酸純化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型總體地涉及酸液純化，具體地涉及酸純化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)驗(yàn)室的痕量、超痕量分析經(jīng)常要用到超純酸，因此需要將普通純度的酸在亞沸狀態(tài)下緩慢蒸發(fā)出來，并冷凝、收集成為純度更高的酸。
[0003]酸純化器一般具有加熱功能、溫度控制功能、液位監(jiān)控功能和冷凝功能，以便對酸液進(jìn)行加熱、溫度控制、液位監(jiān)控和進(jìn)行冷凝以及收集。
[0004]目前市面上可獲得的酸純化器設(shè)計(jì)中，通常存在以下幾方面的缺點(diǎn)；
[0005]1、溫度控制:
[0006](I)傳統(tǒng)的解決方案為避免溫度傳感器被高溫強(qiáng)酸輕易地腐蝕，其溫度傳感器安裝在容器外面，避免與強(qiáng)酸接觸，但是這樣的安裝方式測量的是容器外壁的溫度，無法反映酸液的真實(shí)溫度，通常溶液溫度與容器外壁的溫度要相差5-20°C，溫度的測量誤差很大。
[0007](2)傳統(tǒng)的解決方案的溫度控制器是多檔位型的，而不是連續(xù)可調(diào)型，只能大概設(shè)定一個(gè)溫度值，無法準(zhǔn)確設(shè)定。
[0008]2、液位控制:
[0009](I)對于原始酸液的液位，傳統(tǒng)的解決方案采用的是目測液位管的方式來判斷液位。一旦人員忘記及時(shí)目測，將會有干燒甚至起火的巨大風(fēng)險(xiǎn)。
[0010](2)對于高純酸液的液位，現(xiàn)有的解決方案沒有任何自動檢測和控制措施。一旦液位過滿，酸液將會溢出瓶子，腐蝕周邊物體。
[0011]3、冷凝控制和加熱控制:
[0012](I)現(xiàn)有的解決方案采用空氣冷卻或者自來水冷卻方式。這兩種方式均沒有溫度指示冷卻效果。
[0013](2)這兩種方式容易受空氣溫度和自來水溫度條件影響，一旦氣溫或水溫上升，冷卻效果將受影響。
[0014](3)自來水冷卻的方式，還有因停水而造成無法冷卻的風(fēng)險(xiǎn)。
[0015](4)現(xiàn)有的解決方案采用紅外燈或電阻絲來作為熱源，是明火，易引燃周圍的易燃?xì)怏w；
[0016](5)—旦溫度控制器失效，紅外燈或電阻絲將繼續(xù)加熱，造成儀器燒毀甚至實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)的巨大風(fēng)險(xiǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0017]針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，做出了本實(shí)用新型。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種酸純化器，包括:待純化酸容器，用于容納待純化酸;加熱器，用于加熱待純化酸容器，以得到熱酸蒸汽;冷凝器，配置為對于熱酸蒸汽進(jìn)行冷凝;與冷凝器連接的純化酸液收集瓶，用于收集冷凝后的純化酸;控制器，用于控制各個(gè)部件運(yùn)行以進(jìn)行酸純化工藝;酸液溫度傳感器，用于測量待純化酸液體的溫度;其中控制器設(shè)置溫度閾值，接收酸液溫度傳感器測量的溫度，將該溫度與溫度閾值相比較，并相應(yīng)地控制加熱器，其中所述冷凝器包括Peltier半導(dǎo)體冷卻器、冷凝器主體和制冷劑溫度傳感器，Peltier半導(dǎo)體冷卻器中冷卻過的“冷水”，通過水栗的壓力進(jìn)入冷凝器主體對與冷凝器主體外殼接觸的酸蒸汽進(jìn)行冷卻，“熱水”再通過水栗進(jìn)入Peltier半導(dǎo)體冷卻器中冷卻，周而復(fù)始，循環(huán)工作，制冷劑溫度傳感器測量Peltier半導(dǎo)體冷卻器中制冷劑的溫度。
[0019]在一個(gè)示例中，加熱器為PTC加熱器。
[0020]在一個(gè)示例中，酸純化器還可以包括:布置于PTC加熱器上表面上的導(dǎo)熱盤。
[0021]在一個(gè)示例中，導(dǎo)熱盤為純鋁材質(zhì)，面積大于PTC加熱器加熱面，且與待純化酸容器的底部緊密結(jié)合，以及加熱器和導(dǎo)熱盤經(jīng)過了PTFE表面噴涂。
[0022]在一個(gè)示例中，所述冷凝器主體底部為厚度小于預(yù)定閾值的隔膜，隔膜與熱酸蒸汽接觸，對熱酸蒸汽進(jìn)行冷卻，冷凝后的純化酸通過引流管進(jìn)入純化酸液收集瓶。
[0023]在一個(gè)示例中，冷凝器主體的中部被一個(gè)擋板分為兩部分，以引導(dǎo)水流方向，使內(nèi)部溫度更均勻。
[0024]在一個(gè)示例中，制冷劑溫度傳感器采用毛細(xì)管式熱電偶；在半導(dǎo)體冷卻器和冷凝器主體之間的管路上，毛細(xì)管式熱電偶插進(jìn)管路，并且插入口被進(jìn)行了密封處理。
[0025]在一個(gè)示例中，冷凝器主體頂部被PVDF材質(zhì)蓋子密封，中間夾有硅膠密封圈，
[0026]在一個(gè)示例中，酸純化器放置在通風(fēng)櫥內(nèi)，但將所述半導(dǎo)體冷卻器和控制器放置在通風(fēng)櫥外。
