溫度傳感器內(nèi)置的酸蒸清洗器的制造方法
【專利摘要】提供了一種溫度傳感器內(nèi)置的酸蒸清洗器，包括：原始酸液容器，用于容納原始酸液；加熱器，用于加熱原始酸液容器部分，使得原始酸液蒸發(fā)為熱酸蒸汽，熱酸空氣進(jìn)入清洗腔；清洗腔，在器皿放置在清洗腔中，其中利用進(jìn)入清洗腔的所述熱酸蒸汽對所述器皿進(jìn)行酸蒸汽清洗；控制器，用于控制各個部件的運行以進(jìn)行酸蒸清洗工藝；酸液溫度傳感器，被置于原始酸液的內(nèi)部，用于測量原始酸液體的溫度；其中控制器設(shè)置溫度閾值，接收酸液溫度傳感器測量的溫度，將該溫度與溫度閾值相比較，并相應(yīng)地控制加熱器。上述實施例的酸蒸清洗器將溫度傳感器直接內(nèi)置于原始酸液中，溫度傳感器測量的直接就是酸液實際溫度，保證了溫度測量值的準(zhǔn)確性。
【專利說明】
溫度傳感器內(nèi)置的酸蒸清洗器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及酸蒸清洗器，更具體地涉及自動對器皿進(jìn)行酸蒸清洗的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]實驗室的痕量、超痕量金屬元素分析要求所用器皿必須潔凈，避免將各種污染物帶入樣品，以免因器皿不干凈而引入的本底值過高而影響最終實驗結(jié)果。
[0003]目前已有將普通酸以亞沸方式蒸發(fā)，得到高純酸蒸汽，以這樣的酸蒸汽來清洗器皿的方法。在現(xiàn)有常見的酸蒸清洗器設(shè)計中，在流程控制、廢酸處理、加熱和溫度控制、液位控制方面，通常存在某些問題。
[0004]1、流程控制:
[0005](I)現(xiàn)有的解決方案通常僅僅只能提供第一步的酸蒸清洗步驟，仍需要用戶手動對每個器皿逐個用純水沖洗表面殘留的酸液，然后仍需要用戶手動將器皿放在鼓風(fēng)干燥箱烘干或自然風(fēng)干，非常費時費力。
[0006](2)如果采用鼓風(fēng)干燥箱烘干的方式，因鼓風(fēng)干燥箱本身就是金屬材料制成，而且對吸入的空氣并未做嚴(yán)格的過濾和凈化，并且日常還會干燥其他的東西，這種方式將會面臨鼓風(fēng)干燥箱或空氣不潔凈帶來的二次污染問題。
[0007](3)如果采用自然風(fēng)干的方式，將耗時太長。
[0008]2、廢酸處理:
[0009](I)現(xiàn)有的解決方案所產(chǎn)生的酸蒸汽清洗器皿表面后，冷凝為液體(本文中稱之為“廢酸”)，廢酸一般不經(jīng)任何處理，直接回流到“干凈酸”中，繼續(xù)參與蒸發(fā)。
[0010](2)酸蒸清洗之所以要采用亞沸方式蒸發(fā)，目的就是為了使蒸發(fā)過程變得緩慢，避免液滴攜帶污染物污染器皿。而這些廢酸含有大量的污染物，直接回流到干凈酸，會嚴(yán)重污染干凈酸，而且隨著清洗過程的繼續(xù)，污染物濃度會越來越高，即使亞沸狀態(tài)，也無法避免污染物重新污染器皿。從而使得清洗效果大打折扣。
[0011]3、加熱和溫度控制:
[0012](I)現(xiàn)有的解決方案通常為避免溫度傳感器被高溫強(qiáng)酸輕易地腐蝕，其溫度傳感器均安裝在容器外面，避免與強(qiáng)酸接觸，但是這樣的安裝方式測量的是容器外壁或加熱器的溫度，無法反映酸液的真實溫度，通常溶液溫度與容器外壁或加熱器的溫度要相差10-30°C，溫度的測量誤差很大。
[0013](2)現(xiàn)有的解決方案依賴溫度控制器來控溫，加熱器本身不具備自我控溫功能。一旦溫度控制器失效，加熱器將繼續(xù)加熱，造成儀器燒毀甚至實驗室火災(zāi)的巨大風(fēng)險。
[0014]4、液位控制:
[0015](I)對于干凈酸液的液位控制，現(xiàn)有的解決方案因為是蒸發(fā)-冷凝-回流-蒸發(fā)的循環(huán)模式，故液位在整個過程不會有太大變化，而且內(nèi)部酸氣騰騰，從外部很難觀察到液位情況，因此通常沒有任何液位監(jiān)控措施。
[0016](2)對于廢酸酸液的液位控制，現(xiàn)有的技術(shù)方案通常是直接使廢酸酸液回流到干凈酸，沒有對干凈酸液和廢酸酸液進(jìn)行區(qū)分，因此對廢酸酸液的液位控制沒有任何監(jiān)控措施。
【實用新型內(nèi)容】
[0017]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述情況，做出了本實用新型，需要說明的是，根據(jù)本實用新型實施例的解決方案并不需要解決上述所有問題，只要能夠解決上述問題之中的任一個即可。
[0018]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種溫度傳感器內(nèi)置的酸蒸清洗器，可以包括:原始酸液容器，用于容納原始酸液;加熱器，用于加熱原始酸液容器部分，使得原始酸液蒸發(fā)為熱酸蒸汽，熱酸空氣進(jìn)入清洗腔;清洗腔，在器皿放置在清洗腔中，其中利用進(jìn)入清洗腔的所述熱酸蒸汽對所述器皿進(jìn)行酸蒸汽清洗;控制器，用于控制各個部件的運行以進(jìn)行酸蒸清洗工藝;酸液溫度傳感器，被置于原始酸液的內(nèi)部，用于測量原始酸液體的溫度；其中控制器設(shè)置溫度閾值，接收酸液溫度傳感器測量的溫度，將該溫度與溫度閾值相比較，并相應(yīng)地控制加熱器。
[0019]上述實施例的酸蒸清洗器將溫度傳感器直接內(nèi)置于原始酸液中，溫度傳感器測量的直接就是酸液實際溫度，保證了溫度測量值的準(zhǔn)確性。
[0020]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述酸液溫度傳感器可以為熱電偶型溫度傳感器，兩條熱電偶導(dǎo)線被置于聚四氟乙烯PTFE或全氟烷氧基樹脂PFA毛細(xì)管中，PTFE或PFA毛細(xì)管被置于支撐管中，支撐管被置于原始酸液容器內(nèi)，PTFE或PFA毛細(xì)管通過原始酸液容器的器壁上的連接孔延伸到原始酸液容器外。
[0021]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述支撐管下端可以連接有繞管器，所述支撐管內(nèi)的PTFE或PFA毛細(xì)管穿過支撐管內(nèi)孔出來，并在繞管器上纏繞一周后又經(jīng)支撐管的孔進(jìn)入支撐管，然后沿著支撐管向上延伸，最后從支撐管的孔伸出并通過原始酸液容器的器壁上的連接孔延伸到原始酸液容器外，其中熱電偶頭部分處于所述PTFE或PFA毛細(xì)管被纏繞的一周內(nèi)，且熱電偶頭部分與PTFE或PFA毛細(xì)管接觸。
[0022]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述兩條熱電偶導(dǎo)線可以對向接觸成看似一條導(dǎo)線，對向接觸部分成為熱電偶頭。
[0023]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述酸液溫度傳感器可以為熱電偶型溫度傳感器，熱電偶導(dǎo)線的表面包裹PTFE或PFA包裹層，熱電偶探頭的位置采用熱壓方法使得熱電偶探頭與PTFE或PFA包裹層緊密結(jié)合。
[0024]在一個示例的酸蒸清洗器中，在熱電偶導(dǎo)線上可以存在一個或多個密封點，在密封點處采用熱壓方法使得熱電偶導(dǎo)線與PTFE或PFA包裹層緊密結(jié)合。
[0025]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述控制器可以連續(xù)性地設(shè)置溫度閾值。
