专利名称：多联体消解罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种消解罐，特别是一种多联体消解罐，属于消解容器领域。
背景技术：
目前国内外的微波消解系统在多只消解罐同时加热时，对消解罐的压力控制只能控制其中的一只，这只消解罐叫做模拟压力罐，而其余消解罐的压力都得不到直接控制。这些得不到直接控制压力的消解罐，在微波加热过程中经常由于微波加热的不均匀性和化学反应程度的差异，使消解罐内产生的压力大小就不同，某些罐中的压力可能小于模拟罐中的压力；某些罐中的压力可能大于模拟罐中的压力，由于得不到压力的直接控制，罐中的压力会不断升高，有的甚至超压而造成消解罐的爆裂。美国CEM公司生产的MDS2000型、QUESTRON公司生产的QWAVE3000型和国内北京美诚科贸集团生产的WR系列上海新科生产MK型微波消解系统，它们都是多罐同时加热模式，但它们的控压只控制其中的一只，被控制的消解罐被称作模拟压力罐，其它未受控制的压力罐中压力都是参照模拟罐的压力。根据微波的特性之一，微波碰到金属的炉腔壁后会在炉腔内来回反射，而消解罐在炉腔内一方面接受到磁控管直接发射的微波，另一方面接受炉腔内从不同方向反射来的微波，不论从理论和实践都证明所有微波炉腔内的微波能量分布都是不均匀的，再一方面，放入炉腔内消解罐的数量多少和位置的变化都会影响炉腔内消解罐对微波的反射和吸收，所以在炉腔内同时加热的各个消解罐接受的微波能是不同的，同时罐内不同的样品和不同的溶剂发生的化学反应也是不一致的，所以在各个消解罐内产生的压力大小是不相等的。因此，只控制其中一只消解罐的压力是不科学、不安全的，往往会造成消解罐超压而炸裂，或者因消解罐内压力小于设计的控制压力而样品消解不彻底。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足和缺陷，提供一种多联体消解罐，使其一次消解多个样品，实现同时控制各个溶样罐的压力，保证多罐同时消解样品的成功率和操作过程的安全性，实现了空白样品和平行样品同时加热条件的一致性。本实用新型主要包括罐体、罐盖、溶样罐、垫块、位移测量板、拉杆、上紧固螺母、下紧固螺母、压簧、压簧衬套、止旋垫圈、止旋垫圈压紧螺母、托盘定位螺母、辅助弹性体、位移传感器，其连接方式为罐体可设置3-12个已组装好的溶样罐，罐盖松套在拉杆上，并压在溶样罐的辅助弹性体上，垫块平放在罐体的底部，位移测量板设置在拉杆的顶头，位移传感器设置在微波炉炉腔顶部，与位移测量板相对应，上紧固螺母与拉杆连接，下紧固螺母通过螺纹连接在拉杆的下头，压簧设置在压簧衬套里面，并穿在拉杆的下部通过下紧固螺母固定在拉杆上，止旋垫圈卡在罐体槽内，通过止旋垫圈压紧螺母固定在罐体上，托盘定位螺母设置在罐体底部，整个联体罐定位在微波炉托盘的定位梢上。
溶样罐由溶样杯、密封活塞盖和辅助弹性体组成，其连接方式为辅助弹性体镶嵌在密封活塞盖顶部的凹槽内，密封活塞紧密盖在溶样杯的上口部。压簧衬套包括上衬套和下衬套，上衬套镶在下衬套里，形成一个上下可以伸缩的保护套。拉杆、压簧、上下紧固螺母均采用高强度金属材料。
