自适应式石墨炉自锁装置的制作方法

本发明属于物质分析仪器技术领域，具体讲就是涉及自适应式石墨炉自锁装置。

背景技术：

原子吸收光谱仪是分析化学领域中一种极其重要的分析方法，已广泛用于冶金工业。原子吸收光谱法是利用被测元素的基态原子特征辐射线的吸收程度进行定量分析的方法。既可进行某些常量组分测定，又能进行ppm、ppb级痕量测定，原子吸收光谱仪可测定多种元素，其中火焰原子吸收光谱法可测到10^-9g/ml数量级，石墨炉原子吸收法可测到10^-13g/ml数量级。

原子吸收光谱仪是由光源、原子化器、分光系统和检测系统组成，原子吸收光谱仪的工作原理是试样在原子化器中转化为蒸气，由于温度较低,大多数原子处于基态,当从空心阴极灯辐射源发射出的单束通过试样蒸气时，由于辐射频率与原子中的电子由基态跃迁到较高激发态所需要的能量的频率相对应,一部分光被原子吸收,即共振吸收。另一部分未被吸收的光即为分析信号，被光电检测系统接收。由于锐线光束因吸收而减弱的程度与原子蒸气中分析元素的浓度成正比,所以将测量结果与标准相比较,就可得到试样中的元素含量。

石墨炉原子化器是原子吸收分析仪器的最主要的装置之一，分析范围几乎涵盖了所有的金属元素，而且灵敏度最高，广泛应用于元素的痕量检测。石墨炉原子化器对原子吸收分光光度计的性能指标有着重要的影响。石墨炉炉体要通大电流，冷却水和保护气体，这使得石墨炉炉体的内部结构复杂。石墨炉原子化器的炉体在工作过程中，一方面要对石墨管进行夹紧，另一方面在原子化的过程中由于石墨管加热前后存在的巨大温差，使得石墨管由于热胀冷缩引起的长度变化量达1-1.2mm,因此，需要固定炉体和活动炉体间的相对位移能自动适应石墨管的长度变化以避免石墨管在加热过程中断裂。所以，石墨炉炉体结构的合理与否，不仅直接影响石墨管以及石墨炉自身的使用寿命，而且也会影响检测精度,现有的石墨炉紧固主要靠气动阀的动作实现，气动阀动作时冲击较大，容易造成石墨管的损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是就是针对现有石墨炉原子化器对石墨管加热过程中石墨管容易断裂的技术缺陷，提供自适应式石墨炉自锁装置，能自适应石墨管因热胀冷缩特性引起的长度变化量，解决了气动阀冲击力过大造成石墨管的损坏的缺陷，有效地延长了石墨管的使用寿命。

技术方案

为了实现上述技术目的，本发明设计的自适应式石墨炉自锁装置,其特征在于：它包括固定炉体部件,活动炉体部件,连杆机构和基座部件，所述固定炉体部件装在所述基座部件上，所述活动炉体部件与所述基座部件相连接，所述活动炉体部件与所述固定炉体部件之间的相对位置能被所述连杆机构调节。

进一步，所述固定炉体部件包括固定炉体，石墨锥一，石墨管，气路接头一，镜筒一，透紫外石英玻璃一，镜筒端盖一，o型密封圈一，水管接头一，铜导线连接端子；

所述紫外石英玻璃一通过镜筒端盖一压装在镜筒一的一端，所述镜筒一的另一端装上o型密封圈一后装在所述固定炉体一侧端上的安装槽一内，所述固定炉体另一侧端的安装槽二内装有石墨锥一，所述石墨管插装在所述石墨锥一内，所述气路接头一和铜导线连接端子装在所述固定炉体的侧端面，所述水管接头一装在所述固定炉体的下端面伸入所述基座部件。

进一步，所述活动炉体部件包括活动炉体，镜筒二，透紫外石英玻璃二，镜筒端盖二，o型密封圈二，石墨锥二，导向轴，气路接头二，水管接头二，电路接，连杆机构连接销,紧定螺钉和o型密封圈三；

所述透紫外石英玻璃二通过镜筒端盖二压装镜筒二的一端，所述镜筒二的另一端装上o型密封圈二后装在所述活动炉体一侧端上的安装槽三内，所述活动炉体另一侧端上套装有o型密封圈三，石墨锥二插装在所述活动炉体另一侧端的安装槽四内，导向轴固定装在所述活动炉体部件上，连杆机构连接销装在所述活动炉体与所述连杆机构相连接。

进一步，所述连杆机构包括限位片，螺母，弹簧，曲柄，转轴，铰链，手柄，连杆和轴用卡环；

所述曲柄从转轴和铰链上的孔中穿过，所述曲柄上套有弹簧，所述曲柄从铰链穿过的一端利用螺母锁定，所述转轴上装有手柄，所述铰链连接有连杆，所述连杆与所述连杆机构连接销相连接，所述转轴装在基座部件上。

进一步，所述基座部件包括基座，电胶木固定块，直线轴承和紧定螺钉，所述直线轴承安装在电胶木固定块的孔中并通过紧定螺钉压紧，基座和电胶木固定块之间通过螺钉连接。

有益效果

本发明提供的自适应式石墨炉自锁装置，可以完全凭自身曲柄长度可变的连杆机构实现锁紧功能，结构紧凑、功能稳定可靠，无自锁冲击，同时可以在石墨炉原子化器工作过程中自适应石墨管的长度变化量。能有效延长石墨管的使用寿命，降低了使用成本。

