CN201389459Y - 一种微波消解仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型是提供一种微波消解仪，它包括上部的内腔、防护盖、高压密闭消解罐、传感器、淋降清洗装置、蜂窝式通流降温装置、自动升降结构和带自转轮转盘架；下部的微波发射系统、温度及压力双重控制设备系统、压力传感器探测装置、消解旋转装置、炉腔排气系统和仪表控制系统。本微波消解仪适用于石油、化工、地矿、冶金、食品、环保、农林等领域的化学分析样品的前处理。

Description

一种微波消解仪

技术领域

本实用新型是提供一种微波消解仪，确切地说，是涉及一种借助于微波加热使难溶物质在压力下进行化学消化分解的耐压容器，属于实验室化学方法的专用仪器。

背景技术

化学分析的样品前处理是一个世界性难题，分析化学家长期的努力，所出现的现有技术，至今没有为化学分析行业普遍所接受。当今现有的技术中，利用微波炉和压力消解罐组合使用消解样品，是近年来较为流行的一种新技术。例如上海某微波应用技术研究所的专利(ZL942394143)光纤压力自控密闭微波消解系统。这消解系统是一种小型压力罐和改装了的家用微波炉组合在一起。这种压力罐，双层结构，外层是工程塑料，内层是聚四氟乙烯(以下称PTFE)内胆，带有密封垫。样品和酸性试剂置入罐内，靠微波加热使密封罐内增压达到消解样品的目的。它最大的优势是速度快，20分钟左右结束样品消解全过程，但它的致命缺陷在于，数分钟内温度和压力急剧升高，罐内的容积仅有50毫升，能量不能释放，易产生超高压现象，高温高压引起PTFE内胆变形，密封垫崩裂，严重时会引起爆炸。同时由于压力消解罐在微波炉内的位置不同，所吸收的能量不同，分析结果重现性较差。所以不易推广，十多年来也未能普及，国内外此类产品亦是如此。

发明内容

因此，本实用新型的目的在于克服当前现有技术的缺陷，提供一种微波可均匀分布在带自转轮转盘架上，并增设防护盖，从而达到使用方便，能量吸收均匀，性能安全可靠的消解仪。

本实用新型技术方案是，消解仪分上下两部分，包括上部的内腔、防护盖、高压密闭消解罐、传感器、淋降清洗装置、蜂窝式通流降温装置、自动升降结构和带自转轮转盘架；下部的微波发射系统、温度及压力双重控制设备系统、压力传感器探测装置、消解旋转装置、炉腔排气系统和仪表控制系统。所述内腔是一圆形的腔体，即为压力容器，按国际钢制压力容器设计，圆形的腔体能提高抗爆能力。它是双层结构，外层是钢制结构，内层是PTFE材料喷涂成型的内胆做防腐衬里，所述消解罐外罐是由高强度工程塑料做保温层，兼有承压功能，消解罐内罐可采用陶瓷或石英材料，密封盖采用金属结构，可增加耐温耐压能力，消解罐还设有防爆膜和防爆压力阀两重泄压装置。带自转轮转盘架以竖卧式放置在圆形内腔上，所述消解罐可通过带自转轮转盘架在圆形内腔360度转动，能量吸收均匀，从而达到消解样品的目的；所述防护盖从上至下依次设有防爆压盖横梁、防爆顶盖和自动释放压力的防爆减压反射板，三重安全保护装置，解决消解仪的安全工作问题。所述自动升降结构由步进马达、四向滑动门轴、自动升降总承和自动转轴总承构成，与防爆压盖横梁一端连接固定，从而构成全自动旋转开合装置；所述波发射系统中的波导为直角梯形耦合口，有两个斜面，两个扩散凸包，能使微波发射效率更高，更均匀，有利于减少微波泄漏。

本实用新型以防护盖与内腔机械边配合达到密封状态。

所述防护盖为三重安全保护装置，从上至下依次设有防爆压盖横梁、防爆顶盖和自动释放压力的防爆减压反射板，顶盖与防爆压减反射板之间有弹簧缓冲装置，弹簧缓冲装置为减压反射板自动释放压力提供重要保证。

本实用新型传感器可为中红外传感器或IRDA传感器，实现非接触方式测量消解罐内部的温度。

所述微波发射系统中的微波导向器为直角梯形耦合口，有两个斜面，两个扩散凸包。

所述蜂窝式通流降温装置与淋降清洗装置相结合，以风冷和喷水或水浴冷却消解罐相结合形成一完整、系统和高效的双重冷却系统，从而提高样品通量。

本实用新型结构设计简单合理，高压密闭消解罐可通过转盘架在圆形内腔360度转动，充分利用了微波能量，高压密闭消解罐里的样品在消解条件一致的密闭圆形内腔环境下，直接暴露在微波辐射场中，接受能量均匀，性能稳定。三重保护装置有力保证消解仪的安全操作问题。

