CN116358979B - 一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，包括底座以及设于底座上的微波消解仪主体，还包括：设于微波消解仪主体上的封门组件、水平嵌设于微波消解仪主体底部内壁的导向滑轨、滑动设于导向滑轨上的消解罐组件、连接消解罐组件的驱动组件、设于微波消解仪主体上的承载架、设于承载架顶部一端的注料组件、设于注料组件和消解罐组件之间的溶样杯组件、设于溶样杯组件和微波消解仪主体之间的密封组件以及设于承载架上位于溶样杯组件远离密封组件一端的动力组件。本技术方案自动进行上料、装配溶样杯主体、密封消解罐主体以及使消解罐主体进出微波消解仪主体进行微波消解，提高石英砂进行微波消解的效率。
Description
技术领域
本发明涉及石英砂检测技术领域，具体为一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置及方法。
背景技术
石英砂中微量元素含量(例如铁)，是直接影响到石英砂的利用率和附加值，需要建立简便，快速，准确的检测方法。
申请号：CN201210007831.2中提出的微波消解快速高效检测石英砂中微量元素含量的方法，该专利公开：包括石英砂消解和微量元素含量的测定，所述石英砂消解是微波条件进行；所述石英砂消解反应还添加有硝酸，所述硝酸与氢氟酸的重量比为1∶20～30。
上述方法在通过邻二氮菲分光光度法进行测定石英砂的铁元素前对石英砂消解时采用微波消解的方式，虽然能缩短石英砂的消解时间以及减小消解过程中使用的氢氟酸，但是在使用时仍存在以下缺陷：
在微波消解前，需要人工将所需重量的石英砂、氟化氢溶液以及硝酸溶液放置于溶样杯，随后将溶样杯放入消解罐中，密封消解罐后放入微波消解仪中，在微波消解后，取出消解罐，使其冷却后才可取出溶样杯，对溶样杯内的消解的石英砂通过邻二氮菲分光光度法进行测定，该种方式人工准备的工序过多，大大提高了人工劳动强度，降低了石英砂进行微波消解的效率，进而降低石英砂后续检测的效率。为此，我们提出一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，包括底座以及设于底座上的微波消解仪主体，还包括：设于微波消解仪主体上用于密封微波消解仪主体进口和出口的封门组件、水平嵌设于微波消解仪主体底部内壁的导向滑轨、滑动设于导向滑轨上的消解罐组件、连接消解罐组件用于驱使消解罐组件沿导向滑轨移动的驱动组件、设于微波消解仪主体上的承载架、设于承载架顶部一端的注料组件、设于注料组件和消解罐组件之间的溶样杯组件、设于溶样杯组件和微波消解仪主体之间的密封组件以及设于承载架上位于溶样杯组件远离密封组件一端的动力组件；其中，
所述消解罐组件包括滑动设于导向滑轨上的滑动座、设于滑动座上的放置架一以及以环形阵列可拆卸设于放置架一上的多组消解罐主体；
所述溶样杯组件包括放置架二、以环形阵列可拆卸设于放置架二上的多组溶样杯主体，所述溶样杯主体和消解罐主体一一对应，所述放置架二上开设有供一组溶样杯主体通过的落料口，所述放置架二上设有封堵落料口的门体组件，与所述落料口对应的溶样杯主体上端对应注料组件输出端；
所述动力组件用于驱使放置架一和放置架二间歇转动以及门体组件间歇开启，使多组溶样杯主体间歇通过落料口分别落入不同的消解罐主体内，在驱动组件驱使消解罐组件移动至密封组件下方时，所述动力组件还驱使密封组件对消解罐主体密封。
进一步改进在于，所述封门组件包括分别竖直滑动设于微波消解仪主体两端的密封门、用于连接两组密封门的连接架以及设于微波消解仪主体上用于驱使连接架升降的伸缩设备；其中，
所述密封门底部开设有与导向滑轨契合的接触口，所述接触口内设有密封件，用于密封接触口和导向滑轨的连接处；
所述驱动组件包括分别处于导向滑轨两端的绞盘设备，两组所述绞盘设备上均设有绳体，两组所述绳体远离绞盘设备的一端均贯穿导向滑轨并分别与滑动座两侧连接；其中，
所述接触口顶部内壁开设有供绳体穿过的容纳口，所述导向滑轨内对应容纳口的位置设有封堵容纳口内除绳体以外空间的密封块，所述密封块朝向绳体的一端和滑动座之间设有间距。
进一步改进在于，所述注料组件包括设于承载架上的石英砂料斗和多组溶液罐以及管夹，所述管夹将石英砂料斗出料端的出料管和多组溶液罐出料端的出料管固定在一起形成注料组件输出端，所述石英砂料斗和多组溶液罐的出料管内均设有电磁阀。
进一步改进在于，所述放置架一包括转动设于滑动座上的活动盘一、处于活动盘一上方且与活动盘一通过支架连接的活动盘二，所述活动盘一和活动盘二上均套设有齿环一，所述消解罐主体底端贯穿活动盘二后与活动盘一可拆卸固定，所述消解罐主体的顶端延伸至活动盘二上方；
所述放置架二包括通过支架与承载架连接的承载杆、通过轴承套设于承载杆外壁的环形架一、固定套设于承载杆外壁且处于环形架一下方的环形架二以及套设于环形架一上的齿环二，所述溶样杯主体的底端贯穿环形架一并与环形架二顶部贴合，所述落料口开设于承载架二上，所述环形架二底部开设有凹槽，所述门体组件设于凹槽内；其中，
所述门体组件包括通过轴承套设于承载杆上的拨动臂一、滑动设于凹槽内且与拨动臂一连接用于封堵落料口的阻隔板以及一端连接阻隔板，另一端连接凹槽内壁的弹性件；
所述动力组件包括设于承载架上的旋转设备，所述旋转设备的输出端设有两组缺齿齿轮二，且两组缺齿齿轮二分别与齿环二和活动盘二上的齿环一配合，所述旋转设备输出端还套设有与拨动臂一配合的拨动臂二，所述拨动臂一驱使拨动臂二摆动且二者分离后，所述缺齿齿轮二上的齿段与齿环二和活动盘二上的齿环一啮合。
