CN2226762Y - 密闭微波压力溶样罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的是一种新颖的密闭微波压力罐，是分析化学领域中现代定量分析技术的一种重要的工具，其在结构上采用了四种新的设计，首先利用光导纤维对反光板的距离变化的测试通过自控系统来控制溶样杯的压力；第二在罐体壁中设螺旋型冷却孔道，通过冷却介质来迅速冷却溶样罐；第三溶样杯体设计成圆锥体形，上口外径大于下底外径；第四在溶样杯的杯口设有一对“L”形安全孔，以防万一失控时，高压气体能自动释放。

Description

密闭微波压力溶样罐

本实用新型涉及的是一种密闭微波压力溶样罐，属于分析化学仪器类中的微波密闭消解溶器领域。

现代定量分析技术利用微波把各种样品(包括固体)化成溶液，然后对其元素进行分析，该技术的关键环节之一在于应具备性能可靠、使用安全的溶样罐，使得在罐内的样品和酸的混合物在微波的作用下不断发生搅动，直至分解。由于溶液在瞬间吸收微波能量，消除了热传导过程，因而分解迅速。溶解速度比电加热板等一般方式快10-100倍，节电80～90％，且溶解效果较好。现有技术中奥地利Parr公司生产的PMD溶解系统的溶样罐，其除了上述的优点外，还包括一些特点和不足之处，如；

1、监测结构部分，该溶样罐盖上设有光导纤维和反光圈，光纤的探头端面和反光圈之间的距离是个固定值，但随着罐内消解过程中压力的上升，反光圈与探头的位置相对移动。当反光圈在光纤探头的监测范围时，微波炉电源接通，系统工作，罐内压力上升，反光圈随着被往上推，直到反光圈离开光纤探头监测范围，则微波炉电源关断，因此它只能起到开关的作用。

2、冷却结构部分，该溶样罐无冷却装置，只能依靠自然冷却。

3、溶样杯取杯结构部分，该溶样罐经消解、冷却到开盖取出溶样杯过程中，由于冷却是自然冷却，尤其是刚冷却开盖时，通常罐内温度还很高，罐内壁和溶样杯外壁由于热胀冷缩相互粘合得很紧，溶样杯难以取出。为此在罐底部设一螺母孔，可用螺栓旋入顶出溶样杯。

4、防爆结构部分，该溶样罐盖上设有防爆金属薄片，超压时，金属薄片破裂，使罐内压力释放，为此相应在微波炉内腔壁涂敷防腐层等防腐措施。

现有技术这四部分结构都存在不足，如；监测结构部分，该结构需配置专用的微波溶样系统，完全不适用我国市场上民用微波炉采用的转盘式结构，此外它还不能连续监测罐内压力的变化；由于冷却要依靠自然冷却，使冷却时间所耗时间为溶解时间的4—10倍，降低了快速溶解的优点；溶解杯取杯结构较复杂，而且操作也较费时；涂敷防腐层为该溶样罐的使用又提高了成本。

本实用新型的目的在于创造出一种适用于我国国情，即成本较低，使用方便，性能安全可靠，并且克服了现有技术中的不足的新颖的溶样罐。

本实用新型主要在以下四个方面对密闭微波压力溶样罐提出了新的具有创造性和实用价值的关键技术构思；

1、本实用新型将1个或者多个光纤探头安装在带有转盘式结构民用微波炉(即我们市场上到处可见的家用微波炉)内顶部，非接触地向下垂直，监测它与置在微波炉转盘上溶样罐顶部的反光板的距离，以此确定溶样杯中的压力。当微波炉电源打开时，杯内样品和溶剂发生强烈反应，产生大量气体，压力不断升高，导致密封活塞盖向上移动，顶住压板，带动压力指示螺杆，同时弹性体受压缩进一步使安装在螺杆顶端的反光板水平地上升，这时光纤探头与反光板的距离正在缩小，缩小的距离与弹性体的压缩量一致，而弹性体的压力曲线已由事先确定，因此距离变化也准确地反映了杯内的压力变化。根据溶样的需要，还可以设置各种压力档次，以此来实现溶样全过程自控。如当杯内压力达到某一定值时，也相应地反映在某一个缩小了的距离上，然后自动控制断开微波炉电源，溶样杯内的压力慢慢下降，弹性体逐步胀开，反光板跟着下降，这时原已达到的某一距离又被扩大，自动控制打开微波炉电源，使溶样杯的压力再次升高，这样周而复始到保持在某个压力值一段时间后，即完成了溶样过程。

