CN219722937U - 一种恒温溶液自旋转加热托盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒温溶液自旋转加热托盘，包括托盘底座、旋转托盘、旋转驱动机构、若干样杯、若干加热组件和若干样杯自转机构；旋转托盘上开设有若干圆周分布的套筒；每一加热组件固定安装在对应一套筒的外周；每一样杯套装在对应一套筒内，每一样杯自转机构用于带动一样杯在对应一套筒内自转；旋转托盘沿托盘底座的中心轴线旋转，托盘旋转驱动机构用于驱动旋转托盘旋转以带动若干样杯公转；旋转托盘与托盘底座平行并倾斜布置；每一样杯均设有密封盖，密封盖上设有单向入口。本实用新型可对样杯进行恒温加热，同时使样杯倾斜布置，通过旋转托盘公转和样杯自转的复合运动，使样杯相对样液旋转滚动，沾附杯壁、杯盖上的水汽，提高检测精准度。

Description

一种恒温溶液自旋转加热托盘

技术领域

本实用新型涉及实验仪器设备技术领域，尤其涉及一种恒温溶液自旋转加热托盘。

背景技术

在常规分析中，滴定分析是一种比较准确的分析方法，滴定分析包含酸碱度分析、氧化还原性分析、水体水质分析等，在滴定过程中，装置由在线滴定分析仪、试管、试杯、滴液管、分析探针等组成，其中在线滴定分析仪内设有在线过程滴定分析系统，通过在线过程滴定分析系统对的试管内的样液进行系统分析。

现存的滴定分析过程为：

首先通过滴液管往试管、试杯内滴入样液，然后自动插入分析探针进行检测，最后将分析结果传输到在线滴定分析仪内的在线过程滴定分析系统内，由在线过程滴定分析系统做出诊断并将数据进行储存。在对多组高温溶液进行滴定分析检测时(如氧化铝生产过程中，溶液处在高温状态)，工作人员在对其中一个试管内滴入定容样液后将试管插入，然后在拿取新的试管，往其内部添加样液，然后再放在检测基座上，以此往复。中国专利CN218412410U公开了一种常规在线过程滴定分析系统，通过盘架转动，使试管能够位于电极棒与滴液管下方，当单体检测完毕后，转动盘架即可对下一组试管进行滴定分析检测，缩减了相邻两个试管内部溶液的检测时间，减少了溶液滴定分析时的步骤，多个试管的溶液有序测量，能够快速形成对比分析数据。有些溶液的反应条件和检测条件都需要在一定的温度调节下进行,因此需要进行恒温加热试管。而上述专利并没有恒温加热功能，没办法满足检测条件，温度不同，测量的结果也不同，导致分析结果存在误差；当具有恒温加热功能时还需解决一个水汽蒸发而带来的误差问题，在恒温加热状态下，部分高温样液易挥发或蒸发出水汽，试管壁上容易附着水汽，均会影响分析结果的准确性；上述变量往往受到忽视，因此，需要设计一种具有恒温加热功能的自旋转加热托盘，用于安装在检测仪器上承载试管样杯，尽量控制由加热而引发的变量，使分析结果更精确。

实用新型内容

本实用新型提供一种恒温溶液自旋转加热托盘，可对样杯进行恒温加热，同时使样杯倾斜布置，通过旋转托盘公转和样杯自转的复合运动，使样杯相对样液旋转滚动，沾附杯壁、杯盖上附着的水汽，一定程度上保证样液各项含量保持不变，提高分析精准度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种恒温溶液自旋转加热托盘，包括托盘底座、旋转托盘、旋转驱动机构、若干样杯、若干加热组件和若干样杯自转机构；所述旋转托盘上开设有若干围绕中心轴线圆周分布的套筒；每一所述加热组件固定安装在对应一所述套筒的外周；每一所述样杯自转机构对应一所述套筒的位置安装在所述托盘底座上；每一所述样杯套装在对应一所述套筒内，所述样杯自转机构的一端旋转连接在对应的所述套筒内并与所述样杯底部抵接，每一所述样杯自转机构用于带动一所述样杯在对应一所述套筒内自转；所述旋转托盘沿所述托盘底座的中心轴线旋转，所述托盘旋转驱动机构安装在所述托盘底座上并与所述旋转托盘传动连接；所述托盘旋转驱动机构用于驱动所述旋转托盘沿中心轴线旋转以带动若干所述样杯公转；所述旋转托盘与所述托盘底座平行并倾斜布置以使每一所述样杯朝同一方向倾斜；每一所述样杯均设有密封盖，所述密封盖上设有单向入口。