[0026]—個示例的酸蒸清洗器還可以包括:雙層套管，安裝于清洗腔部分中，具有內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管緊密接觸，在對管式器皿進(jìn)行酸蒸清洗時，器皿被套在雙層套管外部，其中內(nèi)管和外管的四周和/或頂部具有連通的酸蒸汽排出孔，酸蒸汽排出孔與內(nèi)管的中心連通，內(nèi)管的外表面具有軸向的凹槽，外管底部具有供水/空氣進(jìn)入的水/氣進(jìn)入孔，以及外管上分布有供水/空氣排出的水/氣排出孔，所述內(nèi)管上的凹槽與水/氣進(jìn)入孔連通且與外管上的水/氣排出孔連通，在控制器的控制下，進(jìn)行酸蒸汽清洗步驟，加熱器加熱原始酸液容器部分中的酸液，得到的酸蒸汽進(jìn)入所述雙層套管中的內(nèi)管中心，并經(jīng)過酸蒸汽排出孔流出，噴到管式器皿的內(nèi)表面;水噴淋步驟，在酸蒸汽清洗步驟之后，水經(jīng)由壓力作用經(jīng)所述外管底部的水/氣進(jìn)入孔進(jìn)入到所述內(nèi)管外表面上的凹槽，并從外管上的水/氣排出孔噴出，噴射到器皿的內(nèi)表面；以及熱空氣干燥步驟，在水沖洗步驟之后，經(jīng)加熱的空氣在壓力作用下經(jīng)所述外管底部的水/氣進(jìn)入孔進(jìn)入到所述內(nèi)管外表面上的凹槽，并從外管上的水/氣排出孔噴出，噴射到器皿的內(nèi)表面。
[0027]—個示例的酸蒸清洗器還可以包括:安裝于清洗腔部分中的水/空氣花灑式噴管，其頂部為花灑形式，分布有多個細(xì)孔，以供進(jìn)入水/空氣花灑式噴管的水/空氣從細(xì)孔噴出。
[0028]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述清洗腔壁底部可以具有排廢口，供清洗完器皿的廢酸、廢水、廢氣中的任一個從排廢口排出。
[0029]—個示例的酸蒸清洗器還可以包括上下兩層套管架，用于將套管固定于清洗腔中。
[0030]在一個示例的酸蒸清洗器中，在控制器的控制下，可以進(jìn)行:酸蒸汽清洗步驟，加熱器加熱原始酸液容器部分中的酸液，得到的酸蒸汽進(jìn)入所述雙層套管中的內(nèi)管中心，并經(jīng)過酸蒸汽排出孔流出，噴到管式器皿的內(nèi)表面;水噴淋步驟，在酸蒸汽清洗步驟之后，水經(jīng)由壓力作用經(jīng)所述外管底部的水/氣進(jìn)入孔進(jìn)入到所述內(nèi)管外表面上的凹槽，并從外管上的水/氣排出孔噴出，噴射到器皿的內(nèi)表面，以及熱空氣干燥步驟，在水沖洗步驟之后，經(jīng)加熱的空氣在壓力作用下經(jīng)所述外管底部的水/氣進(jìn)入孔進(jìn)入到所述內(nèi)管外表面上的凹槽，并從外管上的水/氣排出孔噴出，噴射到器皿的內(nèi)表面。
[0031]—個示例的酸蒸清洗器還可以包括與原始酸液容器部分連接的集成式原始酸液位控制部件，配置為將液位管、加液漏斗和排廢液閥一體化，原始酸液通過加液漏斗進(jìn)入原始酸液容器內(nèi)部，液位管的液位反映原始酸液容器的液位，排廢液閥打開時能夠排出原始酸液容器中的酸液。
[0032]—個示例的酸蒸清洗器還可以包括非接觸式超聲波液位傳感器，安裝在原始酸液容器的外表面，且不與原始酸液容器表面接觸，用于自動測量原始酸液容器內(nèi)的原始酸的液面，并且將測量的指示液面水平的信號傳送到控制器，控制器接收該指示液位的信號，當(dāng)該指示液位的信號低于預(yù)定閾值時，控制停止酸蒸清洗工藝。
[0033]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述加熱器可以為PTC加熱器。
[0034]—個示例的酸蒸清洗器還可以包括廢液容納器，用于容納從排廢口排出的廢酸、廢水、廢氣；以及廢液液位監(jiān)測器，用于監(jiān)測廢液容納器中的廢液液位，并將廢酸液位傳送到控制器，當(dāng)液位超過預(yù)定閾值時，控制器控制停止廢液清洗工藝。
[0035]在一個示例的酸蒸清洗器中，廢液液位監(jiān)測器可以為電阻式壓力傳感器，用于自動感應(yīng)廢液容納器的重量，并將指示重量的信號傳送給控制器;控制器接收該指示重量的信號，當(dāng)該指示重量的信號超過預(yù)定閾值時，發(fā)送控制信號，以控制停止酸蒸清洗工藝。
[0036]在一個示例的酸蒸清洗器中，廢液容納器可以放置于托盤上，托盤采用翻邊設(shè)計，防止廢液滴到壓力傳感器內(nèi)部；以及所述壓力傳感器設(shè)計有漏液排出口，從而在傳感器內(nèi)部有廢液進(jìn)入的情況下，能夠排出該漏液。
[0037]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述壓力傳感器可以進(jìn)行PTFE或PFA表面噴涂。
[0038]在一個示例的酸蒸清洗器中，所述熱酸蒸汽可以是以亞沸方式蒸發(fā)原始酸液得到的。
【附圖說明】
[0039]從下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例的詳細(xì)描述中，本實用新型的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得更加清楚并更容易理解，其中:
[0040]圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例的用于自動對管式器皿進(jìn)行酸蒸汽清洗的酸蒸清洗器1000的結(jié)構(gòu)組成示意框圖。
[0041]圖2(a)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的內(nèi)管200的立體示意圖；圖2(b)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的內(nèi)管200的俯視圖。
[0042]圖3(a)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的外管300的立體示意圖；圖3(b)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的外管300的軸向剖面圖。
[0043]圖4(a)示出了內(nèi)管和外管組成的套管的正視圖；圖4(b)示出了沿軸向切割的剖面圖；圖4(c)示出了相對于圖4(b)旋轉(zhuǎn)90度后沿軸向切割的剖面圖；圖4(d)示出了沿酸蒸汽排出孔所在的水平面剖開的橫截面圖；圖4(e)示出了沿水/氣排出孔所在的水平面剖開的橫截面圖。
[0044]圖5示出了根據(jù)本實用新型另一實施例的酸蒸清洗器2000的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖6(a)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的水/空氣花灑式噴管的立體圖；圖6(b)示出了水/空氣花灑式噴管沿軸線方向的剖面圖；圖6(c)示出了水/空氣花灑式噴管放大的局部剖面圖。
[0046]圖7示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的酸蒸清洗器3000的更具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0047]圖8(a)-圖8(d)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的套管支架中的上支架的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖8(a)是上支架的立體圖；圖8(b)是上支架的立體剖面圖；圖8(c)是上支架的左視圖；圖8(d)是上支架沿著廢酸出口剖開的剖面圖。
