一种用于样品热值分析的氧弹、量热仪的制作方法

本实用新型主要涉及到样品分析仪器领域，具体涉及一种用于样品热值分析的氧弹，还涉及一种用于样品热值分析的量热仪。

背景技术：

对于物料（如矿石、煤炭）样品的化验分析工作，各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行。如以煤炭的样品化验分析为例，样品的化验分析工作过程的准则是在不破坏样品代表性的前提下，对符合要求的样品进行相关的化验分析，这一过程中要求尽可能的保证化验分析的精度，以使化验分析结果能最真实的体现样品的特性。在物料（如矿石、煤炭）样品的化验分析工作中，往往需要使用量热仪用于对样品的热值进行分析，量热仪内设有氧弹。现有量热仪往往存在以下技术问题：

一、部分量热仪点火方式基本为熔断式，即采用点火丝通电发热熔断实现点火。这种熔断式方式在每次试验后均需要更换点火丝，且每次点火丝并不能完全燃烧完而有部分残余，导致每次试验的点火热不一致，需要计算残余点火丝热量，操作麻烦；另外，残余点火丝在试验完成后需要进行清扫，增加工作量。

二、部分量热仪在氧弹外部设置光发射装置，并在氧弹上开孔，用透明材料填充孔部，然后使外部的光经透明材料射入氧弹内部进行光照点火，这种方式也存在以下技术问题：

1、由于氧弹内充满了3mpa压力的氧气，同时按氧弹的国标要求需要对氧弹做20mpa的水压测试。而氧弹上开孔采用透明材料填充的设计会存在密封不严、漏气的情况，严重影响实验的精度和操作安全性。

2、实验时，由于氧弹浸泡在量热仪内桶的水里。氧弹外发射的激光经水折射后，降低了聚焦强度，容易造成点火失败，严重影响了作业工作效率。

3、实验时，为了保证激光能照射到氧弹内的煤样，需要将氧弹上的透明孔与激光头对准，这大大提高了实验操作难度。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单紧凑、操作方便快捷、密封性好、安全性高、实验精度高的用于样品热值分析的氧弹，还提供一种用于样品热值分析的量热仪。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于样品热值分析的量热仪，包括氧弹本体，氧弹本体内可放置坩埚，所述坩埚的上方设有挡火板，所述挡火板开设有朝向坩埚的透光通孔，所述挡火板上于透光通孔处设有激光固定架，所述激光固定架内从上至下依次设有可拆卸地激光二极管、聚焦镜片和透明挡火片、以用于将激光二极管发出的光聚焦照射在坩埚内进行激光点火。

作为本实用新型的进一步改进，所述挡火板底面上于透光通孔处设有一凸出的挡火防尘件，所述挡火防尘件上开设有一个与透光通孔同轴的挡火防尘孔、以用于防止坩埚燃烧时的火焰和灰尘经透光通孔进入激光固定架内。

作为本实用新型的进一步改进，所述挡火板顶面上于透光通孔的周围设有两个以上凸出的限位夹块、以用于使激光固定架可拆卸地限位固定在挡火板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述氧弹本体设有用于与外界连通的正负两级，所述激光二极管的两根引线分别与氧弹本体的正负两极相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述透明挡火片由石英玻璃制成。

一种量热仪，包括箱体，所述箱体内设有如上任意所述的用于样品热值分析的氧弹。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的用于样品热值分析的氧弹，采用氧弹本体内激光点火的方式，不但杜绝了熔断式点火的众多技术问题，更为重要的是，不再需要在氧弹本体上开孔，有效提高了氧弹本体的整体密封性和稳固性，能杜绝泄压、漏水的问题，有效保证了样品实验的高精度和操作安全性。

（2）本实用新型的用于样品热值分析的氧弹，采取了特殊的结构形式，激光二极管、聚焦镜片和透明挡火片通过激光固定架固定在挡火板上，不但结构稳定，而且挡火板能够对上方的激光固定架起到挡火的作用，同时激光固定架和透明挡火片又能够对内部的激光二极管、聚焦镜片进一步起到保护作用，这大大降低了实验火焰和高温对激光二极管、聚焦镜片的损坏影响，大大延长了设备的使用寿命。

（3）本实用新型的用于样品热值分析的氧弹，采用氧弹本体内激光点火的方式，结构简单紧凑、操作方便快捷，完全杜绝了激光经水折射后降低了聚焦强度的影响，有效提高了点火成功率，大大提高了作业工作效率，降低了实验操作难度。

（4）本实用新型的用于样品热值分析的氧弹，挡火防尘件凸出并具有一定的厚度，使得其挡火防尘孔形成了一个相对狭长的小通道，这在保证透光照射的前提了，使得坩埚燃烧时的火焰和灰尘不容易进入狭长的挡火防尘孔内，进而使得坩埚燃烧时的火焰和灰尘不会经透光通孔进入激光固定架内，进一步降低了对透明挡火片的损坏，进一步延长了设备的使用寿命。

