专利名称：一种智能化学试剂管理柜的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于实验室、研究室等场合的化学试剂管理装置，特别涉及一种智能化学试剂管理柜。
背景技术：
在化工领域的教学和科研工作中，需要用到大量的化学试剂，且实验室、研究室等所用试剂种类繁多，而用量较少，大量试剂瓶放在一起，使用时要寻找目标试剂需要搜索大量试剂瓶，使用不便；特别是存放多品种小批量化学试剂时，其缺点更加突出，实验人员经常浪费大量时间寻找目标试剂。实验室管理人员无法方便快速、检查化学试剂及时了解化学试剂的余量，由于对化学试剂余量缺乏了解，需要化学试剂时再到仓库查找，当急需化学试剂时才发现库存量不足，这样会严重影响工作。实验室试剂瓶数量繁多，试剂瓶中的试剂需要人工逐一检查添加，费时费力，此夕卜，采用手工登记化学试剂的使用情况，跟踪试剂使用相关信息比较麻烦、无法快捷地了解化学试剂的库存，以直接进行化学试剂的订购。另外，化学试剂信息的相关报表常常无法及时反馈，无法为企业决策提供及时的报表依据，化学试剂管理人员工作效率低，因无法及时记录使用信息，导致化学试剂浪费严重，给企业带来不少经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷提供一种智能化学试剂管理柜，可以快速查找目标试剂，方便检查试剂余量，记录管理试剂使用信息。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:一种智能化学试剂管理柜包括柜架，柜架上安装有若干个小柜体，柜架上还安装有计算机和单片机系统，所述小柜体包括柜门和安装于柜门上、由单片机系统控制的柜门开关装置，小柜体上设置有驱动柜门开启的驱动机构，小柜体的底板上安装有重量传感器，小柜体内还设置有由柜门触动的行程开关，安装于各小柜体上的重量传感器、柜门开关装置和行程开关分别与单片机系统连接，单片机系统与计算机连接。所述柜门开关装置包括与单片机系统连接的电磁阀，小柜体侧板上设置有与电磁阀相配合的内侧板孔。所述驱动机构为安装在小柜体上与柜门相抵的弹簧。所述单片机系统设置有报警装置。 所述计算机通过无线网络连接到互联网。本发明所述的智能化学试剂管理柜由安装在柜架上的若干个小柜体组成，每种试剂占用一个小柜体，柜架上还安装有计算机和控制各小柜体的单片机系统，具有以下有益效果:1、使用者通过计算机检索到要使用的试剂瓶后，通过计算机给单片机发送控制信号，单片机发出指令控制该试剂瓶存放位置小柜体的柜门自动打开，使用者可轻松找到目标试剂，方便快捷。2、各小柜体底板上安装有与单片机系统连接的重量传感器，用于实时监控试剂的余量，并反馈给计算机存储，试剂管理人员通过计算机可以清楚、明了的了解各试剂的余量，以方便及时添加和订购，解决现有技术中人工检查试剂余量费时费力的问题。3、通过计算机记录各试剂的使用情况，化学试剂管理者可以充分掌握化学试剂使用量、使用时间、使用者及剩余量等相关数据，并通过化学试剂的使用情况，全面掌握本实验室、研究室的工作动态，为教学、企业研发提供参考数据。
图1为本发明的主视图；图2为本发明中小柜体的机构示意图；图3为本发明控制系统的结构图；图4为本发明的使用操作流程图；其中:1_名称标签，2_柜架,3_柜门,4_键盘,5_计算机,6_重量传感器,7_小柜体，8-弹簧，9-行程开关，701-柜体双层侧板、702-试剂瓶，703-电磁阀，704-内侧板孔，705-柜体底板。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细描述:参见图1和图2，本发明包括柜架2，柜架2上安装有若干个小柜体7，柜架2上还安装有计算机5和单片机系统，所述小柜体7包括柜门3和安装于柜门3上与单片机系统连接的电磁阀703。小柜体7 —侧设置为双层侧板701，双层侧板701上设置有与电磁阀703相配合的内侧板孔704，小柜体7上设置有驱动柜门3开启的与柜门3相抵的弹簧8，也可以在小柜体7内安装与柜门连接的气弹簧，小柜体7的底板705上安装有重量传感器6，小柜体7内还设置有由柜门3触动的行程开关9，安装于各小柜体7上的重量传感器、电磁阀和行程开关分别与单片机系统连接，单片机系统与计算机连接。如图2，本发明的智能化学试剂管理柜的设计采用模块化设计思想，用户可根据化学试剂的使用量，选择所使用模块的数量。每个标准模块为一个柜架，柜架大小尺寸为:长，2600mm ;高，1800mm ;宽，500mm。每个标准模块中含有90个小柜体7，分为9排10列，每个小柜体7下方设置有名称标签I，用于记录柜体中试剂的名称、分类等，试剂瓶702放置在柜体中间。小柜体7的工作过程如下，当接收到来自计算机的开门指令后，电磁阀703失电退回，即电磁阀703的铁芯从内侧板孔704中退出；在弹簧8的作用下，门自动弹开；门弹开时，弹簧8处于放松状态；而门关闭时，弹簧8处于压紧状态。使用者取出化学试剂瓶，量取所需数量的化学试剂，再将化学试剂放回原位，最后关闭柜门。当柜门关闭时，触动行程开关9闭合，单片机系统接收来自行程开关9的输入信号后，再发信号给电磁阀703，电磁阀703得电伸出，置于内侧板孔704内部，完成柜门关闭动作，电磁阀703也可以使用安装在柜门上的由单片机系统控制的电磁开关代替。