[0048]圖9(a)-圖9(d)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的套管支架中的下支架的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖9(a)是下支架的立體圖；圖9(b)是下支架的立體剖面圖；圖9(c)是下支架的左視圖；圖9(d)是下支架沿著進(jìn)水/氣流路剖開的剖面圖。
[0049]圖10示出了將套管、水/空氣花灑式噴管、上下支架組合到一起的剖面圖。
[0050]圖11示出了根據(jù)本實用新型實施例的在控制器的控制下在清洗腔中自動對器皿進(jìn)行清洗的酸蒸清洗方法4000的總體流程。
[0051]圖12示出了干凈酸液在低于沸點的溫度下，緩慢蒸發(fā)，酸蒸汽通過套管內(nèi)管的酸蒸汽通路上升，并從四周和/或頂部的酸蒸汽排出孔中噴出到器皿的內(nèi)表面上進(jìn)行酸清洗的示意圖。
[0052]圖13示出了清洗過的酸汽凝結(jié)為酸液經(jīng)排廢口排出系統(tǒng)的示意圖。
[0053]圖14示出超純水進(jìn)入酸蒸清洗器的示意圖。
[0054]圖15為超純水清洗示意圖，示出了超純水一部分進(jìn)入內(nèi)外管之間的水/氣通路，從外管上的水/氣排出孔噴出到器皿表面，將殘留在上面的酸液沖洗掉；另一部分進(jìn)入水/空氣花灑式噴管，并從噴管頂部的花灑噴出，將器皿外表面殘留的酸液沖洗掉，水/空氣花灑式噴管，并從噴管頂部的花灑噴出，將器皿外表面殘留的酸液沖洗掉，以及夾帶著酸液的“臟水”從排廢口排出。
[0055]圖16示出熱空氣進(jìn)入酸蒸清洗器的示意圖。
[0056]圖17是熱空氣干燥示意圖，示出了熱空氣充滿上下支架之間的整個空間，然后一部分在壓力作用下，經(jīng)外管上的水/氣進(jìn)入孔進(jìn)入內(nèi)外管之間的水/氣通路，從外管上的水/氣排出孔噴出到器皿內(nèi)表面，將內(nèi)壁干燥;一部分進(jìn)入水/空氣花灑式噴管，并從噴管頂部的花灑噴出，將器皿外表面干燥，這些夾帶著水分的“濕空氣”，也從排廢口排出。
[0057]圖18(a)和圖18(b)分別示出了根據(jù)本實用新型實施例的集成式原始酸液位控制部件800的立體視圖和剖面圖。
[0058]圖19(a)和圖19(b)分別示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的熱電偶型溫度傳感器裝置400的立體圖和剖面圖。
[0059]圖20示出了根據(jù)本實用新型另一實施例的熱電偶型溫度傳感器500的立體示意圖。
[0060]圖21(a)和圖21(b)示出了根據(jù)本實用新型實施例的配置有超聲波液位傳感器13的酸蒸清洗器的立體圖與剖面圖。
[0061]圖22(a)示出了根據(jù)本實用新型實施例的用于感測廢酸瓶的液位的壓力傳感器及相關(guān)部分之間相對位置關(guān)系的立體示意圖，圖22(b)示出了根據(jù)本實用新型實施例壓力傳感器及相關(guān)部分的剖面圖。
[0062]圖23(a)和圖23(b)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的加熱器700的結(jié)構(gòu)的立體圖和正視圖。
【具體實施方式】
[0063]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0064]一、實施例1:酸蒸清洗器
[0065]圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例的用于自動對管式器皿進(jìn)行酸蒸汽清洗的酸蒸清洗器1000的結(jié)構(gòu)組成示意框圖。
[0066]如圖1所示，酸蒸清洗器1000包括原始酸液容器1、加熱器2、清洗腔3、多個酸蒸汽、水、氣噴出部件4、底座5。
[0067]原始酸液容器I中容納原始酸液。加熱器2加熱原始酸液容器部分，以得到熱酸蒸汽。清洗腔3中安裝有多個酸蒸汽、水、氣噴出部件4，當(dāng)對器皿進(jìn)行清洗時，可以將器皿套在酸蒸汽、水、氣噴出部件4上。每個酸蒸汽、水、氣噴出部件4具有供酸蒸汽進(jìn)入和噴出的酸蒸汽通路、供水/氣進(jìn)入和噴出的水/氣通路，后續(xù)將對酸蒸汽、水、氣噴出部件4的結(jié)構(gòu)和酸蒸汽通路和水/氣通路進(jìn)行示例性描述。
[0068]酸蒸清洗器100還包括控制器(圖中未示出)，用于控制各個部件的運行以進(jìn)行酸蒸清洗工藝。在一個示例中，控制器包括上位機(jī)和下位機(jī)兩部分，上位機(jī)可以是通用電腦如臺式機(jī)、筆記本電腦、移動式終端等等，其中安裝有適于執(zhí)行控制的軟件；下位機(jī)例如為單片機(jī)或?qū)Ｓ每删幊炭刂破鞯?，其中酸蒸清洗器中的各個傳感器能夠?qū)⑿盘柊l(fā)送到下位機(jī)，下位機(jī)處理后以有線或者無線方式將相關(guān)信號傳送到上位機(jī)，上位機(jī)進(jìn)行相應(yīng)計算、處理、判斷將指令信號發(fā)送到下位機(jī)，下位機(jī)再向各個部件下達(dá)命令，例如停機(jī)、啟動、報警、時間設(shè)定、閾值設(shè)定等。不過這種方式僅為示例，可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整或改變。
[0069]為便于描述，下文中有時稱上位機(jī)為“電腦”，稱下位機(jī)為“單片機(jī)”。
[0070]控制器中的下位機(jī)、電源插座等可以放置在底座5中。
[0071]酸蒸清洗的整體過程簡述如下:器皿被套在酸蒸汽、水、氣噴出部件上之后，啟動酸蒸洗過程，加熱器加熱原始酸液容器部分，原始酸液蒸發(fā)德奧酸蒸汽；酸蒸汽進(jìn)入酸蒸汽、水、氣噴出部件4，經(jīng)過酸蒸汽通路噴出到器皿上，對器皿進(jìn)行酸蒸汽清洗;在酸蒸汽清洗之后，水進(jìn)入酸蒸汽、水、氣噴出部件4的水/氣通路，噴出到器皿上，對器皿進(jìn)行水沖洗；在水沖洗之后，加熱后的空氣進(jìn)入酸蒸汽、水、氣噴出部件4的水/氣通路，噴出到器皿上，進(jìn)行熱空氣干燥。后續(xù)將結(jié)合附圖對酸蒸清洗的各個步驟進(jìn)行示例性描述。
[0072]利用根據(jù)本實用新型實施例的酸蒸汽清洗系統(tǒng)和方法，只要將器皿套在套管上，通過運行控制程序，就可以全自動地進(jìn)行酸蒸汽清洗、水噴淋、空氣干燥的全套流程。
[0073]下面結(jié)合圖2、3、4描述根據(jù)本實用新型一個實施例的酸蒸汽、水、氣噴出部件200的結(jié)構(gòu)。
[0074]在一個示例中，酸蒸汽、水、氣噴出部件為雙層套管，具有內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管緊密接觸。
[0075]圖2(a)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的內(nèi)管200的立體示意圖；圖2(b)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的內(nèi)管200的俯視圖。
[0076]圖3(a)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的外管300的立體示意圖；圖3(b)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的外管300的軸向剖面圖。
[0077]內(nèi)管的中心220與酸蒸汽進(jìn)入通道連接。這里的酸蒸汽進(jìn)入通道為廣泛的含義，可以為任何形式，只要酸蒸汽能藉之進(jìn)入內(nèi)管的中心220即可。例如，在一個示例中，酸蒸汽進(jìn)入通道即指原始酸液容器，內(nèi)管的一部分被置于原始酸液容器中。在另一個示例中，酸蒸汽進(jìn)入通道可以指連接原始酸液容器和內(nèi)管的管道。
