生物样品中放射性核素分析自动前处理装置的制作方法

1.本实用新型属于生物样中放射性核素测量分析技术领域，具体涉及生物样品中放射性核素分析自动前处理装置。


背景技术：

2.目前，环境中生物样放射性含量非常低，需要将样品进行浓缩处理。我们传统的处理方法是采用普通电炉加热浓缩，传统的工艺主要经过三步：干燥，生物样品放在干燥箱内，设定温度为100
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120度，干燥至恒重；第二步：碳化，将干燥完成的生物样品放在蒸发皿中，用电热板或者电炉上进行加热，加热过程中不停的翻炒，要求不见明火，温度控制在450度以下，直至无烟；第三步：灰化，将碳化完成的矿产品、生物样品放入蒸发皿中，用马弗炉进行加热，温度控制在450度以内，直至生物样品完全成为白灰。
3.传统工艺需要仪器设备、人力和时间都比较多，通常一批样品处理周期需要10天左右时间，而且处理量少，同时灰化碳化过程中容易烫伤，在处理过程产生大量废气对人体造成一定伤。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于设计出一种生物样品中放射性核素分析自动前处理装置，可以省时省力，具有微波进行加热功能，既提高加热效率又减少危害气体，通过本实用新型可以实现远程控制功能，查看样品处理情况，并在后台配置自动报警系统，增加安全系数也提高工作效率。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.生物样品中放射性核素分析自动前处理装置，
7.包括微波灰化碳化炉，对样品进行加热、碳化、灰化；所述微波灰化碳化炉包括炉子本体，所述炉子本体内设有炉胆，所述炉胆内设有腔体，所述腔体上方和下方分别设有加热板，所述腔体通过管道连接到排气管，炉胆后方连接进气管；
8.含水率测量仪，用于样品初步测量其含水率，
9.破碎机，用于样品的破碎；
10.矿物成份分析仪，用于测量灰样矿物成份；
11.样品装样装置，将处理好的灰样制成标准样；
12.移动终端，用于实时显示样品处理状态，温度及处理时间；
13.中央微型控制器mcu,用于数据接收、获取样品含水率参数，获取移动终端破碎指令，将样品进行粉碎处理，获得加热参数启动微波灰化碳化炉进行灰化碳灰处理；矿物成份分析仪对样品矿物成分、含水率、灰鲜比、灰化时间等参数分析反馈给中央微型控制器mcu，最终显示在移动终端；
14.中央微型控制器mcu分别连接微波灰化碳化炉、破碎机、含水率测量仪、矿物成份分析仪、样品装样装置以及移动终端，所述含水率测量仪连接破碎机，破碎机破碎样品进入
微波灰化碳化炉，微波灰化碳化炉通过矿物成份分析仪分析测量样品，通过样品装样装置收集。
15.进一步的，所述移动终端通过5g通信模块连接到中央微型控制器mcu。
16.进一步的，所述中央微型控制器mcu具备故障检测功能， mcu会每30秒会查询接收端、发送端数据传输情况和数据存储情况，当mcu未接收到微波灰化碳化炉运行功率及样品实时温度或者其参数超过设置阈值时，均会报警至运维人员移动终端，将故障详细内容通过5g通信模块推送至移动终端。
17.进一步的，微波灰化碳化炉上设有重量传感器，重量传感器将数据传送至中央微型控制器mcu。
18.进一步的，微波灰化碳化炉内部还配置有空气净化装置，净化有害气体的产生。
19.进一步的，整个装置还增加监控系统，具体通过安装高清摄像头，高清摄像头连接中央微型控制器mcu或移动终端。
20.进一步的，炉胆采用纤维马弗炉胆。
21.进一步的，微波灰化碳化炉的前方设有炉门和操作台。
22.上述技术方案可以得到以下有益效果：
23.本实用新型实时显示当前物料的温度，处理状态，设置物料通过移动端观看样品前处理的情况，是否着火。时时控制加热温度，加热时间及时刻关停功能，处理异常随时关停功能，引用空气净化装置，吸收生物灰化碳化过程中产生的废气。故障自动报警及历史状态存储再现功能，导出物料加热工程中的成分，对最终样品进行主要矿物成分进行分析。
附图说明
24.图1是原理图。
25.图2是微波灰化碳化炉内部图。
26.图3是微波灰化碳化炉主视图。
27.图中：
28.1、炉子本体；2、炉胆，3、进气管，4、操作台，5、炉门，6、加热板，7、腔体，8、排气管。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
30.如图1
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3所示，生物样品中放射性核素分析自动前处理装置，
31.包括微波灰化碳化炉，对样品进行加热、碳化、灰化；所述微波灰化碳化炉包括炉子本体1，所述炉子本体1内设有炉胆2，所述炉胆2内设有腔体7，所述腔体7上方和下方分别设有加热板6，所述腔体7通过管道连接到排气管8，炉胆2后方连接进气管3；
