CN114486475A - 一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农产品检测技术领域，具体是一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，包括微波箱体，所述微波箱体内设置有排列架，排列架上设置有消解罐，所述消解罐的顶部设置有单向对接盖，单向对接盖中间穿设有联动杆，联动杆的上下两端分别设置有支撑头和阀片，且支撑头与单向对接盖之间连接有弹簧，所述微波箱体内设置有压台，压台的顶部连接有伸缩缸，所述压台的底部设置有环形槽，且压台的底部转动连接有对接环，对接环的底部设置有多个凹孔，本发明能够让消解罐内腔在密闭状态下工作运行，让微波加热物质后产生的气体不会直接排出，使消解罐容器内部形成高压氛围，提高了物质的沸点、氧化能力和活性，进而加快了样品的消解速度。
Description
技术领域
本发明涉及农产品检测技术领域，具体是一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置。
背景技术
农产品是农业中生产的物品，如高粱、稻子、花生、玉米、小麦以及各个地区土特产等。国家规定初级农产品是指农业活动中获得的植物、动物及其产品，不包括经过加工的各类产品。重金属检测，实际上主要是指对汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属，也指具有一定毒性的一般重金属，如铜、锌、镍、钴、锡的检测，从自然性、毒性、活性、持久性、生物可分解性、生物累积性、对生物体作用的加和性等几个方面对重金属的危害进行检测评估。
中国实用新型专利CN212722319U公布了一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解设备，本实用新型公开了一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解设备，包括承载箱体，所述承载箱体底部的边角位置固定安装有防滑支撑底脚，所述承载箱体外部正面活动安装有箱门，所述承载箱体外部正面的边侧位置与箱门之间活动安装有连接铰链，所述承载箱体外部正面的上端位置活动安装有功能设定按键，所述箱门外部正面的中间位置固定安装有观察窗，所述排气接口的外部边侧活动安装有排气阀。该用于农产品重金属检测的环保型微波消解设备，通过在整体外部增设了通过连通管与承载箱体内部相互连通的废气过滤箱，能够在实际应用使用中的消解过程中对微波消解所产生的有害气体进行收集并过滤，能够较大程度的减少对外部环境的污染。
上述专利技术中，存在问题如下：
(1)其通过抽气泵直接将承载箱体内部的有害气体抽入废气过滤箱中，由此可知，样品载体是敞开的，微波消解所产生的有害气体是直接排至承载箱体内的，这就导致样品载体只能够处于常压状态下，此状态下物质沸点、氧化能力和活性均较低，样品的消解速度低。
(2)微波消解所产生的有害气体直接排至承载箱体内部，而后再进入废气过滤箱中的，由于承载箱体内部空间较大，抽气泵难以将其中的气体抽出干净，会有残留的废气，在打开承载箱体时，废气会一并释放出来，危害环境和工作人员的健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，包括微波箱体，所述微波箱体内设置有排列架，排列架上设置有消解罐，所述消解罐的顶部设置有单向对接盖，单向对接盖中间穿设有联动杆，联动杆的上下两端分别设置有支撑头和阀片，且支撑头与单向对接盖之间连接有弹簧，所述微波箱体内设置有压台，压台的顶部连接有伸缩缸，所述压台的底部设置有环形槽，且压台的底部转动连接有对接环，对接环的底部设置有多个凹孔，该凹孔与所述环形槽相连通，且该凹孔的结构与单向对接盖的结构相匹配。
优选的，所述单向对接盖的中间开设有圆孔，该圆孔的正视图为“工”字形，且支撑头和阀片分别位于所述圆孔的上下两头；
所述对接环底部的凹孔直径大于单向对接盖上端的直径，且对接环上凹孔的底部设置有顶压杆，顶压杆的位置与支撑头的位置相对应。
优选的，所述支撑头的四周外壁上均匀设置有多个凸条，所述单向对接盖中间的圆孔的内壁上设置有条形槽，该条形槽的结构和所述凸条的结构相匹配。
优选的，所述对接环的顶部设置有横截面为倒“T”字形的环形凹槽，所述压台的底部设置有横截面为“T”字形的环形凸起，该环形凸起的结构和所述环形凹槽的结构相匹配。
