一种自泄压式单模微波反应系统的制作方法_4

文档序号:9337674阅读:来源:国知局
底部的抑流管间隙配合,滑动盘7.2套在抑流管上并可在抑流管上自由滑动。滑动盘7.2设有多个第六内螺纹或卡扣7.2b,用于安装立柱7.1,安装完成后,立柱7.1可同滑动盘7.2 一起上下滑动。滑动盘7.2下底面7.2c与泄压弹簧7.3上表面接触,整个滑动盘7.2可随着泄压弹簧7.3的伸缩变形而上下滑动。
[0103]图18中,泄压弹簧7.3作为该系统的核心零部件,为了保证其寿命及性能稳定性,优选标准模具弹簧,弹簧7.3外部喷涂防腐涂层。泄压弹簧7.3套装在单模腔体2.1底部的抑流管上,可在抑流管上自由滑动。泄压弹簧上表面7.3a与滑动盘7.2下表面接触,泄压弹簧下表面7.3b与下横梁9.1上表面接触。当下横梁9.1固定时,泄压弹簧7.3可随着滑动盘7.2的上下运动而发生弹性变形。反之,当滑动盘7.2固定时,泄压弹簧7.3也可随着下横梁9.1上下运动而发生弹性变形。
[0104]图19中,延长套8.1为管装结构,设有上下螺纹或卡扣,上螺纹或卡扣8.1a与试管底座加强套2.5的内螺纹或卡扣固定,下螺纹或卡扣8.1b与转接套8.2的上螺纹或卡扣固定。该延长套8.1主要作用是连接安装有红外温度传感器8.3的转接套8.1与试管底座加强套2.5,保证试管底座加强套2.5与转接套8.1及红外温度传感器8.3固定在一起;其次是通过延长套8.1的延长作用,可以让红外温度传感器8.3远离单模腔内部的微波辐射,保证红外温度传感器8.3正常工作。其中延长套8.1的长度可以根据需要进行增减,延长套8.1中间设有通道8.lc,该通道为红外测温通道,在工作过程单模微波反应系统工作过程中,试管5.1底部辐射出来的红外光线通过该通道,被延长套8.1底部的红外温度传感器
8.3接收,从而可测得试管5.1底部的表面温度。
[0105]图20中,转接套8.2也设有上、下螺纹或卡扣,其上螺纹或卡扣与延长套8.1的下螺纹或卡扣固定,下螺纹或卡扣与红外温度传感器8.3的螺纹或卡扣固定。其功能与延长套8.1类似:一是保证转接套8.1与红外温度传感器8.3固定在一起;二是通过转接套8.2的延长作用,可以让红外温度传感器8.3远离单模腔内部的微波辐射,保证红外温度传感器8.3正常工作;三是在转接套内设有附件安装平台8.2a,可以根据不同需求安装红外温度传感器8.3的透镜或隔酸膜等其它配件。转接套8.2中间同样设有通道,试管5.1底部辐射出来的红外光线通过该通道被底部的红外温度传感器8.3接收。
[0106]图21中,红外温度传感器8.3为常规红外温度传感器,可根据实际需要选择相应温度段及相应光谱响应波长范围。红外温度传感器8.3设有传感器外螺纹或卡扣8.3a,可直接固定在转接套8.2的下螺纹或卡扣上。红外温度传感器8.3接收来自试管5.1底部发射的红外光线,从而测量出红外试管5.1底部的表面温度。
[0107]目前应用在单模微波环境的试管基本都是石英或高硼硅材质,除了能耐高温及强酸,同时其强度又比较高,很适合在狭小的单模腔内应用,其较高的热传导性系数也正好满足单模腔内使用非接触式红外测温的要求。
[0108]图22中,下横梁9.1设有一个中心孔9.la,2个导柱滑动孔9.1b,2个限位柱固定孔9.1c及2个升降推杆安装孔9.1d。中心孔用于让单模腔体2.1的抑流管穿过,抑流管可在中心孔内可自由上下运动;导柱滑动孔用于让单模腔体2.1的弹簧导柱穿过,由于弹簧导柱末端安装有弹簧垫圈或轴用挡圈,故弹簧导柱可在导柱滑动孔内自由上下运动,但无法从导柱滑动孔中脱开;限位柱固定孔用来安装限位柱9.2 ;升降杆安装孔用来固定升降推杆9.4。由于下横梁9.1固定在升降推杆9.4上,当升降推杆9.4上下运动时,下横梁
9.1也跟着上下运动。同时下横梁9.1上表面与泄压弹簧7.3下表面及预紧弹簧9.3下表面接触,故在下横梁上下运动时,会带动泄压弹簧7.3及预紧弹簧9.3连同整个单模腔组件2 一起上下运动。
[0109]图23中,通过限位柱9.2的螺纹或卡扣,可将其固定在下横梁9.1的限位柱固定孔上。限位柱9.2的主要作用是为下横梁9.1在升降推杆9.4的带动下做上下运动时提供一个限位,当下横梁9.1上升到位后,限位柱9.2的上平面与升降推杆9.4的固定端接触,阻止下横梁9.1继续升上,以免下横梁9.1在向上移动过程中超出需要的移动距离,导致泄压弹簧7.4或者预紧弹簧9.3被压坏。同时,如果升降推杆9.4选用的是气缸,那么通过控制限位柱9.2的高度就能控制泄压弹簧及预紧弹簧9.3的压缩量,从而控制系统的自泄压点。
