本发明涉及一种带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置及其使用方法，属于医药化工仪器设备领域。
背景技术
目前，在医药实验室以及药厂，旋转蒸发仪是常用的仪器设备，多为传统的结构构造，在减压条件下连续蒸馏大量易挥发性物质时存在爆沸的现象，非常容易导致实验者收集样品的损失以及危险情况的发生。爆沸的出现是由于压力突然下降，使原来处于平衡状态的饱和液，在大气压力下突然过热而迅速沸腾蒸发，体积急剧膨胀而出现的一种爆炸现象。又被称为爆沸或蒸汽爆炸(高温饱和水则为水蒸气爆炸)，极容易出现烫伤事故及危险，造成人力和物力的损失。爆沸虽然可怕，但是有其一定的规律及表现形式，如爆沸前即开始出现泡沫，并在短时间内出现大量泡沫，现有的针对解决方式是人工全程通过小心的调节真空泵的工作强度或者加热锅的温度防止沸腾。或者通过向样品中加入防沸颗粒，这些方法都不同程度的对实验操作者以及实验设备提出了更高要求，更有可能对实验本身产生不利的影响。
技术实现要素：
本发明为了解决上述现有技术中存在问题，提供一种带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置及其使用方法，以解决现在旋转蒸发仪容易爆沸的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供了一种带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置，包括：旋转瓶，所述旋转瓶通过旋转接头连接于第一导管上，所述第一导管倾斜设置于支架上，所述旋转瓶连接于第一导管的下方，所述第一导管的上方连接有第二导管，所述第一导管、第二导管和旋转瓶的轴线重合，所述旋转瓶颈部连接有套筒，所述套筒的轴线与旋转瓶的轴线重合，所述套筒内相对滑动的设置有连杆，所述连杆下端连接有浮球，所述浮球位于旋转瓶内部，所述旋转瓶内壁设置有导电片，所述导电片位于连杆的上部，所述旋转瓶的颈部还设置有无线信号发射器和电源，所述电源、无线信号发射器、连杆和导电片串联在一起，所述旋转瓶外设置有无线信号接收器，所述无线信号接收器与控制器相连。
优选的，所述第二导管上端设置有电磁阀，所述电磁阀连接于控制器上，当装置内的压强过低发生爆沸时，控制器控制电磁阀打开，提高装置内的压强，使爆沸现象消除。
优选的，所述第二导管侧面设置有红外传感器，所述红外传感器与控制器相连。
优选的，所述第二导管与冷凝器连接，所述冷凝器上端连接有真空泵，所述冷凝器下端连接有收集瓶，所述收集瓶下端设置有阀门，真空泵用于抽取装置内的气体，保持装置内的负压，压强低可以降低溶液的沸点，更有利于蒸发。
优选的，所述旋转瓶位于水浴锅中，水浴加热旋转瓶内的液体，加热温度更好控制。
优选的，所述第一导管外侧设置有电动机，所述电动机的主轴通过齿轮与旋转瓶连接用于带动旋转瓶转动。
优选的，所述冷凝器和收集瓶连接于支架上，所述支架连接于铁架台上，使用完成后升起支架即可停止加热，使用方便。
优选的，所述第二导管上端连接有真空表，所述真空表用于监控装置内的真空度，使操作人员更加直观了解装置内的压强。
优选的，所述浮球上升时，连杆会碰到导电片，所述浮球下降时连杆会与导电片分开。
本发明带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置的使用方法包括以下步骤：
(1)开启真空泵、电动机和水浴锅，控制支架降低高度，使旋转瓶位于水浴锅内，对旋转瓶中的试剂进行旋转蒸发；
(2)当旋转瓶中的液体爆沸时，爆沸的气泡会使浮球上升，浮球上升会带动连杆向上运动，连杆就会碰到金属片，此时电源、无线信号发射器、连杆和导电片构成一个回路，无线信号发射器接通电源，向外发送信号给无线信号接收器，无线信号接收器收到信号传输给控制器，控制器控制电磁阀开启，外界的空气进入装置，装置内压强升高，爆沸现象将会消除；
(3)当爆沸现象消除后，浮球会下落，使连杆离开导电片，此时电源、无线信号发射器、连杆和导电片构成的回路断开，无线信号发射器断电，无线信号接收器接收不到信号，此时控制器关闭电磁阀；
(4)实验完成后，升起支架，使旋转瓶离开水浴锅，打开收集瓶的阀门放出需要的试剂。
(5)当浮球的电路发生问题时，爆沸的液体会进入第二导管，此时红外线传感器发出的红外线会被气泡挡住，红外线传感器会发出一个信号给控制器，此时控制器打开电磁阀，同时关闭水浴锅，并发出报警信号，提示操作者装置出现问题。
本发明的有益效果是：装置爆沸时，浮球会上升，碰到导电片，使电路接通，控制器控制电磁阀泄压，消除爆沸现象。反应迅速，且结构简单，可靠性高，装置的爆沸的消除由控制器自动控制，自动化程度高，使用方便。本发明可以对现有的旋转蒸发仪进行加装改造而不需要淘汰现有仪器及置换新仪器，避免了购置新仪器，以及实验仪器上的浪费。
附图说明
本发明的上述的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置的等轴侧结构示意图；
图2是本发明实施例的带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置的斜轴侧结构示意图；
图3是本发明实施例的带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置的旋转瓶部分的结构示意图。
