用於量熱儀的自動充放氧裝置及量熱儀的製作方法

2023-09-22 23:48:00 3

本實用新型主要涉及到樣品分析儀器領域，具體涉及一種用於量熱儀的自動充放氧裝置及量熱儀。

背景技術：

對於物料（如礦石、煤炭）樣品的化驗分析工作，各個國家均有強制標準，必須遵照標準進行。如以煤炭的樣品化驗分析為例，樣品的化驗分析工作過程的準則是在不破壞樣品代表性的前提下，對符合要求的樣品進行相關的化驗分析，這一過程中要求儘可能的保證化驗分析的精度，以使化驗分析結果能最真實的體現樣品的特性。

在物料（如礦石、煤炭）樣品的化驗分析工作中，往往需要使用量熱儀用於對樣品的熱值進行分析。如圖1所示，現有量熱儀往往存在以下技術問題：

1、現有量熱儀的充放氧裝置，充入的氧氣和實驗後排出的氣體都會經過同一個氣缸腔體A，實驗後的廢氣經過氣缸腔體A由導管接頭B連接放氣閥排出，廢氣具有一定的腐蝕性，對氣缸腔體A內驅動活塞E的密封圈具有腐蝕作用，影響密封圈的使用壽命，進而影響驅動氣缸A的密封性。這會導致驅動活塞E在驅動時出現驅動滯後、驅動不到位、不驅動等現象，進而嚴重導致充放氧作業，最終嚴重影響量熱儀的實驗分析。同時加重了維護作業的頻率，增加了使用成本。

2、現有量熱儀的充放氧裝置，氧彈嘴C的密封設於氧彈嘴的外徑，充放氧氣芯D直接包住氧彈嘴C，密封圈外徑大，摩擦力大，導致分離時氧彈不穩，容易出現氧彈內樣品晃動掉落、氧彈自身晃動掉落、設備損壞、實驗失效等風險。

3、現有量熱儀的充放氧裝置，充放氧氣芯D的通氣管內設有驅動杆K，用於插入氧彈嘴C內使氧彈嘴C的閥塊打開並進行充放氣，這種設計方式會使得驅動杆E對充放氧氣芯D的通氣管、對氧彈嘴C形成阻礙，造成充放氣不順暢，嚴重影響了充放氣作業和後續的實驗分析，進而影響實驗精度。

4、現有量熱儀的充放氧裝置，為使充放氧氣芯D作業後回彈，在充放氧氣芯D上套設了彈簧N，這使得氣缸腔體A內的廢棄腐蝕密封圈後，進一步腐蝕彈簧N，造成充放氧氣芯D復位失效，嚴重影響分析實驗的開展。

技術實現要素：

本實用新型所解決的技術問題在於：針對現有技術存在的問題，提供一種結構簡單緊湊、充放氣效果好、使用壽命長、使用成本低的用於量熱儀的自動充放氧裝置，本實用新型還進一步提供充放氣效果好、使用壽命長、使用成本低的量熱儀。

為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案：

一種用於量熱儀的自動充放氧裝置，包括相連通的驅動氣缸和充放氧腔室，所述充放氧腔室內設有與氧彈配合的充放氧氣芯，所述驅動氣缸設置於充放氧腔室的上方用於氣缸充氣時推動充放氧氣芯向下移動，所述充放氧氣芯上設有中空的氣芯管道和第一導管接頭部，所述第一導管接頭部的一端與氣芯管道連通，所述第一導管接頭部的另一端用於與外部通氣管道連通以進行充放氧作業。

作為本實用新型的進一步改進，所述驅動氣缸內設有可上下移動的驅動活塞，所述驅動氣缸的上部設有第二導管接頭部，所述第二導管接頭部與外部通氣管道連通用於使氣缸充氣以推動驅動活塞向下移動。

