CN113413801B - 一种滚动式恒温样品混合装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚动式恒温样品混合装置及其使用方法，装置包括：外部保护壳，外部保护壳内设有控温设备、内部转轮和控速设备；外部保护壳由铅材料制成，用于防护屏蔽各类α、β以及γ射线；温控设备，用于通过温控元件控制装置内部的温度在预设温度范围内；内部转轮，用于存放离心试管，并驱动离心试管上下滚动，其中，离心试管的存放位置采用多层多排的布局；控速设备，用于通过内部转轮中心的转轴将电机动力传送到内部转轮，控制离心试管滚动的速度在预设速度范围内。本发明从实验装置入手，根本上改变固‑液混合方式，加之相应温度控制、辐射防护屏蔽装置等，实现安全、高效、混合效果好的目的。

Description

一种滚动式恒温样品混合装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及放射性核素吸附特性研究领域，具体涉及一种滚动式恒温样品混合装置及其使用方法。

背景技术

在各类化学实验中，非均相介质的混合常常是实验中的关键步骤，在放射性核素吸附特性研究中，需要研究不同核素在不同环境介质固-液相中的吸附分配情况，因此，固-液相的混合效果将直接影响核素与不同介质的接触充分性，进而影响整个实验的效果。

对于放射性核素吸附特性实验而言，其固液相混合操作具有以下特点：①固液相保存容器为离心管；②示踪剂为不同活度的放射性核素；③样品量大，往往能达到上百个；④对于许多粘性固相介质需要长时间不间断振荡，防止固结。其特点对相应的实验设备提出以下要求：①由于存放容器为离心管，底部面积小，采用传统水平振荡器(恒温振荡器、摇床等)无法使上下介质充分接触，混合效果不理想；②目前市面上还没有针对放射性核素的振荡装置，缺乏辐射防护设计，对操作人员不利；③样品量大，需要相应设备有大量的样品存放位置；④需长时间进行混合操作，对传统振荡器的散热安全提出更高要求。

因此，急需一种固-液混合装置，用以解决以上问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种滚动式恒温样品混合装置及其使用方法，从实验装置入手，根本上改变固-液混合方式，加之相应温度控制、辐射防护屏蔽装置等，实现安全、高效、混合效果好的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种滚动式恒温样品混合装置，所述装置包括：外部保护壳，所述外部保护壳内设有控温设备、内部转轮和控速设备；

所述外部保护壳由铅材料制成，用于防护屏蔽各类α、β以及γ射线；

所述温控设备，用于通过温控元件控制所述装置内部的温度在预设温度范围内；

所述内部转轮，用于存放离心试管，并驱动所述离心试管上下滚动，其中，所述离心试管的存放位置采用多层多排的布局；

所述控速设备，用于通过所述内部转轮中心的转轴将电机动力传送到所述内部转轮，控制所述离心试管滚动的速度在预设速度范围内。

进一步，如上所述的装置，所述内部转轮内设有试管固定槽，用于固定所述离心试管，且上方有槽盖。

进一步，如上所述的装置，所述装置还设有外部保护壳盖，与所述外部保护壳一侧转动连接。

进一步，如上所述的装置，所述外部保护壳盖上设有观察窗。

进一步，如上所述的装置，所述外部保护壳由厚度为5cm的铅材料制成。

进一步，如上所述的装置，所述预设温度范围为20-30℃。

进一步，如上所述的装置，所述多层多排为三层三排。

进一步，如上所述的装置，所述预设速度范围为0-60转/分。

一种滚动式恒温样品混合装置的使用方法，应用于所述的装置，包括以下步骤：

(1)实验开始前，确定滚动式恒温样品混合装置完好；

(2)将装有样品的离心试管按照对称位置放置在内部转轮上，关闭上方槽盖；

(3)根据实验温度要求，调整温控设备，并保持恒温；

(4)根据实验转速要求，调整控速设备，从转速最小开始逐渐调整转速，确保所述离心试管底部介质能掉下；

(5)按照实验周期，在保持温度和转速的情况下，持续进行样品混合；

(6)实验停止后，关闭所述温控设备和所述控速设备，取出所述离心试管。

本发明的有益效果在于：本发明从根本上改变固-液混合方式，将水平振荡改为上下滚动，依靠重力实现混合；离心管分布方式采用“多层多排”设备，实现样品存放的最大量；外部采用铅层包裹，实现对内部样品的辐射防护需要；配备相应的温控与转速控制装置，可实现不同温度与不同转速下，样品模拟实际环境的吸附特性行为。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种滚动式恒温样品混合装置的正面示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种滚动式恒温样品混合装置的侧向剖面示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种滚动式恒温样品混合装置的使用方法的流程示意图。

附图中，1-外部保护壳，2-控温设备，3-内部转轮，4-控速设备，5-试管固定槽，6-外部保护壳盖，7-观察窗。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述。

