植物病害分离上清液定量电动取样装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种植物病害分离上清液定量电动取样装置，包括：采样箱、分层器、泵、流量计、提取器及控制器；分层器固定在采样箱上，与吸管顶部固定连接，吸管底部设有探头；泵吸入口与吸管顶部连接，排出口与流量计入口连接；流量计出口与提取器连接；分层器、泵及流量计信号端均与控制器连接，控制器根据探头发出的信号以及吸管伸入液面下的预设位移指令驱动分层器动作，吸管到达预定位置驱动泵电源闭合，同时根据流量计瞬时流量和采样箱横截面积控制吸管伸入预定位置以下的下降速度，根据流量计预设累计流量驱动泵电源断开。分层器带动吸管自动下降至指定深度，通过泵自动抽取指定层溶液，吸管随液面下降而下降，流量计量准确，降低了人工劳动且效率较高。
【专利说明】植物病害分离上清液定量电动取样装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液体取样技术，尤其涉及一种植物病害分离上清液定量电动取样
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【背景技术】
[0002]现有技术在对分层液体尤其是对植物病害分离上清液进行定量取样时，通常使用刻度吸管进行人工取样，当需要吸取多层液体、或多次吸取时，人工劳动量非常大；并且，对吸取量的精度要求较高，在人工操作时也需要非常精细，人工操作不但效率较低，且劳动量异常繁重，费时费力。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种分层液体定量取样装置，用于克服现有技术中的缺陷，实现自动取样，大大降低了人工劳动强度，且提高了取样效率。
[0004]本实用新型提供一种植物病害分离上清液定量电动取样装置，包括:
[0005]米样箱,用于盛放分层液体；
[0006]分层器，固定在所述采样箱上，并与吸管顶部固定连接；吸管底部设置有用于在接触到液面时发送信号给控制器的探头；分层器的电源与所述控制器连接，并在控制器的作用下驱动吸管在采样箱内按照相对于液面下的预设位移移动；
[0007]泵，吸入口与吸管顶部开口连接，排出口与流量计入口连接，所述泵的电源与所述控制器连接；
[0008]所述流量计，出口与提取器连接，信号端与所述控制器连接；
[0009]所述提取器，用于存放吸取的液体导出；
[0010]所述控制器，根据探头发出的信号以及吸管伸入液面下的预设位移指令驱动分层器动作，吸管到达预定位置后驱动泵的电源闭合，同时根据流量计的瞬时流量和采样箱的横截面积控制吸管伸入预定位置以下的下降速度，根据流量计的预设累计流量驱动泵的电源断开。
[0011]其中:
[0012]所述预设位移包括液面下方的垂直位移；
[0013]所述分层器包括一 Z向直线电机；
[0014]所述Z向直线电机的电源与所述控制器连接，所述控制器根据所述垂直位移控制所述Z向直线电机的动作。
[0015]进一步地:
[0016]所述预设位移还包括液面下方的横向位移和纵向位移；
[0017]所述分层器还包括一 X向直线电机和一 Y向直线电机；
[0018]所述X向直线电机的电源、Y向直线电机的电源均与所述控制器连接，所述控制器根据所述横向位移控制所述X向直线电机的动作，根据所述纵向位移控制所述Y向直线电机的动作。
[0019]特别是:
[0020]所述泵为计量泵，所述计量泵的信号端与控制器连接。
[0021]更进一步地:
[0022]所述计量泵内具有一气泵的进气口设有一单向阀；
[0023]气泵的排气口与计量泵的排出口连通；
[0024]气泵电机的电源与控制器连接，并在控制器的控制下动作。
[0025]特别是:
[0026]所述提取器包括多个容器，所述容器顶部均通过支管与所述流量计出口连接；
[0027]每个所述支管上均设有一节流阀；
[0028]每个所述容器底部均通过管道与导出管连接。
[0029]其中:
[0030]每个容器中部沿横截面处均可拆卸地设置有一过滤器。
[0031]特别是:
[0032]所述过滤器由三层以上的过滤层可拆卸地组装而成。
[0033]本实用新型提供的植物病害分离上清液定量电动取样装置，首先在液体倒入采样箱中，待其分层后，在控制器上设定取液参数(至少包括吸管底部需要伸入液面下的具体垂直位移)，控制器驱动分层器带动吸管及探头向下垂直移动，待探头接触到液面时，探头向控制器发出信号，控制器根据该信号开始自动标记为原点，建立坐标系，往下每移动1_定义为一个单位，按照设定好的垂直位移移动到位后，启动泵开始抽取液体，在抽取液体的过程中，吸管的下降速度由控制器根据流量计的瞬时流量和采样箱的横截面积通过计算进行控制，液体经吸管、泵、流量计最终到提取器内，待吸取的液体达到流量计的设定值时，向控制器发出信号，控制器根据该信号切断泵的电源，停止取液，吸入提取器内的液体导出后备用；再次吸取其他层液体时，可直接输入吸管移动的垂直位移即可，相对于现有技术的手工操作，大大提高了取液效率，降低了劳动强度，且流量控制准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本实用新型实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]本实用新型提供一种植物病害分离上清液定量电动取样装置，包括采样箱1、分层器2、泵3、流量计4、提取器5和控制器6 ;采样箱I用于盛放分层液体；分层器2固定在采样箱I上，并与吸管7顶部固定连接，吸管7底部设置有用于在接触到液面时发送信号给控制器6的探头8，分层器2的电源与控制器6连接，在控制器6的作用下驱动吸管7在采样箱I内按照相对于液面下的预设位移移动；泵3吸入口与吸管7顶部开口连接，泵3排出口与流量计4入口连接，泵3的电源与控制器6连接；流量计4出口与提取器7连接，流量计4信号端与控制器6连接；提取器5用于存放吸取的液体；控制器6根据探头8发出的信号以及吸管7伸入液面下的预设位移指令驱动分层器2动作，吸管7到达预定位置后驱动泵3的电源闭合，同时根据流量计4的瞬时流量和采样箱I的横截面积控制吸管7伸入预定位置以下的下降速度，根据流量计4的预设累计流量驱动泵3的电源断开。
[0036]本实用新型提供的植物病害分离上清液定量电动取样装置，启动电源，首先将植物病害分离上清液盛入采样箱进行分层，分层后的各层的高度均能显示在控制器交互界面上，采样箱I内液体自上而下依次排列为第一层、第二层，…，第N层，假设第一层液体高1mm,第二层液体高8mm,希望吸取第二层液体5ml,需要在控制器6上输入1mm,流量计累计流量设定5ml，在控制器上设定取液参数(即相对于液面下的预设位移，至少包括吸管底部需要伸入液面下的具体垂直位移)，控制器6驱动分层器2带动吸管7及探头8向下垂直移动，待探头8接触到液面时，探头8向控制器6发送信号，控制器6根据该信号开始自动标记为原点，建立坐标系，往下每移动1_定义为一个单位，按照设定好的垂直位移移动到液面下1mm后，启动泵3开始抽取第二层液体，在抽取液体的过程中，吸管7随着采样箱I内的液面下降而随之下降，吸管7的下降速度由控制器6根据流量计4的瞬时流量和采样箱I的横截面积通过计算进行控制，避免吸管7下降速度慢或停止不动，而采样箱内第二层液面下降后，吸管7吸入第一层液体，同时可以保证吸管始终抽取第二层液体中靠近上表面处的液体，这样避免吸管7靠近第二层液体下表面时由于液体涡流作用而吸入第三层液体；液体经吸管7、泵3、4流量计4最终到提取器内，待吸取的液体达到流量计4的累计流量设定的5ml时，流量计4向控制器6发出信号，控制器6根据该信号切断泵3的电源，停止取液，吸入提取器6内的液体导出后可备用；再次吸取其他层液体时，可直接输入吸管7移动的垂直位移，重复上述步骤即可，相对于现有技术的手工操作，大大提高了取液效率，降低了劳动强度，且流量控制准确。
[0037]当设定的流量值大于采样箱I内吸取层液体的总量时，可以在控制器的程序内设定，泵3开始抽液时，探头8开始向下移动的位移等于该层的高度时，控制泵停止工作，避免抽取到下层液体。控制器可采用芯片或单片机，可根据具体使用状况在芯片内设置控制程序，也可以通过电路实现，再次均不限。
