CN102155971B - 用于液体样品的自动取样称量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于液体样品的自动取样称量装置，取样称量装置在其工作平台上方设置有用于放置A瓶的瓶架Ⅰ的转台Ⅰ、用于放置B瓶的瓶架Ⅱ的转台Ⅱ、用于放置取样头的瓶架Ⅲ的转台Ⅲ、用于转移A瓶的转移台Ⅰ、用于转移B瓶的转移台Ⅱ、用于转移电动移液器中样品的转移台Ⅲ、用于夹持A瓶的夹持座Ⅰ、用于夹持B瓶的夹持座Ⅱ、电动移液器、传感器，在工作平台下方屏蔽箱内设置有用于样品称重的电子天平，设置有与上述部件分别连接的一套自动控制系统。本发明的取样称量装置能在强电离辐射环境下对密封容器中的液体自动取样称重，能够对同一样品进行多次取样称重，也能够对不同样品进行连续取样称重，取样称量装置中的各个部件还可以独立运行。

Description

用于液体样品的自动取样称量装置

技术领域

本发明属于液体样品分装装置技术领域，具体涉及一种液体样品自动取样称量装置，尤其是能够在强电离辐射环境下对密封较好的瓶装放射性液体进行准确取样和精确称重的自动装置。 

背景技术

目前，在强电离辐射环境下（如核废液处理热室内）的瓶装放射性液体的取样方式，一般是由人通过操作机械手等工具远距离夹持吸液管，从储液瓶中吸取一定量样品，放入接收瓶作为小样，再通过其它工具将其转移出来放在防护箱或通风橱内，再用手操作移液器或移液管定量取样，并通过测量该样品的密度计算出样品的重量，或将放射性样品转移至天平室用天平称重。但是，这种方法只能适用在强电离辐射环境中的敞口瓶或密封性不好的磨口玻璃瓶等容器内液体的非直接定量取样，不适合密封性较好的活塞式瓶盖密封的瓶装液体的直接定量取样；在这样的取样和称重过程中，样品极易滴落造成放射性污染，多环节的放射性样品转移和由人手工定量取样的方式，增加了操作人员的辐照剂量和放射性污染环境的风险。中国专利文献数据库公开了一种实用新型名称为《放射源分装装置》（专利号：ZL 99202096.4），该实用新型采用手动操作机械工具在电机驱动的旋转机构配合下打开瓶盖，手动进行样品的转移和分装，通过观察液面标尺手动开关阀门去控制分装量。中国专利文献数据库公开的另一种实用新型名称为《屏蔽式远距离放射性液体吸移装置》（专利号：ZL 92231059.9），该实用新型采用人工操作注射针筒抽负压，使通过软管连接的移液管（置于屏蔽室内）从敞口样品瓶中吸取样品。中国专利文献数据库还公开了其他类似的装置，如《同位素自动分装机》（专利号：ZL 02244994.9）的实用新型专利技术，通过计算机控制自动分样，没有开盖、盖盖等功能，而且不能够自动连续地对多个样品进行不间断分样。再如《自动分装装置》（专利号：ZL 2005 2 0032960.2）实用新型专利技术，是本发明专利申请单位前几年申请的专利，是一种专用于放射性药品分装的实用新型装置，与本发明的使用功能最接近，但其自动分装的方式是采用蠕动泵从非密封的储液瓶中定量转移液体，其向预抽负压的西林瓶注入产品的方式同样是采用传统的针刺方式，只是针刺的操作由电动代替了手动，退针时易于污染西林瓶和导致瓶盖松动，不具备样品瓶开盖、盖盖和称重功能，而且装置的通用性差，即一个分装流程只能对一种产品进行分装，需要分装不同产品时，必须清洗整个管路系统，将产生额外的放射性废液。2006年《中国辐射卫生》杂志第一期发表的名称为《放射性同位素溶液光电控制分装系统》文章介绍了具有对放射性液体样品称重分样功能的装置，但该装置的称重分样功能是由人工操作实现的，所用的电子秤不具备自动称重和称重数据传输与储存等功能，无法完成强电离辐射环境下的放射性液体样品的自动取样称重。同时现实中也迫切需要一种能够在强电离辐射环境下对密封瓶装放射性液体样品进行自动定量取样和称重的装置。 

