一种气态污染物自动进样装置的制作方法

本发明属于空气净化领域，具体涉及一种气态污染物自动进样装置。

背景技术：

空气净化器标准gb/t18801-2015中对甲醛等空气净化器性能测试规定，需要对测试仓内添加一定浓度的甲醛，用于测试空气净化器净化甲醛的性能，然而实际操作中，需要对甲醛进行液体取样，然后对甲醛液体进行蒸发，再控制甲醛气体进入测试仓。现有测试机构通常采用微量注射器将甲醛通过管道注入测试仓中的加热块中，进行挥发，此方式极大可能会导致测试仓内甲醛含量难以控制，误差较大，有时会远超标准要求，需要打开测试仓排气系统，将部分气体排出，才能到到标准规定的甲醛浓度，整个操作费时费力，且人工注射存在一定的安全隐患。

现有技术中，有很多用在气相色谱中的自动样品进样器，均为采用蠕动泵经管道和针头进样，此结构适用于进样量较大的情景，且蠕动泵初始量及管道中残留的液体对精确度影响较大，且难以控制。采用专用的微量注射器可以控制此种进样系统带来的误差。公开号为cn108051256a的中国发明专利公开了一种取样、蒸发一体化的自动化进样装置及其控制方法，其通过x轴运动组件、z1轴运动组件、z2轴运动组件的配合控制微量注射器的上下和左右移动，并控制微量注射器的吸取和注射动作实现自动控制，然而此装置具有如下缺陷：1)采用丝杠滑台等结构，整个自动进样装置体积较大；2)微量注射器针头容易折弯，需要经常更换；3)需要放置在测试仓外部，由气泵将蒸发的甲醛气体泵入测试仓中，增大了测试环境噪音；4)形成为横向移动，进样结构横向移动距离大，移动精度的误差增大；5)运动组件支架由于重量大，在长时间停靠在复位位置导致丝杠螺纹长期受力变形，从而导致装置的起始位置和运动状态发生变化，且此变化不可逆，需要定期更换丝杠；6)微量注射器放置腔较为宽松，微量注射器在工作过程中整体会发生小幅度摆动，容易导致针头弯曲。

技术实现要素：

本申请目的在于，为了解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种结构设计精巧、体积小巧、噪音小、可放置在测试仓中，移动总成重量控制合理，微量注射器针头不易弯曲的气态污染物自动进样装置。具体通过以下技术方案实现：

一种气态污染物自动进样装置，包括注射器，还包括底座外壳和底板支架，所述底板支架配合底座外壳固定设有若干样品瓶及蒸发器，所述底板支架上固定有pcb板总成，所述底座外壳侧面还设有电源插孔，所述底座外壳内固定有第一步进电机，所述底座外壳上开设通孔结构，所述第一步进电机通过旋转轴经过底座外壳通孔结构与旋转轴固定板连接，所述第一步进电机带动旋转轴固定板沿旋转轴所在轴线旋转，所述旋转轴固定板延伸偏离旋转轴轴线，所述旋转轴固定板上设有主体支架，所述主体支架设于旋转轴固定板边缘，

所述主体支架上设有第二步进电机，所述pcb板总成通过电源插孔供电，并与第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机电连接；所述第二步进电机固定设于主体支架下部，所述第二步进电机通过第一同步带与固定设于主体支架上的第一定滑轮连接，所述第一同步带上设有第一滑块，所述第一滑块与第一支架固定连接，通过第一同步带带动第一滑块和第一支架运动，

所述主体支架上设有第一固定杆，所述第一固定杆上设有滑套，所述第一支架通过滑套与第一固定杆连接，并沿第一固定杆运动；

所述第三步进电机与第一支架固定连接，并随第一支架运动，所述第三步进电机通过第二同步带与第二定滑轮连接，所述第二定滑轮固定在第一支架上；所述第二同步带上设有第二滑块，所述第二滑块与注射调节块固定连接，通过第二同步带带动第二滑块和注射调节块运动，

所述第一支架上设有第二固定杆，所述注射调节块沿第二固定杆结构运动，所述第二固定杆内套设有第三固定杆，所述第三固定杆与第二固定杆之间为弹性连接，第二固定杆和针孔保护块连接，以控制针孔保护块沿第三固定杆上下运动，

所述注射器包括针筒、推杆和针头；

所述注射调节块为凹槽状，包括螺栓、压钮，通过压钮在螺栓上的移动，压紧固定推杆，通过注射调节块带动推杆在针筒中移动；

所述第一支架上还固定有注射支架，所述注射支架用于固定放置针筒，与注射调节块相配合实现注射器注射过程；

所述针孔保护块为l型，底部设有注射铜柱，所述注射铜柱中间开有供针头穿过的针孔，所述针孔与针头位置相配合，防止针头扎入样品瓶等的橡胶塞时因针头位置偏移导致针头折弯。

