CN105928820B - 一种快速蒸发残渣系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速蒸发残渣系统及方法，以满足用户对蒸发残渣快速试验的检测需求，其主要构件包括内腔体，旋转升降装置，天平称重装置以及冷阱等，所述内腔体可以通过底部的加热板对位于其内部的蒸发皿进行加热，所述真空装置可以对内腔体进行抽真空，蒸发皿内的试剂在真空状态下迅速气化，气化后的试剂通过管路进入冷阱进行冷却，冷却后的试剂可通过废液排出口排空。试剂蒸发完毕后可通过与内腔相连的进气口补入干燥氮气，使内腔体处于干燥状态，蒸发皿可以快速恒重。

Description

一种快速蒸发残渣系统及方法

技术领域

本发明公开了一种快速蒸发残渣系统及方法。

背景技术

测试效率，试剂回收，安全防护等问题是困扰蒸发残渣测试仪的三个重要技术指标，其中试剂蒸发阶段是最影响测试效率的，传统水浴蒸发的蒸发速度非常慢，且蒸发的试剂直接排放在大气中，客户需要采购单独的排风系统，且排出的蒸气直接排放在大气环境中，污染环境，一些危险试剂还会造成安全事故。

另外，因试验需求不同，蒸发残渣系统的测试腔中气体也不同。若测试腔中存在有毒、易燃易爆等气体，试验时，整个测试腔没有阻隔、密封措施，易造成气体外泄，污染环境、危害人身安全。而目前的快速蒸发残渣系统的测试腔无密封、阻隔措施。因此，设备精度不稳定，设备的安全系数较低，甚至给外界环境、试验人员造成不可估量的危害。

针对以上问题，开发一种快速试剂蒸发且安全可靠的蒸发残渣测试仪迫在眉睫。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种快速蒸发残渣系统及方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种快速蒸发残渣系统，包括测试腔，所述的测试腔与使试剂在负压状态下蒸发的真空装置相连，且测试腔通过管路与对试剂进行冷却回收的回收装置相连。

