本發(fā)明涉及一種可將樣品快速高溫灰化的加熱裝置，特別是涉及一種快速升溫智能控溫的樣品灰化裝置。

背景技術(shù)：

食品、環(huán)境、生命科學(xué)等領(lǐng)域有機(jī)質(zhì)樣品中各種微量元素檢測(cè)越來(lái)越受到全社會(huì)的關(guān)注。在通過(guò)分析儀器對(duì)各種微量元素進(jìn)行測(cè)定之前，絕大多數(shù)樣品必須經(jīng)過(guò)前處理，使得重金屬元素?zé)o機(jī)化，并轉(zhuǎn)入液態(tài)溶液中。據(jù)資料報(bào)道，目前干式灰化法是分析工作中一種重要方法。

從目前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，干式灰化法主要以手工操作為主，主要用到的設(shè)備包括電熱板、馬弗爐和常規(guī)的器皿，存在多方面的不足：(1)勞動(dòng)強(qiáng)度大，時(shí)間周期長(zhǎng)；(2)試劑用量大，易造成目標(biāo)元素外源性污染；(3)操作人員的操作技能對(duì)結(jié)果影響大，很難做到標(biāo)準(zhǔn)化控制；(4)處理過(guò)程中易損失樣品，重復(fù)性差，引進(jìn)誤差的機(jī)會(huì)多。具體來(lái)說(shuō)，樣品處理時(shí)也易帶入污染，待測(cè)元素被試劑、器皿等沾污將導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高。對(duì)于鉛、鎘、砷、汞等在加熱狀態(tài)下易揮發(fā)的無(wú)機(jī)重金屬元素，無(wú)法和難揮發(fā)無(wú)機(jī)重金屬元素通過(guò)一步的樣品前處理過(guò)程同時(shí)測(cè)定，使結(jié)果偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服當(dāng)前樣品灰化速度慢，耗時(shí)長(zhǎng)，馬弗爐升溫慢，能耗高等的不足，本發(fā)明提供了一種快速升溫自動(dòng)控溫的樣品灰化裝置。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種快速升溫智能控溫的樣品灰化裝置，包括氣針蓋(A)、多位樣管架(B)、樣管(B1)、可升降樣管架臺(tái)(C)、保溫內(nèi)襯(D)、光波加熱管(E)、溫度傳感器(F)、保溫內(nèi)襯支板(G)、二層隔熱支板(H)、彩色觸控屏(I)、智能控制電路(J)、控制電路散熱風(fēng)扇(K)、電路底板(L)、側(cè)板(M)，底板(L)上設(shè)有可升降樣管架臺(tái)(C)，可升降樣管架臺(tái)(C)上設(shè)有多位樣管架(B)，多位樣管架(B)上設(shè)有多個(gè)樣管(B1)，多位樣管架(B)上放置有氣針蓋(A)，氣針蓋(A)設(shè)有氣針，氣針蓋(A)的氣針插入到樣管(B1)內(nèi)部；側(cè)板(M)上設(shè)有保溫內(nèi)襯支板(G)和二層隔熱支板(H)，二層隔熱支板(H)位于保溫內(nèi)襯支板(G)下方，保溫內(nèi)襯支板(G)上設(shè)有保溫內(nèi)襯(D)，保溫內(nèi)襯(D)上設(shè)有樣位孔(D1)、溫度傳感器安裝孔(D2)、光波加熱管安裝孔(D3)、隔熱槽(D4)；每個(gè)樣位孔(D1)與光波加熱管安裝孔(D3)相通，光波加熱管安裝孔(D3)中設(shè)有光波加熱管(E)；溫度傳感器安裝孔(D2)中設(shè)有溫度傳感器(F)；電路底板(L)位于二次隔熱支板(H)的下方；側(cè)板(M)上設(shè)有彩色觸控屏(I)；電路底板(L)上設(shè)有智能控制電路(J)，智能控制電路(J)連接光波加熱管(E)、溫度傳感器(F)、彩色觸控屏(I)；電路底板(L)上設(shè)有控制電路散熱風(fēng)扇(K)。