本发明实施例提供了一种滚动式恒温样品混合装置，如图1-2所示，该装置包括：外部保护壳1，外部保护壳1内设有控温设备2、内部转轮3和控速设备4；外部保护壳1由厚度为5cm的铅材料制成，用于防护屏蔽各类α、β以及γ射线；温控设备2，用于通过温控元件控制装置内部的温度在预设温度范围内，具体地，可以控制在20-30℃范围内；内部转轮3，用于存放离心试管，并驱动离心试管上下滚动，其中，离心试管采用多层多排的存放位置布局，比如三层三排；控速设备4，用于通过内部转轮3中心的转轴将电机动力传送到内部转轮，控制离心试管滚动的速度在预设速度范围内，具体地，可以控制在0-60转/分速度范围内。本发明实施例中，所述内部转轮3内设有试管固定槽5，用于固定离心试管，其上方有槽盖。所述装置还设有外部保护壳盖6，与所述外部保护壳1一侧转动连接，具体地，可以通过铰链连接或者合页连接。所述外部保护壳盖6上还设有观察窗7，用于观察装置内部的情况。

本发明实施例中，实验装置如图1-2所示，该装置包括以下几个部分组成：

①外部保护壳(铅室)；其中外部保护壳(铅室)由厚度为5cm的铅材料制成，对于各类α、β以及γ射线都有很好的防护屏蔽效果，能有效的保护实验人员健康。

②控温设备(20-30℃)；温控设备采用相应温控元件实现功能，温度控制范围为：20-30℃。

③内部转轮(存放离心管，设计存放量72个)；内部转轮既是离心试管的存放装置，也是试管上下滚动的主要动力来源，试管存放位置布局采用“多层多排”(目前设计为三层三排)以便最大程度利用转轮空间，实现多样品同时处理的目的。

④控速设备(0-60转/分)。最后一个是控速设备，通过转轮中心处的转轴，将电机动力传送到转轮，实现样品滚动，其速度范围在0-60转/分。

针对目前缺少能解决以上问题的实验装置，本发明从实验装置入手，根本上改变固-液混合方式，加之相应温度控制、辐射防护屏蔽装置等，实现安全、高效、混合效果好的目的。

本装置具有以下特点：①从根本上改变固-液混合方式，将水平振荡改为上下滚动，依靠重力实现混合；②离心管分布方式采用“多层多排”设备，实现样品存放的最大量(目前设计容量为72个)；③外部采用铅层包裹，实现对内部样品的辐射防护需要；④配备相应的温控与转速控制装置，可实现不同温度与不同转速下，样品模拟实际环境的吸附特性行为。

针对前述的滚动式恒温样品混合装置，本发明实施例还提供一种滚动式恒温样品混合装置的使用方法，如图3所示，包括以下步骤：

S301、实验开始前，确定滚动式恒温样品混合装置完好；

S302、将装有样品的离心试管按照对称位置放置在内部转轮上，关闭上方槽盖；

S303、根据实验温度要求，调整温控设备，并保持恒温；

S304、根据实验转速要求，调整控速设备，从转速最小开始逐渐调整转速，确保所述离心试管底部介质能掉下；

S305、按照实验周期，在保持温度和转速的情况下，持续进行样品混合；

S306、实验停止后，关闭所述温控设备和所述控速设备，取出所述离心试管。

本发明从实验装置入手，根本上改变固-液混合方式，加之相应温度控制、辐射防护屏蔽装置等，实现安全、高效、混合效果好的目的。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种滚动式恒温样品混合装置，其特征在于，所述装置包括：外部保护壳，所述外部保护壳内设有温控设备、内部转轮和控速设备；

所述外部保护壳由铅材料制成，用于防护屏蔽各类α、β以及γ射线；

所述温控设备，用于通过温控元件控制所述装置内部的温度在预设温度范围内；

所述内部转轮，用于存放离心试管，并驱动所述离心试管上下滚动，其中，所述离心试管的存放位置采用多层多排的布局，各层离心试管与相邻离心试管交错布置,各离心试管的轴线朝向内部转轮的轴心设置；

所述控速设备，用于通过所述内部转轮中心的转轴将电机动力传送到所述内部转轮，控制所述离心试管滚动的速度在预设速度范围内；

所述内部转轮内设有试管固定槽，用于固定所述离心试管，且上方有槽盖；

各层试管固定槽呈圆环布置，每一层试管固定槽外套设下一层试管固定槽。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还设有外部保护壳盖，与所述外部保护壳一侧转动连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述外部保护壳盖上设有观察窗。

4.根据权利要求2-3任一项所述的装置，其特征在于，所述外部保护壳由厚度为5cm的铅材料制成。

5.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述预设温度范围为20-30℃。

6.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述多层多排为三层三排。

7.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述预设速度范围为0-60转/分。

8.一种滚动式恒温样品混合装置的使用方法，应用于权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)实验开始前，确定滚动式恒温样品混合装置完好；

(2)将装有样品的离心试管按照对称位置放置在内部转轮上，关闭上方槽盖；

(3)根据实验温度要求，调整温控设备，并保持恒温；

(4)根据实验转速要求，调整控速设备，从转速最小开始逐渐调整转速，确保所述离心试管底部介质能掉下；

(5)按照实验周期，在保持温度和转速的情况下，持续进行样品混合；

(6)实验停止后，关闭所述温控设备和所述控速设备，取出所述离心试管。

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