一种具有可调控外场耦合功能的反应装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有可调控外场耦合功能的反应装置及其工作方法。该装置包括电磁屏蔽箱，所述电磁屏蔽箱内设有磁场装置、电场装置和反应釜，所述磁场装置包括横向设置的圆管，所述圆管外侧缠绕有线圈，所述反应釜设置在圆管内，所述电场装置包括两个电极板，两个电极板分别设置在圆管轴向的左右两侧且相对设置。本发明专利技术能够有效控制反应过程中的电场强度和磁场强度，便于实验。

A Reaction Device with Controllable Field Coupling Function and Its Working Method

The invention discloses a reaction device with adjustable field coupling function and its working method. The device comprises an electromagnetic shielding box, in which a magnetic field device, an electric field device and a reaction kettle are arranged. The magnetic field device comprises a transversely arranged circular tube, the outer side of which is wound with coils, and the reaction kettle is arranged in a circular tube. The electric field device comprises two electrode plates, which are respectively arranged on the left and right sides of the axial direction of the circular tube and are relatively arranged. The invention can effectively control the electric field strength and magnetic field strength in the reaction process, and is convenient for experiment.

【技术实现步骤摘要】
一种具有可调控外场耦合功能的反应装置及其工作方法
本专利技术涉及反应容器
，尤其涉及一种具有可调控外场耦合功能的反应装置及其工作方法。
技术介绍
反应釜是一种能够进行物理或化学反应的综合反应容器，通常不锈钢外套和聚四氟乙烯内衬，加入反应物后在恒温箱中进行反应，结构简单，但存在无法控制外场条件的局限性。磁场和电场在材料制备过程中是重要的物理参数，能够无接触地传递到物质的原子尺寸，改变原子和分子的排列、匹配和迁移等行为，对材料的组织和性能产生较大影响。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种具有可调控外场耦合功能的反应装置及其工作方法，其能够有效控制反应过程中的电场强度和磁场强度，便于实验。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：本专利技术的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，包括电磁屏蔽箱，所述电磁屏蔽箱内设有磁场装置、电场装置和反应釜，所述磁场装置包括横向设置的圆管，所述圆管外侧缠绕有线圈，所述反应釜设置在圆管内，所述电场装置包括两个电极板，两个电极板分别设置在圆管轴向的左右两侧且相对设置。在本方案中，通过改变输入电压的变化改变两个电极板间的电场强度，通过改变输入线圈的脉冲电流的大小改变磁场强度，反应物在反应釜内发生反应。电磁屏蔽箱具有磁电屏蔽效果，采用不锈钢或铜材质制成。作为优选，所述反应釜包括呈下半球形的基体和呈上半球形的盖体，所述基体内设有呈半球形的反应槽，所述反应槽被十字形隔板等分成四个反应室，所述十字形隔板包括四个半圆形板体，四个半圆形板体的底边相接且相互垂直，所述盖体内侧面与半圆形板体对应的位置设有与半圆形板体匹配的密封凹槽。反应室之间相互独立，每个反应室都可进行独立的实验，可同时做1~4个不同配比的实验，也可做1~4个平行实验。盖体盖在基体上时，半圆形板体的上缘插入对应的密封凹槽，从而确保密闭性。作为优选，所述电磁屏蔽箱内设有温度传感器，所述电磁屏蔽箱两侧设有散热片。温度传感器采集电磁屏蔽箱内的温度，散热片用于加快散热速度。作为优选，所述圆管由两个半圆弧形体组成，两个半圆弧形体一侧通过铰链连接，两个半圆弧形体另一侧通过卡扣结构连接。作为优选，所述电极板底部设有可调节支架，所述可调节支架用于调整电极板上下、左右转动。可通过可调节支架调整电场方向。作为优选，所述电磁屏蔽箱内还设有支座，所述支座包括基座和设置在基座上的支柱，所述圆管上设有供支柱穿过的第一通孔，所述支柱顶部穿过第一通孔伸入圆管内，所述反应釜设置在支柱顶部，所述支柱上套设有用于调整圆管上下、左右转动的调整座。