CN105259016A - 一种全自动消解仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的全自动消解仪，涉及分析检测实验设备技术领域，是由机架1、供液装置、注液装置、加热装置5、升降装置3、震动装置2和试管架4构成；所述注液装置包括直线移动组件14、转动组件和注液组件；所述直线移动组件14安装在机架1的中上部，所述转动组件能直线移动地安装在直线移动组件14上，所述注液组件能转动地安装在转动组件的上部，所述注液组件的端部处于试管架4的上部；具有震动小、使用寿命长、可靠性高、运行效率高、且结构简单等特点，适用于金属、矿石和其它分析样品的消解前处理。
Description
技术领域
本发明涉及分析检测实验设备技术领域，特别是一种全自动消解仪。
背景技术
现在技术中，各行各业对所涉及的各类物质的化学成份，需要进行检测分析，而在检测分析之前，都需要将被检测的样品通过添加强酸或其它物质(即：消解介质)进行消解。目前，用于消解样品的消解仪比较多，但大多数是采用手动添加消解介质的。中国专利(专利申请号为201320784696.2)公开的“一种蒸煮消解装置”，包括安装盘，安装盘内由隔板分隔成若干个格栅，每个格栅底部均开设有安放容量瓶的过孔，格栅内设有固定容量瓶的夹紧件，安装盘下方设有蒸煮器，蒸煮器与安装盘卡配连接，蒸煮器内设有与所述过孔相通的加热仓，加热仓内设有加热器、温度传感器以及适量水，蒸煮器上设有控温面板，控温面板内置有控制器、蜂鸣报警器和触摸屏。另一中国专利(专利申请号为201010570536.9)公开的“样品消解处理装置”，包括：机架；加热器，其具有一个以上的试管容置孔，试管能设置在试管容置孔内；溶剂供给机构，具有能在水平面内沿横向和纵向移动地设置在加热器上方的给料嘴，给料嘴与储液室相连接；加热器、以及溶剂供给机构分别设置在机架上。加热器上设有试管架，试管架上具有与加热器的试管容置孔相对应的通孔，加热器包括一保温箱体，设置在保温箱体内的导热体，导热体上设有所述试管容置孔，试管设置在试管架和试管容置孔内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种震动小、使用寿命长、可靠性高、运行效率高、且结构简单的消解设备。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是发明一种全自动消解仪：包括机架1、供液装置、注液装置、加热装置5、升降装置3、震动装置2和试管架4；所述加热装置5安装在机架1的中下部，其侧边分别安装震动装置2和升降装置3，所述试管架4安装在加热装置5的上部；所述供液装置安装在机架1的侧边，所述注液装置安装在加热装置5的侧边和上部；所述注液装置包括直线移动组件14、转动组件和注液组件；所述直线移动组件14安装在机架1的中上部，所述转动组件能直线移动地安装在直线移动组件14上，所述注液组件能转动地安装在转动组件的上部，所述注液组件的端部处于试管架4的上部。
所述的转动组件包括转动电机安装座12、转动电机11、联轴器10和转轴9，所述的转动电机安装座12能直线移动地安装在直线移动组件14上，所述的转动电机11安装在转动电机安装座12上，转动电机11的输出轴通过联轴器10联接转轴9。
所述的注液组件包括注液摆管7、注液管安装块6、液位传感器8和注液嘴13；所述注液摆管7的一端安装在转轴9上，另一端安装在注液管安装块6的上部；所述注液嘴13安装在注液管安装块6的下部，其上部安装液位传感器8。
所述的供液装置包括蠕动泵18、分液阀17和一组以上的供液容器19，所述的供液容器19通过进液管20与分液阀17上的入液接口21连通，分液阀17上的出液接口22通过出液管23与蠕动泵18连通。
