一种搅拌式微量样品池的制作方法

本实用新型涉及激光粒度仪领域，涉及一种微型的搅拌机构，对微量样品进行检测的样品池，尤其涉及一种搅拌式微量样品池。

背景技术：

现有技术中，对物料的搅拌方式有多种：螺旋桨式、推进式、涡轮式、双曲面式、内循环式、外循环式等。这些搅拌方式在大型常规设备中运用广泛，但是在小型或是微型设备中，这些搅拌方式并不适合。微量样品池空隙只有5-10mm左右，常规搅拌器体积较大，所以不能用于微量样品池的搅拌。样品池是盛放被测样品和水的混合物的容器，也是颗粒检测仪器中重要的零部件之一。对于一般价格低廉的样品，我们通常采取循环回路的方式进行检测，这种情况所需的水和样品较多；对于贵重样品，由于可供检测的样品量比较少，为了节约样品，并且达到测试的数量要求，需采用微型样品池，采取机械搅拌的方式对溶液进行搅拌，达到分散样品颗粒使其均匀分布的效果。国内外同行业中对微量样品池的搅拌方式也没有相关研究。

技术实现要素：

为了实现对贵重、微量样品的检测，克服现有技术中的搅拌方式所需介质和样品较多的缺陷，填补对微量样品池的搅拌方式的技术研究，本实用新型提供了一种搅拌式微量样品池，操作方便，样品池易拆卸，节省样品和介质，可测颗粒大小范围较广的样品。

本实用新型的技术方案为：一种搅拌式微量样品池，包括驱动装置、搅拌装置、样品池以及固定装置，驱动装置为搅拌装置提供动力，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌支架，所述搅拌支架为上方开口、两侧和底部封闭的框状结构，搅拌支架上方开口处两端部分别固定在驱动装置上、搅拌支架下部位于样品池中。搅拌支架在样品池左右方向的平面上整体做圆周运动。

进一步的，为了使搅拌支架便于在样品池中运动，搅拌支架下部为横向宽度小于搅拌支架上方开口宽度的矩形框结构。

进一步的，为了起到搅拌液体介质的作用并使液体便于从支架侧面通过，搅拌支架下部的两侧面框体具有宽部和窄部；搅拌支架的侧面总体宽度为3-5毫米。

进一步的，为了起到搅拌液体介质的作用，宽部位于介质液面以下。

进一步的，为了起到搅拌液体介质的作用并使液体便于从支架侧面通过，搅拌支架下部的底部两侧的拐角部框体较宽、底部框体相对于拐角部框体较窄；拐角部为圆角。

进一步的，作为一种常用的方式，所述驱动装置包括齿轮组件，所述齿轮组件包括一个主动圆柱齿轮和与其同时啮合的两个同等规格水平排列的被动圆柱齿轮，两个被动圆柱齿轮相同位置设置有偏心装置，搅拌支架上方开口处两端部分别固定在偏心装置上。

进一步的，为了更便于安装，主动圆柱齿轮与两个被动圆柱齿轮的规格一样，主动圆柱齿轮与两个被动圆柱齿轮的传动比均为1:1。

进一步的，所述驱动装置还包括电机，电机还连接有电机调速器，电机为直流无刷电机。

进一步的，通常情况下，样品池长度为40毫米，宽度为40毫米，总体厚度为11-16毫米，底端有底盖，上端无盖，中间空隙的厚度为5-10毫米。

为了便于样品池的安装和拆卸，所述样品池由滚花平头螺钉固定在样品池底座上；样品池材料为石英玻璃或光学玻璃中的任意一种，样品池底座材料为硬铝合金或者塑料中的任意一种。

