CN204100714U - 一种适合恒重操作的快速干燥仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适合恒重操作的快速干燥仪。本实用新型的快速干燥仪包括：仪器壳、仪器门、微波产生装置、搅拌器、微波吸收容器、温度传感器、湿度传感器、排热排湿风机、过滤层、金属屏蔽网、排风口、补风口和控制器。本实用新型采用微波吸收加热材料制成的容器即能将微波能量转换为热能，类似加热棒等直接外源加热体，又能吸收多余微波，防止加热样品干燥时仪器的空转干烧；微波辐射、红外线辐射和热传导三种能量的加热方式，根据需要协同使用，提高加热干燥效率；通过多点温湿度传感器监测，排风机抽风冷却控制，精确控制仪器内腔及被加热样品的温度，减少冷却时间。

Description

一种适合恒重操作的快速干燥仪

技术领域

本实用新型涉及化学实验分析检测设备，具体涉及一种适合恒重操作的快速干燥仪。

背景技术

在化学实验分析检测中，在涉及固体物质含量的重量分析测试，比如在化学分析实验教学中沉淀重量法测定某些元素的含量时，需要通过恒重操作获得样品的干燥重量，从而获得相关物质含量的数据。恒重操作是使用加热仪器对样品进行加热，使内部的水分蒸发掉，降温冷却后再进行称重，直至样品的重量不变，即获得恒重，表明样品内的水分已经完全脱去。常用的恒重方法有灼烧干燥法、烘箱干燥法、微波干燥法和红外干燥法。灼烧干燥法用到的设备简单，但使用明火加热，在化学实验室中较危险，存在很大的安全隐患；烘箱干燥法中的烘箱加热温度上限低，热效率低，冷却时间长；微波干燥法使用单一的微波加热源，易出现加热不均匀，设备空转影响使用寿命等问题；红外干燥法适合少量样品，热效率不如微波加热。而恒重操作需要反复的加热、冷却以及称量，现有的单一干燥方法存在加热效率低，冷却时间长的缺陷，无法满足加热效率高、冷却时间短的需求。

实用新型内容

为了满足化学实验中进行高效恒重操作的需要，本实用新型提出一种适合恒重操作的快速干燥仪，热效率高、加热温度低，在恒重操作中的样品加热并冷却环节中能够节省大量时间。

本实用新型的目的在于提供一种适合恒重操作的快速干燥仪。

本实用新型的适合恒重操作的快速干燥仪包括：仪器壳、仪器门、微波产生装置、搅拌器、微波吸收容器、温度传感器、湿度传感器、排热排湿风机、过滤层、金属屏蔽网、排风口、补风口和控制器；其中，仪器壳为包括外壳和内壳的两层结构，在外壳和内壳之间设置微波产生装置；微波产生装置连接至搅拌器，搅拌器设置在仪器壳内的顶部；仪器门设置在仪器壳的侧壁，微波吸收容器通过仪器门放置在仪器壳内，微波吸收容器采用微波吸收材料；温度传感器和湿度传感器分别设置在内壳上，并通过数据线连接至控制器；排风口和补风口位置相对，设置在仪器壳的侧壁上；在排风口和补风口的表面分别设置有金属屏蔽网；在排风口内设置有排热排湿风机；在补风口内设置有过滤层，过滤层内装有干燥剂。

微波产生装置包括高压整流变压器、微波磁控管和滤导管；其中，高压整流变压器激励微波磁控管产生微波，经滤导管连接至搅拌器；搅拌器设置在仪器壳内的顶部，使微波能量均匀地进入仪器壳内。高压整流变压器高压激励微波磁控管产生微波，经滤导管至搅拌器，搅拌器的扇叶旋转，微波具有各个方向的反射，能够把微波的能量均匀地分布在仪器壳内，仪器壳内部的样品吸收微波，从而被加热，将水分脱去，使样品干燥。

本实用新型采用微波吸收容器盛放样品，微波吸收容器采用铁氧体微波吸收材料、陶瓷微波吸收材料(如碳化硅)、活性碳和石墨等微波吸收材料。当微波进入仪器壳内，样品吸收微波进行加热时，微波吸收容器也同时吸收微波被加热，被加热了的容器对于内部盛放的样品来说相当于外部热源，对样品从外部进一步加热，这样既防止仪器干烧，同时又能提高样品加热的效率。