[0078]內(nèi)管壁上(四周和/或頂部的內(nèi)管壁)具有酸蒸汽排出孔230，酸蒸汽排出孔230與內(nèi)管的中心220連通。外管300的壁上也具有酸蒸汽排出孔330，外管壁上的酸蒸汽排出孔330與內(nèi)管壁上的對應(yīng)酸蒸汽排出孔230相連通，從而進(jìn)入內(nèi)管中心220的酸蒸汽能夠從套管排出，噴出到套在套管上的器皿上，從而清洗器皿的內(nèi)表面，酸蒸汽接觸內(nèi)表面后，一部分會冷凝，成為廢酸，其他未冷凝的酸蒸汽，會沿器皿下方流出，并彌漫在整個清洗腔內(nèi)，進(jìn)而清洗器皿的外表面。
[0079]內(nèi)管200的外表面具有沿軸向延伸的凹槽210，外管300的底部具有供水/空氣進(jìn)入的水/氣進(jìn)入孔310，以及外管300上分布有供水/空氣排出的水/氣排出孔320，所述內(nèi)管200上的凹槽210與外管300的水/氣進(jìn)入孔310連通且與外管300上的水/氣排出孔320連通，水/氣進(jìn)入孔與水/氣進(jìn)入管道連接，由此形成水/氣通路。
[0080]圖4(a)示出了內(nèi)管和外管組成的套管的正視圖；圖4(b)示出了沿軸向切割的剖面圖；圖4(c)示出了相對于圖4(b)旋轉(zhuǎn)90度后沿軸向切割的剖面圖；圖4(d)示出了沿酸蒸汽排出孔所在的水平面剖開的橫截面圖；圖4(e)示出了沿水/氣排出孔所在的水平面剖開的橫截面圖。其中，酸蒸汽從內(nèi)管200的中心孔220流入，然后從連通的內(nèi)管200的酸蒸汽排出孔230和外管300的酸蒸汽排出孔330噴出到器皿的內(nèi)表面;水/氣從外管300的水/氣進(jìn)入孔310進(jìn)入到內(nèi)管200的凹槽210，然后從與凹槽210連通的外管上的水/氣排出孔320噴出到器皿的內(nèi)表面，由此進(jìn)行水沖淋或者熱空氣干燥。
[0081]在一個示例中，內(nèi)管200的凹槽為四個，沿內(nèi)管的外表面圓周間隔90度均勻分布。不過這僅為示例，內(nèi)管200的凹槽可以更少或更多。
[0082]在一個示例中，酸蒸汽排出孔230或330的直徑大于水/氣排出孔320的直徑，以加速酸蒸汽排出，避免還未出孔就冷凝。
[0083]在一個示例中，酸蒸汽排出孔330與水/氣排出孔320在外管周向呈45度間隔交錯排列，且在軸向不處于一個水平面上，盡量避免噴出的水流進(jìn)酸蒸汽排出孔。
[0084]內(nèi)管和外管應(yīng)選用耐酸腐蝕的適于打孔的材料，例如PTFE、PFA等氟塑料或高純度玻璃。
[0085]在前面的示例中，套管被示例為包括內(nèi)管和外管的雙層結(jié)構(gòu)，不過此為優(yōu)選示例，作為替代，也可以采用單層管，管內(nèi)設(shè)有酸蒸汽通路、水通路和空氣通路。
[0086]在前面的示例中，水通路和空氣通路是共用的，不過根據(jù)需要，水通路和空氣通路也可以分開設(shè)置。
[0087]在前面的示例中，在套管中，酸蒸汽通路設(shè)置在中心，水/氣通路設(shè)置在外圍，不過此為優(yōu)選示例，根據(jù)需要，也可以設(shè)置為水/氣通路在中心，酸蒸汽通路在外圍。
[0088]在前面的示例為，酸蒸汽通路設(shè)置為一個，水/氣通路設(shè)置為多個，不過此為優(yōu)選示例，根據(jù)需要，酸蒸汽通路可以設(shè)置為多個，而水/氣通路設(shè)置為一個，或者酸蒸汽通路和水/氣通路均設(shè)置為一個，或者酸蒸汽通路酸蒸汽通路和水/氣通路兩者均設(shè)置為多個。
[0089]二、實施例2:酸蒸清洗器
[0090]圖5示出了根據(jù)本實用新型另一實施例的酸蒸清洗器2000的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5所示的酸蒸清洗器2000與圖1所示的酸蒸清洗器1000的不同在于多了水/空氣花灑式噴管6，顧名思義，該水/空氣花灑式噴管6頂部為花灑形式，分布有多個細(xì)孔，以供進(jìn)入水/空氣花灑式噴管的水/空氣從細(xì)孔噴出。
[0091]圖6(a)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的水/空氣花灑式噴管的立體圖；圖6(b)示出了水/空氣花灑式噴管沿軸線方向的剖面圖；圖6(c)示出了水/空氣花灑式噴管放大的局部剖面圖，其中示出了水從細(xì)孔噴出的示意圖，具體地，花灑以一定的角度分布了多列細(xì)孔，保證較廣的噴灑面積。水或空氣從底部進(jìn)入管子中心孔到達(dá)頂部花灑噴射出去，沖洗或烘干器皿外表面。
[0092]三、實施例3:酸蒸清洗器
[0093]圖7示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的酸蒸清洗器3000的更具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0094]如圖7所示，酸蒸清洗器3000包括原始酸液容器1、加熱器2、清洗腔3、多個酸蒸汽、水、氣噴出部件4、底座5、水/空氣花灑式噴管6，還包括溫度傳感器7、集成式原始酸液位控制部件8、上套管架9、下套管架11、進(jìn)入口 12。
[0095]酸液溫度傳感器7被置于原始酸液的內(nèi)部，用于測量原始酸液體的溫度?？刂破?圖中未示出)設(shè)置溫度閾值，接收酸液溫度傳感器7測量的溫度，將該溫度與溫度閾值相比較，并相應(yīng)地控制加熱器，例如，當(dāng)溫度已經(jīng)到達(dá)溫度閾值時，控制加熱器2停止工作。后續(xù)將詳細(xì)介紹酸液溫度傳感器7的具體實現(xiàn)實施例。
[0096]集成式原始酸液位控制部件8配置為將液位管820、加液漏斗810(具有漏斗蓋子840)和排廢液閥830—體化，原始酸液通過加液漏斗810進(jìn)入原始酸液容器I內(nèi)部，液位管820的液位反映原始酸液容器I的液位，排廢液閥830打開時能夠排出原始酸液容器I中的酸液。后續(xù)將參考附圖詳細(xì)介紹。
[0097]加熱器2可以是PTC加熱器，后續(xù)將對加熱器的形式進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0098]酸蒸清洗器3000還包括液位傳感器13，液位傳感器13例如為非接觸式超聲波液位傳感器，安裝在原始酸液容器的外表面，且不與原始酸液容器表面接觸，用于自動測量原始酸液容器內(nèi)的原始酸的液面，并且將測量的指示液面水平的信號傳送到控制器。控制器接收該指示液位的信號，當(dāng)該指示液位的信號低于預(yù)定閾值時，控制停止酸蒸清洗工藝。
[0099]酸蒸清洗器3000還包括套管支架，包括上支架9和下支架10，用于將套管固定于清洗腔中。固定螺絲11用于穿過支架上的螺絲孔，將支架固定在原始酸液容器I上。
[0100]圖8(a)-圖8(d)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的套管支架中的上支架的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖8(a)是上支架的立體圖；圖8(b)是上支架的立體剖面圖；圖8(c)是上支架的左視圖；圖8(d)是上支架沿著廢酸出口剖開的剖面圖，其中其中的圓孔901為供清洗完器皿后的廢酸、廢水、廢氣流出的排廢口，標(biāo)號902指示供插入水/空氣花灑式噴管的插孔，標(biāo)號903指示供套管插入的插孔，標(biāo)號904指示用于擰入螺絲(例如圖7所示的螺絲11)的螺絲孔，在一個示例中，螺絲孔的一部分用于連接上支架和下支架的螺絲，另一部分用于將上支架連接到原始酸液容器的螺絲。