发明内容

为了克服强电离辐射环境中瓶装液体样品定量取样和称重过程繁琐、易滴落放射性样品造成环境污染和增加操作人员受电离辐射剂量的不足，本发明提供一种液体自动取样称量装置。 

本发明的液体自动取样称量装置采用模块化结构，取样称量装置含有工作平台，在工作平台上方设置有用于放置A瓶的瓶架Ⅰ的转台Ⅰ、用于放置B瓶的瓶架Ⅱ的转台Ⅱ、用于放置取样头的瓶架Ⅲ的转台Ⅲ、用于转移A瓶的转移台Ⅰ、用于转移B瓶的转移台Ⅱ、用于取样的电动移液器、用于转移电动移液器中样品的转移台Ⅲ、用于夹持A瓶的夹持座Ⅰ、用于夹持B瓶的夹持座Ⅱ、用于检测移电动液器上取样头的工位状况的传感器，在工作平台下方的屏蔽箱内设置有用于样品称重的电子天平，以及与上述部件分别连接的一套自动控制系统。位于工作平台上面的上述部件的相对位置是：转台Ⅰ、夹持座Ⅰ、夹持座Ⅱ、转台Ⅱ按顺序呈线性排列，与转移台Ⅰ和转移台Ⅱ同位于工作平台中轴线的一侧；转移台Ⅰ和转移台Ⅱ分别与转台Ⅰ和夹持座Ⅰ、转台Ⅱ和夹持座Ⅱ形成三角形布局结构；转移台Ⅲ位于中轴线的另一侧，并与夹持座Ⅰ和夹持座Ⅱ形成三角形布局；转台Ⅲ与转移台Ⅲ位于同侧，并位于转移台Ⅲ的正后方；转移台Ⅰ与转台Ⅰ、夹持座Ⅰ配合用于完成A瓶的开盖、盖盖和A瓶在转台Ⅰ与夹持座Ⅰ之间的位移；转移台Ⅱ与转台Ⅱ、夹持座Ⅱ配合用于完成B瓶的开盖、盖盖和B瓶在转台Ⅱ与夹持座Ⅱ之间的位移；转移台Ⅲ与转台Ⅲ、夹持座Ⅰ、夹持座Ⅱ配合用于完成取样头在电动移液器上的安装、电动移液器从被夹持座Ⅰ夹持的A瓶中定量取样并转移至被夹持座Ⅱ夹持的B瓶中排放。屏蔽箱采用铅和不锈钢制成。 

上述的运动部件可独立运行，运动中不相干涉的部件也可以同时运行；各部件中运动机构的升降、旋转均由步进电机驱动完成；转台Ⅰ、转台Ⅱ和转台Ⅲ的旋转角度可大于360o，通过转台旋转将瓶架中指定的样品瓶或取样头准确地送到工位上；转移台Ⅰ、转移台Ⅱ和转移台Ⅲ在小于360o转角内限位旋转；安装在转移台Ⅰ中滑架上的气动的阔张机构受丝杆旋转的驱动向下移动，可将固定在滑架上的阔张机构下端的阔张杆伸入瓶架Ⅰ中工位上的A瓶的瓶盖上部的凹槽内并阔张顶紧瓶盖，丝杆再反向旋转驱动滑架向上移动，可将A瓶从瓶架Ⅰ上取出；随后转移台Ⅰ水平旋转将该A瓶送至夹持座Ⅰ正上方时驱动滑架向下移动，可将A瓶放入夹持座Ⅰ适当位置，并在A瓶被夹持后上移滑架，打开A瓶；转移台Ⅰ按照上述流程相反的运动，可以将夹持座Ⅰ中取样完毕的A瓶密封，并从夹持座Ⅰ中取出A瓶放回到瓶架Ⅰ上的原位置；转台Ⅰ随后旋转，可将下一个A瓶送至工位上。同样，转移台Ⅱ和夹持座Ⅱ、转台Ⅱ配合并按照前述转移台Ⅰ和夹持座Ⅰ、转台Ⅰ配合的运动方式，可以对B瓶实施开启和密封、取放和转移，并自动将下一个B瓶送至工位上；电动移液器在转移台Ⅲ的旋转与升降运动支配下，在转台Ⅲ中的瓶架Ⅲ上安装取样头并通过传感器检测后，可从被夹持座Ⅰ夹持的A瓶内定量吸取样品，后转移至被夹持座Ⅱ夹持的B瓶中排出，完成一次定量取样；通过设置指令，电动移液器可对同一样品多次重复取样，或在废物筒处退除取样头并在瓶架Ⅲ上安装新的取样头后，可继续对下一个样品定量取样；取得的样品的称重由置于夹持座Ⅱ正下方的带有称量支架的电子天平通过与夹持座Ⅱ的夹持机构的升降和夹持机构对样品瓶的夹持与放松动作配合完成，获得的称重数据通过RS-485接口由通信线路传输到远处的工控机储存；在夹持座Ⅱ旁设置一防风罩，与夹持座Ⅱ形成一个相对密闭的空间，保护电子天平称重不受或尽量少受环境的影响；夹持座Ⅰ、夹持座Ⅱ中设置有底部开口的瓶套，并在瓶套下方设置有一集液槽，保护事故状态下样品不污染取样称量装置和工作环境；转台Ⅰ～Ⅲ、转移台Ⅰ～Ⅲ和夹持座Ⅰ～Ⅱ都分别设有一锁紧机构与工作平台连接；各部件的线缆与控制系统的连接采用航空插头快速连接方式，方便工作人员通过操作机械手等工具在强电离辐射环境下更换取样称量装置的功能部件，而不需要将整个装置转移出辐射场；取样称量装置的自动控制采用PLC编程远距离有线控制，并具备点动功能，只需在控制系统操作界面上输入必要的参数，该装置即可自动完成上述全部工作内容，实现液体样品的自动定量取样与称重。 