多联体消解罐体装入已组装好的3-12个溶样罐盖上罐盖，合上紧固螺母并旋紧，当本实用新型进入微波炉加热时，各个消解罐中样品和溶剂发生化学反应，反应气体产生的压力使活塞密封盖的裙边贴紧溶样罐的内壁，压力越大贴得越紧，从而实现了溶样罐的密封。当溶样罐中压力不断增大时活塞密封盖开始上升，此时辅助弹性体首先受到压缩，随着溶样罐内压力不断增大，密封活塞盖不断上升压缩辅助弹性体至顶上罐盖时，在各个溶样罐不断上升压力的作用下，使联体罐盖上升，并推动上紧固螺母带动拉杆，拉杆带动下紧固螺母向上压缩弹簧，使测压板产生位移H，此时，被安装在微波炉顶部的位移传感器(接触和非接触位移传感器)检测到位移量，各个消解罐中的压力先后作用到罐盖上时，此时罐盖上受到一个向上的压力P，P＝P1+P2+…Pn(P1、P2……Pn为单个消解罐中的压力)。在压力P的作用下，位移测量板开始上升产生位移h上。当微波停止加热后各个消解罐中的化学反应减弱或停止，这时罐中压力就减小，由于辅助弹性体和弹簧的反作用力，使位移测量板下降产生位移h下。
微波加热炉炉腔的顶部安装有接触或非接触位移传感器，通过位移传感器可以检测到h上和h下的数值。在h上和h下的数值上分别设置切断微波加热和启动微波加热的信号，这样就可以当微波加热使各消解罐中产生某个压力值，也就是测压板上升到某个高度h上时，此时信号就切断微波加热，反之当微波停止加热后，各消解罐中压力下降到某个压力值即测压板下降到某个高度h下时，此时信号就启动微波加热，这样就可以控制微波始终在某个设定压力范围内进行加热，可根据不同样品的需要，设定不同压力范围进行加热，从而保证了消解过程安全进行。
本实用新型在微波加热炉中加热时，控制的压力是P，不管每个消解罐中的压力P1、P2……Pn大小如何，它们都包括在始终受到控制的P里面，因而不存在因为得不到压力控制而使某些消解罐不断升压，超压而造成消解罐的爆裂现象。本实用新型在一个联体罐内实现了一次消解多个样品，范围可在3-12个，且能同时控制各个溶样罐的压力，它的原理是对各溶样罐的压力累加成总压力进行控制，当总压力增高时带动罐体中间顶部的位移测量板上升，通过压力传感器测量即实现了对各个溶样罐的压力控制，同时消解多个样品时可以实现空白，平行样品在同一条件下消解过程的一致性，效果明显，效率提高。
本实用新型增添了辅助弹性体这一部件，它的作用是实现了溶样罐在升压的初始阶段和卸压的末尾阶段，能有效地对溶样罐施加外力作用，保持了内外压的相对平衡，能更有效地保证溶样罐的密闭状态，这就最大限度地保证了具有挥发元素样品的消解效果。
本实用新型采用金属材料用作消解罐的核心部件，拉杆、压簧、上下紧固螺母等均用高强度金属材料制作，克服了过去用非金属弹性体强度低，耐温性差易老化的缺点，尤其是采用金属材料的压簧具有承压大，线性好的优点，克服了常见的微波消解罐中的弹性元件的普遍缺点，同时也突破了只能用微波透明材料做消解罐弹性元件的局限，使本实用新型能更大限度地发挥出耐压、耐热，精确及寿命延长的特点。
本实用新型结构合理，安装方便，具有很强的实用性，溶样罐在升压的初始阶段和卸压的末尾阶段密闭性更好，增强了耐热性及承压能力，提高了压力的线性度，大大延长了实用寿命。
图1本实用新型结构示意图图2本实用新型溶样罐结构示意图
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型主要包括罐体1、罐盖2、溶样罐3、垫块4、位移测量板5、拉杆6、上紧固螺母7、下紧固螺母8、压簧9、压簧衬套10、止旋垫圈11、止旋垫圈压紧螺母12、托盘定位螺母13、辅助弹性体16、位移传感器19，其连接方式为罐体1设置3-12个已组装好的溶样罐3，罐盖2松套在拉杆6上，并压在溶样罐3的辅助弹性体16上，位移测量板5设置在拉杆6的顶头，位移传感器19设置在微波炉炉腔顶部，与位移测量板5相对应，上紧固螺母7与拉杆6连接，下紧固螺母8通过螺纹连接在拉杆6的下头，压簧9设置在压簧衬套10里面，并穿在拉杆6的下部通过下紧固螺母8固定在拉杆6上，止旋垫圈11卡在罐体1槽内，通过止旋垫圈压紧螺母12固定在罐体1上，托盘定位螺母13设置在罐体1底部，整个联体罐定位在微波炉托盘的定位梢上。
