一种COD分析装置的制作方法

本发明涉及化学实验仪器技术领域，具体涉及一种cod分析装置。

背景技术：

化学需氧量简称为cod，是水质测定中的重要指标，用于反映和表征水体被污染的程度。《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(hj828－2017)是当前我国水体化学需氧量监测的主要方法，全国每年依此产生大量的监测数据。该方法作为公认的标准方法，在水质测定应用广泛。

目前，国内针对于实验室化学需氧量的检测设备，存在如下技术问题：检测设备自动化程度低，整个测试过程仍然需要较多的人工进行干涉；同时，样品无法进行批量检测，检测效率低。如何解决上述技术问题，是目前化学实验仪器技术领域需要解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种cod分析装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供了以下技术方案：一种cod分析装置，包括箱体、设在箱体内上方的冷凝回流机构、设在箱体内下方与冷凝回流机构位置相对应的样品转盘、设在样品转盘下部用于驱动样品转盘转动的驱动机构、位于样品转盘下方用于样品加热的加热模块、用于升降加热模块的升降机构以及用于样品检测的检测装置；所述冷凝回流机构包括冷凝回流托架、沿冷凝回流托架周向设置的若干个冷凝瓶插孔和插在冷凝瓶插孔内的冷凝瓶；所述样品转盘上沿周向设置若干个用于插消解杯的消解杯插孔。

优选的，还包括设在冷凝回流机构上的加液机构；所述加液机构包括第一旋转进液臂、驱动第一旋转进液臂转动的第一电机、设在第一旋转进液臂内且由第一旋转进液臂的自由端部伸出的加液管；所述加液管串接加液泵和加液阀。

优选的，所述箱体内设有用于样品滴定的滴定机构，所述滴定机构包括第二旋转进液臂、驱动第二旋转进液臂转动的第二电机、设在第二旋转进液臂内且由第二旋转进液臂的自由端部伸出的滴液管；所述滴液管串接滴定泵和滴定阀。

优选的，所述加热模块下方设有用于样品搅拌的搅拌机构。

优选的，所述消解杯上设有用于将消解杯限位在样品转盘的第一限位结构。

优选的，所述冷凝瓶上设有用于将冷凝瓶限位在冷凝回流托架的第二限位结构。

优选的，所述冷凝瓶的底部为圆球状，其顶部为喇叭状；且装载样品的消解杯杯口为与冷凝瓶底部圆球状相配适的喇叭状。

优选的，所述冷凝瓶的底部为磨砂圆球状，所述消解杯杯口为磨砂喇叭状。

优选的，所述检测装置为颜色传感器。

本发明实施例提供的一种cod分析装置，具有以下有益效果：本发明每次可以批量完成多个样品的化学需氧量指标的测定，极大提高了检测效率；检测滴定过程中，全程无需人工看守，自动化程度高；每个样品测定流程具有一致性，避免人为干扰因素，测定结果具有较好的重现性，精密度和准确度均较高。

附图说明

图1为本发明cod分析装置立体结构示意图；

图2为本发明cod分析装置原理效果示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-图2，图1为本发明cod分析装置立体结构示意图；图2为本发明cod分析装置原理效果示意图；

一种cod分析装置，包括箱体100、设在箱体100内上方的冷凝回流机构110、设在箱体100内下方与冷凝回流机构110位置相对应的样品转盘130、设在样品转盘130下部用于驱动样品转盘130转动的驱动机构、位于样品转盘130下方用于样品加热的加热模块150、用于升降加热模块150的升降机构160以及用于样品检测的检测装置；所述冷凝回流机构110包括冷凝回流托架112、沿冷凝回流托架112周向设置的若干个冷凝瓶插孔和插在冷凝瓶插孔内的冷凝瓶111；所述样品转盘130上沿周向设置若干个用于插消解杯133的消解杯插孔132。

