热失重自动化检测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供热失重自动化检测装置及系统，装置包括：坩埚，包括坩埚盖和坩埚座，坩埚盖包括盖体和从盖体两侧向外凸出的两个限位凸起；坩埚座内部用于盛放待测样品，上部与坩埚盖相配合，并且上部设有至少两个与限位凸起相匹配的类G型滑槽；支撑件，包括：固定座，设置于该固定座上、内部中空、侧壁设有通气孔的长支柱，和设置在长支柱顶部、与坩埚匹配、将坩埚悬架限位在天平称量盘上方、长支柱中心区域的限位爪；限位爪包括：与坩埚底对应、且对应区域镂空的限位座，和多根间隔设置在限位座上、围成约束坩埚位置的约束空间的限位柱，限位柱之间的间隔区域与坩埚座主体部分的棱对应；坩埚连接件；伸缩驱动件；转动件；以及侧面压力传感器。以及侧面压力传感器。以及侧面压力传感器。

【技术实现步骤摘要】
热失重自动化检测装置及系统


[0001]本专利技术属于分析测试装置
，具体涉及热失重自动化检测装置及系统。

技术介绍

[0002]在实验和分析测试中，常常需要将样品放置在一定温度的炉体中进行灼烧，从而实现对样品的处理，以达到脱水、分解或除去挥发性杂质、烧去有机物等目的。
[0003]不同温度不同条件下灼烧过程中，样品的失重情况直接反应样品的物质组成等成分信息。灼烧检测过程一般先要将待测样品装填在坩埚中，然后在电子天平上称重，确定灼烧前样品质量，接着将装有待测样品的坩埚移动到电炉中，然后在预定条件下升至高温灼烧，灼烧过程中待测样品中部分物质发生分解挥发，待灼烧完成，待坩埚冷却，再将坩埚移动至电子天平上称重，获取灼烧前后质量损失数据，进而根据此确定样品组分含量等成分信息。
[0004]目前，灼烧检测仍采用人工夹持的操作方式移动坩埚，将坩埚在各个工位间移动，导致相关检测慢、误差大、结果重复性受人为操作影响显著，特别是在检测量大的情况下，人工操作就更加费时费力，无法满足快检的要求。而且，在灼烧过程中，炉膛温度往往分布并不均匀，通常会导致灼烧过程中坩埚位置一直发生变化，引起测量误差；现有通过固定件将坩埚固定住的方式，一方面坩埚受热膨胀后体积增大，容易发生破裂，另一方面，固定件会阻碍坩埚和灼烧炉膛的换热，影响加热效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供操作过程高效、获取数据准确的热失重自动化检测装置及系统，能够自动化实现灼烧检测，并且确保灼烧过程中，坩埚位置安全稳定，坩埚内待测样品充分灼烧，有效换热。
[0006]本专利技术为了实现上述目的，采用了以下方案：
[0007]<装置>
[0008]本专利技术提供热失重自动化检测装置，其特征在于，包括：坩埚，包括坩埚盖和坩埚座，坩埚盖包括盖体和从盖体两侧向外凸出的两个限位凸起；坩埚座内部用于盛放待测样品，上部与坩埚盖相配合，并且上部设有至少两个与限位凸起相匹配的类G 型滑槽；类G型滑槽包括：让限位凸起进入槽底的进入段，让限位凸起从槽底由下至上进入槽顶的一端、再从槽顶一端移动至另一端被限位从而使坩埚盖被抬高成比坩埚座上边缘高出一定距离形成气流道的限位抬高段；在坩埚座的上部下沿、类G型滑槽的下方设有向外凸出的限位托；坩埚座位于限位托下方的坩埚座主体部分的外表面呈正多面体状；支撑件，支撑坩埚，包括：与天平称量盘可拆卸相连的固定座，设置于该固定座上、内部中空、侧壁设有通气孔的长支柱，和设置在长支柱顶部、与坩埚匹配、将坩埚悬架限位在天平称量盘上方、长支柱中心区域的限位爪；限位爪包括：与坩埚底对应、且对应区域镂空的限位座，和多根间隔设置在限位座上、围成约束坩埚位置的约束空间的限位柱，限位柱之间的间隔区域与坩埚座主
