一种用于水质分析的一体化消解反应装置的制作方法

本实用新型主要涉及水质分析技术领域，具体涉及一种用于水质分析的一体化消解反应装置。

背景技术：

消解反应装置是一种重要的分析组件，在科学研究、工业生产和环境监测中有着重要的应用。目前环保分析仪器的消解装置和比色装置两个部分相互分离，即先消解后再转移到比色系统进行比色，无法将消解和比色过程一体完成，而且在使用中存在以下问题：

1、现有产品的精确度还不够高，在很多情况下，满足不了要求。针对此问题，本专利申请人研究发现，由于消解装置的电磁阀设置在壳体外侧，要通过连接管与消解管连通，部分液体位于连接管里面，未能充分消解，而且温度不够，反应程度不一，因此检测到的参数是不够准确的，不能完全反应消解的实际情况，从而导致产品的精确度还不够高；

2、消解器多为可拆卸式连接，导致其密封性较差；

3、没有泄压装置、前置透明保护导致其安全系数低；

4、消解装置直接使用24v进行加热控制，不能有效根据温度进行加热功率的调整；

5、消解装置直接接收到温度传感器的温度信号来对加热进行开关控制，在温度信号异常时，无法实现对加热的有效控制，从而无法有效保护设备。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、消解与比色一体化的用于水质分析的消解反应装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种用于水质分析的一体化消解反应装置，包括壳体、消解单元、比色单元、上电磁阀和下电磁阀；所述上电磁阀、消解单元和下电磁阀均安装于所述壳体内，且消解单元的两端分别与所述上电磁阀和下电磁阀密封对接；所述比色单元位于消解单元两侧的壳体上；所述上电磁阀的一侧设有伸出所述壳体外的压力调节单元，用于对消解单元与上电磁阀和下电磁阀之间的接触压力进行调整。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述压力调节单元包括调节杆，所述调节杆的一端与所述上电磁阀螺纹连接，所述调节杆的另一端伸出所述壳体外且设有调节螺帽；所述调节杆位于所述壳体内的部分套设有压缩弹簧。

所述壳体内壁上设有用于限制所述上电磁阀运动行程的限位组件。

所述消解单元包括石英管、加热丝和温度传感器，所述加热丝缠绕于所述石英管上，所述温度传感器安装于所述石英管内，用于检测所述石英管的温度，以对加热丝的加热功率进行调整。

还包括限温保险丝，安装于所述石英管上，用于在石英管的温度出现异常时熔断以断开加热丝所在的加热回路。

所述比色单元包括光发射器和光接收器，所述光发射器和光接收器对称安装于所述消解单元中部两侧的壳体上。

所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳与后壳之间紧固相连；所述前壳上设置有透明观察窗。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的用于水质分析的一体化消解反应装置，通过将消解单元与比色单元均置于同一壳体内，实现消解与比色结构的一体化，保证消解与比色作业的一体完成，结构简单紧凑、占用体积小；消解单元的两端直接与上电磁阀和下电磁阀密封对接，所需测量的样品均位于消解单元内，反应程度相同，从而能够提高检测精度，避免现有连接管内残留样品而导致检测精度不高的问题；另外整体结构简单紧凑且操作简便。

（2）本实用新型在上电磁阀的顶部设有伸出壳体外的压力调节单元，用于对消解单元和上电磁阀在壳体内的位置进行调整，从而对消解单元与上电磁阀和下电磁阀之间的接触压力进行调整，保证消解单元与上、下电磁阀之间的密封可靠性；其中压力调节单元结构简单、操作简便。进一步地，在壳体内壁上设有用于限制上电磁阀运动行程的限位组件，如限位柱或限位槽等，能够对上电磁阀向下的运动起到限位的作用，防止在压力调节时用力过大对消解单元的损坏。

（3）本实用新型的消解单元中的石英管具有智能调温的功能，在正常情况下，电热丝维持一定功率在石英管周围对石英管进行均匀加热；当温度过高时，石英管上的温度传感器将温度传输至外接处理器，减低电热丝功率；相反的，当温度过低时，提高电热丝功率；实现石英管的智能控温。进一步地，在当设备出现温度异常时，限温保险丝自动熔断，停止加热，实现温度控制，保护设备。

（4）本实用新型总体采用一体化设计，通过将消解单元和比色单元设置为一体化结构、增加压力调节单元、限位组件和透明观察窗，从而实现压力调节、消解单元保护以及便于观察等功能；另外将上电磁阀和下电磁阀与消解单元均嵌入至壳体内，不仅缩短了壳体的长度，同时各部件相互密封对接，能够解决现有装置密封性差、控制不稳定、未能充分消解、安全系数低等问题；另外，由于上述总体采用一体化设计，也能够提高整体装置的集成化。