进一步的，所述的回收装置为一个冷阱，所述的冷阱通过管路II与测试腔连通，同时冷阱通过管路III与真空装置相连；所述冷阱对测试腔内的试剂进行冷却回收。

进一步的，所述的冷阱上设有排出废液的管路IV。

进一步的，所述测试腔还外接可通干气的管路I。

进一步的，还包括称重元件，所述的测试腔与称重元件连通的位置设有在试验时阻隔测试腔气体进入称重元件所在腔的阻隔件。

进一步的，所述的阻隔件安装在测试腔的托架上，所述的阻隔件的下方是称重元件。

进一步的，所述的阻隔件安装在测试腔的托架上，所述的托架在驱动装置I的驱动下旋转上下运动，阻隔件随着托架旋转上下运动。

进一步的，所述的阻隔件为密封盖，所述的密封盖与一个密封圈配合实现阻隔。

进一步的，所述密封圈安装在密封圈槽内，所述密封圈槽位于密封盖上，在托架下落时，密封圈与测试腔机壳接触密封。

进一步的，所述密封圈安装在密封圈槽内，所述密封圈槽位于测试腔的机壳上，在托架下落时，密封圈与密封盖接触密封。

进一步的，所述的密封盖在驱动装置II的驱动下实现下压。

进一步的，所述的阻隔件设置在测试腔和称重元件连通的位置的测试腔的机壳上，且阻隔件为可移动件。

进一步的，所述的阻隔件为对称重元件密封的元件，使称重元件与测试腔隔离。

进一步的，还包括加热元件，所述的加热元件为一个设置测试腔机壳底部的环形加热板，对测试腔均匀加热。

进一步的，所述管路I上设有阀，管路II、管路III、管路IV上设有单向阀。

一种快速蒸发残渣的方法，利用真空装置对测试腔进行抽真空，测试杯内的试剂快速蒸发；蒸发试剂通过管路II进入冷阱冷凝。

本发明的有益效果如下：

1、蒸发皿内的试剂在负压状态下加热，加热温度低，试剂不易氧化，且试剂可以在低于沸点温度下迅速蒸发。

2、整个蒸发过程在密闭环境中，试剂不外泄，可对危险试剂进行试验。

3、挥发后的试剂通过冷阱冷凝回收，外排气体量几乎为零，保护环境；

4、试验过程可充入干燥氮气，迅速置换内腔湿气，且氮气可以充当保护气；

5.阻隔件将称重环境与测试环境分开，可保护称重元件精度不受温度影响；

6.试验时，密封盖阻断称重元件与测试环境，保护称重元件不受湿气损坏，保证称重精度，进一步提高设备精度。

附图说明

图1本发明的结构图；

图中：1.下腔；2、上腔；3、测试杯；4、托架；5、支撑杆；6、螺钉；7、密封垫；8、旋转升降装置；9、密封盖；10、密封圈；11、称重托盘；12、天平；13、管路I；14、管路II；15、阀；16、管路III；17、真空装置；18、冷阱；19、管路IV；20、内腔壳；21、环形加热板；22、外壳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，本发明公开的快速蒸发残渣系统，包括测试腔(即图中的上腔2)，在所述的测试腔内设有多个测试杯3，且所述的测试杯3安装在托架4上，托架4与一个支撑杆5通过螺钉6相连，支撑杆5与测试腔的接触部分通过密封垫7密封，所述的支撑杆5在旋转升降装置8的驱动下带动托架4旋转升降；测试杯3下方设有加热元件和对测试杯进行称重的称重元件；所述的测试腔与真空装置相连，且测试腔通过管路与对试剂进行冷却回收的回收装置相连；各个装置的具体结构如下：

回收装置为一个冷阱18，所述的冷阱18通过管路II14与测试腔连通，管路II14安装有阀15同时冷阱通过管路III16与真空装置17相连；所述冷阱可以对测试腔内的试剂进行冷却回收；蒸发的试剂进入冷阱，因冷阱温度低于蒸汽露点，蒸汽在此冷凝形成液态试剂；且在冷阱上还有废液排出口，液态试剂可以从废液排出口排出。

冷阱上设有排出废液的管路IV19，在管路IV19上设有单向阀。

测试腔还外接可接通干气的管路I13，在管路I13也设有单向阀，试验过程可通过充气管路充入干燥氮气，迅速置换内腔湿气，且氮气可以充当保护气。

托架位于上腔2内，称重元件位于下腔1，在下腔1还安装有称重元件，称重元件的称重托盘位于上腔2，在托架4与所述称重托盘对应的位置上设有在称重时阻隔上、下腔相通的阻隔件。试验时，托架4落下，托架4上的阻隔件压到上腔外壳22上，实现阻隔上、下腔的作用。

称重元件为天平12，阻隔件为一个安装在托架上的密封盖9，所述的密封盖的下方是称重托盘11，在试验时，密封盖占去了托架的一个测试杯的位置，实现密封；所述阻隔件可以将天平腔与测试腔隔离，防止蒸气进入天平腔。

密封盖与上腔的接触面上设有密封圈10，称重托盘11下落时，密封盖正好压在密封圈上，将上下腔完全隔离，使得称重元件不受上腔环境的的影响，同时还可以防止试验时，测试腔的气体外泄。