[0101]圖9(a)-圖9(d)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的套管支架中的下支架的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖9(a)是下支架的立體圖；圖9(b)是下支架的立體剖面圖；圖9(c)是下支架的左視圖；圖9(d)是下支架沿著進(jìn)水/氣流路剖開的剖面圖，其中其中的標(biāo)號1001指示螺絲孔，螺絲孔的一部分用于連接上支架和下支架的螺絲，另一部分用于將上支架連接到原始酸液容器的螺絲;標(biāo)號1002指示套管插入孔;標(biāo)號1003指示供水/氣進(jìn)入的進(jìn)水/氣口，標(biāo)號1004指示供水/氣流入的進(jìn)水/氣流路，標(biāo)號1003指示供水/氣從下支架流入上下之間的密閉空間的豎直方向的孔，外管上的底部小孔310(如圖3所示)處于上下支架之間的密閉空間，水/空氣花灑式噴管的底部也處于上下支架之間的密閉空間，由此水/氣從進(jìn)水/氣口1003經(jīng)進(jìn)水/氣流路1004、豎孔1005進(jìn)入上下之間的密閉空間，經(jīng)外管上的水/氣進(jìn)入孔310進(jìn)入內(nèi)外管之間的水/氣通路210(如圖2、圖4所示)，從外管上的水/氣排出孔320噴出到器皿表面;另外水/氣還進(jìn)入水/空氣花灑式噴管，從細(xì)孔噴出，以花灑形式對各個器皿的外表面進(jìn)行純水沖淋和熱空氣干燥。
[0102]圖10示出了將套管、水/空氣花灑式噴管、上下支架組合到一起的剖面圖，其中9指示上支架、10指示下支架、4指示套管、6指示水/空氣花灑式噴管，11-1指示將上下支架一起固定到原始酸液容器的螺絲，11-2指示將下支架固定到原始酸液容器的螺絲，901指示供清洗完器皿后的廢酸、廢水、廢氣流出的排廢口，1003指示指示供水/氣進(jìn)入的進(jìn)水/氣口。
[0103]上述實施例的酸蒸清洗器，自動完成一套完整的清洗、沖洗、干燥的流程。整個流程全自動，無需人工干預(yù)。
[0104]上述實施例的酸蒸清洗器所產(chǎn)生的廢酸直接排出清洗腔，進(jìn)入到廢液瓶中，不回流到“干凈酸”中繼續(xù)參與蒸發(fā)，不污染干凈酸，能夠提高清洗效果。
[0105]上述實施例的酸蒸清洗器將溫度傳感器直接內(nèi)置于原始酸液中，溫度傳感器測量的直接就是酸液實際溫度，保證了溫度測量值的準(zhǔn)確性。
[0106]在一個示例中，酸蒸清洗器還可以包括廢酸容器、廢水容器和廢氣管，廢酸液位監(jiān)測器，廢水液位監(jiān)測器，純水液位監(jiān)測器(圖中未示出)。其中廢酸經(jīng)排廢口進(jìn)入排廢管，再由控制器控制的電磁三通閥自動導(dǎo)入到廢酸容器;廢水經(jīng)排廢口進(jìn)入排廢管，再由控制器控制的電磁三通閥自動導(dǎo)入到廢水容器;廢氣經(jīng)排廢口進(jìn)入排廢管，再由控制器控制的電磁三通閥自動導(dǎo)入到廢水容器，使其帶出的水蒸氣得到初步冷凝后，廢氣經(jīng)廢水容器頂部的排氣口進(jìn)入廢氣管，再從廢氣管的放置在通風(fēng)柜內(nèi)的另外一端安全排放。廢酸液位監(jiān)測器用于監(jiān)測廢液容器中的廢液液位，并將廢酸液位傳送到控制器，當(dāng)液位超過預(yù)定閾值時，控制器控制停止酸蒸清洗工藝，廢水液位監(jiān)測器用于監(jiān)測廢水容器中的廢水液位，并將廢水液位傳送到控制器，當(dāng)液位超過預(yù)定閾值時，控制器控制停止酸蒸清洗工藝，以及純水液位監(jiān)測器用于監(jiān)測純水容器中的純水液位，并將純水液位傳送到控制器，當(dāng)液位低于預(yù)定閾值時，控制器控制停止酸蒸清洗工藝。
[0107]利用廢酸液位監(jiān)測器，廢水液位監(jiān)測器，純水液位監(jiān)測器自動感應(yīng)廢酸液位、廢水液位和純水液位，并且傳送給控制器，從而一旦不符合設(shè)定閾值，控制器即采取措施，例如進(jìn)行報警、控制自動關(guān)機(jī)等，從而能夠避免人員疏忽與重大化學(xué)腐蝕隱患。
[0108]四、實施例4:酸蒸清洗方法
[0109]下面結(jié)合【附圖說明】根據(jù)本實用新型實施例的在酸蒸清洗器中對器皿進(jìn)行酸蒸清洗的酸蒸清洗方法。酸蒸清洗器具有清洗腔和控制器，控制器用于控制酸蒸清洗工藝。
[0110]圖11示出了根據(jù)本實用新型實施例的在控制器的控制下在清洗腔中自動對器皿進(jìn)行清洗的酸蒸清洗方法4000的總體流程。
[0111]在步驟S4100中，進(jìn)行酸蒸清洗，以酸蒸汽清洗器皿內(nèi)外表面。
[0112]在一個示例中，具體子步驟如下:
[0113]a)將待清洗的器皿罩在酸汽/水/空氣套管上。
[0114]b)從加液漏斗加入原始的酸液，并觀察液位變化，至合適的液位即可。
[0115]c)開啟電腦軟件，設(shè)定加熱溫度(不高于沸點)與時間，點擊“開始”鍵后，加熱器(例如PTC加熱器)開始加熱。
[0116]d)溫度傳感器(例如內(nèi)置于原始酸液中的溫度傳感器)不斷采集酸液的溫度信號，并傳送給電腦，軟件根據(jù)設(shè)定值與實際值，自動判斷是否繼續(xù)加熱或停止，從而保持酸液溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。
[0117]e)干凈酸液在低于沸點的溫度下，緩慢蒸發(fā)，酸蒸汽通過套管內(nèi)管的酸蒸汽通路(例如，如圖2和圖4的標(biāo)號220所指示的酸蒸汽通路)上升，并從四周和/或頂部的酸蒸汽排出孔(例如，如圖4的標(biāo)號230和330所指示的酸蒸汽排出孔)中噴出到器皿的內(nèi)表面上，進(jìn)行酸清洗，如圖12的示意圖所示。
[0118]f)清洗過的酸汽凝結(jié)為酸液，經(jīng)排廢口(例如，圖8的標(biāo)號901指示的排廢口)排出系統(tǒng)，如圖13的示意圖所示。
[0119]g)在程序運行過程中，原始酸液位傳感器(例如如圖7所示的非接觸式液位傳感器13)不斷采集干凈酸液即原始酸液的液位變化，并傳送給電腦，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最低值時，自動終止程序，而無論加熱時間是否到達(dá)。
[0120]h)在程序運行過程中，廢酸液位控制器不斷收集廢酸容器，并傳送給電腦，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最高值時，會自動終止程序，無論加熱時間是否到達(dá)。
[0121]i)當(dāng)加熱時間達(dá)到預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)停止加熱，即停止酸清洗，步驟S4100的酸清洗步驟完成，即系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入純水沖洗階段，即前進(jìn)到步驟S4200。
[0122]在步驟S4200中，進(jìn)行純水噴淋，以純水噴淋經(jīng)酸蒸氣清洗后的器皿內(nèi)外表面。
[0123]具體地，例如，超純水被水栗從超純水瓶中抽出，進(jìn)入酸蒸清洗系統(tǒng)，然后例如充滿上下支架之間的密閉空間，然后在壓力作用下，一部分經(jīng)外管上的水/氣進(jìn)入孔(如圖3的標(biāo)號310所示)進(jìn)入內(nèi)外管之間的水/氣通路(如圖2、圖4的210所示)，從外管上的水/氣排出孔(如圖2、圖4所示的320所示)噴出到器皿表面，將殘留在上面的酸液沖洗掉;一部分進(jìn)入水/空氣花灑式噴管，并從噴管頂部的花灑噴出，將器皿外表面殘留的酸液沖洗掉，這些夾帶著酸液的“臟水”，也從排廢口排出到廢水瓶，如圖14和15所示。