本发明的取样称量装置在同一工作平台的上设置有用于放置A瓶的瓶架Ⅰ的转台Ⅰ、用于放置B瓶的瓶架Ⅱ的转台Ⅱ、用于放置取样头的瓶架Ⅲ的转台Ⅲ、用于转移A瓶的转移台Ⅰ、用于转移B瓶的转移台Ⅱ、用于取样的电动移液器、用于转移电动移液器中样品的转移台Ⅲ、用于夹持A瓶的夹持座Ⅰ、用于夹持B瓶的夹持座Ⅱ、在转台Ⅲ和夹持座Ⅰ之间电动移液器水平旋转的路径上设置有一用于检测电动移液器上取样头的工位状况的传感器；在工作平台下方的屏蔽箱内设置有用于样品称重的电子天平；上述部件分别与自动控制系统连接。 

本发明的取样称量装置中的转台Ⅰ、夹持座Ⅰ、夹持座Ⅱ、转台Ⅱ依次呈线性排列，与转移台Ⅰ和转移台Ⅱ同位于工作平台中轴线的一侧；转移台Ⅰ和转移台Ⅱ分别与转台Ⅰ和夹持座Ⅰ、转台Ⅱ和夹持座Ⅱ形成三角形布局；转移台Ⅲ位于工作平台中轴线的另一侧，与夹持座Ⅰ和夹持座Ⅱ形成三角形布局；转台Ⅲ位于转移台Ⅲ的正后方，转台Ⅲ与转移台Ⅲ位于同侧；转移台Ⅰ与转台Ⅰ、夹持座Ⅰ配合用于完成A瓶的开盖、盖盖和A瓶在转台Ⅰ与夹持座Ⅰ之间的位移；转移台Ⅱ与转台Ⅱ、夹持座Ⅱ配合用于完成B瓶的开盖、盖盖和B瓶在转台Ⅱ与夹持座Ⅱ之间的位移；转移台Ⅲ与转台Ⅲ、夹持座Ⅰ、夹持座Ⅱ配合用于完成取样头在电动移液器上的安装、电动移液器从被夹持座Ⅰ夹持的A瓶中取样，并转移至被夹持座Ⅱ夹持的B瓶中排放。 

本发明的取样称量装置中的电子天平置于工作平台下方的由铅和不锈钢制作的屏蔽箱内，在电子天平的称量盘中央放置有用于对夹持座Ⅱ中的样品称重的称量支架，在夹持座Ⅱ的夹持机构Ⅱ的正下方和称量盘中央正上方的工作平台上开有一小孔，称量支架置于小孔中；本发明的取样称量装置中的称量盘、称量支架、工作平台小孔、夹持机构Ⅱ的纵向中轴线位于同一垂直线上。 

本发明的取样称量装置中的转台Ⅰ中的电机、旋转台和瓶架Ⅰ依次连接，电机驱动旋转台旋转并带动瓶架Ⅰ旋转；瓶架Ⅰ和旋转台通过花键法兰连接；本发明的取样称量装置中的转台Ⅰ、转台Ⅱ和转台Ⅲ的结构和功能相似；本发明的取样称量装置中的瓶架Ⅰ、瓶架Ⅱ和瓶架Ⅲ的结构和功能相似。 