32.含水率测量仪，用于样品初步测量其含水率，
33.破碎机，用于样品的破碎；
34.矿物成份分析仪，用于测量灰样矿物成份；
35.样品装样装置，将处理好的灰样制成标准样；
36.移动终端，用于实时显示样品处理状态，温度及处理时间；
37.中央微型控制器mcu,用于数据接收、获取样品含水率参数，获取移动终端破碎指
令，将样品进行粉碎处理，获得加热参数启动微波灰化碳化炉进行灰化碳灰处理；矿物成份分析仪对样品矿物成分、含水率、灰鲜比、灰化时间等参数分析反馈给中央微型控制器mcu，最终显示在移动终端；
38.中央微型控制器mcu分别连接微波灰化碳化炉、破碎机、含水率测量仪、矿物成份分析仪、样品装样装置以及移动终端，所述含水率测量仪连接破碎机，破碎机破碎样品进入 ，微波灰化碳化炉通过矿物成份分析仪分析测量样品，通过样品装样装置收集。
39.所述移动终端通过5g通信模块连接到中央微型控制器mcu。
40.所述中央微型控制器mcu具备故障检测功能， mcu会每30秒会查询接收端、发送端数据传输情况和数据存储情况，当mcu未接收到微波灰化碳化炉运行功率及样品实时温度或者其参数超过设置阈值时，均会报警至运维人员移动终端，将故障详细内容通过5g通信模块推送至移动终端。
41.微波灰化碳化炉上设有重量传感器，重量传感器将数据传送至中央微型控制器mcu。
42.微波灰化碳化炉内部还配置有空气净化装置，净化有害气体的产生。
43.整个装置还增加监控系统，具体通过安装高清摄像头，高清摄像头连接中央微型控制器mcu或移动终端。
44.炉胆2采用纤维马弗炉胆；微波灰化碳化炉的前方设有炉门5和操作台4。
45.实施例：
46.样品通过远程移动终端控制微波灰化碳化炉，进行样品自动破碎、烘干、碳化、灰化及最终对样品矿物成分测量，通过样品装样装置（装样器）装到指定的样品盒待测量。在加热浓缩处理过程中采用微波灰化碳化炉进行浓缩。同时可以通过远程控制终端启动微波灰化碳化炉，分别设置不同时段加热时间及加热功率，最终制成灰样，取出少许灰样测定矿物成分，计算出灰样的密度，含水率，灰鲜比及加热时间等参数。然后将处理好的灰样进入通过制样器制成标准样，待仪器测量分析用。该装置可以存储不同生物样的常用参数，并与历史数值进行比较。
47.移动终端通过5g模块通过中央微型控制器mcu指令破碎机，样品含水率分析仪、微波碳化灰化炉、空气净化器、矿物分析仪及装样器进行远程控制，中央微型控制器mcu工作同时设置数据存储功能及报警功能。移动终端实时显示样品处理状态，温度及处理时间，移动终端还具有数据模块和仪器实时报警功能及样品数据存储查询功能。
48.中央微型控制器（mcu）是设备装置数据接收端，获取样品含水率参数，将其推送5g模块，同时获取移动端破碎指令，将样品进行粉碎处理，获得加热参数启动微波灰化炉进行灰化碳灰处理。mcu具备故障检测功能， mcu会每30秒会查询接收端、发送端数据传输情况和数据存储情况，当mcu未接收到加热装置运行功率及样品实时温度或者其参数超过设置阈值时，均会告警短信至运维人员移动终端，将故障详细内容通过5g模块推送至移动终端。
49.微波灰化碳化炉包括炉子本体1，炉子本体1内设有纤维马弗炉胆，纤维马弗炉胆内设有腔体7，腔体7上方和下方分别安装加热板6，加热板6连接操作台上控制按键，可以调节加热的温度，腔体7通过管道连接到排气管8，纤维马弗炉胆后方连接进气管3，微波灰化碳化炉是该生物前处理装置核心部位，它主要将破碎好的样品放入腔体内进行加热、碳化、灰化，通过操作台还可以选择合适的加热功率，这种用微波加热本身就可以减少危害气体，
同时在其内部还配置有空气净化装置，净化有害气体的产生。在炉子内部配置恒重关停装置，当最终灰化样品达到恒重的状态会自动关停装置。
50.样品参数测量模块主要分析处理好的生物样的含水率，灰鲜比及其灰化时间，测量灰样矿物成份，并将参数自动存储手机终端；同时数据分析模块将会对样品矿物成分、含水率、灰鲜比、灰化时间等参数，与推荐值进行比较分析，如超出设置方差阈值会判断不合格。
51.监控系统采用高清摄像头主要观察灰化炉碳化灰化过程，生物样在加热过程中是否着火，超过预设温度，还对各个设备性能状态进行监测，特别是仪器是否超出质控要求。
52.该设计集成设备远程自动化控制系统，通过移动终端实现样品自动破碎、样品干燥、碳化、灰化、实时观看物料状态，测量样品含水率、灰鲜比、灰样矿物成分等参数，自动装样制样功能。物料碳灰、灰化状态全程查询功能，仪器设备故障报警功能，数据查询存储导出功能及历史参数查询功能，其核心功能是炭化、灰化过程选用微波进行加热处理并在设备末端加入样品净化装置。
53.以上所述均为本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的原理前提下，对本实用新型的各种等价形式的修改均属于本技术所附权利要求的保护范围。