專利名稱：熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，屬于試驗(yàn)設(shè)備與材料分析技術(shù)領(lǐng)域 背景技術(shù)在冶金、材料、化工以及地質(zhì)資源等諸多行業(yè)中，各種材料化學(xué)成分的準(zhǔn)確分析非常重 要。為克服通常的化學(xué)分析法分析流程長(zhǎng)，影響因素多，不易進(jìn)行批量分析的不足，隨著現(xiàn) 代儀器技術(shù)水平的提高，X射線熒光光譜法逐漸被人們所采用，它具有多元素同時(shí)分析、分 析速度快、偶然誤差小及分析精度高等特點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域中原材料及制品的成 分分析。原先國(guó)內(nèi)對(duì)固體樣品的制備大多是將樣品研磨成細(xì)小的粉末后再壓制成樣片，但這種制 樣方法存在分析結(jié)果受樣品基體效應(yīng)及粒度因素的影響。國(guó)外上世紀(jì)70年代發(fā)明了熔融法， 熔融法能有效解決諸如樣品粒度、表面粗糙度、擇優(yōu)取向、偏析、礦物效應(yīng)等方面的問(wèn)題， 還可以有效地消除熒光分析中的基體效應(yīng)(元素間的吸收和增強(qiáng)效應(yīng))，極大地提高熒光分析 的準(zhǔn)確度，是目前最佳的制樣方法。 一般的熔融法是將樣品和助熔劑的混合物放入鉑-金坩堝 內(nèi)，在高溫條件下加熱至混合物呈熔融狀態(tài)，搖勻后制備成非晶態(tài)的玻璃熔片。在玻璃熔片 的制作過(guò)程中，由于各種助劑及樣品在混合體中的某些化學(xué)反應(yīng)，常常伴隨產(chǎn)生大量的氣體 雜質(zhì)，這部分氣體雜質(zhì)如果不能及時(shí)從熔融體中排出，隨著熔融體的冷卻固化，將在玻璃熔 片中形成氣泡，嚴(yán)重影響熒光分析的準(zhǔn)確度。通常的玻璃熔片制作過(guò)程包括樣品熔融、熔融體勻質(zhì)化和氣泡排除、冷卻成型等三個(gè)重 要步驟，無(wú)論是采用高頻感應(yīng)爐、燃?xì)鉅t還是電熱熔融爐作為加熱設(shè)備的專用熔樣儀來(lái)說(shuō)， 目前采用的驅(qū)氣方式基本上是通過(guò)一轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)載樣盤(pán)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)由一推桿驅(qū)動(dòng)爐體在一定 角度內(nèi)的擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的，需要兩個(gè)獨(dú)立的主軸和分開(kāi)驅(qū)動(dòng)裝置，因此在儀器結(jié)構(gòu) 和控制方面比較復(fù)雜。在高溫條件下操作的樣品支架等相應(yīng)部件及需采用特殊的耐高溫材料, 所以設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用居高不下，國(guó)外設(shè)備通常為二、三十萬(wàn)元，國(guó)產(chǎn)設(shè)備費(fèi)用也在15萬(wàn)元以上， 維護(hù)成本也高，某種程度上影響著先進(jìn)樣品制備方法在國(guó)內(nèi)各行業(yè)的普及推廣。采用電熱熔融爐加熱熔融樣品，爐外手工驅(qū)氣仍是目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的一種熔片制備方法， 試驗(yàn)人員用鉗子夾住鉑金坩堝，讓流體沿著鉑-金合金坩堝內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)形成渦流，利用氣體和玻 璃熔融體不同的表面張力，在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中將氣泡從玻璃熔融體內(nèi)"擠出"，這種方法，無(wú)需 特殊的儀器和設(shè)備投資，試驗(yàn)成本低；但由于玻璃熔融體與外界存在極大的溫度梯度，熔體 冷卻速度很快，往往造成氣泡不能完全被排出，玻璃熔片己經(jīng)凝固成型，使制取的熔片無(wú)法 滿足試驗(yàn)分析的要求。另外手工驅(qū)氣需要很高的操作技巧，只有少數(shù)熟練的專業(yè)人員才能順 利完成，樣品制備的重現(xiàn)性也有待進(jìn)一步提高。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服上述缺陷、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、性能優(yōu)良、成本 低的熔融樣品旋搖驅(qū)除氣泡裝置。