一种多孔保温装置和保温套管的制作方法

技术领域

本实用新型涉及化学实验仪器技术领域，特别涉及一种通用型的多孔保温装置和保温套管。

背景技术：

在化学分析领域中，在元素检测前需要对样品进行消化分解，使其成为可进样的液体。在这个过程中，会用到浓酸(如硫酸、硝酸、氢氟酸等)等溶剂处理样品，浓酸处理后的样品在进样前，需要将其中的酸全部蒸发，以达到可以测试分析的要求。这里消解和赶酸环节占据了整个测试过程中90％以上的工作量，同时这两个步骤又是影响测试结果准确性的主要环节，因此要求其必须稳定可靠高效。

样品消解一般采用压力消解或者微波消解，速度较快，但消解后的酸蒸发过程耗时很长，需要2～6小时，而实际检测样品量很大，赶酸过程是影响检测效率的主要制约步骤。

消化样品的酸蒸发需要对样品管进行加热(200℃左右)，热量需要尽量均匀地传导到样品管管壁，这样才能保证酸蒸的效率。一批样品管一般均匀分布在一个加热块上，要求受热温度一致，这样样品的前处理速度才能一致，才能保证检测效率。

实际检测样品过程中，由于分析仪器的不同，前处理方法也各不相同，因此所用到的样品管材质和尺寸均不一致，相应的赶酸仪也不同。有专用的赶酸仪，也有简易的电热板上直接赶酸处理的方法。

专用赶酸仪针对特定的样品管，专用赶酸仪的加热孔孔径与其专用样品管的外径之间的尺寸匹配完美，因此样品管从管底到管壁均能均匀受热，赶酸速度较快。但检测实验室所涉及的检测方法很多，不同的前处理方法中会涉及到不同的样品管，样品管的尺寸不统一，如果每种类型的样品管均配备一个专用的赶酸装置，实验室的成本会增加许多。如果不使用专用赶酸仪，采用简易赶酸装置，就只能直接在加热板上加热赶酸，或者使用与样品管尺寸不匹配的赶酸仪(主要是加热孔孔径大于样品管外径)，赶酸过程中往往只有管底受热蒸发，管壁没有受热，造成蒸发样品在管壁重新冷凝的问题，影响样品检测周期。因此有必要针对不同尺寸的样品管，开发一种通用适配的保温加热装置，只需要利用实验室常见的简易的加热板就能实现快速的赶酸过程。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通用型的赶酸加热仪，采用适配保温装置，配备适用于不同尺寸的活动式的保温套，采用一台赶酸加热仪即可以满足不同样品前处理过程中快速赶酸的需要。

本实用新型采用的技术方案是：

一种通用型赶酸加热仪，所述赶酸加热仪包括加热板、多孔保温装置和保温套管，多孔保温装置放置于加热板上，其特征在于所述多孔保温装置的本体为圆柱体、长方体或正方体，所述多孔保温装置内设有多个相同孔径和深度的保温腔，保温腔为上端开口的圆柱形空心腔体，保温腔的上端开口设于多孔保温装置本体的顶部；

所述保温套管为中间开有保温孔的圆柱体，保温套管的外径与保温腔的内径相同，保温套管的高度大于或等于保温腔的深度，保温孔为上端开口的圆柱形空心腔体，保温孔的上端开口设置于保温套管的顶部；保温套管放入保温腔中，保温套管的外壁与保温腔的内壁紧密接触；保温套管的底部与保温腔的底面紧密接触；保温孔或保温腔用于放置消解容器

进一步，本实用新型中，配套设置保温孔尺寸不同的多个保温套管，每个保温套管的外径相同，均为保温腔的内径，保温套管的高度大于或等于保温腔的深度，但保温套管内设置的保温孔的内径和高度不同，用于匹配不同尺寸的消解容器。在使用赶酸加热仪时，将不同的消解容器放入尺寸匹配的保温套管的保温孔中，消解容器的外径等于或略小于保温孔的内径，消解容器的外壁与保温孔的内壁紧密接触，消解容器的底部与保温孔的底面紧密接触；然后再放入多孔保温装置的保温腔中。加热板加热多孔保温装置，经过保温套管的传热，使消解容器内的试剂加热保温，实现加热赶酸的目的。

所述保温套管的高度大于或等于保温腔的深度，一般保温套管等于保温腔的深度即可，但为了便于拿取和更换保温套管，可以设置保温套管的高度大于保温腔的深度，保温套管放入保温腔后，上端突出高于多孔保温装置的本体顶面，便于更换。

