[发明专利]具有模块化电动炉的焊剂涂覆器

说明书

焊剂涂覆器包括足够大并且预接线容纳多个熔合位置的单个宽的炉外壳。该炉包括限定炉的实际绝热体积的至少一个可移动的隔离物。

相关案例声明

本案要求2015年4月16日提交的美国专利申请S.N.62/148,229的优先权，其并入本文作为参考。

技术领域

本发明一般涉及通过熔合制备无机样品，更具体地说涉及这样做的系统和方法。

背景技术

通过诸如X射线荧光(XRF)、电感耦合等离子体(ICP)、原子吸收(AA)的分析技术分析无机样品，需要在分析前特别制备样品。样品通常必须是以均匀的、固体的、光滑表面形状的形式存在，例如盘或珠的形式。在这种形式下，样品不会显示矿物学、晶粒尺寸或定向效应，否则可能会导致分析结果的偏差。

称为“熔合”的方法可用于制备XRF、ICP和AA的样品。在熔合过程中，将粉末样品溶解在溶剂中，通常为硼酸锂焊剂。焊剂在室温下是固体，因此必须液化，这通常在高温(约900-1000℃)下发生。

由于所需的高温，熔合过程在加热器/炉/燃烧器中进行。该过程的能量由气体(即气体燃烧器)或电力(即电加热器或炉)供应。电动炉可以是电感或电阻的。

用较大的外壳来容纳加热器或炉子以及其它控制电路等；该组合通常被称为“焊剂涂覆器”。

“铂金制品”(platinumware)支架包括“坩埚支架”和“模具支架”或“模具架”，与焊剂涂覆器一起使用。绰号“铂金制品”源于这样一个事实，即坩埚和模具通常由铂金制成。图1和图2分别描绘了现有技术的坩埚支架100和模具架200，如在获取自加拿大魁北克的Katanax,Inc.的一些电阻加热炉中使用的那些。铂金制品支架布置为在电机/致动器的控制下进出热区(即炉或燃烧器火焰)。

坩埚支架100能够支撑多个坩埚112。在所示的实施例中，坩埚支架100设计成容纳五个坩埚112。如图1所示，坩埚支架100包括如所示的布置和相互关联的支撑梁102，间隔件104，保持梁106，托架108和端轴110。模具架200能够支撑多个模具224，其通常与坩埚支架中的坩埚112的数量一致。模具架200包括如所示的布置和相互关联的支撑梁214，模具保持器216，间隔件218，托架220和端部支撑件222。

在使用中，坩埚支架100设置在模具支架200的上方。坩埚支架经支撑可以围绕其纵向轴线(即与两个端轴110对准的轴线)旋转。将坩埚112和模具224处于成彼此对准，使得从每个坩埚112倾倒的热溶液被相应的模具224接收。

为了开始熔合过程，将焊剂和样品沉积到坩埚112中，然后将其移入炉腔中以开始熔合过程。参见，例如，http://www.katanax.com/cgi/show.cgiPproducts/K2prime/K2primevideo.hen.html。

在焊剂液化后，并且在样品完全溶解之后，将坩埚中的熔合溶液倒入板状铂金模具中。冷却产生小的、均匀的玻璃状样品盘或珠，现在适合进行分析。

焊剂的所需产量当然会随客户/实验室/场地(以下统称为“站点”)的改变而变化。并且给定站点的要求可能会随时间而改变。特别是随着熔合技术的日益普及，站点很可能会看到他们的熔合需求随着时间的推移而增加。虽然一些燃气焊剂涂覆器经设计成具有较大的套管以容纳可变数量的燃烧器，但是没有电焊剂涂覆器提供这种灵活性。

特别地，在设计气体焊剂涂覆器时，相对容易地提供具有多个气体输出的歧管，每个气体输出能够用作熔合位置。为了减少熔合位置的数量，气体输出中的一个或多个被封盖或堵塞。为了增加熔化位置的数量，将一个或多个燃烧器耦合到气体输出。燃烧器通常彼此放置得相当近，因此即使许多熔合位置保持不用，也没有太多的成本来提供大容量的潜力。