CN114307929A - 一种多位独立自动化平行反应装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多位独立自动化平行反应装置,涉及平行反应仪领域,其包括机壳,机壳上端部开设有若干安装口,机壳内设有支架,支架上方设有温控箱,温控箱设有若干与安装口一一对应的温控槽,温控槽内均设有加热片和制冷片,温控槽位于对应安装口的下方,温控槽下方均设有磁体,支架设有用于单独改变磁体转动速度的驱动装置,反应容器内均设有磁力转子。可利用每个温控槽内的加热片对反应容器进行加热,也可利用制冷片控制循环水降温以实现反应容器的降温;驱动装置带动磁体转动,进而在磁力作用下带动磁力转子在反应物内搅拌;本申请可对不同工位的搅拌速度及温度参数进行单独调整,使用更加便利。
Description
技术领域
本申请涉及平行反应仪领域,尤其是涉及一种多位独立自动化平行反应装置。
背景技术
平行反应仪简称“平反”,是一种反应合成类科研仪器。平行反应仪具有平行反应、平行合成的功能,也可利用控制变量法对多组试验进行对比,是现代合成化学中必备仪器之一。
相关技术中,使用者需要将反应物置于试管、圆底烧瓶或反应釜等对应的反应容器内,利用平行反应仪对其进行搅拌速度、反应温度等参数的改变,然后观察反应物的反应情况。
针对上述中的相关技术,发明人认为,目前的多工位平行反应仪一般对多个工位的参数同步控制,多个工位的参数在同一次实验中相同,只能对不同反应物在同种参数下的反应情况进行对比,若需要观察不同参数下反应物的反应情况,需要重复多次试验进行对比,不便于对多个工位进行单独控制,操作较为不便。
发明内容
为了便于对每个工位的参数单独控制,本申请提供一种多位独立自动化平行反应装置。
本申请提供一种多位独立自动化平行反应装置,采用如下的技术方案:
一种多位独立自动化平行反应装置,包括机壳,所述机壳上端部开设有若干安装口,机壳内设有支架,支架上方设有温控箱,温控箱设有若干与安装口一一对应的温控槽,温控槽内均设有加热片和制冷片,温控槽位于对应安装口的下方,温控槽下方均设有磁体,支架设有用于单独改变磁体转动速度的驱动装置,反应容器内均设有磁力转子。
通过采用上述技术方案,使用者将反应物置于反应容器中,然后从安装口插入对应的温控箱内,可利用每个温控槽内的加热片对反应容器进行加热,也可利用制冷片控制循环水降温以实现反应容器的降温,每个工位的温度可单独调整;驱动装置带动磁体转动,进而在磁力作用下带动磁力转子在反应物内搅拌,可实现对搅拌速度的单独调整;可对不同工位的搅拌速度及温度参数进行单独调整,使用更加便利。
可选的,所述驱动装置包括若干与磁体一一对应的第一电机,第一电机的输出轴均与对应的磁体固定连接。
通过采用上述技术方案,使用者启动第一电机,进而控制对应工位的磁体转动,实现磁力转子的转动搅拌,可通过控制每台第一电机的转速独立控制对应工位的搅拌速度,结构简单控制方便。
可选的,所述安装口处均可拆卸连接有适配器,适配器均开设有与反应容器适配的通孔。
通过采用上述技术方案,使用者可利用与反应容器适配的适配器将不同的反应容器支撑在安装口处,便于在不同工位处安装反应釜、试管、圆底烧瓶等不同的反应容器,提高了适用性。
可选的,所述机壳上方设有若干顶置搅拌器,顶置搅拌器包括第二电机和搅拌桨,搅拌桨与第二电机的输出轴固定连接。
通过采用上述技术方案,使用者可将搅拌桨渗入反应釜等容积较大的反应容器内,对反应物进行搅拌,第二电机与搅拌桨直接连接,扭矩较大,有利于在反应物较多时提高搅拌效果。
可选的,所述驱动装置包括若干组与磁体一一对应的变速机构,变速机构包括第一齿轮、若干第二齿轮、若干第三齿轮,第二齿轮与第三齿轮一一对应,第二齿轮与对应的第三齿轮同轴设置且固定连接,若干第二齿轮的直径相同,若干第三齿轮的直径均不同,第一齿轮同时与若干第二齿轮啮合,磁体固定连接有内齿环,若干第三齿轮与内齿环交替啮合。
