CN213714002U - 一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，包括壳体部分、升降部分、平台部分、电加热炉；壳体部分包括底座、前面板、顶板、侧面板、指针，前面板、侧面板的顶部与顶板固定，前面板、侧面板的底部固定于底座上；升降部分包括丝杆、第一圆柱滚子轴承、第二圆柱滚子轴承、推力球轴承、连接耳、升降块、轴套、弹性挡圈、锁紧块、旋转手柄、光杆；平台部分包括支撑板、平台板；电加热炉包括炉壳、炉膛、内衬、夹子、炉体螺栓。通过本实用新型，可实现该升降台沿上下方向升降顺畅且稳定可靠，精准且及时定位加热炉的功能，同时较优的结构设计可有效降低升降过程中偏心载荷的影响，预防倾覆，升降的垂直度高，对心性好，可靠性高。

Description

一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉

技术领域

本实用新型涉及一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，属于升降装置领域。

背景技术

氢能是一种清洁、无污染的能源，利用储氢合金固态储氢和提供氢气的方法是研究储氢放氢的重点。储氢合金是指储氢能力较强的金属化合物，在一定的压力、温度的条件下与氢气进行反应，生成金属氢化物，需要用氢气时，通过加热或减压的方式将合金中存储的氢释放出来，达到储氢和放氢的目的。

对于储氢合金性能的研究，需要通过利用储氢材料性能测试装置测试储氢材料的PCT曲线和动力学曲线的实验来探究。在该装置中常常会利用升降炉对样品室进行升温或恒温来提供储氢材料吸放氢所需要的温度。在更换储氢合金时，若采用更换样品室的方法，常常会带来再加热定位不准确，若固定样品室位置不变，采用升降电加热炉的方法，市面上的升降台往往在升降过程中升降不顺滑，易发生抖动现象，同样带来定位不准确，同时由于电加热炉较重，较差的结构设计往往会导致在升降过程中，垂直度较低，对心性较差甚至还会发生倾覆等问题，可靠性不高。同时，配合较差的炉体结构设计无法达到对于温度数据要求精准的该实验的要求。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，包括壳体部分、升降部分、平台部分、电加热炉；

所述壳体部分包括底座、前面板、顶板、侧面板、指针，前面板、侧面板的顶部与顶板固定，前面板、侧面板的底部固定于底座上；

所述升降部分包括丝杆、第一圆柱滚子轴承、第二圆柱滚子轴承、推力球轴承、连接耳、升降块、轴套、弹性挡圈、锁紧块、旋转手柄、光杆；所述第一圆柱滚子轴承设置于顶板上，第二圆柱滚子轴承设置于底座上，推力球轴承位于顶板面向底座的一侧，锁紧块固定于顶板上；丝杆穿过并配合安装于第一圆柱滚子轴承和第二圆柱滚子轴承，丝杆的一端设有阶梯轴与推力球轴承相配合，丝杆顶部穿过锁紧块与旋转手柄相固定，丝杆上旋转啮合有连接耳，连接耳与升降块相固定，升降块上设有四个升降块凹槽，四个升降块凹槽呈上下左右对称均匀分布；所述丝杆的两侧均设有相垂直的上下两个升降块凹槽，相垂直的上下两个升降块凹槽内设有轴套、弹性挡圈，且弹性挡圈置于轴套的端部；所述光杆与侧面板固定连接并穿过轴套和弹性挡圈，且与轴套贴合，两根光杆关于丝杆呈左右对称分布；

所述平台部分包括支撑板、平台板，其中，支撑板与升降块固定相连，平台板与电加热炉固定连接；

所述电加热炉包括炉壳、炉膛、内衬、夹子、炉体螺栓，内衬置于炉膛内，炉膛置于炉壳内；所述内衬内设有样品室，炉体螺栓穿过电加热炉置于样品室内，炉体螺栓置于样品室外的部分设有夹子；

所述平台板中心位置设有平台板通孔，电加热炉的底部中心位置设有炉体通孔，温度传感器穿过平台板通孔插于炉体通孔内，便于测量电加热炉的温度，温度传感器、炉体通孔之间的配合为间隙配合；