所述的可升降樣品架臺(tái)(C)可自由調(diào)節(jié)高低，從而改變樣管(B1)插入保溫內(nèi)襯(D)的樣位孔(D1)中的深度。

所述的保溫內(nèi)襯(D)由陶瓷纖維或莫來(lái)石保溫材料一體成形而成，其形狀為長(zhǎng)方體，保溫內(nèi)襯(D)上整齊排列著數(shù)列樣位孔(D1)，每列樣位孔(D1)的兩側(cè)各有一光波加熱管安裝孔(D3)，每個(gè)樣位孔(D1)與光波加熱管安裝孔(D3)相通，光波加熱管(E)放置于光波加熱管安裝孔(D3)內(nèi)，在保溫內(nèi)襯(D)兩側(cè)均勻分布有數(shù)個(gè)貫穿保溫內(nèi)襯(D)的隔熱槽(D4)。

智能控制電路(J)采用32位微處理控制芯片，具有藍(lán)牙、WiFi模塊，可通過(guò)手機(jī)或電腦客戶端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

所述的光波加熱管(E)為短波雙孔鹵素加熱管或碳中波雙孔加熱管，加熱管外殼為石英材質(zhì)，單面有鍍金反光層。

所述的溫度傳感器(F)為熱電偶，安裝于保溫內(nèi)襯(D)上的溫度傳感器安裝孔(D2)中，可實(shí)時(shí)監(jiān)控爐體內(nèi)的溫度，實(shí)現(xiàn)精確控溫。

所述的二層隔熱支板(H)距離保溫內(nèi)襯支板(G)50～80mm，其上放置有陶瓷纖維保溫棉。

其溫度控制通過(guò)智能控制電路(J)控制大功率IGBT模塊或全隔離單向可控硅交流調(diào)壓模塊控制光波加熱管(E)的功率輸出，通過(guò)實(shí)時(shí)溫度反饋，根據(jù)爐體內(nèi)溫度的變化采用脈沖或脈寬調(diào)制方式實(shí)時(shí)控制光波加熱管(E)的功率輸出，采用10-15級(jí)程序控溫，控溫范圍在室溫至1000℃之間。

本發(fā)明提出了一種以鍍金光波加熱管為加熱元件，一體成型的陶瓷纖維保溫內(nèi)襯作為加熱腔體，實(shí)時(shí)精確控溫，遠(yuǎn)程監(jiān)控。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)升溫速度快，灰化消耗時(shí)間縮短至20-60min，比常規(guī)灰化方法節(jié)省10倍以上。

2)可由氣針蓋向樣管中通入特定氣體，加速樣品灰化速度，縮短了灰化時(shí)間，分時(shí)段精確控溫，減少揮發(fā)性元素?fù)p失。

3)免去了傳統(tǒng)灰化法先在電爐盤(pán)碳化，然后轉(zhuǎn)入馬弗爐灰化的繁瑣流程?？梢淮卧跇庸苤型瓿蓸悠诽蓟一^(guò)程，多梯度精確控溫，避免人為操作引起的誤差，精密度得到保證。

4)可遠(yuǎn)程監(jiān)控，減小勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

5)帶反射層的光波加熱管以輻射能形式直接對(duì)樣品部位集中加熱，節(jié)省電能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中的樣管架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中的氣針蓋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中保溫內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

一種用于快速升溫智能控溫的樣品灰化裝置，包括氣針蓋A、

多位樣管架B、樣管B1、可升降樣管架臺(tái)C、保溫內(nèi)襯D、光波加熱管E、溫度傳感器F、保溫內(nèi)襯支板G、二層隔熱支板H、彩色觸控屏I、智能控制電路J、控制電路散熱風(fēng)扇K、電路底板L、側(cè)板M。

