CN217132742U - 用于水质分析的消解加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于水质分析的消解加热装置，包括加热套、加热套支座、竖向支承机构及弹力部件，其中加热套用于对消解管加热，加热套支座用于支承加热套，竖向支承机构在加热套及加热套支座的外侧，在所述加热套支座之下或者之上设有弹力部件，用于支承所述加热套支座，弹力部件连接至竖向支承机构。本实用新型的加热装置在使用过程中，弹力部件可以使加热套位置稳定，消解管与加热套之间不发生相互位移，随时保持加热套与消解管之间保持紧密贴合，提高导热效果。

Description

用于水质分析的消解加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于水质分析的消解加热装置。

背景技术

在做水质分析时，需对样品作消解处理，用酸液或碱液并在加热条件下破坏样品中的有机物或还原性物质，以得到待测组分适合于分析方法要求的形态和浓度，并与干扰性物质最大限度的分离。

例如，在总氮在线水质分析仪中，常见的消解管为石英消解管；在使用时，利用紫外分光光度法的原理，将检测光透过石英消解管，通过检测光通过样品前后的变化，获得检测结果。

在消解过程中，通常总是希望消解尽快完成，为此，总氮在线水质分析仪中的消解反应需要较高的加热温度加速消解反应，提高消解率。因此，总是希望提高消解管的加热效率，改进测量效果。

因此，希望消解加热机构有的高加热效率，以获得更好的水质分析检测结果。

实用新型内容

本实用新型的发明人发现，对于在线水质分析仪而言，因为消解管形状和现有制造工艺的制约，如果固定加热装置，那么消解管和加热装置之间容易出现比较大的间隙，导致热传导不够顺畅，因此影响在一定时间内的加热效果。基于这一发现，本实用新型提供一种用于水质分析的消解加热装置，包括

---加热套，用于对用于水质分析的消解管加热，其内设置有上下贯通的空腔，用于容纳用于水质分析的消解管；

---加热套支座，用于支承加热套；所述加热套支座位于所述加热套之下；或者，所述加热套支座在竖向上位于加热套的顶面和底面之间的一个高度处，所述加热套和所述加热套支座之间为固定连接或者为非固定连接；或者所述加热套支座位于所述加热套之上，与所述加热套之间为固定连接或者为非固定连接；

---竖向支承机构，布置在所述加热套及所述加热套支座的外侧；

其中，在所述加热套支座之下，设有弹力部件，用于支承所述加热套支座；或者，在所述加热套支座之上，设有弹力部件，所述弹力部件与所述加热套连接，支承所述加热套；其中，所述弹力部件连接至所述竖向支承机构。

本实用新型的用于水质分析的消解加热装置在使用过程中，弹力部件可以使加热套位置稳定，消解管与加热套之间不发生相互位移，随时保持加热套与消解管之间保持紧密贴合，提高导热效果。

附图说明

图1为可以与本实用新型的用于水质分析的消解加热装置配合使用的一种消解管的竖向截面示意图。

图2a为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置一种实施方案的竖向截面示意图。图2b为从图2a的左侧、按与图2a平面平行的方向观察本实用新型的用于水质分析的消解加热装置的竖向截面局部示意图，显示本实用新型的用于水质分析的消解加热装置一种实施方案中，加热套、加热套支座及弹力部件之间的位置关系。

图3a为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置另一种实施方案的竖向截面示意图，其中相对于图2a的左下方，加热套左下方部分有切口，切口部分用于收纳弹力部件。图3b为从图3a的左侧、按与图3a平面平行的方向观察本实用新型的用于水质分析的消解加热装置的竖向截面局部示意图，显示本实用新型的用于水质分析的消解加热装置另一种实施方案中，加热套、加热套支座及弹力部件之间的位置关系。

图4a、4b、4c、4d、4e为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件及加热套支座竖向截面局部示意图。

图5a、5b、5c为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件及加热套支座竖向截面局部示意图。

图6a、6b、6c为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件及加热套支座竖向截面局部示意图。

图7a-7g为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件竖向截面局部示意图。

图8为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置一种实施方案的使用状态局部竖向截面示意图，其中已容纳有消解管。

具体实施方式

在本说明书中，在对本实用新型作具体说明时，可能结合某种材质(例如石英消解管和铝制加热套)和某种具体用途(例如总氮在线水质分析)，但是，本实用新型的各实施方案也适用于各种适用的其他材质(例如，玻璃消解管和铜制加热套等)及其他需要采用消解步骤的应用。

在本说明书中，为说明的方便，以用于水质分析的消解加热装置使用时的取向定位，因此，“上”、“下”以该取向时为准。“竖向”是指与水平方向垂直的方向。

本实用新型用于水质分析的消解加热装置包括

---加热套，用于对用于水质分析的消解管加热，其内设置有上下贯通的空腔，用于容纳用于水质分析的消解管；

---加热套支座，用于支承加热套；所述加热套支座位于所述加热套之下；或者，所述加热套支座在竖向上位于加热套的顶面和底面之间的一个高度处，所述加热套和所述加热套支座之间为固定连接或者为非固定连接；或者所述加热套支座位于所述加热套之上，与所述加热套之间为固定连接或者为非固定连接；