进一步改进在于，所述密封组件包括通过支架连接承载架且处于消解罐主体上方的安装座以及通过支架设于安装座上靠近溶样杯组件一端的密封盖储放筒，所述安装座底部对应密封盖储放筒的位置开设有通口，通口内设有封堵密封盖储放筒底端的电动门，所述密封盖储放筒内从上至下放置有多组用于封闭消解罐主体的密封盖主体，所述密封盖主体内壁和消解罐主体外壁顶端均设有相互配合的螺纹，所述安装座侧壁通过支架设有光电传感器一，所述光电传感器一的光源发射端对应密封盖储放筒的轴线，所述安装座底部轴心处嵌设有光电传感器二，所述消解罐主体的圆周外壁以及活动盘二顶部轴心处均嵌设有反光板；其中，
该装置还包括设于底座一侧的控制器，所述安装座轴心和活动盘二轴心处于同一轴线时，所述光电传感器二接收安装座上的反光板反射的光源信号，并将光源信号发送给控制器，由控制器控制光电传感器一工作，所述光电传感器一工作接收与密封盖储放筒对应的消解罐主体上的反光板反射的光源信号，并将光源信号发送给控制器，由控制器控制电动门工作。
进一步改进在于，所述安装座上相对于密封盖储放筒的一端插设有上盖组件，所述上盖组件上方设有驱使上盖组件升降并旋转的传动组件，所述导向滑轨的外壁且处于微波消解仪主体两侧的位置均设有与动力组件传动连接的辅助传动件，其中一组所述辅助传动件对应传动组件；
所述滑动座上通过轴承竖直设有旋转轴，所述旋转轴外壁套设有用于将传动组件和辅助传动件传动连接的从动齿轮一，所述旋转轴外壁还套设有驱使活动盘一上的齿环一旋转的缺齿齿轮一，所述缺齿齿轮二驱使活动盘二上的齿环一、齿环二和缺齿齿轮一驱使活动盘一上的齿环一转动相同的预设角度。
进一步改进在于，所述上盖组件包括壳体、插设于壳体底端的T形件、套设于T形件上用于连接T形件和壳体的弹簧以及设于T形件上端且处于壳体内腔的齿条，所述壳体的外壁开设有多组安装口，所述安装口内通过转轴转动设有与齿条啮合的扇形齿轮，转轴上套设有用于夹持固定密封盖主体的卡爪，所述卡爪远离转轴的一端延伸至壳体底部和T形件底部之间；
所述传动组件包括一端转动连接承载架，另一端转动连接安装座轴心的旋转柱，所述安装座上通过轴体设有从动齿轮二，所述旋转柱外壁套设有与从动齿轮二啮合的联动齿轮，所述安装座上设有L形架，所述L形架上螺旋插设有螺旋棒，所述螺旋棒的一端与壳体固定，另一端转动设有接触件，所述旋转柱外壁套设有与接触件滑动接触的挤压件，用于在转动时间歇挤压接触件向下，所述壳体外壁通过轴承套设有环形架，且环形架和L形架通过弹性连接件连接。
进一步改进在于，所述动力组件还包括两组传动齿轮，一组所述传动齿轮套设于旋转设备输出端，另一组传动齿轮通过转杆和支架转动设于导向滑轨远离注料组件一端，两组所述传动齿轮之间通过传动齿带传动连接，所述传动齿带处于底座内侧；
所述辅助传动件包括设于导向滑轨侧壁的安装板、竖直转动插设于安装板上的传动轴、设于传动轴一端且与传动齿带侧壁啮合的主动齿轮一以及设于传动轴另一端且与从动齿轮二对应的主动齿轮二，所述安装座轴心和活动盘二轴心处于同一轴线时，所述从动齿轮一处于主动齿轮二和从动齿轮二之间并分别与主动齿轮二和从动齿轮二啮合。
进一步改进在于，还包括冷却组件，所述冷却组件包括连接承载架且与另一辅助传动件对应的定位支架，另一所述辅助传动件中的传动轴顶端套设有大齿轮，所述大齿轮的一侧啮合有小齿轮，所述小齿轮套设于引风设备中的扇叶轴端，所述引风设备设于定位支架上，所述引风设备的出风端通过管道连通有分流管，且分流管竖直设于定位支架朝向导向滑轨的一侧外壁，所述分流管远离定位支架的一侧设有多组出风嘴；其中，
所述大齿轮和小齿轮的齿数比为3：1。
一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的方法，利用上述的装置，具体包括以下步骤：
S1：在使用时，封门组件使得微波消解仪主体进口和出口打开，控制注料组件出料，物料进入与落料口对应的溶样杯主体内，进入适量物料后，注料组件停止出料；
S2：动力组件工作驱使门体组件间歇开启，使得与落料口对应的溶样杯主体通过落料口向下掉落至放置架一上的一组消解罐主体内，随后门体组件关闭，动力组件驱使放置架一和放置架二旋转，使得放置架二上的下一组溶样杯主体对应落料口，放置架一上的下一组消解罐主体对应落料口，如此，使得放置架二上的所有溶样杯主体装好物料后进入消解罐主体内；
S3：通过驱动组件驱使消解罐组件沿导向滑轨移动至密封组件下方，通过动力组件驱使密封组件密封放置架一上的消解罐主体，密封后，通过驱动组件驱使消解罐组件沿导向滑轨移动至微波消解仪主体内，随后封门组件封闭微波消解仪主体进口和出口，通过微波消解仪主体进行微波消解；
S4：微波消解后，封门组件使得微波消解仪主体进口和出口打开，通过驱动组件驱使消解罐组件从微波消解仪主体的出口移动出微波消解仪主体，待消解罐主体冷却后，取出放置架一上的消解罐主体，再取出消解罐主体内的溶样杯主体；
S5：将多组溶样杯主体内微波消解的物料依次利用邻二氮菲分光光度法测定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本技术方案在使用时，通过注料组件将所需的物料注入溶样杯组件中的溶样杯主体内，随后动力组件驱使门体组件间歇开启，使得装好物料的溶样杯主体间歇通过落料口落入对应的消解罐主体内，随后驱动组件驱使消解罐组件与密封组件对应，动力组件驱使密封组件将消解罐主体密封，密封后，驱动组件驱使消解罐组件至微波消解仪主体内进行微波消解，自动进行上料至溶样杯主体内、将溶样杯主体放于消解罐主体、将消解罐主体密封、将消解罐组件送入微波消解仪主体以及将消解罐组件从微波消解仪主体取出的工作，大大降低人工劳动强度，提高石英砂进行微波消解的效率，进而提高石英砂后续检测的效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中图1另一视角结构示意图；
