一種適合恒重操作的快速干燥儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適合恒重操作的快速干燥儀。本實(shí)用新型的快速干燥儀包括：儀器殼、儀器門、微波產(chǎn)生裝置、攪拌器、微波吸收容器、溫度傳感器、濕度傳感器、排熱排濕風(fēng)機(jī)、過濾層、金屬屏蔽網(wǎng)、排風(fēng)口、補(bǔ)風(fēng)口和控制器。本實(shí)用新型采用微波吸收加熱材料制成的容器即能將微波能量轉(zhuǎn)換為熱能，類似加熱棒等直接外源加熱體，又能吸收多余微波，防止加熱樣品干燥時(shí)儀器的空轉(zhuǎn)干燒；微波輻射、紅外線輻射和熱傳導(dǎo)三種能量的加熱方式，根據(jù)需要協(xié)同使用，提高加熱干燥效率；通過多點(diǎn)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)，排風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻控制，精確控制儀器內(nèi)腔及被加熱樣品的溫度，減少冷卻時(shí)間。
【專利說明】一種適合恒重操作的快速干燥儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析檢測(cè)設(shè)備，具體涉及一種適合恒重操作的快速干燥儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析檢測(cè)中，在涉及固體物質(zhì)含量的重量分析測(cè)試，比如在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沉淀重量法測(cè)定某些元素的含量時(shí)，需要通過恒重操作獲得樣品的干燥重量，從而獲得相關(guān)物質(zhì)含量的數(shù)據(jù)。恒重操作是使用加熱儀器對(duì)樣品進(jìn)行加熱，使內(nèi)部的水分蒸發(fā)掉，降溫冷卻后再進(jìn)行稱重，直至樣品的重量不變，即獲得恒重，表明樣品內(nèi)的水分已經(jīng)完全脫去。常用的恒重方法有灼燒干燥法、烘箱干燥法、微波干燥法和紅外干燥法。灼燒干燥法用到的設(shè)備簡(jiǎn)單，但使用明火加熱，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中較危險(xiǎn)，存在很大的安全隱患；烘箱干燥法中的烘箱加熱溫度上限低，熱效率低，冷卻時(shí)間長(zhǎng)；微波干燥法使用單一的微波加熱源，易出現(xiàn)加熱不均勻，設(shè)備空轉(zhuǎn)影響使用壽命等問題；紅外干燥法適合少量樣品，熱效率不如微波加熱。而恒重操作需要反復(fù)的加熱、冷卻以及稱量，現(xiàn)有的單一干燥方法存在加熱效率低，冷卻時(shí)間長(zhǎng)的缺陷，無法滿足加熱效率高、冷卻時(shí)間短的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行高效恒重操作的需要，本實(shí)用新型提出一種適合恒重操作的快速干燥儀，熱效率高、加熱溫度低，在恒重操作中的樣品加熱并冷卻環(huán)節(jié)中能夠節(jié)省大量時(shí)間。
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適合恒重操作的快速干燥儀。
[0005]本實(shí)用新型的適合恒重操作的快速干燥儀包括:儀器殼、儀器門、微波產(chǎn)生裝置、攪拌器、微波吸收容器、溫度傳感器、濕度傳感器、排熱排濕風(fēng)機(jī)、過濾層、金屬屏蔽網(wǎng)、排風(fēng)口、補(bǔ)風(fēng)口和控制器；其中，儀器殼為包括外殼和內(nèi)殼的兩層結(jié)構(gòu)，在外殼和內(nèi)殼之間設(shè)置微波產(chǎn)生裝置；微波產(chǎn)生裝置連接至攪拌器，攪拌器設(shè)置在儀器殼內(nèi)的頂部；儀器門設(shè)置在儀器殼的側(cè)壁，微波吸收容器通過儀器門放置在儀器殼內(nèi)，微波吸收容器采用微波吸收材料；溫度傳感器和濕度傳感器分別設(shè)置在內(nèi)殼上，并通過數(shù)據(jù)線連接至控制器；排風(fēng)口和補(bǔ)風(fēng)口位置相對(duì)，設(shè)置在儀器殼的側(cè)壁上；在排風(fēng)口和補(bǔ)風(fēng)口的表面分別設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)；在排風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有排熱排濕風(fēng)機(jī)；在補(bǔ)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有過濾層，過濾層內(nèi)裝有干燥劑。