---竖向支承机构，布置在所述加热套及所述加热套支座的外侧；

其中，在所述加热套支座之下，设有弹力部件，用于支承所述加热套支座；或者，在所述加热套支座之上，设有弹力部件，所述弹力部件与所述加热套连接，支承所述加热套；其中，所述弹力部件连接至所述竖向支承机构。

在本实用新型中，所述加热套支座位于所述加热套之下，或者在竖向上位于加热套的顶面和底面之间的一个高度处，或者所述加热套支座位于所述加热套之上，所述加热套和所述加热套支座之间为固定连接或者为非固定连接。所述加热套支座位于所述加热套之下时，直接对加热套提供支承；所述加热套支座在竖向上位于加热套的顶面和底面之间的一个高度处时，可以通过与所述加热套连接，再通过与弹力部件连接，实现对加热套的支承；所述加热套支座位于所述加热套之上时，可以通过向下与所述加热套连接，同时通过向上与弹力部件连接，实现对加热套的支承。所述加热套和所述加热套支座之间为固定连接是指所述加热套和所述加热套支座之间的连接为只能通过破坏原状并且不能复原的操作而拆卸开的连接(例如通过焊接等方法实现的连接)；而非固定连接，是指所述加热套和所述加热套支座之间的连接为可以通过不破坏原状并且可以复原的操作而拆卸开、分别成为独立的加热套和加热套支座的连接。在一个优选实施方案中，所述加热套和所述加热套支座之间为非固定连接，这样方便操作，特别是方便加热套的处理，在这种实施方案中，所述加热套支座位于所述加热套之下，对所述加热套提供支承，其中任选使用螺栓，例如在加热套支座和加热套中均有螺纹孔，供螺栓通过；或者通过与所述加热套的外侧边缘设置的切口配合、深入至所述切口，对所述加热套提供支承；或者所述加热套支座通过螺栓与所述加热套的外侧边缘连接，其中在加热套支座和加热套中均有螺纹孔，供螺栓通过。

在所述加热套支座之下或者在所述加热套支座之上，设有弹力部件，用于支承所述加热套支座。显然，在弹力部件设于加热套支座之上时，需通过适当方式将弹力部件固定至加热套支座，例如通过螺栓连接，螺栓通过设于弹力部件和加热套支座内的螺纹孔，此时，相当于加热套支座悬挂于弹力部件上。弹力部件连接至竖向支承机构。

优选地，加热套支座与加热套的外侧边缘设置的切口配合紧密，无需借助其他配件即可实现稳定连接。

本实用新型用于水质分析的消解加热装置中，所述加热套可采用导热金属块制造，为易加工的导热良好的金属材质，如铝合金，铜合金等。可以采用现有技术已知的任何方法制造，例如机加工、铸造、模塑等，也可以是若干部件拼接而成，例如，为两个对称的部分拼接而成。

所述加热套中，可以设定一个或多个适于容纳消解管的空腔，用来安装消解管。例如，可以采用铝合金材料通过机加工形成一个或多个空腔，用于安装消解管。

加热套设有加热单元，温度传感器、加热控制单元及热保险丝等零件。消解管可随意自由的从加热套的导热金属块的上部插入，并被加热套的圆锥体部分阻挡，防止掉落。导热金属块和消解管的间隙尽可能小，用来提高加热效率。

广义上，所述加热单元位于所述空腔周围、围绕所述空腔，该加热单元可以位于空腔外表面，即为形成空腔外表面的材料，但是，也可以不在空腔外表面，而是在形成空腔的材料内部，与空腔外表面间隔开。

在本实用新型加热装置的一个优选方案中，所述加热单元包括单个或数个加热棒。加热单元为加热棒等微小加热单元。数量为单个或多个。其可以为直流电压加热，可以为12VDC，24VDC等。鉴于其体积小巧，易固定。使用时，其与导热金属中间缝隙利用导热硅脂或导热硅胶等材质填充，用来提高导热效率。

加热套支座用于支承加热套，可以采用耐热刚性材料制成，优选为绝热材料制成，例如由绝热性的耐热塑料制成，采用机加工、模塑等方法制备。加热套支座可以为板状，或者其他任何合适的形状。

在其中所述加热套支座位于所述加热套之下或者之上，对所述加热套提供支承的实施方案中，所述加热套支座在竖直方向的投影仅覆盖所述加热套底面的一部分，这样，加热套支座仅部分与加热套重合，不会影响载于加热装置内的消解管底部或者顶部的可触及性，即不影响操作者触及加热装置内的消解管底部或者顶部，可以确保操作过程中从底部或者顶部对消解管的底端或者顶端作适当处理。所述加热套支座可以是一个独立的部件，即单个的部件，可以采用一个加热套支座来支承加热套；也可采用两个加热套支座来支承加热套。例如，所述加热套支座为对称的两个部件，对称地位于加热套的下方。这样，弹力部件可以有一个或者两个，对其中一个加热套支座部件或者两个加热套支座部件提供支承。在水平方向上，所述加热套支座的横截面大小，特别是可供弹力部件接触的横截面大小，与加热套的支承需求及弹力部件与加热套支座接触面的需求有关，对此，普通技术人员可以根据实际需要确定，在此不做进一步赘述。

