專利名稱：用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的制作方法
技術領域：
本實用新型有關于一種用于制備稀有氣體的球磨罐，尤其有關于一種在油氣地質實驗領域中用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐。
背景技術：
稀有氣體(又稱惰性氣體)因其獨特的化學惰性而成為地質歷程的重要示蹤劑。在油氣勘探中，巖石包裹體中的稀有氣體組分和同位素蘊含著豐富的油氣地質信息，它們對于研究油氣的成因與來源、油氣源對比以及油氣成藏期都具有重要的示蹤指示作用。因此，對巖石包裹體中稀有氣體的制備是進行稀有氣體組分和同位素分析的前提和保證。對巖石包裹體固體樣品來說，進行球磨粉碎是制備稀有氣體前處理的重要步驟。在油氣地質領域中，一方面，由于巖石包裹體中含有的稀有氣體豐度極低，且巖石包裹體樣 品的表面經常會吸附有各種雜質氣體和水分，在球磨粉碎過程中，巖石包裹體樣品表面的各種雜質氣體和水分，會阻礙巖石包裹體中稀有氣體的釋放，導致經球磨粉碎后的部分巖石包裹體中仍然含有稀有氣體，樣品中的稀有氣體未充分釋放；并且，隨著球磨粉碎的不斷進行，巖石包裹體表面吸附的各種雜質氣體和水分也會一同被制備出來，這就使得所制備出來的氣體中還含有除巖石包裹體中稀有氣體之外的其它各種雜質氣體和水分，導致制備出的稀有氣體受到空氣中稀有氣體的污染，嚴重影響后續對稀有氣體組分和同位素的分析結果及其準確性。另一方面，目前在食品、化工、農藥、涂料、油墨等工業生產中，廣泛使用有各種類型的研磨罐或球磨罐，由于該些球磨罐存在不可密封或無法進行在線抽真空等缺陷，使得巖石包裹體在進行聞速、聞效率粉碎時，樣品te不能時刻保持密封的狀態，巖石包裹體中的稀有氣體易泄露至樣品罐外，同時，外界空氣中的稀有氣體也會進入樣品罐內而污染巖石包裹體樣品所釋放的稀有氣體；再有，由于樣品罐不能保持高真空的狀態，在球磨粉碎前，樣品罐內本身存在的空氣也會對巖石包裹體所釋放的稀有氣體產生影響，影響稀有氣體的制備純度，以及后續巖石包裹體中稀有氣體的凈化和富集處理。因此，有必要提供一種新型的球磨罐，來克服上述缺陷。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，該球磨罐可在巖石包裹體樣品進行球磨的過程中始終保持密封狀態，并可去除巖石包裹體樣品表面的各種雜質氣體和水分，使制備出的稀有氣體不受空氣中稀有氣體的污染，滿足進行高精度、高準確性的稀有氣體組分和同位素分析要求。本實用新型的上述目的可采用下列技術方案來實現本實用新型提供一種所述用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐包括樣品罐，其具有罐體和密封蓋設在所述罐體上方的頂蓋，所述罐體具有容納腔，所述容納腔內放置有一個以上第一鋼球；[0010]高真空閥門，其連接在所述頂蓋上，所述頂蓋上開設有穿孔，所述高真空閥門的進氣口通過所述穿孔與所述罐體的容納腔相連通；加熱組件，其套設在所述樣品罐的罐體外。在優選的實施方式中，在所述樣品罐的罐體與所述頂蓋之間夾設有密封墊圈。在優選的實施方式中，所述樣品罐的容納腔中放置有一個以上第二鋼球，所述第二鋼球的直徑小于所述第一鋼球的直徑。在優選的實施方式中，所述第一鋼球為兩個，其直徑為8mm;所述第二鋼球為兩個，其直徑為2mm。在優選的實施方式中，所述加熱組件包括加熱套和擰緊件，所述加熱套圍設在所述罐體的外表面上，所述加熱套的兩末端分別徑向向外凸設有連接部，所述擰緊件連接在 所述兩個連接部之間，所述加熱套的外表面連接有加熱接頭。在優選的實施方式中，在所述加熱套與所述罐體之間夾設有熱偶。在優選的實施方式中，所述頂蓋的穿孔處連接有連接管，所述高真空閥門的進氣口通過連接螺母與所述連接管相連。在優選的實施方式中，所述高真空閥門的外側套設有壓套，所述壓套連接在所述頂蓋的上方。在優選的實施方式中，所述壓套的頂端開設有連接孔，所述高真空閥門的出氣口伸入所述連接孔內。在優選的實施方式中，所述樣品罐的罐體底部設有三個定位柱，所述三個定位柱沿圓周方向均勻分布在所述罐體的底部上。本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的特點及優點是一、本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，由于頂蓋和罐體是相互密封設置的，因此球磨罐具有很好的密封性能，能有效防止巖石包裹體樣品在球磨粉碎的過程中稀有氣體的外漏或外界空氣的流入，從而保證了所制備的稀有氣體不受外界空氣的污染；另外，球磨罐通過高真空閥門可連接外部抽真空設備，利用外部抽真空設備對罐體的容納腔進行抽真空，進一步保證了所制備稀有氣體的純度；再有，加熱組件可有效去除附著在巖石包裹體樣品表面的各種雜質氣體和水分，為巖石包裹體中稀有氣體的充分釋放提供如提保證。