一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置的制作方法

本发明属于化学实验技术领域，涉及一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置。

背景技术：

在化学分析工作中，对于复杂的样品进行微量元素分析测试时，往往要受到基体成份或其他元素的干扰，为了获得准确的测试数据，通常要将吸附剂装入小型玻璃交换柱中进行固相萃取分离，将基体成份和干扰元素除掉或者将待测成份分离出来。另外在同位素测试过程中，也需要将特殊的树脂装进小型石英玻璃交换柱中，对岩石矿物样品中的微量钐、钕、铷、锶、铀、铅等元素进行分离纯化，然后用质谱仪进行测定。面对大批量样品的分析测试工作时（10个样品以上），需要采用数个小型玻璃交换柱，那么放置交换柱的固定架是必不可少的装置。如采用长方形的固定架装置会出现占用面积大、操作不方便的问题，特别是长方形的固定架放在窄小的通风橱里，进行交换分离操作时会很不方便。为了满足工作的需要，迫切希望能设计出一种小巧灵活、占地面积小、操作方便，能放置多个交换柱的固定装置。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，具有结构简单、体积小、旋转自如，能同时放置12个小型玻璃交换柱的旋转装置。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现：一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置整体为立柱状结构，由主体架与分离的旋转支架和底座体三部分组成。主体架包括承托圆盘、主插孔、空筒立柱、环状圆盘、辅助插孔、直槽i、分隔侧板、旋转圆盘、直槽ii、环形浅槽、环状凹槽i；可分离的部分包括旋转支架、滚轮、环状凹槽ii和底座圆盘。该旋转装置使用时，将底座圆盘放置在实验台面上，有环状凹槽ii的表面朝上，接着将旋转支架放在底座圆盘的上面，三个滚轮啮合于环状凹槽ii中；然后将主体架叠放在旋转支架上面，让旋转支架上的三个滚轮啮合进环状凹槽i中，这样三个滚轮在上下两个凹槽形成的环形轨道中运转，形成一个立柱形整体结构。其特征是该旋转装置的主体架能转动，使用时用手转动主体架的任一部位，装置就能转动，但下部分的底座圆盘自然贴合在实验台上不动。

上述一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，所述承托圆盘、环状圆盘的周长边沿，按12等份间隔设置有12个插孔，分别为主插孔和辅助插孔，上下的插孔位置相互对应，用来插放小型交换柱，辅助插孔的作用是稳定交换柱的下端，防止摆动；所述承托圆盘固定在空筒立柱的上端。

上述一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，所述环状圆盘是以圆心为中心，用电脑切割机挖去一块与空筒立柱外径（160mm）相匹配的一部分圆板，呈现一种中空环形状，环状圆盘套在空筒立柱中间合适的位置并固定；所述环状圆盘的下表面设置有等距离、呈扇形分布的12条直槽i，直槽i用于固定分隔侧板的上端，直槽i的宽度与分隔侧板的上边宽度相匹配。

上述一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，所述空筒立柱是一个中空的塑料管，垂直竖放着，上端与承托圆盘连接、环状圆盘套在空筒立柱的中间并固定、空筒立柱的下端与旋转圆盘连接固定；分隔侧板的上端与环状圆盘粘接、下端与旋转圆盘固定；空筒立柱、承托圆盘、环状圆盘、旋转圆盘四者皆为同心圆结构，固定连接后呈“王”字形。

上述一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，所述12个分隔侧板分别竖直插入直槽i和直槽ii中，即分隔侧板的上端与环状圆盘相粘接、分隔侧板的下端与旋转圆盘粘接固定，分隔侧板的一个侧边靠近空筒立柱。所述12个分隔侧板呈扇形状分布、分别竖直固定后形成12个等份的小空间，在小空间里可以放置烧杯、塑料坩埚承接流出液，分隔侧板的作用是防止各个样品溶液互相溅跳，产生交叉污染的问题。

上述一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，所述旋转圆盘的上表面设置有呈扇形分布的12条直槽ii和一个环形浅槽i；直槽ii是用于插入分隔侧板的下边，环形浅槽i是与空筒立柱的下端相连，槽宽与空筒立柱的管壁5.0mm相匹配，插好后用胶粘固定。

上述一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，所述旋转圆盘的下表面是以圆心为中心设置有一个环状凹槽i，其大小与旋转支架相匹配，内径为185mm、外径为205mm、槽宽为10mm、深为4mm用于啮合滚轮的上半部分。