更进一步，可以在保温套管的上端环形开口边沿设置有径向向外延伸的环形凸沿，在保温套管放入保温腔时，环形凸沿突出高于多孔保温装置的本体顶面。进一步，所述保温套管的高度为保温腔的深度和环形凸沿高度的总和，保温套管放入保温腔时，环形凸沿的下表面与多孔保温装置的本体顶面接触。

进一步，所述装置中，所述加热板包括电加热组件、温度控制器和定时器，可以对温度进行控制调节，并控制加热时间。

进一步，所述保温腔的深度小于多孔保温装置的本体的高度。

所述保温腔的内径一般设置较大尺寸，如3～10cm，优选5～10cm，尽可能适配较大尺寸的消解容器，例如烧杯、消解罐等。

同样，保温腔的深度也设置较大尺寸，如2～20cm，优选5～20cm，以匹配不同高度的消解容器。

与保温腔的内径、深度匹配的消解容器可以直接放入保温腔内进行加热保温。

保温套管内设置的保温孔的尺寸可设置多种，用于匹配不同尺寸大小的消解容器。根据消解容器的外径和高度，选择具有内径和深度匹配的保温孔的保温套管进行酸蒸赶酸。

保温孔的内径小于保温套管的外径，深度小于保温套管的高度。

保温孔的内径尺寸可以为0.5～7cm，深度可以为1～19cm。

所述多孔保温装置的本体为圆柱体、长方体或正方体，直接放置于加热板上，本体的尺寸大小与加热板尺寸匹配。

所述多孔保温装置和保温套管均为导热材料制成，优选为金属导热材料，如铁、铜、铝等。所述加热板的温度控制器的温控精度：±1℃，温控范围：室温～200℃。

所述的加热板还可设置超温安全保护组件和定时保护组件。超温安全保护组件采用红外温控和微电脑温控。

所述的多孔保温装置本体的外表面可以设置防腐不粘处理的Teflon氟塑料涂层，防止强酸试剂腐蚀。但保温腔内壁不含塑料涂层，以免影响传热效果。

进一步，所述保温腔的数量为6-36个。

本实用新型的多孔保温装置可适配多种不同尺寸和材料的消解容器，如聚四氟乙烯试管、聚四氟乙烯烧杯、聚四氟乙烯坩埚、石英烧杯、石英管、消解罐等。

本实用新型还提供一种多孔保温装置和保温套管，其特征在于所述多孔保温装置的本体为圆柱体、长方体或正方体，所述多孔保温装置内设有多个相同孔径和深度的保温腔，保温腔为上端开口的圆柱形空心腔体，保温腔的上端开口设于多孔保温装置本体的顶部；

所述保温套管为中间开有保温孔的圆柱体，保温套管的外径与保温腔的内径相同，保温套管的高度大于或等于保温腔的深度，保温孔为上端开口的圆柱形空心腔体，保温孔的上端开口设置于保温套管的顶部；配套设置保温孔尺寸不同的多个保温套管，每个保温套管的外径相同，均为保温腔的内径，保温套管的高度大于或等于保温腔的深度，保温套管内设置的保温孔的内径和高度不同，用于匹配不同尺寸的消解容器；保温套管放入保温腔中，保温套管的外壁与保温腔的内壁紧密接触；保温套管的底部与保温腔的底面紧密接触；保温孔或保温腔用于放置消解容器。

所述多孔保温装置和保温套管可以用于赶酸加热仪中，具体的，可以根据加热设备的形状尺寸设计多孔保温装置的尺寸，将孔保温装置和保温套管可以与不同类型的加热设备组合即成为赶酸加热仪。

与现有技术相比，本实用新型主要是采用一种通用型的多孔保温装置，适用于不同类型的加热仪，能够与不同类型的加热设备组合成赶酸加热仪，通用性强，并且通过配套设置不同保温孔尺寸的保温套管，可以与多种不同尺寸的样品管匹配，解决了不同样品管需要不同专用赶酸装置的缺陷，一套保温装置即可适配所有尺寸的样品管，有助于降低检测和维护成本。