附图标记说明：
在图1-图3中，冷凝器1；第二导管2，红外传感器3；第一导管4；电动机5；齿轮6；旋转瓶7；水浴锅8；铁架台9；支架10；收集瓶11；电磁阀12；导电片13；电源14；无线信号发射器15；连杆16；浮球17；套筒18。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考的附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面结合附图进一步说明。
本发明提供了一种带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置，包括：旋转瓶7，所述旋转瓶7通过旋转接头连接于第一导管4上，所述第一导管4倾斜设置于支架10上，所述旋转瓶7连接于第一导管4的下方，所述第一导管4的上方连接有第二导管2，所述第一导管4、第二导管2和旋转瓶7的轴线重合，所述旋转瓶7颈部连接有套筒18，所述套筒18的轴线与旋转瓶7的轴线重合，所述套筒18内相对滑动的设置有连杆16，所述连杆16下端连接有浮球17，所述浮球17位于旋转瓶7内部，所述旋转瓶7内壁设置有导电片13，所述导电片13位于连杆16的上部，所述旋转瓶7的颈部还设置有无线信号发射器15和电源14，所述电源14、无线信号发射器15、连杆16和导电片13串联在一起，所述旋转瓶7外设置有无线信号接收器，所述无线信号接收器与控制器相连。
电源14为一块纽扣电池，导电片13为铜片，电源14的正极通过导线连接有导电片13，电源14的负极通过导线依次串联有无线信号发射器15和套筒18，套筒18和连杆16的外表都是导电的材料。导电片13，电源14和套筒18都由玻璃胶粘于旋转瓶7颈部的内壁上。
旋转瓶7为一个圆底烧瓶，连杆16为轻质塑料管，管外镀有一层用于导电的镀层，质量小，灵敏度高。控制器为西门子公司的plc。套筒18为一段内壁光滑的铜质的圆管，内径略大于连杆16的外径，使连杆16可以在套筒18中自由的滑动。导电片13为一块铜片，当连杆16上升时电源14、无线信号发射器15、连杆16和导电片13构成一个回路。无线信号发射器15是由一个能产生等幅振荡的高频载频振荡器和一个产生低频调制信号的低频振荡器组成的。产生的信号可以由无线信号接收器接收。
由玻璃制成的第二导管2上端设置有电磁阀12，电磁阀12连接于控制器上，当装置内的压强过低发生爆沸时，控制器控制电磁阀12打开，电磁阀12打开后，由于装置内是负压，所以环境中的空气会通过电磁阀12进入到装置中，使装置中的压强上升，由于压强升高倒置装置内的液体的沸点升高，爆沸现象就会消除。
所述第二导管2侧面设置有红外传感器3，所述红外传感器与控制器相连。
第二导管2与冷凝器1连接，冷凝器1上端连接有真空泵，真空泵用于抽取装置内的气体，保持装置内的负压，压强低可以降低溶液的沸点，更有利于蒸发，真空泵开启的功率根据蒸发的液体的不同人为设置，冷凝器1下端连接有收集瓶11，收集冷凝之后流下的液体，收集瓶11下端设置有阀门，液体收集完成后可以打开阀门，放出收集瓶11中的液体。
旋转瓶7位于水浴锅8中，水浴锅8中装有恒温的热水，用于水浴加热旋转瓶7内的液体，水浴加热有加热温度更好控制的优点。
第一导管4外侧设置有电动机5，电动机5的主轴通过齿轮6与旋转瓶7连接用于带动旋转瓶7转动。
冷凝器1和收集瓶11连接于支架10上，支架10为一根电动伸缩杆，支架10连接于铁架台9上，当使用完成后升起支架10即可停止加热，使用方便。
第二导管2上端连接有真空表，真空表用于监控装置内的真空度，使操作人员更加直观了解装置内的压强。
装置爆沸时，浮球17会上升，碰到导电片13，使电路接通，控制器控制电磁阀12泄压，消除爆沸现象。反应迅速，且结构简单，可靠性高，装置的爆沸的消除由控制器自动控制，自动化程度高，使用方便。本发明可以对现有的旋转蒸发仪进行加装改造而不需要淘汰现有仪器及置换新仪器，避免了购置新仪器，以及实验仪器上的浪费。
本发明带浮球的旋转蒸发仪防爆沸装置的使用方法包括以下步骤：
(1)开启真空泵、电动机5和水浴锅8，控制支架10降低高度，使旋转瓶7位于水浴锅8内，对旋转瓶7中的试剂进行旋转蒸发；
(2)当旋转瓶7中的液体爆沸时，爆沸的气泡会使浮球17上升，浮球17上升会带动连杆16向上运动，连杆16就会碰到金属片，此时电源14、无线信号发射器15、连杆16和导电片13构成一个回路，无线信号发射器15接通电源14，向外发送信号给无线信号接收器，无线信号接收器收到信号传输给控制器，控制器控制电磁阀12开启，外界的空气进入装置，装置内压强升高，爆沸现象将会消除；
(3)当爆沸现象消除后，浮球17会下落，使连杆16离开导电片13，此时电源14、无线信号发射器15、连杆16和导电片13构成的回路断开，无线信号发射器15断电，无线信号接收器接收不到信号，此时控制器关闭电磁阀12；
(4)实验完成后，升起支架10，使旋转瓶7离开水浴锅8，打开收集瓶11的阀门放出需要的试剂。
(5)当浮球的电路发生问题时，爆沸的液体会进入第二导管2，此时红外线传感器3发出的红外线会被气泡挡住，红外线传感器3会发出一个信号给控制器，此时控制器打开电磁阀12，同时关闭水浴锅，并发出报警信号，提示操作者装置出现问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。