CN110204185A - 一种石英管真空封口方法及石英管真空封口设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石英管真空封口方法及石英管真空封口设备,石英管真空封口方法,包括以下步骤:1)将样品装入石英管中,石英管水平放置再将石英柱放入石英管中,将石英管水平安装于旋转抽真空装置上;2)对石英管旋转并抽真空处理,采用火焰枪对石英管进行加热至熔融,由待封口的石英管的内外压力差在加热处产生向内的凹陷形成缩颈;3)抬升待封口的石英管的管口使石英管处于倾斜状态,使石英柱向下滑落并卡在缩颈处;4)对石英管旋转并内部抽真空处理,同时采用火焰枪对缩颈处进行加热,使石英柱和石英管烧结在一起,完成样品的封装。可以一次装卸就可以完成石英管中样品的真空封装,大大缩减了操作时间,省时省力,大大提高了工作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及石英管真空封口领域,具体涉及一种石英管真空封口方法及石英管真空封口设备。
背景技术
石英管真空封口设备主要用于实现样品的无氧无水真空密封保存,广泛应用于高校和研究所的实验室等场所。目前的石英管真空封口设备一般包括支座,支座上设置有旋转抽真空装置,旋转抽真空装置具有供待封口的石英管安装的真空接头,石英管真空封口设备还包括氢氧火焰枪。石英管真空封口过程一般分为以下几个步骤,一是将待封口的石英管装夹到真空接头上,抽真空的同时带动石英管转动,使用火焰枪石英管周向加热熔融,由压差在加热处产生缩颈;二是拆卸石英管,将待封装的样品装进石英管,再将石英柱装进石英管,石英柱卡在缩颈处;三是对石英管旋转抽真空同时使用火焰枪加热,使石英管与石英柱烧结密封。由上述操作步骤中可以看出,要想在石英管中真空封装样品,需要两次拆装石英管,造成操作复杂,费时费力,工作效率低的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种石英管真空封口方法,以解决现有技术中需要两次拆装石英管导致操作复杂、费时费力以及工作效率低的问题;本发明的目的还在于提供一种实现上述封口方法的石英管真空封口设备。
为实现上述目的,本发明的一种石英管真空封口方法采用如下技术方案:一种石英管真空封口方法,包括以下步骤:
1)将样品装入待封口的石英管中,石英管水平放置再将石英柱也放入石英管中,然后将石英管水平安装于旋转抽真空装置的真空接头上;
2)对待封口的石英管旋转并抽真空处理,采用火焰枪对待封口的石英管的待封装位置处进行加热至熔融,由待封口的石英管的内外压力差在加热处产生向内的凹陷形成缩颈;
3)抬升待封口的石英管的管口使石英管处于倾斜状态,使石英柱向下滑落并卡在缩颈处;
4)对石英管旋转并内部抽真空处理,采用火焰枪对缩颈处进行加热,使石英柱和石英管烧结在一起,完成样品的封装。
本发明的一种石英管真空封口设备采用如下技术方案:一种实现上述的石英管真空封口方法的石英管真空封口设备,包括支座,支座上设置有旋转抽真空装置,旋转抽真空装置具有供待封口的石英管安装的真空接头,所述支座包括底座和安装架,安装架的远离旋转抽真空装置的一端铰接于底座上,旋转抽真空装置设置于安装架上,底座上设置有用于驱动安装架绕铰接轴线转动的驱动机构或者底座上设置有用于当安装架转至设定角度时对其支撑的安装架支撑结构,石英管具有水平设置以对石英管进行加热缩颈的加热缩颈位,石英管还具有管口向上倾斜以使石英柱滑落卡在缩颈处进行烧结密封的密封烧结位。
所述安装架上设置有支撑石英管并对其进行周向限位的石英管支撑结构,以使石英管与真空接头同心转动。
所述石英管支撑结构包括支撑板,支撑板上设置有供石英管通过的通孔,支撑板上固定设置有固定环板,固定环板外周同心转动安装有转动环板,该石英管支撑结构还包括连接于固定环板上的环形安装板,环形安装板上沿周向间隔设置有三个以上的拐臂,各拐臂远离铰接端的端部均设置有压紧轮,该石英管支撑结构还包括设置于转动环板上的以带动各拐臂同步动作的传动结构,该石英管支撑结构还包括对各拐臂摆动至相应位置使其固定保持的固定结构。