溶样罐3由溶样杯14、密封活塞盖15和辅助弹性体16组成，其连接方式为辅助弹性体16镶嵌在密封活塞盖15顶部的凹槽内，密封活塞15紧密盖在溶样杯14的上口部。压簧衬套10包括上衬套17和下衬套18，上衬套17镶在下衬套18里。拉杆6、压簧10、上下紧固螺母7、8均采用高强度金属材料。
权利要求1.一种多联体消解罐，主要包括罐体(1)、罐盖(2)、溶样罐(3)、垫块(4)、位移测量板(5)、拉杆(6)、位移传感器(19)，其特征在于还包括上紧固螺母(7)、下紧固螺母(8)、压簧(9)、压簧衬套(10)、止旋垫圈(11)、止旋垫圈压紧螺母(12)、托盘定位螺母(13)、辅助弹性体(16)，其连接方式为罐体(1)设置3-12个已组装好的溶样罐(3)，罐盖(2)松套在拉杆(6)上，并压在溶样罐(3)的辅助弹性体(16)上，位移测量板(5)设置在拉杆(6)的顶头，位移传感器(19)设置在微波炉炉腔顶部，与位移测量板(5)相对应，上紧固螺母(7)与拉杆(6)连接，下紧固螺母(8)通过螺纹连接在拉杆(6)的下头，压簧(9)设置在压簧衬套(10)里面，并穿在拉杆(6)的下部通过下紧固螺母(8)固定在拉杆(6)上，止旋垫圈(11)卡在罐体(1)槽内，通过止旋垫圈压紧螺母(12)固定在罐体(1)上，托盘定位螺母(13)设置在罐体(1)底部，整个联体罐定位在微波炉托盘的定位梢上。
2.根据权利要求1所述的这种多联体消解罐，其特征是溶样罐(3)由溶样杯(14)、密封活塞盖(15)和辅助弹性体(16)组成，其连接方式为辅助弹性体(16)镶嵌在密封活塞盖(15)顶部的凹槽内，密封活塞(15)紧密盖在溶样杯(14)的上口部。
3.根据权利要求1所述的这种多联体消解罐，其特征是压簧衬套(10)包括上衬套(17)和下衬套(18)，上衬套(17)镶在下衬套(18)里。
4.根据权利要求1所述的这种多联体消解罐，其特征是拉杆(6)、上紧固螺母(7)、下紧固螺母(8)和压簧(10)均采用高强度金属材料。
专利摘要多联体消解罐属于消解容器领域。本实用新型主要包括罐体、罐盖、溶样罐、垫块、位移测量板、拉杆、上下紧固螺母、压簧、压簧衬套、止旋垫圈、止旋垫圈压紧螺母、托盘定位螺母、辅助弹性体、位移传感器，罐体设置3－12个溶样罐，罐盖松套在拉杆上，并压在溶样罐的辅助弹性体上，位移传感器设置在微波炉炉腔顶部，与位移测量板相对应，上下紧固螺母与拉杆连接，压簧设置在压簧衬套里面，并穿在拉杆的下部通过下紧固螺母固定在拉杆上，止旋垫圈卡在罐体槽内，通过止旋垫圈压紧螺母固定在罐体上，托盘定位螺母设置在罐体底部。本实用新型结构合理，安装方便，具有很强的实用性，增强了耐热性及承压能力，提高了压力的线性度，大大延长了实用寿命。
文档编号G01N1/44GK2557944SQ02266138
公开日2003年6月25日 申请日期2002年8月8日 优先权日2002年8月8日
发明者黄庭国, 狄载星, 汪德耀, 徐立刚, 丁继芬 申请人:黄庭国