专利名称：一种用于超声波水浴试管装夹装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于多组试管同时装夹的超声波水浴试管装夹装置。
背景技术：
在超声水浴分散过程中，超声波在悬浮体系会产生“空化”效应和共振效应，将溶液中纳米颗粒的软团聚打开，使纳米颗粒在溶液中得到有效分散。然而，当装有纳米流体的普通试管刚性固定后置于超声波水浴振荡时，随着时间的延续及水温的上升，往往会导致试管底部出现击穿现象。这种击穿现象将导致纳米流体分散实验中止，给后续实验研究带来了很大的麻烦。众所周知，超声波在传播过程中是依靠弾性介质进行能量传递。在超声波水浴时，超声波是是依靠介质水进行能量的纵向传送。通常所使用的分体式超声波清洗 机是利用超声波发生器发出交频讯号，通过换能器转换成交频机械震荡，再从水槽底部向上传播到介质水中，从而产生竖直方向的振动。这种竖直方向的振动将对试管底部产生持续冲击，当超过试管材料的极限应カ时试管将会破裂。与此同时，试管装夹位置在长时间的振击过程中，接触面摩擦将会产生大量的热，也易使试管发生损坏。传统的试管装夹方案是采用刚性装夹，即完全限制试管的自由度，致使超声波对试管底部产生直接冲击，这极易引起试管发生破裂。此外，传统的试管夹只能装夹ー根试管进行超声波水浴，不便于多组试管同时装夹。因此，迫切需要采取相关措施解决试管破碎以及多试管同时装夹的问题，以提高超声波水浴纳米流体分散实验的效率和可靠性。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能降低试管发生破损概率，提高操作灵活性，改善纳米颗粒在溶液中分散效果的多试管同时装夹的超声波水浴装夹装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的用于超声波水浴试管装夹装置，包括支撑板及支撑所述的支撑板的支撑板支撑装置，其特征是在所述的支撑板上设有软保护层，所述的软保护层具有ー个能容纳试管通过的通孔，还包括一个镶套在试管的上端以防止试管在重力的作用从所述的软保护层的通孔中下滑的锁紧橡胶圈。所述的软保护层是多个塑料泡沫防护套按由大到小的顺序依次套嵌组合而成。所述的通孔的内径略大于试管的外径。所述的支撑板采用剖分式结构且所述的剖分式结构由螺栓和紧锁螺母连接，所述的软保护层安装在所述的剖分式结构之间。所述的支撑装置包括铁夹支柱和水平支杆，所述的支撑板安装在所述的水平支杆上，所述的水平支杆与所述的铁夹支柱连接，所述的铁夹支柱装夹在超声波清洗器上。所述的支撑板采用锁紧螺母调整在所述的铁夹支柱上的竖直高度。采用上述技术方案的用于超声波水浴试管装夹装置，根据所需装夹的试管数量决定支撑板的连接块数，再将支撑板上的锁紧螺母松开，根据所要装夹的试管直径，选择系列型号的防护套组合成相应的软保护层，将软保护层安装在支撑板的内孔中，然后将支撑板上的锁紧螺母锁紧，将装有纳米流体的试管放置在软保护层的通孔中，并将锁紧橡胶圈镶套在试管上端，防止试管在重力作用下从软保护层通孔中下滑，再次调整支撑板上的锁紧螺母使试管与软保护层保持间隙配合，最后，通过铁夹支柱与水平支杆将支撑板架置在超声波清洗器上端，并利用支杆锁紧螺母调节试管竖直方向的高度。采用上述技术方案的用于超声波水浴试管装夹装置，与现有技术相比，其技术效果在于①支撑板采用多段铝合金支撑板连接而成，铝合金材料具有质轻、强度好的特点，同时，分段式结构可以根据所需装夹试管的数量来调整支撑板的连接长度，因此，提高了实验装夹的可靠性和灵活性。②软保护层采用多层可分离(组合)的不同直径的塑料泡沫防护套叠加而成，超声波水浴时，根据所选用的试管直径选定软保护层的组合方式，可以应用到不同直径试管的装夹实验中，同时，由于塑料泡沫缓冲性能好，可以减轻试管与装夹面的撞击，降低了试管破碎的概率，扩充了此夹具的适用范围。 ③铁夹支柱设有调整支撑板竖直高度的锁紧螺母，从而可以调整试管在超声波清洗器上的竖直位置，提高了实验装夹的灵活性，确保了纳米流体在水浴中有效分散。④在超声波振荡水浴过程中，试管采用欠定位约束，并与装夹面保持间隙配合，使试管可沿竖直方向发生微小移动，从而超声波对试管底部的部分冲击能量转化为试管运动的动能，降低了试管底部发生破碎的概率，同时，试管在水平圆周面上也可发生晃动和旋转，使超声波冲击均布在整个试管底部，避免了试管局部发生击穿，改善了纳米颗粒在溶液中的分散效果。综上所述，本实用新型采用分段支撑板和多层软保护层组合结构及欠定位约束方式，能够降低试管发生破碎的概率，提高装夹的灵活性，改善纳米颗粒在溶液中分散的效果。