其技術(shù)方案為包括機(jī)座、帶翻邊的盛放熔樣的坩堝、坩堝支撐裝置和坩堝旋搖驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于 坩堝支撐裝置包括托盤(pán)和固定在托盤(pán)上的支架，坩堝安裝在支架上，坩堝旋搖驅(qū)動(dòng)裝置包括 受動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)錐齒輪、與主動(dòng)錐齒輪嚙合的被動(dòng)錐齒輪、支軸、鉸支軸承、螺柱、雙頭 螺母、和帶有滾動(dòng)球的螺桿，其中支軸的底部軸承安裝在機(jī)座上，并垂直向上穿過(guò)被動(dòng)錐齒 輪的中心，經(jīng)鉸支軸承與托盤(pán)底部相連，雙頭螺母的兩端螺紋旋向相反，其下端經(jīng)螺柱與被 動(dòng)錐齒輪的齒背端面固定連接，其上端與帶有滾動(dòng)球的螺桿螺紋連接，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以調(diào)整螺 桿上的滾動(dòng)球相對(duì)于被動(dòng)錐齒輪齒背的距離，控制旋搖的角度，托盤(pán)底部環(huán)繞鉸支軸承設(shè)有 閉合的環(huán)狀導(dǎo)槽，滾動(dòng)球在導(dǎo)槽內(nèi)滾動(dòng)，驅(qū)使托盤(pán)沿導(dǎo)槽做旋搖。所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，支軸經(jīng)軸承與被動(dòng)錐齒輪固定連接。所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，坩堝安裝在陶瓷保溫坩堝內(nèi)，其翻邊支撐于支架上，坩 堝的上面設(shè)有保溫罩，托盤(pán)臨近坩堝的上端面設(shè)有隔熱層，這樣坩堝內(nèi)的熔融樣品降溫慢， 保證有充裕的時(shí)間氣泡被驅(qū)除干凈而熔融樣品不發(fā)生凝固。所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，主動(dòng)錐齒輪軸承安裝在機(jī)座上，經(jīng)連桿接手柄，便于試 驗(yàn)人員的操作和掌控。所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，根據(jù)熔融樣品粘度的差異，坩堝旋搖的角度范圍可調(diào)整 為20 35度。其工作原理為支軸在被動(dòng)錐齒輪的驅(qū)動(dòng)下做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因支軸上端經(jīng)鉸支軸承與托盤(pán)底部相連，托盤(pán)及經(jīng)支架安裝在托盤(pán)上的坩堝就以鉸接點(diǎn)為支點(diǎn)做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)， 由于隨被動(dòng)錐齒輪一同水平旋轉(zhuǎn)的帶有滾動(dòng)球的螺桿、其滾動(dòng)球在托盤(pán)底部環(huán)繞鉸支軸承設(shè) 置的導(dǎo)槽內(nèi)滾動(dòng)，這樣兩種運(yùn)動(dòng)的復(fù)合，使得坩堝連同熔融樣品以鉸接點(diǎn)為支點(diǎn)作空間旋搖,進(jìn)而將熔融樣品中的氣泡驅(qū)除出去。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)不需要兩個(gè)獨(dú)立的主軸以及分開(kāi)的驅(qū)動(dòng)裝 置，僅采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)主軸即可實(shí)現(xiàn)坩堝在三維空間上的旋搖，使氣泡從熔體中快速逸出，而 儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，性能良好，試驗(yàn)成本低。

圖1是實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、機(jī)座2、主動(dòng)錐齒輪3、被動(dòng)錐齒輪4、支軸 5、螺柱6、雙頭螺 母7、螺桿 8、托盤(pán)9、保溫罩 10、支架 11、坩堝 12、隔熱層 13、陶瓷 保溫坩堝 14、鉸支軸承15、手柄 16、連桿 17、熔融樣品 18、導(dǎo)槽19、滾 動(dòng)球20、軸承具體實(shí)施方式