在其中所述加热套支座通过与所述加热套的外侧边缘设置的切口配合、深入至所述切口，对所述加热套提供支承的实施方案中，所述加热套的外侧边缘设置切口，容纳所述加热套支座，加热套支座可以在水平方向上部分、整体地深入到切口内(例如，可以基于弹力部件的接触需要，具体确定部分或者整体深入到切口内)，两个端部超出加热套的外缘，供弹力部件接触。例如，板状的加热套支座中间部分(优选中央部位)插入到切口内，两端超出加热套本体。支座个数与切口个数对应。切口沿加热套表面按水平方向分布，可以在各处深入加热套本体的深度相同(例如在圆柱体表面按相同深度设置切口)，或者深入加热套本体最深处各点连成直线(例如在圆柱体表面在竖向按弓形设置切口，弓弦为直线)。按竖向考察，所述切口可以设置在所述加热套外侧边缘的除了顶面(设于顶面时无法实现容纳加热套支座，进而由加热套支座对加热套提供支承)之外的任何高度处；设置加热套底面处时，切口在竖向的长度可以大于所述加热套支座的厚度，这样，加热套的下端在竖向即超出所述加热套支座，使加热套支座不影响载于加热装置内的消解管底部的可触及性。优选地，切口对称地设置两个，分别容纳所述加热套支座。这样，所述加热套支座为对称的两个部件，对称地位于加热套的两侧，弹力部件可以有一个或者两个，对其中一个加热套支座部件或者两个加热套支座部件提供支承。在水平方向上，所述加热套支座的横截面大小，特别是可供弹力部件接触的横截面大小，与加热套的支承需求及弹力部件与加热套支座接触面的需求有关，对此，普通技术人员可以根据实际需要确定，在此不做进一步赘述。

同样，所述加热套支座按单件计量的个数，与加热套的支承需求有关，可以为一个，或者两个，普通技术人员可以根据实际需要确定，在此不做进一步赘述。

竖向支承机构，布置在所述加热套、所述加热套支座外侧。在所述加热套支座之下，设有弹力部件，用于支承所述加热套支座；其中所述弹力部件连接至所述竖向支承机构。竖向支承机构和弹力部件可以用耐热刚性材料制成，例如采用塑料、金属(钢、铝、铜等，特别是高碳不锈钢)，通过例如机加工、铸造、模塑等制备。“弹力部件”，其意指加热套及加热套支座向下移动时，弹力部件产生向上的回弹力，保证加热套及加热套支座位置的回复、稳定。竖向支承机构和弹力部件可以采用固定连接(即只能通过破坏原状并且不能复原的操作而将竖向支承机构和弹力部件拆卸开的连接，例如通过焊接等方法实现的连接)，或者非固定连接方式(即可以通过不破坏原状并且可以复原的操作而将竖向支承机构和弹力部件拆卸开连接)。非固定连接方式例如为螺栓连接，例如弹力部件为竖向截面为L形的部件(在与竖向成90度的方向上，弹力部件竖向部分呈面状)，借助于L形部分中的竖向面，将弹力部件用螺栓连接至竖向支承机构。或者在竖向支承机构上设置槽口，弹力部件通过插接至槽口而实现连接。

作为一个实例，可以与本实用新型用于水质分析的消解加热装置配合的消解管，按竖直时的定位，从上到下依次包括：

上端部分，呈圆柱体形状，上端开口，具有第一内径；

中间部分，呈圆柱体形状，具有第二内径，所述第二内径大于第一内径；

圆锥体部分，呈截头圆锥体形状，沿竖直方向，其内径由所述第二内径逐渐缩小至第三内径，圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角按锐角计为15-60度；

底端部分，呈圆柱体形状，下端开口，并具有第三内径；

其中，所述上端部分、所述中间部分、所述圆锥体部分、所述底端部分内部连通；并且，所述中间部分的中心轴线及其延长线与所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线所形成的角度按锐角计分别在0-2度范围内。

消解管可以为石英、玻璃材质；优选为具有紫外高透过率特点的石英材质，以便优选适用于总氮在线水质分析仪。消解管可以采用现有技术中已知的用于制造石英、玻璃容器的方式制造，例如采用模塑方式，或者吹塑方式等。所述上端部分与所述中间部分直接相连，与现有技术的消解管相比，结构更简单，包括省去了现有技术中顶部和中部之间的过渡部分。

在一种优选实施方案中，用于水质分析的消解管中，所述第一内径与第二内径的比例为0.75-0.95：1。

在一种优选实施方案中，用于水质分析的消解管中，所述圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角按锐角计为20-45度。