优选的，所述压台的顶部连接有第二软管的一端，第二软管与压台上的环形槽相连通，且第二软管的另一端连通有出气头，出气头的一端连接有空气滤芯；
所述第二软管的中部设置有电磁阀，且第二软管通过副流管与出气头连通，副流管的中间设置有泄压阀。
优选的，所述出气头排列设置有多个，且每一个空气出气头的一端分别连接有空气滤芯，空气滤芯内填充有碱性活性炭。
优选的，所述微波箱体的底部转动有传动齿轮轴，传动齿轮轴的上端和下端分别设置有轮齿结构，且传动齿轮轴的下端一侧啮合连接有驱动齿轮，驱动齿轮的一侧连接有驱动电机，所述排列架的底部中间设置有圆槽，该圆槽的内壁上均匀环绕设置有凸齿，该凸齿的结构和传动齿轮轴上端的轮齿结构相匹配。
优选的，所述排列架上环绕设置有多个插槽，且消解罐插设于所述插槽内；
所述插槽的内壁上均匀环绕设置有若干个条形槽，所述消解罐的外壁上均匀环绕设置有若干个条形凸起，该条形凸起的结构和所述条形槽的结构相匹配；
所述排列架内设置有环形流通孔，环形流通孔位于插槽的四周，且环形流通孔的顶部均连通有接口，接口位于排列架的中间，所述压台的中间固定穿设有接合管，接合管的位置与接口的位置相对应，且接合管的上端连接有第一软管；
所述环形流通孔的底部均连通有插头，插头位于排列架的底部，所述微波箱体的底部设置有排出管，排出管穿设于传动齿轮轴的正中间，且排出管上端的结构和插头的结构相匹配。
优选的，所述排列架的底部设置有条形缺口，该条形缺口的一端延伸至排列架的正中心位置，且所述条形缺口的结构和接合管的结构相匹配。
优选的，所述压台的两侧分别滑动穿设有限位杆，限位杆的上端固定连接有微波箱体的顶部。
本发明通过改进在此提供一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
其一：本发明中，通过单向对接盖、对接环和压台等部件对消解罐进行封闭，能够让消解罐内腔在密闭状态下工作运行，让微波加热物质后产生的气体不会直接排出，能够使消解罐容器内部形成高压氛围，提高了物质的沸点、氧化能力和活性，进而加快了样品的消解速度；
其二：本发明中，当消解罐内部消解工作完成后，伸缩缸能够通过压台带动对接环与单向对接盖分离，让单向对接盖自动闭合，使得消解罐始终处于封闭状态，在取出过程中，消解罐内产生的有害气体也不会向外飘散，从而更加安全；
其三：本发明中，支撑头在弹簧的弹性作用下能够将阀片在向上顶，使得阀片将单向对接盖中间的圆孔堵塞封闭，从而实现单向对接盖自动的对消解罐进行封闭，而当对接环与单向对接盖接合后，能够通过将支撑头向下顶压的方式使得阀片与单向对接盖中间的圆孔分离，从而能够自动的将单向对接盖打开，便于对消解罐内部有害尾气的排出收集；
其四：本发明中，第二软管和副流管都能够流通排气，通过启闭电磁阀，能够实现对排气的自动控制，而当电磁阀关闭，气压过高达到泄压阀的设定值时，气体也能够自动的排出，达到防爆的效果，更加安全；
其五：本发明中，多个出气头和空气滤芯共同作用，在有限的空间内具有更大的过滤面积，能够实现高效的空气过滤，而碱性活性炭能够对微波消解过程中产生的酸性有害气体有效的过滤和中和，而且每一个空气滤芯都是独立分开的，更换方便；
其六：本发明中，第一软管的一端能够接入冷却水，冷却水通过第一软管和接合管能够进入排列架的环形流通孔内，由于环形流通孔位于插槽的四周，所以能够对插入插槽的消解罐进行降温，相较于传统的自然降温方式，该结构降温散热更加高效，提高效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的内部结构正视图；
图2是本发明的图1中A处放大结构示意图；
图3是本发明的压台仰视图；
图4是本发明的对接环仰视图；
图5是本发明的支撑头俯视图；
图6是本发明的环形流通孔俯视图；
图7是本发明的排列架俯视图；
图8是本发明的插头俯视图；
图9是本发明的传动齿轮轴正视图；
图10是本发明的空气滤芯侧视图。
附图标记说明：1、微波箱体；2、限位杆；3、压台；4、接合管； 5、伸缩缸；6、第一软管；7、第二软管；8、泄压阀；9、副流管； 10、电磁阀；11、出气头；12、对接环；121、顶压杆；13、单向对接盖；131、支撑头；132、弹簧；133、联动杆；134、阀片；14、排列架；141、环形流通孔；142、接口；143、插头；15、空气滤芯； 151、碱性活性炭；16、传动齿轮轴；17、排出管；18、驱动齿轮； 19、驱动电机；20、消解罐。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，本发明的技术方案是：
