封闭容器内溶液的调整装置和方法与流程

1.本发明涉及液体调整，特别涉及封闭容器内溶液的调整装置和方法。


背景技术：

2.水样检测有多种检测指标的要求，如高锰酸盐指数、氨氮、总磷总氮等，同时不同检测指标对采集的水样还有不同前处理的要求，例如对氨氮的检测需将ph调节至中性，手工调节操作繁琐且容易过度调节，若检测指标超过标准方法的检测上限还需对样品进行稀释，手工定容操作会产生人为偏差。因此，如何取代手工操作、准确定量并有效的对水样进行前处理是本技术解决的关键点。
3.目前，水样的前处理都是人工实现，用传统容量瓶、量筒、或者移液管定量的方式进行开关盖、取样、稀释、定量，定容完成后用ph计控制调节ph至目标值。这种方式的不足在于：
4.1.效率低，需要人工操作；
5.2.误差大，定量和转移均人工操作，提高了误差；
6.3.一致性差，不同操作人员得到的结果不同。


技术实现要素：

7.为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种封闭容器内溶液的调整装置。
8.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
9.封闭容器内溶液的调整装置，所述封闭容器包括本体和盖体，所述盖体利用螺纹安装在所述本体上；所述封闭容器内溶液的调整装置包括：
10.第一固定装置，所述第一固定装置包括第一组夹取件，所述第一组夹取件用于夹紧和松开所述盖体；
11.第二固定装置，所述第二固定装置包括第二组夹取件，所述第二组夹取件用于夹紧和松开所述本体；
12.第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元驱动所述第一固定装置竖直平移或在水平面内旋转，所述的第二驱动单元用于驱动所述第二固定装置旋转；
13.机械臂和管道，所述管道固定在所述机械臂上，并连接计量单元，所述机械臂用于将所述管道插入所述本体内。
14.本发明的另一目的在于提供了封闭容器内溶液的调整方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
15.封闭容器内溶液的调整方法，所述封闭容器内溶液的调整方法包括以下步骤：
16.(a1)封闭容器的本体放置在转盘上，并被第二组夹取件夹紧；
17.封闭容器的盖体被第一组夹取件夹紧；
18.(a2)第二驱动单元驱动所述转盘正向旋转，同时，所述第一组夹取件夹取所述盖
体上移，使得所述盖体脱离所述本体；
19.(a3)机械臂平移，使得管道的一端进入所述本体内；
20.(a4)确定体积的调整液体进入所述本体内，调整所述本体内的溶液。
21.与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
22.1.自动化；
23.开盖、加液体和关盖均是自动化实现，无需人工介入；
24.2.操作精度高；
25.液体的计量、加入以及搅拌等均是自动化地准确实现，如利用计量单元准确计量加入液体的体积；
26.3.一致性好；
27.开盖、加入液体和关盖均是自动化实现，提高了一致性；
28.第二驱动单元可采用输出力矩可控的电机，使得在关盖时，盖体在本体上拧紧程度相同，且可控；
29.4.适应性好；
30.第一组夹取件和第二夹取件实现了不同外径本体和盖体的夹取，从而适应了不同外径的封闭容器。
附图说明
31.参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
32.图1是根据本发明实施例的封闭容器内溶液的调整方法的流程示意图。
具体实施方式
33.图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
34.实施例1：
