一种全自动高锰酸盐指数分析系统的制作方法

文档序号:15380389发布日期:2018-09-07 23:57阅读:165来源:国知局

本发明涉及高锰酸盐指数分析技术领域,尤其涉及一种全自动高锰酸盐指数分析系统。



背景技术:

高锰酸盐指数,是指在酸性或碱性介质中,以高锰酸钾为氧化剂,处理水样时所消耗的量,以氧的mg/l来表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐,硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物,均可消耗高锰酸钾。因此,高锰酸盐指数常被作为地表水体受有机污染物和还原性无机物污染程度的常用指标。

现有技术的高锰酸盐指数分析仪对高锰酸盐进行指数分析时,人工通过量筒或是移液管将样品加入到样品瓶中,量筒添加会有取样误差大的缺点,移液管量取比较浪费精力及时间,存在检测效率低,工作量大的问题。



技术实现要素:

本发明就是针对现有技术存在的上述不足,提供一种全自动高锰酸盐指数分析系统,通过设置自动取样装置,能够根据实验要求自动加入规定的样品量,解决人工取样误差大、浪费时间与精力的问题,提高了实验精度,保证了实验数据的准确定与可靠性,同时提高了工作效率,节省了时间,减少了工作人员的工作量;本系统能够在实验过程中能够实现自动加样、加热、滴定以及自动统计实验数据并形成报告,整个过程自动、高效、准确、智能,增加了使用的便利性,操作简单。

本发明解决技术问题的技术方案是:

一种全自动高锰酸盐指数分析系统,设有控制器,其特征是,包括自动取样装置、自动消解装置,所述自动取样装置包括底座一,所述底座一上设有第二转盘,第二转盘上设有样品瓶,第二转盘的上方设有第三直线运动模组,第三直线运动模组上设有清洗管、取样管,所述自动消解装置包括底座二,沿底座二长度方向依次设有第一转盘、加热滴定区、试剂瓶,第一转盘上设有反应瓶,第一转盘的上方设有第二直线运动模组,第二直线运动模组上设有加样管、纯水管,加样管与取样管之间通过蠕动泵连接,加热滴定区的上方设有滴定杆,所述试剂瓶分别与纯水管、滴定管连接,底座二上设有第一直线运动模组,第一直线运动模组上设有电动抓手。

所述底座一上设有调节口一,调节口一为竖直方向设置的矩形开口结构,第三直线运动模组在调节口一内上、下运动,所述底座二上设有调节口二,第一直线运动模组在调节口二内左、右运动。

所述第一转盘包括承载盘一、固定盘一,所述承载盘一上均匀设有多个固定槽一,所述固定盘一设于承载盘一的上方,固定盘一与承载盘一之间设有间隙,且固定盘一与承载盘一之间通过多根连接杆一连接,固定盘一上设有与固定槽一位置对应的安装孔一,所述反应瓶安装在安装孔一内,反应瓶的底部与固定槽一配合。

所述第一转盘的一侧设有废液瓶二,废液瓶二放置在底座二上,且废液瓶二设于第二直线运动模组的下方。

所述第二转盘包括承载盘二、固定盘二,所述承载盘二上均匀设有多个固定槽二,所述固定盘二设于承载盘二的上方,固定盘二与承载盘二之间设有间隙,且固定盘二与承载盘二之间通过多根连接杆二连接,固定盘二上设有与固定槽二位置对应的安装孔二,所述样品瓶安装在安装孔二内,样品瓶的底部与固定槽二配合。

所述第二转盘的一侧设有废液瓶一,废液瓶一放置在底座一上,且废液瓶一设于第三直线运动模组的下方。

所述清洗管的内径大于取样管的外径,清洗管套在取样管的上部,清洗管的一侧设有加水口,加水口通过软管与外部纯水连通,取样管的上端通过连接软管,连接软管穿过清洗管的上端与加样管连通,连接软管与清洗管的上端开口密封连接。

所述加热滴定区内设有加热槽与滴定槽,加热滴定区与试剂瓶之间设有隔离护板,所述隔离护板为弧形结构,且内凹面朝向试剂瓶,外凸面上设有滑道,滴定杆沿滑道做直线运动。

所述试剂瓶包括多种溶剂瓶与纯水瓶,纯水瓶与纯水管之间通过蠕动泵连接。

所述滴定杆内设有多根滴定管,滴定杆的端部设有多个滴头,每个滴头与一根滴定管连接,一根滴定管与一个溶剂瓶连接,每根滴定管上均连着一个旋转注射泵。

本发明的有益效果:

1.本发明设置自动取样装置,能够根据实验要求自动加入规定的样品量,解决人工取样误差大、浪费时间与精力的问题,提高了实验精度,保证了实验数据的准确定与可靠性,同时提高了工作效率,节省了时间,减少了工作人员的工作量;本系统能够在实验过程中能够实现自动加样、加热、滴定以及自动统计实验数据并形成报告,整个过程自动、高效、准确、智能,增加了使用的便利性,操作简单。