可通过调整座调整磁场方向。作为优选，所述十字形隔板由聚四氟乙烯制成。作为优选，所述电磁屏蔽箱内还设有支撑座，所述支撑座包括底座和设置在底座上的支撑柱，所述圆管上设有供支撑柱穿过的第一通孔，所述支撑柱顶部穿过第一通孔，所述支撑柱顶部设有电动旋转柱，所述反应釜设置在电动旋转柱顶部，所述圆管与支撑柱固定连接。作为优选，所述盖体包括紧密贴合的外盖体和内盖体，所述外盖体和内盖体都呈上半球形，所述密封凹槽位于内盖体内侧面，所述内盖体上设有四组进料孔组，进料孔组与反应室一一对应，每个进料孔组位于对应的反应室上方，所述进料孔组包括N个进料孔，所述外盖体上与每个进料孔对应的位置设有第二通孔，每个第二通孔与对应的进料孔重合，所述圆管上与每个进料孔对应的位置设有第三通孔，每个第三通孔位于对应进料孔的正上方，所述内盖体顶部设有用于驱动外盖体转动的驱动机构，所述内盖体底部设有向下凸出的卡块，所述基体顶部外缘设有与卡块匹配的卡槽，所述卡块上设有第一连接端子，所述卡槽内设有与第一连接端子匹配的第二连接端子，所述电磁屏蔽箱顶部设有下料装置以及带动下料装置升降的升降机构，所述下料装置包括四组下料机构，下料机构与进料孔组一一对应，每个下料机构位于对应进料孔组的正上方，每个下料机构包括N个下料模块，下料机构的下料模块与对应进料孔组的进料孔一一对应，所述下料模块包括微量注射器和驱动微量注射器出液的微量泵，每个微量注射器的注射针管穿过电磁屏蔽箱且位于对应进料孔的正上方，所述电磁屏蔽箱还设有控制装置，所述驱动机构与第一连接端子电连接，所述控制装置分别与磁场装置、电场装置、电动旋转柱、第二连接端子、升降机构和微量泵电连接。盖体盖在基体上时，内盖体上的卡块插入基体上的卡槽，第一连接端子与第二连接端子连接在一起，盖体上的驱动机构依次通过第一连接端子、第二连接端子与控制装置电连接，接受控制装置的控制。本装置可自动同时向各个反应室注入反应液，进行实验，具体流程如下：控制外盖体转动直到外盖体上的第二通孔与内盖体上的对应的进料孔重合，控制升降机构带动下料装置下降直到每个微量注射器的注射针管穿过其正下方的进料孔，控制每个微量注射器向反应室内滴入预设量的反应液，之后，控制升降机构带动下料装置上升直到每个微量注射器的注射针管移动到圆管上方，控制外盖体转动直到外盖体上的第二通孔与内盖体上的进料孔都不连通。反应室内的不同反应液发生反应时，可根据需要控制磁场装置产生预设磁场强度的磁场，控制电场装置产生预设电场强度的电场。还可控制电动旋转柱带动反应釜转动，使得各个反应室被施加的电池、磁场保持一致。本装置能够控制反应室被同时注入反应液，被施加的电场、磁场一致，从而有利于进行平行实验。作为优选，所述内盖体内侧面设有四个气压传感器，气压传感器与反应室一一对应，每个气压传感器位于对应反应室上方，所述气压传感器与第一连接端子电连接。气压传感器检测对应反应室内的气压，并将其发送到控制装置，可根据气压变化判断反应进度。作为优选，所述内盖体内侧面设有四个温度检测模块，温度检测模块与反应室一一对应，每个温度检测模块位于对应反应室上方，所述温度检测模块与第一连接端子电连接。温度检测模块检测对应反应室内的温度，并将其发送到控制装置，可根据温度变化判断反应进度。作为优选，所述内盖体内侧面设有四组电化学体系模块，电化学体系模块与反应室一一对应，每个电化学体系模块位于对应反应室上方，所述电化学体系模块包括向下伸入对应反应室内的工作电极、参比电极和辅助电极，所述电化学体系模块与第一连接端子电连接。电化学体系模块用于检测反应过程中目标离子的浓度，并将其发送到控制装置。本专利技术的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置的工作方法，用于上述的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，包括以下步骤：控制外盖体转动直到外盖体上的第二通孔与内盖体上的对应的进料孔重合，控制反应釜转动直到进料孔位于圆管上对应第三通孔的正下方，控制升降机构带动下料装置下降直到每个微量注射器的注射针管穿过其正下方的进料孔，控制每个微量注射器向反应室内滴入预设量的反应液，之后，控制升降机构带动下料装置上升直到每个微量注射器的注射针管移动到圆管上方，控制外盖体转动直到外盖体上的第二通孔与内盖体上的进料孔都不连通；控制磁场装置产生预设磁场强度的磁场，控制电场装置产生预设电场强度的电场，控制电动旋转柱带动反应釜匀速转动。本专利技术的有益效果是：（1）能够有效控制反应过程中的电场强度和磁场强度，电场、磁场方向可调，便于实验。（2）反应室之间相互独立，可同时做1~4个不同配比的实验，也可做1~4个平行实验。（3）反应釜可拆卸，便于清洗。（4）能够自动进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，包括电磁屏蔽箱（1），所述电磁屏蔽箱（1）内设有磁场装置（33）、电场装置（34）和反应釜（2），所述磁场装置（33）包括横向设置的圆管（3），所述圆管（3）外侧缠绕有线圈（4），所述反应釜（2）设置在圆管（3）内，所述电场装置（34）包括两个电极板（5），两个电极板（5）分别设置在圆管（3）轴向的左右两侧且相对设置。

