CN214668105U - 一种防拉伸微波化学消解罐 - Google Patents

Abstract

一种防拉伸微波化学消解罐，属分析仪器领域。在溶样杯的上端设置上段外螺纹结构和下段外螺纹结构；在套筒内腔的上端部位设置第一内螺纹结构；在密封盖的内腔设有第二内螺纹结构；在套筒的底部设置有底部凸台；套筒的底部凸台与溶样杯的底面之间，构成第一限位结构；溶样杯的下段外螺纹结构与套筒内腔的第一内螺纹结构之间构成第二限位结构。是一种专为高通量消解罐设计的抗拉伸结构，其消解罐的外尺寸不变，不影响仪器批量消解数量；只需要朝一个方向旋转或拧紧密封盖，就可以实现密封盖与溶样杯之间的旋转到位；具有双重限位结构形式，起到防止溶样杯被拉伸的作用，降低了溶样杯的损坏率，提高了消解罐的耐压强度和安全系数。

Description

一种防拉伸微波化学消解罐

技术领域

本实用新型属于分析仪器领域，尤其涉及一种用于化学成分分析的微波化学消解罐。

背景技术

伴随着人们对食品安全，环境安全要求的不断提高，分析化学也在不断发展，特别是诸如AAS(Atomic Absorption Spectroscopy，原子吸收光谱)、HPLC(High PerformanceLiquid Chromatography，高效液相色谱)等仪器的出现，使得样品分析不仅在灵敏度、准确度和精密度上都有很大提高，在分析速度上也比以前快很多。如AAS，一小时测二、三十个样品不成问题。

随着分析仪器分析速度的提升，对待分析样品的前处理的处理速度也提出了更高的要求。其中微波消解仪因为处理速度快、消解效果好，广泛受到各实验室的认可。

为了适应大批量样品分析需求，各仪器厂家都推出了不同种类的高通量微波消解仪。

所谓高通量微波消解仪，一般是指单批次可处理30个及以上消解罐的仪器。

受限于微波消解仪炉腔的体积大小和操作简便的需求，目前用于高通量消解仪的消解罐，都是朝向结构简单紧凑，操作方便的方向去设计，以便增加单批次消解罐数、提高操作效率、降低劳动强度。

如图1a中所示，目前，消解罐主要由套筒1、溶样杯2、密封塞3和密封盖4 四大部分组成，溶样杯内盛放有液态样品5。

工作时，位于消解罐中的溶样杯处于密封状态，内部的液体样品被微波加热升温并释放试剂蒸汽以及反应气体，溶样杯的内部压力P和温度不断升高，在压力和温度双重作用下，溶样杯不断胀大，由于溶样杯的侧面有套筒套住(实际上是相当于起到一个“箍住”的作用)，底部有套筒凸台挡住，只有顶部为了操作方便，在结构上未予以任何限制，导致最后溶样杯在内部压力作用下开始向上拉长。

当然，溶样杯短时间不会立刻被拉长很多而损坏，但长期频繁使用后，溶样杯会被慢慢拉长(如图1b中所示的6)。当溶样杯被拉长后，导致溶样杯有一部分无法插入套筒内，最后在内部压力作用下，没插入套筒的溶样杯侧壁会在压力作用下变形、鼓包直至穿孔(如图1c中所示的7)、漏气。

目前，高通量消解罐溶样杯的拉伸问题，一直是影响溶样杯寿命和消解罐使用压力的一个重要因素。

如何避免或减少高通量消解罐溶样杯的拉伸问题，是实际操作工作中急待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防拉伸微波化学消解罐。其针对目前溶样杯存在的拉伸问题，设计了微波化学消解罐的防拉伸结构，在不改变消解罐体积和外形尺寸大小及便于操作的前提下，采用具有双重限位的结构形式，解决了溶样杯的拉伸问题，同时提高了消解罐的工作耐压力，并成功应用于化学分析样品的微波处理领域。

