專利名稱：多聯(lián)體消解罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種消解罐，特別是一種多聯(lián)體消解罐，屬于消解容器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外的微波消解系統(tǒng)在多只消解罐同時加熱時，對消解罐的壓力控制只能控制其中的一只，這只消解罐叫做模擬壓力罐，而其余消解罐的壓力都得不到直接控制。這些得不到直接控制壓力的消解罐，在微波加熱過程中經(jīng)常由于微波加熱的不均勻性和化學(xué)反應(yīng)程度的差異，使消解罐內(nèi)產(chǎn)生的壓力大小就不同，某些罐中的壓力可能小于模擬罐中的壓力；某些罐中的壓力可能大于模擬罐中的壓力，由于得不到壓力的直接控制，罐中的壓力會不斷升高，有的甚至超壓而造成消解罐的爆裂。美國CEM公司生產(chǎn)的MDS2000型、QUESTRON公司生產(chǎn)的QWAVE3000型和國內(nèi)北京美誠科貿(mào)集團(tuán)生產(chǎn)的WR系列上海新科生產(chǎn)MK型微波消解系統(tǒng)，它們都是多罐同時加熱模式，但它們的控壓只控制其中的一只，被控制的消解罐被稱作模擬壓力罐，其它未受控制的壓力罐中壓力都是參照模擬罐的壓力。根據(jù)微波的特性之一，微波碰到金屬的爐腔壁后會在爐腔內(nèi)來回反射，而消解罐在爐腔內(nèi)一方面接受到磁控管直接發(fā)射的微波，另一方面接受爐腔內(nèi)從不同方向反射來的微波，不論從理論和實(shí)踐都證明所有微波爐腔內(nèi)的微波能量分布都是不均勻的，再一方面，放入爐腔內(nèi)消解罐的數(shù)量多少和位置的變化都會影響爐腔內(nèi)消解罐對微波的反射和吸收，所以在爐腔內(nèi)同時加熱的各個消解罐接受的微波能是不同的，同時罐內(nèi)不同的樣品和不同的溶劑發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也是不一致的，所以在各個消解罐內(nèi)產(chǎn)生的壓力大小是不相等的。因此，只控制其中一只消解罐的壓力是不科學(xué)、不安全的，往往會造成消解罐超壓而炸裂，或者因消解罐內(nèi)壓力小于設(shè)計(jì)的控制壓力而樣品消解不徹底。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種多聯(lián)體消解罐，使其一次消解多個樣品，實(shí)現(xiàn)同時控制各個溶樣罐的壓力，保證多罐同時消解樣品的成功率和操作過程的安全性，實(shí)現(xiàn)了空白樣品和平行樣品同時加熱條件的一致性。本實(shí)用新型主要包括罐體、罐蓋、溶樣罐、墊塊、位移測量板、拉桿、上緊固螺母、下緊固螺母、壓簧、壓簧襯套、止旋墊圈、止旋墊圈壓緊螺母、托盤定位螺母、輔助彈性體、位移傳感器，其連接方式為罐體可設(shè)置3-12個已組裝好的溶樣罐，罐蓋松套在拉桿上，并壓在溶樣罐的輔助彈性體上，墊塊平放在罐體的底部，位移測量板設(shè)置在拉桿的頂頭，位移傳感器設(shè)置在微波爐爐腔頂部，與位移測量板相對應(yīng)，上緊固螺母與拉桿連接，下緊固螺母通過螺紋連接在拉桿的下頭，壓簧設(shè)置在壓簧襯套里面，并穿在拉桿的下部通過下緊固螺母固定在拉桿上，止旋墊圈卡在罐體槽內(nèi)，通過止旋墊圈壓緊螺母固定在罐體上，托盤定位螺母設(shè)置在罐體底部，整個聯(lián)體罐定位在微波爐托盤的定位梢上。
溶樣罐由溶樣杯、密封活塞蓋和輔助彈性體組成，其連接方式為輔助彈性體鑲嵌在密封活塞蓋頂部的凹槽內(nèi)，密封活塞緊密蓋在溶樣杯的上口部。壓簧襯套包括上襯套和下襯套，上襯套鑲在下襯套里，形成一個上下可以伸縮的保護(hù)套。拉桿、壓簧、上下緊固螺母均采用高強(qiáng)度金屬材料。
