教學用微型合成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種教學用微型合成裝置，其特征在于：包括反應裝置（1）、溫控裝置（2）、加熱裝置（3）、自動加液裝置（4）、攪拌裝置（5）、冷凝裝置（6）和測溫裝置（7）；所述反應裝置（1）位于所述加熱裝置（3）內，所述反應裝置（1）分別與所述測溫裝置（7）、自動加液裝置（4）、攪拌裝置（5）和冷凝裝置（6）密閉連接。本發(fā)明提供的一種教學用微型合成裝置，集溫度可控和根據反應液溫度來自動控制加液點、加液量等功能為一體，該裝置采用模塊化設計，體積小，結構簡單，成本低，易于維護，適合各種化學合成反應的應用，具有普遍適用性。
【專利說明】教學用微型合成裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學用微型合成裝置，尤其涉及一種化學合成教學用集成可調溫控自動加液微型合成裝置，屬于化學合成裝置【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在藥物合成、有機合成實驗教學過程中常常涉及到反應裝置的搭建，頻繁的拆、裝儀器一方面造成時間的浪費，另一方面也經常造成玻璃儀器的損壞，同時學生在練習時往往會因操作不當而帶來較大的安全隱患，特別是某些需要嚴格控溫的反應或者是反應較為劇烈對樣品的滴加速度有嚴格的限定時，普通合成實驗裝置很難滿足此類教學的要求?，F有的一些微型合成裝置大多適用于某一種或某一類有機反應，普適性不強，并且結構復雜，成本較高，只能對反應溫度做一定的控制，難以滿足實驗教學的需求。
[0003]在合成實驗中常常需要對溫度進行精密控制，現有的技術大多是通過可調電壓加熱套+溫度計或者是溫度計+溫控加熱套。前者只是簡單的通過改變加熱強度來控溫，后者雖然可以實現反應液溫度的精密控制，但往往既需要通過經驗對熱電偶設置溫度補償來彌補加熱溫度上升緩沖的過程，同時在接近設定溫度時，頻繁的接通、斷開高功率加熱源也是對產品本身的一種傷害。本發(fā)明將兩種加熱溫控體系有機的結合起來，在可調電壓加熱源的基礎之上加以改造，用熱電偶測定反應液的溫度，以溫控儀控制加熱源的開關，同時實現了對反應液溫度的精密控制以及對加熱源強度的控制，在接近設定溫度時可以改變加熱強度，使設備在較小功率下工作起到保護以及減緩溫度向上緩沖的趨勢。
[0004]另外，現有的合成裝置無根據反應液溫度來實現智能化自動加液的操作，而本發(fā)明獨特的設計了自動加液裝置，以反應液溫度來控制自動加液裝置的開關，實現了加液過程的自動化控制。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種集溫度可控和根據反應液溫度來自動控制加液點、加液量等功能為一體的教學用微型化學合成裝置，該裝置采用模塊化設計，體積小，結構簡單，成本低，易于維護，適合各種化學合成反應的應用，具有普遍適用性。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
教學用微型合成裝置，其特征在于:包括反應裝置、溫控裝置、加熱裝置、自動加液裝置、攪拌裝置、冷凝裝置和測溫裝置；
所述反應裝置位于所述加熱裝置內，所述反應裝置分別與所述測溫裝置、自動加液裝置、攪拌裝置和冷凝裝置密閉連接；
所述自動加液裝置包括滴液漏斗和用于控制所述滴液漏斗加液點的自動加液控制裝
置；
所述攪拌裝置包括攪拌槳和用于控制所述攪拌槳旋轉的電機；
所述測溫裝置與所述溫控裝置通過連接線連接，所述加熱裝置和自動加液控制裝置并聯后與所述溫控裝置串聯，再與交流電源正負極相連，所述電機通過第三開關與所述交流電源正負極相連。
[0007]所述自動加液控制裝置包括串聯的電磁閥和第二開關，所述電磁閥為微型交流先導電磁閥。
[0008]所述反應裝置為四口反應燒瓶。
[0009]所述測溫裝置為熱電偶。
[0010]所述熱電偶用于測量反應裝置中反應液的溫度，測定好溫度后反饋給所述溫控裝置，所述溫控裝置用于控制加熱裝置的溫度，當熱電偶的測定溫度高于加熱裝置的設定溫度時，溫控裝置控制加熱裝置停止加熱，當熱電偶的測定溫度低于加熱裝置的設定溫度時，溫控裝置控制加熱裝置開始加熱，如此往復，保證反應液的測定溫度與加熱裝置的設定溫
度基本一致。
[0011]所述加熱裝置包括串聯的加熱套和第一開關，所述加熱套為可調電壓加熱套。
[0012]所述冷凝裝置包括球形冷凝管、第一連接管和用于通水的橡膠管，所述第一連接管為折彎型，所述第一連接管密閉連接所述球形冷凝管和反應裝置，所述第一連接管的材質為聚四氟乙烯。