作為本實用新型的進一步改進，所述驅動活塞上設有彈性件用於使驅動活塞向上移動復位。

作為本實用新型的進一步改進，所述彈性件為套設於驅動活塞上的彈簧。

作為本實用新型的進一步改進，所述驅動氣缸的下部設有第三導管接頭部，所述第三導管接頭部與外部通氣管道連通用於使氣缸充氣以推動驅動活塞向上移動復位。

作為本實用新型的進一步改進，所述充放氧氣芯上還設有用於放氣的第四導管接頭部，所述第四導管接頭部的一端與氣芯管道連通用於將氧彈內氣體排出。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一導管接頭部、第二導管接頭部、第三導管接頭部或第四導管接頭部處各設有對應的導管接頭。

作為本實用新型的進一步改進，所述充放氧氣芯的下端設有氣嘴部用於插入氧彈內以進行充放氧作業。

作為本實用新型的進一步改進，所述氣嘴部處設有與氧彈配合的密封件。

作為本實用新型的進一步改進，所述氣嘴部的上方設有限位部，所述氣嘴部插入氧彈內時，所述限位部與氧彈接觸以限制放氧氣芯繼續向下移動。

作為本實用新型的進一步改進，所述充放氧腔室的下端設有用於掛載氧彈的掛載部。

一種量熱儀，採用了如上述任意所述的用於量熱儀的自動充放氧裝置。

與現有技術相比，本實用新型的優點在於：

（1）本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置，充放氣通道與氣缸腔體通道不共用，充入的氧氣和實驗後排出的氣體都不會經過氣缸腔體，有效保護了氣缸腔體的本體和所屬的密封圈，有效保證了氣缸腔體的密封性，提升了充放氧氣芯作業時的靈活性和精準性，有效保證了量熱儀的實驗分析作業。

（2）本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置，延長了設備的使用壽命，降低了維護作業的頻率和勞動成本，降低了設備的使用成本。

（3）本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置，設有專門的中空的氣芯管道用於充放氣，使得氣體充放順暢、快速、及時，有效保證了量熱儀的實驗分析作業。

（4）本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置，充放氧氣芯不用再設置驅動杆，而是直接由氣嘴部插入推動，使得充放氧氣芯的氣芯管道直接與氧彈的氣嘴管連通，使得氣體充放順暢、快速、及時，有效保證了量熱儀的實驗分析作業。

（5）本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置，氣嘴部深入氧彈進行連通的設計，使得充放氧氣芯和氧彈對接穩固，密封性好，有效保證充放氣作業的可靠實施。

（6）本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置，充放氧氣芯和氧彈脫離時，不會造成氧彈不穩，進而不會出現氧彈內樣品晃動掉落、氧彈自身晃動掉落、設備損壞、實驗失效等風險。

（7）本實用新型的量熱儀，採用了如上述任意所述的用於量熱儀的自動充放氧裝置，使得本量熱儀結構簡單緊湊、充放氣效果好、使用壽命長、使用成本低。

附圖說明

圖1是現有技術中量熱儀的局部結構原理示意圖。

圖2是本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置在應用實施例中的結構原理示意圖。

圖3是本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置圖2的局部放大結構原理示意圖。

圖4是本實用新型的用於量熱儀的自動充放氧裝置在另一應用實施例中的結構原理示意圖。

圖例說明：

1、驅動氣缸；11、驅動活塞；12、第二導管接頭部；13、彈性件；14、第三導管接頭部；2、充放氧腔室；21、放氧氣芯；211、氣芯管道；212、第一導管接頭部；213、第四導管接頭部；214、氣嘴部；215、密封件；216、限位部；3、氧彈；4、導管接頭；5、掛載部。

具體實施方式

以下結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖2至圖4所示，本實用新型提供一種用於量熱儀的自動充放氧裝置，包括相連通的驅動氣缸1和充放氧腔室2，充放氧腔室2內設有與氧彈3配合的充放氧氣芯21，驅動氣缸1設置於充放氧腔室2的上方用於氣缸充氣時推動充放氧氣芯21向下移動，充放氧氣芯21上設有中空的氣芯管道211和第一導管接頭部212，第一導管接頭部212的一端與氣芯管道211連通，第一導管接頭部212的另一端用於與外部通氣管道連通以進行充放氧作業。