进一步的，搅拌支架为钣金件，材料为不锈钢；固定装置为电机固定板，电机固定板材料为硬铝合金或者塑料中的任意一种，电机固定板开有使激光通过的圆形孔。

本实用新型技术方案的有益效果为：

实现了对微量样品进行颗粒度检测，比普通外循环测量方法节省样品和液体介质95%以上；

搅拌频率可通过调节电机转速来控制，控制比较稳定，调节范围较广，对不同颗粒大小的样品都能起到很好的搅拌作用，可测颗粒大小范围较广的样品；

本实用新型样品池采用螺钉固定，操作方便，样品池易拆卸；搅拌装置体积小。

附图说明

图1为本实用新型提供的搅拌式微量样品池的前视图。

图2为本实用新型提供的搅拌式微量样品池的后视图。

图3为本实用新型提供的搅拌式微量样品池的左视图。

图4-1为本实用新型提供的搅拌式微量样品池搅拌支架的左视图。

图4-2为本实用新型提供的搅拌式微量样品池搅拌支架的主视图。

图4-3为本实用新型提供的搅拌式微量样品池搅拌支架的立体图。

图中，1.电机调速器，2.电机固定板，3.主动圆柱齿轮，4.被动圆柱齿轮，5.搅拌支架，6.样品池，7.滚花平头螺钉，8.样品池底座，9.直流无刷电机，10.螺母，11.螺栓，12.螺栓，13.紧定螺钉，14.螺母，15.垫圈，16.被动齿轮轴，17.搅拌支架固定轴，18.螺母，19.垫圈，20.导线，21介质液面，22.搅拌支架下部，23.宽部，24.窄部，25.拐角部。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型提供的搅拌式微量样品池，包括驱动装置、搅拌装置、样品池以及固定装置，驱动装置为搅拌装置提供动力，所述搅拌装置包括搅拌支架，所述搅拌支架5为上方开口、左右两侧和底部封闭的框状结构，搅拌支架5上方开口处左右两端部分别固定在驱动装置上、下方位于样品池6中；搅拌支架5在样品池6的宽度方向上整体做圆周运动。

搅拌支架下部22位于样品池6中，搅拌支架下部22为横向宽度小于搅拌支架上方开口宽度的矩形框结构。

搅拌支架下部22的两侧面框体具有宽部23和窄部24；搅拌支架5的侧面总体宽度为3-5毫米。

宽部23位于介质液面21以下。

搅拌支架下部22的底部两侧的拐角部25框体较宽、底部框体相对于拐角部框体较窄；拐角部为圆角。

下面结合图1、图2和图3所示，具体描述本实用新型的技术方案，本实用新型包括驱动装置、搅拌装置、样品池和固定装置四大部件。

搅拌装置包括搅拌支架5，搅拌支架5为钣金件，优选材料采用不锈钢，如图4-2所示，搅拌支架5为上方开口、两侧和底部封闭的框状结构，搅拌支架下部22为横向宽度小于搅拌支架上方开口宽度的矩形框结构。

图4-1所示，搅拌支架下部22的两侧面框体具有宽部23和窄部24；但是搅拌支架5的侧面总体宽度为3-5毫米。宽部23位于介质液面21以下。进一步，宽部23可以在搅拌支架下部22的两侧面框体分别设置一个，也可以根据情况设置多余1个，如2-3个，宽部的设置位置可以相对应，也可以不相对应。

再结合图4-3，搅拌支架下部22的底部两侧的拐角部25框体较宽，可以设置为宽部23的宽度；底部框体相对于拐角部框体较窄，可以设置为窄部24的宽度，拐角部为圆角。

拐角部和宽部相对于窄部较宽，起到搅拌液体介质的作用，窄部一方面用来搅拌液体介质，另一方面是便于液体介质从侧面穿过，使液体介质在样品池中能够循环流动，减小了搅拌支架在液体介质中运动的阻力，还便于液体介质的流动；如搅拌支架5上方开口处左右两端部分别固定在被动圆柱齿轮4的偏心轴上、下方位于样品池6中；搅拌支架5的上部分上宽下窄、下部分为宽度较窄的矩形位于样品池中；搅拌支架下部22的横向宽度可以按照搅拌支架上部较窄处的宽度设置、两部分宽度一致结构连为一体，但是小于搅拌支架上方开口宽度。总体形状就是搅拌支架5下部的宽度较窄，大体形状为漏斗形，但是下半部分为矩形。

搅拌支架在被动圆柱齿轮偏心轴的带动下整体做圆周运动，如图1，搅拌支架上的任一点沿图1所示的样品池左右方向的平面做圆周运动。搅拌支架5为框型结构，中间为中空结构，其轨迹不会影响激光光束穿过样品池的中央区域。