[0027]在一個(gè)示例中，冷凝器主體的材質(zhì)為PTFE材質(zhì)。
[0028]在一個(gè)示例中，酸純化器還包括底座，待純化酸容器和底座采用嵌套式連接設(shè)計(jì)，在兩者之間形成一個(gè)封閉的空間，整個(gè)PTC加熱器安裝在這個(gè)封閉的空間內(nèi)。
[0029]在一個(gè)示例中，酸純化器還可以包括:非接觸式超聲波液位傳感器，安裝在容器的外表面，且不與容器表面接觸，用于自動測量待純化酸容器內(nèi)的待純化酸的液面，并且將測量的指示液面水平的信號傳送到控制器，控制器接收該指示液位的信號，當(dāng)該指示液位的信號低于預(yù)定閾值時(shí)，發(fā)送控制信號，以控制停止酸純化工藝。
[0030]在一個(gè)示例中，酸純化器還可以包括:壓力傳感器，用于自動感應(yīng)純化酸液收集瓶的重量，并將指示重量的信號傳送給控制器;控制器接收該指示重量的信號，當(dāng)該指示重量的信號超過預(yù)定閾值時(shí)，發(fā)送控制信號，以控制停止酸純化工藝。
[0031 ]在一個(gè)示例中，純化酸液收集瓶放置于托盤上，托盤采用翻邊設(shè)計(jì)，防止酸液滴到壓力傳感器內(nèi)部；以及所述壓力傳感器設(shè)計(jì)有漏液排出口，從而在傳感器內(nèi)部有酸液進(jìn)入的情況下，能夠排出該漏液。
[0032]在一個(gè)示例中，壓力傳感器進(jìn)行了PTFE表面噴涂。
[0033]在一個(gè)示例中，控制器包括電腦和單片機(jī)，所有傳感器與電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸通過無線通信方式進(jìn)行。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的酸純化器，其冷凝器配備有Peltier半導(dǎo)體冷卻器和制冷劑溫度傳感器，冷卻效果穩(wěn)定，不受空氣和自來水溫度影響，能夠準(zhǔn)確指示冷卻效果，提供了一種安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的冷卻方式。
【附圖說明】
[0035]從下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本實(shí)用新型的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚并更容易理解，其中:
[0036]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的酸純化器的立體示意圖。
[0037]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的酸純化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖3(a)和(b)分別示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的集成式待純化酸液位控制部件300的立體視圖和剖面圖。
[0039]圖4(a)和(b)分別示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的熱電偶型溫度傳感器裝置400的立體圖和剖面圖。
[0040]圖5示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的熱電偶型溫度傳感器500的立體示意圖。
[0041]圖6(a)和(b)示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的冷凝器主體600的結(jié)構(gòu)示例。
[0042]圖7(a)和(b)示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純酸臨時(shí)收集裝置700的結(jié)構(gòu)示意圖和面圖O
[0043]圖8(a)和(b)示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的加熱器800的結(jié)構(gòu)的立體圖和正視圖。
[0044]圖9(a)和(b)示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的配置有超聲波液位傳感器900的酸純化器的立體圖與剖面圖。
[0045]圖10(a)示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純酸溶液收集瓶4和壓力傳感器及相關(guān)部分1000之間相對位置關(guān)系的立體示意圖，圖10(b)示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例壓力傳感器及相關(guān)部分1000的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
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