當需要往氧彈3內充氧時，驅動氣缸1內會先充氣增壓，在氣壓作用下推動充放氧氣芯21向下移動並與氧彈3對接配合。然後使外部氣源H的高壓氧氣通過外部通氣管道從第一導管接頭部212進入氣芯管道211內，並最終使高壓氧氣充入氧彈3內完成充氧作業。當氧彈3完成分析實驗後，需要將氧彈3內的實驗氣體放出去時，驅動氣缸1內會先充氣增壓，在氣壓作用下推動充放氧氣芯21向下移動並與氧彈3對接配合，使得氧彈3內的實驗氣體進入氣芯管道211內，並通過第一導管接頭部212進入外部通氣管道排出。

在上述實施例中，如圖2所示，與第一導管接頭部212連通的外部通氣管道會分為兩支氣路，一支氣路用於充氣，通過氣路閥F與高壓氣源H連通，另一支氣路用於排氣，氣路上設有氣路閥G。當充氣時，打開氣路閥F並關閉氣路閥G。當放氣時，打開氣路閥G並關閉氣路閥F。這種設計只需使用一個導管接頭與第一導管接頭部212連通，卻可以實現兩個不同氣路的使用，便於接管操作和維護。當然，在其他實施例中，如圖4所示，第一導管接頭部212連通的外部通氣管道可以只用於充氣，通過在充放氧氣芯21上設置另外一個如下文所述的與氣芯管道211的第四導管接頭部213用於專門放氣即可，具體在下文再詳細說明。

通過以上特殊的科學設計，具有如下優點：一是充放氣通道與氣缸腔體1通道不共用，充入的氧氣和實驗後排出的氣體都不會經過氣缸腔體1，有效保護了氣缸腔體1的本體和所屬的密封圈，有效保證了氣缸腔體1的密封性，提升了充放氧氣芯21作業時的靈活性和精準性，充放氣效果好，有效保證了量熱儀的實驗分析作業。二是延長了設備的使用壽命，降低了維護作業的頻率和勞動成本，降低了設備的使用成本。三是設有專門的中空的氣芯管道211用於充放氣，使得氣體充放順暢、快速、及時，有效保證了量熱儀的實驗分析作業。

如圖2和圖3所示，進一步，在較佳實施例中，驅動氣缸1內設有可上下移動的驅動活塞11，驅動氣缸1的上部設有第二導管接頭部12，第二導管接頭部12與外部通氣管道連通用於使氣缸充氣以推動驅動活塞11向下移動。在本實施例中，第二導管接頭部12通過外部通氣管道與高壓氣源H連通，該氣路上設有專門的氣路閥J，充氣時打開氣路閥J即可。通過設置專門的驅動活塞11，便於快速、直接的推動充放氧氣芯21進行充放氣作業。當然，在其他實施例中，也可以不設置專門的驅動活塞11，只需將充放氧氣芯21的上端延長，使之伸入進驅動氣缸1內同樣實現驅動功能即可。

如圖3所示，進一步，在較佳實施例中，驅動活塞11上設有彈性件13用於使驅動活塞11向上移動復位。通過設置彈性件13，可使驅動活塞11在向下驅動充放氧氣芯21並完成充放氣作業後，能否迅速帶動充放氧氣芯21回彈復位，以便於作業結束和下次作業的開展。同時，將彈性件13設置在驅動活塞11上，可以有效避免實驗後的廢氣腐蝕彈性件13，避免出現充放氧氣芯21復位失效的風險，保證了分析實驗的有效開展。

在本實施例中，彈性件13為套設於驅動活塞11上的彈簧，當然，在其他實施例中，還將以將彈性件13設計為其他形式，如固定在驅動活塞11上端的彈簧或者拉伸件，作業結束後拉動驅動活塞11向上復位，都應該屬於本實用新型的保護範圍。

