一種微波合成儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)合成設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種微波合成儀。
【背景技術(shù)】
[0002]微波技術(shù)應(yīng)用于有機合成反應(yīng)，其反應(yīng)速度比常規(guī)方法要加快數(shù)十甚至數(shù)千倍，并且能合成出常規(guī)方法難以生成的物質(zhì)，正越來越廣泛運用于材料，制藥，化工及其他相關(guān)科研和教學(xué)領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有的微波合成儀多采用普通微波爐內(nèi)置反應(yīng)器，增加攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)，此種合成儀由于微波設(shè)備都是傳統(tǒng)的駐波單模系統(tǒng)，能量界面直徑較小，腔體體積受限，內(nèi)置反應(yīng)器容積小，合成產(chǎn)量??；另一個缺點是受腔體限制，因熱密度高體積小極易產(chǎn)生過強量熱耦合損壞反應(yīng)物，從而造成合成失敗;此類合成儀采用普通旋轉(zhuǎn)攪拌設(shè)備，容易造成攪拌不均勻，反應(yīng)不充分，影響合成效率及純度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上述不足，提供一種新型合成效率高、反應(yīng)充分、受熱均勻的微波合成儀。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種微波合成儀，包括微波控制系統(tǒng)
1、溫度監(jiān)控系統(tǒng)2、微波加熱箱3、反應(yīng)器部件4、微波發(fā)生器5;所述微波控制系統(tǒng)I由電源U、可編程控制器12、調(diào)壓模塊13、晶閘管14、變壓器15、控制變壓器16組成;所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)2由紅外測溫探頭22和紅外溫感系統(tǒng)21組成;所述微波加熱箱3由升降組件31、注液針盤32、微波箱殼體33組成，所述升降組件31固定在微波箱殼體33頂部，所述注液針盤32布置在微波箱殼體33內(nèi)并與升降組件31相連;所述反應(yīng)器部件4由固定圓盤41、反應(yīng)瓶42、旋轉(zhuǎn)軸43、電機44組成，所述反應(yīng)瓶42周圈均布固定在固定圓盤41之上，整個固定圓盤41通過旋轉(zhuǎn)軸43固定在電機44上，所述反應(yīng)瓶42及固定圓盤41布置在微波箱殼體33內(nèi)；所述微波發(fā)生器5安裝在微波箱殼體33頂部中間;所述紅外測溫探頭22安裝在微波箱殼體33的側(cè)面，并正對反應(yīng)瓶42底部位置。
[0006]所述微波發(fā)生器5對微波加熱箱3通入微波，使微波加熱箱3內(nèi)部反應(yīng)瓶42內(nèi)試劑的合成反應(yīng)溫度保持合適的穩(wěn)定溫度;所述反應(yīng)器部件4往復(fù)運動使反應(yīng)瓶42內(nèi)試劑受熱均勻并攪拌充分完成反應(yīng);所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)2對微波加熱箱3內(nèi)試劑實時監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控到溫度過高時，通過溫度監(jiān)控系統(tǒng)2反饋給微波控制系統(tǒng)I，微波控制系統(tǒng)I調(diào)整微波發(fā)生器5輸出微波的頻率，調(diào)節(jié)微波加熱箱3的溫度到設(shè)定的穩(wěn)定值，使微波加熱溫度均勻穩(wěn)定。
[0007]進一步的，所述微波控制系統(tǒng)I中電源11提供交流電，通過調(diào)壓模塊13使變壓器15電壓升高并輸出到微波發(fā)生器5，微波發(fā)生器5釋放出微波能量傳到微波加熱箱3內(nèi)部;所述微波控制系統(tǒng)I通過可編程控制器12設(shè)置溫度，可編程控制器12控制信號傳輸?shù)骄чl管14，傳輸變頻信號到控制變壓器16，通過控制變壓器16改變輸出變壓器15的輸出功率從而改變微波發(fā)生器5的輸出功率，改變微波的輸出能量達到微波變頻的效果。所述微波控制系統(tǒng)I運行后，微波加熱箱3的溫度快速上升，紅外測溫探頭22實時監(jiān)控微波加熱箱3的溫度，當(dāng)溫度達到設(shè)定值，紅外溫感系統(tǒng)21把溫度信號反饋給可編程控制器12，通過可編程控制器12控制關(guān)閉微波的發(fā)射，當(dāng)微波加熱箱3內(nèi)部溫度低于設(shè)定值時，紅外溫感系統(tǒng)21向可編程控制器12反饋溫度信號重新開啟微波。
[0008]進一步的，所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)2對反應(yīng)瓶42內(nèi)溶液試劑溫度實時監(jiān)控，并通過電機44的往復(fù)轉(zhuǎn)動讓反應(yīng)瓶42的各個部分與微波均勻接觸從而避免微波不均勻而引起的溫度局部過高。