所述的震动装置2包括震动电机24、震动电机安装座25、偏心轴26、震动连杆27、震动安装架28、震动导轨29和震动板30；所述的震动安装架28安装在升降装置3的升降部件上，震动导轨29安装在震动安装架28上，震动板30安装在震动导轨29；所述的震动电机安装座25安装在震动安装架28的一端，震动电机24安装在震动电机安装座25的下部；所述偏心轴26的一端连接震动电机24的输出轴，另一端连接震动连杆27，震动板30的一端与震动连杆27连接。
本发明的全自动消解仪，采用导轨式震动装置，既省却了弹性减震部件，又简化了产品的结构，且工作时，整机比较平稳；同时，使用转动组件，相比现有的直线滑轨或者同步带滑轨，可以提高运行速度，并且在注液摆管上没有活动部件，工作过程中完全不受消解时的高温强酸环境腐蚀，因而，其使用寿命较长、可靠性较高；此外，采用分液阀提供消解介质，通过一个条管路即可实现多种消解介质源的选择，节省了大量复杂的多通道加液机构，因此，大大简化了整机的结构。
本发明的全自动消解仪，能够根据预定的程序自动完成消解介质(液体)加注、样品加热、溶液摇匀、样品定容的功能，并有效地延长了腐蚀型环境下的仪器使用寿命，减少了样品准备过程中需要手动操作的步骤，提高了操作人员的安全防护，并减少了人工操作误差。
附图说明
图1是本发明的主视示意图；
图2是本发明的左视示意图；
图3是本发明的俯视示意图；
图4是本发明的立体示意图；
图5是本发明的分液阀与供液容器的连接示意图；
图6是本发明的K局部放大图。
图中：
1是机架，2是震动装置，3是升降装置，4是试管架，5是加热装置，6是注液管安装块，7是注液摆管，8是液位传感器，9是转轴，10是联轴器，11是转动电机，12是转动电机安装座，13是注液嘴，14是直线移动组件，15是试管架撑杆，16是抽风罩支架，17是分液阀，18是蠕动泵，19是供液容器，20是进液管，21是入液接口，22是出液接口，23是出液管，24是震动电机，25是震动电机安装座，26是偏心轴，27是震动连杆，28是震动安装架，29是震动导轨，30是震动板。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。
本实施例是由机架1、供液装置、注液装置、加热装置5、升降装置3、震动装置2和试管架4构成。
机架1是带有底板的框架，其底板上开有一个以上的进风孔。
供液装置是由蠕动泵18、分液阀17和一组以上(本例采用四组，可以提供四种消解介质源的选择，见附图5所示)的供液容器19构成，蠕动泵18和分液阀17安装在机架1的侧边。每一组的供液容器19通过进液管20与分液阀17上对应的入液接口21连通，分液阀17上的出液接口22通过出液管23与蠕动泵18连通；蠕动泵18的输出通过蠕动输液管(附图中未画出)与注液装置连通。
注液装置是由直线移动组件14、转动组件和注液组件构成。
直线移动组件14是由同步带、同步轮、直线移动电机、驱动丝杆、直线导轨和固定座(附图中都未画出)构成，直线导轨安装在机架1后侧的中上部，直线导轨的两端中间安装固定座，驱动丝杆的两端穿装在固定座中；直线移动电机安装在机架1上，通过同步带和同步轮带动驱动丝杆转动。
转动组件是由转动电机安装座12、转动电机11、联轴器10和转轴9构成；转动电机安装座12安装在直线导轨上，其下部安装的螺母套装在驱动丝杆上(驱动丝杆转动时，带动转动电机安装座12直线地移动)；转动电机11安装在转动电机安装座12上，转动电机11的输出轴通过联轴器10联接转轴9。
注液组件是由注液摆管7、注液管安装块6、液位传感器8和注液嘴13构成；注液摆管7的后端安装在转轴9上，其前端安装在注液管安装块6的上部；注液管安装块6呈“L”状，注液嘴13安装在注液管安装块6的“L”状下部；在注液嘴13的上部，安装液位传感器8；在注液管安装块6的中间，开有“L”内孔，该内孔上通注液摆管7的前端、下通注液嘴13的上端，注液嘴13处于加热装置5的上部；注液摆管7的后端与蠕动泵18的蠕动输液管连通。
