锥形瓶手持式电控晃动装置的制作方法

1.本实用新型属于分析化学技术领域，涉及锥形瓶手持式电控晃动装置。


背景技术：

2.随着在化学检测领域新设备、新型号仪器不断地推入市场，化学经典分析方法(湿法分析)逐渐被仪器分析取代，但部分仪器分析仍需化学分析作以补充，如电感耦合等离子体光谱仪(icp-aes)、电感耦合等离子体质谱仪(icp-ms)、原子吸收光谱仪(aas)等光谱分析设备。因为在仪器分析前，先要用溶样酸把称取至锥形瓶中的固态试样(屑状、粒状或丝状)完全溶解并制成溶液后，才能进行样品分析。
3.通常，在溶样阶段或后续加热反应阶段，要向锥形瓶中加入试验方法指定的化学试剂，以制备仪器分析用测试溶液。由于加入试剂与瓶中溶液的物理和化学性质存在差异，包括浓度、沸点、溶解度、氧化性和还原性等，因此，在向瓶中加入反应试剂时，还应反复摇晃锥形瓶，使瓶中溶液与加入试剂实现快速、充分和有效反应。如果加入试剂后未及时摇晃瓶体，或摇晃强度过小、作用时间过短，都将影响制得的测试溶液的性质，这也将进一步影响仪器分析与结论判定。如测定不锈钢中铬含量时，在固态试样完全溶解后，继续放置高温炉加热，并在溶液高温点滴加硝酸除碳(将游离碳氧化为co2并挥发掉)，同时，在滴加硝酸后要立刻摇晃锥形瓶，使硝酸将溶液中游离碳完全氧化。若滴加硝酸后，未及时摇晃瓶体或摇晃强度过小，则高温溶液中的硝酸在仅氧化了一部分游离碳后便会很快挥发掉，在仪器分析时，由于溶液中游离碳的存在会干扰铬的光谱信号，最终使得铬测定值明显低于真实值，分析结果失真。
4.通过摇晃锥形瓶的过程性操作，实现瓶中溶液与加入试剂的快速混合和充分反应，是精细化操作中非常重要的一个环节，尤其对某些活化能大的反应试剂或低熔点试剂而言，更是影响结论分析的关键性操作。目前，摇晃锥形瓶的操作基本上都是试验人员直接手持操作钳，用操作钳夹起锥形瓶进行反复晃动，这种作业方式虽能满足摇晃锥形瓶的操作性要求，但这种作业方式仍有诸多缺点：(1)手持操作钳摇晃锥形瓶是单手作业，为了满足实验的操作性要求，作业时不仅要有足够的体力输出，还要维持一定地操作稳定性，这无疑将加剧试验人员的劳动强度，且长期性作业也易引起腱鞘炎、关节磨损等职业病；(2)手持操作钳进行摇晃作业时，锥形瓶掉落风险比较大，操作上存在很大的安全性隐患；(3)手工摇晃锥形瓶的作业方式具有一定操作难度，对无经验的操作人员而言，都要历经一段时间学习。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种锥形瓶手持式电控晃动装置，解决了现有技术中人工摇晃锥形瓶的劳动强度大的问题。
6.本实用新型所采用的技术方案是，锥形瓶手持式电控晃动装置，包括壳体a，壳体a内设置有电机，电机的主轴贯穿壳体a的底部后固接有连接轴，连接轴一端固接电机的主
轴，连接轴的另一端固接有壳体b，连接轴固接在壳体b的侧壁上，且连接轴位于靠近壳体b的一端处，壳体b的另一端设置有夹持机构，夹持机构能夹持并提起锥形瓶，壳体a的侧壁设置有手柄，手柄内设置有电源，电源连接电机。
7.本实用新型的特点还在于：
8.壳体b呈l型，壳体b的一端截面呈圆形，壳体b的另一端截面呈椭圆形。
9.夹持机构包括两个夹持臂，一个夹持臂的一端呈凸起状，且中部开有通孔，另一个夹持臂的一端设置有凹槽，凹槽的两侧对称设置有连接孔，连接孔与通孔相匹配，两个夹持臂的另一端均设置有约束钳。
10.壳体b一端固接环形凸台，环形凸台呈中空状，述环形凸台与壳体b相连通，环形凸台远离壳体b的一端配设有锁扣，锁扣与环形凸台之间设置有垫片，锁扣的拉杆依次穿过垫片、环形凸台后伸入壳体b内，壳体b的内部沿轴向依次设置有若干导向环，伸入壳体b内部锁扣拉杆的一端设置有紧固螺母，紧固螺母固接刚性金属丝，刚性金属丝一端固接紧固螺母，刚性金属丝的另一端穿过导向环后伸出壳体b并固接连接孔和通孔。
11.壳体b的侧壁上还设置有上限位凸台和下限位凸台，下限位凸台位于靠近壳体b的另一端处，上限位凸台位于下限位凸台的正上方，上限位凸台与下限位凸台之间设置有滑动环，滑动环的侧壁上对称设置有两个连接臂，连接臂的一端活动连接滑动环，滑动环的另一端活动连接在夹持臂的中部，两个连接臂与两个夹持臂一一对应。
12.滑动环与限位凸台之间配设有压缩弹簧，滑动环与压缩弹簧均套接在壳体b上；