[0038]作为上述方案的优选实施例:
[0039]预设位移包括液面下方的垂直位移；分层器2包括一 Z向直线电机；Z向直线电机的电源与控制器6连接,控制器6根据垂直位移控制Z向直线电机的动作。若Z向直线电机顺时针转动一圈，主轴向下移动1_，则上述实施例中则需要Z向直线电机顺时针转动十圈，则主轴带动吸管7和探头8在液面以下向下移动10_，可以通过控制器6向Z向直线电机的电源端输入脉冲信号得以实现，结构简单，易于控制。
[0040]作为上述实施例的进一步地改进:
[0041]预设位移还包括液面下方的横向位移和纵向位移；分层器2还包括一 X向直线电机和一 Y向直线电机；X向直线电机的电源、Y向直线电机的电源均与控制器6连接,控制器6根据横向位移控制X向直线电机的动作，根据纵向位移控制Y向直线电机的动作。
[0042]在上述探头达到液面时控制器6开始自动标记为原点，建立的坐标系中，往下每前进1_，定义为一个单位，左右和前后分别移动2_为一个单位，可以根据具体需要进行设定，为了分析的准确性，可自动在三维体积内按照统计法中的五点法，十点法，自动在同一个液面进行重复采集，多次取样并进行分析。具体实现方式如下:如果是五点法，则将五点的位置坐标输入控制器内，每个点的X向坐标对应于预设位移中液面下方的横向位移，每个点的Y向坐标对应于预设位移中的纵向位移，控制器按照每个点的横向位移控制X向直线电机的转动圈数，按照每个点的纵向位移控制Y向直线电机的转动圈数，最终使得吸管7分别移动到坐标系中每个点所在的位置。
[0043]上述实施例中:
[0044]泵3为计量泵，计量泵的信号端与控制器6连接。计量泵和流量计和互为校准，当两个计量数值出现较大偏差时，可能其中有一个部件的计量出现了问题，可以及时更换或维修，避免取量错误。
[0045]作为上述实施例的进一步地改进:
[0046]在计量泵上具有一气泵，气泵的进气口设有一单向阀，气泵的排气口与计量泵的排出口连通；气泵电机的电源与控制器6连接，并在控制器6的控制下动作。残留在计量泵排出口至提取器之间的管道内的溶液可以通过气泵打入的空气进行清理，保证了采样体积的精度，并且避免下次采样时与不同层的液体混合；具体操作如下:每次取液完毕后，通过控制器6启动气泵，洁净的空气经气泵进气口的单向阀进入计量泵排出口，将管道内的液体挤入到提取器中，关闭气泵，单向阀防止气体回流。采用气动方式自动辅助校计量泵准传感器进行初始化，并能解决不同溶液残留互相污染的问题。
[0047]作为上述实施例的优选方式:
[0048]提取器5包括多个容器51，容器51顶部均通过支管52与流量计4出口连接；每个支管52上均设有一节流阀，每个容器51底部均通过管道与导出管9连接。
[0049]当一种植物病害的溶液上清液分层很多，且需要提取多层溶液时，为方便操作，可将所有溶液均提取完毕后，再进行分析，每提取一层溶液时，就打开一条支管52上的节流阀，其余节流阀均处于关闭状态，待取液完毕，且经气泵将管道内部的液体清理干净后，关闭该条支管上的节流阀；再打开下一条支管52上的节流阀准备下一层溶液的提取，依次类推，将所有需要提取的溶液按不同层提取至不同的容器51中，最终通过导出管9将液体导至转移杯10中，转移杯10上设有刻度，可对流量计和计量泵进行容量校准，后续也便于进行分析实验。
[0050]还可以在每个容器51中部沿横截面处均可拆卸的设置有一过滤器(图中未示)。对上清液边界进行悬浮液采集时，悬浮液经流量计后经容器51顶部流入容器内部，经过过滤器的过滤，自动分开收集溶液悬浮成分，悬浮液的物质自动保存在提取器里面位于容器内过滤器上方，过滤下来的溶液位于容器内过滤器下方可通过导管9导入转移杯中，用来进行分析。过滤器与容器之间可采用挂接、还可以根据尺寸配合，直接将过滤器放置在容器中、还可以在容器底部放一支撑架用于支撑过滤器等等，本实施例中采用抽屉式抽拉结构可拆卸地放置于容器51中，使用时，将过滤器插入容器中，不需要时，可将过滤器抽出。