在仪器壳的侧壁上，相对的位置处分别设置补风口和通风口，当设置在仪器壳内壳顶部的温度传感器测量到温度达到设定温度(如210℃)时，控制器控制高压整流变压器停止，使得微波磁控管停止工作，加热停止；控制器控制排热排湿风机开始工作向外排气，随着仪器壳内部的压力降低，外部的冷空气通过与排风口相对的补风口进入仪器壳，流动的空气使内部的样品降温冷却。通过相对的排风口向外排风，同时补风口吹入冷空气，能够将仪器壳内的样品进行快速降温。在补风口内设置过滤层，过滤层内装有干燥剂，以防止空气中的水分进入仪器壳内，影响对样品的干燥。进一步，在排风口和补风口的表面分别设置金属屏蔽网，以防止微波向外泄露。

当湿度传感器测量到湿度过大时，控制器控制排热排湿风机开始工作向外排气，随着仪器壳内部的压力降低，外部的干燥空气通过与排风口相对的补风口进入仪器壳，使得仪器壳内部的湿度降低。

进一步，本实用新型还包括微波传感器，设置在内壳上，并通过数据线连接至控制器，监控仪器壳内部的微波情况。

进一步，在仪器壳内的顶部设置红外加热棒，样品内的水吸收红外线的能力强，从而进一步对样品加热，促进样品干燥。

在内壳上设置有多个温湿度传感器，进行多点温湿度传感器监测，数据监测更加准确；同时配合排热排湿风机抽风冷却控制，精确控制仪器内腔及被加热样品的温度，减少冷却时间。

本实用新型在仪器壳内的底部设置耐热旋转托盘，微波吸收容器放置在耐热旋转托盘上，通过耐热旋转托盘的旋转，进一步实现微波吸收容器及其内部的样品均匀加热。

本实用新型的适合恒重操作的快速干燥仪的操作方法，包括以下步骤：

1)打开仪器门，将盛放有样品的微波吸收容器放入仪器壳内；

2)高压整流变压器通电，高压激励微波磁控管产生微波，经滤导管至搅拌器，搅拌器的扇叶旋转，向各个方向反射微波，仪器壳内部的微波吸收容器和样品吸收微波被加热；

3)当设置在仪器壳内顶部的温度传感器测量到温度达到设定温度时，控制器控制高压整流变压器停止工作，加热停止；同时，控制器控制排热排湿风机开始工作向外排气，随着仪器壳内部的压力降低，外部的空气通过与排风口相对的补风口进入仪器壳，流动的空气使内部的样品降温冷却，并干燥；

