本发明涉及水中氚纯化技术领域，尤其涉及一种水中氚纯化仪。
背景技术：
氚既是天然放射性性核素，又是人工放射性核素。环境中的人工氚主要来源于核爆炸和核反应堆的运行，是当前地球上氚的主要来源，氚是一种低能纯β放射性核素，其射线的最大能量为18.6kev，一旦进入体内，由于其较长的半衰期及较高的同位素交换律和氧化率，对人体组织和器官会造成内照射危害，因此有必要对其在环境中的释放进行管理和控制。但是，目前实验室中氚的纯化均为人工方式，操作复杂、稳定性差、精密度低、效率较低，且存在二次污染环境的可能性。
技术实现要素：
本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种水中氚纯化仪，本发明实现了水中氚样品纯化的自动化，且缩短每个样品的处理周期，可快速处理样品，样品纯化过程中没有氚的扩散，避免了二次环境污染，纯化过程中与周围环境隔离，避免了空气中的杂质对样品的污染，精密度高。
本发明解决技术问题的技术方案是：
一种水中氚纯化仪，包括壳体、蒸馏瓶、冷凝瓶、收集瓶、称重装置、冷却系统、加热装置、控制装置，所述加热装置设于壳体的上端，所述蒸馏瓶与加热装置配合，所述冷凝瓶与蒸馏瓶连接，还包括电导率电极、电极盒、电磁阀、回收装置，所述冷凝瓶通过瓶支架与壳体连接，所述电极盒与壳体连接，所述电极盒的上端设有电极出液口和电极固定口，下端设有电极进液口，所述电导率电极通过电极固定口与电极盒密封连接，所述电极进液口与冷凝瓶连接，所述电磁阀通过电磁阀盒与壳体连接，电磁阀为二位三通阀，电磁阀的上端设有电磁阀进液口，下端设有电磁阀出液口一、电磁阀出液口二，所述电磁阀进液口与电极出液口连接，所诉收集瓶与电磁阀出液口二连接，所述回收装置与电磁阀出液口一连接，所述称重装置设于收集瓶的下端，所述冷却系统与冷凝瓶连接，所述控制装置设于壳体的前端，控制装置分别与加热装置、冷却系统、电导率电极、电磁阀、称重装置电连接。
所述壳体的一侧设有报警装置，所述报警装置与控制装置连接，所述报警装置为声光报警器。
所述电极盒为尼龙或聚四氟乙烯材质。
所述控制装置的一侧设有接液室，所述称重装置设于接液室的内壁下端面上，所述称重装置包括固定环、托盘、压力传感器、称重板，所述蒸馏瓶、加热装置、冷凝瓶、电导率电极、电极盒、电磁阀、收集瓶、托盘的数量均为多个，且数量相对应，所述托盘设于称重板上，所述压力传感器设于托盘的下端，所述固定环设于托盘的外侧且与称重板连接，所述收集瓶设于托盘上，所述每个加热装置的一侧均设有温度传感器。
所述瓶支架包括固定环、固定轴、转块、弹簧，所述固定轴的一端与转块连接，另一端与固定环螺纹配合，所述弹簧设于固定环和转块之间，所述固定环与冷凝瓶配合。
所述电磁阀盒设于接液室内的上侧，电磁阀盒包括盒盖、盒体、阀托，所述盒体内设有阀托，所述阀托的数量为多个，阀托之间设有间隔，所述电磁阀出液口一、电磁阀出液口二设于所述间隔内，盒体的后侧设有固定孔，所述固定孔上设有固定螺栓，所述盒盖与盒体配合，盒盖上设有进液槽，所述电磁阀进液口设于进液槽内。
所述蒸馏瓶为长颈蒸馏瓶，所述长颈蒸馏瓶上设有加液口一、出汽口一，所述加液口一上设有瓶塞，所述冷凝瓶为双层冷凝瓶，所述双层冷凝瓶的瓶壁设有真空层,瓶内设有冷却管，所述双层冷凝瓶的上端设有进汽口一、下端设有出液口一、进水口一、出水口一，所述冷却管的上端与进汽口一连接，下端与出液口一连接，所述进汽口一与出汽口一连接，进水口一和出水口一与冷却系统连接，所述双层冷凝瓶的一侧设有固定板，所述固定板设于壳体的上侧内壁，固定板与双层冷凝瓶通过瓶支架连接，所述接液室的上端设有前挡板，所述前挡板的一侧设有后挡板，所述电极盒通过半圆卡箍与后挡板连接，所述电极进液口与出液口一连接，所述电极盒的下端设有电磁阀盒，所述电磁阀盒通过固定螺栓与后挡板连接，所述回收装置包括回收管、回收瓶，所述回收瓶设于称重装置的一侧，所述回收管的上端与电磁阀出液口一连接，下端设于回收瓶内。