二、本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，在球磨罐的樣品罐內放置有兩種直徑大小的鋼球，在同樣的研磨轉速下，可進一步促進樣品罐內巖石包裹體樣品的研磨粉碎，以最大程度地釋放巖石包裹體中的稀有氣體。三、本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，連接在頂蓋上的壓套將高真空閥門罩設在其內，其可起到保護高真空閥門進氣口的作用；另外，設置在罐體底部的三個定位柱，可與星云式球磨裝置的研磨平臺上的三個固定凹槽一一對應卡扣，避免球磨罐在星云式球磨裝置內進行高速旋轉時發生晃動。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的主視半剖視圖。圖2為本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的罐體剖視圖。圖3為本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的頂蓋剖視圖。圖4為本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的加熱組件主視圖。圖5為本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的加熱組件俯視圖。圖6為本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的壓套半剖視圖。圖7為本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐的壓套俯視圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖I所示，本實用新型提供一種用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其包括樣品罐I、高真空閥門2和加熱組件3。其中樣品罐I具有罐體11和密封蓋設在所述罐體11上方的頂蓋12，所述罐體11具有容納腔111，所述容納腔111內放置有一個以上第一鋼球13 ;高真空閥門2連接在所述頂蓋12上，所述頂蓋12上開設有穿孔121，所述高真空閥門2的進氣口 21通過所述穿孔121與所述罐體11的容納腔111相連通；加熱組件3套設在所述樣品罐I的罐體11夕卜。具體是，請配合參閱圖2，樣品罐I的罐體11由不銹鋼材料制成，其大體呈圓形杯狀，罐體11上端開口，其中部形成有容納腔111，容納腔111內放置有多個第一鋼球13，罐體11的上端開口邊緣徑向向外延伸形成有連接部112，連接部112上沿圓周方向均勻開設有多個圓柱形的貫通的連接螺孔113，在本實用新型中，連接部112上開設有八個連接螺孔113。在本實施方式中，罐體11的內徑d為5. 5cm，外徑D為6. 7cm，連接部112的外徑Dl為9cm,其厚度h為Icm,連接螺孔113的直徑dl為0. 8cm,高度hi為1cm。如圖3所示，樣品罐I的頂蓋12由不銹鋼材料制成，其大體呈圓盤狀，頂蓋12的中部向下凸設有插入部122，頂蓋12的中部開設有穿孔121，穿孔121與容納腔111相連通，頂蓋12的外周緣上沿圓周方向開設有多個圓柱形的貫通的固定螺孔123，在本實用新型中，頂蓋12的外周緣上開設有八個固定螺孔123。在本實施方式中，插入部122的直徑D2為5. 2cm,高h2為0. 5cm,穿孔121的直徑d2為4_。高真空閥門2連接在樣品罐I的頂蓋12上，其進氣口 21通過穿孔121與樣品罐I的容納腔111相連通。在本實用新型中，頂蓋12的穿孔121設計為其上端直徑大于其下端直徑的結構，這樣在穿孔121的上端處通過無縫焊接方式可連接有連接管22，連接管22由不銹鋼材料制成，高真空閥門2的進氣口 21通過連接螺母23固定連接在連接管22上，連接螺母23和連接管22可將高真空閥門2穩固連接在頂蓋12上，并保證高真空閥門2與頂蓋12之間連接的密封性。本實用新型的高真空閥門2可用于連接外部機械泵或分子泵設備，打開高真空閥門2，通過機械泵或分子泵可將容納腔111中的空氣抽出，達到使容納腔111形成高真空狀態的目的。加熱組件3緊密圍設在樣品罐I的罐體11外周圍。加熱組件3主要用于對樣品罐I內的巖石包裹體樣品進行加熱，以使巖石包裹體樣品外表面附著的各種雜質氣體和水分脫離巖石包裹體樣品，為后續球磨粉碎過程中，巖石包裹體樣品中稀有氣體的充分釋放提供如提。