全自动比表面积分析仪辅助装置及比表面积分析系统的制作方法

本发明涉及检测，尤其涉及比表面积分析的全自动辅助设备及比表面积分析系统。

背景技术：

1、比表面积分析仪依据静态容量法测量原理，通过质量平衡方程、静态气体平衡和压力测定来测试吸脱附过程，测试过程在液氮温度下进行。已知量气体充入样品管后，会引起压力下降，由此计算吸附平衡时被吸附气体的摩尔质量。通过测定的平衡吸附量，利用理论模型来求出被测样品的单点、多点bet比表面积，langmuir比表面积；bjh中孔、大孔体积、面积分布，总孔体积；t―plot微孔体积和表面积，dubinin―astakhov微孔分布，horvath―kawazoe微孔分布；密度函数理论(dft)和蒙特卡洛(mc)孔径分布模型等。

2、而在使用比表面积分析仪对样品管中的样品进行比表面积分析之前，往往需要在真空环境下对样品进行加热处理，故，当前进行比表面积分析时，需要先人工将样品拿到相应的制备装置中进行前处理，然后在拿到比表面积分析仪中进行具体的分析处理，尤其是在比表面积分析仪器中进行处理时，需要人工将样品管插入比表面积分析仪的插口后，使用人工手动锁紧螺丝的方式将样品管进行密封定位，不但密封定位的稳定性不高，且工作效率低，难以实现真正的全自动比表面积分析工作。

3、故，急需一种可解决上述问题的全自动比表面积分析仪辅助装置及比表面积分析系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种全自动比表面积分析仪辅助装置，可辅助比表面积分析仪组成全自动比表面积分析系统，进行样品管的自动进料锁定定位，工作效率高。

2、为了实现上述目的，本发明公开了一种全自动比表面积分析仪辅助装置，包括自动进样器、抽真空接头、调温机构和样品管锁紧机构，包括位移驱动部和样品架，所述样品架具有一个或多个定位安装样品管的样品管定位槽，所述调温机构对所述样品管加热，所述位移驱动部带动所述样品架沿第一方向在第一位置、第二位置之间水平移动，在第一工作位、第二工作位之间升降移动，所述第一工作位高于所述第二工作位；抽真空接头安装于所述第一位置处，具有与抽真空系统的抽真空通道连通的柔性密封接口，所述柔性密封接口的入口可供所述样品管密封插入；样品管锁紧机构安装于所述第二位置处，包括具有样品管入口的夹紧台、安装于所述夹紧台上的柔性锁紧圈，以及从所述柔性锁紧圈远离所述夹紧台一侧挤压所述柔性锁紧圈的锁紧驱动单元，所述柔性锁紧圈上具有与所述样品管入口对应连通并供所述样品管插入的密封口，所述密封口与比表面积分析仪主机的样品管接口连通，所述锁紧驱动单元可向所述夹紧台方向挤压或释放所述柔性锁紧圈以使所述柔性锁紧圈夹紧或释放所述样品管。

3、与现有技术相比，本发明公开了一种比表面积分析仪辅助装置，用于配合比表面积分析仪组成全自动比表面积分析系统，其具有可将样品管自动安装在抽真空工位和比表面积分析工位进行样品管的前序处理以及比表面积分析。一方面，该比表面积分析仪辅助装置具有携带调温机构的自动进样器，不但可以对样品管进行定位加热，还可以将样品管自动进料到抽真空处和比表面积分析处。另一方面，该比表面积分析仪辅助装置在比表面积分析仪处设置有样品管锁紧机构，可以在样品管插接至密封口后，直接通过挤压一个柔性锁紧圈锁紧样品管并将样品管锁紧的同时连通比表面积分析仪主机的样品管接口，以便比表面积分析仪主机进行样品管内样品的比表面积分析。

4、较佳地，所述抽真空接头包括伸缩驱动部和伸缩驱动杆，所述伸缩驱动杆的末端设置有所述柔性密封接口，所述伸缩驱动部带动所述伸缩驱动杆伸缩动作，以使所述柔性密封接口向下伸至所述第一工作位，所述伸缩驱动杆沿其杆身设置有与所述抽真空系统连通的抽真空通道。

5、较佳地，所述伸缩驱动部内安装有第一传感器和控制所述抽真空通道开闭的电磁阀，所述第一传感器在所述柔性密封接口下降至第二工作位时控制所述电磁阀导通以开始抽真空工作。

6、较佳地，所述柔性密封接口为与所述样品管的管口配合的喇叭状，以引导所述样品管插入。

7、较佳地，所述样品架为绕一轴线转动的旋转样品架，所述多个样品管定位槽绕所述轴线均匀设置，所述自动进样器还包括带动所述旋转样品架绕所述轴线转动的旋转驱动部，可以依次实现多个样品管的上料。