35.本发明实施例的封闭容器内溶液的调整装置，所述封闭容器包括本体和盖体，所述盖体利用螺纹安装在所述本体上；所述封闭容器内溶液的调整装置包括：
36.第一固定装置，所述第一固定装置包括第一组夹取件，所述第一组夹取件用于夹紧和松开所述盖体；
37.第二固定装置，所述第二固定装置包括第二组夹取件，所述第二组夹取件用于夹紧和松开所述本体；
38.第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元驱动所述第一固定装置竖直平移或在水平面内旋转，所述的第二驱动单元用于驱动所述第二固定装置旋转；
39.机械臂和管道，所述管道固定在所述机械臂上，并连接计量单元，所述机械臂用于
将所述管道插入所述本体内。
40.为了自动化地夹紧和松开盖体，进一步地，所述第一固定装置还包括：
41.多个直线导轨，所述多个直线导轨固定在支架上，所述第一组夹取件设置在所述直线导轨上；
42.多个弯折件，所述弯折件的一端可旋转地设置在所述第一组夹取件上，另一端可旋转地设置在旋转件上；
43.旋转件和第三驱动单元，所述旋转件设置在支架上，并在所述第三驱动单元驱动下正向和反向旋转，使得所述第一组夹取件中各夹取件间的距离分别变小和变大，从而夹紧和松开盖体。
44.为了实现第一组夹取件竖直平移，实现开盖和关盖，进一步地，所述封闭容器内溶液的调整装置还包括：
45.竖直导轨，所述支架设置在所述竖直导轨上，所述第一驱动单元用于驱动所述支架在所述竖直导轨上竖直移动。
46.为了精确地调整封闭容器内的液体，进一步地，所述封闭容器内溶液的调整装置还包括：
47.计算单元，所述计算单元用于根据所述容器内液体的体积来计算需加入ph调节剂的体积
v1
是所述容器内液体体积，a是所述容器内液体的ph值，b是所述液体的ph目标值，c是所述ph调节剂浓度；
48.控制单元，所述控制单元用于控制所述计量单元，使得流经所述管道的ph调节剂体积达到体积
v2
。
49.为了自动化地夹紧和松开本体，进一步地，所述第一固定装置还包括：
50.转盘，所述第二驱动单元驱动所述转盘旋转；
51.水平导轨，所述水平导轨设置在所述转盘上，所述第二组夹取件设置在所述水平导轨上；
52.第四驱动单元，所述第四驱动单元用于驱动所述第二组夹取件，使得第二组夹取件的距离变大和变小。
53.图1示意性地给出了本发明实施例的封闭容器内溶液的调整方法的流程图，如图1所示，所述封闭容器内溶液的调整方法包括以下步骤：
54.(a1)封闭容器的本体放置在转盘上，并被第二组夹取件夹紧；
55.封闭容器的盖体被第一组夹取件夹紧；
56.(a2)第二驱动单元驱动所述转盘正向旋转，同时，所述第一组夹取件夹取所述盖体上移，使得所述盖体脱离所述本体；
57.(a3)机械臂平移，使得管道的一端进入所述本体内；
58.(a4)确定体积的调整液体进入所述本体内，调整所述本体内的溶液。
59.为了自动化地夹紧本体，进一步地，在步骤(a1)中，所述本体被夹紧的方式为：
60.驱动所述第二组夹取件，使得各夹取件的距离变大；
61.将所述封闭容器放置在转盘上，并处于所述第二组夹取件的各夹取件之间；
62.驱动所述第二组夹取件，使得各夹取件间的距离变小，并夹紧所述本体。
63.为了自动化地夹紧盖体，进一步地，在步骤(a1)中，所述盖体被夹紧的方式为：
64.驱动旋转件反向旋转，从而带动各个弯折件反向旋转，所述弯折件带动第一组夹取件在直线导轨上平移，第一组夹取件中各夹取件距离变大；
65.驱动所述旋转件和第一组夹取件下移；
66.驱动旋转件正向旋转，从而带动各个弯折件正向旋转，所述弯折件带动第一组夹取件在直线导轨上平移，第一组夹取件中各夹取件距离变小，从而夹紧所述盖体。
67.为了准确地调整封闭容器内的液体，进一步地，在步骤(a4)中，所述调整液体是ph调节剂，体积
v1