13.手柄与壳体a之间设置有连接杆，连接杆的一端固接手柄，连接杆的另一端连接壳体a，手柄的侧壁设置有按钮，电源的任一端连接有电极片，电源的另一端连接电机，电极片位于按钮的正下方，按钮与电机之间、电源的一端与电极片之间、电源的另一端与接电机之间均通过导线相连接，且按钮与电机之间的导线、电源的另一端与接电机之间的导线均贯穿连接杆。
14.电机的主轴上固接有旋转轴，旋转轴的一端固接电机的主轴，旋转轴的另一端贯穿壳体a后固接连接轴，旋转轴与壳体a之间配设有轴承，旋转轴位于壳体a内部部分的侧壁上均匀固接有若干支撑杆，支撑杆远离旋转轴的一端配设有滚轮，支撑杆与壳体a内底面之间的距离等于滚轮的半径。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置，解决了现有技术中人工摇晃锥形瓶的劳动强度大、安全程度低和不易操作等问题，同时提升了生产效率。该装置操作简单，实验人员能更便捷、更有效地进行锥形瓶的摇瓶操作，以实现瓶中溶液与加入试剂的快速混合和充分反应。通过对关键性精细化操作的基本把控，获得更加准确的检测结果和更为可靠的结论分析。
附图说明
16.图1是本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置的结构示意图；
17.图2是本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置的夹持原理图；
18.图3是本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置的局部剖视图。
19.图中，1.壳体a，1-1.壳体b，2.连接杆，3.按钮，4.手柄，5.连接轴，6.锁扣，7.垫片，8.环形凸台，9.上限位凸台，10.滑动环，11.压缩弹簧，12.连接臂，13.下限位凸台，14.夹持
臂，15.约束钳，16.电机，17.导线，18.电极片，19.电源，20.旋转轴，21.轴承，22.紧固螺母，23.导向环，24.刚性金属丝，25.支撑杆，26.滚轮。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
21.本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置，如图1所示，包括壳体a1，壳体a1内设置有电机16，电机16的主轴贯穿壳体a1的底部后固接有连接轴5，连接轴5一端固接电机16的主轴，连接轴5的另一端固接有壳体b1-1，连接轴5固接在壳体b1-1的侧壁上，且连接轴5位于靠近壳体b1-1的一端处，壳体b1-1的另一端设置有夹持机构，夹持机构能夹持并提起锥形瓶，壳体a1的侧壁设置有手柄4，手柄4内设置有电源19，电源19连接电机16。如图2所示，壳体b1-1呈l型，壳体b1-1的一端截面呈圆形，壳体b1-1的另一端截面呈椭圆形。夹持机构包括两个夹持臂14，一个夹持臂14的一端呈凸起状，且中部开有通孔，另一个夹持臂14的一端设置有凹槽，凹槽的两侧对称设置有连接孔，连接孔与通孔相匹配，两个夹持臂14的另一端均设置有约束钳15；壳体b1-1一端固接环形凸台8，环形凸台8呈中空状，述环形凸台8与壳体b1-1相连通，环形凸台8远离壳体b1-1的一端配设有锁扣6，锁扣6与环形凸台8之间设置有垫片7，锁扣6的拉杆依次穿过垫片7、环形凸台8后伸入壳体b1-1内，壳体b1-1的内部沿轴向依次设置有若干导向环23，伸入壳体b1-1内部锁扣6拉杆的一端设置有紧固螺母22，紧固螺母22固接刚性金属丝24，刚性金属丝24一端固接紧固螺母22，刚性金属丝24的另一端穿过导向环23后伸出壳体b1-1并固接连接孔和通孔。壳体b1-1的侧壁上还设置有上限位凸台9和下限位凸台13，下限位凸台13位于靠近壳体b1-1的另一端处，上限位凸台9位于下限位凸台13的正上方，壳体b1-1在两限位凸台间的截面呈椭圆形，剩余部分的截面呈圆形。上限位凸台9与下限位凸台13之间设置有滑动环10，滑动环10的侧壁上对称设置有两个连接臂12，连接臂12的一端活动连接滑动环10，滑动环10的另一端活动连接在夹持臂14的中部，两个连接臂12与两个夹持臂14一一对应，滑动环10与限位凸台13之间配设有压缩弹簧11，滑动环10与压缩弹簧11均套接在壳体b1-1上，如图3所示，手柄4与壳体a1之间设置有连接杆2，连接杆2的一端固接手柄4，连接杆2的另一端连接壳体a1，手柄4的侧壁设置有按钮3，电源19的任一端连接有电极片18，电源19的另一端连接电机16，电极片18位于按钮3的正下方，按钮3与电机16之间、电源19的一端与电极片18之间、电源19的另一端与接电机16之间均通过导线17相连接，且按钮3与电机16之间的导线17、电源19的另一端与接电机16之间的导线17均贯穿连接杆2。