如图1-图10所示，一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，包括微波箱体1，微波箱体1内设置有排列架14，排列架 14上设置有消解罐20，消解罐20的顶部设置有单向对接盖13，单向对接盖13中间穿设有联动杆133，联动杆133的上下两端分别设置有支撑头131和阀片134，且支撑头131与单向对接盖13之间连接有弹簧132，微波箱体1内设置有压台3，压台3的顶部连接有伸缩缸5，伸缩缸5可以是电缸，压台3的底部设置有环形槽，且压台 3的底部转动连接有对接环12，对接环12的底部设置有多个凹孔，该凹孔与环形槽相连通，且该凹孔的结构与单向对接盖13的结构相匹配。
通过单向对接盖13、对接环12和压台3等部件对消解罐20进行封闭，能够让消解罐20内腔在密闭状态下工作运行，让微波加热物质后产生的气体不会直接排出，能够使消解罐容器内部形成高压氛围，提高了物质的沸点、氧化能力和活性，进而加快了样品的消解速度；
当消解罐20内部消解工作完成后，伸缩缸5再通过压台3带动对接环12与单向对接盖13分离，能够让单向对接盖13自动闭合，使得消解罐20始终处于封闭状态，在取出过程中，消解罐20内产生的有害气体也不会向外飘散，从而更加安全。
单向对接盖13的中间开设有圆孔，该圆孔的正视图为“工”字形，且支撑头131和阀片134分别位于圆孔的上下两头；
对接环12底部的凹孔直径大于单向对接盖13上端的直径，且对接环12上凹孔的底部设置有顶压杆121，顶压杆121的位置与支撑头131的位置相对应；支撑头131在弹簧132的弹性作用下能够将支撑头131向上顶进而将阀片134向上拉，使得阀片134将单向对接盖 13中间的圆孔堵塞封闭，从而实现单向对接盖13自动地对消解罐20 进行封闭，而当对接环12与单向对接盖13接合后，能够通过将支撑头131向下顶压的方式使得阀片134与单向对接盖13中间的圆孔分离，从而能够自动的将单向对接盖13打开，便于对消解罐20内部有害尾气的排出收集。
支撑头131的四周外壁上均匀设置有多个凸条，单向对接盖13 中间的圆孔的内壁上设置有条形槽，该条形槽的结构和凸条的结构相匹配；通过条形槽对凸条的限制和导向，既能够让支撑头131稳定的上下滑动，又使得支撑头131的四周具有足够的气体流动空间。
对接环12的顶部设置有横截面为倒“T”字形的环形凹槽，压台 3的底部设置有横截面为“T”字形的环形凸起，该环形凸起的结构和环形凹槽的结构相匹配；通过环形凸起和环形凹槽的相互限制，使得对接环12与压台3之间能够稳定的转动连接，而不会脱离。
压台3的顶部连接有第二软管7的一端，第二软管7与压台3上的环形槽相连通，且第二软管7的另一端连通有出气头11，出气头 11的一端连接有空气滤芯15；
第二软管7的中部设置有电磁阀10，且第二软管7通过副流管9 与出气头11连通，副流管9的中间设置有泄压阀8；第二软管7和副流管9都能够流通排气，通过启闭电磁阀10，能够实现对排气的自动控制，而当电磁阀10关闭，气压过高达到泄压阀8的设定值时，气体也能够自动的排出，达到防爆的效果，更加安全。
出气头11排列设置有多个，且每一个空气出气头11的一端分别连接有空气滤芯15，空气滤芯15内填充有碱性活性炭151；多个出气头11和空气滤芯15共同作用，在有限的空间内具有更大的过滤面积，能够实现高效的空气过滤，而碱性活性炭151能够对微波消解过程中产生的酸性有害气体有效的过滤和中和，而且每一个空气滤芯 15都是独立分开的，更换方便。
微波箱体1的底部转动有传动齿轮轴16，传动齿轮轴16的上端和下端分别设置有轮齿结构，且传动齿轮轴16的下端一侧啮合连接有驱动齿轮18，驱动齿轮18的一侧连接有驱动电机19，排列架14 的底部中间设置有圆槽，该圆槽的内壁上均匀环绕设置有凸齿，该凸齿的结构和传动齿轮轴16上端的轮齿结构相匹配；驱动电机19能够通过驱动齿轮18带动传动齿轮轴16旋转，而传动齿轮轴16能够与排列架14底部的圆槽对接，从而达到让排列架14自动旋转的目的，使得排列架14上的消解罐20也能够自动旋转，让消解效果更加均匀。