图3为本发明的消解罐组件结构示意图；
图4为本发明中的密封件结构示意图；
图5为本发明中的注料组件结构示意图；
图6为本发明中的门体组件结构示意图；
图7为本发明中的密封组件结构示意图；
图8为本发明中的密封组件另一视角结构示意图；
图9为本发明中的上盖组件结构剖视图；
图10为本发明中的挤压件结构示意图；
图11为本发明中的冷却组件结构示意图；
图12为本发明图11中的局部结构示意图。
图中：1、底座；2、微波消解仪主体；3、封门组件；31、密封门；311、容纳口；32、连接架；33、伸缩设备；4、导向滑轨；41、密封件；5、消解罐组件；51、滑动座；52、活动盘一；53、活动盘二；54、齿环一；55、消解罐主体；56、缺齿齿轮一；57、从动齿轮一；6、驱动组件；61、绞盘设备；62、绳体；7、承载架；8、注料组件；81、石英砂料斗；82、溶液罐；83、管夹；9、溶样杯组件；91、承载杆；92、环形架一；93、环形架二；94、落料口；95、溶样杯主体；96、齿环二；97、拨动臂一；98、阻隔板；99、弹性件；10、动力组件；101、旋转设备；102、缺齿齿轮二；103、拨动臂二；104、传动齿轮；105、传动齿带；11、密封组件；111、安装座；112、密封盖储放筒；113、电动门；114、光电传感器一；115、旋转柱；116、从动齿轮二；117、L形架；118、螺旋棒；119、壳体；1120、挤压件；1121、接触件；1122、弹性连接件；1123、T形件；1124、卡爪；1125、扇形齿轮；1126、齿条；12、辅助传动件；121、传动轴；122、主动齿轮一；123、主动齿轮二；13、冷却组件；131、定位支架；132、大齿轮；133、小齿轮；134、引风设备；135、分流管；14、控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例1
请参阅附图1-5，一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，包括底座1以及设于底座1上的微波消解仪主体2，微波消解仪主体2属于现有技术，本装置中的微波消解仪主体2的左右侧分别设有进口和出口；
还包括：设于微波消解仪主体2上用于密封微波消解仪主体2进口和出口的封门组件3、水平嵌设于微波消解仪主体2底部内壁的导向滑轨4、滑动设于导向滑轨4上的消解罐组件5、连接消解罐组件5用于驱使消解罐组件5沿导向滑轨4移动的驱动组件6、设于微波消解仪主体2上的承载架7、设于承载架7顶部一端的注料组件8、设于注料组件8和消解罐组件5之间的溶样杯组件9、设于溶样杯组件9和微波消解仪主体2之间的密封组件11以及设于承载架7上位于溶样杯组件9远离密封组件11一端的动力组件10；通过设置封门组件3封闭或打开微波消解仪主体2进口和出口，使得驱动组件6可驱使消解罐组件5沿导向滑轨4移动进出微波消解仪主体2，注料组件8用于向溶样杯组件9内注入待微波消解的物料；其中，
消解罐组件5包括滑动设于导向滑轨4上的滑动座51、设于滑动座51上的放置架一以及以环形阵列可拆卸设于放置架一上的多组消解罐主体55；
溶样杯组件9包括放置架二、以环形阵列可拆卸设于放置架二上的多组溶样杯主体95，溶样杯主体95和消解罐主体55一一对应，放置架二上开设有供一组溶样杯主体95通过的落料口94，放置架二上设有封堵落料口94的门体组件，与落料口94对应的溶样杯主体95上端对应注料组件8的输出端；溶样杯主体95以及消解罐主体55顶端为中空，溶样杯主体95的外径小于消解罐主体55内径，用于进入消解罐主体55内，溶样杯主体95和消解罐主体55数量相同，以便对应的溶样杯主体95进入对应的消解罐主体55；
动力组件10用于驱使放置架一和放置架二间歇转动以及门体组件间歇开启，使多组溶样杯主体95间歇通过落料口94分别落入不同的消解罐主体55内，在驱动组件6驱使消解罐组件5移动至密封组件11下方时，动力组件10还驱使密封组件11对消解罐主体55密封。采用一个动力源将溶样杯主体95装载至消解罐主体55内以及对消解罐主体55密封的工作，降低能耗、简化设备结构、简化设备操作控制、提高工作效率以及降低人工劳动强度。
作为优选的，本实施例的封门组件3包括分别竖直滑动设于微波消解仪主体2两端的密封门31、用于连接两组密封门31的连接架32以及设于微波消解仪主体2上用于驱使连接架32升降的伸缩设备33；通过伸缩设备33带动连接架32，连接架32带动两组密封门31向上/向下，实现微波消解仪主体2进口和出口的打开或封闭；其中，
密封门31底部开设有与导向滑轨4契合的接触口，接触口内设有密封件41，用于密封接触口和导向滑轨4的连接处；密封件41优先采用耐高温的橡胶材料制成，在密封门31关闭时，通过密封件41可以避免微波消解仪主体2内的热量从密封门31和导向滑轨4的连接处渗出，降低能源消耗；
驱动组件6包括分别处于导向滑轨4两端的绞盘设备61，两组绞盘设备61上均设有绳体62，两组绳体62远离绞盘设备61的一端均贯穿导向滑轨4并分别与滑动座51两侧连接，在驱使消解罐组件5移动时，通过驱使一绞盘设备61放卷绳体62，另一绞盘设备61收卷绳体62即可；其中，