[0110]图24中,预紧弹簧9.3安装在单模腔体2.1的弹簧导柱上,其上表面与导柱凸台的下表面接触,下表面与下横梁9.1上表面接触。安装完成后,预紧弹簧9.3处于压缩状态,其预紧力大于单模腔组件2、试管组件5、磁力搅拌组件6、自卸压组件7以及红外测温组件8的重量总和。在预紧弹簧9.3的作用下,当下横梁9.1上下运动时,整个单模腔组件2以及固定安装在组件上面的零部件都会一同运动。同时,当单模腔组件2向上运动到其密封口与腔体密封盖3.1的密封口接触密封后,预紧弹簧9.3可以被继续压缩,下横梁9.1可以继续向上运动,直到限位柱9.2上表面与升降推杆9.4的固定端接触,这个过程中预紧弹簧
9.3产生的弹力可以使单模腔组件2的密封口与腔体密封盖3.1的密封口配合得更紧密,防止微波泄漏。
[0111]图25中,基板9.5作为整个系统的支架,升降推杆9.4固定在基板下表面,滑轨
4.3的导轨及伸缩推杆4.4的固定端固定在基板9.5的上表面。这样所有零部件均直接或间接的安装在基板9.5上,最后组成了本发明所说的自卸压式单模微波反应系统。在这个系统中,基板9.5属于系统支架,单模腔组件2在升降推杆9.4驱动下做上下运动,密封盖组件3在伸缩推杆4.4驱动下做前后运动,实现整个系统的开关盖动作。基板9.5中间设有一通孔9.5a,当单模腔组件2做上下运动时,单模腔组件2的放样管会穿过该通孔,由基板9.5的下方上升到上方,从而与固定在基板9.5上方的密封盖组件3配合。
[0112]图26-1和图26-2中,给出了本技术方案的开-关盖过程。
[0113]首先,本技术方案定义密封盖状态一及腔体状态一为开盖状态,则该反应系统关盖过程为:系统控制伸缩推杆4.4将上横梁4.1向前推出,直到固定在上横梁4.1上的单模密封盖组件3移动到单模腔组件2的正上方后停止,此时为图26-2所示的密封盖状态。
[0114]当单模密封盖组件3移动到位后,系统控制升降推杆9.4带动单模腔组件2向上移动,直到单模腔体2.1的密封口与腔体密封盖3.1的密封口重合,此时为图27-2所示的腔体状态。
[0115]虽说此时单模腔组件2与单模密封盖组件3已重合,但由于二者接触力偏小,还不能满足腔体密封要求。所以升降推杆9.4还将继续上移,在升降推杆9.4继续上移过程中同时压缩泄压弹簧7.4及预紧弹簧9.3,直到限位柱9.2的上表面与升降推杆9.4的固定端接触,整个关盖过程才结束,此时为图27-3所示的腔体状态。
[0116]关盖过程的各步骤的逆向执行即为反应系统的开盖过程。
[0117]在图27-2的腔体状态过渡到图27-3腔体状态的过程中,预紧弹簧9.3不断被压缩,压缩所产生的弹力将施加到单模腔组件2上,使得单模腔组件2与单模密封盖组件3密封得更紧密,这样单模腔体2.1内部的微波才不会泄露出来。同时在图27-2的腔体状态过渡到图27-3腔体状态的过程中,泄压弹簧7.4也被压缩,其压缩所产生的弹力直接通过滑动盘7.2和立柱7.1施加到试管底座加强套2.5上,试管底座加强套2.5再通过试管底座2.4将力施加到试管5.1上,试管5.1受到向上的压力,保证试管5.1与试管密封盖5.2紧密密封。
[0118]图28中,为了加快该反应系统的冷却速度,提高工作效率,在本系统内部设有一冷却气体流动通道。
[0119]当系统处于密封状态时,冷却气体由进气管2.6进入到由单模腔体2.1、腔体加强套2.2及腔体内衬套2.3组成的风道内部,冷却气体在风道内缓冲聚集,然后再经过腔体内衬2.3的冷却孔进入到腔体内衬2.3的内腔里面,直接冷却内腔里面的试管5.10
[0120]冷却气体在吹扫试管5.1时,自身温度会升高,带走试管5.1的热量,用过的冷却气体通过试管5.1及腔体内衬套2.3之间的缝隙进到密封盖内衬3.2的内腔里面,最终通过密封盖内衬3.2的排气孔进入到排气管3.3的内通道里面,由排气管3.3排出。
[0121]本技术方案中,系统可以控制冷却气体的流量,在加热升温过程,可用小流量,在不影响升温的情况下,能将腔体内的腐蚀气体排出,放置腐蚀气体在腔体内聚集,在冷却的时候使用大流量,用来冷却试管。
[0122]图29中,给出了整个系统的工作过程:试管内装好试剂及样品,放置到单模腔组件2内部,系统完成关盖过程后,试管5.1在受到泄压弹簧7.4通过试管底座2.4传递过来的弹力fo后,会连同试管密封盖5.2 一起向上运动,直到试管密封盖5.2顶面与密封盖内衬3.1的内腔顶面接触,之后泄压弹簧的弹力fO将全部转换成试管5.1与试管密封盖5.2密封面竖直方向上的预紧力,保证试管5.1密封可靠。
[0123]待系统完成关盖过程后,系统会控制磁控管I发射微波,对试管5.1内部的试剂及样品进行加热,样品及试剂在被加热升温后会进行反应,使得试管5.1内部压力P升高,升高的压力直接作用在试管密封盖5.2上面并通过试管密封盖5.2的中心形变膜及密封盖内衬3.2的测压薄膜传导到压力传感器3.4的测压平台上,这样,压力传感器3.4即可测量出试管内部的压力值P。当样品及试剂被加热后,热量会热传导到试管5.
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