2.本发明通过设置转盘一与转盘二,能够同时放置多个样品,依次对多个样品进行滴定检测,提高了工作效率,同时转盘让设备结构更加紧凑,空间利用更加充分,转盘一与转盘二的结构能够保证对样品瓶和反应瓶固定的牢固性,保证在实验过程中的安全。

3.本发明设置废液瓶一与废液瓶二能够在每一次加液时及时对取样管与加样管进行清洗,解决了在加样过程中不同样品之间互相干扰的问题,保证了样品之间不会交叉污染,确保实验数据的准确性,同时能够对废液进行收集,清理便捷,保证设备的干净、卫生。

4.本发明的第一直线运动模组能够实现三维运动,通过电动抓手来实现试剂瓶的位置转移,一方面精度高、噪声小,另一方面能够代理人工转移,避免对操作人的皮肤造成损伤,而且效率高,使用安全;第二直线运动模组能够实现直线运动,带动加样管与纯水管实现对不同试剂瓶的加样,加样效率高,加样更加精准;第三直线运动模组能够实现上下与前后的二维运动,能够自动将取样管伸入样品瓶的底部,保证取样过程中液体不会中断,实现自动取样过程,方便、可靠。

5.本发明将清洗管套在取样管的外侧能够对取样管的外壁进行冲洗,将样品残余全部冲洗干净,保证再次取样时不会对样品造成污染,避免对实验数据造成干扰,保证实验数据的可靠性。

6.本发明设置隔离护板能够对试剂瓶起到保护作用,防止在操作与实验过程中碰翻试剂瓶,同时能够对滴定杆起到支撑固定作用,增加了设备的美观性。

7.本发明将试剂瓶安放固定在底座二内,解决了现在设备在使用时将试剂瓶放在设备一旁,然后与滴定装置连接的繁琐,节省了时间与空间,使用便捷,同时增加了使用过程中的安全性。

8.本发明每个试剂进行分瓶、分路、分别滴定,可以避免使用同一管路造成实验数据不准确的问题,避免不同试剂之间交叉污染,影响实验结果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图一;

图2为本发明整体结构示意图二;

图3为图2的a处放大图;

图4为图2的b处放大图;

图5为本发明的俯视图。

图中,1-自动取样装置;101-底座一;102-调节口一;103-废液瓶一;2-自动消解装置;201-底座二;202-调节口二;203-隔离护板;204-加热滴定区;205-加热槽;206-滴定槽;207-滑道;208-废液瓶二;3-第一直线运动模组;301-电动抓手;302-加样管;303-纯水管;4-第二直线运动模组;5-试剂瓶;6-第一转盘;601-反应瓶;7-第二转盘;701-样品瓶;8-第三直线运动模组;801-清洗管;802-取样管;9-滴定杆。

具体实施方式

为了更好地理解本发明,下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

一种全自动高锰酸盐指数分析系统,设有控制器,控制器采用plc,plc与外部电脑进行连接,plc能控制系统的伺服电机、旋转注射泵、蠕动泵的运行。

如图1、图2所示,该系统包括自动取样装置1、自动消解装置2,所述自动取样装置1包括底座一101,底座一101为“l”型结构,所述底座一101上设有第二转盘7,底座一101内设有第二伺服电机,第二伺服电机与第二转盘7连接,底座一101的前端设有手动旋转按钮一,手动旋转按钮一与控制器电连接,第二转盘7上设有样品瓶701,样品瓶701设置多个,并分别标记序号,便于区分,在进行取放样品瓶701时,如果取放位置不方便可以通过手动旋转按钮一来控制第二转盘7的转动,第二转盘7的上方设有第三直线运动模组8,第三直线运动模组8上设有清洗管801、取样管802,取样管802比较长,能够伸到样品瓶701的底部,所述自动消解装置2包括底座二201,底座二201为“l”型结构,底座二201的前端设有手动旋转按钮二,手动旋转按钮二与控制器电连接,沿底座二201长度方向依次设有第一转盘6、加热滴定区204、试剂瓶5,底座二201内设有第一伺服电机,第一伺服电机与第一转盘6连接,第一转盘6上设有反应瓶601,反应瓶601设置多个,并分别标记序号,便于区分,反应瓶601序号与样品瓶701序号相对应,第一转盘6的上方设有第二直线运动模组4,如图4所示,第二直线运动模组4上设有加样管302、纯水管303,加样管302与纯水管303靠近设置,加样管302与取样管802之间通过蠕动泵连接。如图5所示,加热滴定区204内设有加热槽205与滴定槽206,加热槽205内采用石墨环绕式加热方式,加热更均匀,效率更高,滴定槽206内设有磁力搅拌装置与颜色传感器(或视觉传感器),滴定槽206内做保温处理;加热滴定区204的上方设有滴定杆9,滴定杆9内设有多根滴定管,所述试剂瓶5分别与纯水管303、滴定管连接,底座二201上设有第一直线运动模组3,第一直线运动模组3上设有电动抓手301。