[0006]微波產(chǎn)生裝置包括高壓整流變壓器、微波磁控管和濾導(dǎo)管；其中，高壓整流變壓器激勵(lì)微波磁控管產(chǎn)生微波，經(jīng)濾導(dǎo)管連接至攪拌器；攪拌器設(shè)置在儀器殼內(nèi)的頂部，使微波能量均勻地進(jìn)入儀器殼內(nèi)。高壓整流變壓器高壓激勵(lì)微波磁控管產(chǎn)生微波，經(jīng)濾導(dǎo)管至攪拌器，攪拌器的扇葉旋轉(zhuǎn)，微波具有各個(gè)方向的反射，能夠把微波的能量均勻地分布在儀器殼內(nèi)，儀器殼內(nèi)部的樣品吸收微波，從而被加熱，將水分脫去，使樣品干燥。
[0007]本實(shí)用新型采用微波吸收容器盛放樣品，微波吸收容器采用鐵氧體微波吸收材料、陶瓷微波吸收材料(如碳化硅)、活性碳和石墨等微波吸收材料。當(dāng)微波進(jìn)入儀器殼內(nèi)，樣品吸收微波進(jìn)行加熱時(shí)，微波吸收容器也同時(shí)吸收微波被加熱，被加熱了的容器對(duì)于內(nèi)部盛放的樣品來說相當(dāng)于外部熱源，對(duì)樣品從外部進(jìn)一步加熱，這樣既防止儀器干燒，同時(shí)又能提聞樣品加熱的效率。
[0008]在儀器殼的側(cè)壁上，相對(duì)的位置處分別設(shè)置補(bǔ)風(fēng)口和通風(fēng)口，當(dāng)設(shè)置在儀器殼內(nèi)殼頂部的溫度傳感器測(cè)量到溫度達(dá)到設(shè)定溫度(如210°C)時(shí)，控制器控制高壓整流變壓器停止，使得微波磁控管停止工作，加熱停止；控制器控制排熱排濕風(fēng)機(jī)開始工作向外排氣，隨著儀器殼內(nèi)部的壓力降低，外部的冷空氣通過與排風(fēng)口相對(duì)的補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)入儀器殼，流動(dòng)的空氣使內(nèi)部的樣品降溫冷卻。通過相對(duì)的排風(fēng)口向外排風(fēng)，同時(shí)補(bǔ)風(fēng)口吹入冷空氣，能夠?qū)x器殼內(nèi)的樣品進(jìn)行快速降溫。在補(bǔ)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置過濾層，過濾層內(nèi)裝有干燥劑，以防止空氣中的水分進(jìn)入儀器殼內(nèi)，影響對(duì)樣品的干燥。進(jìn)一步，在排風(fēng)口和補(bǔ)風(fēng)口的表面分別設(shè)置金屬屏蔽網(wǎng)，以防止微波向外泄露。
[0009]當(dāng)濕度傳感器測(cè)量到濕度過大時(shí)，控制器控制排熱排濕風(fēng)機(jī)開始工作向外排氣，隨著儀器殼內(nèi)部的壓力降低，外部的干燥空氣通過與排風(fēng)口相對(duì)的補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)入儀器殼，使得儀器殼內(nèi)部的濕度降低。
[0010]進(jìn)一步，本實(shí)用新型還包括微波傳感器，設(shè)置在內(nèi)殼上，并通過數(shù)據(jù)線連接至控制器，監(jiān)控儀器殼內(nèi)部的微波情況。
[0011]進(jìn)一步，在儀器殼內(nèi)的頂部設(shè)置紅外加熱棒，樣品內(nèi)的水吸收紅外線的能力強(qiáng)，從而進(jìn)一步對(duì)樣品加熱，促進(jìn)樣品干燥。
[0012]在內(nèi)殼上設(shè)置有多個(gè)溫濕度傳感器，進(jìn)行多點(diǎn)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)更加準(zhǔn)確；同時(shí)配合排熱排濕風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻控制，精確控制儀器內(nèi)腔及被加熱樣品的溫度，減少冷卻時(shí)間。
[0013]本實(shí)用新型在儀器殼內(nèi)的底部設(shè)置耐熱旋轉(zhuǎn)托盤，微波吸收容器放置在耐熱旋轉(zhuǎn)托盤上，通過耐熱旋轉(zhuǎn)托盤的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)微波吸收容器及其內(nèi)部的樣品均勻加熱。
[0014]本實(shí)用新型的適合恒重操作的快速干燥儀的操作方法，包括以下步驟:
[0015]I)打開儀器門，將盛放有樣品的微波吸收容器放入儀器殼內(nèi)；
[0016]2)高壓整流變壓器通電，高壓激勵(lì)微波磁控管產(chǎn)生微波，經(jīng)濾導(dǎo)管至攪拌器，攪拌器的扇葉旋轉(zhuǎn)，向各個(gè)方向反射微波，儀器殼內(nèi)部的微波吸收容器和樣品吸收微波被加執(zhí).