[0124]在程序運行過程中，純水液位控制器不斷采集干凈水的液位變化，并傳送給電腦，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最低值時，會自動終止程序，無論加熱時間是否到達(dá)。
[0125]在程序運行過程中，廢水液位控制器不斷采集廢水瓶重量的變化，并傳送給電腦，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最高值時，會自動終止程序，無論加熱時間是否到達(dá)。
[0126]當(dāng)純水沖洗時間達(dá)到預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)停止沖洗，步驟S4200完成。系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入熱空氣干燥階段，前進(jìn)到步驟S4300。
[0127]在步驟S4300中，進(jìn)行熱空氣干燥，以熱空氣干燥經(jīng)純水噴淋的器皿內(nèi)外表面。
[0128]具體地，例如空氣被空壓機(jī)抽進(jìn)管路，并經(jīng)過加熱后進(jìn)入過濾器，過濾掉大于例如
0.1um的顆粒及病菌等污染物，然后進(jìn)入酸蒸清洗器，類似于純水沖洗的流程，先充滿上下支架之間的整個密閉空間，然后在壓力作用下，經(jīng)外管上的水/氣進(jìn)入孔(如圖3的標(biāo)號310所示)進(jìn)入內(nèi)外管之間的水/氣通路(如圖2、圖4的210所示)，從外管上的水/氣排出孔(如圖
2、圖4所示的320所示)噴出到器皿內(nèi)表面，將內(nèi)壁干燥;一部分進(jìn)入水/空氣花灑式噴管，并從噴管頂部的花灑噴出，將器皿外表面干燥，這些夾帶著水分的“濕空氣”，也從排廢口排出，如圖16和圖17所示。
[0129]當(dāng)干燥時間達(dá)到預(yù)設(shè)值時，系統(tǒng)停止空壓機(jī)和空氣加熱器。整個流程全部結(jié)束。
[0130]五、實施例5:集成式原始酸液位控制部件
[0131]根據(jù)本實用新型的一個實施例，酸蒸清洗器配置有集成式原始酸液位控制部件。
[0132]圖18(a)和圖18(b)分別示出了根據(jù)本實用新型實施例的集成式原始酸液位控制部件800(例如，可用作圖7中所示的部件8)的立體視圖和剖面圖。集成式原始酸液位控制部件800配置為將加液漏斗810、液位管820和排廢液閥830—體化，原始酸通過加液漏斗810進(jìn)入原始酸液容器內(nèi)部，液位管820的液位反映原始酸液容器的液位，排廢液閥830打開時能夠排出廢液。
[0133]蓋子840蓋在加液漏斗810上，固定螺絲孔850和860供通過螺絲將集成式原始酸液位控制部件800固定在如圖1所示的原始酸液容器I上。
[0134]870和880分別指示上接口部分和下接口部分，與原始酸液容器內(nèi)部聯(lián)通。890指示排廢液口，當(dāng)打開頭排廢液閥830時，原始酸液容器I中的溶液經(jīng)由下接口部分880從排廢液口 890排出。
[0135]本實施例的集成式原始酸液位控制部件800能夠集中實現(xiàn)加液、排液和液位監(jiān)測功能，具體地:
[0136]加液:打開蓋子840，向加液漏斗810倒入原始酸液，液體會通過上接口部分870和下接口部分880聯(lián)通的上下兩個通路進(jìn)入原始酸液容器主體內(nèi)部。
[0137]排液:旋轉(zhuǎn)排廢液閥90°，廢液將從排廢液口890排出。
[0138]液位:通過觀察液位管820，可以目測當(dāng)前液位情況。
[0139]本實施例的集成式原始酸液位控制部件800將液位管、加液漏斗、排廢液閥合而為一，既可以觀察液位變化，又可以作為漏斗來加液，還可以排廢液;避免了傳統(tǒng)的漏斗、液位管和排廢液閥互相分離的方案加完酸液前后漏斗需安裝拆卸的麻煩，從而避免了漏斗存放過程中的污染。
[0140]六、實施例6:內(nèi)置式溫度傳感器裝置
[0141]如前所述，在傳統(tǒng)的酸蒸清洗器中，對于用于測量原始酸溫度的溫度傳感器，為避免溫度傳感器被高溫強(qiáng)酸輕易地腐蝕，溫度傳感器均安裝在容器外面，避免與強(qiáng)酸接觸，但是這樣的安裝方式測量的是容器外壁的溫度，無法反映酸液的真實溫度，通常溶液溫度與容器外壁的溫度要相差10-30°C，溫度的測量誤差很大；而且現(xiàn)有技術(shù)中，通常溫度控制器是多檔位型的，而不是連續(xù)可調(diào)型，只能大概設(shè)定一個溫度值，無法進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度設(shè)定。
[0142]根據(jù)本實用新型的實施例，提供了一種內(nèi)置式溫度傳感器裝置，溫度傳感器直接放置在酸液中。控制器設(shè)置溫度閾值，接收酸液溫度傳感器測量的溫度，將該溫度與溫度閾值相比較，并相應(yīng)地控制加熱器。
[0143]在一個示例中，采用熱電偶型溫度傳感器和配套部件。該實施例的溫度傳感器裝置需要解決兩個問題:1、熱電偶導(dǎo)線和熱電偶頭不能和酸液直接接觸;2、熱電偶頭所接觸的介質(zhì)溫度要等于或基本等于酸液的溫度。
[0144]在一個示例中，采用毛細(xì)熱電偶傳導(dǎo)線(例如，外徑約0.8mm)，將該熱電偶穿入內(nèi)徑例如約Imm的PTFE(聚四氟乙烯)毛細(xì)管中，然后PTFE毛細(xì)管穿過支撐管內(nèi)孔，并在繞管器上纏繞一周后又進(jìn)入支撐管，然后兩根PTFE毛細(xì)管再通過原始酸液容器壁上的連接孔延伸出桶外。
[0145]在一個示例中，兩條熱電偶導(dǎo)線可以被置于聚四氟乙烯PTFE毛細(xì)管中，PTFE毛細(xì)管被置于支撐管中，支撐管被置于原始酸液容器內(nèi)，PTFE毛細(xì)管通過原始酸液容器的器壁上的連接孔延伸到原始酸液容器外。
[0146]在一個示例中，所述支撐管下端連接有繞管器，所述支撐管內(nèi)的PTFE毛細(xì)管穿過支撐管內(nèi)孔出來，并在繞管器上纏繞一周后又經(jīng)支撐管的孔進(jìn)入支撐管，然后沿著支撐管向上延伸，最后從支撐管的孔伸出并通過原始酸液容器的器壁上的連接孔延伸到原始酸液容器外，其中熱電偶頭部分處于所述PTFE毛細(xì)管被纏繞的一周內(nèi)，且熱電偶頭部分與PTFE毛細(xì)管接觸。
[0147]在一個示例中，所述兩條熱電偶導(dǎo)線可以對向接觸成看似一條導(dǎo)線，對向接觸部分成為熱電偶頭。
[0148]圖19(a)和圖19(b)分別示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的熱電偶型溫度傳感器裝置400的立體圖和剖面圖。
[0149]標(biāo)號441指示例如進(jìn)入支撐管410的熱電偶傳導(dǎo)線部分，其外部套有PTFE(聚四氟乙烯)毛細(xì)管。PTFE材料可耐受250度高溫和強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，相當(dāng)于給熱電偶穿上了一層保護(hù)膜，起到了防腐蝕的作用。本文中PTFE材料可以被其他耐高溫和強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕的材料代替，例如PFA(Perfluoroalkoxy alkane，全氟燒氧基樹脂)材料。