本发明还包括设在冷凝回流机构110上的加液机构120；所述加液机构120包括第一旋转进液臂、驱动第一旋转进液臂转动的第一电机、设在第一旋转进液臂内且由第一旋转进液臂的自由端部伸出的加液管；所述加液管串接加液泵和加液阀。

所述第一电机优选为步进电机，所述步进电机输出轴连接第一旋转进液臂，可以驱动第一旋转进液臂转动。

实验时，升降机构160带动加热模块150上移，加热模块150上移顶起样品转盘130上的样品消解杯，从而将样品转盘130上的样品消解杯的杯口与冷凝回流机构110上的冷凝瓶下端端口接触密封；第一旋转进液臂开始旋转加液，实验试剂(如重铬酸钾和催化剂硫酸银)从第一旋转进液臂的自由端部伸出的加液管流出，经过冷凝瓶111，流入装有待测样品的消解杯133内；加热模块150自动启动加热，加热消解回流开始。

所述加液泵优选柱塞泵，柱塞泵可同时连接多个滴定溶液瓶，如滴定溶液瓶可以设置有2个、3个或多个，用于盛放不同溶液；为实现对滴定不同溶液的控制，可在加液泵和滴定溶液瓶之间设置加液阀，所述加液阀可以为二通阀或三通阀等。

所述箱体100内设有用于样品滴定的滴定机构，所述滴定机构包括第二旋转进液臂、驱动第二旋转进液臂转动的第二电机、设在第二旋转进液臂内且由第二旋转进液臂的自由端部伸出的滴液管；所述滴液管串接滴定泵和滴定阀。

所述第二电机优选为步进电机，步进电机旋转可以带动第二旋转进液臂旋转，实现样品滴定。

需要滴定时，第二旋转进液臂旋转至滴定位的待滴定样品上端，进行滴定；不需要滴定的时候，第二旋转进液臂旋转至非滴定位，如第二旋转进液臂靠近箱体内壁。

所述第二旋转进液臂可以根据需要，设置不同的旋转角度，角度旋转控制通过编码器控制或者是机械限位组件控制；如在第二旋转进液臂设置光电传感器/光电感应柱，在步进电机底座上设置光电感应柱/光电传感器，通过光电传感器和光电感应柱的配合，实现对第二旋转进液臂的感应限位。

所述加热模块150下方设有用于样品搅拌的搅拌机构；优选为搅拌机构设在加热模块150下方，且位于滴定机构的滴定端口位置对应的消解杯插孔132位置下方。

所述搅拌机构为磁力搅拌器，设于滴定机构的第二旋转进液臂滴定端口位置对应的待测样品的消解杯插孔132位下方；消解杯中预先放有磁力搅拌子。

当进行滴定时，第二旋转进液臂旋转至滴定位的待滴定样品上端，安装在第二旋转进液臂上的滴定管路抽取对应滴定试剂开始滴定，底部的磁力搅拌器工作，带动磁力搅拌子旋转，搅拌样品，颜色传感器实时监测样品的颜色值，直至达到滴定终点。

所述冷凝回流机构110的冷凝回流托架112上靠近使用者的工位位置处开有消解杯放置窗口114，方便工作人员从放置窗口114将消解杯插在样品转盘130上。

所述样品转盘130为上下两层的消解杯限位板131，所述上下两层的消解杯限位板131上沿周向设置若干个同轴的消解杯插孔132，所述消解杯插孔132内插有消解杯133，且所述消解杯133上端设有用于将消解杯133限位在样品转盘130的第一限位结构134。

所述两层的消解杯限位板131分别为上层的消解杯限位板和下层的消解杯限位板，两层的消解杯限位板131可以限制消解杯133竖直位置，保证冷凝瓶与消解杯133对接时达到良好的密封效果。

所述消解杯133插在消解杯插孔132内，消解杯133底部搁置在加热模块150上，升降机构160带动加热模块150上移时，加热模块150上移顶起样品转盘130上的样品消解杯，第一限位结构134可以将消解杯133限位在样品转盘130，防止消解杯133从消解杯限位板131上滑出。