2、本实用新型在密闭高压溶样罐体壁中间设有供冷却水或冷却压缩气体流通螺旋型的孔道，可以迅速达到冷却的目的，比自然冷却速度提高了2～3倍。

3、本实用新型对溶样杯的杯体设计成圆锥体的外形，上口外径大于下底外径，这样在溶样罐冷却后，只需手指从罐底部的顶出孔向上一推，溶样杯就很轻松地从溶样罐中顶出。

4、本实用新型在溶样杯的杯口设计有一对“L”型安全孔，以防压力自控系统万一失控时，高压气体会通过安全孔自动释放，十分安全可靠。

本实用新型的应用结合了我国市场情况，即只需在家用微波炉稍作改进就可作为密闭微波溶样系统，而不需配备专门的光纤控制微波溶样设备；本实用新型能对溶样罐作随时间变化的连续监测和控制；本实用新型很好地解决了溶样罐的冷却问题，提高了工效；本发明还降低了成本(不足进口设备的十分之一)，改善了安全性，而且操作简便，具有很高的实用价值。

以下将结合附图对本实用新型的技术特征进行详细描述：

图1密闭微波压力溶样罐平面结构示意图

图2密闭微波压力溶样罐立体结构示意图

如图1和图2所示，本发明主要包括；反光板(1)、罐盖(2)、弹性体(3)、压板(4)、安全孔(5)、密封活塞盖(6)、冷却孔道(7)、压力指示螺杆(8)、垫块(9)、溶样杯顶出孔(10)、溶样杯(11)、罐体(12)、光纤探头(13)进口(14)和出口(15)等。首先把溶样罐放置微波炉的转盘中央，罐盖(2)上的反光板(1)设置在光纤探头(13)的监测区域内。光纤探头(13)安装固定在微波炉内的顶部，光纤探头(13)由光纤引入到自动控制系统。当微波炉电源接通后，溶样杯(11)中的样品与溶剂发生强烈反应，产生大量气体，由于密闭活塞盖(6)的密封作用，溶样杯(11)内压力不断导致密封活塞盖(6)，向上移动，顶住压板(4)，带动压力指示螺杆(8)，同时弹性体(3)受压缩，弹性体(3)的压力曲线已事先确定，进一步带动安装在压力指示螺杆(8)顶端的反光板(1)水平地上升，因此反光板(1)到光纤探头(13)的距离能随时准确地反映溶样杯(11)内压力，并由光纤将此信息传导给自动控制系统，对此进行实时控制。如当溶样杯(11)内压力到达某一定值时，自动控制断开微波炉电源溶样杯(11)内的压力慢慢下降，弹性体(3)逐步胀开，反光板(1)跟着下降，自动控制又接通微波炉电源，使溶样杯(11)的压力再次升高，这样周而复始到保持在某一个压力值一段时间后，即完成了溶样过程。

本实用新型在罐体(12)壁中设有供冷却水或冷却压缩气体流通的螺旋型冷却孔道(7)，冷却介质通过进口(14)，把介质输入到冷却孔道(7)，经出口(15)排出。可以迅速达到冷却的目的，比自然冷却速度提高2～3倍。

本实用新型对溶样杯(11)的杯体设计成圆锥体的外形，上口外径大于下底外径，在溶样罐冷却开盖后，只需手指从罐体(12)底部的顶出孔(10)向上一推，垫块(9)连同溶样杯就很轻松地从罐体(12)中顶出。

本实用新型在溶样杯(11)的杯口设计有“l”型安全孔(5)，以防止压力自动控制系统万一失控时，高压气体会通过安全孔(5)自动释放，防止了溶样罐的炸裂，十分安全可靠。

Claims (4)

1、一种密闭微波压力溶样罐，包括罐盖(2)、弹性体(3)、压板(4)、密封活塞盖(16)、压力指示螺杆(8)、溶样杯(11)、罐体(12)和光纤探头(13)，本实用新型的特征在于光纤探头(13)安装固定在微波炉内的顶部，溶样罐罐体(12)置放在炉的转盘中央，罐盖(2)上的反光板(1)设置在光纤探头(13)的监测区域内。

2、按权利要求1所述的密封微波压力溶样罐，其特征还在于在罐体(12)壁中设有供冷却水或冷却压缩气体流通的螺旋型冷却孔道(7)，冷却介质通过进口(14)，把介质输入到冷却孔道(7)，经出口(15)排出。

3、按权利要求1所述的密封微波压力溶样罐，其特征还在于溶样杯(11)杯体设计成圆锥体外形，上口外径大于下底外径。

4、按权利要求1所述的密封微波压力溶样罐，其特征还在于在溶样杯(11)的杯口设计有“l”型安全孔(5)。

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