在一种优选实施方案中，用于水质分析的消解管的中，沿各自中心轴线，所述上端部分、所述中间部分、所述圆锥体部分、所述底端部分的长度比为(0.1-1):(2-8):(0.2-2):1。

在一种优选实施方案中，所述中间部分的中心轴线及其延长线与所述上端部分的中心轴线及其延长线所形成的角度按锐角计也在0-2度范围内。

进一步优选的是，所述中间部分的中心轴线及其延长线与所述上端部分、所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线所形成的角度按锐角计分别在0-1.5度范围内。普通技术人员可以领会到，如果所述中间部分的中心轴线及其延长线与所述上端部分、所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线所形成的角度按锐角计分别为0度，则意味着各中心轴线重合，在同一条直线上，这是最为优选的方案。

所述加热套的空腔与所述消解管外形适配，使所述消解管容纳于所述空腔时，所述消解管所述中间部分的中心轴线及其延长线与所述用于水质分析的消解管加热的装置的所述上端部分的中心轴线及其延长线所形成的角度按锐角计在0-3度范围内。这样，消解管和加热装置的整体尽可能贴合，可以保证对消解管加热对称，尽快达到均匀加热，完成消解。在本实用新型的用于水质分析的消解管套件一个优选实施方案中，所述消解管圆锥体部分中圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角等于对消解管加热的装置中圆锥体部分中圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角，这样，保证加热过程导热的顺畅。

本实用新型的加热装置也可以和其他形状的消解管配合，只需对其空腔作适当改变。

在使用时，消解管的底端部分的下端开口用其他零件配合耐热耐化学腐蚀的氟橡胶O型圈密封，消解管的上端部分的上端开口用其他零件配合耐热耐化学腐蚀的氟橡胶O型圈密封(并任选进一步与压力控制装置相连)。同时，消解管的底端部分的下端外侧带有密封圈，插至所述用于水质分析的消解加热装置底座的通道，固定住整个消解管。然后，从下端开口通入试样水及所需试剂。接通加热电源。由于消解管下端较细，该部位液体量较少，相对受热量较其他部分大，因此，位于该下端的液体迅速升温，并与位于其上部的液体(即位于圆锥体部分的液体以及位于中间部分的液体)形成热对流，促进液体整体升温，达成消解。消解管中间部分较粗，可以加大液体容积，并保证紫外透过液体的光路距离，为液体处理量的选择提供余地；中间部分的下端与圆锥体部分连接，圆锥体部分呈现漏斗形，在液体对流过程中，该部分液体可以充分形成扰动，便于预防液体残留；上端部分长度较短，外径及内径与中间部分相比稍微收窄一点，易于水汽凝结滑落而不挂壁，并迅速返回液体本体内，有助于消解管内液体及气体物质保持均匀，确保消解的充分、有效。消解完成，按需再加入其他试剂，进入后续检测，例如分光光度检测。在加热消解过程中，弹力部件对加热套支座提供支承，确保加热套稳定，与消解管密切贴合，保证加热效果。

从本实用新型用于水质分析的消解加热装置的结构可以看出，所述加热套及所述加热套支座整体由所述弹力部件支承，而所述弹力部件连接至竖向支承机构。

在一个优选实施方案中，所述加热套和所述加热套支座之间有限位机构，用于限制所述加热套在水平方向的转动范围为0-5度。在一个优选实施方案中，所述限位机构由所述加热套底部的凹槽和所述加热套支座上的凸起构成。

在一个优选实施方案中，所述加热套支座在竖直方向的投影仅覆盖所述加热套底面的一部分。这样，加热套支座仅部分与加热套重合，不会影响消解管底部的可触及性，可以确保操作过程中从底部对消解管的底端作适当处理。

在一个优选实施方案中，所述加热套支座为一个单个的部件。在一个任选的实施方案中，所述加热套支座也可以为对称的两个单个部件，它们在竖直方向的投影各自仅覆盖所述加热套底面的一部分。同样，这样的安排不会影响消解管底部的可触及性，可以确保操作过程中从底部对消解管的底端作适当处理。

加热套内的空腔可以为任何形状，只要与将采用的消解管外形适配。例如，在一个优选实施方案中，所述加热套内的空腔包括内径R4的圆柱体形状的上端部分、截头圆锥体形状的圆锥体部分及内径R5的圆柱体形状的底端部分，其中截头圆锥体形状的圆锥体部分内径由R4逐渐降低为R5。在一个优选实施方案中，所述加热套空腔以其内径R4的圆柱体形状的上端部分的中心轴线或者其延长线作为其中心轴线，该中心轴线与所述加热套空腔的所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线形成的角度按锐角计分别在0-2度范围内。优选的是，所述加热套中，所述上端部分的中心轴线及其延长线与所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线所形成的角度按锐角计分别在0-1.5度范围内。所述上端部分的中心轴线及其延长线与所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线所形成的角度按锐角计为0度，则意味着，所述上端部分的中心轴线及其延长线与所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线重合，在同一条直线上，这是最为优选的方案。