[0013]所述溫控裝置包括溫控儀，所述溫控儀的型號為rex-clOO型高精度溫控儀。
[0014]所述滴液漏斗通過第二連接管與所述反應裝置密閉連接，所述第二連接管為折彎型，所述第二連接管的材質為聚四氟乙烯，所述第二連接管的底端與所述反應裝置瓶底的距離為2?10cm，所述自動加液控制裝置位于所述第二連接管上。
[0015]所述電機還可以與第三開關和電阻串聯后與所述交流電源正負極相連，所述電機為變速馬達，所述電阻為用于保護所述電機的分流電阻。
[0016]所述攪拌槳的材質為聚四氟乙烯。
[0017]所述自動加液裝置是本發(fā)明所特有的,主要由用于加液的滴液漏斗和自動加液控制裝置兩部分構成，自動加液控制裝置又包括電磁閥和第二開關。當反應液溫度高于設定值時，電磁閥閥門閉合停止加液，當反應溫度低于設定值時，電磁閥閥門打開繼續(xù)加液。此自動加液裝置可以避免在一些對加樣速度有嚴格要求，較為劇烈的合成反應中由于學生操作不當而產生的安全隱患。此外，通過溫控儀溫度的設定，本控制系統(tǒng)也適用于對加液速度沒有要求的其他類型反應。同時，自動加液裝置與加熱裝置之間的電路切換通過換向第二開關完成。
[0018]本發(fā)明的教學用微型合成裝置的電路為三部分，一部分為加熱溫控，即工作時，由熱電偶測定反應液溫度，當溶液溫度達到溫控儀設定溫度時，電路斷開，加熱裝置停止加熱；溫度低于設定溫度時，電路閉合，加熱裝置持續(xù)加熱。另一部分為自動加液，剛開始加樣時，由于溫度低于設定溫度，溫控儀控制電磁閥打開，液體樣品自動加入；由于反應放熱，反應液溫度上升，熱電偶將所測溫度反饋給溫控儀，當溫度高于設定溫度時，溫控儀控制電磁閥關閉，進樣停止；冷卻后溫度下降至低于設定溫度，則電磁閥打開，樣品繼續(xù)加入，如此可完成自動加樣過程；若是對加樣速度無太高要求，則提高設定溫度，使電池閥始終處于打開狀態(tài)，同樣可完成加樣。最后一部分為電機電路，即電機通過第三開關與所述交流電源正負極相連或電機與第三開關和電阻串聯后與所述交流電源正負極相連，交流電源帶動電機運轉，由第三開關控制電機的是否工作。[0019]本發(fā)明提供的一種教學用微型合成裝置，采用集成化、模塊化的設計，既避免了在教學實驗中學生頻繁的拆、裝實驗裝置所帶來的時間消耗以及玻璃儀器的損壞，也便于實驗儀器設備的維護、清潔與放置。同時本發(fā)明通過自動加液裝置和溫控裝置，以反應液的溫度來控制加液速度，實現了加液的自動化操作，避免了由于加樣不當，速度過快導致反應液溫度過高，反應劇烈?guī)淼陌踩[患，同時自動化操作還可使學生遠離反應器，保證學生安全。本發(fā)明將兩種加熱溫控體系有機的結合起來，在可調電壓加熱套的基礎之上加以改造，用熱電偶測定反應液的溫度，以溫控儀控制加熱套的開關，同時實現了對反應液溫度的精密控制以及對加熱源強度的控制，在接近設定溫度時可以改變加熱強度，使設備在較小功率下工作起到保護以及減緩溫度向上緩沖的趨勢；即通過對現有加熱源的改造，結合溫控裝置，具有加熱強度可調、加熱溫度可精密控制的優(yōu)點，實現了對加熱源的自動化溫控。另夕卜，本發(fā)明利用折彎型的第一連接管和第二連接管將球形冷凝管和滴液漏斗與反應裝置密閉連接，擴大了球形冷凝管和滴液漏斗的安裝空間，使安裝面積小，整體性強，占地小，使用方便，便于學生操作。本發(fā)明還是一款微型裝置，成本低，易于維護，普適性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明的電路圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0022]如圖f 2所示，教學用微型合成裝置，其特征在于:包括反應裝置1、溫控裝置2、加熱裝置3、自動加液裝置4、攪拌裝置5、冷凝裝置6和測溫裝置7 ；
所述反應裝置I位于所述加熱裝置3內，所述反應裝置I分別與所述測溫裝置7、自動加液裝置4、攪拌裝置5和冷凝裝置6密閉連接；
所述自動加液裝置4包括滴液漏斗10和用于控制所述滴液漏斗10加液點的自動加液控制裝置11 ；
所述攪拌裝置5包括攪拌槳15和用于控制所述攪拌槳15旋轉的電機14 ；
所述測溫裝置7與所述溫控裝置2通過連接線連接，所述加熱裝置3和自動加液控制裝置11并聯后與所述溫控裝置2串聯，再與交流電源正負極相連，所述電機14通過第三開關與所述交流電源正負極相連。
[0023]所述自動加液控制裝置11包括串聯的電磁閥16和第二開關，所述電磁閥16為微型交流先導電磁閥。
[0024]所述反應裝置I為四口反應燒瓶。
[0025]所述測溫裝置7為熱電偶。