作为一种优选方案，驱动装置包括齿轮组件，包括一个主动圆柱齿轮3和两个同等规格的被动圆柱齿轮4组成，主动圆柱齿轮3的两侧分别与同等规格的被动圆柱齿轮4同时啮合，实现同时转动。保证两个被动圆柱齿轮4为同等规格，优选为主动圆柱齿轮3也与被动圆柱齿轮4的规格相同，其传动比都是1:1；还可以理解为两个被动圆柱齿轮4规格一样，被动圆柱齿轮4与主动圆柱齿轮3规格略有不同。两个被动圆柱齿轮呈水平排列，优选三个齿轮的位置呈水平排列，中间为主动圆柱齿轮3，两边为被动圆柱齿轮4，被动圆柱齿轮4有被动齿轮轴16，被动圆柱齿轮4的同一位置安装有偏心装置，也就是偏心轴，被动圆柱齿轮4配合着螺母14和垫圈15由被动齿轮轴16固定在电机固定板2上，所述的被动圆柱齿轮4的偏心轴安装有固定搅拌支架5的搅拌支架固定轴17，两个搅拌支架固定轴17的初始位置在同一水平线上。搅拌支架5上方开口处左右两端部由螺母18和垫圈19分别固定在搅拌支架固定轴17上，进而分别固定在被动圆柱齿轮4的偏心轴上。驱动装置除了以上的齿轮结构，还可以为电脑控制或者其他结构，只要满足使搅拌支架5沿样品池左右方向的平面做圆周运动即可。

驱动装置为搅拌装置提供动力，驱动装置还包括电机，电机一般采用直流无刷电机9，直流无刷电机9由螺母10和螺栓12固定在电机固定板2上，直流无刷电机9通过导线20连接有电机调速器1，直流无刷电机9的转速可以通过电机调速器1在一定范围内调节，转速的调节可根据样品颗粒的沉降速度来定。

所述的样品池6由滚花平头螺钉7固定在样品池底座8上，样品池底座8由螺栓11固定在电机固定板2上。滚花平头螺钉7易旋转，方便样品池6的拆卸和清洗。样品池长40毫米，宽40毫米，总体厚11-16毫米，由一定厚度的石英玻璃或者光学玻璃等透明材料粘接而成，底端有底盖，上端无盖，中间空隙的厚度距离为5-10毫米，是为微量样品专门设计的样品池，这种样品池所使用的样品和液体介质比普通外循环测量方法节省95%以上。

样品池底座8材料优选为硬铝合金或者塑料，或者其他合适材料。

如图1所示，固定装置为电机固定板2，用来固定驱动装置、搅拌装置以及样品池等部件。电机固定板材料为硬铝合金或者塑料，或者其他合适材料，上面开有一个圆形孔，目的是便于激光光束能够透过样品池中央对样品进行检测。

本实用新型工作的一次流程为：

首先，将微量样品放入样品池6中，然后加入适量纯净水。然后，将样品池6固定在样品池底座8上，拧紧滚花平头螺钉7将样品池6固定牢固。主动圆柱齿轮3由紧定螺钉13固定在直流无刷电机9的主轴上，两个被动圆柱齿轮4分别由两个被动齿轮轴16固定在电机固定板2上，三个齿轮的位置呈水平排列、规格一样，中间为主动圆柱齿轮3，两边为被动圆柱齿轮4、与主动圆柱齿轮3啮合，其齿轮传动比都是1:1，而且能实现同步转动。搅拌支架5伸到样品池6中。打开直流无刷电机9，用电机调速器1来控制电机的转速，转速的调节可根据样品颗粒的沉降速度来调节，沉降速度快，相应的调大直流无刷电机的转速；沉降速度慢，相应的调小直流无刷电机的转速，目的是使样品能够均匀的分布在样品池6中。直流无刷电机9转动，通过齿轮传动，使得搅拌支架5整体做圆周运动，搅拌支架为框型结构，位于样品池的周边，其轨迹不会影响激光光束穿过样品池的中央区域。因此，便可实现对微量样品进行颗粒度检测。

等待检测完毕，关闭电源，待直流无刷电机9停止转动，拧开滚花平头螺钉7，便可取出样品池6，将里面的混合物倒掉，清理干净。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。