[0051]过滤器由三层以上的过滤层可拆卸地组装而成。每一层过滤层均可单独过滤，过滤器可根据溶液过滤需要选择不同的过滤层集成一整体，用来对溶液中的不同溶质进行分离。功能强大，使用起来较为方便，不用准备多个过滤器。
[0052]采样箱可根据设定抽取不同溶液高度的溶液，具体通过分层器可自动控制探头下降或上升，也可根据溶液沉淀设定值，系统计算沉淀的液面位置，用总液面高度减去沉淀的液面高度，然后将计算结果保存后，得出范围数值，发送给控制器，控制器将数组的值进行查询后，自动确定升降范围，当控制器调节升降达到预定的范围后自动停止；转移杯用来存放抽取的溶液，也可用来进行系统校准，纠正不同溶液产生的流量计系统误差，采用称重的方式自动得出单位体积的量，然后将数值输入控制器，控制器计算出矫正系数a O然后进行保存后自动进行处理。
[0053]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于，包括: 米样箱，用于盛放分层液体； 分层器，固定在所述采样箱上，并与吸管顶部固定连接；吸管底部设置有用于在接触到液面时发送信号给控制器的探头；分层器的电源与所述控制器连接，并在控制器的作用下驱动吸管在采样箱内按照相对于液面下的预设位移移动； 泵，吸入口与吸管顶部开口连接，排出口与流量计入口连接，所述泵的电源与所述控制器连接； 所述流量计，出口与提取器连接，信号端与所述控制器连接； 所述提取器，用于存放吸取的液体导出； 所述控制器，根据探头发出的信号以及吸管伸入液面下的预设位移指令驱动分层器动作，吸管到达预定位置后驱动泵的电源闭合，同时根据流量计的瞬时流量和采样箱的横截面积控制吸管伸入预定位置以下的下降速度，根据流量计的预设累计流量驱动泵的电源断开。
2.根据权利要求1所述的植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于: 所述预设位移包括液面下方的垂直位移； 所述分层器包括一 Z向直线电机； 所述Z向直线电机的电源与所述控制器连接，所述控制器根据所述垂直位移控制所述Z向直线电机的动作。
3.根据权利要求2所述的植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于: 所述预设位移还包括液面下方的横向位移和纵向位移； 所述分层器还包括一 X向直线电机和一 Y向直线电机； 所述X向直线电机的电源、Y向直线电机的电源均与所述控制器连接，所述控制器根据所述横向位移控制所述X向直线电机的动作，根据所述纵向位移控制所述Y向直线电机的动作。
4.根据权利要求2所述的植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于: 所述泵为计量泵，所述计量泵的信号端与控制器连接。
5.根据权利要求4所述的植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于: 所述计量泵内具有一气泵； 气泵的进气口设有一单向阀； 气泵的排气口与计量泵的排出口连通； 气泵电机的电源与控制器连接，并在控制器的控制下动作。
6.根据权利要求1-5任一所述的植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于: 所述提取器包括多个容器，所述容器顶部均通过支管与所述流量计出口连接； 每个所述支管上均设有一节流阀； 每个所述容器底部均通过管道与导出管连接。
7.根据权利要求6所述的植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于: 每个容器中部沿横截面处均可拆卸地设置有一过滤器。
8.根据权利要求7所述的植物病害分离上清液定量电动取样装置，其特征在于:
所述过滤器由三层以上的过滤层可拆卸地组装而成。
【文档编号】G01N1/14GK203949806SQ201420310635
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】马伟, 王秀, 蔡吉晨, 张志强 申请人:北京农业信息技术研究中心