所述传动结构包括连接于转动环板上的操动环板,操动环板上具有操动部,操动环板上连接有具有石英管通过孔的盖板,各拐臂上均设置有导向柱,盖板的侧面上设置有供各导向柱导向移动安装的弧形导向槽,各弧形导向槽的长度沿周向方向延伸且各弧形导向槽沿其长度方向逐渐靠近石英管通过孔。
所述固定结构包括位于固定环板和环形安装板之间的并连接于固定环板上的中间连接板,环形安装板连接于中间连接板上,操动环板位于中间连接板和环形安装板之间,操动环板的操动部上设置有长度沿周向方向延伸的弧形孔,弧形孔中穿装有锁紧螺钉,中间连接板上沿周向方向间隔设置有多个供锁紧螺钉螺纹连接以固定操动环板的螺纹孔。
所述压紧轮转动安装于相应的拐臂上。
所述安装架包括与底座铰接的底板,底板上设置有导轨,导轨的导向方向沿待封口的石英管的长度方向延伸,导轨上导向移动安装有导轨盖板,支撑结构设置于导轨盖板上,导轨盖板与导轨之间设置有当导轨盖板移动至相应位置时对其进行固定的紧固螺钉。
所述导轨盖板采用能够被磁铁吸附的金属材料,该石英管真空封口设备还包括火焰枪和火焰枪支撑架,火焰枪支撑架具有带开关的磁性底座,能够吸附在导轨盖板上。
所述安装架支撑结构包括设置于底座和安装架之间的气弹簧,气弹簧的一端铰接于底座上,另一端铰接于安装架上。
本发明的有益效果:使用时将样品放入石英管里面,石英管水平放置再将石英柱放入石英管中,然后将整个石英管水平安装在旋转抽真空装置的真空接头上,先用火焰枪在石英管上加热出缩颈处,抬升石英管的管口使石英管处于倾斜状态,使石英柱滑落至缩颈处,用火焰枪使石英柱和石英管密封烧结在一起,完成样品的封装。一次装卸就可以完成石英管中样品的真空封装,大大缩减了操作时间,省时省力,大大提高了工作的效率。
附图说明
图1是本发明的一种石英管真空封口设备的一个实施例的结构示意图;
图2是图1中安装架的结构示意图;
图3是图1中驱动机构的结构示意图;
图4是支撑结构的结构示意图一;
图5是支撑结构的结构示意图二;
图6是支撑结构的爆炸图;
图7是图6的另一视角下的结构示意图;
图8是盖板的结构示意图;
图9是旋转抽真空装置的结构示意图;
图10是图9中A处的局部放大图。
具体实施方式
本发明的一种石英管真空封口设备的实施例,如图1-10所示,包括支座1,支座1上设置有旋转抽真空装置2,旋转抽真空装置2具有供待封口的石英管安装的真空接头21。支座1包括底座6和安装架7,安装架7远离旋转抽真空装置2的一端铰接于底座6上,旋转抽真空装置2设置于安装架7上,底座6上设置有用于当安装架转至设定角度时对其支撑的安装架支撑结构。石英管4具有水平设置以对石英管进行加热缩颈的加热缩颈位,石英管4还具有管口向上倾斜以使石英柱滑落卡在缩颈处进行烧结密封的密封烧结位。
安装架7上设置有支撑石英管4并对其进行周向限位的石英管支撑结构3,以使石英管与真空接头21同心转动。石英管支撑结构包括支撑板12,支撑板12上设置有供石英管通过的通孔,支撑板12上固定设置有固定环板14,固定环板外周同心转动安装有转动环板13。该石英管支撑结构还包括连接于固定环板14上的环形安装板15,环形安装板15上沿周向间隔设置有三个拐臂34,各拐臂34远离铰接端的端部均设置有压紧轮35。该石英管支撑结构还包括设置于转动环板13上的以带动各拐臂同步动作的传动结构,该石英管支撑结构还包括对各拐臂摆动至相应位置使其固定保持的固定结构。
传动结构包括连接于转动环板13上的操动环板33,操动环板33上具有操动部19,操动环板33上连接有具有石英管通过孔37的盖板16,各拐臂34上均设置有导向柱36,盖板16的侧面上设置有供各导向柱导向移动安装的弧形导向槽38,各弧形导向槽38的长度沿周向方向延伸且各弧形导向槽沿其长度方向逐渐靠近石英管通过孔37。固定结构包括位于固定环板13和环形安装板15之间的并连接于固定环板13上的中间连接板31,环形安装板15连接于中间连接板31上。操动环板33位于中间连接板31和环形安装板15之间,操动环板33的操动部19上设置有长度沿周向方向延伸的弧形孔18,弧形孔18中穿装有锁紧螺钉17,中间连接板31上沿周向方向间隔设置有多个供锁紧螺钉螺纹连接以固定操动环板的螺纹孔。
