適于不同反應物混合的化學實驗用混合裝置的制作方法

本發明涉及化學實驗技術領域，尤其涉及一種實驗用混合裝置。

背景技術：

在化學實驗中，常常需要將不同的反應物（固體或液體）放入試管進行混合，以促進反應。為了加速不同反應物（液）之間的混合，并使參與反應的各反應物（液）混合得更為均勻，出現了氮氣攪拌等技術。在某些化學實驗中，需要調配出不同配比的反應液進行批量對比實驗，這就需要對多組反應容器同時進行實驗，并且對反應容器內的反應物進行混合。

申請人研發了翻轉混合實驗機構，并且申請了專利并得到授權。這種翻轉混合實驗機構能夠通過翻轉對反應物進行混合，并進行批量實驗，但這種機構的結構較為復雜，轉動過程中還有容器掉落的危險。如果采用超聲波換能器來對反應物產生混合作用，則能夠消除翻轉機構，避免容器（試管）在翻轉過程中掉落。但不同反應物（液）具有不同的諧振頻率范圍，使用單一頻率的超聲波換能器只能對特定諧振頻率范圍內的反應物進行高效的混合。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種采用超聲波換能器進行反應物混合的化學實驗用混合裝置，能夠促進不同諧振頻率范圍內的反應物進行混合，且能夠批量進行實驗，并且減少能量浪費。

為實現上述目的，本發明的適于不同反應物混合的化學實驗用混合裝置包括底板，底板左右兩側對稱設有立板，分別為左立板和右立板；左立板和右立板的上部之間連接有水平設置的固定桿，固定桿的截面呈正方形，固定桿的前后兩側對稱連接有兩排用于卡住實驗用試管的試管卡具；固定桿前后兩側的試管卡具一一對應設置，固定桿前后兩側相對設置的兩個試管卡具組成一組試管卡具，每組試管卡具處的固定桿的頂面分別設有一個頻率為20kHz低頻超聲波換能器、一個頻率為70kHz中頻超聲波換能器和一個頻率為120kHz高頻超聲波換能器，所述每組試管卡具處的固定桿的頂面上的一個低頻超聲波換能器、一個中頻超聲波換能器和一個高頻超聲波換能器組成一組振動模塊；固定桿下方的左立板和右立板之間固定連接有用于承托試管的承載板；

每個低頻超聲波換能器分別串聯連接有一個低頻分開關，每個低頻超聲波換能器及其串聯連接的低頻分開關組成低頻換能器組，各低頻換能器組并聯連接形成低頻換能器單元；低頻換能器單元串聯連接有低頻總開關，低頻總開關及低頻換能器單元組成低頻振動裝置；

每個中頻超聲波換能器分別串聯連接有一個中頻分開關，每個中頻超聲波換能器及其串聯連接的中頻分開關組成中頻換能器組，各中頻換能器組并聯連接形成中頻換能器單元；中頻換能器單元串聯連接有中頻總開關，中頻總開關及中頻換能器單元組成中頻振動裝置；

每個高頻超聲波換能器分別串聯連接有一個高頻分開關，每個高頻超聲波換能器及其串聯連接的高頻分開關組成高頻換能器組，各高頻換能器組并聯連接形成高頻換能器單元；高頻換能器單元串聯連接有高頻總開關，高頻總開關及高頻換能器單元組成高頻振動裝置；低頻振動裝置、中頻振動裝置和高頻振動裝置相互并聯后通過導線連接電源；

各振動模塊所對應的底板前側上表面上均設有一個用于控制相應振動模塊中的低頻超聲波換能器的低頻分開關、一個用于控制相應振動模塊中的中頻超聲波換能器的中頻分開關，以及一個用于控制相應振動模塊中的高頻超聲波換能器的高頻分開關；

所述低頻總開關、中頻總開關和高頻總開關均設置于左立板上表面。

所述每組試管卡具前后兩側的底板上對稱設有用于放置試管的試管卡槽；低頻超聲波換能器、中頻超聲波換能器和高頻超聲波換能器均螺接或粘接在固定桿的頂面上。

所述左立板上連接有柔性桿，柔性桿的自由端設有照明燈，照明燈串聯連接有照明開關，照明燈和照明開關串聯后連接所述電源。

本發明具有如下的優點：

本發明可以對每個超聲波換能器分別控制，也可以接通所有的分開關，而通過三個總開關（低頻總開關、中頻總開關和高頻總開關）進行集中控制，兼具單獨控制的靈活性和整體控制的方便性。對于空置的試管卡具，可以通過關閉相應的分開關而關閉相應的振動模塊，因此與所有超聲波換能器由一個開關控制相比，能夠避免能量浪費。

由于每組振動模塊都包括一個低頻超聲波換能器、一個中頻超聲波換能器和一個高頻超聲波換能器，因此可以根據試管中反應物的性質來打開相應的超聲波換能器，產生最佳的諧振效果，提高混合效果和混合效率。