所述侧面板外部有刻度表，与指针配合读数。

所述底座上设有底座装配孔，还设有螺栓，螺栓依次旋紧于底座装配孔、桌面，使底座与桌面固定相连。

所述壳体部分的侧面板、底座之间设有加强筋，加强筋分别固定于侧面板、底座上。

所述底座、前面板、顶板、侧面板材质均为钢材质。

所述光杆上设有均匀分布用于与侧面板装配的5个光杆装配孔。

所述轴套上设有张角为75°的轴套缺口，同时升降块设有与轴套缺口相对应的75°的升降块缺口。

所述侧面板呈镂空状，侧面板上均匀分布有若干长方形镂空孔，厚度为10mm；与光杆装配的侧面板部分设有侧面板凸起条，侧面板凸起条呈左右对称分布，厚度为26mm，侧面板凸起条张口大小为75°且顶部设有能与光杆紧密贴合的弧度，同时侧面板上每个侧面板凸起条上均匀分布有5个与光杆起到装配作用的侧面板装配孔，通固定螺栓旋于侧面板装配孔、光杆，使得光杆与侧面板固定。

所述平台板上均匀分布有4个用于与电加热炉配合固定连接的平台板装配孔，同时平台板中心位置设有1个直径40mm的平台板通孔，平台板通孔内插有温度传感器；

所述电加热炉的底部设有若干炉体装配孔，若干炉体装配孔均匀分布在电加热炉的底部；所述炉体通孔孔径为5mm，炉体螺纹孔与炉体通孔的中心距离为7mm；电加热炉的底部还设有炉体螺纹孔。

所述炉壳是用冷轧板经过折边焊接制成，炉膛采用氧化铝多晶纤维材料，内衬采用碳化硅材料，且内衬上端距离炉顶30mm，内衬下端距离炉顶150mm，温度传感器测量点位于内衬中心位置。

温度传感器***电加热炉后紧紧贴合螺栓端面；同时，利用夹子能够将温度传感器与螺栓牢牢固定；温度传感器上有刻线；

所述光杆与轴套之间设有润滑脂，丝杆与连接耳螺纹部分均设有润滑脂。

本实用新型结构合理、使用方便，通过本实用新型提供的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，包括壳体部分，升降部分，平台部分，炉体部分。壳体部分包括底座、前面板、顶板、侧面板、指针、加强筋，其中底座上设有底座装配孔，可通过该底座装配孔使装置与桌面固定相连。底座、前面板、顶板、侧面板固定相连，指针与升降块固定相连，加强筋与侧面板和底座固定相连。升降部分包括丝杆，第一圆柱滚子轴承、第二圆柱滚子轴承、推力球轴承、连接耳、升降块、轴套、弹性挡圈、锁紧块、旋转手柄、光杆，其中丝杆穿过并配合有第一圆柱滚子轴承和第二圆柱滚子轴承，丝杆的一端设有阶梯轴与推力球轴承相配合，丝杆端口与旋转手柄相固定，丝杆上旋转啮合有连接耳，连接耳与升降块相固定，升降块上设有四个凹槽，呈上下左右对称均匀分布，分别配合有轴套和弹性挡圈，光杆与侧面板固定连接并穿过轴套和弹性挡圈，并与轴套贴合，锁紧块固定于顶板上。平台部分包括支撑板，平台板，其中支撑板与升降块固定相连，平台板与电加热炉固定连接。

本实用新型中，炉体部分包括炉壳、炉膛、内衬、夹子。底座、前面板、顶板、侧面板材质均为钢材质。两根光杆关于丝杆呈左右对称分布。光杆上均有均匀分布与侧面板装配的五个光杆装配孔。轴套有一个张角为75°的缺口，同时升降块与之相对应的也有一个75°的缺口。侧面板呈镂空设计，均匀分布有长方形镂空孔，厚度为10mm，与光杆装配的部分有侧面板凸起条，侧面板凸起条呈左右对称分布，厚度为26mm，侧面板凸起条张口大小为75°且顶部有一定的弧度能与光杆紧密贴合，同时侧面板每个凸起条上均匀分布有五个与光杆起到装配作用的侧面板装配孔。平台板上均匀分布有四个用于与电加热炉配合固定连接的装配孔，同时平台板中心位置有一个直径40mm的通孔，便于温度传感器***炉子进行温度测量。侧面板外部有刻度表，与指针配合读数。炉壳是用冷轧板经过折边焊接制成，炉膛采用氧化铝多晶纤维材料填充，该材料集晶体和纤维材料特性于一体，有较好的耐热稳定性。内衬采用碳化硅材料，且碳化硅内衬上端距离炉顶30mm，碳化硅内衬下端距离炉顶150mm，使得温度传感器测量点位于碳化硅内衬中心位置，使得加热炉升温响应迅速。炉体装配孔均匀分布在炉子的底部，便于炉子在工作时受力均匀。炉体通孔大小为5mm，使得温度传感器与炉体通孔之间的配合为间隙配合，便于温度传感器插拔。所述炉体螺纹孔与炉体通孔的中心距离为7mm，使得温度传感器***炉子后紧紧贴合螺栓端面，防止温度传感器***后脱落，同时，利用夹子能够将温度传感器与螺栓固定，进一步提高固定效果。整体设计便于在更换不同的储氢合金时，无须打开炉子就能实现温度传感器的多次插拔，操作便捷。温度传感器上有刻线，***时，将刻线对准螺栓端面，使得温度传感器每次都能够***至合适的位置。光杆与轴套之间设有润滑脂，丝杆与连接耳螺纹部分均设有润滑脂。