上述一种能放置小型玻璃交换柱的旋转装置，所述可分离部分包括有旋转支架、滚轮、圆形底盘，旋转支架为环状，在其外沿用塑料螺钉等距离固定了三个滚轮，但三个滚轮能转动。所述圆形底盘的上表面是以圆心为中心，设置有一个环状凹槽ii（内径195mm，外径205mm，槽宽10mm，深4mm），用于啮合滚轮的下半部分，圆状凹槽ii与圆状凹槽i大小相同，互相对应。

所述的承托圆盘、环状圆盘、空筒立柱的横截面、旋转圆盘、旋转支架、圆形底盘、环形浅槽、环状凹槽i、环状凹槽ii均为同心圆。

一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置的加工方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在硬质pvc塑料板上用电脑切割机加工出四个直径为330mm的圆形板制作成承托圆盘、环状圆盘、旋转圆盘及底座圆盘，在各个圆盘的表面设置相应的插孔、直槽、环形浅槽、环形凹槽等构件；在直径160mm、壁厚5.0mm的pvc塑料给水管上截取适当长度的一段制作成空筒立柱，在薄的塑料板上切割出12个80×144mm长方形作分隔侧板。

步骤2：将空筒立柱的下端管壁套进旋转圆盘上表面的环形浅槽中，并用塑焊固定。

步骤3：将环状圆盘从空筒立柱的上端往下套在空筒立柱中间合适的位置处，调整环状圆盘的相应位置，保持直槽i和直槽ii相对应，使分隔侧板能垂直插入对应的直槽i与直槽ii中，接着将环状圆盘固定在空筒立柱的中间；最后将分隔侧板插入直槽i和直槽ii中，用胶粘固定，分隔侧板的一个侧边靠近空筒立柱。

步骤4：在步骤3形成的结构上，将承托圆盘放置在空筒立柱的上端，调整承托圆盘的相应位置，保持主插孔与辅助插孔相对应，然后将承托圆盘用塑焊固定在空筒立柱的上端，形成一个主体架结构。

步骤5：将底座圆盘置于实验台面，然后将旋转支架放置在底座圆盘的上面，让三个滚轮下半部分啮合进环形凹槽ii中，最后将步骤4完成的主体架叠放在旋转支架上，左右稍加摆动一下，让三个滚轮的上半部分啮合进环状凹槽i中，这样就形成一个立柱形的结构。主体架与底座圆盘上下卡着旋转支架的滚轮，由于三个滚轮有一定的高度，主体架与底座圆盘上下之间形成一定的空隙。三个滚轮在环状凹槽i和环状凹槽ii形成的轨道中运行、并被凹槽啮合住。整个装置是圆形底盘贴合在实验台面上保持不动，主体架可以旋转，方便实验人员对每一个小型玻璃交换柱的操作。

优选的，所述旋转装置的制备材料为pvc硬质塑料板，整个旋转装置可以通过热风塑焊机用塑焊条连接或胶粘固定而成。

优选的，所述旋转装置的空筒立柱高232mm、外径160mm，管壁厚5mm。

优选的，所述旋转装置的承托圆盘、环状圆盘、旋转圆盘及底座圆盘的直径均为330mm、厚度均为8mm，均为同心圆。

优选的，所述旋转装置，承托圆盘与环状圆盘之间的高度间距为90mm，环状圆盘与旋转圆盘之间的高度间距为140mm。

优选的，所述旋转装置上部分的承托圆盘和环状圆盘，沿圆板周长边沿按等距离各设置有12个插孔，插孔前端为长方形、后端为圆形孔，圆形孔内径为斜坡形用于插放小型交换柱，上下的插孔位置相互对应。

优选的，所述旋转装置的环状圆盘与旋转圆盘之间形成的上下空间里，用12个2mm厚的分隔侧板竖直插入上下两个对应的直槽i和直槽ii中、然后固定，分隔出12个小空间，分隔侧板尺寸为底×高=80×144mm。

优选的，所述旋转圆盘上表面设置的环形浅槽与空筒立柱的外径相匹配，内径155mm、外径160mm、深2mm、槽宽5mm。

优选的，所述环状圆盘的下表面等距离设置有12条直槽i、旋转圆盘的上表面等距离也设置有12条直槽ii，直槽i与直槽ii上下相对应，均呈扇形分布，直槽i与直槽ii长80mm，宽2mm、深2mm。