通过采用上述技术方案,第一齿轮带动与之啮合的若干第二齿轮同步转动,由于第二齿轮的直径相同,若干第二齿轮的角速度相同,若干第三齿轮以与第二齿轮同样的角速度转动,由于直径不同,若干第三齿轮的线速度不同,使用者控制不同的第三齿轮与内齿环啮合时,即可改变内齿环及磁体的转速,实现单独改变对应工位磁力转子的搅拌速度。
可选的,所述驱动装置还包括连接架,第一齿轮及第二齿轮均与连接架转动连接,机壳转动连接有若干竖轴,竖轴与第一齿轮一一对应,第一齿轮与对应竖轴的上端部转动连接,连接架与对应的竖轴固定连接,竖轴的轴线位于若干第二齿轮的外公切圆圆心处。
通过采用上述技术方案,需要改变搅拌速度时,使用者控制竖轴发生转动,在连接架的连接作用下,若干第三齿轮绕竖轴的轴线发生公转,即可改变与内齿环啮合的第三齿轮,进而调整搅拌速度,结构简单控制方便。
可选的,所述竖轴同轴固定连接有蜗轮,机壳转动连接有与蜗轮啮合的蜗杆,蜗杆一端延伸至机壳外且固定连接有旋钮。
通过采用上述技术方案,使用者转动旋钮即可经蜗杆与蜗轮控制竖轴发生转动,以单独调整对应工位的搅拌速度,同时蜗轮蜗杆啮合的自锁能力可使第三齿轮不易意外沿竖轴轴线公转,使用稳定性更好。
可选的,所述驱动装置还包括第三电机、主动轮及同步带,第三电机与机壳固定连接,主动轮与第三电机的输出轴同轴固定连接,主动轮及若干磁体对应的第一齿轮同时与同步带啮合,机壳滑动连接有张紧块,张紧块转动连接有张紧轮,张紧块外套设有弹簧,弹簧的一端与张紧块固定连接,另一端与机壳抵触。
通过采用上述技术方案,第三电机启动时经主动轮及同步带带动不同工位的第一齿轮同步转动,张紧轮在弹簧的作用下保持同步带的张紧,在调整第三齿轮时保障同步带与第一齿轮的啮合传动,实现一个电机可带动多个工位以不同的速度搅拌,有利于节省成本,且减少了运行过程所产生的热量及噪音等。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
通过设置温控槽及驱动装置,使用者将反应物置于反应容器中,然后从安装口插入对应的温控箱内,可利用每个温控槽内的加热片对反应容器进行加热,也可利用制冷片控制循环水降温以实现反应容器的降温,每个工位的温度可单独调整;驱动装置带动磁体转动,进而在磁力作用下带动磁力转子在反应物内搅拌,可实现对搅拌速度的单独调整;可对不同工位的搅拌速度及温度参数进行单独调整,使用更加便利;
通过设置第一电机,使用者启动第一电机,进而控制对应工位的磁体转动,实现磁力转子的转动搅拌,可通过控制每台第一电机的转速独立控制对应工位的搅拌速度,结构简单控制方便;
通过设置顶置搅拌器,使用者可将搅拌桨渗入反应釜等容积较大的反应容器内,配合磁力转子对反应物进行双重搅拌,有利于在反应物较多时提高搅拌效果。
附图说明
图1是本申请实施例1的整体结构示意图。
图2是本申请实施例1的剖面结构示意图。
图3是图2中A部分的放大示意图。
图4是本申请实施例2的整体结构示意图。
图5是本申请实施例2磁力搅拌的结构示意图。
图6是图5中B部分的放大示意图。
附图标记说明:1、机壳;11、安装口;2、支架;3、温控箱;31、温控槽;311、加热片;312、制冷片;4、适配器;5、搅拌装置;51、顶置搅拌器;511、第二电机;512、搅拌桨;52、磁力搅拌;521、磁体;522、磁力转子;523、第一连接轴;524、内齿环;6、驱动装置;61、第一电机;62、第三电机;63、主动轮;64、同步带;65、变速机构;651、第一齿轮;652、连接架;653、第二齿轮;654、第三齿轮;655、第二连接轴;7、竖轴;71、蜗轮;8、蜗杆;81、旋钮;9、张紧块;91、弹簧;92、张紧轮;10、散热风扇。
具体实施方式
以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种多位独立自动化平行反应装置。
实施例1:
参照图1和图2,一种多位独立自动化平行反应装置,包括机壳1,机壳1上端部开设有四个安装口11,即四个工位,使用者将反应物置于反应容器内,然后置于对应的工位进行试验;每个工位均安装有独立的温控装置和搅拌装置5,便于使用者对每个工位单独进行温度、搅拌速度等参数的调整。
参照图1,反应容器有反应釜、试管、圆底烧瓶等多种,使用者根据反应物选取合适的反应容器,安装口11处安装有适配器4,适配器4也包括与不同反应容器对应的多种,适配器4开设有与对应反应容器适配的通孔;适配器4圆盘状,且直径大于安装口11的直径,使用者将适配器4置于安装口11上方,使适配器4与安装口11同心,然后将对应的反应容器插入通孔内,进而经安装口11延伸至机壳1内。
参照图1和图2,温控装置包括安装在机壳1内的温控箱3,温控箱3内的空间分为四个相互之间不连通的温控槽31,一个工位对应一个温控槽31,温控槽31位于对应安装口11的正下方,反应容器的下端部延伸至对应的温控槽31内。每个温控槽31内均连通有进出水管,使用者利用进出水管使循环水经过对应的温控槽31;温控槽31内均安装有加热片311,使用者利用加热片311控制反应容器及内部的反应物升温;温控槽内均安装有制冷片312,利用peltier制冷的方式使循环水降温,进而控制反应容器及反应物降温;使用者可利用加热片311和制冷片312配合控制每个工位的温度。
参照图2,相邻的温控槽31之间由硅钙板等隔热能力较强的材质隔开,相邻温控槽31内的循环水不易发生热交换,进而保障使用者可对每个工位的温度进行控制,便于改变温度对反应物进行试验。
参照图2和图3,温控箱3下方安装有支架2,支架2与机壳1固定连接。搅拌装置5包括四组磁力搅拌52。磁力搅拌52包括磁体521,磁体521位于支架2上方,磁体521的中间位置固定连接有第一连接轴523,第一连接轴523的轴线竖直设置且与支架2转动连接。
参照图2和图3,支架2安装有驱动装置6,驱动装置6包括四个与磁体521一一对应的第一电机61,第一电机61均位于支架2下方且与支架2固定连接;第一电机61均采用直流无刷电机,且其输出轴均竖直向上与对应的第一连接轴523同轴固定连接,第一电机61启动时,即可经过第一连接轴523带动对应的磁体521转动。
参照图3,机壳1可内嵌入PC端,并将四台直流无刷电机均与PC端内的逻辑控制器进行连接,便于后续反应试验时,使用者利用PC端对每台直流无刷电机的启闭及转速进行单独调整,进而单独控制每个工位的磁体521是否转动以及转动的速度。
参照图1,机壳1安装有散热风扇10,将机壳1内第一电机61以及PC端等器件运行产生的热量及时排出。
参照图2和图3,磁力搅拌52还包括磁力转子522,使用者将磁力转子522放入反应容器内,磁体521转动时,磁力转子522在磁力的作用下在反应物内旋转,进而实现对反应物的搅拌。磁力转子522的转速受对应磁体521转速的影响,实现使用者利用PC端可单独控制每个工位的搅拌速度,试验更加方便。
参照图2,搅拌装置5还包括若干顶置搅拌器51,顶置搅拌器51包括第二电机511和搅拌桨512,搅拌桨512的一端与第二电机511的输出轴同轴固定连接,当磁力搅拌52的转速或扭矩不足时,使用者将搅拌桨512背离第二电机511的一端伸入反应釜等容积较大的反应容器内,然后单独启动第二电机511,第二电机511带动搅拌桨512在反应物内转动搅拌,由于第二电机511直接带动搅拌桨512转动,扭矩较大,搅拌较为均匀,搅拌效果好。
参照图2,每台第二电机511也均与PC端的逻辑控制器进行连接,方便使用者对每台第二电机511的转速进行单独调整,进而在使用顶置搅拌器51对反应物进行搅拌试验时,单独控制每个工位的搅拌速度,提高了试验的便利性。
实施例2:
参照图4和图5,本实施例与实施例1的主要不同之处在于:驱动装置6包括一个第三电机62,第三电机62的输出轴竖直向上设置且同轴固定安装有主动轮63,第三电机62启动时,带动主动轮63发生转动。