如图3所示，本发明的控制系统由上位计算机和下位的单片机系统构成主从式控制系统。上位计算机负责人机界面、数据无线传输、数据打印和存储等工作；下位单片机实现对每个小柜体中的电磁阀、行程开关、重量传感器进行实时控制。本发明使用图形化编程工具C++Builder软件开发智能化学试剂管理柜的应用程序。本发明的工作过程如下:首先，用户根据上位计算机上应用程序的用户管理人机界面，输入用户ID及密码，进行身份认证；认证通过后，方可进行操作。本系统的用户分为三类，一类是化学试剂使用者、二类是化学试剂管理者、三类是化学试剂供应商。如图4所示，为化学试剂使用者的操作流程，对于化学试剂使用者，有两种方式选择所需化学试剂:第一，在化学试剂编号列表上进行点选。此化学试剂列表，可按照化学试剂使用者的使用次数进行排序，方便化学试剂使用者进行点选。第二，使用者可通过键盘输入所需试剂的核心元素，如:H、0。再由应用程序在数据库中进行检索，并显示可能相关的试剂名称，如:H20、H202。最后，由化学试剂使用者点选所需要的试剂。这两种方法选择试剂后，再确认选择。该信号由上位计算机通过通讯接口传给下位单片机。下位单片机接收到此信号后，给相应的小柜体7发低电平，则对应单元的电磁阀703失电，铁芯从内侧板孔704中退回，小柜体7的柜门在弹簧8的作用下打开。化学试剂使用者取出所需数量的化学试剂后，将化学试剂瓶放回原位，关闭柜门。结束化学试剂使用者的操作流程。最后，系统将该小柜体7中的重量传感器6检测的信号，通过ADC传给下位单片机，并上传给上位计算机，存入化学试剂用量信息数据库。该数据库包括化学试剂使用者的用户名称、化学试剂的使用时间、使用量等数据。当化学试剂管理者查看时，将该数据库按照用户名称、时间等因素进行检索，从而了解化学试剂使用情况，包括某化学试剂使用者在某段时间使用何种化学试剂，用量多少。全面掌握本实验室、研究室的工作动态。同时该数据被累加，所述单片机系统设置有报警装置，如果达到总重量的80%即400ml，由上位计算机发出余量报警信号，提醒管理人员添加试剂，而且计算机通过无线网络连接到互联网，化学试剂的供应商可获得该报警信号，通过物联网技术随时掌握每种化学试剂的剩余量并协调及时供货。另外，在控制系统中设置开柜时间报警，如果化学试剂使用者没有在开柜最大限时间内，放回化学试剂瓶，控制系统发出声音报警信号，提示使用者放回化学试剂瓶，开柜时间最大值初定为10分钟。
权利要求
1.一种智能化学试剂管理柜，其特征在于:包括柜架(2)，柜架(2)上安装有若干个小柜体(7)，柜架(2)上还安装有计算机(5)和单片机系统，所述小柜体(7)包括柜门(3)和安装于柜门(3)上、由单片机系统控制的柜门开关装置，小柜体(7)上设置有驱动柜门(3)开启的驱动机构，小柜体(7)的底板(705)上安装有重量传感器(6)，小柜体(7)内还设置有由柜门(3)触动的行程开关(9)，安装于各小柜体(7)上的重量传感器、柜门开关装置和行程开关分别与单片机系统连接，单片机系统与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的智能化学试剂管理柜，其特征在于:所述柜门开关装置包括与单片机系统连接的电磁阀(703 )，小柜体(7 )侧板上设置有与电磁阀(703 )相配合的内侧板孔(704)。
3.根据权利要求1所述的智能化学试剂管理柜，其特征在于:所述驱动机构为安装在小柜体(7)上与柜门(3)相抵的弹簧(8)。
4.根据权利要求1所述的智能化学试剂管理柜，其特征在于:所述单片机系统设置有报警装置。
5.根据权利要求1所述的智能化学试剂管理柜，其特征在于:所述计算机通过无线网络连接到互联网。
全文摘要
本发明提供了一种智能化学试剂管理柜，包括柜架，柜架上安装有若干个小柜体，柜架上还安装有计算机和单片机系统，小柜体的底板上安装有重量传感器，小柜体内还设置有由柜门触动的行程开关；使用者通过计算机检索到要使用的试剂瓶后，给单片机发送控制信号，单片机发出指令控制该试剂瓶存放位置小柜体的柜门自动打开，可轻松找到目标试剂，方便快捷，各小柜体底板上安装有与单片机系统连接的重量传感器，可以清楚、明了的了解各试剂的余量，通过计算机记录各试剂的使用情况，化学试剂管理者可以充分掌握化学试剂使用量、使用时间、使用者及剩余量等相关数据，为教学、企业研发提供参考数据。
文档编号B01L1/00GK103111336SQ20131005482
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者张航伟, 黄剑锋, 周雄波, 曹丽云, 陈婵娟, 刘丁菡, 郑甲红 申请人:陕西科技大学