在一个优选实施方案中，所述竖向支承机构还连接有压力控制装置，包括进样阀与泄压阀。所述进样阀位于加热套的空腔上方，用于与消解管的上端部分相连，中间填充有耐腐蚀热高温的氟橡胶O型圈用于密封。所述进样阀与泄压阀连接，可以确保在消解加热过程中，发生压力过大时，及时泄压，避免发生危险。作为进样阀位于加热套的空腔上方的替换方案，或者与进样阀位于加热套的空腔上方的同时，也可以有进样阀位于加热套的空腔下方，用于与消解管的底部相连，中间填充有耐腐蚀热高温的氟橡胶O型圈用于密封。这样，可以确保对消解管的竖向定位，与向上支承加热套的弹力部件配合，确保加热套与消解管之间的贴合，增强加热效果。

在一个优选实施方案中，所述弹力部件位于所述加热套支座之下，选自如下：

--分立的片材，可以是高碳不锈钢制成，分别以其一个端部连至相对应的竖向支承机构，另一个端部悬空；这种分立的片材在相对的竖向支承机构之间不连续，优选采用两个或者两个以上的分立的片材；例如，采用一个或者两个加热套支座部件时，对于每一个加热套支座部件用两个分立的片材支承，每个片材的一端连至相对应的竖向支承机构；所述分立的片材在竖向截面中，水平方向的部分呈水平直线、或者斜线取向；

--独立的片材，其两端分别连至相对的竖向支承机构，“独立的片材”是指片材本身在相对的竖向支承机构之间连续，其两端直接连接至竖向支承机构(例如借助螺栓等)；独立的片材在竖向截面中，水平方向可以呈直线、波纹、折线、整体为直线部分-梯形弯折部分(梯形取向可以变化)-直线部分的形状、斜线部分-直线部分-斜线(左右斜线的延长线相交)部分的形状；

--独立的弓形片材，可以是高碳不锈钢制成，其两端分别连至相对的竖向支承机构，所述弓形弧顶朝上，“独立的弓形片材”是指弓形片材两端直接连接至竖向支承机构，无需借助其他构件连接至竖向支承机构；或者，所述弓形弧顶朝下；

--非独立的弓形片材组件，可以是高碳不锈钢制成，包括弓形片材和板材，弓形片材固定于板材上；例如，弓形片材弧顶向上，两端固定于板材，板材连接至竖向支承机构；或者，弓形片材弧顶固定于板材，两端向上，用于支承加热套支座；或者，弓形片材于竖向方向两端点处于上下位置，弧顶位于中间位置，下部端点固定于板材，另一个端点用于支承加热套支座，此时优选包括两个弓形片材，用于支承加热套支座；板材连接至竖向支承机构；

--弹簧组件，包括弹簧和支承弹簧的板材，弹簧可以是弹簧钢或其他金属材料或橡胶制成，固定于板材上，弹簧可以是一件或者多件，所述弹簧中心轴线沿竖向取向，顶部接触所述加热套支座；所述板材两端分别连至相对的竖向支承机构，所述板材可以是钢、塑料制成。

在一个优选实施方案中，所述弹力部件位于所述加热套支座之上，选自如下：

--分立的片材，可以是高碳不锈钢制成，分别以其一个端部连至相对的竖向支承机构，另一个端部悬空；这种分立的片材在相对的竖向支承机构之间不连续，优选采用两个或者两个以上的分立的片材；例如，采用一个或者两个加热套支座部件时，对于每一个加热套支座部件用两个分立的片材支承，每个片材的一端连至相对的竖向支承机构；各分立的片材(例如通过螺栓)连接至加热套支座；所述分立的片材在竖向截面中，水平方向的部分呈水平直线、或者斜线取向；

--独立的片材，其两端分别连至相对的竖向支承机构，“独立的片材”是指片材本身在相对的竖向支承机构之间连续，其两端直接连接至竖向支承机构(例如借助螺栓等)；片材在竖向截面中，水平方向呈直线、波纹、折线、整体为直线-梯形弯折部分(梯形取向可以变化)-直线的形状、斜线-直线-斜线(左右斜线的延长线相交)的形状；独立的片材(例如通过螺栓)连接至加热套支座；

--独立的弓形片材，可以是高碳不锈钢制成，其两端分别连至相对的竖向支承机构，所述弓形弧顶朝上，“独立的弓形片材”是指弓形片材两端直接连接至竖向支承机构，无需借助其他构件连接至竖向支承机构；或者，所述弓形弧顶朝下；各独立的弓形片材(例如通过螺栓)连接至加热套支座；

--弹簧组件，包括弹簧和支承弹簧的板材，弹簧可以是弹簧钢或其他金属材料或橡胶制成，固定于板材，弹簧可以是一件或者多件，所述弹簧中心轴线沿竖向取向，所述板材两端分别连至相对的竖向支承机构，所述板材可以是钢、塑料制成；弹簧向下连接至加热套支座。