接触口顶部内壁开设有供绳体62穿过的容纳口311，从附图4可看出，容纳口311的上端为弧形，用于与绳体62接触，导向滑轨4内对应容纳口311的位置设有封堵容纳口311内除绳体62以外空间的密封块，密封块与密封件41材质相同，密封块的顶部为与绳体62适配的弧形，在密封门31关闭时，密封块使得拉绳62进入容纳口311内，配合容纳口311对拉绳62与密封门31接触位置起到一定密封作用，进一步降低微波消解仪主体2内的热量流失，密封块朝向绳体62的一端和滑动座51之间设有间距，使得滑动座51沿导向滑轨4移动时不会受到密封块的阻挡。
作为优选的，本实施例的注料组件8包括设于承载架7上的石英砂料斗81和多组溶液罐82以及管夹83，管夹83将石英砂料斗81出料端的出料管和多组溶液罐82出料端的出料管固定在一起形成注料组件8输出端，石英砂料斗81和多组溶液罐82的出料管内均设有电磁阀。溶液罐82至少设有两组，至少两组溶液罐82分别用于容纳氢氟酸溶液和硝酸溶液，石英砂料斗81内用于放置待检测的石英砂，优先采用100目以上粒径的石英砂，可以更加的节省时间、更少的使用氢氟酸，从而节省生产生时间、提高工作效率；通过控制电磁阀，使得所需重量的石英砂、氢氟酸溶液和硝酸溶液进入溶样杯主体95内，后续溶样杯主体95进入对应的消解罐主体55内，再将消解罐主体55密封后送入微波消解仪主体2进行微波消解，微波消解后待消解罐主体55冷却，取出其内部的溶样杯主体95，将溶样杯主体95内的液体通过现有技术的检测方法或检测设备检测，例如检测铁含量时可以采用邻二氮菲分光光度法进行测定。
请参阅附图6，作为优选的，本实施例的放置架一包括转动设于滑动座51上的活动盘一52、处于活动盘一52上方且与活动盘一52通过支架连接的活动盘二53，活动盘一52和活动盘二53上均套设有齿环一54，消解罐主体55底端贯穿活动盘二53后与活动盘一52可拆卸固定，消解罐主体55例如可采用卡扣结构与活动盘一52连接，便于拆装消解罐主体55的同时使得消解罐主体55不会相对于活动盘一52发生移动或转动，消解罐主体55的顶端延伸至活动盘二53上方，以便后期通过密封组件11密封；
放置架二包括通过支架与承载架7连接的承载杆91、通过轴承套设于承载杆91外壁的环形架一92、固定套设于承载杆91外壁且处于环形架一92下方的环形架二93以及套设于环形架一92上的齿环二96，溶样杯主体95的底端贯穿环形架一92并与环形架二93顶部贴合，落料口94开设于承载架7二上，环形架二93底部开设有凹槽，门体组件设于凹槽内，通过这种设置，齿环二96带动环形架一92间歇转动，使得环形架一92带动不同的溶样杯主体95间歇对应落料口94；其中，
门体组件包括通过轴承套设于承载杆91上的拨动臂一97、滑动设于凹槽内且与拨动臂一97连接用于封堵落料口94的阻隔板98以及一端连接阻隔板98，另一端连接凹槽内壁的弹性件99，弹性件99用于驱使阻隔板98移动复位，拨动臂一97与环形架一92、活动盘二53转动方向相同，在拨动臂一97转动时带动阻隔板98在凹槽内滑动挤压弹性件99，使得落料口94漏出，进而使得对应落料口94的一溶样杯主体95向下进入对应的消解罐主体55内；
动力组件10包括设于承载架7上的旋转设备101，旋转设备101的输出端设有两组缺齿齿轮二102，且两组缺齿齿轮二102分别与齿环二96和活动盘二53上的齿环一54配合，旋转设备101输出端还套设有与拨动臂一97配合的拨动臂二103，拨动臂一97驱使拨动臂二103摆动且二者分离后，缺齿齿轮二102上的齿段与齿环二96和活动盘二53上的齿环一54啮合。通过这种设置，在旋转设备101工作时，首先拨动臂二103与拨动臂一97接触，驱使阻隔板98不在遮挡落料口94，随着转动，拨动臂二103与拨动臂一97分离，阻隔板98在弹性件99的作用下复位，紧接着缺齿齿轮二102带动齿环二96和活动盘二53上的齿环一54使得环形架一92和活动盘二53同步转动，进而环形架一92上的另一溶样杯主体95对应环形架二92上的落料口94，另一消解罐主体55对应落料口94。
请参阅附图7-8，作为优选的，本实施例的密封组件11包括通过支架连接承载架7且处于消解罐主体55上方的安装座111以及通过支架设于安装座111上靠近溶样杯组件9一端的密封盖储放筒112，密封盖储放筒112的顶端以及底端均为中空，密封盖储放筒112的内径略微大于密封盖主体的外径，以便密封盖主体向下盖在消解罐主体55上，需要说明的是，密封盖主体的内壁一体化有可插入消解罐主体55内腔的凸部(图中未示出)，在密封盖主体与消解罐主体55螺接后，凸部与溶样杯主体95顶部接触，不仅能对溶样杯主体95顶端封闭还对溶样杯主体95固定使得溶样杯主体95不会在消解罐主体55内发生移动；
安装座111底部对应密封盖储放筒112的位置开设有通口，通口内设有封堵密封盖储放筒112底端的电动门113，电动门113属于现有技术，例如电动门113包括电动伸缩杆和门体等，在此不另做详述；电动门113的底部与消解罐主体55顶端之间存在一定间距，在消解罐组件5移动至密封组件11正下方时，消解罐组件5中的其中一组消解罐主体55顶部与密封盖储放筒112底部正对应，在电动门113开启时，处于密封盖储放筒112内最底部的一密封盖主体向下盖于消解罐主体55上；