加热装置5是由石墨板、铸铝电热板、保温箱和温控系统构成。保温箱是由保温材料做成的上面开口的方形箱体或长方形箱体，其下部由支撑脚安装在机架1的底板上；铸铝电热板安装在保温箱内底部，石墨板安装在保温箱上面；石墨板上开有一个以上(本例为12×5个)的加热孔，用于插装试管。
升降装置3是由同步带、同步轮、升降电机、升降丝杆、升降丝杆座、升降导轨、升降滚轮和升降架构成。升降导轨垂直安装在加热装置5侧边的机架1的底板上，升降电机安装在机架1上，两个升降丝杆座分别安装在升降导轨的上下两端，升降丝杆的上下两端穿装在两个升降丝杆座中间(当采用两根升降导轨时，可将升降丝杆安装在两根升降导轨的中间)；升降丝杆的下端安装同步轮，并通过同步带与升降电机连接；升降架上安装有螺母，该螺母套装升降丝杆；升降架上还安装有升降滚轮，升降滚轮卡装在升降导轨的导槽中。
为了升降平衡，也可采用两组升降装置3，对称地安装在加热装置5的左右两侧。
震动装置2是由震动电机24、震动电机安装座25、偏心轴26、震动连杆27、震动安装架28、震动导轨29和震动板30构成。震动安装架28安装在升降装置3的升降架上(对于采用两组升降装置3的，震动安装架28则是跨接安装在加热装置5左右两侧的升降装置3的升降架上)，震动电机安装座25安装在震动安装架28的一端，震动电机24安装在震动电机安装座25的下部；震动导轨29安装在震动安装架28上，震动板30安装在震动导轨29上，震动板30上开有多个插孔；震动电机24的输出轴连接偏心轴26，偏心轴26的上端连接震动连杆27，震动连杆27的另一端与震动板30连接。
试管架4是由试管孔板和试管架撑杆15构成，试管孔板的大小可与加热装置5的石墨板一样，也可不一样(本例中的试管孔板小于石墨板)；在试管孔板上，开有与石墨板上的加热孔配套的试管孔(本例为4×5个)；试管架撑杆15安装在试管孔板的前后两端的下部，其下端可插入震动板30上的插孔中，用于限制试管架4与震动板30在水平方向的位移。
此外，在机架1的后侧上部，还加装有抽风罩支架16，用于安装抽风罩。
整机的控制板安装在机架1的右侧下部。
使用前，先将抽风罩安装好，并连接好抽风装置。
使用时，先将试管架4的试管架撑杆15的下端插入震动板30上的插孔中，再将试管(该试管内置有需要消解的样品)由试管架4的试管孔板的试管孔置入加热装置5的石墨板上的加热孔中。接着，升降装置3中的升降电机转动，带动升降丝杆转动，进而通过升降架上的螺母，带动升降架沿升降导轨上升到预定位置；在升降架上升的过程中，又带动试管架4一起上升，将该试管架4上放置的试管一起抬升到加注液体所需的预定高度。
接着，直线移动组件14的直线移动电机转动，带动驱动丝杆转动，进而驱动转动电机安装座12移动到预定的位置，此时，转动电机11转动，驱动转轴9连同注液组件的注液摆管7旋转到预定角度，使注液摆管7前端的注液嘴13对齐到所需加注的试管上方，以便加入消解介质。
四组供液容器19通过进液管20分别接入分液阀17的多个入液接口21(不允许同时连通两组以上)，按照设定的运行程序，由分液阀17切换选择通道，选择预定的消解介质(液体)入液接口21与出液接口22联通，通过出液管23(采用防腐蚀的软管)与蠕动泵18连通，经过蠕动泵18后，由蠕动输液管(特氟龙管，附图中未画出)接入注液摆管7的后端，实现预定消解介质(液体)输送(灌注)。分液阀17用来选择预定的消解介质(液体)，蠕动泵18用来精确控制消解介质(液体)的加注量。
当试管内消解介质(液体)量达到预期目的后，震动装置2中的震动电机24旋转，通过偏心轴26、震动连杆27和震动板30，带动试管架4震荡，震荡频率和强度均可以调节，使加入的消解介质(液体)与试管中原来的样品混合均匀。