通过本实用新型，可实现该升降台沿上下方向升降顺畅且稳定可靠，精准且及时定位加热炉的功能，同时较优的结构设计可有效降低升降过程中偏心载荷的影响，预防倾覆，升降的垂直度高，对心性好，可靠性高，配合合理的电加热炉内部结构设计，其用于储氢材料性能测试装置加热恒温环节中具有利于保温，节能，低温度误差和升温的及时响应，操作简单，有利于提高储氢材料性能测试效率的优点。

附图说明

图1为本实用新型外部结构示意图一；

图2为本实用新型外部结构示意图二；

图3为本实用新型内部结构示意图一；

图4为本实用新型内部结构示意图二；

图5为本实用新型侧面板结构示意图；

图6为本实用新型炉体部分内部结构示意图；

图7为本实用新型炉体部分外部结构示意图；

图中：1底座、2前面板、3支撑板、4平台板、5旋转手柄、6锁紧块、7顶板、8侧面板、9加强筋、10轴套、11弹性垫圈、12光杆、13丝杆、14推力球轴承、15第一圆柱滚子轴承、16升降块、17连接耳、18指针、19第二圆柱滚子轴承、20炉壳、21炉膛、22内衬、23夹子、24炉体螺栓、25温度传感器、26炉体装配孔、27炉体通孔、28炉体螺纹孔、29样品室、101底座装配孔、401平台板装配孔、402平台板通孔、801侧面板装配孔、802长方形镂空孔、803侧面板凸起条、1201光杆装配孔、1601升降块凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“配合”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1-5其说明本案实施例中一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，包括:壳体部分、升降部分、平台部分、电加热炉。

壳体部分包括底座1、前面板2、顶板7、侧面板8、指针18、加强筋9。底座1上设有底座装配孔101，可通过该底座装配孔101使装置与桌面固定相连，防止倾覆。底座1、前面板2、顶板7、侧面板8固定相连，指针18与升降块16固定相连。加强筋9与侧面板8和底座1固定相连，提高了侧面板8的抗折弯能力。

升降部分包括丝杆13、第一圆柱滚子轴承15、第二圆柱滚子轴承19、推力球轴承14、连接耳17、升降块16、轴套10、弹性挡圈11、锁紧块6、旋转手柄5、光杆12。丝杆穿过并配合有第一圆柱滚子轴承15和第二圆柱滚子轴承19，丝杆的一端设有阶梯轴与推力球轴承14相配合，使得丝杆13具有良好的调心性能，减少安装误差的影响。丝杆13顶部与旋转手柄5相固定，丝杆13上旋转啮合有连接耳17，连接耳17与升降块16相固定，升降块16上设有四个凹槽，呈上下左右对称均匀分布，分别配合有轴套10和弹性挡圈11，通过这样的分布配合方式，可有效降低偏心载荷对升降过程的影响，保证升降过程的线性柔顺度，同时对应分布的弹性挡圈11限制了轴套的轴向错动。

光杆12与侧面板8固定连接并穿过轴套10和弹性挡圈11，并与轴套10贴合，避免因为间隙导致升降过程中的抖动现象明显。锁紧块6固定于顶板7上，起到及时锁紧定位的作用。平台部分包括支撑板3、平台板4，其中，支撑板3与升降块16固定相连，平台板4与电加热炉固定连接。底座1、前面板2、顶板7、侧面板8材质均为Q235结构钢材质，可以保证升降装置的强度和刚度。两根光杆12关于丝杆13呈左右对称分布，降低偏心力的作用。

光杆12上均有均匀分布与侧面板8装配的5个光杆装配孔1201，实现与侧面板8的连接，使得光杆12与顶板7和底座1不相接触，呈现出一种“悬浮”状态，通过该结构设计可实现装置较好的垂直度和较优的对心性。轴套10有一个张角为75°的缺口，同时升降块16与之相对应的也有一个75°的缺口，便于与侧面板8相配合连接。轴套10有一个张角为75°的轴套缺口，同时升降块16与之相对应的也有一个75°的升降块缺口。