[0150]然后熱電偶傳導(dǎo)線沿著支撐管410向下延伸，從支撐管410上的接近繞管壁420處的出口(未示出)伸出，然后在繞管器420上纏繞一周后又經(jīng)支撐管410上的入口(未示出)進(jìn)入支撐管410，然后沿支撐管410向上延伸，最后從支撐管420上部出口(未示出)伸出，然后從支撐管420伸出的部分442通過原始酸液容器壁上的連接孔伸出原始酸液容器外。熱電偶感應(yīng)頭450位于所述PTFE毛細(xì)管纏繞在繞管壁420的一周內(nèi)，例如如圖所示處于繞管壁420的正下方處，以與酸液接觸。通過繞管器圓形的回轉(zhuǎn)方式，能夠避免直接對折引起的PTFE毛細(xì)管容易破裂的問題。
[0151]為了使得熱電偶感應(yīng)頭感測的溫度為酸液的溫度，進(jìn)行熱電偶導(dǎo)線和PTFE毛細(xì)管的直徑設(shè)計，使得熱電偶導(dǎo)線與PTFE毛細(xì)管緊密接觸，例如，PTFE毛細(xì)管與熱電偶導(dǎo)線之間的直徑差小于2mm，優(yōu)選小于1mm，更優(yōu)選地小于0.5mm。
[0152]圖20示出了根據(jù)本實用新型另一實施例的熱電偶型溫度傳感器500的立體示意圖。
[0153]如圖20所示，在熱電偶導(dǎo)線(兩條)510外包裹著PTFE包裹層520。熱電偶感應(yīng)頭即熱電偶探頭530所直接接觸的介質(zhì)溫度應(yīng)該等于或者基本等于酸液的溫度，為此，應(yīng)使得熱電偶感應(yīng)頭緊密接觸PTFE包裹層，PTFE包裹層直接接觸酸液，可以認(rèn)為PTFE包裹層的溫度等于酸液的溫度。為保證此熱電偶感應(yīng)頭和PTFE包裹層的緊密接觸，在圖5所示的示例中，在熱電偶感應(yīng)頭即探頭的位置采用熱壓方法使探頭與PTFE壁完美結(jié)合。進(jìn)一步地，為杜絕外界冷空氣進(jìn)入而造成干擾，在導(dǎo)線上設(shè)計了多個密封點540，也采用熱壓方法密封。作為熱壓方法的替代，也可以采用焊接方法來達(dá)到緊密接觸的目的。
[0154]熱電偶傳導(dǎo)線為例如毛細(xì)熱電偶傳導(dǎo)線，例如外徑約0.8_，熱電偶表面包裹壁厚約例如0.5mm的PTFE包裹層。PTFE材料可耐受250度高溫和強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，相當(dāng)于給熱電偶穿上了一層保護(hù)膜，起到了防腐蝕的作用。并且探頭位置通過熱壓方法或焊接方法與薄壁充分結(jié)合，測溫更準(zhǔn)確、更快速。
[0155]七、實施例7:原始酸非接觸式液位傳感器、廢酸液位監(jiān)測器和廢水液位監(jiān)測器
[0156]如前所述，現(xiàn)有技術(shù)的原始酸液容器中，沒有液位傳感器，考慮到原始酸液容器長期在高溫(高于100°C情況下)工作，如果液位傳感器緊貼容器外壁安裝的話，會很容易造成緊貼容器外壁的液位傳感器過熱而失效或損壞。根據(jù)本實用新型的一個實施例，原始酸液容器的原始酸液位傳感器采用非接觸式超聲波液位傳感器，自動感應(yīng)液位變化，一旦液位低于設(shè)置值，即發(fā)送電壓信號給軟件，軟件即自動關(guān)機(jī)，避免了人員疏忽與重大火災(zāi)隱患;而且根據(jù)本實用新型實施例的特殊的液位傳感器，其測量表面與容器外壁不直接接觸，保持一定的、例如2mm的空間，避免了熱量的快速積累而容易失效或損壞的問題，又避免了測量表面與溶液距離太遠(yuǎn)而喪失應(yīng)有的靈敏度問題。
[0157]圖21(a)和圖21(b)示出了根據(jù)本實用新型實施例的配置有超聲波液位傳感器13的酸蒸清洗器的立體圖與剖面圖。
[0158]如圖21(b)所示，超聲波液位傳感器13安裝在原始酸液容器I的外表面，且與原始酸液容器I的壁面之間存在距離d，d大于零。
[0159]根據(jù)本實用新型實施例的原始酸液容器采用非接觸式特別設(shè)計的超聲波液位傳感器，安裝在容器的外表面，且不與容器表面接觸，既避免了傳感器與酸液直接接觸被腐蝕的問題，又避免了傳感器與高溫的容器直接接觸而造成的電路損壞的問題。
[0160]下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本實用新型實施例的廢酸液位監(jiān)測裝置和廢水液位監(jiān)測
目.0
[0161]在一個示例中，廢酸液位監(jiān)測裝置和廢水液位監(jiān)測裝置采用壓力傳感器，將廢酸容器或廢水容器放置于壓力傳感器上，通過感測廢酸容器或廢水容器的重量變化來感測廢酸或廢水的液位情況。所述廢酸容器或廢水容器例如瓶狀形式，下文稱之為廢酸瓶或廢水瓶。
[0162]圖22(a)示出了根據(jù)本實用新型實施例的用于感測廢酸瓶的液位的壓力傳感器及相關(guān)部分之間相對位置關(guān)系的立體示意圖，圖22(b)示出了根據(jù)本實用新型實施例壓力傳感器及相關(guān)部分的剖面圖。
[0163]根據(jù)本實用新型一個實施例，壓力傳感器采用重量電阻應(yīng)變式壓力傳感器，重量壓力傳感器不斷采集廢酸瓶重量引起的壓力的變化，并傳送給電腦，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最高值時，會自動終止酸蒸清洗程序，避免了人員疏忽與重大化學(xué)腐蝕隱患。
[0164]在一個示例中，在廢酸瓶下放置托盤1020，優(yōu)選地收集瓶托盤1020采用翻邊設(shè)計，可容納20mL左右的滴漏的酸液，避免這些酸液亂流，防止酸液滴到傳感器內(nèi)部。在一個示例中，傳感器1010在例如其支架處設(shè)計了漏液排出口 1030，從而萬一傳感器內(nèi)部有酸液進(jìn)入，可及時排出。
[0165]所述壓力傳感器1010和/或其他部分，例如托盤、傳感器固定螺絲孔1040、數(shù)據(jù)線孔1050可以進(jìn)行PTFE表面噴涂或者本身即采用PTFE材質(zhì)制作，能夠防酸液腐蝕。
[0166]需要說明的是，廢酸液位監(jiān)測器或廢水液位監(jiān)測器也可以采用非接觸式超聲液位傳感器或者紅外線液位傳感器。
[0167]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所有傳感器采集的數(shù)據(jù)以及電腦軟件發(fā)出的指令均可通過藍(lán)牙或wifi方式傳輸，控制器(上位機(jī)以及下位機(jī))可放在通風(fēng)櫥外，避免了酸氣腐蝕，還節(jié)約了通風(fēng)櫥空間，使用人員亦可遠(yuǎn)程控制。
[0168]八、實施例8:PTC加熱器
[0169]下面描述根據(jù)本實用新型實施例的用于加熱原始酸液的加熱器。
[0170]如前所述，現(xiàn)有技術(shù)的原始酸液容器采用紅外燈或電阻絲來作為熱源，是明火，易引燃周圍的易燃?xì)怏w;而且一旦溫度控制器失效，紅外燈或電阻絲將繼續(xù)加熱，造成儀器燒毀甚至實驗室火災(zāi)的巨大風(fēng)險。
[0171]根據(jù)本實用新型一個實施例的原始酸液容器采用PTC加熱器，由于PTC(PositiveTemperature Coefficient)，即正溫度系數(shù)效應(yīng)，電流通過元件后引起溫度升高，即發(fā)熱體的溫度上升，一旦超過一定的溫度(居里溫度)時，它的電阻值隨著溫度的升高幾乎是呈階躍式的增高，從而限制電流增加，于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低。而溫度的降低又會使電阻值的減小，從而電路電流增加，元件溫度升高。周而復(fù)始，使溫度保持在特定范圍。PTC加熱器發(fā)熱時不發(fā)紅，無明火，不易燃燒。即使溫度控制器失效，PTC加熱器也不會繼續(xù)加熱超過居里溫度，不會產(chǎn)生燃燒危險。