【技术特征摘要】
1.一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，包括电磁屏蔽箱（1），所述电磁屏蔽箱（1）内设有磁场装置（33）、电场装置（34）和反应釜（2），所述磁场装置（33）包括横向设置的圆管（3），所述圆管（3）外侧缠绕有线圈（4），所述反应釜（2）设置在圆管（3）内，所述电场装置（34）包括两个电极板（5），两个电极板（5）分别设置在圆管（3）轴向的左右两侧且相对设置。2.根据权利要求1所述的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，所述反应釜（2）包括呈下半球形的基体（6）和呈上半球形的盖体（7），所述基体（6）内设有呈半球形的反应槽，所述反应槽被十字形隔板（9）等分成四个反应室（8），所述十字形隔板（9）包括四个半圆形板体（10），四个半圆形板体（10）的底边相接且相互垂直，所述盖体（7）内侧面与半圆形板体（10）对应的位置设有与半圆形板体（10）匹配的密封凹槽（11）。3.据权利要求1所述的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，所述圆管（3）由两个半圆弧形体组成，两个半圆弧形体一侧通过铰链连接，两个半圆弧形体另一侧通过卡扣结构（12）连接。4.据权利要求1或2或3所述的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，所述电极板（5）底部设有可调节支架（13），所述可调节支架（13）用于调整电极板（5）上下、左右转动。5.权利要求1或2或3所述的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，所述电磁屏蔽箱（1）内还设有支座，所述支座包括基座（14）和设置在基座（14）上的支柱（15），所述圆管（3）上设有供支柱（15）穿过的第一通孔，所述支柱（15）顶部穿过第一通孔伸入圆管（3）内，所述反应釜（2）设置在支柱（15）顶部，所述支柱（15）上套设有用于调整圆管（3）上下、左右转动的调整座（16）。6.据权利要求2或3所述的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，所述电磁屏蔽箱（1）内还设有支撑座，所述支撑座包括底座（17）和设置在底座（17）上的支撑柱（18），所述圆管（3）上设有供支撑柱（18）穿过的第一通孔，所述支撑柱（18）顶部穿过第一通孔，所述支撑柱（18）顶部设有电动旋转柱（19），所述反应釜（2）设置在电动旋转柱（19）顶部，所述圆管（3）与支撑柱（18）固定连接。7.据权利要求6所述的一种具有可调控外场耦合功能的反应装置，其特征在于，所述盖体（7）包括紧密贴合的外盖体（20）和内盖体（21），所述外盖体（20）和内盖体（21）都呈上半球形，所述密封凹槽（11）位于内盖体（21）内侧面，所述内盖体（21）上设有四组进料孔组，进料孔组与反应室（8）一一对应，每个进料孔组位于对应的反应室（8）上方，所述进料孔组包括N个进料孔（22），所述外盖体（20）上与每个进料孔（22）对应的位置设有第二通孔（23...

【专利技术属性】
技术研发人员：江莉，龙朋铭，周学华，卫国英，余云丹，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33