排列架14上环绕设置有多个插槽，且消解罐20插设于插槽内；
插槽的内壁上均匀环绕设置有若干个条形槽，消解罐20的外壁上均匀环绕设置有若干个条形凸起，该条形凸起的结构和条形槽的结构相匹配；该结构使得消解罐20与排列架14能够更加紧密的接触，提高两者之间的温度传递效率；
排列架14内设置有环形流通孔141，环形流通孔141位于插槽的四周，且环形流通孔141的顶部均连通有接口142，接口142位于排列架14的中间，压台3的中间固定穿设有接合管4，接合管4的位置与接口142的位置相对应，且接合管4的上端连接有第一软管6；接口142能够与接合管4对接，实现环形流通孔141与接合管4的连通；
环形流通孔141的底部均连通有插头143，插头143位于排列架14的底部，微波箱体1的底部设置有排出管17，排出管17穿设于传动齿轮轴16的正中间，且排出管17上端的结构和插头143的结构相匹配；第一软管6的一端能够接入冷却水，冷却水通过第一软管6和接合管4能够进入排列架14的环形流通孔141内，由于环形流通孔 141位于插槽的四周，所以能够对插入插槽的消解罐20进行降温，相较于传统的自然降温方式，该结构降温更加高效，提高效率。
排列架14的底部设置有条形缺口，该条形缺口的一端延伸至排列架14的正中心位置，且条形缺口的结构和接合管4的结构相匹配；条形缺口起到限位作用，让排列架14每次放入微波箱体1时，都能够保持固定的位置，便于排列架14上的消解罐20与对接环12准确对接。
压台3的两侧分别滑动穿设有限位杆2，限位杆2的上端固定连接有微波箱体1的顶部；限位杆2能够对压台3起到限位和导向作用，让压台3的上下活动更加平稳。
工作原理：将待检测的样品置于消解罐20中，再盖上单向对接盖13，消解罐20插入排列架14中，而后将排列架14整体置于微波箱体1内，接着启动伸缩缸5伸长推动压台3和对接环12下移至压在消解罐20顶部的单向对接盖13上，然后运行微波箱体1对消解罐 20内部样品进行微波加热消解；
消解过程中，驱动电机19运行，通过驱动齿轮18带动传动齿轮轴16旋转，而传动齿轮轴16能够与排列架14底部的圆槽对接，从而达到让排列架14自动旋转的目的，使得排列架14上的消解罐20 也能够自动旋转，让消解效果更加均匀；
且在消解过程中，由于对接环12与单向对接盖13对接闭合，压台3顶部的第二软管7又由电磁阀10封闭，所以消解罐20仍然能够在密闭状态下工作运行，让微波加热物质后产生的气体不会直接排出，能够使消解罐容器内部形成高压氛围，提高了物质的沸点、氧化能力和活性，进而加快了样品的消解速度；
当消解罐20内部消解工作完成后，电磁阀10打开，利用抽气泵与空气滤芯15外侧的空间连通，将消解罐20内部有危害的气体抽出，更加安全环保；
在取出消解罐20之前，向第一软管6加入冷却水，使冷却水通过第一软管6和接合管4进入排列架14的环形流通孔141内，最后从环形流通孔141底部连通的插头143和排出管17排出，冷却水流动的过程中也能够带走热量，由于环形流通孔141位于插槽的四周，所以能够对插入插槽的消解罐20进行降温，相较于传统的自然降温方式，该结构降温散热更加高效，提高效率；
最后开始取出消解罐20，伸缩缸5通过拉动压台3带动对接环12与单向对接盖13分离，单向对接盖13中的支撑头131失去对接环12底部顶压杆121的顶压后，弹簧132自动的将支撑头131向上顶，带动阀片134同步的向上移动，使单向对接盖13中间的圆孔堵塞，让单向对接盖13自动闭合，使得消解罐20始终处于封闭状态，在取出过程中，消解罐20内产生的有害气体也不会向外飘散，从而更加安全环保。
上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，包括微波箱体(1)，所述微波箱体(1)内设置有排列架(14)，排列架(14)上设置有消解罐(20)，其特征在于：所述消解罐(20)的顶部设置有单向对接盖(13)，单向对接盖(13)中间穿设有联动杆(133)，联动杆(133)的上下两端分别设置有支撑头(131)和阀片(134)，且支撑头(131)与单向对接盖(13)之间连接有弹簧(132)，所述微波箱体(1)内设置有压台(3)，压台(3)的顶部连接有伸缩缸(5)，所述压台(3)的底部设置有环形槽，且压台(3)的底部转动连接有对接环(12)，对接环(12)的底部设置有多个凹孔，该凹孔与所述环形槽相连通，且该凹孔的结构与单向对接盖(13)的结构相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述单向对接盖(13)的中间开设有圆孔，该圆孔的正视图为“工”字形，且支撑头(131)和阀片(134)分别位于所述圆孔的上下两头；