密封盖储放筒112内从上至下放置有多组用于封闭消解罐主体55的密封盖主体，密封盖主体内壁和消解罐主体55外壁顶端均设有相互配合的螺纹，密封盖主体的内径与消解罐主体55的顶端外径适配，安装座111侧壁通过支架设有光电传感器一114，光电传感器一114的光源发射端对应密封盖储放筒112的轴线，安装座111底部轴心处嵌设有光电传感器二(图中未示出)，消解罐主体55的圆周外壁以及活动盘二53顶部轴心处均嵌设有反光板，反光板优先采用耐高温材料，例如铝，用于与光电传感器配合，光电传感器为反光板型光电开关，其型号根据实际情况进行选择，在此不另做详述；消解罐主体55的圆周外壁的反光板与消解罐主体55轴线对应，在消解罐组件5移动至密封组件11正下方时，与密封盖储放筒112底部正对应的消解罐主体55上的反光板还与光电传感器一114正对应；其中，
该装置还包括设于底座1一侧的控制器14，安装座111轴心和活动盘二53轴心处于同一轴线时，光电传感器二接收安装座111上的反光板反射的光源信号，并将光源信号发送给控制器14，由控制器14控制光电传感器一114工作，光电传感器一114工作接收与密封盖储放筒112对应的消解罐主体55上的反光板反射的光源信号，并将光源信号发送给控制器14，由控制器14控制电动门113工作。通过这种设置，在驱动组件6驱使消解罐组件5移动至密封组件11正下方时，光电传感器二控制光电传感器一114打开，光电传感器一114发射的光源信号被密封盖储放筒112底部正对应的消解罐主体55上的反光板反射，进而光电传感器一114发送信号给控制器14，由控制器14控制电动门113不在封闭密封盖储放筒112底部，在放置架一旋转，使得光电传感器一114不与反光板对应时，控制器14控制电动门113封闭密封盖储放筒112底部，待另一消解罐主体55随着旋转处于密封盖储放筒112底部时，光电传感器一114与其外壁的反光板对应重复上述的电动门113控制工作。
作为优选的，本实施例的安装座111上相对于密封盖储放筒112的一端插设有上盖组件，上盖组件上方设有驱使上盖组件升降并旋转的传动组件，导向滑轨4的外壁且处于微波消解仪主体2两侧的位置均设有与动力组件10传动连接的辅助传动件12，其中一组辅助传动件12对应传动组件；
滑动座51上通过轴承竖直设有旋转轴，旋转轴外壁套设有用于将传动组件和辅助传动件12传动连接的从动齿轮一57，旋转轴外壁还套设有驱使活动盘一52上的齿环一54旋转的缺齿齿轮一56，缺齿齿轮二102驱使活动盘二53上的齿环一54、齿环二96和缺齿齿轮一56驱使活动盘一52上的齿环一54转动相同的预设角度。在消解罐组件处于密封组件11正下方时，此时从动齿轮一57处于其中一组辅助传动件12以及传动组件中间，动力组件10工作带动辅助传动件12，辅助传动件12传递转动力给从动齿轮一57，从动齿轮一57一方面带动旋转轴，另一方面带动传动组件，旋转轴旋转带动缺齿齿轮一56，缺齿齿轮一56带动齿环二96使得活动盘一52旋转，进而活动盘一52带动活动盘二53、消解罐主体55，使得多组消解罐主体55间歇对应密封盖储放筒112和上盖组件。
请参阅附图9-10，作为优选的，本实施例的上盖组件包括壳体119、插设于壳体119底端的T形件1123、套设于T形件1123上用于连接T形件1123和壳体119的弹簧以及设于T形件1123上端且处于壳体119内腔的齿条1126，壳体119的外壁开设有多组安装口，安装口内通过转轴转动设有与齿条1126啮合的扇形齿轮1125，转轴上套设有用于夹持固定密封盖主体的卡爪1124，卡爪1124远离转轴的一端延伸至壳体119底部和T形件1123底部之间；通过这种设置，传动组件带动壳体119旋转向下时，如果消解罐主体55上套有密封盖主体，T形件1123的底端会与密封盖主体顶部接触，并将密封盖主体向下按压，随着壳体119继续旋转向下，此时T形件1123带动齿条1126向上，齿条1126驱使扇形齿轮1125，扇形齿轮1125驱使转轴带动卡爪1124同步向密封盖主体移动并固定密封盖主体，使得密封盖主体随壳体119旋转向下，从而完成密封盖主体与消解罐主体55螺纹连接固定；
传动组件包括一端转动连接承载架7，另一端转动连接安装座111轴心的旋转柱115，安装座111上通过轴体设有从动齿轮二116，旋转柱115外壁套设有与从动齿轮二116啮合的联动齿轮，安装座111上设有L形架117，L形架117上螺旋插设有螺旋棒118，螺旋棒118和L形架117上的螺旋通口配合使得螺旋棒118在上下移动时可带动壳体119旋转，螺旋棒118的一端与壳体119固定，另一端转动设有接触件1121，旋转柱115外壁套设有与接触件1121滑动接触的挤压件1120，用于在转动时间歇挤压接触件1121向下，从附图10可看出，挤压件1120呈环形，其底面一端高另一端低，在挤压件1120随着旋转柱115旋转时，挤压件1120底面较低的区域与接触件1121接触时会挤压接触件1121向下，接触件1121例如包括通过轴承与螺旋棒118连接的连接板以及嵌设于连接板上与挤压件1120底面滑动抵接的滚珠，在实际情况中，接触件1121可套设在竖直设于L形架117上的导杆(图中未示出)外壁，使得接触件1121稳定的上下移动不会发生转动；
壳体119外壁通过轴承套设有环形架，且环形架和L形架117通过弹性连接件1122连接，弹性连接件1122使得接触件1121始终与挤压件1120底面接触，以便壳体119旋转上下移动。
作为优选的，本实施例的动力组件10还包括两组传动齿轮104，一组传动齿轮104套设于旋转设备101输出端，另一组传动齿轮104通过转杆和支架转动设于导向滑轨4远离注料组件8一端，两组传动齿轮104之间通过传动齿带105传动连接，传动齿带105处于底座1内侧，传动齿带105的内外壁均设有齿牙或齿槽，在两组传动齿轮104的转动时，传动齿带105进行传动工作；