本实用新型的技术方案是：提供一种防拉伸微波化学消解罐，包括套筒、溶样杯、密封塞和密封盖，其特征是：

在溶样杯的上端，设置有上段外螺纹结构和下段外螺纹结构；

在套筒内腔的上端部位，设置有第一内螺纹结构；

在密封盖的内腔，设有第二内螺纹结构；

所述溶样杯的上段外螺纹结构与密封盖内腔的第二内螺纹结构对应匹配；

所述溶样杯的下段外螺纹结构与套筒内腔的第一内螺纹结构对应匹配。

具体的，在所述套筒的底部设置有底部凸台；所述套筒的底部凸台与溶样杯的底面之间，构成第一限位结构。

具体的，所述溶样杯的下段外螺纹结构与套筒内腔的第一内螺纹结构之间，构成第二限位结构。

具体的，所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构的旋转方向均相同。

进一步的，所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构由一整段螺纹构成，分为上、下两个部分。

更进一步的，所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构的螺距参数相同。

或者，所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构的螺距参数不相同。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：

1.本技术方案是专为高通量消解罐设计的抗拉伸结构，其结构紧凑，加工简单，消解罐的外尺寸不变，不影响仪器批量消解数量；

2.本技术方案专门设计了具有上段外螺纹和下段外螺纹的溶样杯，并特别要求上段外螺纹和下段外螺纹旋向一致，只需要朝一个方向旋转或拧紧密封盖，就可以实现密封盖与溶样杯之间的旋转到位；

3.本技术方案通过采用具有内螺纹和底部凸台的套筒，结合溶样杯的下段外螺纹及溶样杯底面的结构配合，构成了具有双重限位的结构形式，起到防止溶样杯被拉伸的作用，降低了溶样杯的损坏率，提高了消解罐的耐压强度和安全系数。

附图说明

图1a是现有消解罐的结构示意图；

图1b是现有消解罐中的溶样杯被拉伸的示意图；

图1c是现有消解罐中的溶样杯发生穿孔的示意图；

图2a是本实用新型防拉伸微波化学消解罐的分解结构示意图；

图2b是本实用新型防拉伸微波化学消解罐的剖视结构示意图；

图3a是本实用新型套筒的剖视结构示意图；

图3b是图3a中A部局部结构的放大示意图；

图4是本实用新型密封塞的剖视结构示意图；

图5是本实用新型抗拉伸模式的示意图。

图中1为套筒，1a为第一内螺纹，1b为底部凸台，2为溶样杯，2a为上段外螺纹，2b为下段外螺纹，3为密封塞，4为密封盖，4a为第二内螺纹；

P为内部压力，P1为向上压力，P2为向下压力，P3为侧向压力。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

本技术方案的消解罐主要由以下部分组成(详见图2a至图4)：套筒1、溶样杯 2、密封塞3、密封盖4。

具体的，套筒1的材质选用PEEK或PPS等材质，只要耐温、强度及微波穿透性满足使用要求即可。套筒为筒状或管状结构(参见图2a中所示)，套筒内腔用于放置溶样杯2，其内腔的上端部位加工有第一内螺纹1a，用于与溶样杯的下段外螺纹2b相对应配合。内腔底部加工有底部凸台1b，该底部凸台与溶样杯的底面配合，限制溶样杯底面向下移动。

溶样杯2的材质选用PFA或PTFE等材质，只要防腐蚀、耐温、强度及微波穿透性满足使用要求即可。溶样杯为筒状结构(参见2a中所示)，溶样杯内腔用于放置样品。

在溶样杯外表面的上部，设有上段外螺纹2a和下段外螺纹2b，上段外螺纹位于下段外螺纹的上端，上端螺纹和下段外螺纹的旋转方向(简称旋向)一致，上段外螺纹与下段外螺纹规格(指螺距、齿高等参数)可一致，也可不一致，当规格一致时，上下段外螺纹可直接加工成一整段螺纹，但仍分为上下两部分。下段外螺纹与套筒上端的内螺纹1a对应配合，用于将溶样杯固定在套筒内。上段外螺纹与密封盖的内螺纹4a配合，用于固定密封盖。