附图说明

图1为本实用新型在实施例的内部结构示意图。

图2为本实用新型在实施例的主视结构示意图。

图中标号表示：1、壳体；101、后壳；102、前壳；103、观察窗；2、压力调节单元；201、调节杆；202、调节螺帽；203、压缩弹簧；204、限位组件；3、上电磁阀；4、消解单元；401、加热丝；402、温度传感器；403、限温保险丝；404、石英管；5、下电磁阀；6、比色单元；601、光发射器；602、光接收器。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实施例的用于水质分析的一体化消解反应装置，包括壳体1、消解单元4、比色单元6、上电磁阀3和下电磁阀5；上电磁阀3、消解单元4和下电磁阀5从上至下依次对接安装于壳体1内，即消解单元4的上端直接与上电磁阀3的接口密封对接，消解单元4的下端直接与下电磁阀5的接口密封对接；比色单元6则位于消解单元4两侧的壳体1上。其中样品经上电磁阀3直接到达消解单元4内，与药品发生反应，再通过比色单元6进行比色，从而获知所需测量信息；下电磁阀5通过螺栓或螺钉等紧固在壳体1的底盖上，消解单元4和上电磁阀3活动安装于壳体1内，但仅只能沿壳体1的轴向方向运动。其中在上电磁阀3的顶部设有伸出壳体1外的压力调节单元2，用于对消解单元4和上电磁阀3在壳体1内的位置进行调整，从而对消解单元4与上电磁阀3和下电磁阀5之间的接触压力进行调整，保证消解单元4与上、下电磁阀之间的密封可靠性。本实用新型的用于水质分析的一体化消解反应装置，通过将消解单元4与比色单元6均置于同一壳体1内，实现消解与比色结构的一体化，保证消解与比色作业的一体完成，结构简单紧凑、占用体积小；消解单元4的两端直接与上电磁阀3和下电磁阀5密封对接，所需测量的样品均位于消解单元4内，反应程度相同，从而能够提高检测精度，避免现有连接管内残留样品而导致检测精度不高的问题；另外整体结构简单紧凑且操作简便。

具体地，压力调节单元2包括调节杆201，调节杆201的一端与上电磁阀3上的内螺纹螺纹连接，调节杆201的另一端伸出壳体1外且设有调节螺帽202，以便于旋转调节杆201以进行压力调节；调节杆201位于壳体1内的部分套设有压缩弹簧203，其中压缩弹簧203的两端则分别与上电磁阀3和壳体1的顶盖相抵。在具体调节时，如顺时针旋转调节螺帽202，从而使得调节杆201伸入至上电磁阀3上的内螺纹内，从而使得上电磁阀3向上运动，从而减少消解单元4与上、下电磁阀之间的接触压力；相反地，如逆时针旋转调节螺帽202，使得上电磁阀3向下运动，从而增加消解单元4与上、下电磁阀之间的接触压力；在上述压力调节以及正常工作时，压缩弹簧203的弹力使得上电磁阀3保持向下的压力，保证各部件之间接触压力的稳定性。

进一步地，在壳体1内壁上设有用于限制上电磁阀3运动行程的限位组件204，如限位柱等，能够对上电磁阀3向下的运动起到限位的作用，防止在压力调节时用力过大对消解单元4的损坏。当然，在其它实施例中，限位组件204也可以采用在壳体1内壁上开设限位槽，如在上电磁阀3上设有滑动件（如滑动块），滑动件位于限位槽内并在限位槽内滑动，通过限位槽限制滑动件的滑动以进行限位。

本实施例中，消解单元4包括石英管404、加热丝401、温度传感器402和限温保险丝403，加热丝401缠绕于石英管404上，温度传感器402安装于石英管404内，用于检测石英管404的温度，以对加热丝401的加热功率进行调整。其中石英管404为高透明耐腐蚀耐压力管体，其管体上有给予安装加热丝401和限温保险丝403的固定柱；其中温度传感器402为圆形玻璃筒柱，倾斜设置在石英管404的倾斜面上，与石英管404为一体结构，在温度传感器402与石英管404之间填充有导热材料。整个石英管404为全封闭的一体结构，仅在与上、下电磁阀的连接处设置进出口，且在进出口处设置有柔性密封件，保证其密封性能，提高消解单元4的测试精密性。正常情况，加热丝401保持一定功率在石英管404周围对石英管404进行均匀加热；当温度过高时，石英管404上的温度传感器402将温度传输至外接处理器，减低加热丝401功率；相反的，当温度过低时，提高加热丝401功率，实现石英管404的智能控温。在出现温度异常时，限温保险丝403自动熔断，停止加热，保护设备安全。

本实施例中，比色单元6包括光发射器601和光接收器602，光发射器601和光接收器602对称安装于消解单元4中部两侧的壳体1上。其中石英管404内样品和药品发生反应，反应前后颜色发生变化，通过反应体系的光度亦发生变化，该变化符合朗伯定律，通过测量光度的变化，可以获知需要的信息(如检测物质的浓度等)。

如图2所示，本实施例中，壳体1为一个中空的长方形铝合金框架，起到固定支撑的作用。壳体1具体包括前壳102和后壳101，前壳102与后壳101之间通过螺钉紧固相连；前壳102上设置有透明观察窗103，透明观察窗103正对石英管404，便于对石英管404内的液体进行观察；其中透明观察窗103为透明且耐冲击力的材料，能够保护操作者人身安全。

本实施例中，上电磁阀3和下电磁阀5为具有二个以上流道的阀体，阀体上设有可上下移动的密封部件，其中密封部件为耐强酸强碱腐蚀的聚四氟乙烯材料。

本实用新型总体采用一体化设计，通过将消解单元4和比色单元6设置为一体化结构、增加压力调节单元2、限位组件204和透明观察窗103，从而实现压力调节、消解单元4保护以及便于观察等功能；另外将上电磁阀3和下电磁阀5与消解单元4均嵌入至壳体1内，不仅缩短了壳体1的长度，同时各部件相互密封对接，能够解决现有装置密封性差、控制不稳定、未能充分消解、安全系数低等问题；另外，由于上述总体采用一体化设计，也能够提高整体装置的集成化。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。