Устройство для приготовления образцов Советский патент 1983 года по МПК G01N1/28 

Иэобоетение относится к подготов ке образца для исследований, в час ности, для рентгенофлуоресцентного анализа. Известно устройство приготовлени образцов для рентгенофлуоресцентного анализа, содержащее корпус с не подвижным и вращающимся кулачками с закрепленной в нем вертикальной осью вращения,кюветы, держатель кю вет, выполненный в виде платформы отверстиями, установленной на оси и снабженной размещенными над платформой бункером и уплотнителем образца, снабженного уплотнительной плитой,, и толкателями, установленными в отверстиях платформы Cl Недостатком устройства является низкое качество подготовки образца так как уплотнение материала в кювете производится за счет деформаци сжатия от вертикальной осевой нагру ки, что не может дать равномерной плотности его в кювете, увеличивает технологическое давление между уплотнительным диском и дном кюветы в результате чего увеличиваются удельные энергозатраты, а после сня тия вертикальной внешней нагрузки в результате проявления упругих свойств пробного материала происхо-дит подъем .верхней плоскости столба пробного материала над верхней кром кой кюветы, что влияет отрицательно на точность рентгенофлуоресцентного анализа. Целью изобретения является интенсификация процесса подготовки образ ца и улучшение его качества. Указанная цель достигается тем, что в устройстве .для приготовления образцов, содержащем корпус с непод вижным и вращающимся кулачками с закрепленной в нем вертикальной ось вращения, кюветы, держатель кювет, выполненный в виде платформы с отверстиями, установленной на оси и снабженной размещенными над платформой бункером и уплотнителем образца, снабженного уплотнительной плитой, и толкателями, установленными в отверстиях платформы, вращающийся кулачок установлен со смещением по отношению к оси толкателя, который снабжен диском с пружиной, кулачок установлен в пределах диаметра диска. На фиг. 1 схематично изображено устройство для приготовления образцов, общий вид на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (расположение кюветы в максимальном верхнем положении вращающегося кулачка устрой ства) . Устройство для приготовления образцов для рентгенофлуоресцентного анализа состоит из корпуса 1 с вертикальной осью 2 вращения, на которой установлен держатель кювет, выполненный в виде платформы 3 с отверстиями, снабженными направляющими 4, в которых установлены толкатели 5, снабженные дисками 6. Толкатели 5 опираются нижним концом о неподвижный кулачок 7, установленный на корпусе 1, на котором установлен также и вращающийся кулачок 8, осью 9 соединенный с приводом (условно не показан) и соприкасающийся на позиции III с диском 6, в результате чего вращение кулачка 8 преобразуется во вращение диска б за счет сил трения, развиваемых между ними. Необходимая сила трения между диском б и кулачком 8 достигается принудительным нажатием диска б на кулачок 8 начальной затяжкой при помощи пружин 10, Кулачок 8 установлен по отношению к оси толкателя 5 эксцентрично с эксцентриситедом, превышающим величину радиуса толкателя 5, и соосно с осью, перпендикулярною ей. Толкатели 5 в верхней части снабжены площадками 11, на которые устанавливают- кюветы 12 (или могут быть снабжены стаканами, в которые устанавливаются кюветы). Платформа 3 снабжена соосно-выполненной с ней плитой 13, в которой выполнены соосно с направляющими 4 дозирующие отверстия 14, в которые устанавливают кюветы 12 ( контейнеры), И производится загрузка дозы пробы с первоначальным объемом больше объема кюветы на величину объема дозирующего отверстия 14, объем которого выбран из условия обеспечения заданной плотности пробного материала. Над держателем кювет на оси 2 установлены фиксированно загрузочный бункер 15 и неподвижная относительно своей оси в траверсе 16 уплотнительная плита 17 с рукояткой 18. При выполнении уплотнительной плиты 17, вращающейся вокруг своей оси, она снабжается стопором 19. Устройство работает следующим образом. Порожнюю кювету 12 устанавливают в отверстие 14 плиты 13 держателя кювет на площадку 11 толкателя 5 на позиции I. Затем поворотом держателя кювет вокруг своей оси 2 кювета 12 подается под бункер 15 на позицию п. В бункер 15 засыпают пробный материал, который заполняет кювету 12 и отверстие 14 над ней. При дальнейшем повороте держателя кювет происходит срезка нижним краем бункера 15 пробного материала по верхней плоскости держателя кювет и замыкание этой плоскостью разгрузочного отверстия бункера 15. На позиции III толкатель 5 устанавливается соосно с уплотнительной плитой 17 и диском б и соприкасается с вращающимся кулачком 8, находящимся в нижнем положенин. При,неподвижной уплотнительной плите 17 путем поворота кулачка 8 приводом в верхнее положение происходи подъем кюветы 12 с пробным материалом и уплотнение в кювете 12 вдавливанием насыпки в кювету 12 за счет деформации сжатия уплотнительной плитой 17. Одновременно поворачивается диск б кулачком 8 вокруг своей оси, В начале процесса происходит более сильное сжатие объема материала, находящегося выше кюветы. Здесь ран ше наступает состояние предельного равновесия и происходит перераспределение материала в соседние менее уплотненные области кюветы. Процесс перераспределения пробного материала продолжается до соприкосновения уплотнительной плиты 47 с верхней кромкой кюветы 12. При перераспределении пробный материал одновременно и уплотняется. При уплотнении пробы в кювете одновременно идут два процесса: уплотнение пробного материала, т.