进一步地，所述样杯自转机构均包括自转驱动电机、磁耦转盘、磁耦传动盘和样杯连接座；所述样杯连接座旋转连接在对应一所述套筒内，一所述样杯沿对应的所述套筒进入与所述样杯连接座对接；所述样杯连接座的底部延伸至所述套筒底部外并与所述磁耦传动盘连接；每一所述自转驱动电机安装在所述托盘底座上，每一所述磁耦转盘底部与对应一所述自转驱动电机的输出轴连接；所述磁耦转盘间隔布置在所述磁耦传动盘的下方,所述磁耦转盘与所述磁耦传动盘均设为永磁铁，所述磁耦转盘通过耦合的磁场与所述磁耦传动盘传动连接。

进一步地，所述磁耦转盘与所述磁耦传动盘相对的面均设有若干N极磁场和若干S极磁场，所述磁耦转盘上的N极磁场与S极磁场以中心位置环绕并依次间隔设置；所述磁耦传动盘上的N极磁场、S极磁场与所述磁耦转盘以相反磁场方向匹配对应设置。

进一步地，所述托盘底座设为圆盘状，在中心位置设有一中心轴套，所述旋转托盘底部中心设有一中心轴，所述中心轴通过若干轴承安装在所述中心轴套内，与所述中心轴套旋转连接。

进一步地，若干所述套筒以所述中心轴为轴心等角度圆周分布；若干所述自转驱动电机以所述中心轴套为轴心等角度圆周分布。

进一步地，所述一种恒温溶液自旋转加热托盘还包括安装在所述托盘底座中心轴套外周侧的接电模块，所述接电模块对应若干加热组件的位置设置有若干扇形接线区，相邻的每两个所述扇形接线区通过一绝缘板隔开；每一所述扇形接线区包括从上至下依次排列安装的正极块、绝缘块和负极块；所述正极块通过所述绝缘块与所述负极块隔开且所述正极块和所述负极块单独接线；每一所述加热组件朝向中心轴套的一侧设有上下分布的正极接线柱和负极接线柱，每一所述正极接线柱的端部抵接在对应一所述扇形接线区内的正极块上以进行电连接，每一所述负极接线柱的端部抵接在对应一所述扇形接线区内的负极块上以进行电连接。

进一步地，所述正极接线柱和所述负极接线柱均可弹性伸缩，所述正极接线柱和所述负极接线柱的端部均为半球状结构。

进一步地，所述样杯连接座的顶部设有两定位销，每一所述样杯的底部对应定位销的位置设有定位孔，所述定位销嵌装在所述样杯底部的定位孔内，以使所述样杯连接座带动所述样杯旋转。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过加热组件对套筒进行恒温加热，同时让旋转托盘的整体布局呈一定倾斜角度，通过旋转托盘公转和样杯自转的复合运动，使样杯相对样液旋转滚动，沾附杯壁、杯盖上附着的水汽，一定程度上保证样液各项含量保持不变，提高分析精准度；

2)本实用新型由自转驱动电机带动磁耦转盘旋转，再通过磁耦转盘与磁耦传动盘之间的磁场耦合进行非接触式传动连接，可以顺利带动磁耦传动盘、样杯连接座、样杯旋转，进而可以实现旋转托盘公转与样杯自转相互独立、互不干涉，同时也简化了线路连接的难度；

3)当旋转托盘带动若干加热组件旋转时，每一加热组件上的正极接线柱和负极接线柱沿着接电模块的外周划过，除了经过绝缘板时会出现断电情况，其他时候均与扇形接线区对应的正极块、负极块连接得电，结合较慢的温度下降速度与较短时间的断电，几乎可以看做是全程维持恒温加热状态，同时利用绝缘板将若干扇形接线区分隔进行单独接线，避免所有加热组件同时串联在一起导致电压过高，降低线路负荷。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型仰视角的立体图；