压紧轮35转动安装于相应的拐臂上,压紧轮35采用橡胶轮。上述石英管支撑结构的设置能够快速固定不同外径规格的石英管,保证石英管在转动时不会径向摆动,避免封口质量不理想的问题。针对不同直径的石英管,通过操动部带动操动环板转动,继而带动各拐臂绕铰接轴转动,使各压紧轮可以快速同时靠近石英管和远离石英管,此时只需要更换不同的真空管接头即可将石英管安装于旋转抽真空装置的真空接头上。
安装架7包括与底座6铰接的底板7,底板7上设置有导轨9,本实施例中导轨的数量为两个并前后间隔设置于底板7的两侧,导轨9的导向方向沿待封口的石英管的长度方向延伸,导轨9上导向移动安装有导轨盖板8,石英管支撑结构3设置于导轨盖板上8,导轨盖板8与导轨9之间设置有当导轨盖板移动至相应位置时对其进行固定的锁紧螺钉,上述结构可以适应不同长度的石英管进行支撑并真空封装。导轨盖板8采用能够被磁铁吸附的金属材料,该石英管真空封口设备还包括火焰枪5和火焰枪支撑架51,火焰枪支撑架1具有带开关的磁性底座能够吸附在导轨盖板8上。火焰枪以及带有开关的磁性底座属于现有技术,此处不再具体描述其结构。底板7上固定连接有供旋转抽真空装置安装的支撑板10。
旋转抽真空装置属于现有技术,此处仅对其结构做简单描述,旋转抽真空装置包括外壳,外壳中设置有竖板29,竖板29上设置有抽真空管道24,抽真空管道24具有抽气口25和泄气口26,抽气口连接头真空泵,泄气口处设置有阀门。抽真空管道24连接有过渡管23,过渡管的一端与抽真空管道24通过第一卡箍连接连通,过渡管23的另一端旋转密封连接有上述真空接头21,待封口的石英管通过真空管接头20连接于真空接头21上并通过第二卡箍22固定连接。竖板29上设置有电机27,电机轴上设置有第一皮带轮28,真空接头21上设置有第二皮带轮30,电机27通过皮带带动真空接头21及石英管4转动。
安装架支撑结构包括设置于底座6和安装架7之间的气弹簧11,气弹簧11的一端铰接于底座6上,另一端铰接于安装架7的底板40上。当需要倾斜石英管时,手动抬升安装架7至适当位置,通过气弹簧进行支撑,进而实现石英管倾斜,使石英柱下滑并卡在缩颈处。底板上于旋转抽真空装置的下方设置有橡胶支脚32。
上述装置在使用时,首先将样品放入石英管4里面,将石英管4水平放置,再将石英柱放入石英管中,然后将整个石英管水平安装在旋转抽真空装置的真空接头上,先用火焰枪在石英管上加热出缩颈处,抬升石英管的管口使石英管处于倾斜状态并通过气弹簧支撑,使石英柱滑落至缩颈处,用火焰枪使石英柱和石英管密封烧结在一起,完成样品的封装。可以一次装卸就可以完成石英管中样品的真空封装,大大缩减了操作时间,省时省力,大大提高了工作的效率。
本发明的一种石英管真空封口方法的实施例,包括以下步骤:
1)将样品装入待封口的石英管中,石英管水平放置再将石英柱也放入石英管中,然后将石英管水平安装于旋转抽真空装置的真空接头上;
2)对待封口的石英管旋转并抽真空处理,采用火焰枪对待封口的石英管的封装位置处进行加热至熔融,由待封口的石英管的内外压力差在加热处产生向内的凹陷形成缩颈;
3)抬升待封口的石英管的管口使石英管处于倾斜状态,使石英柱向下滑落并卡在缩颈处;
4)对石英管旋转和内部抽真空处理,采用火焰枪对缩颈处进行加热,使石英柱和石英管烧结在一起,完成样品的封装。
在本发明的一种石英管真空封口设备的其他实施例中,石英管支撑结构也可以为与石英管外径相适配的支撑环;石英管支撑结构也可以为设置于支撑板上的夹子;石英管支撑结构也可以为设置于支撑板的弹性卡箍;拐臂的数量也可以为四个及以上;压紧轮也可以为塑料轮;固定环板和转动环板可分别由轴承内圈和轴承外圈代替,此时轴承内圈固定连接于支撑板上;底座上也可以设置有驱动安装架绕铰接轴转动的驱动机构,驱动机构可采用电推动杆。
Claims (10)
1.一种石英管真空封口方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将样品装入待封口的石英管中,石英管水平放置再将石英柱放入石英管中,然后将石英管水平安装于旋转抽真空装置的真空接头上;
