CN104236992B - 一种可实时监控温度压力的微波消解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实时监控温度压力的微波消解装置，包括两端均敞开并设有内螺纹的壳体，壳体内设有样品罐，壳体上下两端分别通过内螺纹旋接有端盖和底座，端盖与样品罐之间设有密封堵头，密封堵头上端固接有立柱，立柱穿过端盖并从其顶端伸出，立柱顶端安装有泄压阀，密封堵头中部开有泄压孔，泄压孔向上延伸至立柱顶端；样品罐内顶部安装有压力传感器，样品罐内底端中部安装有温度传感器，温度传感器底端穿过底座后与一个微处理器相连，压力传感器也与该微处理器相连，微处理器输出端连接有显示器。本发明具有结构简单、安全性能高、生产成本低、重量轻、使用灵活、分析精确度高等优点。

Description

一种可实时监控温度压力的微波消解装置

技术领域

本发明涉及分析化学技术领域，具体涉及一种可实时监控温度压力的微波消解装置。具有压力、温度实时显示的功能，能保证样品罐内的反应处于最佳状态，保证反应过程不受影响，进而能有效提高后期的分析精确度。

背景技术

微波消解通常是指利用微波加热封闭容器中的消解液（各种酸、部分碱液以及盐类）和试样从而在高温增压条件下使各种样品快速溶解的湿法消化。目前市场上常用的微波消解装置多是由腔体、外罐、样品罐组成，微波消解用的样品置于样品罐内，样品罐置于外罐内，外罐置于腔体内，腔体通常为圆柱体，其侧壁上有一通孔，微波从通孔进入腔体内部，穿过外罐和样品罐外壁进入样品罐内，当微波通过样品罐内的试液时，试液受微波作用，迅速升温，同时，由于密封的反应环境，压力可高于常压，试液温度可超过本身的沸点，达到化学反应所需的温度，这过程中由于会产生大量气体而形成巨大压力，需要由外罐来承受。但目前的微波消解装置中采用的外罐一般为非金属材质制作，抗压性能差，容易疲劳而导致耐压性能下降，长期使用容易发生爆罐的危险；若想提高外罐的承压能力，在不改变材料的情况下，只能增加外罐壁厚，但这样不但使罐体过于笨重，不便操作，更大大增加了成本；在考虑成本的情况下，选用金属材料是比较适合的，但微波又不能穿透金属材料，导致微波不能穿过外罐进入样品罐内的试液，所以该方案也不适用；此外，由于罐体为密封结构，其内部的反应温度和实时压力无法测量，正常反应的条件只能通过工作人员按经验判断，导致反应过程受影响，导致分析结果发生较大误差的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种新型可实时监控温度压力的微波消解装置，以解决现有微波消解装置所存在的抗压能力差、容易发生爆罐、制作成本高、反应温度、压力无法实时测量等问题。

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种可实时监控温度压力的微波消解装置，包括两端均敞开并设有内螺纹的壳体，壳体内设有样品罐，所述壳体上下两端分别通过内螺纹旋接有端盖和底座，端盖与样品罐之间设有密封堵头，端盖中央开有通孔，密封堵头上端固接有立柱，立柱穿过端盖中部开设的通孔并从端盖顶端伸出，立柱顶端安装有泄压阀，密封堵头下端插入样品罐内，密封堵头中部开有泄压孔，该泄压孔向上延伸至立柱顶端；

所述样品罐内顶部安装有压力传感器，样品罐内底端中部安装有温度传感器，温度传感器底端穿过底座后与一个微处理器相连，压力传感器也与该微处理器相连，微处理器输出端连接有一显示器。

进一步地，所述立柱底部设有限位板，该限位板与所述端盖底面相接触。

进一步地，所述端盖底端中部为压块，压块的直径小于端盖的直径。

进一步地，所述密封堵头插入样品罐的分段外壁卡装有若干O形密封圈。

所述底座顶端为圆弧喇叭形，方便与样品罐底端契合。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明提供的微波消解装置，具有压力、温度实时显示的功能，样品罐内的试液受微波加热后产生高压气体，当样品罐内的温度和压力均大于规定大小时，可通过泄压阀将样品罐内的气体排出一部分，进而降低了样品罐内的压力，防止出现爆罐的危险，有效提高了使用寿命和安全性能，防止工作人员发生受伤事故；且无需增加壳体的厚度即可防止压力过高导致的爆罐问题，能有效降低生产成本，并能降低重量，提高便捷性和使用灵活性；此外，温度和压力的实时显示监控，还能保证样品罐内的反应处于最佳状态，保证反应过程不受影响，进而能有效提高后期的分析精确度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中图1中各部分为：