电机16的主轴上固接有旋转轴20，旋转轴20的一端固接电机16的主轴，旋转轴20的另一端贯穿壳体a1后固接连接轴5，旋转轴20与壳体a1之间配设有轴承21，旋转轴20位于壳体a1内部部分的侧壁上均匀固接有若干支撑杆25，支撑杆25远离旋转轴20的一端配设有滚轮26，支撑杆25与壳体a1内底面之间的距离等于滚轮26的半径。支撑杆25为三个，相邻两支撑杆间夹角为120
°
。
22.本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置，滑动环套在椭圆形壳体的外围，滑动环仅能沿椭圆形壳体轨道做上下自由滑动，但不能发生转动。两个夹持臂上端的绞合点通过刚性金属丝连接在一起，夹持臂下端的绞合点分别接有一个约束钳。连接臂一端与滑动环相接，另一端与夹持臂拐角处的绞合点相接。约束钳用于扣紧锥形瓶，其构型与锥形瓶瓶口规格相似，能更好的夹持和控制锥形瓶。在滑动环和下限位凸台之间装有一个压缩弹簧，在
弹簧自然伸长状态下，滑动环因受压缩弹簧的弹力作用，它将停留于上限位凸台附近，且在该状态时，夹持臂与壳体呈无作用力接触。锁扣嵌套于环形凸台内，且锁扣和环形凸台之间装有一个垫片，以便于实现锁扣的转动锁紧操作。壳体b1-1内的导向环，其作用是引导刚性金属丝路径和减小夹持操作过程中的静摩擦力。位于下限位凸台处的壳体b1-1内边缘加工有倒角，且应尽可能满足在夹持操作过程中，倒角与夹持臂两者间能保持较大的面接触。提升了夹持作业的可操作性，其原理是由于将壳体和夹持臂的点接触改为面接触，把静摩擦转变为滑动摩擦，摩擦力减小，从而锁扣更易实现转动锁紧和回转解锁操作。
23.本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置，在进行锥形瓶晃动作业时，手握装置手柄4，把装置移至锥形瓶上方，使约束钳15正对锥形瓶瓶口，然后竖直落下约束钳15，套住锥形瓶瓶口，另一只手向下拨动锁扣6，因锁扣6的轴心与垫片7之间的作用尺寸增大，紧固螺母22移向环形凸台8一侧，刚性金属丝24一端固定于紧固螺母22内，另一端穿过导向环23并绑在夹持臂14的连接点上，因刚性金属丝24无弹性、不可伸长，所以在该过程中，夹持臂14也会受到刚性金属丝24的牵引向上移动。由于下限位凸台13的端口尺寸约束，随着夹持臂14向上移动，两夹持臂14间的夹角将不断减小，同时，与夹持臂14铰接的两约束钳15间的夹持距离也不断减小，直至夹紧锥形瓶。在该过程中，与夹持臂14铰接的连接臂12将带动滑动环10一同向下滑动，且压缩弹簧11同样也将受到滑动环10挤压，朝下限位凸台13一侧产生压缩。
24.用约束钳15夹紧锥形瓶后，接着单手提起晃动装置和锥形瓶至合适高度，按下手柄4上的按钮3，电源19通过导线17和电极片18与电机16接通，电机16开始转动，电机下端接有旋转轴20，旋转轴20通过支撑杆25带动滚轮26开始滚动。电机16通过旋转轴20和连接轴5的传动作用，带动夹持提起机构和锥形瓶做整体转动，利用离心力的作用，从而实现锥形瓶中的溶液与加入试剂的快速混合和充分反应。约几秒后，松开电源控制按钮3，电机16开始停转，待夹持提起机构和锥形瓶停转后，把锥形瓶先移向原初始位置，然后一只手握紧装置手柄4，另一只手向上拨动锁扣6，因锁扣6的轴心与垫片7之间的作用尺寸减小，紧固螺母22将背离环形凸台8，夹持臂14因重力作用自由向下移动。由于过程中压缩弹簧11的弹力作用，压缩弹簧11会推动滑动环10向上滑至上限位凸台9附近，同时，滑动环10会带动连接臂12向上移动，使与连接臂12铰接的两夹持臂14间的夹角不断增大，最终作用于约束钳15，实现松开锥形瓶的作业方式，这即完成了一次锥形瓶的晃动作业。低速转动，重复以上操作步骤，可进行下一个锥形瓶的电控晃动作业，直至完成所用锥形瓶的摇晃试验操作流程。
25.本实用新型锥形瓶手持式电控晃动装置，解决了现有技术中人工摇晃锥形瓶的劳动强度大、安全程度低和不易操作等问题，同时提升了生产效率。该装置操作简单，实验人员能更便捷、更有效地进行锥形瓶的摇瓶操作，以实现瓶中溶液与加入试剂的快速混合和充分反应。通过对关键性精细化操作的基本把控，获得更加准确的检测结果和更为可靠的结论分析。