侧面板8呈镂空设计，均匀分布有长方形镂空孔，厚度为10mm，目的是在保证结构强度、刚度的情况下减少材料的利用，与光杆12装配的部分有侧面板凸起条803，侧面板凸起条803呈左右对称分布，厚度为26mm，侧面板凸起条803使得侧面板8在工作时，与光杆12固定配合的接触部分不至于因为偏心力矩而被破坏或折弯，侧面板凸起条803张口大小为75°且顶部有一定的弧度能与光杆12紧密贴合，同时侧面板每个凸起条803上均匀分布有五个侧面板装配孔801，这样的配合方式保证了丝杆13在工作时固定牢固可靠。

平台板4上均匀分布有4个用于与电加热炉配合固定连接的平台板装配孔401，同时平台板4中心位置有一个直径40mm的平台板通孔402，便于温度传感器25***炉子进行温度测量。

侧面板8外部有刻度表，与指针18配合读数。光杆12与轴套10之间设有润滑脂，丝杆13与连接耳17螺纹部分均设有润滑脂。炉体部分包括炉壳20、炉膛21、内衬22、夹子23。

炉壳20是用冷轧板经过折边焊接制成，炉膛21采用氧化铝多晶纤维材料填充，该材料集晶体和纤维材料特性于一体，有较好的耐热稳定性。内衬22采用碳化硅材料，且碳化硅内衬22上端距离炉顶30mm，碳化硅内衬22下端距离炉顶150mm，使得温度传感器25测量点位于碳化硅内衬22中心位置，使得加热炉升温响应迅速。

炉体装配孔26均匀分布在炉子的底部，便于炉子在工作时受力均匀。

炉体通孔27大小为5mm，使得温度传感器25与炉体通孔27之间的配合为间隙配合，便于温度传感器25插拔。炉体螺纹孔28与炉体通孔27的中心距离为7mm，使得温度传感器25***炉子后紧紧贴合炉体螺栓24端面，防止温度传感器25***后脱落，同时，利用夹子23能够将温度传感器25与炉体螺栓24固定，进一步提高固定效果。整体设计便于在更换不同的储氢合金，取出样品室29后，无须打开炉子就能实现温度传感器25的多次插拔，操作便捷。

温度传感器25上有刻线，***时，将刻线对准炉体螺栓24端面，使得温度传感器25每次都能够***至合适的位置。

升降装置使用如下：

首次使用时，将该装置放置在合适的位置，通过底板装配孔101将该升降装置与桌面固定。通过装配孔将炉体与平台板4相固定，松开夹子23，利用温度传感器25上的刻线将温度传感器25***炉子中，至合适的位置，通过螺栓24夹紧夹子23，进一步固定温度传感器25。调节锁紧块6至未锁紧状态，然后转动旋转手柄5来转动丝杆13，通过与丝杆13相啮合的连接耳17来带动升降块16升降，依据侧面板8外部的刻度表与指针18将平台板4调至预设位置后，调节锁紧块6来夹紧丝杆13的阶梯轴部分，实现丝杆13的锁紧，以防丝杆13转动，从而固定住连接耳17，进而固定住升降块16。需要更换样品室29中的储氢合金时，将锁紧块6调至未锁紧状态，松开夹子23，取出温度传感器25。待更换后，重复上述步骤，夹紧温度传感器25，并根据需要重新调整连接耳17的位置。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、冷缩配合等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

Claims (10)

1.一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，包括壳体部分、升降部分、平台部分、电加热炉；

所述壳体部分包括底座（1）、前面板（2）、顶板（7）、侧面板（8）、指针（18），前面板（2）、侧面板（8）的顶部与顶板（7）固定，前面板（2）、侧面板（8）的底部固定于底座（1）上；

