红外同心圆片打孔机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分析测试装备制造领域，尤其涉及一种红外样品制备中所需的同心圆片打孔机。
【背景技术】
[0002]红外光谱是一种分子光谱，可以用来研宄有机分子的结构、分析官能团以及用于鉴别化学物种。红外光谱测试不仅在化学分析学科中应用很广，而且对于许多相关学科，如石油、煤炭、医药、地质、环境、气象、空间科学等都有着重要的应用。
[0003]在对固体粉末进行红外测试时，经常使用的制样方法是溴化钾压片法，一般红外测定用的压片为直径13mm，厚度约Imm左右的透明圆片。红外压片的过程为:取约l_2mg试样和100-200mg溴化钾在玛瑙研钵充分混合并研磨，并将研磨好的混合物放入模具中，然后将模具放入压力机中，在ΙΟΤ/cm2左右的压力下1-2分钟即可得到透明或均匀半透明的
片ο
[0004]但是在实际的制样过程中该制样方法会遇到两个问题:第一，使用的样品量大，需要l_2mg左右，而微型压片模具较为少见且压出的薄片不够透明；第二，将透明的薄片从模具中取出时易碎，不易操作。为了解决这一问题，我们尝试将不透红外光的纸片剪成一个直径为13_的圆片，中间用打孔机打一个圆孔，圆孔直径约为6_，将这个带孔圆型纸片先放在底模上，再将样品与溴化钾的混合物放入中间的孔中。压成的透明薄片就附着在了圆型纸片的中心，这样就大大节省了样品的使用量，也使得压片更加容易取用和保存。但由于实验时所需的纸片为手工制得，圆形纸片直径以及中心圆孔的位置都很随机，圆型纸片中间圆孔中心的偏离会造成受力不均匀，所得压片一半透明一半不透明，影响红外样品的制样成功率；实验中我们希望红外光束的中心也就是红外光最强部分能够穿越样品的中心，这样样品与红外光接触量最大，红外信号就比较强，而纸片中间小孔的中心经常偏离正中位置，这为测试样品时光斑的对焦造成了困难，使得红外光束中心与样品中心不重合，致使样品红外谱图质量有所下降；另外，圆型纸片外圆为手工剪切而成，当外圆尺寸偏大时不易放入模具，在模具中的纸片放置不平整也会导致加压后样品受力不均匀，使得中心的压片一半透明一半不透明；当纸片外圆尺寸偏小时，在中心圆孔中平铺样品时纸片会来回晃动也为制样带来了不便。
[0005]因此，本发明的目的是研制一种红外光谱仪需要的同心打孔机，能够快捷地得到外圆切口平整的同心圆纸片。藉此同心圆纸片，固体样品的压片将更加方便，红外光束的聚焦将更加准确，并且在节省样品、节约制样时间的同时，得到高质量的红外谱图。
【发明内容】
[0006]为了克服以上问题，本发明提供了一种可以制得同心圆片的打孔机，在红外制样时更加方便快捷，使得测量时红外光束的对焦更加精确。本发明方便快捷，操作简单，效果立竿见影，能够很好的提供红外制样所需的薄片。
[0007]本发明提出的一种红外同心圆片打孔机包括:拉簧1、齿条2、立柱3、公联接4、齿轮5、冲头刀具、压座9、转接板10和立柱底座11，其中:
[0008]所述立柱3垂直安装在所述立柱底座11上，用于安装所述公联接4 ;
[0009]所述转接板10安装在所述立柱底座11的表面上；
[0010]所述压座9与所述转接板10连接，用于与所述冲头刀具配合，得到同心圆片；
[0011]所述公联接4套接在所述立柱3上；
[0012]所述拉簧I固定在所述齿条2的顶部，以使所述齿条2做复位运动；
[0013]所述齿条2与所述公联接4连接，其底部连接有所述冲头刀具，所述冲头刀具用于与所述压座9配合切制同心圆片；
[0014]所述齿轮5与所述公联接4连接，并与所述齿条2相配合，以使所述齿条2与所述冲头刀具沿着所述立柱3的长度方向进行上下直线运动。
[0015]其中，所述转接板10支持微调，以使所述压座9与所述冲头刀具同心。