本實用新型在球磨粉碎之前，首先將多個第一鋼球13和待粉碎的巖石包裹體樣品放入樣品罐I的罐體11內，然后將頂蓋12蓋設在罐體11上方，此時頂蓋12的插入部122插入罐體11的容納腔111中，之后將頂蓋12上的固定螺孔123與罐體11上的連接螺孔113 —一相對，并分別插入連接螺釘14緊固連接，最后將高真空閥門2通過連接管22和連接螺母23固定連接在頂蓋12上，完成球磨罐的密封組裝。在球磨粉碎時，將本實用新型的球磨罐通過高真空閥門2連接至機械泵或分子泵·等外部抽真空設備，打開高真空閥門2，利用機械泵或分子泵對罐體11的容納腔111進行抽真空,在抽真空的同時打開加熱組件3對樣品罐I進行加熱，此時，罐體11內的巖石包裹體樣品，其表面附著的各種雜質氣體和水分將在熱量的作用下揮發至容納腔111中，并隨著機械泵或分子泵的作用被抽出樣品罐I外，當樣品罐I的容納腔111中被完全抽真空后，關閉高真空閥門2，將本實用新型的球磨罐放置在星云式球磨裝置的研磨平臺上，進行高速、高效、快速粉碎，球磨器在粉碎過程中始終保持著高真空和高密封狀態，罐體11內的氣體不會外漏，外部空氣，特別是空氣中的稀有氣體，不會進入罐體11內而污染罐體11內的氣體，從而保證了樣品罐I內制備出的稀有氣體不受空氣中稀有氣體的污染，為后續開展巖石包裹體中稀有氣體全組分分析及其同位素分析提供了前提和保證。本實用新型用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，由于頂蓋12和罐體11是相互密封設置的，因此球磨罐具有很好的密封性能，能有效防止巖石包裹體樣品在球磨粉碎的過程中稀有氣體的外漏或外界空氣的流入，保證了所制備的稀有氣體不受空氣中稀有氣體的污染；另外，加熱組件3可對樣品罐I內的巖石包裹體樣品進行控溫加熱，以有效去除附著在巖石包裹體樣品表面的各種雜質氣體和水分，為巖石包裹體中稀有氣體的充分釋放提供前提保證。根據本實用新型的一個實施方式，在所述樣品罐I的罐體11與所述頂蓋12之間夾設有密封墊圈15。具體是，密封墊圈15由無氧銅材料制成，其大體呈圓環體形，在本實施方式中，密封墊圈15的外徑為6cm,內徑為5. 2cm,厚度為2mm。密封墊圈15的上下兩端分別與頂蓋12的底面、以及罐體11的頂面緊密接觸。進一步的，在本實用新型中，在罐體11的頂面中心處向下凹設有圓槽114，在該圓槽114上向上凸設有環凸棱115 ;頂蓋12的底面中心處向上凹設有圓槽124，在該圓槽124上向下凸設有環凸棱125，密封墊圈15夾設在罐體11的環凸棱115與頂蓋12的環凸棱125之間，且環凸棱115與環凸棱125相對的一端均設計為尖角狀，這樣可保證樣品罐I的罐體11與頂蓋12之間通過密封墊圈15密封的更加緊實，提高球磨罐的密封性能。根據本實用新型的一個實施方式，所述樣品罐I的容納腔111中放置有一個以上第二鋼球16，所述第二鋼球16的直徑小于所述第一鋼球13的直徑。在樣品罐I內放置兩種直徑大小不同的鋼球，在同樣的研磨轉速下，可以進一步促進樣品罐I內巖石包裹體樣品的研磨粉碎，最大程度地釋放巖石包裹體樣品中的稀有氣體。在本實施方式中，在樣品罐I內放置有兩個第一鋼球13和兩個第二鋼球16，第一鋼球13的直徑為8mm，第二鋼球16的直徑為2mm。如圖4、5所示，根據本實用新型的一個實施方式，所述加熱組件3包括加熱套31和擰緊件32，所述加熱套31圍設在所述罐體11的外表面上，所述加熱套31的兩末端分別徑向向外凸設有連接部33，所述擰緊件32連接在所述兩個連接部33之間，所述加熱套31的外表面連接有加熱接頭34。具體是，擰緊件32可將加熱套31緊密固定在樣品罐I的罐體11外表面上，設置在加熱套31外側的加熱接頭34用于加熱該加熱套31，經加熱后的加熱套31可將熱量傳遞給罐體11,進而加熱罐體11內的巖石包裹體樣品,使巖石包裹體樣品外表面的各種雜質氣 體和水分脫離巖石包裹體樣品。進一步的，在所述加熱套31與所述罐體11之間還夾設有熱偶35。熱偶35用于檢測罐體11的溫度，為隨時控制加熱組件3的加熱溫度提供數值支持。如圖1、6、7所示，根據本實用新型的一個實施方式，所述高真空閥門2的外側套設有壓套4，所述壓套4連接在所述頂蓋12的上方。具體是，壓套4由不銹鋼材料制成，其大體呈圓柱筒形，壓套4的側壁底部凸設有弧形刀口 41，在樣品罐I的頂蓋12頂面上對應該弧形刀口 41設有環形凹槽126，弧形刀口 41嵌入頂蓋12的環形凹槽126內，壓套4連接在頂蓋12上并將高真空閥門2罩設在其內，壓套4起保護高真空閥門2進氣口 21的作用；壓套4的側壁上設有開口 42，在本實用新型中，高真空閥門2由閥體24和控制旋鈕25組成，控制旋鈕25伸出開口 42外，閥體24的進氣口 21通過連接管22和連接螺母23連接在頂蓋12上。進一步的，所述壓套4的頂端開設有貫通的連接孔43，所述高真空閥門2的出氣口26伸入所述連接孔43內。連接孔43可保護高真空閥門2的出氣口 26，并起到保護出氣口26與外部抽真空設備的連接接口的作用。