多功能自动进样器的制造方法
【专利摘要】一种多功能自动进样器，其特征是，主要包括101?样品盘(水平转子)；102?样品瓶；103?样品盘驱动电机；104?驱动电机；105?丝杠；106?清洗液池；107?底座；201?进样针；202?清洗针；203?滑块；204?弹簧；205?滑块；206?驱动电机；207?滑块；208?丝杠；3?多通阀；301?多通阀和201进样针的接口；302?多通阀和202清洗针的接口；303?符合实验室使用的化验用水；304?清洗液桶(瓶)(例如酸溶液或碱溶液)；305?试剂桶(瓶)；306?废液桶(瓶)；307?混合反应器；308?标准溶液桶(瓶)。可用于海水、高氯高盐废水、地面水、地下水、饮用水、生活污水、工业废水测定时的自动进样；可用于实验室测定、在线测定、应急便携式现场测定时的自动进样。
【专利说明】
多功能自动进样器
技术领域
[0001 ]本发明涉及分析化学和自动控制领域，具体说是一种自动进样器。
【背景技术】
[0002]市场上国际、国内的自动进样器较多，但是缺少采用水平转子，具有离心分离样品上清液和沉淀功能的自动进样器；
市场上长方形样品盘一般都有清洗池，但是在圆形样品盘中设有清洗池不利于自动控制和编程，本项目要弥补这一缺陷。
现有的自动进样器大多功能单一，价格昂贵，并且需要占用较大的空间。
现有的三维机械运动平台中的传动系统容易失效，零件易损坏，运动的过程中会出现颤动，运动不平稳，并且抗干扰能力差，受外界轻微撞击就会产生运动失效。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种海水、高氯高盐废水、地面水、地下水、饮用水、生活污水、工业废水测定装置的多功能自动进样器;可用于实验室测定、在线测定、应急便携式现场测定时的自动进样。
[0004]名词解释水平转子是离心机上的水平转子，工作特点:
1、水平转子静止时，转子中的离心管中心线与旋转轴平行。
2、水平转子旋转加速时，离心管中心线由平行位置逐渐过渡到与旋转轴接近垂直的位置。
3、水平转子降速时，离心管中心线由与旋转轴接近垂直的位置逐渐趋向平行位置。
[0005]本发明提供的多功能自动进样器，主要装置包括:101-样品盘(水平转子)；102-样品瓶；103-样品盘驱动电机；104-驱动电机；105-丝杠；106-清洗液池；107-底座;201-进样针；202-清洗针；203-滑块;204-弹簧；205-滑块;206-驱动电机;207-滑块；208-丝杠；3-多通阀；301-多通阀和201进样针的接口 ；302_多通阀和202清洗针的接口；303-符合实验室使用的化验用水；304-清洗液桶(瓶)(例如酸溶液或碱溶液)；305-试剂桶(瓶)；306-废液桶(瓶)；307_混合反应器;308-标准溶液桶(瓶)。
[0006]前面所述的装置，优选的方案是，所述101-样品盘(水平转子)当102-样品瓶放置待测样品完成后或者滴定完成后，101-样品盘(水平转子)旋转进行离心分离，实现上清液体和沉淀物的分离；用软件编程和单片机、PLC可编程控制器、数据采集卡、步进电机、伺服电机、减速电机实现自动控制。
[0007]前面所述的装置，优选的方案是，所述自动进样器用软件编程和单片机、PLC可编程控制器、数据采集卡、步进电机、伺服电机、减速电机实现按照102-样品瓶实际位置对待测样品的上清液体进行取样。
[0008]前面所述的装置，优选的方案是，所述水平转子连接样品盘，样品盘中放有I个或多个样品杯(样品管)；水平转子和样品盘的形状可以是圆形、四边形、多边形或不规则形状。用软件编程和单片机、PLC可编程控制器、数据采集卡、步进电机、伺服电机、减速电机实现按一定距离移动或转动，以实现自动进样的需要。
[0009]前面所述的装置，优选的方案是，所述3-多通阀可以是2通阀，3通阀，6通阀，8通阀、10通阀、16通阀等，或者2、3个多通阀串联、并联。
[0010]前面所述的装置，优选的方案是，所述106-清洗液池在样品盘和垂直滑块之间设有106-清洗液池，而不再样品盘上。
[0011]前面所述的装置，优选的方案一是，所述202-清洗针清洗按照上位机设定的程序进行;清洗102-样品瓶时使用202-清洗针，根据上位机设定的取样顺序、取样次数、201-取样针清洗程序，205-滑块做水平方向移动，当到达相应位置时，207-滑块做垂直方向移动，当到达相应位置时，202-清洗针首先吸取102-样品瓶内的已经取样完成留下的液体，通过3-多通阀，然后把残液放入306-废液桶(瓶)，然后，202-清洗针通过3-多通阀，吸取304-清洗液桶(瓶)(例如酸溶液或碱溶液)的液体，冲入102-样品瓶后，通过3-多通阀，然后把残液吸取、放入306-废液桶(瓶)，再移动到106-清洗液池吸取清水清洗，然后把残液吸取、放入306-废液桶(瓶)；当进行第二个样品的分析时，101-样品盘(水平转子)在电机的驱动下，旋转一定角度，202-清洗针重复以上步骤，以此类推。
