专利名称：用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种用于制备稀有气体的球磨罐，尤其有关于一种在油气地质实验领域中用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐。
背景技术：
稀有气体(又称惰性气体)因其独特的化学惰性而成为地质历程的重要示踪剂。在油气勘探中，岩石包裹体中的稀有气体组分和同位素蕴含着丰富的油气地质信息，它们对于研究油气的成因与来源、油气源对比以及油气成藏期都具有重要的示踪指示作用。因此，对岩石包裹体中稀有气体的制备是进行稀有气体组分和同位素分析的前提和保证。对岩石包裹体固体样品来说，进行球磨粉碎是制备稀有气体前处理的重要步骤。在油气地质领域中，一方面，由于岩石包裹体中含有的稀有气体丰度极低，且岩石包裹体样 品的表面经常会吸附有各种杂质气体和水分，在球磨粉碎过程中，岩石包裹体样品表面的各种杂质气体和水分，会阻碍岩石包裹体中稀有气体的释放，导致经球磨粉碎后的部分岩石包裹体中仍然含有稀有气体，样品中的稀有气体未充分释放；并且，随着球磨粉碎的不断进行，岩石包裹体表面吸附的各种杂质气体和水分也会一同被制备出来，这就使得所制备出来的气体中还含有除岩石包裹体中稀有气体之外的其它各种杂质气体和水分，导致制备出的稀有气体受到空气中稀有气体的污染，严重影响后续对稀有气体组分和同位素的分析结果及其准确性。另一方面，目前在食品、化工、农药、涂料、油墨等工业生产中，广泛使用有各种类型的研磨罐或球磨罐，由于该些球磨罐存在不可密封或无法进行在线抽真空等缺陷，使得岩石包裹体在进行闻速、闻效率粉碎时，样品te不能时刻保持密封的状态，岩石包裹体中的稀有气体易泄露至样品罐外，同时，外界空气中的稀有气体也会进入样品罐内而污染岩石包裹体样品所释放的稀有气体；再有，由于样品罐不能保持高真空的状态，在球磨粉碎前，样品罐内本身存在的空气也会对岩石包裹体所释放的稀有气体产生影响，影响稀有气体的制备纯度，以及后续岩石包裹体中稀有气体的净化和富集处理。因此，有必要提供一种新型的球磨罐，来克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，该球磨罐可在岩石包裹体样品进行球磨的过程中始终保持密封状态，并可去除岩石包裹体样品表面的各种杂质气体和水分，使制备出的稀有气体不受空气中稀有气体的污染，满足进行高精度、高准确性的稀有气体组分和同位素分析要求。本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现本实用新型提供一种所述用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐包括样品罐，其具有罐体和密封盖设在所述罐体上方的顶盖，所述罐体具有容纳腔，所述容纳腔内放置有一个以上第一钢球；[0010]高真空阀门，其连接在所述顶盖上，所述顶盖上开设有穿孔，所述高真空阀门的进气口通过所述穿孔与所述罐体的容纳腔相连通；加热组件，其套设在所述样品罐的罐体外。在优选的实施方式中，在所述样品罐的罐体与所述顶盖之间夹设有密封垫圈。在优选的实施方式中，所述样品罐的容纳腔中放置有一个以上第二钢球，所述第二钢球的直径小于所述第一钢球的直径。在优选的实施方式中，所述第一钢球为两个，其直径为8mm;所述第二钢球为两个，其直径为2mm。在优选的实施方式中，所述加热组件包括加热套和拧紧件，所述加热套围设在所述罐体的外表面上，所述加热套的两末端分别径向向外凸设有连接部，所述拧紧件连接在 所述两个连接部之间，所述加热套的外表面连接有加热接头。在优选的实施方式中，在所述加热套与所述罐体之间夹设有热偶。在优选的实施方式中，所述顶盖的穿孔处连接有连接管，所述高真空阀门的进气口通过连接螺母与所述连接管相连。在优选的实施方式中，所述高真空阀门的外侧套设有压套，所述压套连接在所述顶盖的上方。在优选的实施方式中，所述压套的顶端开设有连接孔，所述高真空阀门的出气口伸入所述连接孔内。在优选的实施方式中，所述样品罐的罐体底部设有三个定位柱，所述三个定位柱沿圆周方向均匀分布在所述罐体的底部上。本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的特点及优点是一、本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，由于顶盖和罐体是相互密封设置的，因此球磨罐具有很好的密封性能，能有效防止岩石包裹体样品在球磨粉碎的过程中稀有气体的外漏或外界空气的流入，从而保证了所制备的稀有气体不受外界空气的污染；另外，球磨罐通过高真空阀门可连接外部抽真空设备，利用外部抽真空设备对罐体的容纳腔进行抽真空，进一步保证了所制备稀有气体的纯度；再有，加热组件可有效去除附着在岩石包裹体样品表面的各种杂质气体和水分，为岩石包裹体中稀有气体的充分释放提供如提保证。