辅助传动件12包括设于导向滑轨4侧壁的安装板、竖直转动插设于安装板上的传动轴121、设于传动轴121一端且与传动齿带105侧壁啮合的主动齿轮一122以及设于传动轴121另一端且与从动齿轮二116对应的主动齿轮二123，安装座111轴心和活动盘二53轴心处于同一轴线时，从动齿轮一57处于主动齿轮二123和从动齿轮二116之间并分别与主动齿轮二123和从动齿轮二116啮合。在消解罐组件5与密封组件11对应时，动力组件10工作使得传动齿带105传动，传动齿带105带动主动齿轮一122，主动齿轮一122带动传动轴121使得主动齿轮二123旋转，主动齿轮二123带动从动齿轮一57，使得从动齿轮一57带动从动齿轮二116，从动齿轮二116带动联动齿轮使得旋转柱115旋转，同时从动齿轮一57在旋转时带动缺齿齿轮一56，使得活动盘一52间歇转动。
请参阅附图11-12，作为优选的，本实施例的还包括冷却组件13，冷却组件13包括连接承载架7且与另一辅助传动件12对应的定位支架131，另一辅助传动件12中的传动轴121顶端套设有大齿轮132，大齿轮132的一侧啮合有小齿轮133，小齿轮133套设于引风设备134中的扇叶轴端，引风设备134属于现有技术，例如包括引风壳、进风端、出风端以及引风扇叶等；引风设备134设于定位支架131上，引风设备134的出风端通过管道连通有分流管135，且分流管135竖直设于定位支架131朝向导向滑轨4的一侧外壁，分流管135远离定位支架131的一侧设有多组出风嘴，通过这种设置，在消解罐组件5经过微波消解后在驱动组件6的带动下移动至冷却组件13处时，从动齿轮一57与另一辅助传动件12中的主动齿轮二123啮合，从上述可以得知，传动齿带105传动时可使得主动齿轮一122、传动轴121以及主动齿轮二123旋转，进而在缺齿齿轮一56驱使活动盘一52带动多组消解罐主体55间歇转动时，传动轴121还通过大齿轮132带动小齿轮133使得引风设备134中的扇叶工作，进而引风设备134将外界的空气导入分流管135从出风嘴对着消解罐主体55喷出，对消解罐主体55降温；其中，
大齿轮132和小齿轮133的齿数比为3：1，通过这种设置，使得引风设备134中的扇叶具有较高的旋转速度，进而提高引风设备134的引风效率。
一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的方法，利用上述的装置，具体包括以下步骤：
S1：在使用时，封门组件3使得微波消解仪主体2进口和出口打开，控制注料组件8出料，物料进入与落料口94对应的溶样杯主体95内，进入适量物料后，注料组件8停止出料；
S2：动力组件10工作驱使门体组件间歇开启，使得与落料口94对应的溶样杯主体95通过落料口94向下掉落至放置架一上的一组消解罐主体55内，随后门体组件关闭，动力组件10驱使放置架一和放置架二旋转，使得放置架二上的下一组溶样杯主体95对应落料口94，放置架一上的下一组消解罐主体55对应落料口94，如此，使得放置架二上的所有溶样杯主体95装好物料后进入消解罐主体55内；
S3：通过驱动组件6驱使消解罐组件5沿导向滑轨4移动至密封组件11下方，通过动力组件10驱使密封组件11密封放置架一上的消解罐主体55，密封后，通过驱动组件6驱使消解罐组件5沿导向滑轨4移动至微波消解仪主体2内，随后封门组件3封闭微波消解仪主体2进口和出口，通过微波消解仪主体2进行微波消解；
S4：微波消解后，封门组件3使得微波消解仪主体2进口和出口打开，通过驱动组件6驱使消解罐组件5从微波消解仪主体2的出口移动出微波消解仪主体2，待消解罐主体55冷却后，取出放置架一上的消解罐主体55，再取出消解罐主体55内的溶样杯主体95；
S5：将多组溶样杯主体95内微波消解的物料依次利用邻二氮菲分光光度法测定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，包括底座(1)以及设于底座(1)上的微波消解仪主体(2)，其特征在于：还包括：设于微波消解仪主体(2)上用于密封微波消解仪主体(2)进口和出口的封门组件(3)、水平嵌设于微波消解仪主体(2)底部内壁的导向滑轨(4)、滑动设于导向滑轨(4)上的消解罐组件(5)、连接消解罐组件(5)用于驱使消解罐组件(5)沿导向滑轨(4)移动的驱动组件(6)、设于微波消解仪主体(2)上的承载架(7)、设于承载架(7)顶部一端的注料组件(8)、设于注料组件(8)和消解罐组件(5)之间的溶样杯组件(9)、设于溶样杯组件(9)和微波消解仪主体(2)之间的密封组件(11)以及设于承载架(7)上位于溶样杯组件(9)远离密封组件(11)一端的动力组件(10)；其中，
所述消解罐组件(5)包括滑动设于导向滑轨(4)上的滑动座(51)、设于滑动座(51)上的放置架一以及以环形阵列可拆卸设于放置架一上的多组消解罐主体(55)；
所述溶样杯组件(9)包括放置架二、以环形阵列可拆卸设于放置架二上的多组溶样杯主体(95)，所述溶样杯主体(95)和消解罐主体(55)一一对应，所述放置架二上开设有供一组溶样杯主体(95)通过的落料口(94)，所述放置架二上设有封堵落料口(94)的门体组件，与所述落料口(94)对应的溶样杯主体(95)上端对应注料组件(8)输出端；
所述动力组件(10)用于驱使放置架一和放置架二间歇转动以及门体组件间歇开启，使多组溶样杯主体(95)间歇通过落料口(94)分别落入不同的消解罐主体(55)内，在驱动组件(6)驱使消解罐组件(5)移动至密封组件(11)下方时，所述动力组件(10)还驱使密封组件(11)对消解罐主体(55)密封。