[0012]前面所述的装置，优选的方案是，所述202-清洗针的长度要比201-取样针长，202-清洗针要尽量移动到102-样品瓶的底部或接近底部，为了防止202-清洗针撞针，可以安装位置传感器，或把202-清洗针、201 -取样针固定在204-弹簧上进行缓冲；202-清洗针底部和液体相通用于进排液体，202-清洗针底部的侧面可以有I?10个进排水孔用于清洗和缓冲。
[0013]前面所述的装置，优选的方案是，所述208-丝杠可以使用2个同步轮，通过同步带连接，滑块固定在同步带的一侧代替;所述105-丝杠可以使用2个同步轮，通过同步带连接代替。
[0014]前面所述的装置，本发明还提供了根据设定的标准溶液浓度，自动确定稀释倍数，绘制校准曲线的方法。假定标准溶液0???液被100mg/L，绘制校准曲线需要分别稀释配制C獅Ifv讎#艘10、20、40、60、80mg/L的标准溶液，标准溶液定容体积卩雜倾R，取标准溶液体积
取纯水体积卩聰冰綱?、，按照:
c?備夜镀*v麵備麵只=c麵鑛容夜镀* Vgi#(?R
推导取标准溶液体积ViW稚》SRi十算公式为:
V麵備麵只=(C麵鑛容C棚容夜镀)*\^#?只
取纯水体积V聰&MftR计算公式为:
V獅臟=V麵備麵只
【附图说明】
[0015]图1为多功能自动进样器装置的结构示意图
[0016]图2为多功能自动进样器装置中取样针、清洗针、滑块和多通阀的连接结构示意图
[0017]图3为多功能自动进样器装置实施例2的结构示意图
[0018]图1、图2中，101-样品盘(水平转子)；102-样品瓶；103-样品盘驱动电机；104-驱动电机；105-丝杠；106-清洗液池；201-取样针;202-清洗针；203-滑块;204-弹簧;205-滑块；206-驱动电机;207-滑块;208-丝杠；3-多通阀；301-多通阀和201进样针的接口 ；302-多通阀和202清洗针的接口 ； 303-符合实验室使用要求的化验用水;304-清洗液(例如酸溶液或碱溶液)瓶(桶);305-试剂;306-废液瓶(桶)；307-混合反应器;308-标准溶液。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例和附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
[0020]实施例1:离心分离和取样过程
待测样品102-样品瓶放在101-样品盘(水平转子)中，当需要分离上清液和沉淀时，或者，例如滴定法测定氯离子浓度后，用上清液继续测定总有机碳(TOC)浓度时，103-样品盘驱动电机驱动101-样品盘(水平转子)高速旋转，进行离心分离，101-样品盘(水平转子)降速时，离心管中心线由与旋转轴接近垂直的位置逐渐趋向平行位置，静置。
根据上位机设定的取样顺序、取样次数、201 -取样针清洗程序，205-滑块做水平方向移动，当到达相应位置时，207-滑块做垂直方向移动，当到达相应位置时，201-取样针进行定量取样，通过3-多通阀的307-混合反应器，然后进入检测器检测；当进行第二个样品的分析时，11-样品盘(水平转子)在电机的驱动下，旋转一定角度，201 -取样针再进行定量取样，以此类推。201-取样针通过3-多通阀、304-清洗液桶(瓶)，或者移动到106-清洗液池按照设定程序进行清洗。
[0021 ]清洗过程一
201-取样针清洗按照上位机设定的程序进行取样、清洗;清洗102-样品瓶时使用202-清洗针，根据上位机设定的取样顺序、取样次数、201-取样针清洗程序，205-滑块做水平方向移动，当到达相应位置时，207-滑块做垂直方向移动，当到达相应位置时，202-清洗针首先吸取102-样品瓶内的已经取样完成留下的液体，通过3-多通阀，然后把残液放入306-废液桶(瓶)，然后，202-清洗针通过3-多通阀，吸取304-清洗液桶(瓶)(例如酸溶液或碱溶液)的液体，冲入102-样品瓶后，通过3-多通阀，然后把残液吸取、放入306-废液桶(瓶)，再移动到106-清洗液池吸取清水清洗，然后把残液吸取、放入306-废液桶(瓶)；当进行第二个样品的分析时，101-样品盘(水平转子)在电机的驱动下，旋转一定角度，202-清洗针重复以上步骤，以此类推。
[0022]清洗过程二