主動(dòng)錐齒輪2軸承安裝在機(jī)座1上，經(jīng)連桿16接手柄15。支軸4的底部軸承安裝在機(jī) 座1上，并垂直向上穿過(guò)被動(dòng)錐齒輪3的中心、經(jīng)軸承與被動(dòng)錐齒輪3固定連接，其頂端經(jīng) 鉸支軸承14與托盤(pán)8底部相連，托盤(pán)8底部環(huán)繞鉸支軸承14設(shè)有閉合的環(huán)狀導(dǎo)槽18，雙頭 螺母6兩端的螺紋旋向相反，其下端經(jīng)螺柱5與被動(dòng)錐齒輪3的齒背端面固定連接，其上端 與帶有滾動(dòng)球19的螺桿7螺紋連接，滾動(dòng)球19在導(dǎo)槽18內(nèi)滾動(dòng)。支架10安裝在托盤(pán)8上， 帶翻邊的盛放熔融樣品17的坩堝11安裝在陶瓷保溫坩堝13內(nèi)，其翻邊支撐于支架10上， 坩堝11的上面設(shè)有保溫罩9，托盤(pán)8臨近坩堝11的上端面設(shè)有隔熱層12。
權(quán)利要求1、一種熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，包括機(jī)座(1)、帶翻邊的盛放熔融樣品的坩堝(11)、坩堝(11)支撐裝置和坩堝(11)旋搖驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于坩堝(11)支撐裝置包括托盤(pán)(8)和固定在托盤(pán)(8)上的支架(10)，坩堝(11)安裝在支架(10)上，坩堝(11)旋搖驅(qū)動(dòng)裝置包括受動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)錐齒輪(2)、與主動(dòng)錐齒輪(2)嚙合的被動(dòng)錐齒輪(3)、支軸(4)、鉸支軸承(14)、螺柱(5)、雙頭螺母(6)、和帶有滾動(dòng)球(19)的螺桿(7)，其中支軸(4)的底部軸承安裝在機(jī)座(1)上，并垂直向上穿過(guò)被動(dòng)錐齒輪(3)的中心，經(jīng)鉸支軸承(14)與托盤(pán)(8)底部相連，雙頭螺母(6)的兩端螺紋旋向相反，其下端經(jīng)螺柱(5)與被動(dòng)錐齒輪(3)的齒背端面固定連接，其上端與帶有滾動(dòng)球(19)的螺桿(7)螺紋連接，托盤(pán)(8)底部環(huán)繞鉸支軸承(14)設(shè)有閉合的環(huán)狀導(dǎo)槽(18)，滾動(dòng)球(19)在導(dǎo)槽(18)內(nèi)滾動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，其特征在于支軸(4)經(jīng)軸承(20) 與被動(dòng)錐齒輪(3)固定連接。
3、 如權(quán)利要求1所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，其特征在于坩堝(11)安裝在陶瓷保 溫坩堝(13)內(nèi)，其翻邊支撐于支架(10)上，坩堝(11)的上面設(shè)有保溫罩(9)，托盤(pán)(8) 臨近坩堝(11)的上端面設(shè)有隔熱層(12)。
4、 如權(quán)利要求1所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，其特征在于主動(dòng)錐齒輪(2)軸承安 裝在機(jī)座(1)上，經(jīng)連桿(16)接手柄(15)。
5、 如權(quán)利要求1所述的熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，其特征在于坩堝(11)旋搖的角度范 圍為20 35度。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種熔樣旋搖驅(qū)除氣泡裝置，包括坩堝、坩堝支撐裝置和坩堝旋搖驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于坩堝支撐裝置包括托盤(pán)和固定在托盤(pán)上的支架，坩堝安裝在支架上，坩堝旋搖驅(qū)動(dòng)裝置包括受動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)錐齒輪、與主動(dòng)錐齒輪嚙合的被動(dòng)錐齒輪、支軸、鉸支軸承、螺柱、雙頭螺母、和帶有滾動(dòng)球的螺桿，其中支軸的底部軸承安裝在機(jī)座上，并垂直向上穿過(guò)被動(dòng)錐齒輪的中心，經(jīng)鉸支軸承與托盤(pán)底部相連，雙頭螺母的兩端螺紋旋向相反，其下端經(jīng)螺柱與被動(dòng)錐齒輪的齒背端面固定連接，其上端與帶有滾動(dòng)球的螺桿螺紋連接，托盤(pán)底部環(huán)繞鉸支軸承設(shè)有閉合的環(huán)狀導(dǎo)槽，滾動(dòng)球在導(dǎo)槽內(nèi)滾動(dòng)，驅(qū)使托盤(pán)沿導(dǎo)槽做旋搖。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、性能良好。
文檔編號(hào)G01N1/28GK201166621SQ20082001773
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者徐鴻志, 王紅梅, 陳志偉 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)