2.根据权利要求1所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：所述封门组件(3)包括分别竖直滑动设于微波消解仪主体(2)两端的密封门(31)、用于连接两组密封门(31)的连接架(32)以及设于微波消解仪主体(2)上用于驱使连接架(32)升降的伸缩设备(33)；其中，
所述密封门(31)底部开设有与导向滑轨(4)契合的接触口，所述接触口内设有密封件(41)，用于密封接触口和导向滑轨(4)的连接处；
所述驱动组件(6)包括分别处于导向滑轨(4)两端的绞盘设备(61)，两组所述绞盘设备(61)上均设有绳体(62)，两组所述绳体(62)远离绞盘设备(61)的一端均贯穿导向滑轨(4)并分别与滑动座(51)两侧连接；其中，
所述接触口顶部内壁开设有供绳体(62)穿过的容纳口(311)，所述导向滑轨(4)内对应容纳口(311)的位置设有封堵容纳口(311)内除绳体(62)以外空间的密封块，所述密封块朝向绳体(62)的一端和滑动座(51)之间设有间距。
3.根据权利要求1所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：所述注料组件(8)包括设于承载架(7)上的石英砂料斗(81)和多组溶液罐(82)以及管夹(83)，所述管夹(83)将石英砂料斗(81)出料端的出料管和多组溶液罐(82)出料端的出料管固定在一起形成注料组件(8)输出端，所述石英砂料斗(81)和多组溶液罐(82)的出料管内均设有电磁阀。
4.根据权利要求3所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：所述放置架一包括转动设于滑动座(51)上的活动盘一(52)、处于活动盘一(52)上方且与活动盘一(52)通过支架连接的活动盘二(53)，所述活动盘一(52)和活动盘二(53)上均套设有齿环一(54)，所述消解罐主体(55)底端贯穿活动盘二(53)后与活动盘一(52)可拆卸固定，所述消解罐主体(55)的顶端延伸至活动盘二(53)上方；
所述放置架二包括通过支架与承载架(7)连接的承载杆(91)、通过轴承套设于承载杆(91)外壁的环形架一(92)、固定套设于承载杆(91)外壁且处于环形架一(92)下方的环形架二(93)以及套设于环形架一(92)上的齿环二(96)，所述溶样杯主体(95)的底端贯穿环形架一(92)并与环形架二(93)顶部贴合，所述落料口(94)开设于承载架(7)二上，所述环形架二(93)底部开设有凹槽，所述门体组件设于凹槽内；其中，
所述门体组件包括通过轴承套设于承载杆(91)上的拨动臂一(97)、滑动设于凹槽内且与拨动臂一(97)连接用于封堵落料口(94)的阻隔板(98)以及一端连接阻隔板(98)，另一端连接凹槽内壁的弹性件(99)；
所述动力组件(10)包括设于承载架(7)上的旋转设备(101)，所述旋转设备(101)的输出端设有两组缺齿齿轮二(102)，且两组缺齿齿轮二(102)分别与齿环二(96)和活动盘二(53)上的齿环一(54)配合，所述旋转设备(101)输出端还套设有与拨动臂一(97)配合的拨动臂二(103)，所述拨动臂一(97)驱使拨动臂二(103)摆动且二者分离后，所述缺齿齿轮二(102)上的齿段与齿环二(96)和活动盘二(53)上的齿环一(54)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：所述密封组件(11)包括通过支架连接承载架(7)且处于消解罐主体(55)上方的安装座(111)以及通过支架设于安装座(111)上靠近溶样杯组件(9)一端的密封盖储放筒(112)，所述安装座(111)底部对应密封盖储放筒(112)的位置开设有通口，通口内设有封堵密封盖储放筒(112)底端的电动门(113)，所述密封盖储放筒(112)内从上至下放置有多组用于封闭消解罐主体(55)的密封盖主体，所述密封盖主体内壁和消解罐主体(55)外壁顶端均设有相互配合的螺纹，所述安装座(111)侧壁通过支架设有光电传感器一(114)，所述光电传感器一(114)的光源发射端对应密封盖储放筒(112)的轴线，所述安装座(111)底部轴心处嵌设有光电传感器二，所述消解罐主体(55)的圆周外壁以及活动盘二(53)顶部轴心处均嵌设有反光板；其中，
该装置还包括设于底座(1)一侧的控制器(14)，所述安装座(111)轴心和活动盘二(53)轴心处于同一轴线时，所述光电传感器二接收安装座(111)上的反光板反射的光源信号，并将光源信号发送给控制器(14)，由控制器(14)控制光电传感器一(114)工作，所述光电传感器一(114)工作接收与密封盖储放筒(112)对应的消解罐主体(55)上的反光板反射的光源信号，并将光源信号发送给控制器(14)，由控制器(14)控制电动门(113)工作。
6.根据权利要求5所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：所述安装座(111)上相对于密封盖储放筒(112)的一端插设有上盖组件，所述上盖组件上方设有驱使上盖组件升降并旋转的传动组件，所述导向滑轨(4)的外壁且处于微波消解仪主体(2)两侧的位置均设有与动力组件(10)传动连接的辅助传动件(12)，其中一组所述辅助传动件(12)对应传动组件；