以下参考附图，对本实用新型作进一步示例性说明。各附图本身、各附图之间，未必按比例绘制。在各附图中，相同的部件、部位用相同的附图标记指代。

图1为可以与本实用新型的用于水质分析的消解加热装置配合使用的一种消解管的竖向截面示意图。本实用新型的加热装置也可以和其他形状的消解管配合，只需对其空腔作适当改变。图1的消解管为石英材质通过模塑制成。按竖直时的定位，所述消解管1上到下依次包括：上端部分2，呈圆柱体形状，上端开口，具有第一内径R1；中间部分3，呈圆柱体形状，具有第二内径R2，所述第二内径R2大于第一内径R1；圆锥体部分4，呈截头圆锥体形状，沿竖直方向，其内径由所述第二内径R2逐渐缩小至第三内径R3，圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角α按锐角计为15-60度；底端部分5，呈圆柱体形状，下端开口，并具有第三内径R3；所述上端部分2、所述中间部分3、所述圆锥体部分4、所述底端部分5内部连通，各自的中心轴线(包括延长线)重合，位于同一直线A-A’上。图1虽然示例了所述上端部分2、所述中间部分3、所述圆锥体部分4、所述底端部分5各自的中心轴线(包括延长线)重合，位于同一直线A-A’上，但是所述上端部分的中心轴线及其延长线与所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线所形成的角度按锐角计可以分别在0-2度范围内，优选在0-1.5度范围内。

图2a为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置一种实施方案的竖向截面示意图。该加热装置包括加热套10、加热套支座15(在纸的深处位置，远离观察者的一侧；用塑料制成，下同)及弹力部件16，还包括竖向支承机构17。弹力部件16和竖向支承机构17由高碳不锈钢制成(下同)。加热套10用铝块机加工制成，内有适于容纳前述消解管的空腔，所述空腔与所述消解管外形适配，包括上端部分12，呈圆柱体形状，上端开口，具有第四内径R4；圆锥体部分13，呈截头圆锥体形状，沿竖直方向，其内径由所述第四内径逐渐缩小至第五内径R5，圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角β按锐角计为15-60度；底端部分14，呈圆柱体形状，下端开口，并具有第五内径；其中，所述上端部分12、所述圆锥体部分13、所述底端部分14内部连通，各自的中心轴线重合，位于同一直线B-B’上；位于所述空腔周围、围绕所述空腔的加热单元，设于加热装置的结构体部分11。结构体部分11中可以设有多个容纳消解管的空腔(未示出)。加热元件、传感器、控温元件等，可以设于结构体部分11中。虽然图2a示例所述上端部分12、所述圆锥体部分13、所述底端部分14各自的中心轴线重合，位于同一直线B-B’，但是，所述上端部分的中心轴线及其延长线与所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线及它们的延长线所形成的角度按锐角计分别在0-2度范围内，优选在0-1.5度范围内。加热套支座15用于支承加热套10。竖向支承机构17，布置在所述加热套10及所述加热套支座15的外侧。在所述加热套支座15之下，设有弹力部件16，用于支承所述加热套支座15，所述弹力部件16通过焊接连接至所述竖向支承机构17。所述竖向支承机构17还连接有压力控制装置，包括进样阀21与泄压阀22，所述进样阀21位于加热套的空腔上方，用于与消解管的上端部分相连，所述进样阀21通过管线与所述泄压阀22连接。这样，可以确保在消解加热过程中，发生压力过大时，及时泄压，避免发生危险。同时，所述进样阀21与消解管上端部分连接，也有助于对消解管的竖向定位，与向上支承加热套的弹力部件16配合，确保加热套与消解管之间的贴合，增强加热效果。

图2b为从图2a的左侧、按与图2a纸面平面平行的方向观察本实用新型的用于水质分析的消解加热装置的竖向截面局部示意图，显示本实用新型的用于水质分析的消解加热装置一种实施方案中，加热套10、加热套支座15及弹力部件16之间的位置关系。任选地，在右侧(对应于图2a靠近观察者的一侧)也可以设置加热套支座15、弹力部件16。

图3a为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置另一种实施方案的竖向截面示意图，其中相对于图2a的左下方，加热套左下方部分有切口部分30(右下方也可以有切口，从而形成对称的切口)，切口部分30用于收纳加热套支座(与图2a相同的部分不再赘述)。切口部分30竖向的长度大于所述加热套支座的厚度，这样，加热套的下端在竖向即超出所述加热套支座，使加热套支座16不影响载于加热装置内的消解管底部的可触及性。切口部分30与加热套支座之间任选采用螺栓连接，为此，切口部分30与加热套支座分别设有相应的螺纹孔。

图3b为从图3a的左侧、按与图3a纸面平面平行的方向观察本实用新型的用于水质分析的消解加热装置的竖向截面局部示意图，显示本实用新型的用于水质分析的消解加热装置另一种实施方案中，加热套10、加热套支座15(切口部分30被支座15部分遮挡)及弹力部件16之间的位置关系。实际上，图3b也示出了切口部分30设置在加热套竖向的非端部位置的方案(此种方案中，结构体部分11对应于弹力部件16下方的部分不切除)。

