核素样品微波前处理一体机制造技术

本实用新型专利技术提供一种核素样品微波前处理一体机，采用一套设备可实现样品多种前处理形式，提高设备的利用率，有利于野外现场样品前处理使用。所述核素样品微波前处理一体机包括微波谐振腔、保温层、排风系统、附件系统、控制系统，至少用于控制所述微波源的微波输出功率，从而控制微波谐振腔内的温度。本实用新型专利技术采用微波谐振腔作为微波谐振腔，可实现样品的快速处理；本实用新型专利技术配置有附件系统，通过控制微波的加热温度，并选择相应的附件，从而实现不同前处理形式。

【技术实现步骤摘要】
核素样品微波前处理一体机
本技术涉及样品前处理
，尤其涉及一种可以实现核素样品中生物、环境样品的多种微波前处理功能的核素样品微波前处理一体机，为快速检测提供即时制样。
技术介绍
通常，核素样品前处理领域中，前处理形式通常包括干燥、浓缩、消解和灰化四种。对于食物类样品前处理，比如蔬菜类、茶叶类样品检测前需要进行干燥前处理，牛奶样品需要先浓缩再灰化，肉类、鱼类、水生物需要先碳化再灰化，谷物样品或其他一些食品需要依次经过干燥、碳化和灰化前处理；对于环境样品，比如空气、土壤、沉积物需要先消解再灰化，水样需要先浓缩再灰化，牧草需要依次经过干燥、碳化和灰化前；对于代谢产物，比如粪便需要先碳化再灰化，尿液需要先浓缩再灰化。现有技术中，对核素样品的前处理，干燥、浓缩、消解和灰化通常需要各自对应一套前处理设备，比如干燥前处理需要干燥炉，浓缩需要浓缩炉，消解需要消解炉，灰化需要灰化炉。不同核素样品，所包含的前处理形式种类和数量不同，比如上述谷物、牧草均需要三种前处理设备，使得前处理设备总数多，所需配套附件数量也多，设备投入大；且对于野外现场实时进行样品前处理和后续样品检测时，将各种前处理所对应的前处理设备均搬运至野外现场，操作难度大。近年来，随着微波应用技术的发展，将微波技术用于样品处理，是一个新的研究课题。微波加热具有快速、均质与选择性等优点，且通过改变微波的功率，可实现几十度到上千度的温度加热。
技术实现思路
本技术提供一种核素样品微波前处理一体机，采用一套设备可实现样品多种前处理形式，提高设备的利用率，有利于野外现场样品前处理使用。为达到上述技术目的，本技术采用以下技术方案予以实现：一种核素样品微波前处理一体机，包括：微波谐振腔，其上设有微波源，且其内表面上设有防腐层，所述微波谐振腔内设有用于检测样品温度的温度传感器和用于检测样品湿度的湿度传感器；保温层，其可拆卸地设在所述微波谐振腔的外表面上；排风系统，其包括离心风机和排风管道，所述离心风机设置在所述微波谐振腔的外部，所述排风管道一端与所述离心风机连接，另一端伸入所述微波谐振腔内部；附件系统，其包括干燥用附件、浓缩用附件、消解用附件和灰化用附件；控制系统，至少用于控制所述微波源的微波输出功率，从而控制所述微波谐振腔内的温度。所述干燥用附件包括用于上下间隔设置在所述微波谐振腔内的多个搁架和用于支撑各所述搁架左右两侧边的多个支撑条，所述微波谐振腔的左右两侧壁上设有用于对应支撑所述支撑条的支撑结构。所述搁架为金属材质，所述支撑条为聚四氟乙烯材质。所述核素样品微波前处理一体机还包括用于干燥前处理时向所述微波谐振腔内的吹入热风的热风鼓风装置，所述热风鼓风装置位于所述微波谐振腔的外部并与所述微波谐振腔通过管路连通。所述浓缩用附件包括用于盛装液体样品的托盘和托架，所述托架的顶面为倾斜面，所述托盘支撑在所述托架的顶面上。所述消解用附件包括多个消解罐和用于支撑所述消解罐的多孔位消解罐支撑架，所述多孔位消解罐支撑架为聚四氟乙烯材质，所述核素样品微波前处理一体机还包括用于消解前处理时检测所述消解罐中压力的压力传感器。所述灰化用附件包括辅助电加热部件、陶瓷保温室和灰化坩埚，所述陶瓷保温室用于置于所述微波谐振腔内部，灰化处理时所述辅助电加热部件及所述灰化坩埚置于所述陶瓷保温室内，所述陶瓷保温室隔离所述防腐层与所述灰化坩埚及所述辅助电加热部件。所述灰化坩埚包括坩埚体和坩埚盖，所述坩埚盖与所述排风管道伸入所述微波谐振腔内部的一端连接为一体；所述核素样品微波前处理一体机还包括用于驱动所述排风系统升降的升降系统。所述微波谐振腔包括箱体和门体，所述门体为平移泄爆门。所述防腐层为聚四氟乙烯涂层，所述附件系统还包括用于存放各附件的附件放置架。本技术具有以下优点和积极效果：1、本技术采用微波谐振腔作为微波谐振腔，由于微波加热是电场能量深进到物料内部，可直接作用于物质分子使之运动而发热形成内加热方式，这种内加热方式加热速度快，只需普通加热方式的1/10-1/100的时间即可完成，具有反应灵敏，无惰性和滞后效应，受热体系温度均匀，热效率高的特点，可实现样品的快速处理；2、本技术配置有附件系统，通过控制微波的加热温度，并选择相应的附件，从而实现不同前处理形式。