本实用新型属于实验仪器领域，特别涉及一种可变压力样品消解装置。
背景技术：
无机化学分析实验室经常需要消解样品，主要用于对各种样品内的金属元素做定量分析测定。在做元素分析上机前，样品消解是不可避免的前处理操作。根据统计数据表明，在整个工作流程中，前处理所需要的时间占总时间的50%-80%，前处理过程对整个分析测定的结果是最大的影响因素。因此，每一个分析实验室都非常重视前处理过程。进一步提高前处理过程的工作效率，减小前处理过程对分析结果的影响，一直都是元素分析实验追求的目标。
实验室现在常用的样品消解方法主要有以下几种：
1、采用常规的电热板、电炉、电热消解仪等；
2、采用微波密闭消解。
3、采用电热烘箱，钢套密闭消解。
使用常规的电热板、电炉、电热消解仪做样品消解是最普通的方法，实验条件简单，设备成本较低，操作的每一步都需要实验人员亲自完成，手工操作方式工作效率不高，对实验人员的经验和熟练程度要求很高；因为这种消解方式通常都是在常压下完成，实验过程中的安全性较高，但是在消解过程中部分有效元素会有些许损失，所以使用范围会受到限制，只能处理一些常规样品，适用于对实验结果要求不高的情况。
微波消解和电热烘箱，使用钢套密闭消解都属于全程密闭高压消解方式，只是加热的方法不一样。好处是消解全程密闭，正常情况下没有元素损失，消解温度较高，效果好。但是微波消解样品罐数量较少，样品罐结构复杂，耐用性较差，时间长了耗材消耗较大，使用成本和购置成本都很高，适用于小批量的特别难消解样品的处理。而电热烘箱配钢套消解罐可以一次消解样品数量较多，消解结果也比较理想，缺点是安全性不好，没有泄压装置，一旦发生事故会非常严重。另外钢套消解罐的安装和拆卸比较麻烦，温度控制不精确，样品消解效果不均匀。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种根据样品消解进程发展，利用泄压装置的开合控制消解容器内的压力来实现消解过程的优化，既能保证消解过程中有效成分的损失最小，提高消解反应速度，又能实时控制消解过程中的温度和压力，保证安全。
本实用新型的技术方案是：一种可变压力样品消解装置，包括导气管、内盖、内罐、压力传感器、温度传感器、电加热膜、承压外罐、压紧盖、排气阀、安全阀、控制装置，其中内罐与内盖密封配合，压紧盖设置在内盖上方，用于将内盖向下压紧，所述的温度传感器、压力传感器、电加热膜、排气阀和安全阀与控制装置相连接，其特征在于：所述的导气管穿过压紧盖和内盖，使内罐空腔与外部管道连通，所述的导气管外部的管道分为两个支路，其中一路接排气阀，另一支路接安全阀，所述的承压外罐与内罐外表面接合，所述的承压外罐底部安装有温度传感器、压力传感器，承压外罐的内表面设置电加热膜。
根据如上所述的可变压力样品消解装置，其特征在于：所述的导气管与内盖下壁齐平。
根据如上所述的可变压力样品消解装置，其特征在于：还包括废气回收处理装置，排气阀和安全阀后的排气口接废气回收处理装置。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：
1、本实用新型的装置可以通过消解反应的不同阶段，设定不同的压力和温度控制参数，既能保证待测元素的不损失，又能大大降低系统的工作压力，保证安全。
2、本实用新型的装置相对密闭系统，在高温消解阶段没有大量的酸蒸气逸出，可以用较小的酸用量达到好的消解效果，减小了使用成本，同时降低试剂空白；
3、由于本实用新型的装置相对密闭系统，罐内温度比开放式消解罐高，因此消解反应速度更快，工作效率更高。