所述对接环(12)底部的凹孔直径大于单向对接盖(13)上端的直径，且对接环(12)上凹孔的底部设置有顶压杆(121)，顶压杆(121)的位置与支撑头(131)的位置相对应。
3.根据权利要求2所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述支撑头(131)的四周外壁上均匀设置有多个凸条，所述单向对接盖(13)中间的圆孔的内壁上设置有条形槽，该条形槽的结构和所述凸条的结构相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述对接环(12)的顶部设置有横截面为倒“T”字形的环形凹槽，所述压台(3)的底部设置有横截面为“T”字形的环形凸起，该环形凸起的结构和所述环形凹槽的结构相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述压台(3)的顶部连接有第二软管(7)的一端，第二软管(7)与压台(3)上的环形槽相连通，且第二软管(7)的另一端连通有出气头(11)，出气头(11)的一端连接有空气滤芯(15)；
所述第二软管(7)的中部设置有电磁阀(10)，且第二软管(7)通过副流管(9)与出气头(11)连通，副流管(9)的中间设置有泄压阀(8)。
6.根据权利要求5所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述出气头(11)排列设置有多个，且每一个空气出气头(11)的一端分别连接有空气滤芯(15)，空气滤芯(15)内填充有碱性活性炭(151)。
7.根据权利要求1所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述微波箱体(1)的底部转动有传动齿轮轴(16)，传动齿轮轴(16)的上端和下端分别设置有轮齿结构，且传动齿轮轴(16)的下端一侧啮合连接有驱动齿轮(18)，驱动齿轮(18)的一侧连接有驱动电机(19)，所述排列架(14)的底部中间设置有圆槽，该圆槽的内壁上均匀环绕设置有凸齿，该凸齿的结构和传动齿轮轴(16)上端的轮齿结构相匹配。
8.根据权利要求7所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述排列架(14)上环绕设置有多个插槽，且消解罐(20)插设于所述插槽内；
所述插槽的内壁上均匀环绕设置有若干个条形槽，所述消解罐(20)的外壁上均匀环绕设置有若干个条形凸起，该条形凸起的结构和所述条形槽的结构相匹配；
所述排列架(14)内设置有环形流通孔(141)，环形流通孔(141)位于插槽的四周，且环形流通孔(141)的顶部均连通有接口(142)，接口(142)位于排列架(14)的中间，所述压台(3)的中间固定穿设有接合管(4)，接合管(4)的位置与接口(142)的位置相对应，且接合管(4)的上端连接有第一软管(6)；
所述环形流通孔(141)的底部均连通有插头(143)，插头(143)位于排列架(14)的底部，所述微波箱体(1)的底部设置有排出管(17)，排出管(17)穿设于传动齿轮轴(16)的正中间，且排出管(17)上端的结构和插头(143)的结构相匹配。
9.根据权利要求8所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述排列架(14)的底部设置有条形缺口，该条形缺口的一端延伸至排列架(14)的正中心位置，且所述条形缺口的结构和接合管(4)的结构相匹配。
10.根据权利要求1所述的一种用于农产品重金属检测的环保型微波消解装置，其特征在于：所述压台(3)的两侧分别滑动穿设有限位杆(2)，限位杆(2)的上端固定连接有微波箱体(1)的顶部。
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2021
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