本技術(shù)屬于元素分析，尤其涉及一種基于元素分析儀還原銅裝填裝置。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有儀器德國元素（variomacrocube）在分析固體樣品時，主要基于非色散紅外檢測器（ndir）對土壤中的氮元素進行含量檢測。具體操作如下：

2、首先將稱量好的樣品放在錫箔紙內(nèi)，擠壓成片，放入儀器進樣盤中，推入加熱室進行氮的測定，樣品經(jīng)高溫燃燒后生成二氧化氮，二氧化氮進入還原管被銅還原成氮氣，氮氣進入檢測器，進行含量測定。

3、經(jīng)過大約100件樣品的檢測后，還原管中的銅被氧化，還原力不足，無法進行后續(xù)測定需進行更換。存在的問題：還原管中裝填的銅粒經(jīng)過高溫灼燒還原，易發(fā)生聚集板結(jié)，由于裝填了4段還原銅，在重力的作用下，底部的還原性銅板結(jié)后很難取出。隨機配備了專用工具，通常需要1~2小時甚至更長時間才能完成更換，遇見大批量樣品檢測時，2天需更換一次，嚴(yán)重影響工作效率。在取出氧化銅時操作不慎易將還原管打碎，破碎的石英還原管極易對檢測人員造成傷害；一個還原管購置成本2000元，造成經(jīng)濟損失，影響檢測分析的效率。

4、通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：

5、1）還原管中裝填的銅粒經(jīng)過高溫灼燒還原，易發(fā)生聚集板結(jié)，由于裝填了4段還原銅，在重力的作用下，底部的還原性銅板結(jié)后很難取出。隨機配備了專用工具，通常需要1~2小時甚至更長時間才能完成更換，遇見大批量樣品檢測時，2天需更換一次，嚴(yán)重影響工作效率。

6、2）在取出氧化銅時操作不慎易將還原管打碎，破碎的石英還原管極易對檢測人員造成傷害；一個還原管購置成本2000元，造成經(jīng)濟損失，影響檢測分析的效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供了一種基于元素分析儀還原銅裝填裝置。

2、本實用新型是這樣實現(xiàn)的，設(shè)計與還原管契合的石英材質(zhì)、半圓柱形狀的兩個石英襯管，拼裝成一個完整的圓柱套桶，在其中填滿還原銅粒，在還原管中按照不同填料的順序依次安裝，實現(xiàn)快速更換、提高分析測試的效率。一種基于元素分析儀還原銅裝填裝置包括：

3、石英襯管、底部多孔、銀絲、剛玉球、還原銅粒、石英棉；

4、石英襯管開設(shè)有底部多孔；石英襯管內(nèi)底部填充有剛玉球；剛玉球上方填充有還原銅粒。

5、進一步，所述還原銅粒上方填充有石英棉；

6、進一步，所述石英襯管內(nèi)上方填充有剛玉球；

7、進一步，所述石英襯管內(nèi)頂部填充有銀絲。

8、第一、本實用新型與還原管契合，石英材質(zhì)，半圓柱形狀，外部尺寸與還原管內(nèi)壁相同；裝置頂部開口，底部有微型小孔能讓氣體通過，可裝填還原性銅粒，兩個可組合成一個完整圓柱型；取出板結(jié)的廢舊氧化銅方便，需要更換還原銅時，只需要將裝填裝置倒出，重新裝填新的還原銅粒即可，可循環(huán)利用。

9、本實用新型設(shè)計的新型裝填裝置，通過尺寸控制，能快速輕便地實現(xiàn)組合成一圓柱體，方便還原銅粒的裝填；尤其是還原銅粒的更換，只需將裝填裝置倒出即可完成板結(jié)的廢舊銅粒的取出，大大減少手動鉆取的時間和工作量，提高分析測試的效率，避免了還原管打碎的風(fēng)險；裝填裝置底部的多孔設(shè)計，通氣效果和原來一樣，保證了氣體全部通過銅粒并被還原，保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性。

10、第二，本實用新型提供的基于元素分析儀還原銅裝填裝置相較于現(xiàn)有技術(shù)，主要解決了以下技術(shù)問題并獲得了顯著的技術(shù)進步：

11、1.?提高還原效率：通過合理的裝填設(shè)計，如底部多孔、剛玉球和石英棉的配合使用，使得還原銅粒在反應(yīng)過程中能夠更充分地與反應(yīng)氣體接觸，從而提高還原效率。

12、2.?優(yōu)化反應(yīng)環(huán)境：剛玉球和石英棉的使用可以穩(wěn)定反應(yīng)環(huán)境，減少熱損失，使得反應(yīng)能夠在更加穩(wěn)定、均勻的溫度下進行，有助于提高反應(yīng)的可靠性和一致性。