图4a-4e为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件及加热套支座竖向截面局部示意图。其中图4a示意包括板材16a和弹簧16b的弹簧组件，弹簧16b由高碳不锈钢制成，固定于板材16a上，弹簧16b可以是一件或者多件，所述弹簧中心轴线沿竖向取向，所述板材16a为一体式结构，两端分别连至相对的竖向支承机构17，所述板材16a可以是高碳不锈钢制成，通过焊接连接至竖向支承机构17，或者为竖向截面为L形的构件，通过螺栓连接至竖向支承机构17。图4b示意独立的片材16，在竖向截面中，水平方向可以呈直线；片材16可以是高碳不锈钢制成，两个端部连至相对的竖向支承机构17；这种独立的片材在相对的竖向支承机构17之间连续延伸。图4c示意非独立的弓形片材组件，包括板材16a’及弓形片材16b’，均由高碳不锈钢制成，弓形片材16b’固定于板材16a’上，所述弓形弧顶朝上，所述板材16a’为一体式结构，两端分别连至相对的竖向支承机构17；“非独立的弓形片材组件”是指其中弓形片材不是本身两端直接连接至竖向支承机构，而是借助板材16a’间接连接至竖向支承机构；所述板材可以是高碳不锈钢制成。图4d示意非独立的弓形片材组件，由高碳不锈钢制成，弓形片材16b”为两个，直立取向，固定于板材16a”上，在该方案中，弓形片材于竖向方向两端点处于上下位置，弧顶位于中间位置，下部端点固定于板材16a”，另一个端点用于支承加热套支座15，此时优选包括两个弓形片材，用于支承加热套支座15。图4e示意非独立的弓形片材组件，由高碳不锈钢制成，弓形片材16b”’弧顶固定于板材16a”’，两端向上，用于支承加热套支座15。

图5a、5b、5c为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件(高碳不锈钢制成)及加热套支座竖向截面局部示意图。图5a中，弹力部件16为分立的片材，在竖向截面中，水平方向呈直线。各分立的片材16一个端部连至相对应的竖向支承机构17，另一个端部悬空；这种分立的片材在相对的竖向支承机构17之间不连续，一起支承加热套支座15。在图5b中，弹力部件16为弓形件，弧顶向下(也可以向上，如图7g所示)，加热套支座15位于该弓形件16之上。在图5c中，弹力部件16为两个板件，板件16向下方倾斜，加热套支座15位于两个板件之上，获得支承；板件16也可以是先为一段靠近竖向支承机构的水平直线部分、随后为一段向下倾斜的部分。

图6a、6b、6c为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件(高碳不锈钢制成)及加热套支座竖向截面局部示意图，其中弹力部件16位于加热套支座15之上。在图6a中，弓形弹力部件16与加热套支座15之间用螺栓31连接，加热套支座15与加热套(未示出)固定连接，或者通过螺栓等实现非固定连接。在图6b中，弹力部件16为板状，与加热套支座15之间用螺栓31连接。在图6c中，弹力部件16为弹簧组件，包括板件16a及弹簧16b，弹簧中心轴线沿竖向取向，弹簧底端与加热套支座连接。

图7a-7g为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置中，弹力部件(高碳不锈钢制成)竖向截面示意图，其中仅示出弹力部件，加热套支座可以置于弹力部件之上。其中，独立的片材在竖向截面中，如图7a所示，水平方向呈折线；如图7b所示，水平方向呈波纹状；如图7c、7d所示，水平方向呈整体为直线部分-梯形弯折部分(图7c中，梯形较短的底边朝下取向；图7d中，梯形较长的底边朝下取向)-直线部分的形状；如图7e、7f所示，水平方向呈斜线部分-直线部分-斜线部分(左右斜线的延长线相交)的形状，其中图7e斜线均向上倾斜，而在图7f中，斜线均向下倾斜；如图7g所示，弹力部件呈弧顶向上的弓形(弧顶向下的弓形如图5b所示)。

图8为本实用新型的用于水质分析的消解加热装置一种实施方案的使用状态局部竖向截面示意图，其中已容纳有消解管(图1所示)置于加热装置(图2a所示)中的状态。在图示的实施方案中，所述空腔与所述消解管外形适配，使所述消解管容纳于所述空腔时，所述消解管各部分的中心轴线与所述用于水质分析的消解管加热的装置的中心轴线重合，位于同一直线(直线A-A’，也就是B-B’)上。所述消解管的上端部分和中间部分总长度大于所述对用于水质分析的消解管加热的装置中的上端部分的长度，这样消解管的上端部分有一段高度H突出在加热装置的表面，便于从加热装置中取出消解管。另外，所述消解管圆锥体部分中圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角α等于对消解管加热的装置中圆锥体部分中圆锥体斜边与所述中间部分边缘延长线的夹角β，这样，保证了消解管与加热装置严密贴合，保证加热过程导热的顺畅，但是，夹角α和夹角β之间的差值可以为0-2度。图8示例了所述消解管各部分的中心轴线与所述用于水质分析的消解管加热的装置的中心轴线重合，位于同一直线(直线A-A’，也就是B-B’)上，但是，所述消解管所述中间部分的中心轴线及其延长线与所述用于水质分析的消解管加热的装置的所述上端部分的中心轴线及其延长线所形成的角度按锐角计可以在0-3度范围内，优选在0-1.5度范围内。