二、本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，在球磨罐的样品罐内放置有两种直径大小的钢球，在同样的研磨转速下，可进一步促进样品罐内岩石包裹体样品的研磨粉碎，以最大程度地释放岩石包裹体中的稀有气体。三、本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，连接在顶盖上的压套将高真空阀门罩设在其内，其可起到保护高真空阀门进气口的作用；另外，设置在罐体底部的三个定位柱，可与星云式球磨装置的研磨平台上的三个固定凹槽一一对应卡扣，避免球磨罐在星云式球磨装置内进行高速旋转时发生晃动。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的主视半剖视图。图2为本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的罐体剖视图。图3为本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的顶盖剖视图。图4为本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的加热组件主视图。图5为本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的加热组件俯视图。图6为本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的压套半剖视图。图7为本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐的压套俯视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图I所示，本实用新型提供一种用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其包括样品罐I、高真空阀门2和加热组件3。其中样品罐I具有罐体11和密封盖设在所述罐体11上方的顶盖12，所述罐体11具有容纳腔111，所述容纳腔111内放置有一个以上第一钢球13 ;高真空阀门2连接在所述顶盖12上，所述顶盖12上开设有穿孔121，所述高真空阀门2的进气口 21通过所述穿孔121与所述罐体11的容纳腔111相连通；加热组件3套设在所述样品罐I的罐体11夕卜。具体是，请配合参阅图2，样品罐I的罐体11由不锈钢材料制成，其大体呈圆形杯状，罐体11上端开口，其中部形成有容纳腔111，容纳腔111内放置有多个第一钢球13，罐体11的上端开口边缘径向向外延伸形成有连接部112，连接部112上沿圆周方向均匀开设有多个圆柱形的贯通的连接螺孔113，在本实用新型中，连接部112上开设有八个连接螺孔113。在本实施方式中，罐体11的内径d为5. 5cm，外径D为6. 7cm，连接部112的外径Dl为9cm,其厚度h为Icm,连接螺孔113的直径dl为0. 8cm,高度hi为1cm。如图3所示，样品罐I的顶盖12由不锈钢材料制成，其大体呈圆盘状，顶盖12的中部向下凸设有插入部122，顶盖12的中部开设有穿孔121，穿孔121与容纳腔111相连通，顶盖12的外周缘上沿圆周方向开设有多个圆柱形的贯通的固定螺孔123，在本实用新型中，顶盖12的外周缘上开设有八个固定螺孔123。在本实施方式中，插入部122的直径D2为5. 2cm,高h2为0. 5cm,穿孔121的直径d2为4_。高真空阀门2连接在样品罐I的顶盖12上，其进气口 21通过穿孔121与样品罐I的容纳腔111相连通。在本实用新型中，顶盖12的穿孔121设计为其上端直径大于其下端直径的结构，这样在穿孔121的上端处通过无缝焊接方式可连接有连接管22，连接管22由不锈钢材料制成，高真空阀门2的进气口 21通过连接螺母23固定连接在连接管22上，连接螺母23和连接管22可将高真空阀门2稳固连接在顶盖12上，并保证高真空阀门2与顶盖12之间连接的密封性。本实用新型的高真空阀门2可用于连接外部机械泵或分子泵设备，打开高真空阀门2，通过机械泵或分子泵可将容纳腔111中的空气抽出，达到使容纳腔111形成高真空状态的目的。加热组件3紧密围设在样品罐I的罐体11外周围。加热组件3主要用于对样品罐I内的岩石包裹体样品进行加热，以使岩石包裹体样品外表面附着的各种杂质气体和水分脱离岩石包裹体样品，为后续球磨粉碎过程中，岩石包裹体样品中稀有气体的充分释放提供如提。