体部分的棱对应；限位柱包括：在轴向上比坩埚座主体部分长、内侧面与坩埚座主体部分外侧面相对向且具有一定间隙、顶面接触并承托限位托的内柱体，和设置在内柱体外、且从内柱体顶部向上延伸、内侧面与限位托外侧面相对向且具有一定间隙的挡板；坩埚连接件，包括：与坩锅盖可拆卸相连的连接座，与该连接座相连的中空的杆套，开设在杆套上的安装孔，和设置在安装孔上、下侧的上、下接触开关；伸缩驱动件，包括：伸入杆套中的连杆，设置在连杆前端、与杆套中空槽底弹性抵接的弹性件，驱动端与连杆前端相连、通过驱动端的伸缩运动驱动连杆进行上下移动的电动伸缩杆；转动件，通过坩埚连接件带动坩埚盖进行转动；以及侧面压力传感器，与连杆相连且伸入安装孔中处于上、下接触开关之间，能够随着连杆的上下移动在上、下接触开关之间来回移动，左右两侧用于监测压力值，上下两侧分别与上、下接触开关对应配合。
[0009]以上方案的有益效果为：
[0010]由于在坩埚下方设置了具有以上结构特征的支撑件，支撑件的顶部为限位爪，可间隙配合正多面体坩埚外壁，避免限位爪与坩埚在高温加热时膨胀率差异导致过紧匹配而引起坩埚破裂或限位爪弯折，同时整个支撑件只有限位爪中各限位柱的顶面与坩埚限位托接触从而架设起坩埚，坩埚中除限位托外的所有表面均为悬空状态或者间隙配合状态，既能够有效限制坩埚位置处于支撑件的中心区域，保证在不同次实验和测试中坩埚的位置精确，避免因灼烧炉膛温度分布不均或者膨胀而坩埚位置一直在变化引起的测量误差，又能够使坩埚在加热膨胀过程中的体积膨胀能够被限位柱所承受，限位柱受到积压后可向外扩张，即使在限位柱无法扩张的极端情况下，坩埚也可以通过限位托向外挤压而向上移动进入更宽裕的约束空间中，此时限位托与挡板顶面接触，被挡板架设抬高，但轴向上位置不变，坩埚仍处于支撑件的中心区域，从而减少坩埚受限破裂等导致实验失败或危险的情况出现；同时，上述结构设置可以在限制坩埚位置、保障坩埚支撑的同时，最大程度减少与坩埚的接触，避免对坩埚和灼烧炉膛换热造成隔绝，充分保证加热效果。另外，镂空设有通气孔的长支柱，不仅可以保证支撑件的稳固，同时将支撑柱整体重心下移，避免摆动，保证重量称量准确性；而且，有利于充分促进气体的流动，并且避免坩埚所在灼烧炉内温度向固定座的传递，减少对坩埚灼烧过程中质量称量的影响。
[0011]此外，本专利技术提供的热失重自动化检测装置，由于具有以上结构，因此可以实现坩埚的自动化盖取和移动，满足自动化的分析测试需求。在类G型滑槽中进入段位于右侧的情况下，坩埚连接件与坩埚座相连接后，根据电动伸缩杆的伸出状态信号和侧面传感器与下接触开关相接触的下接触信号就可以自动识别确定此时限位凸起被抵压在坩埚上，然后控制转动件开始逆时针旋转；当侧面传感器监测到右侧面压力大于转动阈值，并且侧面传感器与下接触开关不接触，根据下未接触信号(也可以没有实际接收信号，而将未收到下或者上接触信号的情况作为“下未接触信号”或者“上未接触信号”)和右侧面压力超阈值信号，确定此时限位凸起已找到进入段的入口，再控制电动伸缩杆继续伸出，直到侧面传感器与下接触开关相接触，根据下接触信号和右侧面压力超阈值信号确定已经将坩埚盖的限位凸起沿着进入段向下送至类G型滑槽的槽底，此时坩埚处于封闭状态(坩埚盖与坩埚座上边缘接触)；接着，控制电动伸缩杆停止伸出，转动件开始反向进行顺时针方向转动直至侧面传感器监测到左侧面压力大于转动阈值，根据下接触信号和左侧面压力超阈值信号确定此时限位凸起已到达限位抬高段的入口；控制电动伸缩杆回缩直至侧面传感器与上接触开关相