1-壳体；2-样品罐；3-底座；4-端盖；5-泄压孔；6-压力传感器；7-温度传感器；8-泄压阀；9-限位板；10-立柱；11-压块；12-微处理器；13-显示器；14-密封堵头；15-O形密封圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

如图1所示，本发明提供的一种可实时监控温度压力的微波消解装置，包括两端均敞开且设有内螺纹的壳体1，壳体1内设有样品罐2，所述壳体1上下两端分别通过内螺纹旋接有端盖4和底座3，端盖4与样品罐2之间设有密封堵头14，端盖4中央开有通孔，密封堵头14上端固定连接接有立柱10，立柱10穿过端盖4中部开设的通孔并从端盖4顶端延伸出去，立柱10顶端安装有泄压阀8，密封堵头14下端插入样品罐2内，密封堵头14中部开有泄压孔5，该泄压孔5向上延伸至立柱10顶端；

所述样品罐2内顶部安装有压力传感器6，样品罐2内底端中部安装有温度传感器7，温度传感器7底端穿过底座3后与一个微处理器12相连，压力传感器(6)也与该微处理器12)相连，微处理器12)输出端连接有一显示器13)。

所述立柱10)底部设有限位板9，该限位板9与所述端盖4底面相接触；通过限位板9能有效保证密封堵头14的密封性能。

所述端盖4底端中部为压块11，压块11的直径小于端盖4的直径，即端盖4能继续下移，提高压紧后样品罐的密封效果。

为了进一步提高密封性能，所述密封堵头14插入样品罐2的分段外壁卡装有若干O形密封圈15。

为了与圆底的样品罐2相匹配，所述底座3顶端为圆弧喇叭形可以与圆底样品罐完全契合。

使用时，先将底座3旋接在壳体1内底部，然后将装有反应物质和试液的样品罐2从壳体1上端放入壳体1内，然后将密封堵头14插入样品罐2顶端，然后将端盖4旋入壳体1内，端盖4底端的压块11向下移动压紧限位板9进而压紧密封堵头14。反应开始，微波照射本发明装置，在微波的作用下，样品罐2内的试液温度急速升高，达到沸点时开始产生气体，样品罐2内的温度和压力升高，样品罐2内的压力和温度分别通过压力传感器6和温度传感器7检测，检测结果通过微处理器12处理后将结果表达于显示器13显示，即温度和压力的显示是实时显示，当显示器13上显示的温度和压力超过反应要求大小时，打开立柱10顶端的泄压阀8，样品罐2内的高温高压气体即可通过密封堵头14中部开通的泄压孔5排出，随着气体的排除，样品罐2内的温度和压力逐步降低，当达到预定值后关闭泄压阀8，反应继续进行。不同长度的样品罐2可通过调整端盖4和底座3的位置进行固定。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种可实时监控温度压力的微波消解装置，包括两端均敞开且设有内螺纹的壳体（1），壳体（1）内设有样品罐（2），其特征在于：所述壳体（1）上下两端分别通过内螺纹旋接有端盖（4）和底座（3），端盖（4）与样品罐（2）之间设有密封堵头（14），端盖（4）中央开有通孔，密封堵头（14）上端固接有立柱（10），立柱（10）穿过端盖（4）中部开设的通孔并从端盖（4）顶端伸出，立柱（10）顶端安装有泄压阀（8），密封堵头（14）下端插入样品罐（2）内，密封堵头（14）中部开有泄压孔（5），该泄压孔（5）向上延伸至立柱（10）顶端；所述样品罐（2）内顶部安装有压力传感器（6），样品罐（2）内底端中部安装有温度传感器（7），温度传感器（7）底端穿过底座（3）后与一个微处理器（12）相连，压力传感器（6）也与该微处理器（12）相连，微处理器（12）输出端连接有一显示器（13）；所述立柱（10）底部设有限位板（9），该限位板（9）与所述端盖（4）底面相接触；所述端盖（4）底端中部为压块（11），压块（11）的直径小于端盖（4）的直径；所述密封堵头（14）插入样品罐（2）的分段外壁卡装有若干O形密封圈（15）；所述底座（3）顶端为圆弧喇叭形。