控温恒温装置、液面伺服跟踪装置、终点检测装置、信号发射单元和远程终端报警装置，其中气调系统包括用于吹气的吹气管，该吹气管的端部设置有使其吹出气体与液面呈倾斜角度的弯头；液面伺服跟踪装置包括用于实现所述吹气管与液面保持设定距离的吹气随动装置和光学液位终点检知单元；终点检测装置检测到液面的终点信号即控制所述吹气随动装置停止运动并复位，并同时通过信号发射单元向远程终端报警装置发出报警信号。
2.如权利要求1所述的一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，所述弯头与液面之间的角度范围为：15°～75°，直径的范围为1/16～3/16英寸。
3.如权利要求1所述的一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，所述精密控温恒温装置采用电加热丝加热、电热膜加热或水浴加热，其包括用于对样品加热均匀的对流风道和导流板，并具有智能温度控制电路。
4.如权利要求1所述的一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，所述吹气随动装置包括直线驱动单元和旋转驱动单元。
5.如权利要求4所述的一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，所述直线驱动单元包括步进电机、夹持机构和支架，步进电机固定在支架的上部，夹持机构活动套装在支架上的竖直导轨上，并且步进电机和夹持机构之间连接有同步带轮，步进电机转动即可带动夹持机构进行竖直往复运动和旋转运动，夹持机构的下端上设置有所述吹气管和液位检测传感器。
6.如权利要求1所述的一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，所述气调系统还包括密封气罐、控减压阀、开关阀和歧路管，该歧路管用于将密封气罐排出的气体均匀分配给多个气路系统。
7.如权利要求1所述的一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，所述溶液定容定位装置包括壳体、试管架和密封盖板，密封盖板将壳体分隔为上腔体和下腔体，轨道式试管架放置在下腔体内，下腔体的侧面上设置有通气孔，试管架上设置有与样品试管外形相适配的定位孔，密封盖板上设置有用于穿设样品试管的密封孔，样品试管搁置在试管架上后，样品试管的下部位于在下腔体内，样品试管的开口上端位于在上腔体内，并且密封盖板的密封孔与样品试管外壁之间密封，使得上腔体和下腔体相隔离。
8.如权利要求7所述的一种全自动液位跟踪吹扫浓缩仪，其特征在于，所述上腔体还连接有用于气体冷凝回收的吹扫浓缩冷凝系统；所述精密控温恒温装置设置在所述下腔体的下部位置上。
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