е. сближение отдельных его частей за счет деформации сжатия и смещение о них объёмов материала, относительно других, т.е. перетекание (переметение) материала в горизонтальном направлении. В этом случае происходит трение частиц материала .между собой и о стенки кюветы, которое в значительной степенТг ухудшает текучесть а следовательно, и равномерность уплотнения. Так как пробный материал,, уплотняемый в кювете 12, имеет замкнутый объем и обладает внутренним трением, то при приложении внешнего давления между кюветой 12 и уплотнительной,Ш1Итой 17 наряду с повышением его плотности наступает явление распора или бокового давления пробного материала на стенки кюветы 12. Кроме того, боковое давление ухудшает условия перемещения материала у стенок кюветы вследстви трения. Все эти обстоятельства создают условия прогрессивного уменьшения вертикального давления с уда лением от уплотнительной плиты 17. Вследствие трения материала об уплотнительную плиту 17 и поверхност .кюветы 12 образуются некоторые более плотные объемы материала в зон прилегакнцих к ним, что также ухудшает равномерность уплотнения и со здает разную плотность материала в заданном объеме. При приложении одной вертикальной нагрузки частицы материала приходят в соприкосновение друг с другом и наступает их упругая деформация. В этот период проявляются упругие свойства матер ала, в результате чего после сняти вертикальной внешней нагрузки происходит поднятие верхней плоскости пробного материала над верхней кромкой кюветы, что влияет отрицательно на точность рентгенофлуоресцентного анализа. Для повьаиения равномерности уплотнения, а следовательно, повышения качества образца создается поперечная нагрузка за счет повышения деформации сдвига путем сообщения материалу в кювете деформации кручения при помощи поворачивания кюветы 12 за счет CRTS трения между ней и площадкой 11 совместно с толкателем 5 через диск б вращающимся приводом кулачком В за счет сил трения, достигаемых между диском 6 и кулачком 8 принудительным нажатием диска 6 на кулачок В начальной затяжкой при помощи пружины 10, вследствие чего столб материала в кювете 12,нижний конец которого соприкасается с внутренней поверхностью кюветы 12, в верхнем конце испытывает действие пар сил с крутящим моментом, приложенным в опорной плоскости плиты 17, перпендикулярной к оси столба. Столб материала под действием этого момента испытывает деформацию кручения, в результате чего каждое поперечное сечение, оставаясь плоским, сдвигается, вращаясь относительно смежных. И: происходит повышение деформации сдвига, вследствие чего частицы материала сближаются и прочно сцепляются между собой, улучшается их текучесть, а следовательно, и равномерность уплотнения. При этом происходит повышение поперечных сил ( по отношению к оси столба пробного материала f кювете 12 ) за счет приложения дополнительной деформации сдвига, в результате чего понижается его сопротивляемость и улучшается заполнение пустот между частицами пробного материала, что снижает технологическое давление между кюветой 12 и плитой 17, уменьшает удельные энергозатраты, исключает возможность поднятия верхней плоскости пробного материала над верхней кромкой кюветы 12 и уменьшает действие вертикальной нагрузки на опорные узлы, в результате чего интенсифицируется процесс подготовки образца и улучшается его качество. Для предотвращения налипания пробы из липкого материала на плиту 17 и формирования лучшей поверхности пробы при достижении кулачком 8 максимального верхнего положения (соприкосновение кюветы 12 с плитой 17; отводят стопОр 19 и производят несколько неполных поворотов плиты 17 рукояткой 18, Затем .кулачок 8 возвращают в исходное нижнее положение, в резульзгате чего толкатель 5 с кюветой 12 опускается и поворотом держателя кювет подают кювету 12

с уплотненной пробой на погици о 1У, где кювета поднимается над верхней плоскостью держателя за подъема толкателя 5 неподвижиш ку- лачксм 7 н снимается.

Предлагаемое устройство допускает работу с одной или несколькими кювеTeiMH в зависимости от числа отверстий с толкателями, в 1по$1неннымн в

держателе кювет Кроме того, оно позволит снизить вертикальные динамические нагрузки, уменьшить удельные энергозатраты, интенсифицировать процесс подготовки образца и улучшить качество образца за счет распределения материала с более равномерной плотностью в том же объеме июзеты в результате ликвидации местных слабо уплотненных зон.

Л-А

/5