图3为本实用新型侧视角的结构示意图；

图4为本实用新型整体结构的爆炸图；

图5为本实用新型中加热组件与接电模块连接状态的立体图；

图6为本实用新型中加热组件的立体图；

图7为本实用新型中接电模块的立体图；

图8为本实用新型中托盘底座的立体图；

图9为本实用新型中旋转托盘的立体图；

图10为本实用新型中样杯自转机构的立体图；

图11为磁耦转盘或磁耦传动盘磁场分布的结构示意图；

附图标识：

1—托盘底座，2—旋转托盘，3—样杯，4—加热组件，5—样杯自转机构，6—接电模块，11—中心轴套，21—套筒，22—中心轴，31—密封盖，32—单向入口，41—正极接线柱，42—负极接线柱，51—自转驱动电机，52—磁耦转盘，53—磁耦传动盘，54—样杯连接座，55—N极磁场，56—S极磁场，61—扇形接线区，62—绝缘板，611—正极块，612—绝缘块，613—负极块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1至图11所示，一种恒温溶液自旋转加热托盘，包括托盘底座1、旋转托盘2、旋转驱动机构、若干样杯3、若干加热组件4和若干样杯自转机构5；所述旋转托盘2上开设有若干围绕中心轴线圆周分布的套筒21，套筒21设为顶部开口的圆柱筒状结构；每一所述加热组件4固定安装在对应一所述套筒21的外周，所述加热组件4为常规的电热丝式加热元件，加热组件4的外壳和套筒21均选用耐高温导热材料制作，加热组件4对套筒21进行加热维持恒温；每一所述样杯自转机构5对应一所述套筒21的位置安装在所述托盘底座1上；每一所述样杯3套装在对应一所述套筒21内，样杯3用于承载待检验的溶液，所述样杯自转机构5的一端旋转连接在对应的所述套筒21内并与所述样杯3底部抵接，每一所述样杯自转机构5用于带动一所述样杯3在对应一所述套筒21内自转；所述旋转托盘2沿所述托盘底座1的中心轴线旋转，所述托盘旋转驱动机构安装在所述托盘底座1上并与所述旋转托盘2传动连接，所述托盘旋转驱动机构可采用伺服电机,伺服电机与旋转托盘2的传动方式可采用联轴器或齿轮传动，伺服电机驱动所述旋转托盘2沿中心轴线旋转以带动若干所述样杯3沿中心轴线公转，将需要检测的样杯3送至探针下方；所述旋转托盘2与所述托盘底座1平行并倾斜布置以使每一所述样杯3朝同一方向倾斜，倾斜布置可以使得样杯无论是在公转还是自转时都可以让样液与杯壁之间形成相对转动，继而沾附杯壁上附着的水汽，一定程度上保证了样液各项含量保持不变；每一所述样杯3均设有密封盖31，所述密封盖31上设有单向入口32，单向入口只能让检测的探针进入，同时又可以防止水汽挥发，使密封盖可以尽可能保持样液在恒温加热状态下的总量不变，密封盖可以采用橡胶材质，可以应用在弱酸弱碱的环境，单向入口可以采用橡胶制作线型的活瓣开口,利用橡胶的弹力自动收紧闭合。

请参照图10至图11所示，在本实施例中，所述样杯自转机构5均包括自转驱动电机51、磁耦转盘52、磁耦传动盘53和样杯连接座54；所述样杯连接座54旋转连接在对应一所述套筒21内，一所述样杯3沿对应的所述套筒21进入与所述样杯连接座54对接,对接方式可通过销孔方式进行，在样杯连接座54的顶部设置两定位销，而样杯3底部对应定位销的位置设置定位孔，当样杯3放入套筒21时使得定位孔落在定位销上，实现旋转对接以使样杯连接座54带动样杯3旋转；所述样杯连接座54的底部延伸至所述套筒21底部外并与所述磁耦传动盘53连接；每一所述自转驱动电机51安装在所述托盘底座1上，每一所述磁耦转盘52底部与对应一所述自转驱动电机51的输出轴连接；所述磁耦转盘52间隔布置在所述磁耦传动盘53的下方,所述磁耦转盘52与所述磁耦传动盘53均设为永磁铁，所述磁耦转盘52通过耦合的磁场与所述磁耦传动盘53传动连接。所述磁耦转盘52与所述磁耦传动盘53相对的面均设有若干N极磁场和若干S极磁场，所述磁耦转盘上的N极磁场55与S极磁场56以中心位置环绕并依次间隔设置；所述磁耦传动盘53上的N极磁场55、S极磁场56与所述磁耦转盘52以相反磁场方向匹配对应设置。传统的传动连接方式如齿轮链条等，均为接触式传动，在本实用新型中，若采用接触式传动则不可避免会干涉旋转托盘公转，若将自转驱动电机51安装在旋转托盘上，旋转过程中电机线路会发生缠绕，很难解决接线问题；本实用新型由自转驱动电机51带动磁耦转盘52旋转，再通过磁耦转盘52与磁耦传动盘53之间的磁场耦合进行非接触式传动连接，可以顺利带动磁耦传动盘53、样杯连接座54、样杯3一起旋转，进而可以实现旋转托盘2公转与样杯自转相互独立、互不干涉，同时也简化了线路连接的难度。在实际安装过程中，磁耦传动盘53和样杯连接座54可通过轴孔过盈连接或螺纹连接的方式固定。

