专利名称：X射线荧光分析用高频感应熔样机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种X射线荧光光谱分析制样用的自动成形高频感应加热熔样机，可用于将盛放于铂—金合金坩埚中的岩石、土壤、矿物、矿石、煤灰、炉渣等物料与熔剂混合物进行自动升温预氧化—升温熔融--均匀混合—成形—冷却—剥离，最后制成适合于X射线荧光分析用的玻璃状圆片。预氧化温度在600-800℃可调，熔融温度在1000-1300℃可调。
背景技术：
目前高精度X射线荧光分析普遍采用熔融制样技术，即将样品与一定量的熔剂混合在高温下(1000-1300℃)熔融，制备成均匀的玻璃体，此过程需使用专门的熔样设备。通常采用的设备有高频感应型和电加热型两类。国际市场销售的高频感应型熔样机主要由日本、德国、荷兰生产。主要有浇铸型和自动成形两种。浇铸型高频感应熔样机存在降温快，熔融体不易完全倒出，同时易形成偏析、混合不均匀等现象，影响分析结果质量。自动成形高频感应熔样机一般不能设置预氧化过程，高温温度测定不准确、温度显示不直观等缺陷。同时，多年来国内X荧光分析所采用的熔样机均依赖进口，价格非常昂贵，维修和维护不及时，运行成本较高。

发明内容
为克服现有高频感应型熔样机的诸多缺陷，本实用新型提供了一种新型的X射线荧光分析制样用的高频感应熔样机。该熔样机有如下主要优点◆高频加热、升温快。◆可设置样品预氧化过程。
◆可设定熔融温度和熔融时间。◆温度实时控制。
◆采用低电压加热方式，更加安全可靠。◆自动成形，自动剥离。
◆全自动微机控制，操作简便，安全。
◆可设定、存储多种不同的熔融◆可同时摇动与自旋，熔融体形成涡流， 制样方式(最多可达12种)。
制样更均匀。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是吸取当今国际上同类制样设备的优点，采用国际流行的MOSFET大功率晶体管高频感应加热技术和全自动微机控制技术，设计了温度锁相环控制系统，通过控制高频功率发生器输出振荡电流的大小来控制加热速度和温度。可对升温速度、样品预氧化温度和时间、熔融温度和时间、混匀(摇摆与自旋)时间、冷却时间等参数进行设置，针对不同的样品可预设定多达12种类型的熔融制样方式。研究设计了均一性良好的混匀机构，可同时摇动与自旋，熔融体形成涡流，制样更均匀。
主要技术路线1.采用MOSFET大功率晶体管高频感应加热技术。
2.采用热电偶测温技术对熔融温度进行标定，从而达到温度的实时控制。
3.采用PID自整定控制技术，用以设定和控制高频功率发生器输出振荡电流的大小和保持时间，对制样全过程进行微机自动控制。
4.由两个旋转电机来分别控制摇摆机构的摇摆和旋转机构的自旋。摇摆和自旋的合成动作实现玻璃熔融体的均匀化。
本实用新型的有益效果是高频加热、升温快。实现了制样过程的全自动微机控制，操作简便，安全。针对不同的样品可预设定多达12种类型的熔融制样方式。可同时摇动与自旋，熔融体形成涡流，制样更均匀。由PID自整定温度/程序控制器通过控制高频功率发生器输出功率的大小来进行温度控制，解决了高频感应加热温度直接测定的技术难题。同时，可以替代进口产品，实现国产化，性能价格比高，运行成本低，节省外汇。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1是本实用新型的主体框图。
图2是本实用新型的前视图。
图1本实用新型主要由高频功率发生器部分④、PID自整定温度/程序控制器①、时序控制部分⑤、温度校准部分②、混匀机构部分⑥、高频感应工作头部分③组成。
图2本实用新型的前视图。
1.电源指示灯合上电源控制开关，此灯亮表示有电。同时，PID控制表通电。
2.工作指示灯当点按启动按钮时，启动振荡功率输出，开始加热，此灯闪烁，同时蜂鸣器“嘀嘀”响，表示有高频振荡电流。
3.过压指示灯该设备允许最高输入电压为245伏，当输入电压太高时，设备会自动停止加热，过压指示灯亮，并发出持续蜂鸣声。