[0017]3)當(dāng)設(shè)置在儀器殼內(nèi)頂部的溫度傳感器測(cè)量到溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，控制器控制高壓整流變壓器停止工作，加熱停止；同時(shí)，控制器控制排熱排濕風(fēng)機(jī)開始工作向外排氣，隨著儀器殼內(nèi)部的壓力降低，外部的空氣通過與排風(fēng)口相對(duì)的補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)入儀器殼，流動(dòng)的空氣使內(nèi)部的樣品降溫冷卻，并干燥；
[0018]4)樣品冷卻后，從儀器殼內(nèi)取出，對(duì)樣品進(jìn)行稱重；
[0019]5)重復(fù)步驟I)?4)，直至樣品的重量不變?yōu)橹梗瑯悠穬?nèi)的水分全部脫去，得到樣品的重量。
[0020]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0021](I)微波吸收加熱材料制成的容器既能將微波能量轉(zhuǎn)換為熱能，類似加熱棒等直接外源加熱體，又能吸收多余微波，防止加熱樣品干燥時(shí)儀器的空轉(zhuǎn)干燒；
[0022](2)微波輻射、紅外線輻射和熱傳導(dǎo)三種能量的加熱方式，根據(jù)需要協(xié)同使用，提高加熱干燥效率；
[0023](3)通過多點(diǎn)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)，排熱排濕風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻控制，精確控制儀器內(nèi)腔及被加熱樣品的溫度，減少冷卻時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的適合恒重操作的快速干燥儀的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例的適合恒重操作的快速干燥儀包括:儀器殼1、儀器門、高壓整流變壓器2、微波磁控管3、濾導(dǎo)管4、攪拌器5、微波吸收容器6、溫度傳感器7、濕度傳感器8、微波傳感器12、排熱排濕風(fēng)機(jī)9、過濾層10、金屬屏蔽網(wǎng)、排風(fēng)口、補(bǔ)風(fēng)口、紅外加熱棒、耐熱旋轉(zhuǎn)托盤11和控制器；其中，儀器殼I為包括內(nèi)殼和外殼兩層結(jié)構(gòu)，在內(nèi)殼和外殼之間設(shè)置高壓整流變壓器2、微波磁控管3和濾導(dǎo)管4 ;高壓整流變壓器2激勵(lì)微波磁控管3產(chǎn)生微波，經(jīng)濾導(dǎo)管4連接至攪拌器5 ;攪拌器5設(shè)置在儀器殼I內(nèi)的頂部，使微波能量均勻地進(jìn)入儀器殼I內(nèi)；耐熱旋轉(zhuǎn)托盤11設(shè)置在儀器殼內(nèi)的底部；儀器門設(shè)置在儀器殼I的側(cè)壁，微波吸收容器6通過儀器門放置在耐熱旋轉(zhuǎn)托盤11上，微波吸收容器6采用微波吸收材料；溫度傳感器7和濕度傳感器8分別設(shè)置在儀器殼的內(nèi)殼上，并通過數(shù)據(jù)線連接至控制器，控制器設(shè)置在內(nèi)殼和外殼之間的電路板上；排風(fēng)口和補(bǔ)風(fēng)口位置相對(duì)，設(shè)置在儀器殼I的側(cè)壁上；在排風(fēng)口和補(bǔ)風(fēng)口的表面分別設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)；在排風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有排熱排濕風(fēng)機(jī)9 ;在補(bǔ)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有過濾層10，過濾層10內(nèi)裝有干燥劑；紅外加熱棒設(shè)置在儀器殼內(nèi)的頂部。高壓整流變壓器2、微波磁控管3、濾導(dǎo)管4構(gòu)成微波產(chǎn)生裝置。
[0027]在本實(shí)施例中，儀器殼I采用不銹鋼；微波吸收容器6采用碳化硅；耐熱旋轉(zhuǎn)托盤11采用耐高溫玻璃。微波吸收容器6的尺寸與樣品的重量相匹配，既能容納下樣品，同時(shí)又不妨礙樣品吸收微波加熱。
[0028]本實(shí)施例的適合恒重操作的快速干燥儀的操作方法，包括以下步驟:
[0029]I)打開儀器門，將微波吸收容器放入儀器殼內(nèi)的耐熱旋轉(zhuǎn)托盤上，微波吸收容器內(nèi)盛放有過濾后的硫酸鋇沉淀樣品；
