CN211463131U - 一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，具有主机，所述主机内设置有主控制器，所述主控制器设置有数据总线，数据总线分别连接至主机上的若干接口，接口在主机外部分别通过输出线路连接有搅拌机构、温度传感器和加热器，所述主机上还设置有功能按钮和液晶显示器，主机底部一侧还设置有电源接口，功能按钮、液晶显示器及电源接口分别通过控制线路与主控制器连接。本实用新型具有加热功能，且能实时监测反应体系内部t‑℃曲线。
Description
技术领域
本实用新型涉及药物研究领域，尤其涉及一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置。
背景技术
药物在研发生产等过程中需严格控制其质量。药物研发中其合成过程是极其重要的一步。结合目前实际情况，在药物合成反应进行过程中绝大部分研究都会采用搅拌的方式来加速合成反应的进行，以提高反应效率。目前，实验室普遍使用的搅拌装置是机械搅拌装置或磁力搅拌装置。其中，涉及到温度控制的合成反应，在反应过程中温度靠手工放置温度计方式测量，以人工多次读数的方式记录反应进程的t-℃曲线，该过程操作繁琐、数据需多次读取及为不便，且存在人工读数误差，不利于整个反应进程中t-℃曲线的实时监测，进而影响后续分析产品质量与反应温度的关系的分析，甚至可能会影响进一步的相关研究的开展与推进。另一方面，涉及到加热的反应，一般会选用外置的加热源进行，如磁力搅拌加热、水浴锅加热、电热套加热、电炉加热等。外置的加热系统装置复杂，操作不便，存在安全隐患等不利因素。因此，设计一套具有加热功能，且能实时监测反应体系内部t-℃曲线的机械搅拌装置在药物合成反应或其他合成反应方面具有广泛的应用前景。
此外，通过专利查阅发现，大多数授权专利的出发点是搅拌机构、温控系统的相关优化。具体如下：
(1)采用自动化技术使得搅拌机构能够具体依据容器的大小自动调节大小从而进行搅拌，使其应用面大大提高；其中也有采用多重搅拌来实现充分混合。但这样的优化装置会造成搅拌棒的磨损程度增加，也会使其产生相应的摩擦热进而影响反应体系的温度，同时上述装置无法记录整个反应过程中反应体系的温度变化。
(2)采用现代化数显技术和报警体系来实现反应温度的实时监控，有效的实现控温的目的，但该装置仅是一个单纯温控监控系统，不能实现可控制转速的搅拌功能及加热功能，无法满足合成反应需充分搅拌以加快反应速率这一实际需求，且不具备温度数据的导出功能，不利于后期产品质量与温度关系的分析。
因而本实用新型拟设计出一套集智能化控制、现代化数显技术、报警体系、加热及数据导出功能于一体的多功能温度监测搅拌装置，有效克服上述存在的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，具有加热功能，且能实时监测反应体系内部t-℃曲线。
本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，具有主机，所述主机内设置有主控制器，所述主控制器设置有数据总线，数据总线分别连接至主机上的若干接口，接口在主机外部分别通过输出线路连接有搅拌机构、温度传感器和加热器，所述主机上还设置有功能按钮和液晶显示器，主机底部一侧还设置有电源接口，功能按钮、液晶显示器及电源接口分别通过控制线路与主控制器连接。
进一步的，所述搅拌机构包括底座，底座上设置有加热容器，加热容器中盛有传温介质，传温介质内设置有反应容器，反应容器顶部设置有延伸段，延伸段内固定设置有搅拌机构；底座上位于加热容器两侧设置有支柱，支柱顶部设置有固定板，固定板中心设置有通孔，通孔内固定反应容器的延伸段，反应容器底部浸没在传温介质中，加热器设置在传闻介质中并位于反应容器底部，温度传感器浸没在反应容器一侧的传温介质中，加热器及温度传感器的顶部均固定在固定板上；固定板位于延伸段上方设置有电机座，电机座上设置有驱动搅拌机构的电机，电机、加热器及温度传感器的线路均连接至输出线路。
进一步的，所述功能按钮包括电源开关、加热开关及调节旋钮，还包括转速开关。
进一步的，所述输出线路设置有漆包软线，漆包线比较容易布线，方便实验室布局。
进一步的，所述主机上还设置有USB接口，USB接口与主控制器通过数据总线连接。
进一步的，所述加热容器内设置有固定架，用于固定反应容器、加热器及温度传感器。
进一步的，所述反应容器具有向上延伸的冷却回流管和泄压管，可以选择性连接回流管路和泄压管路，也可以不连接。
主控制器多采用cortex-m微控制器。
本实用新型的好处是：
(1)该装置集机械搅拌、加热、温度控制于一体，装置简便，易于使用。
(2)该装置能实现反应体系温度实时监控，并能绘制t-℃曲线。
(3)该能实现温度报警或提示功能(当反应体系温度达到设置温度后发出提示音)。
(4)数据导出功能，通过该功能，有利于后期分析产品质量与温度间关系。
附图说明
图1为本实用新型实施例中一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置的结构示意图。
图2为本实用新型实施例中一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置的搅拌机构结构示意图。
图3为本实用新型实施例中一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置的控制流程示意图。
附图标记如下：