旋转托盘2的旋转角度可以通过伺服电机控制，也可以定点设置传感器识别，目的是方便在旋转过程中将磁耦传动盘53的位置对准下方的磁耦转盘52，以实现磁耦转盘52与磁耦传动盘53磁场耦合，当旋转托盘2带动套筒继续旋转导致磁耦转盘52与对应的磁耦传动盘53错位，此时磁场解耦；常态下，旋转托盘2静止，而套筒21内的样杯不停地自转，当需要对某一套筒21内的样杯3进行检测时，旋转托盘2开始公转，将对应的套筒21转动至探针位置，此时探针下落，从密封盖31的单向入口32穿入进行样杯3内；任意一套筒21下的磁耦传动盘53经过一磁耦转盘52时均可受到磁场耦合，从而无论旋转托盘2公转到哪个位置均可实现带动任一套筒21内的样杯3自转。

请参照图8所示，在本实施例中，所述托盘底座1设为圆盘状，在中心位置设有一中心轴套11，请参照图9所示，所述旋转托盘2底部中心设有一中心轴22，所述中心轴22通过若干轴承安装在所述中心轴套11内，与所述中心轴套11旋转连接。若干所述套筒21以所述中心轴22为轴心等角度圆周分布；若干所述自转驱动电机51以所述中心轴套11为轴心等角度圆周分布。在安装旋转驱动机构时，中心轴可穿过中心轴套11与旋转驱动机构传动连接；亦或者在旋转托盘2的边缘向下延伸形成护栏，在护栏的外周固定套装一齿轮，旋转驱动机构安装在托盘底座1一侧，并通过与齿轮啮合带动旋转托盘2转动。

请参照图4至图7所示，所述一种恒温溶液自旋转加热托盘还包括安装在所述托盘底座1中心轴套11外周侧的接电模块6，所述接电模块6对应若干加热组件4的位置设置有若干扇形接线区61，相邻的每两个所述扇形接线区61通过一绝缘板62隔开；每一所述扇形接线区61包括从上至下依次排列安装的正极块611、绝缘块612和负极块613；所述正极块611通过所述绝缘块612与所述负极块613隔开且所述正极块611和所述负极块613单独接线；每一所述加热组件4朝向中心轴套11的一侧设有上下分布的正极接线柱41和负极接线柱42，每一所述正极接线柱41的端部抵接在对应一所述扇形接线区61内的正极块611上以进行电连接，每一所述负极接线柱42的端部抵接在对应一所述扇形接线区61内的负极块612上以进行电连接。所述正极接线柱41和所述负极接线柱42均可弹性伸缩，所述正极接线柱41和所述负极接线柱42的端部均为半球状结构。接电模块6安装在中心轴套11外周，中心轴套11对应每一扇形接线区61均开设有接线孔，以方便各个扇形接线区的正负极极限，接电模块6采用绝缘材质做的环形框架，绝缘板62沿环形框架的圆周等角度分布，每两片绝缘板之间形成扇形接线区，正极块611、绝缘块612和负极块613粘接固定在扇形接线区内。正极块611、负极块613朝向外周的前端采用金属弧形铜板粘接固定形成连接区，后端均与绝缘块612一体成型。所述加热组件包括加热壳体、电热丝、温控器模块，加热壳体设为与套筒2匹配连接的筒状结构，加热壳体内圈与套筒过盈连接固定，加热壳体内部设置空腔，电热丝螺旋环绕在加热壳体的空腔内，温控器模块固定连接在加热壳体外，电热丝与温控器模块电连接，正极接线柱41和负极接线柱42安装在温控器模块上，温控器模块通过正极接线柱41和负极接线柱42与接电模块电连接，继而控制电热丝恒温加热。加热壳体内圈为导热材料，电热丝将热量传递到内圈对套筒加热。

当旋转托盘2带动若干加热组件4旋转时，每一加热组件上的正极接线柱41和负极接线柱42沿着接电模块6的外周划过，除了经过绝缘板62时会出现断电情况，其他时候均与扇形接线区61对应的正极块611、负极块613连接得电，断电时间与旋转速度相关，但结合温度下降速度与断电的微小时间，几乎可以看做是全程维持恒温加热状态，同时利用绝缘板62将若干扇形接线区61分隔进行单独接线，避免所有加热组件同时串联在一起导致电压过高，降低线路负荷。