是所述容器内液体体积，a是所述容器内液体的ph值，b是ph目标值，c是所述ph调节剂浓度。
68.为了自动化地关盖，进一步地，所述封闭容器内液体的调整方法还包括以下步骤：
69.(a5)第二驱动单元驱动所述转盘反向旋转，同时，所述第一组夹取件夹取盖体下移，使得所述盖体安装在所述本体上。
70.实施例2：
71.根据本发明实施例1的封闭容器内溶液的调整装置及方法在水样ph值调整中的应用例。
72.在该应用例中，第一固定装置包括支架、四个直线导轨、四个弯折件、第一组夹取件、旋转件和第三驱动单元，四个直线导轨固定在支架上，第一组夹取件包括四个夹取件，分别设置在所述直线导轨上；每个弯折件的一端可旋转地设置在所述第一组夹取件的各夹取件上，另一端可旋转地设置在旋转件上；旋转件设置在支架上，并在所述第三驱动单元(采用电机)驱动下正向和反向旋转，使得所述第一组夹取件中各夹取件间的距离分别变小和变大，从而夹紧和松开盖体；所述支架设置在竖直导轨上，并在第一驱动单元驱动下竖直上下平移；第一驱动单元采用气缸，驱动支架(也即驱动了第一固定装置)在竖直导轨上竖直上下平移；
73.第二固定装置包括转盘、二个水平导轨、第二组夹取件和第四驱动单元，第二驱动单元采用力矩可控的电机，驱动所述转盘正向和方向旋转；二个水平导轨共线地设置在转盘上，所述第二组夹取件包括二个夹取件，分别设置在水平导轨上；第四驱动单元采用气缸，推动第二组夹取件在水平导轨上正向和反向移动，从而调整第二组夹取件中二个夹取件间的距离，进而夹紧和松开所述本体；
74.机械臂和管道，所述管道包括气体管道和液体管道，并分别固定在所述机械臂上，计量单元设置在液体管道上，所述机械臂用于将气体管道和液体管道插入和退出所述本体内；
75.计算单元用于根据所述容器内水样的体积来计算需加入ph调节剂的体积
v1
是所述容器内水样体积，a是所述容器内水样的ph值，b是所述液体的ph目标值，c是所述ph调节剂浓度；
76.控制单元用于控制所述计量单元，使得流经所述管道的ph调节剂体积达到体积
v2
。
77.本发明实施例的封闭容器内溶液的调整方法，也即本实施例的调整装置的工作方法，如图1所示，所述封闭容器内溶液的调整方法包括以下步骤：
78.(a1)封闭容器防止在转盘上，其中本体被第二组夹取件夹紧，盖体被第一组夹取件夹紧；
79.本体被夹紧的方式为：
80.第四驱动单元驱动第二组夹取件中的二个夹取件在水平导轨上平移，使得各夹取件的距离变大；
81.将所述封闭容器放置在转盘上，并处于所述第二组夹取件的各夹取件之间；
82.第四驱动单元驱动所述第二组夹取件，使得各夹取件间的距离变小，并夹紧所述本体；
83.盖体被夹紧的方式为：
84.第三驱动单元驱动旋转件反向旋转，从而带动各个弯折件反向旋转，所述弯折件带动第一组夹取件在直线导轨上平移，第一组夹取件中各夹取件距离变大；
85.驱动所述旋转件和第一组夹取件下移；
86.第三驱动单元驱动旋转件正向旋转，从而带动各个弯折件正向旋转，所述弯折件带动第一组夹取件在直线导轨上平移，第一组夹取件中各夹取件距离变小，从而夹紧所述盖体；
87.(a2)第二驱动单元驱动所述转盘正向旋转，同时，第一驱动单元驱动所述支架沿着竖直导轨上移，也即第一组夹取件夹取所述盖体上移，使得所述盖体脱离所述本体；
88.(a3)机械臂平移，使得气体管道和液体管道的一端进入所述本体内的水样中；
89.(a4)通过计量单元计量，使得体积的ph调节剂进入所述本体内，同时，气体通过气体管道进入水样内，搅拌了水样和ph调节剂，调整所述本体内水样的ph值；
90.机械臂驱动气体管道和液体管道上移，移出所述本体；
91.(a5)第二驱动单元驱动所述转盘反向旋转，同时，第一驱动单元推动支架下移，所述第一组夹取件夹取盖体下移，使得所述盖体安装在所述本体上，且盖体的拧紧程度可控。