Claims (10)

1.一种用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，包括

---加热套，用于对用于水质分析的消解管加热，其内设置有上下贯通的空腔，用于容纳用于水质分析的消解管；

---加热套支座，用于支承加热套；所述加热套支座位于所述加热套之下；或者，所述加热套支座在竖向上位于加热套的顶面和底面之间的一个高度处，所述加热套和所述加热套支座之间为固定连接或者为非固定连接；或者，所述加热套支座位于所述加热套之上，与所述加热套之间为固定连接或者为非固定连接；

---竖向支承机构，布置在所述加热套及所述加热套支座的外侧；

其中，在所述加热套支座之下，设有弹力部件，用于支承所述加热套支座；或者，在所述加热套支座之上，设有弹力部件，所述弹力部件与所述加热套连接，支承所述加热套；其中，所述弹力部件连接至所述竖向支承机构。

2.根据权利要求1所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，所述加热套和所述加热套支座之间为非固定连接；所述加热套支座位于所述加热套之下，对所述加热套提供支承；或者通过与所述加热套的外侧边缘设置的切口配合、深入至所述切口，对所述加热套提供支承；或者所述加热套支座通过螺栓与所述加热套的外侧边缘连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，

---在所述加热套支座位于所述加热套之下，对所述加热套提供支承时，所述加热套支座在竖直方向的投影仅覆盖所述加热套底面的一部分，不影响操作者触及载于加热装置内的消解管的底部；或者

---在所述加热套支座通过与所述加热套的外侧边缘设置的切口配合、深入至所述切口，对所述加热套提供支承时，按竖向考察，所述切口设置在所述加热套外侧边缘的除了顶面之外的任何高度处。

4.根据权利要求3所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，当所述切口设置在所述加热套底面处时，切口在竖向的长度大于所述加热套支座的厚度。

5.根据权利要求1或2所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，所述加热套支座为一个单个的部件。

6.根据权利要求1或2所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，所述加热套内的空腔包括内径R4的圆柱体形状的上端部分、截头圆锥体形状的圆锥体部分及内径R5的圆柱体形状的底端部分，其中截头圆锥体形状的圆锥体部分内径由R4逐渐降低为R5；所述加热套空腔以其内径R4的圆柱体形状的上端部分的中心轴线或者其延长线为其中心轴线，该中心轴线与所述加热套空腔的所述圆锥体部分、所述底端部分的中心轴线形成的角度按锐角计分别在0-2度范围内。

7.根据权利要求1或2所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，所述加热套和所述加热套支座之间有限位机构，用于限制所述加热套在水平方向的转动范围为0-5度。

8.根据权利要求1或2所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，所述弹力部件位于所述加热套支座之下，选自如下之一：

--分立的片材，分别以其一个端部连至相对应的竖向支承机构，另一个端部悬空；

--独立的片材，其两端分别连至相对的竖向支承机构；

--独立的弓形片材，其两端分别连至相对的竖向支承机构，所述弓形弧顶朝上，或者，所述弓形弧顶朝下；

--非独立的弓形片材组件，包括弓形片材和板材，所述弓形片材固定于板材上；所述弓形片材弧顶向上，或者，所述弓形片材弧顶固定于板材，两端向上，或者，所述弓形片材于竖向方向两端点处于上下位置，弧顶位于中间位置，下部端点固定于板材，另一个端点用于支承加热套支座；所述板材连接至所述竖向支承机构；

--弹簧组件，包括弹簧和支承弹簧的板材，所述弹簧固定于所述板材上，所述弹簧中心轴线沿竖向取向，顶部接触所述加热套支座；所述板材两端分别连至相对的竖向支承机构。

9.根据权利要求8所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，所述独立的片材在竖向截面中，水平方向呈直线、波纹线、折线、整体为直线部分-梯形弯折部分-直线部分的形状或者为斜线部分-直线部分-斜线部分的形状。

10.根据权利要求1或2所述的用于水质分析的消解加热装置，其特征在于，所述弹力部件位于所述加热套支座之上，选自如下之一：

--分立的片材，分别以其一个端部连至相对的竖向支承机构，另一个端部悬空；所述分立的片材连接至所述加热套支座；

--独立的片材，其两端分别连至相对的所述竖向支承机构，所述独立的片材连接至所述加热套支座；

--独立的弓形片材，其弓形弧顶朝上或者朝下，所述独立的弓形片材连接至所述加热套支座；

--弹簧组件，包括弹簧和支承弹簧的板材，所述弹簧固定于所述板材，所述弹簧中心轴线沿竖向取向，所述板材两端分别连至相对的竖向支承机构，所述弹簧向下连接至所述加热套支座。

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