优选的，所述注射支架上还设有挡板，用于挡住针筒并将固定在注射支架中，所述挡板与注射支架铰接连接，能够通过旋转控制针筒的取放。

进一步的，所述挡板为z字型，一端设有把手，另一端为限位结构，用于限定挡板旋转位置。

更进一步的，所述注射支架上设有第一凹槽，所述第一凹槽用来限定限位结构移动位置。

优选的，所述注射支架上设有第二凹槽，所述第二凹槽便于取放针筒。

优选的，所述第一支架上还设有第一限位块和第二限位块，所述主体支架一侧为折边结构，所述第一限位块和第二限位块配合主体支架上的折边结构，防止第一支架沿第一固定杆的轴线旋转。

优选的，所述滑套还设有阻尼片，所述阻尼片与第一支架弹性接触，所述阻尼片随滑套运动，所述阻尼片用于增强第一支架沿第一固定杆移动的阻尼，防止重力及其他作用力导致的运动精度误差。

进一步的，所述阻尼片为叉型结构，减少阻尼片与第一支架间摩擦力，控制第一支架移动的阻尼不至于太大，降低第二步进电机的负荷，延长使用寿命。

优选的，所述第三步进电机上还设有支撑滑轮，所述第一支架上设有与所述支撑滑轮相配合的弹片，所述弹片能够给支撑滑轮提供支撑力，防止重力作用引起步进电机起始位置等精度变化，延长使用寿命。

优选的，所述旋转轴外侧设有排线收纳桶，用于收纳排线，保证旋转轴旋转时带动排线绕旋转轴转动，且美观方便。

优选的，所述底座外壳上还设有外罩，保护整个装置。

优选的，所述pcb板总成可分为第一pcb板和第二pcb板，第一pcb板固定在底板支架上，第二pcb板固定于主体支架上；所述第一pcb板、第二pcb板分别与电源插孔连接供电，所述第一pcb板控制第一步进电机运行，所述第二pcb板控制第二步进电机和第三步进电机运行。

以上方案中的若干所述样品瓶可以为多个不同样品、清洗瓶、废液瓶等，根据需要选择。

运行时，通过第一步进电机控制主体支架移动至若干样品瓶、清洗瓶、废液瓶及蒸发器对应位置；通过第二步进电机控制第一支架实现注射器的上下运动，如将针头插入样品瓶中；通过第三步进电机控制推杆实现注射器的自动吸液和注射过程。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

采用第一步进电机带动主体支架旋转，而非水平移动，能够减小第一步进电机的位移量，大大减少装置体积，节约时间且降低位移精度可能产生的不足带来的误差风险。第二步进电机、第三步进电机、第一支架等结构的精巧设计，结构紧凑，合理，能够完美实现整个装置运行目的。置于测试仓中时，整个装置结构通风性好，蒸发器可直接将溶液蒸发，扩散至测试仓内，无需安装气泵，降低装置噪音，且降低控制复杂程度。

附图说明

图1为实施例所述的气态污染物自动进样装置立体结构示意图；

图2为实施例所述的气态污染物自动进样装置去除外罩后的结构示意图；

图3为实施例所述的气态污染物自动进样装置表明底座外壳内部结构的示意图；

图4为图2视图的主视图；

图5为图2视图的拆解第一支架后的主视图；

图6为实施例所述的气态污染物自动进样装置的主体支架相关结构的立体图；

图7为实施例所述的气态污染物自动进样装置的主体支架相关结构的侧向示意图；

图8为实施例所述的气态污染物自动进样装置的主体支架相关结构的另一角度立体图；

图9为实施例所述的气态污染物自动进样装置的第二固定杆、第三固定杆相关结构的示意图；

图10为实施例所述的气态污染物自动进样装置的针孔保护块结构示意图。

图中，附图标记为：1底座外壳，101底板支架，102外罩，103电源插孔，201样品瓶，202蒸发器，301第一pcb板，302第二pcb板，401第一步进电机，402旋转轴，403旋转轴固定板，404排线收纳桶，501第二步进电机，502第一定滑轮，503第一同步带，504第一滑块，601第三步进电机，602第二定滑轮，603第二同步带，604第二滑块，605支撑滑轮，7主体支架，701第一固定杆，702滑套，703阻尼片，704折边结构，705弹片，8第一支架，801第一限位块，802第二限位块，803第二固定杆，804第三固定杆，901注射支架，9011挡板，9012第二凹槽，902注射调节块，9021螺栓，9022压钮，903针孔保护块，904注射铜柱，1001针筒，1002推杆，1003针头。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本申请所述的技术方案作进一步说明，需要指出的是，本申请实施例所述的具体技术方案，并不作为对本申请权利要求的限制，此外本申请中所述的上、下、前、后等词均为方位词，不作为对结构位置的限定，本领域技术人员可根据实际调整位置。

实施例

如图1～10所述的一种气态污染物自动进样装置，包括注射器，还包括底座外壳1和底板支架101，所述底板支架101配合底座外壳1固定设有若干样品瓶201及蒸发器202，所述底板支架101上固定有pcb板总成，所述底座外壳1侧面还设有电源插孔103，所述底座外壳1内固定有第一步进电机401，所述底座外壳1上开设通孔结构，所述第一步进电机401通过旋转轴402经过底座外壳1通孔结构与旋转轴固定板403连接，所述第一步进电机401带动旋转轴402固定板沿旋转轴402所在轴线旋转，所述旋转轴固定板403延伸偏离旋转轴402轴线，所述旋转轴固定板403上设有主体支架7，所述主体支架7设于旋转轴固定板403边缘，