13、3.?延長裝置使用壽命：石英襯管、剛玉球和石英棉等材料具有優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕性能，能夠抵抗反應(yīng)過程中產(chǎn)生的高溫和腐蝕性氣體，從而延長了裝置的使用壽命。

14、4.?簡化操作與維護：裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使得裝填和更換還原銅粒等操作變得簡單方便，降低了操作難度和維護成本。

15、本實用新型通過優(yōu)化裝填裝置的結(jié)構(gòu)和材料選擇，提高了還原銅粒的還原效率，穩(wěn)定了反應(yīng)環(huán)境，延長了裝置使用壽命，并簡化了操作與維護過程，從而獲得了顯著的技術(shù)進步。這些改進使得該裝置在元素分析儀等應(yīng)用中具有更高的實用價值和經(jīng)濟效益。

16、第三，作為本實用新型的權(quán)利要求的創(chuàng)造性輔助證據(jù)，還體現(xiàn)在以下幾個重要方面：

17、1）本實用新型的技術(shù)方案轉(zhuǎn)化后的預(yù)期收益和商業(yè)價值為：

18、經(jīng)過大約100件樣品的檢測后，原有還原銅的更換方式，通常需要1~2小時甚至更長時間，遇見大批量樣品檢測時，2天需更換一次，嚴(yán)重影響工作效率。在取出氧化銅時操作不慎易將還原管打碎，破碎的石英還原管極易對檢測人員造成傷害；一個還原管購置成本2000元，造成經(jīng)濟損失。

19、本實用新型的還原銅更換方式，只需要幾分鐘便可完成，無打碎還原管的風(fēng)險，大大節(jié)約時間和備件的使用成本。

20、2）本實用新型的技術(shù)方案填補了國內(nèi)外業(yè)內(nèi)技術(shù)空白：該實用新型的技術(shù)方案，利用還原管中再套襯管，通過兩半的契合實現(xiàn)了顆粒狀還原銅的快速更換，填補了行業(yè)傳統(tǒng)的在還原管中直接填顆粒狀還原銅無法實現(xiàn)快速更換的缺點。

21、3）本實用新型的技術(shù)方案解決了人們一直渴望解決、但始終未能獲得成功的技術(shù)難題：該實用新型的技術(shù)方案，實現(xiàn)了顆粒狀還原銅的快速更換，避免了打碎還原管的風(fēng)險，大大節(jié)約時間和備件的使用成本。

技術(shù)特征：

1.一種基于元素分析儀還原銅裝填裝置，其特征在于，所述基于元素分析儀還原銅裝填裝置包括：

2.如權(quán)利要求1所述基于元素分析儀還原銅裝填裝置，其特征在于，所述還原銅粒上方填充有石英棉。

3.如權(quán)利要求1所述基于元素分析儀還原銅裝填裝置，其特征在于，所述石英襯管內(nèi)上方填充有剛玉球。

4.如權(quán)利要求1所述基于元素分析儀還原銅裝填裝置，其特征在于，所述石英襯管內(nèi)頂部填充有銀絲。

5.一種基于元素分析儀還原銅裝填裝置，其特征在于，包括石英襯管（1），該石英襯管（1）底部開設(shè)有多孔（2），石英襯管（1）內(nèi)底部填充有剛玉球（4），剛玉球（4）上方填充有還原銅粒（5），還原銅粒（5）上方填充有石英棉（6），石英襯管（1）內(nèi)上方再次填充有剛玉球（4），且石英襯管（1）內(nèi)頂部填充有銀絲（3）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于元素分析儀還原銅裝填裝置，其特征在于，所述剛玉球（4）用于均勻分布進入石英襯管（1）的氣體，所述還原銅粒（5）緊密排列并具有高還原性，所述石英棉（6）用于固定還原銅粒（5）并防止其在氣體流動中移位，所述銀絲（3）設(shè)置在石英襯管（1）的頂部，以增強裝置的導(dǎo)電性和熱傳導(dǎo)性。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于元素分析技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于元素分析儀還原銅裝填裝置，包括：石英襯管、底部多孔、銀絲、剛玉球、還原銅粒、石英棉；石英襯管開設(shè)有底部多孔；石英襯管內(nèi)底部填充有剛玉球；剛玉球上方填充有還原銅粒。本技術(shù)設(shè)計的新型裝填裝置，通過尺寸控制，能快速輕便地實現(xiàn)組合成一圓柱體，方便還原銅粒的裝填；尤其是還原銅粒的更換，只需將裝填裝置倒出即可完成板結(jié)的廢舊銅粒的取出，大大減少手動鉆取的時間和工作量，提高分析測試的效率，避免了還原管打碎的風(fēng)險；裝填裝置底部的多孔設(shè)計，通氣效果和原來一樣，保證了氣體全部通過銅粒并被還原，保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙江華,張明祖,李忠煜
受保護的技術(shù)使用者：中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心（西北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心）
技術(shù)研發(fā)日：20240705
技術(shù)公布日：2025/5/19