所述回收装置的上端设有回抽装置，所述回抽装置包括回抽管、泵，所述泵设于接液室的内壁上端，泵分别与加液口一、回抽管的上端密封连接，所述回抽管的下端设于回收瓶内的底部，所述回收瓶与收集瓶间隔设置，所述接液室的后侧内壁上设有光纤传感器，所述光纤传感器设置在两个收集瓶的间隔处，光纤传感器的探头正对回收瓶瓶壁的上侧，所述光纤传感器、泵分别与控制装置电连接。
所述蒸馏瓶为双口蒸馏瓶，所述双口蒸馏瓶上的两个口分别记为出汽口二、加液口二，所述冷凝瓶为蛇形冷凝瓶，所述蛇形冷凝瓶的下端设有进汽口二，瓶身的上侧设有进水口二，瓶身的下侧设有出水口二、出液口二，所述出汽口二和进汽口二密封连通，所述进水口二、出水口二分别与冷却系统连接，所述壳体的上端设有固定支撑板，所述瓶支架和电极盒设于固定支承板的同一侧，瓶支架与蛇形冷凝管连接，电极盒通过半圆卡箍与固定支撑板连接且电极盒设于瓶支架的下侧，所述出液口二与电极进液口连接，所述电磁阀通过电磁阀盒设于固定支撑板的另一侧，电极出液口与电磁阀进液口连接，所述回收装置包括回收管，所述回收管的上端与电磁阀出液口一连接，下端与加液口二连接。
本发明的有益效果：
1.本发明通过设置控制装置实现了水中氚样品纯化的自动化，比人工纯化节省了时间，缩短每个样品的处理周期，可快速处理样品，样品纯化过程中管路之间密封连通，没有氚的扩散，避免了二次环境污染，也防止了对人体的伤害，同时纯化过程中与周围环境隔离，避免了空气中的杂质对样品的污染，提高了纯化的精密度。
2.本发明设置有报警装置、称重装置以及控制装置，通过称重装置可以对收集瓶中液体的重量进行实时检测，并将信息传给控制装置，当液体重量达到所需液体重量后，控制装置会控制报警装置进行声光提醒，并停止加热，省去了操作人员时刻对蒸馏过程的观察，防止了蒸馏液从回收瓶中溢出，让仪器的使用更加简单方便。
3.本发明设置多个加热装置，并与加热装置对应的蒸馏瓶、冷凝瓶、回收瓶，可以一次同时处理多个样品，而且每个样品均为独立单元，提高了工作效率，节省了时间，通过电导率电极自动对蒸馏液体进行导电率的检测，并通过二位三通电磁阀进行自动分液，整个过程均有控制装置控制完成，快速高效、自动化。
4.每个冷凝瓶均通过瓶支架进行固定，而且瓶支架可以对冷凝瓶的位置进行微调，让冷凝瓶能够更好的与蒸馏瓶配合，通过设置电极盒、电磁阀盒，让整个设备的布局更加合理紧凑。
5.本发明采用双层真空冷凝瓶，其瓶壁设为真空层，可以让冷凝瓶内的温度与外界进行隔离，防止了空气中的水蒸气在冷凝管外壁液化。
6.本发明通过光纤传感器对回收杯一内的液体含量进行检测，并通过泵将不合格的蒸馏液进行回抽再次蒸馏，防止了人工加液时的浪费，不仅节省了资源而且提高了效率。
7.本发明采用蛇形冷凝瓶，把冷凝瓶设于蒸馏瓶上端，将电导率电极和电磁阀均设于壳体上侧，可以实现在馏过程中不合格的液体直接输送到蒸馏瓶内进行再次蒸馏，缩短了液体流通路径，蒸馏过程更加快捷、方便。
附图说明
图1本发明的主视图。
图2为本发明的左视图；
图3为实施例一的结构示意图；
图4为称重装置结构示意图；
图5为瓶支架结构示意图；
图6为电极盒剖视图；
图7为双层冷凝瓶结构示意图；