附图说明图1为本技术核素样品微波前处理一体机的结构示意图；图2为图1的A向视图；图3为本技术核素样品微波前处理一体机的附件系统结构示意图；图4为本技术核素样品微波前处理一体机进行干燥前处理时的结构示意图；图5为本技术核素样品微波前处理一体机进行浓缩前处理时的结构示意图；图6为本技术核素样品微波前处理一体机进行消解前处理时的结构示意图；图7为本技术核素样品微波前处理一体机进行灰化前处理时的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案作进一步详细的说明。参照图1至图3，本实施例一种核素样品微波前处理一体机，包括微波谐振腔100、保温层200、排风系统300、附件系统400和控制系统。其中，微波谐振腔100其上设有微波源110，且其内表面上设有防腐层120，微波谐振腔100内设有用于检测样品温度的温度传感器（图中未示出）和用于检测样品湿度的湿度传感器（图中未示出）。由于四种前处理中，干燥、浓缩、消解处理可无需微波谐振腔100保温，而灰化处理需要保温，则保温层200可拆卸地设在微波谐振腔100的外表面上，具体是可拆卸地设在围成微波谐振腔100金属外壳的外表面上。由于由干燥到灰化温度逐渐升高，则微波谐振腔100在前处理的初始阶段，保温层200不安装，待进行到灰化阶段时，再将保温层200贴覆安装在微波谐振腔100的外表面上。排风系统300包括离心风机310和排风管道320，离心风机310设置在微波谐振腔100的外部，排风管道320一端与离心风机310连接，另一端伸入微波谐振腔100内部；附件系统400包括干燥用附件410、浓缩用附件420、消解用附件430和灰化用附件440，本实施例中其还包括用于存放上述各附件的附件放置架450，以便统一存放和管理各件，附件放置架450还包括防护用品放置区451。控制系统（图中未示出）至少用于控制微波源110的微波输出功率，从而控制微波谐振腔100内的温度，并从附件系统400中选用对应的操作附件，以实现不同前处理过程。本实施例中微波谐振腔100采用现有技术，具体地，其金属内腔材质为304不锈钢，通过多块不锈钢板焊接而成，作为微波加热的腔体，保证微波在金属腔内不泄露出去；温度传感器和湿度传感器安装在微波谐振腔100的金属内壁上，实时测量腔内样品的处理温度。对于微波源110，其包含非脉冲式磁控管、微波变频电源、风扇散热系统、过电流保护、异常温度保护、波导等。其中，磁控管为发出微波的电子元器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核素样品微波前处理一体机，其特征在于，包括：/n微波谐振腔，其上设有微波源，且其内表面上设有防腐层，所述微波谐振腔内设有用于检测样品温度的温度传感器和用于检测样品湿度的湿度传感器；/n保温层，其可拆卸地设在所述微波谐振腔的外表面上；/n排风系统，其包括离心风机和排风管道，所述离心风机设置在所述微波谐振腔的外部，所述排风管道一端与所述离心风机连接，另一端伸入所述微波谐振腔内部；/n附件系统，其包括干燥用附件、浓缩用附件、消解用附件和灰化用附件；/n控制系统，用于控制所述微波源的微波输出功率，从而控制所述微波谐振腔内的温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种核素样品微波前处理一体机，其特征在于，包括：
微波谐振腔，其上设有微波源，且其内表面上设有防腐层，所述微波谐振腔内设有用于检测样品温度的温度传感器和用于检测样品湿度的湿度传感器；
保温层，其可拆卸地设在所述微波谐振腔的外表面上；
排风系统，其包括离心风机和排风管道，所述离心风机设置在所述微波谐振腔的外部，所述排风管道一端与所述离心风机连接，另一端伸入所述微波谐振腔内部；
附件系统，其包括干燥用附件、浓缩用附件、消解用附件和灰化用附件；
控制系统，用于控制所述微波源的微波输出功率，从而控制所述微波谐振腔内的温度。


2.根据权利要求1所述的核素样品微波前处理一体机，其特征在于，
所述干燥用附件包括用于上下间隔设置在所述微波谐振腔内的多个搁架和用于支撑各所述搁架左右两侧边的多个支撑条，所述微波谐振腔的左右两侧壁上设有用于对应支撑所述支撑条的支撑结构。


3.根据权利要求2所述的核素样品微波前处理一体机，其特征在于，
所述搁架为金属材质，所述支撑条为聚四氟乙烯材质。


4.根据权利要求2所述的核素样品微波前处理一体机，其特征在于，
所述核素样品微波前处理一体机还包括用于干燥前处理时向所述微波谐振腔内的吹入热风的热风鼓风装置，所述热风鼓风装置位于所述微波谐振腔的外部并与所述微波谐振腔通过管路连通。


5.根据权利要求1所述的核素样品微波前处理一体机，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯国通，孙昭，
申请(专利权)人：青岛迈可威微波创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37