附图说明

附图1是本发明实施例的产品图。

附图2是本发明实施例的分解图。

附图3是本发明实施例中固定炉体部件的分解图。

附图4是本发明实施例中固定炉体部件的结构示意图。

附图5是本发明实施例中活动炉体部件的分解图。

附图6是本发明实施例中活动炉体部件的结构示意图。

附图7是本发明实施例中连杆机构的结构示意图。

附图8是本发明实施例中基座部件的分解图。

附图9是本发明实施例中基座部件的结构示意图。

附图10是本发明实施例的工作过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

实施例

如附图1和2所示，自适应式石墨炉自锁装置,它包括固定炉体部件1,活动炉体部件2,连杆机构3和基座部件4，所述固定炉体部件1装在所述基座部件上，所述活动炉体部件2与所述基座部件4相连接，所述活动炉体部件2与所述固定炉体部件1之间的相对位置能被所述连杆机构3调节。

如附图3和4所示，所述固定炉体部件1包括固定炉体101，石墨锥一102，石墨管103，气路接头一104，镜筒一105，透紫外石英玻璃一106，镜筒端盖一107，o型密封圈一108，水管接头一109，铜导线连接端子110；

所述紫外石英玻璃一106通过镜筒端盖一107压装在镜筒105一的一端，所述镜筒一105的另一端装上o型密封圈一108后装在所述固定炉体101一侧端上的安装槽一101a内，所述固定炉体101另一侧端的安装槽二101b内装有石墨锥一102，所述石墨管103插装在所述石墨锥一102内，所述气路接头一104和铜导线连接端子110装在所述固定炉体101的侧端面，所述水管接头一109装在所述固定炉体101的下端面伸入所述基座部件4。

如附图5和6所示，所述活动炉体部件2包括活动炉体201，镜筒二204，透紫外石英玻璃二205，镜筒端盖二203，o型密封圈二206，石墨锥二207，导向轴202，气路接头二210，水管接头二211，电路接头212，连杆机构连接销213,紧定螺钉214和o型密封圈三215；

所述透紫外石英玻璃二205通过镜筒端盖二203压装镜筒二204的一端，所述镜筒二204的另一端装上o型密封圈二206后装在所述活动炉体201一侧端上的安装槽三201a内，所述活动炉体201另一侧端上套装有o型密封圈三215，石墨锥二207插装在所述活动炉体201另一侧端的安装槽四201b内，导向轴202固定装在所述活动炉体部件2上，连杆机构连接销213装在所述活动炉体201与所述连杆机构3相连接。

如附图7所示，所述连杆机构3包括限位片301，螺母302，弹簧303，曲柄304，转轴305，铰链306，手柄307，连杆308和轴用卡环309；

所述曲柄304从转轴305和铰链306上的孔中穿过，所述曲柄304上套有弹簧303，所述曲柄304从铰链306穿过的一端利用螺母302锁定，所述转轴305上装有手柄307，所述铰链306连接有连杆308，所述连杆308与所述连杆机构连接销213相连接，所述转轴305装在基座部件4上。

如附图8和9所示，所述基座部件4包括基座401，电胶木固定块402，直线轴承403和紧定螺钉404，所述直线轴承403安装在电胶木固定块402的孔中并通过紧定螺钉404压紧，基座401和电胶木固定块402之间通过螺钉405连接。

本实施例的工作过程是：如附图10所示，当需要开启石墨炉更换石墨管时，逆时针转动旋钮手柄307，套在曲柄304和铰链306之间的弹簧303被压缩，曲柄304参与运动的有效长度变短，直至曲柄304继续逆时针旋转越过和连杆308共线的位置后再变长，继续逆时针旋转旋钮手柄307，弹簧303再慢慢变长驱动活动炉体开启，当铰链被弹簧303弹开与限位片301接触时曲柄304的有效工作长度达到最大并保持不变，此时弹簧的预紧力可以通过螺母302进行调节。

当需要关闭石墨炉时，顺时针转动旋钮手柄307，活动炉体在曲柄滑块机构的驱动下向右运动，当活动炉体到达位于固定炉体101和活动炉体201上的两个石墨锥一102和石墨锥二207将与石墨管103接触，继续顺时针转动旋钮手柄307，弹簧303被缓慢压缩，此时，弹簧303的长度达到最短，越过该位置后弹簧303再慢慢变长，当连杆308的上凸起点和电胶木固定块401接触后，弹簧303上仍然具有一定的弹力，该力可以保持两个石墨锥一102和石墨锥二207将石墨管103压紧。当石墨管加热变长时，由于弹簧的压缩量尚未达到最大值，故可以继续被压缩以补偿石墨管的伸长量，此时加在石墨管上的压紧力比加热伸长前的增加值最大不超过弹簧弹力的增加量，所以选择合适的弹簧刚度即可以补偿石墨管的伸长量又可以起到压紧石墨管的作用。例如，当选择中径为11mm，线径为0.8mm,有效圈数为6，总圈数为8的弹簧时，其刚度大约为0.506n/mm，当石墨管的长度增加2mm时，加在石墨管上的压紧力最大只增加1.12n。在石墨管加热前的压紧力为10.13n，故所述的一种自适应石墨管长度变化的石墨炉原子化器装置可以有效地压紧石墨管，又可以有效的防止石墨管在加热过程中发生断裂。