4、本实用新型的装置工作压力较全密闭方案低很多，因此各元件的使用损耗较小，对元件材质的要求相对较低，制造容易，成本也更低。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图标记说明其中，1—导气管，2—内盖，3—内罐，4—压力传感器，5—温度传感器，6—电加热膜，7—样品和溶液，8—承压外罐，9—压紧盖，10—排气阀，11—安全阀，12—控制装置、13—废气回收处理装置。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。
如图1所示，本实用新型的可变压力样品消解装置，包括导气管1、内盖2、内罐3、压力传感器4、温度传感器5、电加热膜6、承压外罐8、压紧盖9、排气阀10、安全阀11、控制装置12。其中内罐3与内盖2密封配合，压紧盖9设置在内盖2上方，用于将内盖2向下压紧，确保内罐3与内盖2密封性能。导气管1穿过压紧盖9和内盖2，使内罐3空腔与外部管道连通。本实用新型中，导气管1最好与内盖2下壁齐平，这样可以使内罐3盛装更多的样品和溶液7，导气管1外部的管道分为两个支路，其中一路接排气阀10，排气阀10后的排气口接废气回收处理装置13，另一支路接安全阀11，安全阀11后的排气口接废气回收处理装置13。排气阀10和安全阀11都与控制装置12相连接。 承压外罐8与内罐3外表面接合，以提高内罐3的耐压强度，避免内罐3受力变形。承压外罐8底部安装有温度传感器5、压力传感器4，承压外罐8的内表面设置电加热膜6，电加热膜6用于对内罐3加热，温度传感器5、压力传感器4和电加热膜6都与控制装置12相连接。
本实用新型的工作过程是：样品和溶液7加入到内罐3中后，盖上内盖2，固定压紧盖9，使内罐3和内盖2密封。然后，初始阶段排气阀10打开，电加热膜6通电加热，温度开始上升到相对较低的一台平台，这时占样品成份多数的有机质开始反应，反应生成的气体通过排气阀10将内罐3的气体排出至废气回收处理装置13，通过废气回收处理装置13集中处理。这一阶段消解反应完成后，排气阀10关闭，电加热膜6继续通电升温，消解内罐3的温度和压力持续增加，达到一个较高的平台，样品中的难溶物质开始发生消解反应，所有有效成份完全消解。到达程序规定的时间后，停止加热，系统开始冷却降温，降到较低的温度后样品消解步骤完成。
如本实用新型工作过程的消解进程中，当消解内罐3的压力达到安全阀11设定的开启压力值后会自动打开安全阀11，泄放高压，保护系统安全，同时提供给控制系统开户信号，系统做出记录，发出提示信息。通常，安全阀11开启属于意外事件，需要使用者排查导致意外事件的原因，修改设置参数和条件，避免以后再出现意外事件。
本实用新型装置工作时，电加热膜6在控制系统的指令下通电发热，给内罐3中的样品和溶液7加温。由内罐3底部的温度传感器5提供实时温度信号，反馈到控制系统，使罐体温度满足程序批令的温度工作曲线要求。
由导气管1、排气阀10、安全阀11、压力传感器4、控制装置12
组成调压系统，排气阀10根据控制装置12的指令打开或关闭，使罐内压力符合设定的要求。 当消解内罐3的压力达到安全阀设定的开启压力值后会打开安全阀，泄放高压，保护系统安全，同时提供给控制装置12开户信号，系统做出记录，发出提示信息。通常，安全阀11开启属于意外事件，需要使用者排查导致意外事件的原因，修改设置参数和条件，避免以后再出现意外事件。
在样品消解反应过程中，刚开始温度较低时，样品中占主要成份的有机质发生的消解反应比较剧烈，这一阶段反应产生了大量的分解气体，但主要的待测元素没有溶出，所以可以在程序中设定压力较低，把消解反应产生的气体释放出去，而不会造成有效成份的散失。当主要有机质成份反应完成后，系统再加热升温到更高的温度进行消解反应，尽管这一阶段温度较高，但剩下的反应物质较少，消解反应产生的气体较少，因此系统压力比常规的全密封消解要小得多，更加安全可靠。