所述第一限位结构134为可以是限位卡槽也可以是设在消解杯133上的环形限位板等。所述消解杯用于装载待测水样。

所述冷凝回流托架112为上下两层的冷凝瓶限位板，所述两层冷凝瓶限位板上同轴设置冷凝瓶插孔，所述冷凝瓶插孔内插有冷凝瓶111，且所述冷凝瓶111下端设有用于将冷凝瓶111限位在冷凝回流托架112的第二限位结构113。

所述第二限位结构113可以是限位卡槽也可以是设在冷凝瓶111瓶身上的环形限位板等，第二限位结构113方便冷凝瓶的上下活动，且避免冷凝瓶歪斜。

所述两层的冷凝瓶限位板分别为上层的冷凝瓶限位板和下层的冷凝瓶限位板，冷凝瓶111安装在上下两层的冷凝瓶限位板上，限位板可以限制冷凝瓶111位置，保证冷凝瓶111在竖直方向垂直运动不发生歪斜，同时防止冷凝瓶111从冷凝瓶限位板上滑出。

所述冷凝瓶111的底部111b为圆球状，其顶部111a为喇叭状；且装载样品的消解杯133杯口为与冷凝瓶111底部111b圆球状相配适的喇叭状。

所述冷凝瓶111的底部111b为磨砂圆球状，所述消解杯133杯口为磨砂喇叭状。

磨砂的圆球状底部111b和磨砂的喇叭状杯口133，可以保证消解杯杯口与冷凝瓶底部对接时正好匹配完全密封。

冷凝瓶111顶端开口设计为喇叭状，喇叭状开口面积大，方便实验进行加液操作。

所述升降机构160为滚珠丝杠机构，用来驱动带动冷凝回流机构110上下移动。

所述样品转盘130下部设有用于驱动样品转盘转动的第三电机，所述第三电机贯穿加热模块150且其端部连接定位杆，所述定位杆上设有限位开关，实现样品转盘130上的样品定位，进而完成对应样品的加液、滴定操作。

需要说明的是，所述加热模块150上设有温度传感器或热电偶，实现加热模块150的恒温加热。

所述加热模块150为电热元件，如电热合金，电热材料，微波加热装置，电磁感应热装置，电热线，电热板，电热带，电热缆，电热盘，电热偶，电加热圈，电热棒，电伴热带等电热元件品种。

所述检测装置为颜色传感器，所述颜色传感器设在箱体内且与待测样品的消解杯插孔132位同水平设置。

本发明全自动cod分析仪器使用方法如下：

1.准备工作：首先工作人员配好实验用实验试剂，通过控制器编辑对应实验参数和样品信息，点击开始实验，仪器自动抽取硫酸汞、重铬酸钾溶液，进行实验试剂加液操作，试剂加液完成；

2.实验检测操作：升降机构160带动加热模块150上移，加热模块150上移顶起样品转盘130上的样品消解杯，从而将样品转盘130上的样品消解杯的杯口与冷凝回流机构110上的冷凝瓶下端端口接触密封；加液机构120开始旋转加酸，加酸结束；然后加热模块150自动开启加热并计时，倒计时结束，加热停止，仪器冷却一段时间，加液机构120开始旋转加水，加水结束，加热模块150向下移动，带动消解杯向下与冷凝瓶脱离直至加热模块150回到原位；继续冷却一段时间之后，驱动机构驱动样品转盘130上的待测样品旋转至滴定位，滴定机构的滴定管头旋转至滴定位待测样品的上端，底部搅拌机构自动开启，开始滴定，滴定完成，转盘旋转继续进行下一个样品的滴定。

本发明实施例提供的一种cod分析装置，具有以下有益效果：本发明每次可以批量完成多个样品的化学需氧量指标的测定，极大提高了检测效率；检测滴定过程中，全程无需人工看守，自动化程度高；每个样品测定流程具有一致性，避免人为干扰因素，测定结果具有较好的重现性，精密度和准确度均较高。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例根据，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。