[0016]其中，所述压座9上设有环形凹槽，所述环形凹槽的内孔为通孔，且与所述环形凹槽的外圆同心，所述环形凹槽的通孔内径与所述冲头刀具的圆柱刀的外径为间隙配合，所述环形凹槽外圆的直径与所述冲头刀具的环形刀外径为间隙配合。
[0017]其中，所述公联接4能够沿着所述立柱3的长度方向进行直线运动，以调节所述冲头刀具与所述压座9之间的距离，所述公联接4能够围绕所述立柱3进行360度旋转，以使所述冲头刀具与所述压座9同心。
[0018]其中，所述冲头刀具和所述压座9的材质均为高速钢。
[0019]其中，所述齿轮5通过手柄驱动。
[0020]其中，所述冲头刀具从上至下依次包括圆柱刀6、碟簧7、环形刀8和环形刀销轴8-1，其中:
[0021]所述圆柱刀6与所述齿轮2的底部固定连接；
[0022]所述碟簧7安装在所述圆柱刀6的圆柱上；
[0023]所述环形刀8通过环形刀销轴8-1固定在所述圆柱刀6的圆柱上。
[0024]其中，所述环形刀8的直径大于所述圆柱刀6的直径，且所述环形刀8与所述圆柱刀6同心。
[0025]其中，所述冲头刀具的刀具零件和所述压座9的环形凹槽均可更换。
[0026]本发明是利用冲头刀具与压座的刀口配合做导向切制同心圆，通过手柄带动齿轮转动，继而与之啮合的齿条带动冲头刀具升降与压座的环形凹槽相配合，再使用拉簧自动复位。本发明技术方案一方面大大加快了同心圆片制作的速度，另一方面也保证制得的同心圆片边缘整齐且大小均一。
【附图说明】
[0027]图1是本发明红外同心圆片打孔机的结构示意图；
[0028]图2是冲头刀具与压座的剖视图；
[0029]图3a是使用本发明红外同心圆片打孔机制得的同心圆片，图3b是基于本发明制得的同心圆片，用溴化钾压片后所得的红外压片放入支架后的示意图；
[0030]图4a是使用现有技术制得的同心圆片，图4b是基于现有技术制得的同心圆片，用溴化钾压片后所得的红外压片放入支架后的示意图；
[0031]图5a是未使用圆片制样所得的红外谱图，图5b是使用现有技术制得的圆片制样所得的红外谱图，图5c是使用本发明制得的同心圆片制样后所得的红外光谱。
【具体实施方式】
[0032]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0033]图1是本发明红外同心圆片打孔机的结构示意图，本发明可制得多种材质的同心圆片，接下来以纸片为例对于本发明进行说明，但是本领域技术人员应当了解，同心圆纸片仅为一示例性说明，本发明中切割同心圆片所使用的刀具可随待切割材质的坚硬度而适应性的变化，因此，任何合理的圆片材质均落入本发明的保护范围中。
[0034]如图1所示，所述红外同心圆片打孔机包括:拉簧1、齿条2、立柱3、公联接4、齿轮5、冲头刀具、压座9、转接板10和立柱底座11，其中:
[0035]所述立柱3垂直安装在所述立柱底座11上，用于安装所述公联接4 ;
[0036]所述转接板10安装在所述立柱底座11的表面上；
[0037]所述压座9与所述转接板10连接，用于与所述冲头刀具配合，得到同心圆片；
[0038]其中，所述转接板10可微调，以使所述压座9与所述冲头刀具同心；
[0039]其中，所述压座9上设有环形凹槽，所述环形凹槽的内孔为通孔，且与所述环形凹槽的外圆同心，所述环形凹槽的通孔内径与所述冲头刀具的圆柱刀的外径为间隙配合，所述环形凹槽外圆的直径与所述冲头刀具的环形刀外径为间隙配合。
[0040]所述公联接4套接在所述立柱3上，其可以沿着所述立柱3的长度方向进行直线运动，以调节所述冲头刀具与所述压座9之间的距离，所述公联接4还可围绕所述立柱3进行360度的旋转，以使所述冲头刀具与所述压座9同心；
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