优选的，所述主体架上的旋转圆盘的下表面和底座圆盘的上表面分别设置有环状凹槽i、环状凹槽ii，两个环形凹槽的大小与旋转支架相匹配，内径均为185mm、外径为205mm、凹槽宽10mm，凹槽深4mm。

优选的，旋转支架带有三个滚轮、三个滚轮上半部分啮合于环状凹槽i中、下半部分啮合于环状凹槽ii中、并在两个环状凹槽形成的轨道中旋转；旋转支架外径为186mm、内径174mm、宽6mm、高6mm,为塑料圆形结构，在其外侧用塑料螺栓等距离固定着三个滚轮，滚轮直径15mm、滚轮宽6mm。整个旋转装置在操作过程中，环形底盘自然固定在实验台上，上部分可以转动。

本发明有有益效果是:本发明提出的一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置可以自由旋转、体积小、操作方便、转动更加容易，另外可以同时放置12根小型玻璃交换柱，每个交换柱的下端被侧板分隔着、流出液不会互相溅跳，避免了样品溶液交叉污染，不至于影响样品溶液的准确测定。

附图说明

图1一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置的示意图；

图2一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置的剖面图；

图3一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置承托圆盘的俯视图；

图4一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置环状圆盘的示意图；

图5一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置旋转圆盘的示意图；

图6一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置旋转支架的示意图；

图7一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置圆形底盘的俯视图；

图中标号：1.承托圆盘，2.主插孔，3.空筒立柱，4.环状圆盘，5.辅助插孔，6.直槽i，7.分隔侧板，8.旋转圆盘，9.直槽ii，10.环形浅槽，11.环状凹槽i，12.旋转支架，13.滚轮，14.环状凹槽ii，15.底座圆盘。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式进一步的详细描述。

如图1所示，一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置，整体结构为立柱形，由主体架和可分离的旋转支架和底座体组成。包括有承托圆盘（1）、主插孔（2）、空筒立柱（3）、环状圆盘（4）、辅助插孔（5）、直槽i（6）、分隔侧板（7）、旋转圆盘（8）、直槽ii（9）、环形浅槽(10)、环状凹槽i（11）；旋转支架（12）、滚轮（13）、环状凹槽ii（14）、底座圆盘（15）。所述承托圆盘（1）、环状圆盘（4）、旋转圆盘（8）及底座圆盘（15），是在硬质pvc塑料板上用电脑切割机加工出四个直径为330mm的圆形板而成；所述空筒立柱（3）是用电脑切割机在直径160mm，壁厚5mm的pvc塑料给水管上截取长232mm的一段。所述分隔侧板（7）是在厚度为2mm的硬质pvc薄塑料板上，用电脑切割机加工出12个长方形的薄板，尺寸为底×高=80×144mm。

如图1所示，旋转装置的主体架是将空筒立柱（3）的下端固定在旋转圆盘(8)上的环形浅槽(10)中，进一步地，将环状圆盘（4）套在空筒立柱（3）中间的相应位置上并固定、环状圆盘（4）的位置距离上端承托圆盘（1）的90mm处，连接过程中要调整环状圆盘（4）的相应位置，保持直槽i和直槽ii相对应；进一步地，将每个分隔侧板（7）竖直插入对应直槽i（6）和直槽ii(9)中，用胶粘固定，12个分隔侧板（7）呈扇形状分布；进一步地，将承托圆板（1）固定在空筒立柱（3）的上端，调整承托圆板（1）的相应位置，使主插孔（2）与辅助插孔（5）垂直相对应，然后将承托圆盘（1）固定在空筒立柱（3）的上端，用塑焊或胶粘固定。

如图3所示，所述承托圆盘（1）是在其周长边沿按12等份间隔、用电脑切割机加工出12个开口，为主插孔（2）。

如图4所示，所述环状圆盘（4）是以圆心为中心，用电脑切割机挖去一个直径为160mm的圆片，呈空心环形状，并在其周长边沿按12等份的间隔，用电脑切割机加工出12个开口，为辅助插孔（5），并与主插孔（2）相对应；在环状圆盘（4）的下表面设置有12条呈扇形分布的直槽i（6），用于固定分隔侧板（7）。