[0026]所述加熱裝置3包括串聯的加熱套8和第一開關，所述加熱套8為可調電壓加熱套。
[0027]所述冷凝裝置6包括球形冷凝管12、第一連接管13和用于通水的橡膠管，所述第一連接管13為折彎型，所述第一連接管13密閉連接所述球形冷凝管12和反應裝置1，所述第一連接管13的材質為聚四氟乙烯。[0028]所述溫控裝置2包括溫控儀9，所述溫控儀9的型號為rex-clOO型高精度溫控儀。
[0029]所述滴液漏斗10通過第二連接管17與所述反應裝置I密閉連接，所述第二連接管17為折彎型，所述第二連接管17的材質為聚四氟乙烯，所述第二連接管17的底端與所述反應裝置I瓶底的距離為2?10cm，所述自動加液控制裝置11位于所述第二連接管17上。
[0030]所述電機14還可以與第三開關和電阻串聯后與所述交流電源正負極相連，所述電機14為變速馬達，所述電阻為用于保護所述電機14的分流電阻。
[0031]所述攪拌槳15的材質為聚四氟乙烯。
[0032]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.教學用微型合成裝置，其特征在于:包括反應裝置(I)、溫控裝置(2)、加熱裝置(3)、自動加液裝置(4 )、攪拌裝置(5 )、冷凝裝置(6 )和測溫裝置(7 ); 所述反應裝置(I)位于所述加熱裝置(3)內，所述反應裝置(I)分別與所述測溫裝置(7 )、自動加液裝置(4 )、攪拌裝置(5 )和冷凝裝置(6 )密閉連接； 所述自動加液裝置(4)包括滴液漏斗(10)和用于控制所述滴液漏斗(10)加液點的自動加液控制裝置(11)； 所述攪拌裝置(5 )包括攪拌槳(15 )和用于控制所述攪拌槳(15 )旋轉的電機(14 ); 所述測溫裝置(7 )與所述溫控裝置(2 )通過連接線連接，所述加熱裝置(3 )和自動加液控制裝置(11)并聯后與所述溫控裝置(2)串聯，再與交流電源正負極相連，所述電機(14)通過第三開關與所述交流電源正負極相連。
2.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述自動加液控制裝置(11)包括串聯的電磁閥(16)和第二開關，所述電磁閥(16)為微型交流先導電磁閥。
3.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述反應裝置(I)為四口反應燒瓶。
4.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述測溫裝置(7)為熱電偶。
5.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述加熱裝置(3)包括串聯的加熱套(8)和第一開關，所述加熱套(8)為可調電壓加熱套。
6.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述冷凝裝置(6)包括球形冷凝管(12)、第一連接管(13)和用于通水的橡膠管，所述第一連接管(13)為折彎型，所述第一連接管(13)密閉連接所述球形冷凝管(12)和反應裝置(I )，所述第一連接管(13)的材質為聚四氟乙烯。
7.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述溫控裝置(2)包括溫控儀(9)，所述溫控儀(9)的型號為rex-clOO型高精度溫控儀。
8.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述滴液漏斗(10)通過第二連接管(17)與所述反應裝置(I)密閉連接，所述第二連接管(17)為折彎型，所述第二連接管(17)的材質為聚四氟乙烯，所述第二連接管(17)的底端與所述反應裝置(I)瓶底的距離為2?10cm，所述自動加液控制裝置(11)位于所述第二連接管(17 )上。
9.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述電機(14)還可以與第三開關和電阻串聯后與所述交流電源正負極相連，所述電機(14)為變速馬達，所述電阻為用于保護所述電機(14)的分流電阻。
10.根據權利要求1所述的教學用微型合成裝置，其特征在于:所述攪拌槳(15)的材質為聚四氟乙烯。
【文檔編號】B01J19/18GK103752248SQ201410005095
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權日:2014年1月6日
【發(fā)明者】張雪松, 耿耿, 朱媛, 呂興萍, 凡軍民 申請人:江蘇農林職業(yè)技術學院