图8为半圆卡箍结构示意图；
图9为二位三通阀安装结构示意图；
图10为电磁阀盒结构示意图；
图11为实施例二的结构示意图；
图12为实施例三的结构示意图。
图中，1-壳体；101-前挡板；102-后挡板；103-温度传感器；104-接液室；105-报警装置；106-固定板；2-双层冷凝瓶；201-进汽口一；202-真空层；203-出液口一；204-进水口一；205-出水口一；206-冷却管；3-长颈蒸馏瓶；301-加液口一；302-瓶塞；303-出汽口一；4-电极盒；401-电极出液口；402-电极进液口；5-半圆卡箍；6-电磁阀盒；601-固定螺栓；602-盒盖；603-进液槽；604-盒体；605-阀托；606-固定孔；7-电磁阀；701-电磁阀进液口；702-电磁阀出液口一；703-电磁阀出液口二；8-收集瓶9-称重装置；901-固定环；902-托盘；903-压力传感器；904-称重板；10-控制装置；11-冷却系统；12-瓶支架；121-固定环；122-固定轴；123-转块；124-弹簧；13-回抽装置；131-泵；132-回抽管；14-固定支承板；15-蛇形冷凝瓶；151-进汽口二；152-出液口二；153-进水口二；154-出水口二；16-双口蒸馏瓶；161-出汽口二；162-加液口二；；17-电导率电极；18-回收装置；181-回收管；182-回收瓶；19-加热装置；20-光纤传感器；
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
实施例一：一种水中氚纯化仪，包括壳体1、蒸馏瓶、冷凝瓶、收集瓶8、称重装置9、冷却系统11、加热装置19、控制装置10，还包括电导率电极17、电极盒4、电磁阀7、回收装置18，所述加热装置19设于壳体1的上端，所述蒸馏瓶与加热装置19配合，所述冷凝瓶与蒸馏瓶连接，所述控制装置10的一侧设有接液室104，所述称重装置9设于接液室104的内壁下端面上，所述称重装置9包括固定环901、托盘902、压力传感器903、称重板904，所述蒸馏瓶、加热装置19、托盘902的数量均为多个，且数量相对应，为了提高处理纯化样品的速度，缩短处理周期，本实施例的加热装置19、蒸馏瓶、冷凝瓶、电导率电极17、电极盒4、电磁阀7、收集瓶8、托盘902的数量均设置为6个；所述托盘902设于称重板904上，,压力传感器903设于托盘902的下端，可以实时对蒸馏出来的液体重量进行检测和监控，固定环901设于托盘902的外侧且与称重板连接，可以对收集瓶8进行固定，防止收集瓶8滑动，所述收集瓶8设于托盘902上，所述每个加热装置19的一侧均设有温度传感器103，可以实现对蒸馏温度的控制，保证蒸馏温度的恒定，提高蒸馏速度和蒸馏效果的一致性。
所述冷凝瓶通过瓶支架12与壳体1连接，所述瓶支架12包括固定环121、固定轴122、转块123、弹簧124，所述固定轴122的一端与转块123连接，另一端与固定环121螺纹配合，通过转动转块123可以实现固定轴122在固定环121内长度的调节，从而实现对冷凝瓶位置的微调节，所述弹簧124设于固定环121和转块123之间，所述固定环121与冷凝瓶配合，固定环121对冷凝瓶具有夹持作用，同时固定轴122可以对冷凝瓶进行固定，从而让冷凝瓶位置更加便于与上下装置进行配合连接。