本发明用于安装在检测仪器上承载待检的样杯，其工作模式是：

1)自转驱动电机51带动样杯3自转的同时，恒温加热组件4对套筒21内的样杯3进行加热恒温，使样杯3内的液体在旋转的同时维持恒温加热状态；

2)当某一样杯3内的溶液需要检测时，通过旋转托盘2公转，将对应一套筒21旋转至探针下方，此时探针下落，进入到对应的样杯3内进行检测，其他的套筒21旋转到对应的磁耦转盘52下方，继续磁偶传动，维持自转状态，同时维持恒温状态。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于，包括托盘底座、旋转托盘、旋转驱动机构、若干样杯、若干加热组件和若干样杯自转机构；所述旋转托盘上开设有若干围绕中心轴线圆周分布的套筒；每一所述加热组件固定安装在对应一所述套筒的外周；每一所述样杯自转机构对应一所述套筒的位置安装在所述托盘底座上；每一所述样杯套装在对应一所述套筒内，所述样杯自转机构的一端旋转连接在对应的所述套筒内并与所述样杯底部抵接，每一所述样杯自转机构用于带动一所述样杯在对应一所述套筒内自转；所述旋转托盘沿所述托盘底座的中心轴线旋转，所述托盘旋转驱动机构安装在所述托盘底座上并与所述旋转托盘传动连接；所述托盘旋转驱动机构用于驱动所述旋转托盘沿中心轴线旋转以带动若干所述样杯公转；所述旋转托盘与所述托盘底座平行并倾斜布置以使每一所述样杯朝同一方向倾斜；每一所述样杯均设有密封盖，所述密封盖上设有单向入口。

2.根据权利要求1所述的一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于，所述样杯自转机构均包括自转驱动电机、磁耦转盘、磁耦传动盘和样杯连接座；所述样杯连接座旋转连接在对应一所述套筒内，一所述样杯沿对应的所述套筒进入与所述样杯连接座对接；所述样杯连接座的底部延伸至所述套筒底部外并与所述磁耦传动盘连接；每一所述自转驱动电机安装在所述托盘底座上，每一所述磁耦转盘底部与对应一所述自转驱动电机的输出轴连接；所述磁耦转盘间隔布置在所述磁耦传动盘的下方,所述磁耦转盘与所述磁耦传动盘均设为永磁铁，所述磁耦转盘通过耦合的磁场与所述磁耦传动盘传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于,所述磁耦转盘与所述磁耦传动盘相对的面均设有若干N极磁场和若干S极磁场，所述磁耦转盘上的N极磁场与S极磁场以中心位置环绕并依次间隔设置；所述磁耦传动盘上的N极磁场、S极磁场与所述磁耦转盘以相反磁场方向匹配对应设置。

4.根据权利要求2所述的一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于，所述托盘底座设为圆盘状，在中心位置设有一中心轴套，所述旋转托盘底部中心设有一中心轴，所述中心轴通过若干轴承安装在所述中心轴套内，与所述中心轴套旋转连接。

5.根据权利要求4所述的一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于，若干所述套筒以所述中心轴为轴心等角度圆周分布；若干所述自转驱动电机以所述中心轴套为轴心等角度圆周分布。

6.根据权利要求5所述的一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于，所述一种恒温溶液自旋转加热托盘还包括安装在所述托盘底座中心轴套外周侧的接电模块，所述接电模块对应若干加热组件的位置设置有若干扇形接线区，相邻的每两个所述扇形接线区通过一绝缘板隔开；每一所述扇形接线区包括从上至下依次排列安装的正极块、绝缘块和负极块；所述正极块通过所述绝缘块与所述负极块隔开且所述正极块和所述负极块单独接线；每一所述加热组件朝向中心轴套的一侧设有上下分布的正极接线柱和负极接线柱，每一所述正极接线柱的端部抵接在对应一所述扇形接线区内的正极块上以进行电连接，每一所述负极接线柱的端部抵接在对应一所述扇形接线区内的负极块上以进行电连接。

7.根据权利要求6所述的一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于，所述正极接线柱和所述负极接线柱均可弹性伸缩，所述正极接线柱和所述负极接线柱的端部均为半球状结构。

8.根据权利要求2所述的一种恒温溶液自旋转加热托盘，其特征在于，所述样杯连接座的顶部设有两定位销，每一所述样杯的底部对应定位销的位置设有定位孔，所述定位销嵌装在所述样杯底部的定位孔内，以使所述样杯连接座带动所述样杯旋转。