2)对待封口的石英管旋转并抽真空处理,采用火焰枪对待封口的石英管的待封装位置处进行加热至熔融,由待封口的石英管的内外压力差在加热处产生向内的凹陷形成缩颈;
3)抬升待封口的石英管的管口使石英管处于倾斜状态,使石英柱向下滑落并卡在缩颈处;
4)对石英管旋转和内部抽真空处理,采用火焰枪对缩颈处进行加热,使石英柱和石英管烧结在一起,完成样品的封装。
2.一种实现如权利要求1所述的石英管真空封口方法的石英管真空封口设备,包括支座,支座上设置有旋转抽真空装置,旋转抽真空装置具有供待封口的石英管安装的真空接头,其特征在于:所述支座包括底座和安装架,安装架的远离旋转抽真空装置的一端铰接于底座上,旋转抽真空装置设置于安装架上,底座上设置有用于驱动安装架绕铰接轴线转动的驱动机构或者底座上设置有用于当安装架转至设定角度时对其支撑的安装架支撑结构,石英管具有水平设置以对石英管进行加热缩颈的加热缩颈位,石英管还具有管口向上倾斜以使石英柱滑落卡在缩颈处进行烧结密封的密封烧结位。
3.根据权利要求2所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述安装架上设置有支撑石英管并对其进行周向限位的石英管支撑结构,以使石英管与真空接头同心转动。
4.根据权利要求2所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述石英管支撑结构包括支撑板,支撑板上设置有供石英管通过的通孔,支撑板上固定设置有固定环板,固定环板外周同心转动安装有转动环板,该石英管支撑结构还包括连接于固定环板上的环形安装板,环形安装板上沿周向间隔设置有三个以上的拐臂,各拐臂远离铰接端的端部均设置有压紧轮,该石英管支撑结构还包括设置于转动环板上的以带动各拐臂同步动作的传动结构,该石英管支撑结构还包括对各拐臂摆动至相应位置使其固定保持的固定结构。
5.根据权利要求4所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述传动结构包括连接于转动环板上的操动环板,操动环板上具有操动部,操动环板上连接有具有石英管通过孔的盖板,各拐臂上均设置有导向柱,盖板的侧面上设置有供各导向柱导向移动安装的弧形导向槽,各弧形导向槽的长度沿周向方向延伸且各弧形导向槽沿其长度方向逐渐靠近石英管通过孔。
6.根据权利要求5所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述固定结构包括位于固定环板和环形安装板之间的并连接于固定环板上的中间连接板,环形安装板连接于中间连接板上,操动环板位于中间连接板和环形安装板之间,操动环板的操动部上设置有长度沿周向方向延伸的弧形孔,弧形孔中穿装有锁紧螺钉,中间连接板上沿周向方向间隔设置有多个供锁紧螺钉螺纹连接以固定操动环板的螺纹孔。
7.根据权利要求4所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述压紧轮转动安装于相应的拐臂上。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述安装架包括与底座铰接的底板,底板上设置有导轨,导轨的导向方向沿待封口的石英管的长度方向延伸,导轨上导向移动安装有导轨盖板,支撑结构设置于导轨盖板上,导轨盖板与导轨之间设置有当导轨盖板移动至相应位置时对其进行固定的紧固螺钉。
9.根据权利要求8所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述导轨盖板采用能够被磁铁吸附的金属材料,该石英管真空封口设备还包括火焰枪和火焰枪支撑架,火焰枪支撑架具有带开关的磁性底座,能够吸附在导轨盖板上。
10.根据权利要求2所述的石英管真空封口设备,其特征在于:所述安装架支撑结构包括设置于底座和安装架之间的气弹簧,气弹簧的一端铰接于底座上,另一端铰接于安装架上。
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