如圖2和圖3所示，進一步，在較佳實施例中，驅動氣缸1的下部設有第三導管接頭部14，第三導管接頭部14與外部通氣管道連通用於使氣缸充氣以推動驅動活塞11向上移動復位, 該氣路上設有專門的氣路閥L。第三導管接頭部14可以和上述的彈性件13一起設置，以加大復位的效率；或者驅動活塞11上不設置彈性件13，而只通過第三導管接頭部14進行氣動復位，通過與第一導管接頭部212、第二導管接頭部12共用一套外部氣源H，都應該屬於本實用新型的保護範圍。

如圖3和圖4所示，進一步，在較佳實施例中，充放氧氣芯21上還設有用於放氣的第四導管接頭部213，第四導管接頭部213的一端與氣芯管道211連通用於將氧彈3內氣體排出。在前文中已提到，此種實施方式的不同在於，在充放氧氣芯21上設置專門的用於放氣的第四導管接頭部213，該氣路上設有專門的氣路閥M。使得第一導管接頭部212連通的外部通氣管道只用於充氣,而作業結束後的實驗氣體通過氣芯管道211再進入與第四導管接頭部213連通的外部通氣管道，用於實現專門放氣，不對管道和氣路閥造成交叉汙染，減少實驗氣體的殘留，提高實驗分析精度。

進一步，在較佳實施例中，第一導管接頭部212、第二導管接頭部12、第三導管接頭部14或第四導管接頭部213處各設有對應的導管接頭4。通過設置導管接頭4，便於與外部通氣管道的迅速、穩固對接。

如圖2至圖4所示，進一步，在較佳實施例中，充放氧氣芯21的下端設有氣嘴部214用於插入氧彈3內以進行充放氧作業。插入的氣嘴部214用於直接推動氧彈3的閥芯並進行充放氣作業。通過以上特殊的科學設計，一是使得本實用新型的充放氧氣芯21不用再設置驅動杆，而是直接由氣嘴部214推動，使得充放氧氣芯21的氣芯管道211直接與氧彈3的氣嘴管連通，使得氣體充放順暢、快速、及時，有效保證了量熱儀的實驗分析作業。二是氣嘴部214深入氧彈3進行連通的設計，使得充放氧氣芯21和氧彈3對接穩固，密封性好，有效保證充放氣作業的可靠實施。三是充放氧氣芯21和氧彈3脫離時，不會造成氧彈3不穩，進而不會出現氧彈3內樣品晃動掉落、氧彈3自身晃動掉落、設備損壞、實驗失效等風險。

如圖2至圖4所示，進一步，在較佳實施例中，氣嘴部214處設有與氧彈3配合的密封件215。密封件215可以加強充放氧氣芯21和氧彈3的密封連接，使得氣體不會流失。在本實施例中，密封件215為套設在氣嘴部214處的密封圈，氣嘴部214插入時，帶動密封圈進入並與氧彈3的通氣口內壁接觸。

如圖2至圖4所示，進一步，在較佳實施例中，氣嘴部214的上方設有限位部216，氣嘴部214插入氧彈3內時，限位部216與氧彈3接觸以限制放氧氣芯21繼續向下移動。在本實施例中，氣嘴部214的直徑小於充放氧氣芯21本體下部的直徑，使得氣嘴部214與充放氧氣芯21本體之間出現限位部216。當然，在其他實施中，充放氧氣芯21本體下部的直徑可以與氣嘴部214的直徑一致，只需在充放氧氣芯21本體上部或者驅動活塞11上設置限位部進行下行限位即可，都應屬於本實用新型的保護範圍。

如圖2至圖4所示，進一步，在較佳實施例中，充放氧腔室2的下端設有用於掛載氧彈3的掛載部5，充放氧作業時，先將氧彈3掛載在掛載部5處，即可進行作業操作。掛載部5與充放氧腔室2可拆卸連接，便於維護和更換不同尺寸的掛載部。

本實用新型還提供一種量熱儀，採用了如上述任意所述的用於量熱儀的自動充放氧裝置，使得本量熱儀結構簡單緊湊、充放氣效果好、使用壽命長、使用成本低。需要特別說明的時，本實用新型的量熱儀包括但不限於自動充放氧裝置、氧彈3、內桶、外桶、水路系統等熱量儀所應該具備的基本設備。

以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護範圍。