（5）本实用新型的量热仪，使用了如上特殊设置的氧弹，有效保证了样品实验的高精度和操作安全性。

附图说明

图1是本实用新型的用于样品热值分析的氧弹本体的内部结构原理示意图。

图例说明：

1、氧弹本体；2、挡火板；21、限位夹块；3、坩埚；4、激光固定架；41、激光二极管；42、聚焦镜片；43、透明挡火片；5、挡火防尘件；51、挡火防尘孔。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种用于样品热值分析的氧弹，包括氧弹本体1，氧弹本体1内可放置坩埚3，坩埚3的上方设有挡火板2，挡火板2开设有朝向坩埚3的透光通孔，挡火板2上于透光通孔处设有激光固定架4，激光固定架4内从上至下依次设有可拆卸地激光二极管41、聚焦镜片42和透明挡火片43、以用于将激光二极管41发出的光聚焦照射在坩埚3内进行激光点火。具体实施原理如下：

作业时，坩埚3内放一定量的煤样，然后将坩埚3放入氧弹本体1内后密封，再给氧弹本体1内充氧气，充氧气到3MPa。然后将氧弹本体1放入量热仪内，再给量热仪的内桶充一定量的水，待内桶水温度稳定后，氧弹本体1内的激光二极管41发光，经过聚焦镜片42聚焦后，使光线依次经透明挡火片43、透光通孔穿过并照射在坩埚3内的煤样上，引燃煤样以进行热值分析实验。关于激光二极管41的点亮方式，既可以如下方实施例所述的通过和氧弹本体1的正负两极相连进行点亮，也可以将激光二极管41的两根引线穿过氧弹本体1的盖体后和外界电源进行连接，或者激光二极管41自带电源（如电池块）设计，在上述公开的技术特征的启示下，这种简单的变换都应属于本实用新型的保护范围。通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：

一是本实用新型的用于样品热值分析的氧弹，采用氧弹本体1内激光点火的方式，不但杜绝了熔断式点火的众多技术问题，更为重要的是，不再需要在氧弹本体1上开孔，有效提高了氧弹本体1的整体密封性和稳固性，能杜绝泄压、漏水的问题，有效保证了样品实验的高精度和操作安全性。

二是本实用新型的用于样品热值分析的氧弹，采取了特殊的结构形式，激光二极管41、聚焦镜片42和透明挡火片43通过激光固定架4固定在挡火板2上，不但结构稳定而且挡火板2能够对上方的激光固定架4起到挡火的作用，同时激光固定架4和透明挡火片43又能够对内部的激光二极管41、聚焦镜片42进一步起到保护作用，这种大大降低了实验火焰和高温对激光二极管41、聚焦镜片42的损坏影响，大大延长了设备的使用寿命。

三是本实用新型的用于样品热值分析的氧弹，采用氧弹本体1内激光点火的方式，结构简单紧凑、操作方便快捷，完全杜绝了激光经水折射后降低了聚焦强度的影响，有效提高了点火成功率，大大提高了作业工作效率，降低了实验操作难度。

进一步，在较佳实施例中，挡火板2底面上于透光通孔处设有一凸出的挡火防尘件5，挡火防尘件5上开设有一个与透光通孔同轴的挡火防尘孔51、以用于防止坩埚3燃烧时的火焰和灰尘经透光通孔进入激光固定架4内。挡火防尘件5凸出并具有一定的厚度，使得其挡火防尘孔51形成了一个相对狭长的小通道，这在保证透光照射的前提了，使得坩埚3燃烧时的火焰和灰尘不容易进入狭长的挡火防尘孔51内，进而使得坩埚3燃烧时的火焰和灰尘不会经透光通孔进入激光固定架4内，进一步降低了对透明挡火片43的损坏，进一步延长了设备的使用寿命。

进一步，在较佳实施例中，挡火板2顶面上于透光通孔的周围设有两个以上凸出的限位夹块21、以用于使激光固定架4可拆卸地限位固定在挡火板2上。两个以上凸出的限位夹块21合围形成了一个安装限位空间，使得激光固定架4能够可拆卸地插入安装限位空间内被固定，需要更换维护时又能够快速的拔出，操作方便快捷。

进一步，在较佳实施例中，氧弹本体1设有用于与外界连通的正负两级，激光二极管41的两根引线分别与氧弹本体1的正负两极相连。由于现有的氧弹一般采用点火丝点火，会用氧弹的外圈作为负极，氧弹的芯作为正极（这为现有常规技术设计）。本实用新型将激光二极管41的两根引线分别与氧弹本体1的正负两极（即外圈和芯体）相连，使得连接方便可靠（图中未示出连接线）。当然，在其他实施例中，也可以用氧弹的外圈作为正极，氧弹的芯作为负极，在此不做限定。

进一步，在较佳实施例中，透明挡火片43由石英玻璃制成。

本实用新型还提供一种量热仪，包括用于实验的箱体，箱体内设有如上任意所述的用于样品热值分析的氧弹，有效保证了样品实验的高精度和操作安全性。

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。