所述电极盒4与壳体1连接，所述电极盒4可以采用尼龙或聚四氟乙烯材质，为了保证最佳性能和蒸馏效果，采用聚四氟乙烯材质，这种材质抗酸碱、有机溶剂、抗老化性能好，电绝缘性高，对试验结果不会产生影响，所述电极盒4的上端设有电极出液口401和电极固定口，下端设有电极进液口402，所述电导率电极17通过电极固定口与电极盒4密封连接，蒸馏的液体从电极盒4的下端进入，上端流出，可以保证液体完全浸没电导率电极17，保证电导率电极17对蒸馏出来的液体进行准确的检测，当电导率电极17检测液体的导电率小于等于5时，视为合格，否则为不合格，所述电极进液口402与冷凝瓶连接。
所述电磁阀7通过电磁阀盒6与壳体1连接，电磁阀7为二位三通阀，这种发可以实现对蒸馏后的液体进行自动分液处理，简单方便，电磁阀7的上端设有电磁阀进液口701，下端设有电磁阀出液口一702、电磁阀出液口二703，所述电磁阀盒6设于接液室104内的上侧，不仅上侧可以方便与电极盒4连接，下侧还可以便于对蒸馏的液体进行收集；电磁阀盒6包括盒盖602、盒体604、阀托605，所述盒体604内设有阀托605，所述阀托605的数量为多个，电磁阀7固定于阀托605上，阀托605之间设有间隔，所述电磁阀出液口一702、电磁阀出液口二703设于所述间隔内，盒体604的后侧设有固定孔606，所述固定孔606上设有固定螺栓601，通过固定螺栓601可以对电磁阀盒6进行固定，所述盒盖602与盒体604配合，盒盖602上设有进液槽603，所述电磁阀进液口701设于进液槽603内，这样电磁阀盒6可以对电磁阀7的三个接口进行保护，同时便于电磁阀7的安装，让结构更加的紧凑，所述电磁阀进液口701与电极出液口401连接，所述收集瓶8与电磁阀出液口二703连接，检测合格的液体会由电磁阀出液口二703流进收集瓶8，所述回收装置18与电磁阀出液口一702连接，检测不合格的液体会由电磁阀出液口一702流向回收装置18；所述称重装置9设于收集瓶8的下端，所述冷却系统11与冷凝瓶连接，所述控制装置10设于壳体1的前端，控制装置10分别与加热装置19、冷却系统11、电导率电极17、电磁阀7、称重装置9电连接，通过控制装置10可以实现水中氚样品纯化的自动化，加快了纯化速度，提高了纯化效率。
所述壳体1的一侧设有报警装置105，所述报警装置105与控制装置10连接，所述报警装置105为声光报警器，称重装置9对收集瓶8内液体的重量实时检测，当液体重量达到所需重量时，控制装置9会控制报警装置105进行声光提醒，而无需操作者实时对纯化过程进行监控，减轻了操作者的工作量。
所述蒸馏瓶为长颈蒸馏瓶3，所述长颈蒸馏瓶3上设有加液口一301、出汽口一303，所述加液口一301上设有瓶塞302，加完液体后通过瓶塞302对加液口一301进行密封，防止泄漏，保证操作者的安全，所述冷凝瓶为双层冷凝瓶2，其瓶壁设为真空层，可以让冷凝瓶内的温度与外界进行隔离，防止了空气中的水蒸气在冷凝管外壁液化；瓶内设有冷却管206，所述双层冷凝瓶的上端设有进汽口一201、下端设有出液口一203、进水口一204、出水口一205，所述冷却管206的上端与进汽口一201连接，下端与出液口一203连接，所述进汽口一201与出汽口一303连接，进水口一204和出水口一205与冷却系统11连接，所述双层冷凝瓶2的一侧设有固定板106，所述固定板106设于壳体1的上侧内壁，可以便于瓶支架12的安装固定，固定板106与双层冷凝瓶2通过瓶支架12连接，所述接液室104的上端设有前挡板101，所述前挡板101的一侧设有后挡板102，前后挡板可以对电极盒4进行保护，同时起到隔离作用，减少外界因素对电导率检测结果的影响，所述电极盒4通过半圆卡箍5与后挡板102连接，简单方便，所述电极进液口402与出液口一203连接，所述电极盒4的下端设有电磁阀盒6，所述电磁阀盒6通过固定螺栓601与后挡板102连接，所述回收装置18包括回收管181、回收瓶182，所述回收瓶182设于称重装置9的一侧，所述回收管181的上端与电磁阀出液口一702连接，下端设于回收瓶182内，回收瓶182来接收电导率不合格的液体。