[0030]2)高壓整流變壓器通電，高壓激勵(lì)微波磁控管產(chǎn)生微波，經(jīng)濾導(dǎo)管至攪拌器，攪拌器的扇葉旋轉(zhuǎn)，向各個(gè)方向反射微波，儀器殼內(nèi)部的微波吸收容器和樣品吸收微波被加熱，同時(shí)紅外加熱棒通電,對(duì)樣品進(jìn)行同時(shí)加熱；
[0031]3)當(dāng)設(shè)置在儀器殼內(nèi)頂部的溫度傳感器測(cè)量到溫度達(dá)到210°C時(shí)，控制器控制高壓整流變壓器停止工作，加熱停止；同時(shí)，控制器控制排熱排濕風(fēng)機(jī)開始工作向外排氣，隨著儀器殼內(nèi)部的壓力降低，外部的空氣通過與排風(fēng)口相對(duì)的補(bǔ)風(fēng)口進(jìn)入儀器殼，流動(dòng)的空氣使內(nèi)部的樣品降溫冷卻，并干燥；
[0032]4)待樣品冷卻后，打開儀器門，從儀器殼內(nèi)取出，對(duì)樣品進(jìn)行稱重；
[0033]5)重復(fù)步驟I)?4)，直至樣品的重量不變?yōu)橹?，樣品?nèi)的水分全部脫去，得到樣品的重量。
[0034]最后需要注意的是，公布實(shí)施方式的目的在于幫助進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本實(shí)用新型不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開的內(nèi)容，本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種適合恒重操作的快速干燥儀，其特征在于，所述快速干燥儀包括:儀器殼、儀器門、微波產(chǎn)生裝置、攪拌器、微波吸收容器、溫度傳感器、濕度傳感器、排熱排濕風(fēng)機(jī)、過濾層、金屬屏蔽網(wǎng)、排風(fēng)口、補(bǔ)風(fēng)口和控制器；其中，所述儀器殼為包括外殼和內(nèi)殼的兩層結(jié)構(gòu)，在外殼和內(nèi)殼之間設(shè)置微波產(chǎn)生裝置；所述微波產(chǎn)生裝置連接至攪拌器，攪拌器設(shè)置在儀器殼內(nèi)的頂部；所述儀器門設(shè)置在儀器殼的側(cè)壁，微波吸收容器通過儀器門放置在儀器殼內(nèi)，微波吸收容器采用微波吸收材料；所述溫度傳感器和濕度傳感器分別設(shè)置在內(nèi)殼上，并通過數(shù)據(jù)線連接至控制器；所述排風(fēng)口和補(bǔ)風(fēng)口位置相對(duì)，設(shè)置在儀器殼的側(cè)壁上；在排風(fēng)口和補(bǔ)風(fēng)口的表面分別設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)；在排風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有排熱排濕風(fēng)機(jī)；在補(bǔ)風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有過濾層，過濾層內(nèi)裝有干燥劑。
2.如權(quán)利要求1所述的快速干燥儀，其特征在于，所述微波產(chǎn)生裝置包括高壓整流變壓器、微波磁控管和濾導(dǎo)管；其中，高壓整流變壓器激勵(lì)微波磁控管產(chǎn)生微波，經(jīng)濾導(dǎo)管連接至攪拌器。
3.如權(quán)利要求1所述的快速干燥儀，其特征在于，所述微波吸收容器采用鐵氧體微波吸收材料、陶瓷微波吸收材料、活性碳和石墨中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的快速干燥儀，其特征在于，進(jìn)一步包括紅外加熱棒，所述紅外加熱棒設(shè)置在儀器殼內(nèi)的頂部。
5.如權(quán)利要求1所述的快速干燥儀，其特征在于，進(jìn)一步包括微波傳感器，所述微波傳感器設(shè)置在內(nèi)殼上，并通過數(shù)據(jù)線連接至控制器。
6.如權(quán)利要求1所述的快速干燥儀，其特征在于，進(jìn)一步包括耐熱旋轉(zhuǎn)托盤，所述耐熱旋轉(zhuǎn)托盤設(shè)置在儀器殼內(nèi)的底部。
【文檔編號(hào)】F26B9/06GK204100714SQ201420514143
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】王巖, 李國(guó)寶 申請(qǐng)人:北京大學(xué)