其后，升降装置3中的升降电机反向转动，带动升降架沿升降导轨下降到预定位置，带动试管架4一起下降，将试管置入加热装置5的石墨板上的加热孔中。
接着，控温仪按照设定的运行程序，控制加热装置5升温到预定温度，并维持恒温至预定的时间(根据不同的实验对象，可能需要各种不同的消解温度与维持时间进行组合，并在加热过程中重复上面的消解介质加注过程，补充加入其它特定类型的消解介质)。
待加热完成后，升降装置3的升降架上升到预定位置，带动试管架4一起上升，将该试管架4内放置的试管一起抬升至试管完全脱离加热装置5的位置，同时温控仪控制加热装置5停止加热，以便使试管内的剩余物质冷却。
等试管冷却到常温以后，直线移动组件14的直线移动电机转动，驱动转动电机安装座12移动到预定的位置，并让转动电机11转动，驱动转轴9连同注液组件的注液摆管7旋转到预定角度，使注液摆管7前端的注液管安装块6下部的液位传感器8对齐到所需检测的试管上方，按照设定的运行程序，检测并计算出试管定容至指定值还需添加的消解介质的体积。
最后，通过蠕动泵18和分液阀17往指定试管内添加预定的消解介质(液体)，完成全部过程。
在加热过程中，抽风装置始终在将抽风罩内的气体抽出。
本发明的全自动消解仪，适用于金属、矿石和其它分析样品的消解前处理。
Claims (5)
1.一种全自动消解仪，包括机架(1)、供液装置、注液装置、加热装置(5)、升降装置(3)、震动装置(2)和试管架(4)；所述加热装置(5)安装在机架(1)的中下部，其侧边分别安装震动装置(2)和升降装置(3)，所述试管架(4)安装在加热装置(5)的上部；所述供液装置安装在机架(1)的侧边，所述注液装置安装在加热装置(5)的侧边和上部；其特征在于：所述注液装置包括直线移动组件(14)、转动组件和注液组件；所述直线移动组件(14)安装在机架(1)的中上部，所述转动组件能直线移动地安装在直线移动组件(14)上，所述注液组件能转动地安装在转动组件的上部，所述注液组件的端部处于试管架(4)的上部。
2.根据权利要求1所述的全自动消解仪，其特征在于：所述的转动组件包括转动电机安装座(12)、转动电机(11)、联轴器(10)和转轴(9)，所述的转动电机安装座(12)能直线移动地安装在直线移动组件(14)上，所述的转动电机(11)安装在转动电机安装座(12)上，转动电机(11)的输出轴通过联轴器(10)联接转轴(9)。
3.根据权利要求2所述的全自动消解仪，其特征在于：所述的注液组件包括注液摆管(7)、注液管安装块(6)、液位传感器(8)和注液嘴(13)；所述注液摆管(7)的一端安装在转轴(9)上，另一端安装在注液管安装块(6)的上部；所述注液嘴(13)安装在注液管安装块(6)的下部，其上部安装液位传感器(8)。
4.根据权利要求1所述的全自动消解仪，其特征在于：所述的供液装置包括蠕动泵(18)、分液阀(17)和一组以上的供液容器(19)，所述的供液容器(19)通过进液管(20)与分液阀(17)上的入液接口(21)连通，分液阀(17)上的出液接口(22)通过出液管(23)与蠕动泵(18)连通。
5.根据权利要求1所述的全自动消解仪，其特征在于：所述的震动装置(2)包括震动电机(24)、震动电机安装座(25)、偏心轴(26)、震动连杆(27)、震动安装架(28)、震动导轨(29)和震动板(30)；所述的震动安装架(28)安装在升降装置(3)的升降部件上，震动导轨(29)安装在震动安装架(28)上，震动板(30)安装在震动导轨(29)；所述的震动电机安装座(25)安装在震动安装架(28)的一端，震动电机(24)安装在震动电机安装座(25)的下部；所述偏心轴(26)的一端连接震动电机(24)的输出轴，另一端连接震动连杆(27)，震动板(30)的一端与震动连杆(27)连接。
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