在本實施方式中，壓套4的外徑D3為6cm，內徑d3為4. 4cm,高h3為6. 5cm,開口 42高度h4為5cm，開口 42寬度b為3cm，連接孔43的直徑 d4 為 I. 5cm,高 h5 為 I. 1cm。根據本實用新型的一個實施方式，所述樣品罐I的罐體11底部設有三個定位柱116，所述三個定位柱116沿圓周方向均勻分布在所述罐體11的底部上。當本實用新型的球磨罐放置在星云式球磨裝置上進行球磨粉碎時，該三個定位柱116與星云式球磨裝置的研磨平臺上的三個固定槽一一對應卡扣，其主要起固定、避免樣品罐I粉碎過程中發生晃動的情況發生。在本實施方式中，定位柱116的直徑d5為I. 5cm,高度h6為0. 4cm,該定位柱116與罐體11外側距離a為4cm。以上所述僅為本實用新型的幾個實施例，本領域的技術人員依據申請文件公開的內容可以對本實用新型實施例進行各種改動或變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。
權利要求1.一種用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐包括 樣品罐，其具有罐體和密封蓋設在所述罐體上方的頂蓋，所述罐體具有容納腔，所述容納腔內放置有一個以上第一鋼球； 高真空閥門，其連接在所述頂蓋上，所述頂蓋上開設有穿孔，所述高真空閥門的進氣口通過所述穿孔與所述罐體的容納腔相連通； 加熱組件，其套設在所述樣品罐的罐體外。
2.如權利要求I所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，在所述樣品罐的罐體與所述頂蓋之間夾設有密封墊圈。
3.如權利要求I所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述樣品罐的容納腔中放置有一個以上第二鋼球，所述第二鋼球的直徑小于所述第一鋼球的直徑。
4.如權利要求3所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述第一鋼球為兩個，其直徑為8mm ;所述第二鋼球為兩個，其直徑為2mm。
5.如權利要求I所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述加熱組件包括加熱套和擰緊件，所述加熱套圍設在所述罐體的外表面上，所述加熱套的兩末端分別徑向向外凸設有連接部，所述擰緊件連接在所述兩個連接部之間，所述加熱套的外表面連接有加熱接頭。
6.如權利要求5所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，在所述加熱套與所述罐體之間夾設有熱偶。
7.如權利要求I所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述頂蓋的穿孔處連接有連接管，所述高真空閥門的進氣口通過連接螺母與所述連接管相連。
8.如權利要求I所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述高真空閥門的外側套設有壓套，所述壓套連接在所述頂蓋的上方。
9.如權利要求8所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述壓套的頂端開設有連接孔，所述高真空閥門的出氣口伸入所述連接孔內。
10.如權利要求I所述的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，其特征在于，所述樣品罐的罐體底部設有三個定位柱，所述三個定位柱沿圓周方向均勻分布在所述罐體的底部上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，所述用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐包括樣品罐，其具有罐體和密封蓋設在所述罐體上方的頂蓋，所述罐體具有容納腔，所述容納腔內放置有一個以上第一鋼球；高真空閥門，其連接在所述頂蓋上，所述頂蓋上開設有穿孔，所述高真空閥門的進氣口通過所述穿孔與所述罐體的容納腔相連通；加熱組件，其套設在所述樣品罐的罐體外。本實用新型的用于制備巖石包裹體中稀有氣體的球磨罐，可去除巖石包裹體樣品表面的各種雜質氣體和水分，并可在巖石包裹體樣品進行球磨的過程中始終保持密封狀態，使制備出的稀有氣體不受外界空氣中稀有氣體的污染。
文檔編號B02C17/10GK202506443SQ201220123378

公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者孫明良, 張英, 李劍, 李志生, 李謹, 楊春霞, 王東良, 王義鳳, 王曉波 申請人:中國石油天然氣股份有限公司