附图说明

图1为本实用新型微波消解仪剖视示意图；

图2为本实用新型微波消解仪立体状态示意图。

图中：

1防爆压盖横梁      2防爆顶盖          3防爆减压反射板

4带自转轮转盘架    5IRDA传感器        6a磁控管

6b微波导向器       7定位器            8淋降清洗装置

9左侧板            10电子锁装置       11前饰板

12电子板(1#)       13底座盘           14马达板

15电源板           16消解旋转装置     17风扇支架

18机架             19右侧板           20电子板(2#)

21背板             22内腔             23蜂窝式通流降温装置

24中红外传感器     25高压密闭消解罐   26步进马达

27自动升降总承    28四向滑动门轴    29自动转轴总承

具体实施方式

如图1、图2所示，微波消解仪的结构基本上分两大部分，上部是内腔22、防护盖、高压密闭消解罐25、传感器、淋降清洗装置8、蜂窝式通流降温装置23、自动升降结构和带自转轮转盘架4；下部的微波发射系统、温度及压力双重控制设备系统、压力传感器探测装置、消解旋转装置16、炉腔排气系统和仪表控制系统。所述内腔22是一圆形的腔体，即为压力容器，按国际钢制压力容器设计。它是双层结构，外层是钢制结构，内层是PTFE材料喷涂成型的内胆做防腐衬里，所述消解罐25是由高强度工程塑料做保温层，兼有承压功能，消解罐25密封盖采用金属结构，消解罐25还设有两道泄压阀。带自转轮转盘架4以竖卧式放置在圆形内腔22上，所述消解罐25可通过带自转轮转盘架4在圆形内腔360度转动，能量吸收均匀，从而达到消解样品的目的；所述防护盖从上至下依次设有防爆压盖横梁1、防爆顶盖2和自动释放压力的防爆减压反射板3，三重安全保护装置，为消解仪的安全工作问题提供强有力保障；自动升降结构由步进马达26、四向滑动门轴28、自动升降总承27和自动转轴总承29构成，与防爆压盖横梁1一端连接固定，从而构成全自动旋转开合装置。

本实用新型以防护盖与内腔22机械边配合达到密封状态。

所述防护盖为三重安全保护装置，从上至下依次设有防爆压盖横梁1、防爆顶盖2和自动释放压力的防爆减压反射板3，防爆顶盖2与防爆压减反射板3之间有弹簧缓冲装置，弹簧缓冲装置为减压反射板自动释放压力提供重要保证。

所述传感器可为传感器可为中红外传感器24或IRDA(红外无线传输)传感器5。

所述微波发射系统中的微波导向器6b为直角梯形耦合口，有两个斜面，两个扩散凸包。

所述蜂窝式通流降温装置23与淋降清洗装置8相结合，以风冷和喷水或水浴冷却高压密闭消解罐25相相结合形成一完整、系统和高效的双重冷却系统，从而提高样品通量。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员能思的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1、一种微波消解仪，包括上部的内腔、防护盖、高压密闭消解罐、传感器、淋降清洗装置、蜂窝式通流降温装置、自动升降结构和带自转轮转盘架；下部的微波发射系统、温度及压力双重控制设备系统、压力传感器探测装置、消解旋转装置、炉腔排气系统和仪表控制系统，其特征在于：所述内腔是一圆形的腔体；所述防护盖为三重安全保护装置，从上至下依次设有防爆压盖横梁、防爆顶盖和自动释放压力的防爆减压反射板，顶盖与防爆压减反射板之间有弹簧缓冲装置：所述自动升降结构设有步进马达、四向滑动门轴、自动升降总承和自动转轴总承。

2、根据权利要求1所述微波消解仪，其特征在于：所述高压密闭消解罐可采用陶瓷或石英材料，密封盖可采用金属结构。

3、根据权利要求1所述微波消解仪，其特征在于：所述高压密闭消解罐还设有防爆膜和防爆压力阀两重泄压装置。

4、根据权利要求5所述微波消解仪，其特征在于：所述防爆压盖横梁一端与自动升降结构一端连接固定，构成全自动旋转开合装置。

5、根据权利要求5所述微波消解仪，其特征在于：所述传感器可为中红外传感器或红外无线传输传感器。

6、根据权利要求1所述微波消解仪，其特征在于：所述淋降清洗装置采用喷水或水浴冷却消解罐，与蜂窝式通流降温装置相结合形成双重冷却系统。

7、根据权利要求1所述微波消解仪，其特征在于：所述微波发射系统中的微波导向器为直角梯形耦合口，有两个斜面，两个扩散凸包。

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