本实用新型在球磨粉碎之前，首先将多个第一钢球13和待粉碎的岩石包裹体样品放入样品罐I的罐体11内，然后将顶盖12盖设在罐体11上方，此时顶盖12的插入部122插入罐体11的容纳腔111中，之后将顶盖12上的固定螺孔123与罐体11上的连接螺孔113 —一相对，并分别插入连接螺钉14紧固连接，最后将高真空阀门2通过连接管22和连接螺母23固定连接在顶盖12上，完成球磨罐的密封组装。在球磨粉碎时，将本实用新型的球磨罐通过高真空阀门2连接至机械泵或分子泵·等外部抽真空设备，打开高真空阀门2，利用机械泵或分子泵对罐体11的容纳腔111进行抽真空,在抽真空的同时打开加热组件3对样品罐I进行加热，此时，罐体11内的岩石包裹体样品，其表面附着的各种杂质气体和水分将在热量的作用下挥发至容纳腔111中，并随着机械泵或分子泵的作用被抽出样品罐I外，当样品罐I的容纳腔111中被完全抽真空后，关闭高真空阀门2，将本实用新型的球磨罐放置在星云式球磨装置的研磨平台上，进行高速、高效、快速粉碎，球磨器在粉碎过程中始终保持着高真空和高密封状态，罐体11内的气体不会外漏，外部空气，特别是空气中的稀有气体，不会进入罐体11内而污染罐体11内的气体，从而保证了样品罐I内制备出的稀有气体不受空气中稀有气体的污染，为后续开展岩石包裹体中稀有气体全组分分析及其同位素分析提供了前提和保证。本实用新型用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，由于顶盖12和罐体11是相互密封设置的，因此球磨罐具有很好的密封性能，能有效防止岩石包裹体样品在球磨粉碎的过程中稀有气体的外漏或外界空气的流入，保证了所制备的稀有气体不受空气中稀有气体的污染；另外，加热组件3可对样品罐I内的岩石包裹体样品进行控温加热，以有效去除附着在岩石包裹体样品表面的各种杂质气体和水分，为岩石包裹体中稀有气体的充分释放提供前提保证。根据本实用新型的一个实施方式，在所述样品罐I的罐体11与所述顶盖12之间夹设有密封垫圈15。具体是，密封垫圈15由无氧铜材料制成，其大体呈圆环体形，在本实施方式中，密封垫圈15的外径为6cm,内径为5. 2cm,厚度为2mm。密封垫圈15的上下两端分别与顶盖12的底面、以及罐体11的顶面紧密接触。进一步的，在本实用新型中，在罐体11的顶面中心处向下凹设有圆槽114，在该圆槽114上向上凸设有环凸棱115 ;顶盖12的底面中心处向上凹设有圆槽124，在该圆槽124上向下凸设有环凸棱125，密封垫圈15夹设在罐体11的环凸棱115与顶盖12的环凸棱125之间，且环凸棱115与环凸棱125相对的一端均设计为尖角状，这样可保证样品罐I的罐体11与顶盖12之间通过密封垫圈15密封的更加紧实，提高球磨罐的密封性能。根据本实用新型的一个实施方式，所述样品罐I的容纳腔111中放置有一个以上第二钢球16，所述第二钢球16的直径小于所述第一钢球13的直径。在样品罐I内放置两种直径大小不同的钢球，在同样的研磨转速下，可以进一步促进样品罐I内岩石包裹体样品的研磨粉碎，最大程度地释放岩石包裹体样品中的稀有气体。在本实施方式中，在样品罐I内放置有两个第一钢球13和两个第二钢球16，第一钢球13的直径为8mm，第二钢球16的直径为2mm。如图4、5所示，根据本实用新型的一个实施方式，所述加热组件3包括加热套31和拧紧件32，所述加热套31围设在所述罐体11的外表面上，所述加热套31的两末端分别径向向外凸设有连接部33，所述拧紧件32连接在所述两个连接部33之间，所述加热套31的外表面连接有加热接头34。具体是，拧紧件32可将加热套31紧密固定在样品罐I的罐体11外表面上，设置在加热套31外侧的加热接头34用于加热该加热套31，经加热后的加热套31可将热量传递给罐体11,进而加热罐体11内的岩石包裹体样品,使岩石包裹体样品外表面的各种杂质气 体和水分脱离岩石包裹体样品。进一步的，在所述加热套31与所述罐体11之间还夹设有热偶35。热偶35用于检测罐体11的温度，为随时控制加热组件3的加热温度提供数值支持。如图1、6、7所示，根据本实用新型的一个实施方式，所述高真空阀门2的外侧套设有压套4，所述压套4连接在所述顶盖12的上方。具体是，压套4由不锈钢材料制成，其大体呈圆柱筒形，压套4的侧壁底部凸设有弧形刀口 41，在样品罐I的顶盖12顶面上对应该弧形刀口 41设有环形凹槽126，弧形刀口 41嵌入顶盖12的环形凹槽126内，压套4连接在顶盖12上并将高真空阀门2罩设在其内，压套4起保护高真空阀门2进气口 21的作用；压套4的侧壁上设有开口 42，在本实用新型中，高真空阀门2由阀体24和控制旋钮25组成，控制旋钮25伸出开口 42外，阀体24的进气口 21通过连接管22和连接螺母23连接在顶盖12上。