如图2、图3所示,所述底座一101上设有调节口一102,调节口一102为竖直方向设置的矩形开口结构,第三直线运动模组8在调节口一102内上、下运动,取样管802与清洗管801能够在第三直线运动模组8的作用下实现上下、前后的运动;所述底座二201上设有调节口二202,第一直线运动模组3在调节口二202内左、右运动,电动抓手301在第一直线运动模组3的作用下能够实现左右、上下、前后的运动。

如图2所示,所述第一转盘6包括承载盘一、固定盘一,所述承载盘一上均匀设有多个固定槽一,承接盘一的下端与第一伺服电机连接,所述固定盘一设于承载盘一的上方,固定盘一与承载盘一之间设有间隙,且固定盘一与承载盘一之间通过多根连接杆一连接,固定盘一上设有与固定槽一位置对应的安装孔一,所述反应瓶601安装在安装孔一内,反应瓶601的底部与固定槽一配合。

所述第一转盘6的一侧设有废液瓶二208,废液瓶二208放置在底座二201上,底座二201上设有固定卡环二,通过固定卡环二将废液瓶二208进行固定,且废液瓶二208设于第二直线运动模组4的下方。

所述第二转盘7包括承载盘二、固定盘二,所述承载盘二上均匀设有多个固定槽二,承接盘二的下端与第二伺服电机连接,所述固定盘二设于承载盘二的上方,固定盘二与承载盘二之间设有间隙,且固定盘二与承载盘二之间通过多根连接杆二连接,固定盘二上设有与固定槽二位置对应的安装孔二,所述样品瓶701安装在安装孔二内,样品瓶701的底部与固定槽二配合。

所述第二转盘7的一侧设有废液瓶一103,废液瓶一103放置在底座一101上,底座一101上设有固定卡环一,通过固定卡环一将废液瓶一103进行固定,且废液瓶一103设于第三直线运动模组8的下方。

如图3所示,所述清洗管801的内径大于取样管802的外径,清洗管801套在取样管802的上部,清洗管801的一侧设有加水口,加水口通过软管与外部纯水连通,且软管上设有泵,取样管802的上端通过连接软管,连接软管穿过清洗管801的上端与加样管302连通,连接软管与清洗管801的上端开口密封连接。将清洗管801套在取样管802的外侧能够对取样管802的外壁进行冲洗,将样品残余全部冲洗干净,保证再次取样时不会对样品造成污染,避免对实验数据造成干扰,保证实验数据的可靠性。

如图1、图2所示,所述加热滴定区204与试剂瓶5之间设有隔离护板203,所述隔离护板203为弧形结构,且内凹面朝向试剂瓶5,外凸面上设有滑道207,滴定杆9沿滑道207做直线运动。设置隔离护板203能够对试剂瓶5起到保护作用,防止在操作与实验过程中碰翻试剂瓶5,同时能够对滴定杆9起到支撑固定作用,增加了设备的美观性

所述试剂瓶5包括多种溶剂瓶与纯水瓶,纯水瓶与纯水管之间通过蠕动泵连接。

所述滴定杆9内设有多根滴定管,滴定杆9的端部设有多个滴头,每个滴头与一根滴定管连接,一根滴定管与一个溶剂瓶连接,每根滴定管上均连着一个旋转注射泵。

该发明的工作原理是,实验员将样品依次加入到样品瓶701内(加入量为取样的1.2-1.5倍),从电脑操作软件上选取对应的样品瓶701所对应的序号,设置好参数后,系统开始运作。首先,清洗管801与取样管802会移动到废液瓶一103的上方,通过泵抽取纯水对取样管802进行冲洗,冲洗一定时间后,取样管802在第三直线运动模组8的作用下移动到样品瓶701的上方,且取样管802管口设于样品瓶701底部,距离瓶底5mm,此时加样管302运动到废液瓶二208的上方,进行管路原液的清洗,清洗完毕后,加样管302运动到对应的反应瓶601的上方,开始加样,样品由蠕动泵从样品瓶701抽至反应瓶601,样品加完后,第一转盘6转动,此时电动抓手301抓取反应瓶601至加热槽205内,加热过程中滴定杆9会往反应瓶601内依次加入试剂(硫酸等),加热到一定时间后,通过电动抓手301将反应瓶601抓取到滴定槽206内,滴定杆9向反应瓶601内滴加高锰酸钾进行滴定,反应瓶601内设有磁力转子,磁力搅拌装置对溶液进行混匀,通过颜色传感器(或视觉传感器)进行滴定终点判定,同时电脑将相关数据记录下来,滴定结束后,电动抓手301将反应瓶601抓取至原位放置。

虽然本发明已示出和描述了本发明实施例,对本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,都属于本发明的上述权利要求保护范围之内。

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