樣品灰化時(shí)，將目標(biāo)樣品置于樣管B1中，然后將氣針蓋A放置于多位樣管架B上，氣針蓋A下設(shè)有氣針，氣針蓋A下的氣針插入到樣管B1內(nèi)部，可通入適合于該樣品的特定氣體加快灰化速度，減少待測(cè)元素?fù)p失。側(cè)板M上設(shè)有可升降樣管架臺(tái)C，將多位樣管架B放置于可升降樣管架臺(tái)C上，多位樣管架B上設(shè)有多個(gè)樣管B1，調(diào)節(jié)可升降樣管架臺(tái)C的高度，從而改變樣管B1插入保溫內(nèi)襯D的深度，使樣管B1中的樣品處于該樣品適合的加熱區(qū)間。保溫內(nèi)襯支板G和二層隔熱支板H分別固定在側(cè)板M上，二層隔熱支板H位于保溫內(nèi)襯支板G下方，保溫內(nèi)襯支板G和二層隔熱支板H間距50～80mm，保溫內(nèi)襯支板G和二層隔熱支板H之間放置的陶瓷纖維保溫棉，可以阻止熱量散失，防止下方的電路板過(guò)熱。保溫內(nèi)襯D放置于保溫內(nèi)襯支板G上，保溫內(nèi)襯D由陶瓷纖維或莫來(lái)石保溫材料一體成形而成，其具有良好的保溫效果。保溫內(nèi)襯D上設(shè)置有樣位孔D1、溫度傳感器安裝孔D2、光波加熱管安裝孔D3、隔熱槽D4。保溫內(nèi)襯D上整齊排列著數(shù)列直徑為30mm的樣位孔D1，每列樣位孔D1的兩側(cè)各有一光波加熱管安裝孔D3，光波加熱管安裝孔D3和樣位孔D1在內(nèi)部相通，光波加熱管E放置于光波加熱管安裝孔D3內(nèi)，其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以極大的減少熱量散失，光波加熱管E的熱輻射可直接穿過(guò)光波加熱管E和樣管B1的石英外殼，作用在樣品上，使樣品迅速升溫灰化。由于樣管B1和光波加熱管E近距離集成在保溫內(nèi)襯D上，熱量損失很小，可使樣品區(qū)溫度迅速升高。溫度傳感器F安裝于保溫內(nèi)襯D上的溫度傳感器安裝孔D2中，溫度傳感器F為熱電偶，其可以實(shí)時(shí)的將當(dāng)前樣品區(qū)的溫度信號(hào)傳送至智能控制電路，處理器根據(jù)預(yù)設(shè)程序控制光波管E的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)所需設(shè)定溫度。所述的光波加熱管E為短波雙孔鹵素加熱管或碳中波雙孔加熱管，加熱管外殼為石英材質(zhì)，單面有鍍金反光層。由于是光輻射直接加熱，且光波加熱管E上又有鍍金反光層，可使熱輻射能大部分直接作用到樣品上，而不用將保溫內(nèi)襯D的加熱腔體整體加熱到設(shè)定溫度，所以溫度響應(yīng)靈敏，控溫準(zhǔn)確，升降溫速度快。在保溫內(nèi)襯D兩側(cè)均勻分布有高50mm寬4mm間距10mm的數(shù)個(gè)貫穿保溫內(nèi)襯D的隔熱槽D4。保溫內(nèi)襯D上的隔熱槽D4可以阻止熱量過(guò)多的傳導(dǎo)到側(cè)板M上，防止側(cè)板M溫度過(guò)高。彩色觸控屏I固定于側(cè)板M上，通過(guò)彩色觸控屏I可輸入適合該樣品灰化的控溫程序。電路底板L位于二次隔熱支板H的下方；電路底板L上設(shè)有智能控制電路J，智能控制電路J連接光波加熱管E、溫度傳感器F，側(cè)板M上設(shè)有彩色觸控屏I；彩色觸控屏I連接智能控制電路J，電路底板L上設(shè)有控制電路散熱風(fēng)扇K。智能控制電路J采用32位微處理控制芯片，具有藍(lán)牙、WiFi模塊，可通過(guò)手機(jī)或電腦客戶端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。智能控制電路J啟動(dòng)輸入的控溫程序后，控溫程序可由彩色觸控屏I輸入，升溫曲線實(shí)時(shí)顯示在彩色觸控屏I上，同時(shí)還可由藍(lán)牙、WiFi網(wǎng)絡(luò)接入手機(jī)或電腦客戶端程序，進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控升溫曲線，以減小操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。其溫度控制通過(guò)智能控制電路J控制大功率IGBT模塊或全隔離單向可控硅交流調(diào)壓模塊控制光波加熱管E的功率輸出，功率輸出控制方式采用高頻脈寬調(diào)制，通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)溫度反饋，根據(jù)爐體內(nèi)溫度的變化采用脈沖或脈寬調(diào)制方式實(shí)時(shí)控制光波加熱管E的功率輸出，采用10-15級(jí)程序控溫，控溫范圍在室溫至1000℃之間。控溫精確，響應(yīng)靈敏。升溫程序完成后，可直接將樣管架B取走，在樣管B1中進(jìn)行樣品的溶液化處理，不用進(jìn)行樣品轉(zhuǎn)移，極大的簡(jiǎn)化操作步驟，減少樣品污染的風(fēng)險(xiǎn)。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變形，這些簡(jiǎn)單變形均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。