1、主机；2、搅拌桨；3、温度传感器；4、液晶显示器；5、加热器；6、功能设置按键；7、电源插头，8、USB接口，9、输出线路，10、电源开关，11、底座，12、支柱，13、传闻介质，14、固定板，15、反应容器，16、固定架，17、电机座，18、电机，19、加热容器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实施例提供一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，该装置主要由四部分组成：(1)机械搅拌机构：机械搅拌桨2(可更换大小)与电机固定，电机通过输出线路9与主机1相连，主机1通过输出PWM波以调节电机转速实现反应的充分程度；搅拌桨 2之间间距适中有效减少了热阻的产生；(2)温度传感器3：通过输出线路9与主机1相连接，温度测定范围及精度可由不同的温度传感器3实现，最后将t-℃曲线实时反应在主机1 的显示器上；(3)液体加热器5，可放入乘有传温介质的加热容器19中，实现加热功能；(4) 主机1：主要包括液晶显示器4(显示温度曲线、转速、报警温度等信息)、功能设置按键6(转速、温度等功能设置)、USB接口8(用于温度数据导出进行后期分析),电源开关10及电源插头7等设置。
本实用新型的一种具体方案中，搅拌装置可以采用如图2所示的结构，所述搅拌机构包括底座11，底座11上设置有加热容器19，加热容器19中盛有传温介质，传温介质内设置有反应容器15，反应容器15顶部设置有延伸段，延伸段内固定设置有搅拌机构；底座11上位于加热容器19两侧设置有支柱12，支柱12顶部设置有固定板14，固定板14中心设置有通孔，通孔内固定反应容器15的延伸段，反应容器15底部浸没在传温介质中，加热器5设置在传闻介质13中并位于反应容器15底部，温度传感器3浸没在反应容器15一侧的传温介质中，加热器5及温度传感器3的顶部均固定在固定板14上；固定板14位于延伸段上方设置有电机18座17，电机座17上设置有驱动搅拌机构的电机18，电机18、加热器5及温度传感器3 的线路均连接至输出线路9；所述加热容器19内设置有固定架16，用于固定反应容器15、加热器5及温度传感器3。所述反应容器15具有向上延伸的冷却回流管和泄压管，可以选择性连接回流管路和泄压管路，也可以不连接；传温介质一般采用水，有时候可以采用油。
这种多功能温度检测搅拌装置利用成熟的智能化控制、传感器及现代化数显等技术，能够精准完成相关反应的充分搅拌及设定范围内的温度数据实时显示要求且通过蜂鸣报警器发现某个测量数据超过设定区间从而确保测量数据的有效性，进而保证了反应产物的有效质量，具有结构简单、可操作性强、应用广泛的优势。主机1的主控制器采用带蜂鸣器的cortex-m微控制器，通过内定程序实现各个功能。如图3所示，实验人员可以通过设置主机1，更改采集数据的时间间隔，主机1通过液晶屏实时呈现采集点的温度数据走势，若当前测定的温度超过设定范围，就会由控制器发出报警信息，控制蜂鸣器发出报警音从而使得实验人员及时发现，确保数据采集的准确性和有效性；蜂鸣器还可以起提示作用，比如反应温度到达设置的80℃，发出蜂鸣声，提示温度已经达到设定温度，提示实验人员进行下一步操作。实验人员后期可通过USB接口8导出测量数据，便于进行后期分析反应体系温度变化对产品质量的影响。通过引入液体加热器5，实验者可根据所需温度选择传温介质，将液体加热器5放置于传温介质中，通过设置反应所需加热温度控制液体加热器5，拟实现加热功能。另外，温度传感器3在工作时不同的测定范围及精度是通过不同的温度传感器3型号实现的，因而有所差异；温度传感器3还可以放入反应容器15中，直接监测反应体系内部温度，使监测更加精准。而机械搅拌桨2的搅拌均匀程度也与搅拌机构的型号选择有关。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，其特征在于，具有主机，所述主机内设置有主控制器，所述主控制器设置有数据总线，数据总线分别连接至主机上的若干接口，接口在主机外部分别通过输出线路连接有搅拌机构、温度传感器和加热器，所述主机上还设置有功能按钮和液晶显示器，主机底部一侧还设置有电源接口，功能按钮、液晶显示器及电源接口分别通过控制线路与主控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，其特征在于，所述搅拌机构包括底座，底座上设置有加热容器，加热容器中盛有传温介质，传温介质内设置有反应容器，反应容器顶部设置有延伸段，延伸段内固定设置有搅拌机构；底座上位于加热容器两侧设置有支柱，支柱顶部设置有固定板，固定板中心设置有通孔，通孔内固定反应容器的延伸段，反应容器底部浸没在传温介质中，加热器设置在传温介质中并位于反应容器底部，温度传感器浸没在反应容器一侧的传温介质中，加热器及温度传感器的顶部均固定在固定板上；固定板位于延伸段上方设置有电机座，电机座上设置有驱动搅拌机构的电机，电机、加热器及温度传感器的线路均连接至输出线路。
3.根据权利要求1所述的一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，其特征在于，所述功能按钮包括电源开关、加热开关及调节旋钮，还包括转速旋钮。
4.根据权利要求1所述的一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，其特征在于，所述输出线路设置有漆包软线。
5.根据权利要求1所述的一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，其特征在于，所述主机上还设置有USB接口，USB接口与主控制器通过数据总线连接。
6.根据权利要求2所述的一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，其特征在于，所述加热容器内设置有固定架。
7.根据权利要求2所述的一种具有加热及温度监测的多功能搅拌装置，其特征在于，所述反应容器具有向上延伸的冷却回流管和泄压管。
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