多聯(lián)體消解罐體裝入已組裝好的3-12個溶樣罐蓋上罐蓋，合上緊固螺母并旋緊，當(dāng)本實(shí)用新型進(jìn)入微波爐加熱時，各個消解罐中樣品和溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)氣體產(chǎn)生的壓力使活塞密封蓋的裙邊貼緊溶樣罐的內(nèi)壁，壓力越大貼得越緊，從而實(shí)現(xiàn)了溶樣罐的密封。當(dāng)溶樣罐中壓力不斷增大時活塞密封蓋開始上升，此時輔助彈性體首先受到壓縮，隨著溶樣罐內(nèi)壓力不斷增大，密封活塞蓋不斷上升壓縮輔助彈性體至頂上罐蓋時，在各個溶樣罐不斷上升壓力的作用下，使聯(lián)體罐蓋上升，并推動上緊固螺母帶動拉桿，拉桿帶動下緊固螺母向上壓縮彈簧，使測壓板產(chǎn)生位移H，此時，被安裝在微波爐頂部的位移傳感器(接觸和非接觸位移傳感器)檢測到位移量，各個消解罐中的壓力先后作用到罐蓋上時，此時罐蓋上受到一個向上的壓力P，P＝P1+P2+…Pn(P1、P2……Pn為單個消解罐中的壓力)。在壓力P的作用下，位移測量板開始上升產(chǎn)生位移h上。當(dāng)微波停止加熱后各個消解罐中的化學(xué)反應(yīng)減弱或停止，這時罐中壓力就減小，由于輔助彈性體和彈簧的反作用力，使位移測量板下降產(chǎn)生位移h下。
微波加熱爐爐腔的頂部安裝有接觸或非接觸位移傳感器，通過位移傳感器可以檢測到h上和h下的數(shù)值。在h上和h下的數(shù)值上分別設(shè)置切斷微波加熱和啟動微波加熱的信號，這樣就可以當(dāng)微波加熱使各消解罐中產(chǎn)生某個壓力值，也就是測壓板上升到某個高度h上時，此時信號就切斷微波加熱，反之當(dāng)微波停止加熱后，各消解罐中壓力下降到某個壓力值即測壓板下降到某個高度h下時，此時信號就啟動微波加熱，這樣就可以控制微波始終在某個設(shè)定壓力范圍內(nèi)進(jìn)行加熱，可根據(jù)不同樣品的需要，設(shè)定不同壓力范圍進(jìn)行加熱，從而保證了消解過程安全進(jìn)行。
本實(shí)用新型在微波加熱爐中加熱時，控制的壓力是P，不管每個消解罐中的壓力P1、P2……Pn大小如何，它們都包括在始終受到控制的P里面，因而不存在因?yàn)榈貌坏綁毫刂贫鼓承┫夤薏粩嗌龎?，超壓而造成消解罐的爆裂現(xiàn)象。本實(shí)用新型在一個聯(lián)體罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)了一次消解多個樣品，范圍可在3-12個，且能同時控制各個溶樣罐的壓力，它的原理是對各溶樣罐的壓力累加成總壓力進(jìn)行控制，當(dāng)總壓力增高時帶動罐體中間頂部的位移測量板上升，通過壓力傳感器測量即實(shí)現(xiàn)了對各個溶樣罐的壓力控制，同時消解多個樣品時可以實(shí)現(xiàn)空白，平行樣品在同一條件下消解過程的一致性，效果明顯，效率提高。
本實(shí)用新型增添了輔助彈性體這一部件，它的作用是實(shí)現(xiàn)了溶樣罐在升壓的初始階段和卸壓的末尾階段，能有效地對溶樣罐施加外力作用，保持了內(nèi)外壓的相對平衡，能更有效地保證溶樣罐的密閉狀態(tài)，這就最大限度地保證了具有揮發(fā)元素樣品的消解效果。
本實(shí)用新型采用金屬材料用作消解罐的核心部件，拉桿、壓簧、上下緊固螺母等均用高強(qiáng)度金屬材料制作，克服了過去用非金屬彈性體強(qiáng)度低，耐溫性差易老化的缺點(diǎn)，尤其是采用金屬材料的壓簧具有承壓大，線性好的優(yōu)點(diǎn)，克服了常見的微波消解罐中的彈性元件的普遍缺點(diǎn)，同時也突破了只能用微波透明材料做消解罐彈性元件的局限，使本實(shí)用新型能更大限度地發(fā)揮出耐壓、耐熱，精確及壽命延長的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，溶樣罐在升壓的初始階段和卸壓的末尾階段密閉性更好，增強(qiáng)了耐熱性及承壓能力，提高了壓力的線性度，大大延長了實(shí)用壽命。


圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型溶樣罐結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型主要包括罐體1、罐蓋2、溶樣罐3、墊塊4、位移測量板5、拉桿6、上緊固螺母7、下緊固螺母8、壓簧9、壓簧襯套10、止旋墊圈11、止旋墊圈壓緊螺母12、托盤定位螺母13、輔助彈性體16、位移傳感器19，其連接方式為罐體1設(shè)置3-12個已組裝好的溶樣罐3，罐蓋2松套在拉桿6上，并壓在溶樣罐3的輔助彈性體16上，位移測量板5設(shè)置在拉桿6的頂頭，位移傳感器19設(shè)置在微波爐爐腔頂部，與位移測量板5相對應(yīng)，上緊固螺母7與拉桿6連接，下緊固螺母8通過螺紋連接在拉桿6的下頭，壓簧9設(shè)置在壓簧襯套10里面，并穿在拉桿6的下部通過下緊固螺母8固定在拉桿6上，止旋墊圈11卡在罐體1槽內(nèi)，通過止旋墊圈壓緊螺母12固定在罐體1上，托盤定位螺母13設(shè)置在罐體1底部，整個聯(lián)體罐定位在微波爐托盤的定位梢上。
溶樣罐3由溶樣杯14、密封活塞蓋15和輔助彈性體16組成，其連接方式為輔助彈性體16鑲嵌在密封活塞蓋15頂部的凹槽內(nèi)，密封活塞15緊密蓋在溶樣杯14的上口部。壓簧襯套10包括上襯套17和下襯套18，上襯套17鑲在下襯套18里。拉桿6、壓簧10、上下緊固螺母7、8均采用高強(qiáng)度金屬材料。
權(quán)利要求1.一種多聯(lián)體消解罐，主要包括罐體(1)、罐蓋(2)、溶樣罐(3)、墊塊(4)、位移測量板(5)、拉桿(6)、位移傳感器(19)，其特征在于還包括上緊固螺母(7)、下緊固螺母(8)、壓簧(9)、壓簧襯套(10)、止旋墊圈(11)、止旋墊圈壓緊螺母(12)、托盤定位螺母(13)、輔助彈性體(16)，其連接方式為罐體(1)設(shè)置3-12個已組裝好的溶樣罐(3)，罐蓋(2)松套在拉桿(6)上，并壓在溶樣罐(3)的輔助彈性體(16)上，位移測量板(5)設(shè)置在拉桿(6)的頂頭，位移傳感器(19)設(shè)置在微波爐爐腔頂部，與位移測量板(5)相對應(yīng)，上緊固螺母(7)與拉桿(6)連接，下緊固螺母(8)通過螺紋連接在拉桿(6)的下頭，壓簧(9)設(shè)置在壓簧襯套(10)里面，并穿在拉桿(6)的下部通過下緊固螺母(8)固定在拉桿(6)上，止旋墊圈(11)卡在罐體(1)槽內(nèi)，通過止旋墊圈壓緊螺母(12)固定在罐體(1)上，托盤定位螺母(13)設(shè)置在罐體(1)底部，整個聯(lián)體罐定位在微波爐托盤的定位梢上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種多聯(lián)體消解罐，其特征是溶樣罐(3)由溶樣杯(14)、密封活塞蓋(15)和輔助彈性體(16)組成，其連接方式為輔助彈性體(16)鑲嵌在密封活塞蓋(15)頂部的凹槽內(nèi)，密封活塞(15)緊密蓋在溶樣杯(14)的上口部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種多聯(lián)體消解罐，其特征是壓簧襯套(10)包括上襯套(17)和下襯套(18)，上襯套(17)鑲在下襯套(18)里。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種多聯(lián)體消解罐，其特征是拉桿(6)、上緊固螺母(7)、下緊固螺母(8)和壓簧(10)均采用高強(qiáng)度金屬材料。
專利摘要多聯(lián)體消解罐屬于消解容器領(lǐng)域。本實(shí)用新型主要包括罐體、罐蓋、溶樣罐、墊塊、位移測量板、拉桿、上下緊固螺母、壓簧、壓簧襯套、止旋墊圈、止旋墊圈壓緊螺母、托盤定位螺母、輔助彈性體、位移傳感器，罐體設(shè)置3－12個溶樣罐，罐蓋松套在拉桿上，并壓在溶樣罐的輔助彈性體上，位移傳感器設(shè)置在微波爐爐腔頂部，與位移測量板相對應(yīng)，上下緊固螺母與拉桿連接，壓簧設(shè)置在壓簧襯套里面，并穿在拉桿的下部通過下緊固螺母固定在拉桿上，止旋墊圈卡在罐體槽內(nèi)，通過止旋墊圈壓緊螺母固定在罐體上，托盤定位螺母設(shè)置在罐體底部。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，增強(qiáng)了耐熱性及承壓能力，提高了壓力的線性度，大大延長了實(shí)用壽命。
文檔編號G01N1/44GK2557944SQ02266138
公開日2003年6月25日 申請日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者黃庭國, 狄載星, 汪德耀, 徐立剛, 丁繼芬 申請人:黃庭國