所述滑动座(51)上通过轴承竖直设有旋转轴，所述旋转轴外壁套设有用于将传动组件和辅助传动件(12)传动连接的从动齿轮一(57)，所述旋转轴外壁还套设有驱使活动盘一(52)上的齿环一(54)旋转的缺齿齿轮一(56)，所述缺齿齿轮二(102)驱使活动盘二(53)上的齿环一(54)、齿环二(96)和缺齿齿轮一(56)驱使活动盘一(52)上的齿环一(54)转动相同的预设角度。
7.根据权利要求6所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：所述上盖组件包括壳体(119)、插设于壳体(119)底端的T形件(1123)、套设于T形件(1123)上用于连接T形件(1123)和壳体(119)的弹簧以及设于T形件(1123)上端且处于壳体(119)内腔的齿条(1126)，所述壳体(119)的外壁开设有多组安装口，所述安装口内通过转轴转动设有与齿条(1126)啮合的扇形齿轮(1125)，转轴上套设有用于夹持固定密封盖主体的卡爪(1124)，所述卡爪(1124)远离转轴的一端延伸至壳体(119)底部和T形件(1123)底部之间；
所述传动组件包括一端转动连接承载架(7)，另一端转动连接安装座(111)轴心的旋转柱(115)，所述安装座(111)上通过轴体设有从动齿轮二(116)，所述旋转柱(115)外壁套设有与从动齿轮二(116)啮合的联动齿轮，所述安装座(111)上设有L形架(117)，所述L形架(117)上螺旋插设有螺旋棒(118)，所述螺旋棒(118)的一端与壳体(119)固定，另一端转动设有接触件(1121)，所述旋转柱(115)外壁套设有与接触件(1121)滑动接触的挤压件(1120)，用于在转动时间歇挤压接触件(1121)向下，所述壳体(119)外壁通过轴承套设有环形架，且环形架和L形架(117)通过弹性连接件(1122)连接。
8.根据权利要求7所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：所述动力组件(10)还包括两组传动齿轮(104)，一组所述传动齿轮(104)套设于旋转设备(101)输出端，另一组传动齿轮(104)通过转杆和支架转动设于导向滑轨(4)远离注料组件(8)一端，两组所述传动齿轮(104)之间通过传动齿带(105)传动连接，所述传动齿带(105)处于底座(1)内侧；
所述辅助传动件(12)包括设于导向滑轨(4)侧壁的安装板、竖直转动插设于安装板上的传动轴(121)、设于传动轴(121)一端且与传动齿带(105)侧壁啮合的主动齿轮一(122)以及设于传动轴(121)另一端且与从动齿轮二(116)对应的主动齿轮二(123)，所述安装座(111)轴心和活动盘二(53)轴心处于同一轴线时，所述从动齿轮一(57)处于主动齿轮二(123)和从动齿轮二(116)之间并分别与主动齿轮二(123)和从动齿轮二(116)啮合。
9.根据权利要求8所述的一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的装置，其特征在于：还包括冷却组件(13)，所述冷却组件(13)包括连接承载架(7)且与另一辅助传动件(12)对应的定位支架(131)，另一所述辅助传动件(12)中的传动轴(121)顶端套设有大齿轮(132)，所述大齿轮(132)的一侧啮合有小齿轮(133)，所述小齿轮(133)套设于引风设备(134)中的扇叶轴端，所述引风设备(134)设于定位支架(131)上，所述引风设备(134)的出风端通过管道连通有分流管(135)，且分流管(135)竖直设于定位支架(131)朝向导向滑轨(4)的一侧外壁，所述分流管(135)远离定位支架(131)的一侧设有多组出风嘴；其中，
所述大齿轮(132)和小齿轮(133)的齿数比为3：1。
10.一种利用微波消解检测石英砂中微量元素的方法，利用如权利要求1所述的装置，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1：在使用时，封门组件(3)使得微波消解仪主体(2)进口和出口打开，控制注料组件(8)出料，物料进入与落料口(94)对应的溶样杯主体(95)内，进入适量物料后，注料组件(8)停止出料；
S2：动力组件(10)工作驱使门体组件间歇开启，使得与落料口(94)对应的溶样杯主体(95)通过落料口(94)向下掉落至放置架一上的一组消解罐主体(55)内，随后门体组件关闭，动力组件(10)驱使放置架一和放置架二旋转，使得放置架二上的下一组溶样杯主体(95)对应落料口(94)，放置架一上的下一组消解罐主体(55)对应落料口(94)，如此，使得放置架二上的所有溶样杯主体(95)装好物料后进入消解罐主体(55)内；
S3：通过驱动组件(6)驱使消解罐组件(5)沿导向滑轨(4)移动至密封组件(11)下方，通过动力组件(10)驱使密封组件(11)密封放置架一上的消解罐主体(55)，密封后，通过驱动组件(6)驱使消解罐组件(5)沿导向滑轨(4)移动至微波消解仪主体(2)内，随后封门组件(3)封闭微波消解仪主体(2)进口和出口，通过微波消解仪主体(2)进行微波消解；
S4：微波消解后，封门组件(3)使得微波消解仪主体(2)进口和出口打开，通过驱动组件(6)驱使消解罐组件(5)从微波消解仪主体(2)的出口移动出微波消解仪主体(2)，待消解罐主体(55)冷却后，取出放置架一上的消解罐主体(55)，再取出消解罐主体(55)内的溶样杯主体(95)；
S5：将多组溶样杯主体(95)内微波消解的物料依次利用邻二氮菲分光光度法测定。
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