本实用新型操作简单、便于控制、成本低廉，能够有效减轻工作人员工作量、缩短赶酸时间、节省仪器成本。

附图说明

图1为通用型赶酸加热仪的结构示意图。

图2为三个不同保温孔尺寸的保温套管的示意图。

图3为消解容器示意图。

图4为设置有环形凸沿的保温套管示意图。

图5为多孔保温装置的使用状态示意图。

图中，1-加热板；2-多孔保温装置；3-保温腔；4-保温套管；5-保温孔；6-环形凸沿；7-消解容器；8-温度控制器；9-定时器；

4A、4B、4C分别为3种不同保温孔尺寸的保温套管。

4D为设置有环形凸沿的保温套管。

4E为高度大于保温腔深度的保温套管。

7a、7b、7c、7d为不同尺寸规格的消解容器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例再作详细说明。

通用型赶酸加热仪，所述赶酸加热仪包括加热板1、多孔保温装置2和保温套管4，多孔保温装置2放置于加热板1上，所述多孔保温装置2的本体为圆柱体、长方体或正方体，与加热板的尺寸相适应。本实施例中加热板1为长方形，因此多孔保温装置2为长方体。

其特征在于所述多孔保温装置2内设有多个相同孔径和深度的保温腔3，图1中设置了6个保温腔，在其他优选的实施例中，可以设置更多(6～36个)保温腔。

保温腔3为上端开口的圆柱形空心腔体，保温腔3的上端开口设于多孔保温装置2本体的顶部；

保温套管4为中间开有保温孔5的圆柱体，保温套管4的外径与保温腔3的内径相同，保温套管4的高度大于或等于保温腔的深度，保温孔5为上端开口的圆柱形空心腔体，保温5孔的上端开口设置于保温套管的顶部；

一个多孔保温装置2可配套设置保温孔尺寸不同的多个保温套管4，每个保温套管4的外径相同，均为保温腔3的内径，保温套管的高度大于或等于保温腔的深度，但保温套管内设置的保温孔的内径和高度不同，用于匹配不同尺寸的消解容器。

具体的，以本实施例为例，图1中，保温腔3的内径为5cm，深度为8cm。

图2为3中不同尺寸的保温套管，保温套管4A、4B、4C的外径为5cm，高度均为8cm，与保温腔的深度相同。但4A、4B、4C内设置的保温孔的尺寸不同，4A的保温孔的内径为1cm，深度4cm，4B的保温孔内径为2cm，深度5cm，4C的保温孔内径为3cm，深度6.5cm。

图4所示的保温套管4D，在上端环形开口边沿设置有径向向外延伸的环形凸沿6，在保温套管放入保温腔时，环形凸沿6突出高于多孔保温装置的本体顶面。进一步，所述保温套管的高度为保温腔3的深度和环形凸沿6高度的总和，保温套管放入保温腔时，环形凸沿的下表面与多孔保温装置的本体顶面接触，便于放置和从保温腔中拿取更换。

图5中的保温套管4E，外径为5cm，高度为10cm，放入深度8cm的保温腔后上端突出高于多孔保温装置的本体顶面，利于取放。

所述多孔保温装置和保温套管均为导热材料制成，本实施例中采用铁材料。

加热板1采用实验室常用的加热板即可，可直接采购得到，加热板包括电加热组件、温度控制器8和定时器9。可以对温度进行控制调节，并控制加热时间。

图3为消解容器示意图。7a、7b、7c分别为不同容量尺寸的试管。根据消解容器的尺寸，选择尺寸合适的保温套管，使消解容器的外壁和保温套管的保温孔的内壁能够紧密接触，达到传热保温的目的。一般消解容器的外径等于或略小于保温孔的内径即可。另外，消解容器的高度一般要高于保温孔的深度，也是为了便于取放。消解容器中的反应液的高度不可高于保温孔的深度。

图5为多孔保温装置的使用状态示意图。7c为外径2.95cm，高度12cm的试管，放入保温孔内径为3cm，深度6.5cm的保温套管4C中，再放入保温腔中，进行赶酸加热。

与保温腔的内径、高度匹配的消解容器可以直接放入保温腔内进行加热保温。

图5中，7d为外径5cm，高度10cm的烧杯，不用保温套管，可直接放入保温腔中，进行赶酸加热。

温控系统主要由红外控温组件和微电脑PID温控组件构成，红外控温组件能保证待检测品溶液处于合适温度范围内；微电脑PID温控组件能使温控达到智能化和精确化，两种温控组件相结合，使温控精度达到±1℃，温控范围能有效确保在室温-200℃，故能满足大多数赶酸要求。