进一步的，密封圈安装在密封圈槽内，所述密封圈槽位于密封盖上，在托架下落时，密封圈与测试腔机壳接触密封。

进一步的，密封圈安装在密封圈槽内，所述密封圈槽位于测试腔的机壳上，在托架下落时，密封圈与密封盖接触密封。

进一步的，密封盖在驱动装置II的驱动下实现下压。

进一步的，阻隔件设置在测试腔和称重元件连通的位置的测试腔的机壳上，且阻隔件为可移动件。

进一步的，阻隔件为带有磁性的元件，其吸附在测试腔与所述称重元件连通的位置。

进一步的，阻隔件为对称重元件密封的元件，使称重元件与测试腔隔离。

进一步的，上腔外设有内腔壳20，内腔壳外侧还设有外壳22。

进一步的，加热元件为一个设置内腔壳底部的环形加热板21，可对内腔体均匀加热。

进一步的，旋转升降装置8，其可以带动旋托架上下升降及旋转，具体的旋转升降机构包括升降装置和旋转装置；

升降装置包括气缸式自动升降装置或机械式自动升降装置。

气缸式自动升降装置包括气缸体，活塞，活塞连杆，活塞连杆与安装在导向套内的连接机构相连接，连接机构与托架连接。

机械式自动升降装置包括底座，底座上设有机械传动机构，机械传动机构与安装在导向套内的连接机构相配合，连接机构与托架连接，所述机械传动机构为偏心机构或齿轮齿条机构或曲柄滑块机构或丝杠机构。

旋转装置为自动旋转装置，包括齿轮传动装置、带轮传动装置、链轮传动装置，所述自动旋转装置由电机驱动。

本发明的试验方法如下：

步骤1：真空装置17对上腔2进行抽真空(加热与抽真空是并列进行，两者无先后顺序，操作人员可根据需求选择)，测试杯内的试剂快速蒸发；

步骤2：达到真空测量元件设定的真空值时，管路III16的单向阀关闭，停止对测试腔抽真空，系统保压；

步骤3：加热元件开始对上腔体进行加热，同时在负压作用下，试剂快速蒸发；

步骤4：蒸发的试剂进入冷阱，因冷阱温度低于蒸汽露点，蒸汽在此冷凝；

步骤5：气体冷凝导致冷阱处气压降低，测试腔的试剂不断蒸发，通过管路进入冷阱冷凝，循环此过程；

步骤6：最后，测试腔内接近100％的试剂被蒸发到冷阱内冷凝回收。

步骤7：达到蒸发结束条件，管路I13的单向阀打开，干气通过管路I13进入测试腔，平衡腔内气压，方便称重；同时干气进入测试腔，腔内残余湿气通过管路II14进入冷阱冷凝，达到置换湿气的作用。

步骤8：整个测试结束，冷阱18内收集的试剂可用过管路IV19排出冷阱，经专业处理，防止污染外界环境。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种快速蒸发残渣系统，包括测试腔和称重元件，其特征在于，所述的测试腔与使试剂在负压状态下蒸发的真空装置相连，且测试腔通过管路与对试剂进行冷却回收的回收装置相连；所述的测试腔与称重元件连通的位置设有在试验时阻隔测试腔气体进入称重元件所在腔的阻隔件；所述测试腔还外接可通干气的管路I；

所述的阻隔件安装在测试腔的托架上，所述的托架在驱动装置I的驱动下旋转上下运动，阻隔件随着托架旋转上下运动；或者所述的阻隔件设置在测试腔和称重元件连通的位置的测试腔的机壳上，且阻隔件为可移动件。

2.如权利要求1所述的一种快速蒸发残渣系统，其特征是，所述的回收装置为一个冷阱，所述的冷阱通过管路II与测试腔连通，同时冷阱通过管路III与真空装置相连；所述冷阱对测试腔内的试剂进行冷却回收。

3.如权利要求2所述的一种快速蒸发残渣系统，其特征是，所述的冷阱上设有排出废液的管路IV。

4.如权利要求3所述的一种快速蒸发残渣系统，其特征是，所述管路I上、管路II、管路III、管路IV上均设有单向阀。

5.如权利要求1所述的一种快速蒸发残渣系统，其特征是，还包括加热元件，所述的加热元件为一个设置测试腔机壳底部的环形加热板，对测试腔均匀加热。