清洗102-样品瓶时使用202-清洗针，按照设定的程序，当202-清洗针移动到102-样品瓶中时，202-清洗针首先吸取102-样品瓶内的已经取样完成留下的液体，通过3-多通阀，然后把残液放入306-废液桶(瓶)，202_清洗针通过3-多通阀再吸取304-清洗液桶(瓶)液体到102-样品瓶，然后202-清洗针再吸取该清洗废液放入306-废液桶(瓶)，202-清洗针通过3-多通阀再吸取303-符合实验室使用的化验用水到102-样品瓶，然后202-清洗针再吸取该废液到306-废液桶(瓶)。
[0023 ]实施例2，如图3所示:与实施例1不同的是，其特征，如图3虚线所示，所述106-清洗液池，也可以放在样品盘的另一侧，例如，如果样品盘在垂直滑块左边，则可以在垂直滑块右边设置106-清洗液池；当201-进样针;202-清洗针在106-清洗液池取水清洗时，207-滑块旋转180度。需要说明的是，207-滑块不是反转180度，即:201-进样针;202-清洗针原来方向向下，207-滑块旋转180度后，201-进样针;202-清洗针仍然方向向下。
【主权项】
1.一种多功能自动进样器，其特征是，主要包括样品盘(水平转子)、样品瓶、驱动电机、清洗液池、底座、进样针、清洗针、滑块、弹簧、滑块、丝杠、多通阀、多通阀和进样针的接口、多通阀和清洗针的接口、清洗液桶(瓶)(例如酸溶液或碱溶液)、试剂桶(瓶)、废液桶(瓶)、混合反应器、标准溶液桶(瓶)。可用于海水、高氯高盐废水、地面水、地下水、饮用水、生活污水、工业废水测定时的自动进样;可用于实验室测定、在线测定、应急便携式现场测定时的自动进样。2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述样品盘(水平转子)中，装有样品瓶，样品瓶用以放置待测样品，样品盘(水平转子)由样品盘驱动电机进行离心分离;样品盘(水平转子)在电机的驱动下，旋转一定角度使样品瓶移动到符合进样针取样、清洗针清洗的位置。3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述清洗液池在样品盘和垂直滑块之间设置。4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述清洗液池，也可以放在样品盘的另一侧，例如，如果样品盘在垂直滑块左边，则可以在垂直滑块右边设置清洗液池；当进样针、清洗针在清洗液池取水清洗时，滑块旋转180度。需要说明的是，滑块不是反转180度，S卩:进样针、清洗针原来方向向下，滑块旋转180度后，进样针、清洗针仍然方向向下。5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述水平转子连接样品盘，样品盘中放有I个或多个样品瓶(样品管)；样品盘(水平转子)的形状可以是圆形、四边形、多边形或不规则形状.用软件编程和单片机、PLC可编程控制器、数据采集卡、步进电机、伺服电机、减速电机实现按一定距离移动或转动，以实现离心分离上清液和沉淀、自动进样的需要。6.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述进样针、清洗针，清洗针的长度要比取样针长，清洗针要尽量移动到样品瓶的底部或接近底部，为了防止清洗针撞针，可以安装传感器，或把清洗针、取样针固定在弹簧上进行缓冲;清洗针底部和液体相通用于进排液体，清洗针底部的侧面可以有I?10个进排水孔用于清洗和缓冲。7.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述多通阀可以是2、3、6、8、10、16通阀等，或者2、3个多通阀串联、并联。清洗样品瓶也可以通过多通阀进行，当清洗针移动到样品瓶中时，清洗针首先吸取样品瓶内的已经取样完成留下的液体，通过多通阀，然后把残液放入废液桶(瓶)，清洗针通过多通阀再吸取清洗液桶(瓶)液体到样品瓶，然后-清洗针再吸取该清洗废液放入废液桶(瓶)，清洗针通过多通阀再吸取符合实验室使用的化验用水到样品瓶，然后清洗针再吸取该废液到废液桶(瓶)。8.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述驱动电机可以是步进电机、伺服电机、减速电机等。9.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述丝杠可以使用2个同步轮，通过同步带连接，滑块固定在同步带的一侧代替。10.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述样品盘(水平转子)，当不需要离心分离上清液和沉淀时，可以作为一般样品盘使用。
【文档编号】G01N35/02GK105823896SQ201610141324
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】张开航
【申请人】张开航