如图5所示，所述旋转圆盘（8）的上表面设置有环形浅槽（9）、用于啮合空筒立柱（3）的下端；进一步的，在旋转圆盘（8）的上表面同时设置12条呈扇形分布的直槽ii(9)，用于固定分隔侧板（7）；进一步的，在旋转圆盘（8）的下表面设置有环状凹槽i（11），用于滚轮（13）的运转轨道。

如图6所示，旋转支架（12）外径为186mm、内径174mm、宽6mm、高6mm，为塑料圆形结构，在其外侧用塑料螺栓等距离连接有三个滚轮（13），三个滚轮（13）是垂直附着在滚轮旋转支架（12）的外沿，滚轮（13）直径15mm、滚轮宽6mm。

如图7所示，所述底座圆盘（15）的上表面设置有环状凹槽ii（14），其直径与环状凹槽i(11)相同，内径均为185mm，外径为205mm、凹槽宽10mm，凹槽深4mm，两个环状凹槽主要是作为三个滚轮（13）的运行轨道。

所述一种用于放置小型玻璃交换柱的旋转装置主体架与可分离部分组合方式为，首先将底座圆盘（15）置于实验台面，然后将旋转支架（13）放置在底座圆盘（15）的上表面，让三个滚轮（13）的下半部啮合于环状凹槽ii（14）中；进一步地，将主体架叠放在旋转支架（13）上，让三个滚轮（13）的上半部分啮合进环状凹槽ii（14）中，这样形成一个立柱形的结构。由于滚轮直径为15mm,即高度为15mm，其中有4mm啮合进环状凹槽i（11）中，另有4mm啮合进环状凹槽ii（14）中，这样主体架与与底座圆盘（15）上下之间有一定的空隙，便于主体架的转动。三个滚轮（13）在环状凹槽i(11)和环状凹槽（14）形成的轨道中运行、并被凹槽啮合住。这样底座圆盘（15）贴合在实验台面保持不动，主体架可以手动旋转，方便对每一个小型玻璃交换柱的操作。

实施例1

旋转装置上的承托圆盘（1）、环状圆盘（4）、旋转圆盘（8）、圆形底盘（15）均为同心圆设置，直径大小相同；旋转支架（12）、环形浅槽（10）、环状凹槽i（11）、环状凹槽ii（14）与上述四个圆盘也为同心圆设置，直径大小根据具体情况进行调整。承托圆盘（1）、环状圆盘（4）、旋转圆盘（8）、圆形底盘（15）可根据实验工作需要调整直径为250～450mm的范围，但四个圆盘的直径必须保持相同，另外根据承托圆盘（1）的周长大小可设置6～20个插孔。

实施例2

旋转装置上的承托圆盘（1）与环状圆盘（4），以及环状圆盘（4）与旋转圆盘（8）之间的上下高度可以根据交换柱的长短，进行设置，保持玻璃交换柱的下端能伸入容器中20～30mm即可；空筒立柱（3）的高度可以根据玻璃交换柱的长度，在200～400mm之间的范围进行调整；分隔侧板（7）的宽和高也可以根据实际情况进行调整。

应用例1

将阳离子树脂装入直管式的小型玻璃交换柱（交换柱下端设置有砂芯片，柱外径为10mm，柱长度200mm，树脂高度100mm）通过主插孔（2）和辅助插孔（5）插入交换柱的旋转装置中，放置12根小型玻璃交换柱，把150ml的小烧杯放置在交换柱下端，即小空间里，承接流出液或洗脱液。操作时，手动操作旋转装置的上部分，依次将每一个含有铜、镉、铅的样品溶液倒入小型交换柱中，进行交换分离，然后用稀硝酸溶液将吸附的铜、镉、铅元素洗脱下来，用10ml比色管承接，接着用原子吸收分光光度计测定溶液中金属元素的含量。

应用例2

将装有p204萃淋树脂的小型玻璃交换柱（柱内径为8mm，柱子高度200mm，树脂高度100mm）通过主插孔（2）和辅助插孔（5）插入交换柱的旋转装置中，放置12根小型玻璃交换柱，把150ml的小烧杯放置在交换柱下端，即小空间里，承接流出液或洗脱液。操作时，手动旋转装置将含有钐、钕的样品溶液倒入小型交换柱中，即可进行同位素分离纯化操作，洗脱液用质谱仪测定钐钕的含量。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“焊接”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可插入连接，或成一体；可以是机械连接、胶体粘合、也可以是塑焊连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。