对水中氚样品进行纯化时，打开瓶塞302将需要纯化的液体加入到长颈蒸馏瓶3内，然后用瓶塞302进行密封，通过加热装置19对长颈蒸馏瓶3进行加热，水蒸气进入双层冷凝瓶2进行液化并流入电极盒4，电导率电极17对电极盒4内的液体进行导电率检测，并将检测结果传给控制装置10，同时液体流向电磁阀7，控制装置10通过导电率对电磁阀7进行控制，当导电率小于等于5时，此时检测合格，电磁阀出液口二703开启，使液体流入收集瓶8；当导电率大于5时，检测不合格，电磁阀出液口一702开启，使液体流向回收瓶182，然后操作者将回收瓶182内的液体重新倒入长颈蒸馏瓶3内进行再次纯化。
实施例二：所述回收装置18的上端设有回抽装置13，所述回抽装置13包括回抽管132、泵131，所述泵131设于接液室104的内壁上端，尽可能的缩短输送距离，泵131分别与加液口一301、回抽管132的上端密封连接，所述回抽管132的下端设于回收瓶182内的底部，尽可能将回收瓶182内的液体全部抽回蒸馏瓶，所述回收瓶182与收集瓶8间隔设置，所述接液室104的后侧内壁上设有光纤传感器20，所述光纤传感器20设置在两个收集瓶的间隔处，光纤传感器20的探头正对回收瓶182瓶壁的上侧，可以对回收瓶182内的液面进行检测，所述光纤传感器20、泵131分别与控制装置10电连接，当光线传感器20检测到回收瓶182内的液体高度达到预先设定的液面高度时，控制装置10会控制泵131对回收瓶182内的不合格液体进行回抽，完成再次蒸馏。
本实施例其余特征与优点均与实施例1相同。
实施例三：所述蒸馏瓶为双口蒸馏瓶16，所述双口蒸馏瓶16上的两个口分别记为出汽口二161、加液口二162，所述冷凝瓶为蛇形冷凝瓶15，可以实现水蒸气从上侧进入冷凝瓶，液体从下侧流出，所述蛇形冷凝瓶15的下端设有进汽口二151，瓶身的上侧设有进水口二153，瓶身的下侧设有出水口二154、出液口二152，所述出汽口二161和进汽口二151密封连通，所述进水口二153、出水口二154分别与冷却系统11连接，所述壳体1的上端设有固定支撑板14，固定支承板14可以对蛇形冷凝瓶15、电极盒4、电磁阀盒6进行固定，同时固定支承板14结构简单，便于安装，容易实现，所述瓶支架12和电极盒4设于固定支承板14的同一侧，方便蛇形冷凝瓶15与电极盒4的连通，缩短管道路径，瓶支架14与蛇形冷凝管15连接，电极盒4通过半圆卡箍5与固定支撑板14连接且电极盒4设于瓶支架12的下侧，便于液体的流动，所述出液口二152与电极进液口402连接，所述电磁阀7通过电磁阀盒6设于固定支撑板14的另一侧，方便电磁阀7与收集瓶8的连接，缩短管路，电极出液口401与电磁阀进液口701连接，所述回收装置18包括回收管181，所述回收管181的上端与电磁阀出液口一702连接，下端与加液口二162连接，将检验不合格的液体直接流入双口蒸馏瓶16，缩短了路径，避免了二次污染，提高了纯化质量。
本实施例其余特征与优点均与实施例1相同。
虽然本发明已示出和描述了本发明实施例，对本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，都属于本发明的上述权利要求保护范围之内。