4)样品冷却后，从仪器壳内取出，对样品进行称重；

5)重复步骤1)～4)，直至样品的重量不变为止，样品内的水分全部脱去，得到样品的重量。

本实用新型的优点：

(1)微波吸收加热材料制成的容器既能将微波能量转换为热能，类似加热棒等直接外源加热体，又能吸收多余微波，防止加热样品干燥时仪器的空转干烧；

(2)微波辐射、红外线辐射和热传导三种能量的加热方式，根据需要协同使用，提高加热干燥效率；

(3)通过多点温湿度传感器监测，排热排湿风机抽风冷却控制，精确控制仪器内腔及被加热样品的温度，减少冷却时间。

附图说明

图1为本实用新型的适合恒重操作的快速干燥仪的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实施例的适合恒重操作的快速干燥仪包括：仪器壳1、仪器门、高压整流变压器2、微波磁控管3、滤导管4、搅拌器5、微波吸收容器6、温度传感器7、湿度传感器8、微波传感器12、排热排湿风机9、过滤层10、金属屏蔽网、排风口、补风口、红外加热棒、耐热旋转托盘11和控制器；其中，仪器壳1为包括内壳和外壳两层结构，在内壳和外壳之间设置高压整流变压器2、微波磁控管3和滤导管4；高压整流变压器2激励微波磁控管3产生微波，经滤导管4连接至搅拌器5；搅拌器5设置在仪器壳1内的顶部，使微波能量均匀地进入仪器壳1内；耐热旋转托盘11设置在仪器壳内的底部；仪器门设置在仪器壳1的侧壁，微波吸收容器6通过仪器门放置在耐热旋转托盘11上，微波吸收容器6采用微波吸收材料；温度传感器7和湿度传感器8分别设置在仪器壳的内壳上，并通过数据线连接至控制器，控制器设置在内壳和外壳之间的电路板上；排风口和补风口位置相对，设置在仪器壳1的侧壁上；在排风口和补风口的表面分别设置有金属屏蔽网；在排风口内设置有排热排湿风机9；在补风口内设置有过滤层10，过滤层10内装有干燥剂；红外加热棒设置在仪器壳内的顶部。高压整流变压器2、微波磁控管3、滤导管4构成微波产生装置。

在本实施例中，仪器壳1采用不锈钢；微波吸收容器6采用碳化硅；耐热旋转托盘11采用耐高温玻璃。微波吸收容器6的尺寸与样品的重量相匹配，既能容纳下样品，同时又不妨碍样品吸收微波加热。

本实施例的适合恒重操作的快速干燥仪的操作方法，包括以下步骤：

1)打开仪器门，将微波吸收容器放入仪器壳内的耐热旋转托盘上，微波吸收容器内盛放有过滤后的硫酸钡沉淀样品；

2)高压整流变压器通电，高压激励微波磁控管产生微波，经滤导管至搅拌器，搅拌器的扇叶旋转，向各个方向反射微波，仪器壳内部的微波吸收容器和样品吸收微波被加热，同时红外加热棒通电，对样品进行同时加热；

3)当设置在仪器壳内顶部的温度传感器测量到温度达到210℃时，控制器控制高压整流变压器停止工作，加热停止；同时，控制器控制排热排湿风机开始工作向外排气，随着仪器壳内部的压力降低，外部的空气通过与排风口相对的补风口进入仪器壳，流动的空气使内部的样品降温冷却，并干燥；

4)待样品冷却后，打开仪器门，从仪器壳内取出，对样品进行称重；

5)重复步骤1)～4)，直至样品的重量不变为止，样品内的水分全部脱去，得到样品的重量。

最后需要注意的是，公布实施方式的目的在于帮助进一步理解本实用新型，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本实用新型不应局限于实施例所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种适合恒重操作的快速干燥仪，其特征在于，所述快速干燥仪包括：仪器壳、仪器门、微波产生装置、搅拌器、微波吸收容器、温度传感器、湿度传感器、排热排湿风机、过滤层、金属屏蔽网、排风口、补风口和控制器；其中，所述仪器壳为包括外壳和内壳的两层结构，在外壳和内壳之间设置微波产生装置；所述微波产生装置连接至搅拌器，搅拌器设置在仪器壳内的顶部；所述仪器门设置在仪器壳的侧壁，微波吸收容器通过仪器门放置在仪器壳内，微波吸收容器采用微波吸收材料；所述温度传感器和湿度传感器分别设置在内壳上，并通过数据线连接至控制器；所述排风口和补风口位置相对，设置在仪器壳的侧壁上；在排风口和补风口的表面分别设置有金属屏蔽网；在排风口内设置有排热排湿风机；在补风口内设置有过滤层，过滤层内装有干燥剂。

2.如权利要求1所述的快速干燥仪，其特征在于，所述微波产生装置包括高压整流变压器、微波磁控管和滤导管；其中，高压整流变压器激励微波磁控管产生微波，经滤导管连接至搅拌器。

3.如权利要求1所述的快速干燥仪，其特征在于，所述微波吸收容器采用铁氧体微波吸收材料、陶瓷微波吸收材料、活性碳和石墨中的一种。

4.如权利要求1所述的快速干燥仪，其特征在于，进一步包括红外加热棒，所述红外加热棒设置在仪器壳内的顶部。

5.如权利要求1所述的快速干燥仪，其特征在于，进一步包括微波传感器，所述微波传感器设置在内壳上，并通过数据线连接至控制器。

6.如权利要求1所述的快速干燥仪，其特征在于，进一步包括耐热旋转托盘，所述耐热旋转托盘设置在仪器壳内的底部。