密封塞3材质选用PFA或PTFE等材质，只要防腐蚀、耐温、强度及微波穿透性满足使用要求即可。密封塞安装于溶样杯2的杯口，用于密封溶样杯。

密封盖4的材质选用PFA或PTFE等材质，只要防腐蚀、耐温、强度及微波穿透性满足使用要求即可。密封盖为盖状结构(参考图4中所示)，其内腔设有第二内螺纹4a，该内螺纹与溶样杯2的上段外螺纹2a对应配合。

采用本技术方案后消解罐的使用过程：

如图5中所示，样品5先装到溶样杯2里面，然后将溶样杯装在套筒1内，之后用密封塞3塞住溶样杯，再将密封盖4拧到溶样杯上，由于溶样杯的上段外螺纹 2a和下段外螺纹2b旋向一致，在拧紧密封盖的过程中，溶样杯的下段外螺纹也会一同拧进套筒的内螺纹1a内。当密封盖拧紧时，密封盖内顶面压紧密封塞顶面，在密封盖压力作用下，密封塞紧紧压住溶样杯口，起到密封作用。

当消解罐在加热反应时，溶样杯内部压力升高，作用在溶样杯内部的压力可分为侧向压力P3，向上压力平P1和向下压力P2。在侧向压力P3的作用下，溶样杯侧面会有膨胀变形的趋势，但由于溶样杯外部套有套筒，套筒拥有很高的强度及抗变形能力，在套筒侧面限位的作用下，保证了溶样杯侧面不变形。在向上压力P1 和向下压力P2的共同作用下，溶样杯上下方向也会有被拉长的趋势，但溶样杯底面被套筒底部凸台1b限制住位移且溶样杯的下段外螺纹2b被套筒内螺纹1a限制住位移，在套筒底部凸台的凸台限位(相当于第一限位结构)与套筒内螺纹的螺纹限位(相当于第二限位结构)的共同作用下(即前述的双重限位结构)，保证了溶样杯在上下方向不被拉长。

由于本实用新型采用了第一限位结构(在套筒底部凸台的凸台限位)与第二限位结构(套筒内螺纹的螺纹限位)的双重限位结构，构成了微波化学消解罐的防拉伸结构；其在不改变消解罐体积和外形尺寸大小及便于操作的前提下，解决了溶样杯的抗拉伸问题，同时提高了消解罐的工作耐压力；采用本技术方案后，消解罐的外尺寸不变，不影响仪器批量消解数量；其上段外螺纹和下段外螺纹的旋向一致，只需要朝一个方向旋转或拧紧密封盖，就可以实现密封盖与溶样杯之间的旋转到位，便于操作；采用本技术方案，可有效降低溶样杯的损坏率，提高了消解罐的耐压强度和安全系数。

本实用新型可广泛用于高通量微波化学消解罐的设计、制造领域。

Claims (7)

1.一种防拉伸微波化学消解罐，包括套筒、溶样杯、密封塞和密封盖，其特征是：

在溶样杯的上端，设置有上段外螺纹结构和下段外螺纹结构；

在套筒内腔的上端部位，设置有第一内螺纹结构；

在密封盖的内腔，设有第二内螺纹结构；

所述溶样杯的上段外螺纹结构与密封盖内腔的第二内螺纹结构对应匹配；

所述溶样杯的下段外螺纹结构与套筒内腔的第一内螺纹结构对应匹配。

2.按照权利要求1所述的防拉伸微波化学消解罐，其特征是在所述套筒的底部设置有底部凸台；

所述套筒的底部凸台与溶样杯的底面之间，构成第一限位结构。

3.按照权利要求1所述的防拉伸微波化学消解罐，其特征是所述溶样杯的下段外螺纹结构与套筒内腔的第一内螺纹结构之间，构成第二限位结构。

4.按照权利要求1所述的防拉伸微波化学消解罐，其特征是所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构的旋转方向均相同。

5.按照权利要求4所述的防拉伸微波化学消解罐，其特征是所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构由一整段螺纹构成，分为上、下两个部分。

6.按照权利要求1所述的防拉伸微波化学消解罐，其特征是所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构的螺距参数相同。

7.按照权利要求1所述的防拉伸微波化学消解罐，其特征是所述上段外螺纹结构和下段外螺纹结构的螺距参数不相同。

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