所述主体支架7上设有第二步进电机501，所述pcb板总成通过电源插孔103供电，并与第一步进电机401、第二步进电机501、第三步进电机601电连接；所述第二步进电机501固定设于主体支架7下部，所述第二步进电机501通过第一同步带503与固定设于主体支架7上的第一定滑轮502连接，所述第一同步带503上设有第一滑块504，所述第一滑块504与第一支架8固定连接，通过第一同步带503带动第一滑块504和第一支架8运动，

所述主体支架7上设有第一固定杆701，所述第一固定杆701上设有滑套702，所述第一支架8通过滑套702与第一固定杆701连接，并沿第一固定杆701运动；

所述第三步进电机601与第一支架8固定连接，并随第一支架8运动，所述第三步进电机601通过第二同步带603与第二定滑轮602连接，所述第二定滑轮602固定在第一支架8上；所述第二同步带603上设有第二滑块604，所述第二滑块604与注射调节块固定连接，通过第二同步带603带动第二滑块604和注射调节块运动，

所述第一支架8上设有第二固定杆803，所述注射调节块沿第二固定杆803结构运动，所述第二固定杆803内套设有第三固定杆804，所述第三固定杆804通过弹簧(图中未视出)分别与第二固定杆803和针孔保护块903连接，以控制针孔保护块903通过弹簧伸缩沿第三固定杆804上下运动，

所述注射器包括针筒1001、推杆1002和针头1003；

所述注射调节块902为凹槽状，包括螺栓9021、压钮9022，通过压钮9022在螺栓9021上的移动，压紧固定推杆1002，通过注射调节块902带动推杆1002在针筒1001中移动；

所述第一支架8上还固定有注射支架901，所述注射支架901用于固定放置针筒1001，与注射调节块902相配合实现注射器注射过程；

所述针孔保护块903为l型，底部设有注射铜柱904，所述注射铜柱904中间开有供针头1003穿过的针孔，所述针孔与针头1003位置相配合，防止针头1003扎入样品瓶201等的橡胶塞时因针头1003位置偏移导致针头1003折弯。

其中，所述注射支架901上还设有挡板9011，用于挡住针筒1001并将固定在注射支架901中，所述挡板9011与注射支架901铰接连接，能够通过旋转控制针筒1001的取放。

进一步的，所述挡板9011为z字型，一端设有把手，另一端为限位结构，用于限定挡板9011旋转位置。

更进一步的，所述注射支架901上设有第一凹槽，所述第一凹槽用来限定限位结构移动位置。

其中，所述注射支架901上设有第二凹槽9012，所述第二凹槽9012便于取放针筒1001。

其中，所述第一支架8上还设有第一限位块801和第二限位块802，所述主体支架7一侧为折边结构704，所述第一限位块801和第二限位块802配合主体支架7上的折边结构704，防止第一支架8沿第一固定杆701的轴线旋转。

其中，所述滑套702还设有阻尼片703，所述阻尼片703与第一支架8弹性接触，所述阻尼片703随滑套702运动，所述阻尼片703用于增强第一支架8沿第一固定杆701移动的阻尼，防止重力及其他作用力导致的运动精度误差。

进一步的，所述阻尼片703为叉型结构，减少阻尼片703与第一支架8间摩擦力，控制第一支架8移动的阻尼不至于太大，降低第二步进电机501的负荷，延长使用寿命。

其中，所述第三步进电机601上还设有支撑滑轮605，所述第一支架8上设有与所述支撑滑轮605相配合的弹片705，所述弹片705能够给支撑滑轮605提供支撑力，防止重力作用引起步进电机起始位置等精度变化，延长使用寿命。

其中，所述旋转轴402外侧设有排线收纳桶404，用于收纳排线，保证旋转轴402旋转时带动排线绕旋转轴402转动，且美观方便。

其中，所述底座外壳101上还设有外罩102，保护整个装置。

其中，所述pcb板总成可分为第一pcb板301和第二pcb板302，第一pcb板301固定在底板支架101上，第二pcb板302固定于主体支架7上；所述第一pcb板301、第二pcb板302分别与电源插孔103连接供电，所述第一pcb板301控制第一步进电机401运行，所述第二pcb板302控制第二步进电机501和第三步进电机601运行。

以上方案中的若干所述样品瓶201可以为多个不同样品、清洗瓶、废液瓶等，根据需要选择。

运行时，通过第一步进电机401控制主体支架7移动至若干样品瓶201、清洗瓶、废液瓶及蒸发器202对应位置；通过第二步进电机501控制第一支架8实现注射器的上下运动，如将针头插入样品瓶201中；通过第三步进电机601控制推杆1002实现注射器的自动吸液和注射过程。

需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本申请结构所作的举例说明。凡依据本申请技术构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本申请专利的保护范围内。本申请所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本申请的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本申请的保护范围。