[0009]進一步的，所述注液針盤32上周圈均布有注液針頭，所述注液針盤32通過升降組件31做上下往復(fù)運動，在注液針盤32下降時對反應(yīng)瓶42進行注液動作，完成注液動作后上升。
[0010]進一步的，所述反應(yīng)瓶42材料為高硼玻璃，其上端瓶口為圓口，瓶口之下有凸起，所述反應(yīng)瓶42下部為比瓶口大的外鼓瓶體，所述反應(yīng)瓶42下端有出液口用于排除廢液并接有轉(zhuǎn)換接頭，容器底部設(shè)置過濾片對溶液進行過濾處理，上部側(cè)面有用于手動添加試劑的開口。
[0011]本發(fā)明有如下優(yōu)點:1、可編程控制器可以實時控制微波的通斷與發(fā)射頻率，微波加熱溫度均勻穩(wěn)定；同時可以減少多余能量的損耗，降低能耗;2、反應(yīng)器部件往復(fù)運動，可以最大程度的使微波對反應(yīng)瓶內(nèi)試劑加熱均勻，往復(fù)運動同時對反應(yīng)瓶內(nèi)試劑進行振動使反應(yīng)物質(zhì)充分混合、反應(yīng);3、微波加熱箱內(nèi)配置了多個反應(yīng)瓶，并且每個反應(yīng)瓶的微波加熱效果均勻穩(wěn)定，可以同時進行多組合成反應(yīng)，提高了反應(yīng)的效率;4、微波控制系統(tǒng)組織緊密，多個元器件集中在一個主機中，大大節(jié)省了設(shè)備所占據(jù)的空間體積，不同模塊相對獨立，便于維護維修;5、反應(yīng)瓶均勻排布在固定圓盤上，正上方微波發(fā)射口能與每個反應(yīng)器的距離相當(dāng)，使反應(yīng)瓶所接受微波能量相當(dāng)，達到反應(yīng)瓶內(nèi)溶液試劑的反應(yīng)溫度一致。
[0012]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明中反應(yīng)器部件及微波加熱箱的示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明中反應(yīng)器部件的示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明中微波控制系統(tǒng)的示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明中反應(yīng)瓶的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中:1_微波控制系統(tǒng)，2-溫度監(jiān)控系統(tǒng)，3-微波加熱箱，4-反應(yīng)器部件，5-微波發(fā)生器，11-電源，12-可編程控制器，13-調(diào)壓模塊，14-晶閘管，15-變壓器，16-控制變壓器，21-紅外溫感系統(tǒng)，22-紅外測溫探頭，31-升降組件，32-注液針盤，33-微波箱殼體，41-固定圓盤，42-反應(yīng)瓶，43-旋轉(zhuǎn)軸，44-電機。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2、圖3及圖4所示，一種微波合成儀，包括微波控制系統(tǒng)1、溫度監(jiān)控系統(tǒng)
2、微波加熱箱3、反應(yīng)器部件4、微波發(fā)生器5;所述微波控制系統(tǒng)I由電源11、可編程控制器
12、調(diào)壓模塊13、晶閘管14、變壓器15、控制變壓器16組成;所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)2由紅外測溫探頭22和紅外溫感系統(tǒng)21組成;所述微波加熱箱3由升降組件31、注液針盤32、微波箱殼體33組成，所述升降組件31固定在微波箱殼體33頂部，所述注液針盤32布置在微波箱殼體33內(nèi)并與升降組件31相連;所述反應(yīng)器部件4由固定圓盤41、反應(yīng)瓶42、旋轉(zhuǎn)軸43、電機44組成，所述反應(yīng)瓶42周圈均布固定在固定圓盤41之上，整個固定圓盤41通過旋轉(zhuǎn)軸43固定在電機44上，所述反應(yīng)瓶42及固定圓盤41布置在微波箱殼體33內(nèi)；所述微波發(fā)生器5安裝在微波箱殼體33頂部中間；所述紅外測溫探頭22安裝在微波箱殼體33的側(cè)面，并正對反應(yīng)瓶42底部位置。
[0019]所述微波發(fā)生器5對微波加熱箱3通入微波，使微波加熱箱3內(nèi)部反應(yīng)瓶42內(nèi)試劑的合成反應(yīng)溫度保持合適的穩(wěn)定溫度;所述反應(yīng)器部件4往復(fù)運動使反應(yīng)瓶42內(nèi)試劑受熱均勻并攪拌充分完成反應(yīng);所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)2對微波加熱箱3內(nèi)試劑實時監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控到溫度過高時，通過溫度監(jiān)控系統(tǒng)2反饋給微波控制系統(tǒng)I，微波控制系統(tǒng)I調(diào)整微波發(fā)生器5輸出微波的頻率，調(diào)節(jié)微波加熱箱3的溫度到設(shè)定的穩(wěn)定值，使微波加熱溫度均勻穩(wěn)定。