进一步的，所述压套4的顶端开设有贯通的连接孔43，所述高真空阀门2的出气口26伸入所述连接孔43内。连接孔43可保护高真空阀门2的出气口 26，并起到保护出气口26与外部抽真空设备的连接接口的作用。在本实施方式中，压套4的外径D3为6cm，内径d3为4. 4cm,高h3为6. 5cm,开口 42高度h4为5cm，开口 42宽度b为3cm，连接孔43的直径 d4 为 I. 5cm,高 h5 为 I. 1cm。根据本实用新型的一个实施方式，所述样品罐I的罐体11底部设有三个定位柱116，所述三个定位柱116沿圆周方向均匀分布在所述罐体11的底部上。当本实用新型的球磨罐放置在星云式球磨装置上进行球磨粉碎时，该三个定位柱116与星云式球磨装置的研磨平台上的三个固定槽一一对应卡扣，其主要起固定、避免样品罐I粉碎过程中发生晃动的情况发生。在本实施方式中，定位柱116的直径d5为I. 5cm,高度h6为0. 4cm,该定位柱116与罐体11外侧距离a为4cm。以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐包括 样品罐，其具有罐体和密封盖设在所述罐体上方的顶盖，所述罐体具有容纳腔，所述容纳腔内放置有一个以上第一钢球； 高真空阀门，其连接在所述顶盖上，所述顶盖上开设有穿孔，所述高真空阀门的进气口通过所述穿孔与所述罐体的容纳腔相连通； 加热组件，其套设在所述样品罐的罐体外。
2.如权利要求I所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，在所述样品罐的罐体与所述顶盖之间夹设有密封垫圈。
3.如权利要求I所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述样品罐的容纳腔中放置有一个以上第二钢球，所述第二钢球的直径小于所述第一钢球的直径。
4.如权利要求3所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述第一钢球为两个，其直径为8mm ;所述第二钢球为两个，其直径为2mm。
5.如权利要求I所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述加热组件包括加热套和拧紧件，所述加热套围设在所述罐体的外表面上，所述加热套的两末端分别径向向外凸设有连接部，所述拧紧件连接在所述两个连接部之间，所述加热套的外表面连接有加热接头。
6.如权利要求5所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，在所述加热套与所述罐体之间夹设有热偶。
7.如权利要求I所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述顶盖的穿孔处连接有连接管，所述高真空阀门的进气口通过连接螺母与所述连接管相连。
8.如权利要求I所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述高真空阀门的外侧套设有压套，所述压套连接在所述顶盖的上方。
9.如权利要求8所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述压套的顶端开设有连接孔，所述高真空阀门的出气口伸入所述连接孔内。
10.如权利要求I所述的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，其特征在于，所述样品罐的罐体底部设有三个定位柱，所述三个定位柱沿圆周方向均匀分布在所述罐体的底部上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，所述用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐包括样品罐，其具有罐体和密封盖设在所述罐体上方的顶盖，所述罐体具有容纳腔，所述容纳腔内放置有一个以上第一钢球；高真空阀门，其连接在所述顶盖上，所述顶盖上开设有穿孔，所述高真空阀门的进气口通过所述穿孔与所述罐体的容纳腔相连通；加热组件，其套设在所述样品罐的罐体外。本实用新型的用于制备岩石包裹体中稀有气体的球磨罐，可去除岩石包裹体样品表面的各种杂质气体和水分，并可在岩石包裹体样品进行球磨的过程中始终保持密封状态，使制备出的稀有气体不受外界空气中稀有气体的污染。
文档编号B02C17/10GK202506443SQ201220123378
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者孙明良, 张英, 李剑, 李志生, 李谨, 杨春霞, 王东良, 王义凤, 王晓波 申请人:中国石油天然气股份有限公司