[0172]根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例，針對原始酸液容器長期在高腐蝕性環(huán)境下工作，PTC加熱器很容易被酸氣腐蝕的問題，對加熱器進(jìn)行了特殊的設(shè)計，包括下列中任一項，但不限于這些，可以進(jìn)行其他的設(shè)計:
[0173](I )PTC加熱器自身做了 PTFE表面噴涂，可有效抵抗酸液酸氣腐蝕；
[0174](2)原始酸液容器的主體和底座采用嵌套式連接設(shè)計，在兩者之間形成一個封閉的空間，整個PTC加熱器安裝在這個封閉的空間，使得整個PTC加熱器被主體和底座包裹，杜絕了與外界酸氣的接觸；
[0175](3)另外，考慮到加熱的均勻性，專門設(shè)計了面積遠(yuǎn)大于PTC加熱器加熱面的、厚度較薄例如厚為3mm的導(dǎo)熱盤，此導(dǎo)熱盤與原始酸液容器的底部緊密貼合，進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，可以有效改善因PTC加熱器不能完全貼合原始酸液容器主體的整個底部而導(dǎo)致的傳熱不均的問題。導(dǎo)熱盤可以為導(dǎo)熱性能非常好的純鋁材質(zhì)，而且也可以進(jìn)行PTFE表面噴涂。
[0176]圖23(a)和圖23(b)示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的加熱器700的結(jié)構(gòu)的立體圖和正視圖。
[0177]如圖23(a)和圖23(b)所示，加熱器700包括PTC加熱器主體710和導(dǎo)熱盤720。導(dǎo)熱盤720的面積遠(yuǎn)大于PTC加熱器主體710的面積，優(yōu)選地，前者等于或者大于后者的1.5倍，導(dǎo)熱盤720的面積可以根據(jù)原始酸液容器主體的底部面積來設(shè)計，例如二者面積相當(dāng)；另外導(dǎo)熱盤720底面和PTC加熱器主體710的頂面緊密貼合，進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，可以有效改善因PTC加熱器不能完全貼合原始酸液容器主體的整個底部而導(dǎo)致的傳熱不均的問題。
[0178]以上參考附圖結(jié)合本實用新型優(yōu)選實施例描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，不過這些僅是示例性的，并不是窮盡式的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對實施例中的部件進(jìn)行改變、更改、替換、添加、組合等等。
[0179]例如，在一個示例中，酸蒸清洗系統(tǒng)還可以包括顯示器，例如可以是觸摸式液晶顯示屏，用于顯示目前所處于的清洗階段、干凈酸液的液位、廢酸酸液的液位、廢水的液位、干凈酸液的溫度等等。
[0180]在一個示例中，酸蒸清洗系統(tǒng)還可以包括報警器，在例如干凈酸液的液位、廢酸酸液的液位、廢水的液位、干凈酸液的溫度超于預(yù)定閾值時，以各種方式，例如蜂鳴、彈出式消息、振動、警示燈等方式向操作員工提供警示。所述報警消息還可以發(fā)送到操作員工、管理者的手機(jī)上。
[0181]本實用新型實施例的酸蒸清洗器可以應(yīng)用來清洗管式器皿，對于器皿的形狀沒有特殊要求，只要器皿能套在雙層套管上即可。本實用新型實施例的酸蒸清洗器尤其適合于清洗對于清洗、消毒、干燥要求較高的管式器皿，尤其適合于對清洗要求特別高的痕跡或超痕跡分析實驗用的管式器皿。
[0182]前文的描述中，酸液以亞沸方式蒸發(fā)，以得到高純酸蒸汽，利用這樣的高純酸蒸汽來清洗器皿。不過這僅為示例，本實用新型也適于利用其他方式蒸發(fā)一一例如沸騰方式蒸發(fā)一一得到的酸蒸汽進(jìn)行器皿清洗的方法。
[0183]以上已經(jīng)描述了本實用新型的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種溫度傳感器內(nèi)置的酸蒸清洗器，包括: 原始酸液容器，用于容納原始酸液； 加熱器，用于加熱原始酸液容器部分，使得原始酸液蒸發(fā)為熱酸蒸汽，熱酸蒸氣進(jìn)入清洗腔； 清洗腔，器皿放置在清洗腔中，其中利用進(jìn)入清洗腔的所述熱酸蒸汽對所述器皿進(jìn)行酸蒸汽清洗； 控制器，用于控制各個部件的運行以進(jìn)行酸蒸清洗工藝； 酸液溫度傳感器，被置于原始酸液的內(nèi)部，用于測量原始酸液體的溫度； 其中控制器設(shè)置溫度閾值，接收酸液溫度傳感器測量的溫度，將該溫度與溫度閾值相比較，并相應(yīng)地控制加熱器。2.根據(jù)權(quán)利要求1的酸蒸清洗器， 所述酸液溫度傳感器為熱電偶型溫度傳感器，兩條熱電偶導(dǎo)線被置于聚四氟乙烯PTFE或全氟烷氧基樹脂PFA毛細(xì)管中，PTFE或PFA毛細(xì)管被置于支撐管中，支撐管被置于原始酸液容器內(nèi)，PTFE或PFA毛細(xì)管通過原始酸液容器的器壁上的連接孔延伸到原始酸液容器外。3.根據(jù)權(quán)利要求2的酸蒸清洗器， 所述支撐管下端連接有繞管器，所述支撐管內(nèi)的PTFE或PFA毛細(xì)管穿過支撐管內(nèi)孔出來，并在繞管器上纏繞一周后又經(jīng)支撐管的孔進(jìn)入支撐管，然后沿著支撐管向上延伸，最后從支撐管的孔伸出并通過原始酸液容器的器壁上的連接孔延伸到原始酸液容器外， 其中熱電偶頭部分處于所述PTFE或PFA毛細(xì)管被纏繞的一周內(nèi)，且熱電偶頭部分與PTFE或PFA毛細(xì)管接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求3的酸蒸清洗器， 所述兩條熱電偶導(dǎo)線對向接觸成看似一條導(dǎo)線，對向接觸部分成為熱電偶頭。5.根據(jù)權(quán)利要求1的酸蒸清洗器， 所述酸液溫度傳感器為熱電偶型溫度傳感器，熱電偶導(dǎo)線的表面包裹PTFE或PFA包裹層，熱電偶探頭的位置采用熱壓方法使得熱電偶探頭與PTFE或PFA包裹層緊密結(jié)合。6.根據(jù)權(quán)利要求5的酸蒸清洗器， 在熱電偶導(dǎo)線上存在一個或多個密封點，在密封點處采用熱壓方法使得熱電偶導(dǎo)線與PTFE或PFA包裹層緊密結(jié)合。7.根據(jù)權(quán)利要求1的酸蒸清洗器，還包括: 雙層套管，安裝于清洗腔部分中，具有內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管緊密接觸，在對管式器皿進(jìn)行酸蒸清洗時，器皿被套在雙層套管外部， 其中內(nèi)管和外管的四周和/或頂部具有連通的酸蒸汽排出孔，酸蒸汽排出孔與內(nèi)管的中心連通， 內(nèi)管的外表面具有軸向的凹槽，外管底部具有供水/空氣進(jìn)入的水/氣進(jìn)入孔，以及外管上分布有供水/空氣排出的水/氣排出孔，所述內(nèi)管上的凹槽與水/氣進(jìn)入孔連通且與外管上的水/氣排出孔連通。8.根據(jù)權(quán)利要求7的酸蒸清洗器，還包括: 安裝于清洗腔部分中的水/空氣花灑式噴管，其頂部為花灑形式，分布有多個細(xì)孔。9.根據(jù)權(quán)利要求7的酸蒸清洗器，所述清洗腔壁底部具有排廢口，供清洗完器皿的廢酸、廢水、廢氣中的任一個從排廢口排出。10.根據(jù)權(quán)利要求7的酸蒸清洗器，還包括上下兩層套管架，用于將套管固定于清洗腔中。
【文檔編號】B08B9/093GK205496221SQ201521018426
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月9日
【發(fā)明人】郝東輝
【申請人】郝東輝