8、较佳地，所述位移驱动部包括水平驱动部、垂直驱动部，所述水平驱动部带动所述样品架沿第一方向在第一位置、第二位置之间水平移动，所述垂直驱动部带动所述样品架的样品管升降动作，以使所述样品管在第一工作位、第二工作位之间升降移动；所述垂直驱动部包括样品升降部和上下驱动部，所述上下驱动部带动所述样品架在第一高度和第二高度之间升降动作，所述第一高度高于所述第二高度，所述样品升降部与样品管定位槽对应，包括位于所述样品管底部并承载所述样品管的进样承载板和带动所述进样承载板升降动作的升降驱动源，所述样品架位于第一高度时，所述升降驱动源可带动所述样品管在第一工作位和第二工作位之间升降动作。

9、较佳地，全自动比表面积分析仪辅助装置还包括控制机构，所述抽真空接头包括伸缩驱动部和伸缩驱动杆，所述伸缩驱动杆的末端设置有所述柔性密封接口，所述伸缩驱动部带动所述伸缩驱动杆伸缩动作，以使所述柔性密封接口向下伸至所述第一工作位，所述伸缩驱动杆沿其杆身设置有与所述抽真空系统连通的抽真空通道，所述控制机构分别与所述自动进样器、抽真空接头、样品管锁紧机构相连，所述控制机构控制所述上下驱动部动作，以带动所述样品架在所述第一位置处下降至第二高度后等待所述样品管，在所述样品管到位后控制所述上下驱动部动作以带动样品架上升至第一高度处，以使所述样品管插接并定位至所述样品管定位槽；控制所述伸缩驱动部动作以带动所述伸缩驱动杆下降至所述第一工作位，以使所述样品管的管口插接于所述柔性密封接口，控制所述调温机构动作以对所述样品管底部进行加热；完成抽真空、加热工作后控制所述伸缩驱动部复位，再控制所述水平驱动部动作以带动所述样品架沿第一方向移动至第二位置，控制所述样品升降部动作以带动所述样品架上升至第一工作位，以使所述样品管依次穿过所述样品管入口、柔性锁紧圈后伸入所述样品管接口；控制所述锁紧驱动单元动作以使所述柔性锁紧圈下压抵接所述夹紧台以锁紧所述样品管，以待所述比表面积分析仪主机工作。

10、较佳地，所述锁紧驱动单元包括旋转驱动部、夹紧螺杆和夹紧螺母，所述夹紧螺母螺纹安装于所述夹紧螺杆上并与所述柔性锁紧圈抵接，所述旋转驱动部带动所述夹紧螺杆转动，并使所述夹紧螺杆带动所述夹紧螺母升降动作，所述夹紧螺母随之带动所述柔性锁紧圈相对于所述夹紧台抵接或释放。

11、具体地，所述旋转驱动部包括驱动源、旋转主动轮、主轴从动轮和缓冲组件，所述旋转主动轮的第一轮面与所述主轴从动轮的第二轮面以一定间距相对，且在所述第一轮面和第二轮面上设置有沿所述旋转主动轮转动方向卡合的凸轮珠子和凸起，所述缓冲组件对所述主轴从动轮提供相对于所述旋转主动轮抵接的缓冲弹力，以使所述凸轮珠子在一定阻力作用下相对于所述凸起滑动，所述驱动源带动所述旋转主动轮转动，所述旋转主动轮可通过凸轮珠子和凸起的卡合带动所述主轴从动轮转动。

12、更具体地，所述主轴从动轮的转动轴转动安装于一固定架上，所述旋转主动轮的转动轴心滑动安装于所述主轴从动轮的转动轴上，所述缓冲组件包括从所述旋转主动轮远离第一轮面的第三轮面一侧抵压所述旋转主动轮的抵压件、安装于所述固定架上的弹性安装座和安装于所述弹性安装座内的弹性件，所述弹性件对所述抵压件提供向所述主轴从动轮方向抵压所述旋转主动轮的弹力。

13、更具体地，全自动比表面积分析仪辅助装置还包括弹性调节部，所述弹性安装座沿所述转动轴的轴向可调的安装于所述固定架上，所述弹性调节部调节所述弹性安装座沿所述转动轴的轴向的位置。

14、较佳地，所述调温机构安装于所述样品架上，并对所述样品管加热。

15、更佳地，所述调温机构包括与所述样品管底部位置对应的加热部、与所述样品管中上部位置对应的冷却部以及位于所述加热部和冷却部之间的保温部，所述加热部对所述样品管底部加热，所述冷却部对所述样品管中部冷却，所述保温部包裹所述样品管外壁对所述样品管进行保温定位。

16、较佳地，所述样品管定位槽的槽壁上还设有样品管硅胶垫。

17、本发明还公开了一种比表面积分析系统，包括比表面积分析仪主机、辅助设备以及液氮升降机构，所述辅助设备为如上所述的全自动比表面积分析仪辅助装置，所述比表面积分析仪主机的样品管接口安装于第二位置处并位于第一工作位上方，所述液氮升降机构安装于第二位置处并位于第一工作位下方，用于承载液氮罐并带动所述液氮罐升降动作。