参照图5和图6,机壳1内安装有四根竖轴7,四根竖轴7的轴线均竖直设置且与机壳1转动连接,一个工位对应一根竖轴7;机壳1内安装有四组变速机构65,一个工位对应一组变速机构65,变速机构65包括第一齿轮651,第一齿轮651的轴线竖直设置且与竖轴7的上端部转动连接;驱动装置6还包括同步带64,主动轮63及四个第一齿轮651同时与同步带64啮合,第三电机62启动状态下,四个第一齿轮651同步转动。
参照图5和图6,驱动装置6还包括水平设置的连接架652,连接架652位于第一齿轮651上方,连接架652与竖轴7之间固定连接有第二连接轴655,第一齿轮651与对应的第二连接轴655同轴转动连接,变速机构65还包括三个直径相同的第二齿轮653,第二齿轮653均与对应的连接架652转动连接,三个第二齿轮653沿对应第一齿轮651的周向分布,且同时与对应的第一齿轮651啮合,第一齿轮651转动时,带动对应的三个第二齿轮653同步转动,三个第二齿轮653的角速度以及线速度均相同。
参照图5和图6,变速机构65还包括三个第三齿轮654,第三齿轮654与第二齿轮653一一对应且均与对应的第二齿轮653同轴固定连接,第三齿轮654在对应第二齿轮653的带动下发生转动,且其角速度均与第二齿轮653相同;三个第三齿轮654的直径均不相同,即三个第三齿轮654的线速度不同。连接轴的下端部固定连接有内齿环524,其中一个第三齿轮654与内齿环524啮合,进而带动内齿环524以与之啮合的第三齿轮654同样的线速度转动,进而带动磁体521转动,实现磁力搅拌。
参照图5和图6,当四个工位与对应内齿环524啮合的第三齿轮654直径相同时,四个工位的磁力搅拌52速度相同。机壳1转动连接有四根轴线水平的蜗杆8,一个工位对应一个蜗杆8,蜗杆8的一端延伸至机壳1外且固定安装有旋钮81,需要调整某个工位的磁力搅拌52速度时,使用者手动转动对应的旋钮81,进而带动对应的蜗杆8发生转动。
参照图5和图6,竖轴7均同轴固定安装有蜗轮71,蜗轮71均与对应的蜗杆8啮合,进而在蜗杆8的带动下与竖轴7同步转动,竖轴7带动第一齿、连接架652、第二齿轮653及第三齿轮654绕竖轴7的轴线公转;竖轴7的轴线位于三个第三齿轮654的外公切圆圆心处,原本与内齿环524啮合的第三齿轮654脱离啮合,另外的第三齿轮654逐渐进入与内齿环524的啮合状态。
参照图5和图6,使用者可采用具有自锁能力的蜗轮71及蜗杆8,使用者未转动旋钮81时,竖轴7不易发生意外转动,不易导致与内齿环524啮合的第三齿轮654的轴心位置发生变化,具有较强的稳定性。
参照图5和图6,机壳1安装有张紧块9,张紧块9可沿水平方向与机壳1发生相对滑动,张紧块9转动连接有张紧轮92,张紧轮92将同步带64撑紧,张紧块9与机壳1之间安装有弹簧91,弹簧91水平设置,竖轴7转动的过程中,对应第一齿轮651的位置会发生部分变化,对同步带64起到一定的拉扯作用,此时弹簧91在同步带64的拉扯作用下发生变形,进而保持同步带64的张紧,即保障主动轮63与所有第一齿轮651同步转动。
参照图5和图6,此时所有第三齿轮654的转速依然相同,但与对应内齿啮合的第三齿轮654直径发生了变化,进而导致内齿环524及磁体521的转速变化,实现对磁体521转速的调整,即磁力搅拌52速度的调整,此种方式只需一个第三电机62即可同时控制多个工位进行不同速度的磁力搅拌52,由于电机数量较少,机壳1内产生的热量较少,电机运行产生的噪音也相对较小。