图I是超声波水浴试管装夹示意图。图2是超声波水浴试管装夹装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。参见图I和图2，支撑板5由多段铝合金支撑板连接而成，可根据实验中所要求装夹的试管数量选择支撑板的块数(此装置中每块支撑板可以同时装夹3根试管)；支撑板5采用剖分式结构由螺栓6和紧锁螺母7连接，支撑板5安装在上，水平支杆15采用调整竖直高度的锁紧螺母11安装在铁夹支柱12上。将支撑板5上的紧锁螺母7松开，根据所需装夹的试管9的直径，选取系列型号的第一塑料泡沫防护套2、第二塑料泡沫防护套3、第三塑料泡沫防护套4、第四塑料泡沫防护套8组合成相应的软保护层，第一塑料泡沫防护套2具有一个能容纳试管9通过的通孔17且通孔17的内径略大于试管9的外径，按照由大到小的顺序依次将第一塑料泡沫防护套2、第二塑料泡沫防护套3、第三塑料泡沫防护套4、第四塑料泡沫防护套8嵌入支撑板5的剖分式结构之间的内孔中，最里层的塑料泡沫防护套即第一塑料泡沫防护套2的内圆柱面涂有润滑脂，以减小试管9在超声波振动过程中与装夹接触面的摩擦作用；采用滴管将配制好的纳米流体加入到试管9内，随后将试管9放置在支撑板5上的第一塑料泡沫防护套2的通孔17中，并将锁紧橡胶圈I镶套在试管9的上端，以防止试管9在重力的作用从第一塑料泡沫防护套2的通孔17中下滑，调整支撑板5上的锁紧螺母7，使试管9与第一塑料泡沫防护套2的内圆柱面保持一定的间隙配合；通过铁夹支柱12与水平支杆15将支撑板5架置在超声波清洗器14的上端，并通过支杆锁紧螺母11调节试管9竖直方向的高度，使试管9中纳米流体10的液面比水槽中的介质水13的液面低10 15_ ;打开超声波清洗 器14的电源开关，并设置好相应的振动频率，超声波发生器发出交频讯号，并通过换能器16转换成交频机械震荡，交频机械震荡从水槽底部向上传播到介质水13中，对试管9产生垂直方向的振动；检查试管9在装夹装置上是否已可靠装夹，并观察试管9在装夹装置上的运动情況，再次调整支撑板5上的锁紧螺母7，使试管9在超声波水浴中可以在软保护层的内圆柱面保持周向微旋转和上下微动；这样实现了试管9在超声波水浴中的可靠装夹。
权利要求1.一种用于超声波水浴试管装夹装置，包括支撑板(5)及支撑所述的支撑板(5)的支撑装置，其特征是在所述的支撑板(5)上设有软保护层，所述的软保护层具有一个能容纳试管通过的通孔(17)，还包括一个镶套在试管的上端以防止试管在重力的作用从所述的软保护层的通孔(17)中下滑的锁紧橡胶圈(I)。
2.根据权利要求I所述的用于超声波水浴试管装夹装置，其特征是所述的软保护层是多个塑料泡沫防护套(2、3、4、8)按由大到小的顺序依次套嵌组合而成。
3.根据权利要求I或2所述的用于超声波水浴试管装夹装置，其特征是所述的通孔(17)的内径略大于试管的外径。
4.根据权利要求I或2所述的用于超声波水浴试管装夹装置，其特征是所述的支撑板(5)采用剖分式结构且所述的剖分式结构由螺栓(6)和紧锁螺母(7)连接，所述的软保护层安装在所述的剖分式结构之间。
5.根据权利要求I或2所述的用于超声波水浴试管装夹装置，其特征是所述的支撑装置包括铁夹支柱(12)和水平支杆(15)，所述的支撑板(5)安装在所述的水平支杆(15)上，所述的水平支杆(15)与所述的铁夹支柱(12)连接。
6.根据权利要求5所述的用于超声波水浴试管装夹装置，其特征是所述的支撑板(5)采用锁紧螺母(11)调整在所述的铁夹支柱(12)上的竖直高度。
专利摘要本实用新型公开了一种用于超声波水浴试管装夹装置，包括支撑板(5)及支撑所述的支撑板(5)的支撑装置，在所述的支撑板(5)上设有软保护层，所述的软保护层具有一个能容纳试管通过的通孔(17)，还包括一个镶套在试管的上端以防止试管在重力的作用从所述的软保护层的通孔(17)中下滑的锁紧橡胶圈(1)。本实用新型通过分离、组合支撑板和防护套能够装夹不同数量和规格的试管，试管在装夹过程中处于欠定位约束且与装夹位置采用软接触，具有降低超声波对试管的冲击强度，减少试管破碎概率，提高试管装夹灵活性、纳米颗粒分散效率等优点，适用于超声波水浴的多组试管同时装夹。
文档编号B01L9/06GK202460688SQ20122009093
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者张志勇, 武和全, 毛聪, 胡宏伟, 邵毅敏, 邹洪富, 黄勇 申请人:长沙理工大学