[0020]所述微波控制系統(tǒng)I中電源11提供交流電，通過調(diào)壓模塊13使變壓器15電壓升高并輸出到微波發(fā)生器5，微波發(fā)生器5釋放出微波能量傳到微波加熱箱3內(nèi)部;所述微波控制系統(tǒng)I通過可編程控制器12設(shè)置溫度，可編程控制器12控制信號傳輸?shù)骄чl管14，傳輸變頻信號到控制變壓器16，通過控制變壓器16改變輸出變壓器15的輸出功率從而改變微波發(fā)生器5的輸出功率，改變微波的輸出能量達到微波變頻的效果。所述微波控制系統(tǒng)I運行后，微波加熱箱3的溫度快速上升，紅外測溫探頭22實時監(jiān)控微波加熱箱3的溫度，當(dāng)溫度達到設(shè)定值，紅外溫感系統(tǒng)21把溫度信號反饋給可編程控制器12，通過可編程控制器12控制關(guān)閉微波的發(fā)射，當(dāng)微波加熱箱3內(nèi)部溫度低于設(shè)定值時，紅外溫感系統(tǒng)21向可編程控制器12反饋溫度信號重新開啟微波。
[0021]所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)2對反應(yīng)瓶42內(nèi)溶液試劑溫度實時監(jiān)控，并通過電機44的往復(fù)轉(zhuǎn)動讓反應(yīng)瓶42的各個部分與微波均勻接觸從而避免微波不均勻而引起的溫度局部過高。
[0022]所述注液針盤32上周圈均布有注液針頭，所述注液針盤32通過升降組件31做上下往復(fù)運動，在注液針盤32下降時對反應(yīng)瓶42進行注液動作，完成注液動作后上升。
[0023]如圖5所示，所述反應(yīng)瓶42材料為高硼玻璃，其上端瓶口為圓口，瓶口之下有凸起，所述反應(yīng)瓶42下部為比瓶口大的外鼓瓶體，上部側(cè)面有用于手動添加試劑的開口。
【主權(quán)項】
1.一種微波合成儀，包括微波控制系統(tǒng)、溫度監(jiān)控系統(tǒng)、微波加熱箱、反應(yīng)器部件、微波發(fā)生器，其特征在于:所述微波控制系統(tǒng)由電源、可編程控制器、調(diào)壓模塊、晶閘管、變壓器、控制變壓器組成，所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)由紅外測溫探頭和紅外溫感系統(tǒng)組成，所述微波加熱箱由升降組件、注液針盤、微波箱殼體組成，所述升降組件固定在微波箱殼體頂部，所述注液針盤布置在微波箱殼體內(nèi)并與升降組件相連，所述反應(yīng)器部件由固定圓盤、反應(yīng)瓶、旋轉(zhuǎn)軸、電機組成，所述反應(yīng)瓶周圈均布固定在固定圓盤之上，整個固定圓盤通過旋轉(zhuǎn)軸固定在電機上，所述反應(yīng)瓶及固定圓盤布置在微波箱殼體內(nèi)，所述微波發(fā)生器安裝在微波箱殼體頂部中間，所述紅外測溫探頭安裝在微波箱殼體的側(cè)面，并正對反應(yīng)瓶底部位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波合成儀，其特征在于:所述反應(yīng)瓶材料為高硼玻璃。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波合成儀，其特征在于:所述反應(yīng)瓶上端瓶口為圓口，瓶口之下有凸起，所述反應(yīng)瓶下部為比瓶口大的外鼓瓶體，所述反應(yīng)瓶下端有出液口，上部側(cè)面有用于手動添加試劑的開口。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種微波合成儀，涉及化學(xué)合成設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明包括微波控制系統(tǒng)、溫度監(jiān)控系統(tǒng)、微波加熱箱、反應(yīng)器部件、微波發(fā)生器；所述微波發(fā)生器對微波加熱箱通入微波，使微波加熱箱內(nèi)部反應(yīng)瓶內(nèi)試劑的合成反應(yīng)溫度保持合適的穩(wěn)定溫度；所述反應(yīng)器部件往復(fù)運動使反應(yīng)瓶內(nèi)試劑受熱均勻并攪拌充分完成反應(yīng)；所述溫度監(jiān)控系統(tǒng)對微波加熱箱內(nèi)試劑實時監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控到溫度過高時，通過溫度監(jiān)控系統(tǒng)反饋給微波控制系統(tǒng)，微波控制系統(tǒng)調(diào)整微波發(fā)生器輸出微波的頻率，調(diào)節(jié)微波加熱箱的溫度到設(shè)定的穩(wěn)定值，使微波加熱溫度均勻穩(wěn)定。本發(fā)明微波合成儀，合成效率高、反應(yīng)充分、受熱均勻。
【IPC分類】B01J19/12
【公開號】CN105561904
【申請?zhí)枴緾N201510932443
【發(fā)明人】盧兵, 孫振, 杜小波, 張春陽, 趙建峰, 賀笑笑, 劉 東
【申請人】滁州市天達生物科技貿(mào)易有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月15日