本申请实施例一种多位独立自动化平行反应装置的实施原理为:第三电机62启动时经主动轮63及同步带64带动所有工位的第一齿轮651以同样的线速度转动,第一齿轮651经对应工位的第二齿轮653带动三个第三齿轮654以同样的角速度转动,但由于同一工位三个第三齿轮654的直径不同,所以三个第三齿轮654的线速度不同,使用者利用蜗轮71蜗杆8控制竖轴7发生转动,进而调整不同的第三齿轮654与对应工位的内齿环524啮合,即可调整对应工位内齿环524及磁体521的转动速度,实现对单个工位磁力搅拌52速度的调整。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种多位独立自动化平行反应装置,包括机壳(1),其特征在于:所述机壳(1)上端部开设有若干安装口(11),机壳(1)内设有支架(2),支架(2)上方设有温控箱(3),温控箱(3)设有若干与安装口(11)一一对应的温控槽(31),温控槽(31)内均设有加热片(311)和制冷片(312),温控槽(31)位于对应安装口(11)的下方,温控槽(31)下方均设有磁体(521),支架(2)设有用于单独改变磁体(521)转动速度的驱动装置(6),反应容器内均设有磁力转子(522)。
2.根据权利要求1所述的一种多位独立自动化平行反应装置,其特征在于:所述驱动装置(6)包括若干与磁体(521)一一对应的第一电机(61),第一电机(61)的输出轴均与对应的磁体(521)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种多位独立自动化平行反应装置,其特征在于:所述安装口(11)处均可拆卸连接有适配器(4),适配器(4)均开设有与反应容器适配的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种多位独立自动化平行反应装置,其特征在于:所述机壳(1)上方设有若干顶置搅拌器(51),顶置搅拌器(51)包括第二电机(511)和搅拌桨(512),搅拌桨(512)与第二电机(511)的输出轴固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种多位独立自动化平行反应装置,其特征在于:所述驱动装置(6)包括若干组与磁体(521)一一对应的变速机构(65),变速机构(65)包括第一齿轮(651)、若干第二齿轮(653)、若干第三齿轮(654),第二齿轮(653)与第三齿轮(654)一一对应,第二齿轮(653)与对应的第三齿轮(654)同轴设置且固定连接,若干第二齿轮(653)的直径相同,若干第三齿轮(654)的直径均不同,第一齿轮(651)同时与若干第二齿轮(653)啮合,磁体(521)固定连接有内齿环(524),若干第三齿轮(654)与内齿环(524)交替啮合。
6.根据权利要求5所述的一种多位独立自动化平行反应装置,其特征在于:所述驱动装置(6)还包括连接架(652),第一齿轮(651)及第二齿轮(653)均与连接架(652)转动连接,机壳(1)转动连接有若干竖轴(7),竖轴(7)与第一齿轮(651)一一对应,第一齿轮(651)与对应竖轴(7)的上端部转动连接,连接架(652)与对应的竖轴(7)固定连接,竖轴(7)的轴线位于若干第二齿轮(653)的外公切圆圆心处。
7.根据权利要求6所述的一种多位独立自动化平行反应装置,其特征在于:所述竖轴(7)同轴固定连接有蜗轮(71),机壳(1)转动连接有与蜗轮(71)啮合的蜗杆(8),蜗杆(8)一端延伸至机壳(1)外且固定连接有旋钮(81)。
8.根据权利要求5所述的一种多位独立自动化平行反应装置,其特征在于:所述驱动装置(6)还包括第三电机(62)、主动轮(63)及同步带(64),第三电机(62)与机壳(1)固定连接,主动轮(63)与第三电机(62)的输出轴同轴固定连接,主动轮(63)及若干磁体(521)对应的第一齿轮(651)同时与同步带(64)啮合,机壳(1)滑动连接有张紧块(9),张紧块(9)转动连接有张紧轮(92),张紧块(9)外套设有弹簧(91),弹簧(91)的一端与张紧块(9)固定连接,另一端与机壳(1)抵触。
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