接触；然后控制转动件再次反向进行逆时针方向转动直至侧面传感器监测到右侧面压力大于转动阈值，根据上接触信号和右侧面压力超阈值信号确定限位凸已被限位抬高，此时坩埚盖比坩埚座上边缘高出一定距离，在坩埚盖与坩埚座内壁形成了一圈气流道，这样一方面可以使得外部助燃气体可以充分流入，并且灼烧气体可以由此流出，实现充分灼烧；另一方面，可以避免样品飞溅出，而且对于灼烧气体携带的飞灰，在其向上逸出过程中，也会被上方的坩埚盖阻挡住，从而进一步确保样品质量称量的精度，确保检测结果的准确性。
[0012]杆套、接触开关和侧面压力传感器的设置既实现了结构连接，又为电动伸缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.热失重自动化检测装置，其特征在于，包括：坩埚，包括坩埚盖和坩埚座，所述坩埚盖包括盖体和从所述盖体两侧向外凸出的两个限位凸起；所述坩埚座内部用于盛放待测样品，上部与所述坩埚盖相配合，并且上部设有至少两个与所述限位凸起相匹配的类G型滑槽；所述类G型滑槽包括：让所述限位凸起进入槽底的进入段，让所述限位凸起从所述槽底由下至上进入槽顶的一端、再从所述槽顶一端移动至另一端被限位从而使所述坩埚盖被抬高成比所述坩埚座上边缘高出一定距离形成气流道的限位抬高段；在所述坩埚座的上部下沿、所述类G型滑槽的下方设有向外凸出的限位托；所述坩埚座位于所述限位托下方的坩埚座主体部分的外表面呈正多面体状；支撑件，支撑所述坩埚，包括：与天平称量盘相连的固定座，设置于该固定座上、内部中空、侧壁设有通气孔的长支柱，和设置在所述长支柱顶部、向上延伸、与所述坩埚匹配、将所述坩埚悬架限位在所述天平称量盘上方、所述长支柱上方中心区域处的限位爪；所述限位爪包括：与所述坩埚底对应、且对应区域镂空的限位座，和多根间隔设置在所述限位座上、围成约束所述坩埚位置的约束空间的限位柱，所述限位柱之间的间隔区域与所述坩埚座主体部分的棱对应；所述限位柱包括：在轴向上比所述坩埚座主体部分长、内侧面与所述坩埚座主体部分外侧面相对向且具有一定间隙、顶面接触并承托所述限位托的内柱体，和设置在所述内柱体外、且从所述内柱体顶部向上延伸、内侧面与所述限位托外侧面相对向且具有一定间隙的挡板；坩埚连接件，包括：与所述坩锅盖可拆卸相连的连接座，与该连接座相连的中空的杆套，开设在所述杆套上的安装孔，和设置在所述安装孔上、下侧的上、下接触开关；伸缩驱动件，包括：伸入所述杆套中的连杆，设置在所述连杆前端、与所述杆套中空槽底弹性抵接的弹性件，驱动端与所述连杆前端相连、通过所述驱动端的伸缩运动驱动所述连杆进行上下移动的电动伸缩杆；转动件，通过所述坩埚连接件带动所述坩埚盖进行转动；以及侧面压力传感器，与所述连杆相连且伸入所述安装孔中处于所述上、下接触开关之间，能够随着所述连杆的上下...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松，李寒剑，许凯，何立模，韩亨达，熊哲，任强强，徐俊，江龙，汪一，苏胜，向军，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
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