所述升降部分包括丝杆（13）、第一圆柱滚子轴承（15）、第二圆柱滚子轴承（19）、推力球轴承（14）、连接耳（17）、升降块（16）、轴套（10）、弹性挡圈（11）、锁紧块（6）、旋转手柄（5）、光杆（12）；所述第一圆柱滚子轴承（15）设置于顶板（7）上，第二圆柱滚子轴承（19）设置于底座（1）上，推力球轴承（14）位于顶板（7）面向底座（1）的一侧，锁紧块（6）固定于顶板（7）上；丝杆（13）穿过并配合安装于第一圆柱滚子轴承（15）和第二圆柱滚子轴承（19），丝杆（13）的一端设有阶梯轴与推力球轴承（14）相配合，丝杆（13）顶部穿过锁紧块（6）与旋转手柄（5）相固定，丝杆（13）上旋转啮合有连接耳（17），连接耳（17）与升降块（16）相固定，升降块（16）上设有四个升降块凹槽（1601），四个升降块凹槽（1601）呈上下左右对称均匀分布；所述丝杆（13）的两侧均设有相垂直的上下两个升降块凹槽（1601），相垂直的上下两个升降块凹槽（1601）内设有轴套（10）、弹性挡圈（11），且弹性挡圈（11）置于轴套（10）的端部；所述光杆（12）与侧面板（8）固定连接并穿过轴套（10）和弹性挡圈（11），且与轴套（10）贴合，两根光杆（12）关于丝杆（13）呈左右对称分布；

所述平台部分包括支撑板（3）、平台板（4），其中，支撑板（3）与升降块（16）固定相连，平台板（4）与电加热炉固定连接；

所述电加热炉包括炉壳（20）、炉膛（21）、内衬（22）、夹子（23）、炉体螺栓（24），内衬（22）置于炉膛（21）内，炉膛（21）置于炉壳（20）内；所述内衬（22）内设有样品室（29），炉体螺栓（24）穿过电加热炉置于样品室（29）内，炉体螺栓（24）置于样品室（29）外的部分设有夹子（23）；

所述平台板（4）中心位置设有平台板通孔（402），电加热炉的底部中心位置设有炉体通孔（27），温度传感器（25）穿过平台板通孔（402）插于炉体通孔（27）内，便于测量电加热炉的温度，温度传感器（25）、炉体通孔（27）之间的配合为间隙配合；

所述侧面板（8）外部有刻度表，与指针（18）配合读数。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述底座（1）上设有底座装配孔（101），还设有螺栓，螺栓依次旋紧于底座装配孔（101）、桌面，使底座（1）与桌面固定相连。

3.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述壳体部分的侧面板（8）、底座（1）之间设有加强筋（9），加强筋（9）分别固定于侧面板（8）、底座（1）上。

4.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述底座（1）、前面板（2）、顶板（7）、侧面板（8）材质均为钢材质。

5.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述光杆（12）上设有均匀分布用于与侧面板（8）装配的5个光杆装配孔（1201）。

6.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述轴套（10）上设有张角为75°的轴套缺口，同时升降块（16）设有与轴套缺口相对应的75°的升降块缺口。

7.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述侧面板（8）呈镂空状，侧面板（8）上均匀分布有若干长方形镂空孔（802），厚度为10mm；与光杆（12）装配的侧面板（8）部分设有侧面板凸起条（803），侧面板凸起条（803）呈左右对称分布，厚度为26mm，侧面板凸起条（803）张口大小为75°且顶部设有能与光杆（12）紧密贴合的弧度，同时侧面板（8）上每个侧面板凸起条（803）上均匀分布有5个与光杆（12）起到装配作用的侧面板装配孔（801），通固定螺栓旋于侧面板装配孔（801）、光杆（12），使得光杆（12）与侧面板（8）固定。

8.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述平台板（4）上均匀分布有4个用于与电加热炉配合固定连接的平台板装配孔（401），同时平台板（4）中心位置设有1个直径40mm的平台板通孔（402），平台板通孔（402）内插有温度传感器（25）；

所述电加热炉的底部设有若干炉体装配孔（26），若干炉体装配孔（26）均匀分布在电加热炉的底部；所述炉体通孔（27）孔径为5mm，炉体螺纹孔（28）与炉体通孔（27）的中心距离为7mm； 电加热炉的底部还设有炉体螺纹孔（28）。

9.根据权利要求8所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，所述炉壳（20）是用冷轧板经过折边焊接制成，炉膛（21）采用氧化铝多晶纤维材料，内衬（22）采用碳化硅材料，且内衬（22）上端距离炉顶30mm，内衬（22）下端距离炉顶150mm，温度传感器测量点位于内衬（22）中心位置。

10.根据权利要求1所述的一种高可靠性储氢材料性能测试用升降炉，其特征在于，温度传感器（25）***电加热炉后紧紧贴合螺栓（24）端面；同时，利用夹子（23）能够将温度传感器（25）与螺栓（24）牢牢固定；温度传感器（25）上有刻线；

所述光杆（12）与轴套（10）之间设有润滑脂，丝杆（13）与连接耳（17）螺纹部分均设有润滑脂。

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