本發明可以采用多個試管同時進行多組（批量）對比實驗，結構簡單，沒有翻轉結構，在使用中不會發生試管脫落的現象，并且能夠利用超聲波對反應物產生混合作用，促進化學反應順利進行。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本發明的電路原理圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本發明的適于不同反應物混合的化學實驗用混合裝置包括底板1，底板1左右兩側對稱設有立板，分別為左立板2和右立板3；左立板2和右立板3的上部之間連接有水平設置的固定桿4，固定桿4的截面呈正方形，固定桿4的前后兩側對稱連接有兩排用于卡住實驗用試管的試管卡具5；固定桿4前后兩側的試管卡具5一一對應設置，固定桿4前后兩側相對設置的兩個試管卡具5組成一組試管卡具5，每組試管卡具5處的固定桿4的頂面分別設有一個頻率為20kHz低頻超聲波換能器6、一個頻率為70kHz中頻超聲波換能器7和一個頻率為120kHz高頻超聲波換能器8，所述每組試管卡具5處的固定桿4的頂面上的一個低頻超聲波換能器6、一個中頻超聲波換能器7和一個高頻超聲波換能器8組成一組振動模塊；固定桿4下方的左立板2和右立板3之間固定連接有用于承托試管的承載板9；

每個低頻超聲波換能器6分別串聯連接有一個低頻分開關10，每個低頻超聲波換能器6及其串聯連接的低頻分開關10組成低頻換能器組，各低頻換能器組并聯連接形成低頻換能器單元；低頻換能器單元串聯連接有低頻總開關11，低頻總開關11及低頻換能器單元組成低頻振動裝置；

每個中頻超聲波換能器7分別串聯連接有一個中頻分開關12，每個中頻超聲波換能器7及其串聯連接的中頻分開關12組成中頻換能器組，各中頻換能器組并聯連接形成中頻換能器單元；中頻換能器單元串聯連接有中頻總開關13，中頻總開關13及中頻換能器單元組成中頻振動裝置；

每個高頻超聲波換能器8分別串聯連接有一個高頻分開關14，每個高頻超聲波換能器8及其串聯連接的高頻分開關14組成高頻換能器組，各高頻換能器組并聯連接形成高頻換能器單元；高頻換能器單元串聯連接有高頻總開關15，高頻總開關15及高頻換能器單元組成高頻振動裝置；低頻振動裝置、中頻振動裝置和高頻振動裝置相互并聯后通過導線16連接電源17；

各振動模塊所對應的底板1前側上表面上均設有一個用于控制相應振動模塊中的低頻超聲波換能器6的低頻分開關10、一個用于控制相應振動模塊中的中頻超聲波換能器7的中頻分開關12，以及一個用于控制相應振動模塊中的高頻超聲波換能器8的高頻分開關14；所述低頻總開關11、中頻總開關13和高頻總開關15均設置于左立板2上表面。

所述每組試管卡具5前后兩側的底板1上對稱設有用于放置試管的試管卡槽18；低頻超聲波換能器6、中頻超聲波換能器7和高頻超聲波換能器8均螺接或粘接在固定桿4的頂面上，非常便于安裝。實驗完成后可以將試管插入試管卡槽18，非常便于保存試管以及再次進行實驗。

所述左立板2上連接有柔性桿19，柔性桿19的自由端設有ＬＥＤ照明燈20，照明燈20串聯連接有照明開關21，照明燈20和照明開關21串聯后連接所述電源17。本發明中，所有的開關優選均采用按壓式開關。

所述試管卡具5包括兩個對稱設置的彈性金屬片，兩個彈性金屬片的中部圍成試管卡接部22，試管卡接部22前后兩端窄于試管卡接部22的中部；兩個彈性金屬片位于試管卡接部22外側的部分圍成喇叭口23，從而方便將試管通過喇叭口23裝入試管卡接部22。

使用時，各低頻分開關10、中頻分開關12和高頻分開關14默認處于打開狀態，而低頻總開關11、中頻總開關13和高頻總開關15默認處于關閉狀態。

根據實驗的設計要求，需要進行幾組對比實驗，就從底板1上的試管卡槽18中取出幾個試管，并將各個試管分別放入一個試管卡具5內，試管卡接部22依靠彈力卡住試管；試管底部由承載板9支撐，不會因振動而使試管由試管卡具5中脫落，與申請人此前設計的翻轉混合機構相比，增強了試驗的安全性。

試管放好后，將反應物和/或反應液放入各個試管，根據試管的數量，關閉空置的試管卡具5所對應的低頻分開關10和中頻分開關12和高頻分開關14，避免能量浪費。

然后根據反應物的特性，相應打開高頻總開關15或中頻總開關13或低頻總開關11，使相應頻率的超聲波換能器開始工作，將各個試管內的物質進行充分混合，促進反應的順利進行。

反應完成后，關閉此前打開的高頻總開關15或中頻總開關13或低頻總開關11，使相應的超聲波換能器停止工作。最后將清洗后的試管重新放入試管卡槽18中待用。

由于各超聲波換能器均能夠單獨開、關，因此不同的試管夾具所夾持的試管中可以對不同性質的反應物進行實驗，根據不同的反應物的性質打開不同頻率的超聲波換能器。

以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。