4.过流指示灯此灯亮时可能有以下情况发生a.干扰信号b.内部温度过高c.设备故障d.感应圈圈间接触e.电网电压太低或电网带负载能力太差。
5.欠水指示灯该设备的感应圈和内部主要零部件都是借助于水冷却的，当水压不足或停水时，将引起设备自动停止工作，欠水指示灯亮且发出持续蜂鸣声。
6.输出电流显示显示输出振荡电流大小，电流大则加热快。
7.停止按钮点按此按钮，设备停止加热。
8.启动按钮点按此按钮，设备开始加热。
9.加热电流调节旋钮在手动控制方式时，可调节输出振荡电流大小，进而调节加热功率。
10.控制电源开关。
11.手动/自动按钮当该按钮按下时，设备处于自动控制方式；当弹出时，设备处于手动控制方式。
12.开始按钮将该按钮弹出，再按下时，PID控制表运行选择好的自动控制程序。
13.PV测量值或参数代码显示(绿色)。
14.SV设定值，手动输入的参数值或报警代码显示(红色)。
15.OP1自动制样控制过程指示灯(绿色)。
16.OP2熔融过程指示灯(绿色)。
17.COM通讯发送指示灯(红色)(不用)18.AL1冷却过程指示灯(红色)。
19.MAN手动控制指示灯(红色)(不用)。
20.RAMP自动控制程序运行指示灯(红色)。
21.PAR参数设置键。
22.A/M自动运行/手动运行切换键。
23.↑数值增加键。
24.↓数值减小键。
25.抽风口。
26.冷却吹风口。
27.熔融工作区域。
具体实施方式
本实用新型由高频功率发生器部分(工业焊接用)、PID自整定温度/程序控制器(特制)、时序控制部分、温度校准部分、混匀机构部分、高频感应工作头部分组成。
PID自整定温度/程序控制器①的输出信号1与高频功率发生器④的控制信号相连，用以控制高频功率发生器的输出功率。PID自整定温度/程序控制器①的输出信号2和3与时序控制部分⑤相连，用以控制混匀机构⑥(摇摆电机、自旋电机)以及冷却电机等的动作。高频功率发生器④与高频感应工作头③的连接采用通水通电的软管和铜管。温度校准部分②的功能由温度/程序控制器①来完成。通过以上连接方式，就可实现制样过程的全自动微机控制，达到高频感应加热自动成形制样的目的。
权利要求1.一种X射线荧光光谱分析用高频感应熔样机，由PID自整定温度/程序控制器、高频功率发生器部分、时序控制部分、温度校准部分、混匀机构部分、高频感应工作头部分组成，其特征是由PID自整定温度/程序控制器与高频功率发生器、时序控制器、温度校准部分相连，高频功率发生器与高频感应工作头部分相连，时序控制器与混匀机构相连，混匀机构与高频感应工作头部分巧妙组合，构成了X射线荧光光谱分析制样用的自动成形高频感应加热熔样机。
2.根据权利要求1所述的X射线荧光光谱分析用高频感应加热熔样机，其特征是自旋电机安装在高频感应工作区的底部，铂-金合金坩埚置于带轴的耐高温刚玉杯中，刚玉杯通过连接杆与自旋电机相连。摇摆电机安装在高频感应工作区的内侧面，通过两个万向轴和连接杆与摇摆机构相连，摇摆和自旋的合成动作实现样品在熔融过程中的混合均匀。
专利摘要一种X射线荧光分析用的自动成形高频感应熔样机。由高频感应发生器、温度/程序控制器、温度校准、摇动/自旋机构、时序控制电路、高频感应工作头等部分组成。实现了制样过程的全自动微机控制，操作简便，安全。针对不同的样品可预设定多达12种类型的熔融制样方式。可同时摇动与自旋，熔融体形成涡流，制样更均匀。可用于将盛放于铂－金合金坩埚中的岩石、土壤、矿物、矿石、煤灰、炉渣等物料与熔剂混合物进行自动升温预氧化—升温熔融—混合均匀—成形—冷却—自动剥离，最后制成适合于X射线荧光分析用的玻璃状圆片。预氧化温度在600－800℃可调，熔融温度在1000－1300℃可调。
文档编号G01N1/28GK2695943SQ200420001099
公开日2005年4月27日 申请日期2004年1月15日 优先权日2004年1月15日
发明者邓赛文, 梁国立 申请人:国家地质实验测试中心