本发明的取样称量装置中的转移台Ⅰ包括升降机构与旋转机构，升降机构中的电机、丝杆、滑架依次连接，滑架上设置有气动的阔张机构；旋转机构中的电机与基座、旋转立柱连接；丝杆置于旋转立柱内；所述的取样称量装置中的阔张机构的阔张杆在瓶盖顶端凹槽内阔张顶紧瓶盖，通过转移台Ⅰ的升降机构和旋转机构实现A瓶在瓶架Ⅰ和在夹持座Ⅰ中的取和放，以及在瓶架Ⅰ和夹持座Ⅰ之间的转移；转移台Ⅰ的升降机构与夹持座Ⅰ的夹持机构Ⅰ配合，实现A瓶的瓶盖的开启与密封；本发明的取样称量装置中的转移台Ⅰ、转移台Ⅱ的结构和功能相似。 

本发明的取样称量装置中的转移台Ⅲ包括升降机构与旋转机构，升降机构中的电机、丝杆、滑架依次连接，滑架上设置有电动移液器；旋转机构中的电机与基座、旋转立柱连接；丝杆置于旋转立柱内；本发明的取样称量装置中的电动移液器通过转移台Ⅲ的升降机构和旋转机构实现从被夹持座Ⅰ夹持的A瓶中吸取样品，转移至被夹持座Ⅱ夹持的B瓶中排放，进行样品的定量取样。所述的A瓶与B瓶的结构相似。 

本发明的取样称量装置中的夹持座Ⅱ中的夹持机构Ⅱ与夹持座Ⅱ内的升降杆、气缸依次连接，气缸通过升降杆推动夹持机构Ⅱ垂直上下运动。 

本发明的取样称量装置的夹持机构Ⅰ中的气缸的数量为两个，两个气缸对称布置，两个气缸分别与一个聚乙烯V型滑块连接，两个滑块的V型口相对设置；气缸Ⅰ推动滑块Ⅰ和气缸Ⅱ推动滑块Ⅱ相向水平移动或背向水平移动，滑块Ⅰ和滑块Ⅱ的相向水平移动用于实现A瓶夹持，滑块Ⅰ和滑块Ⅱ的背向水平移动用于解除对A瓶的夹持。本发明的取样称量装置中的夹持机构Ⅰ和夹持机构Ⅱ的结构和功能相似。 

本发明的取样称量装置中的转移台Ⅲ上的电动移液器的上部设置有用于屏蔽电离辐射的铅套。 

本发明的取样称量装置还设置有用于与夹持座Ⅱ行成一相对密闭空腔的不锈钢方槽型防风罩，将称量支架包围在内。 

本发明的取样称量装置中的夹持座Ⅰ和夹持座Ⅱ内均设置有聚乙烯塑料瓶套，瓶套底部开口，在瓶套的正下方设置有集液槽。 

本发明的取样称量装置的工作原理是：转移台Ⅰ旋转将安装在转移台Ⅰ上的气动的阔张机构定位在转台Ⅰ上的瓶架Ⅰ工位上的A瓶正上方，驱动阔张机构下移将阔张杆伸入A瓶的瓶盖的凹槽内并阔张顶紧瓶盖，后驱动阔张机构上移将A瓶从瓶架Ⅰ的工位上取出；转移台Ⅰ再旋转至夹持座Ⅰ的夹持机构Ⅰ的正上方后降下阔张机构，将A瓶放入夹持机构Ⅰ并被夹持，然后驱动阔张机构上移可将瓶盖拔出，即打开A瓶；转移台Ⅰ及其上的阔张机构与夹持座Ⅰ配合并按照前述的流程逆向运动，可将瓶盖插入，即密封A瓶，再将该A瓶从夹持座Ⅰ中取出并放回到瓶架Ⅰ的原工位；同理，转移台Ⅱ及其上的阔张机构与瓶架Ⅱ、夹持座Ⅱ配合并按照前述转移台Ⅰ及其阔张机构与瓶架Ⅰ、夹持座Ⅰ配合的流程运动，可以对B瓶进行取放、转移和开盖、盖盖；转移台Ⅲ旋转将电动移液器定位在转台Ⅲ上的瓶架Ⅲ工位上的取样头的正上方，驱动电动移液器向下插入取样头后上升，完成取样头安装，再通过传感器检测后，转移台Ⅲ继续旋转将电动移液器定位在被夹持座Ⅰ夹持的A瓶的正上方，驱动电动移液器下移将取样头插入A瓶并定量吸取样品，然后再驱动电动移液器上升并旋转至被夹持座Ⅱ夹持的B瓶的正上方，降下电动移液器使取样头插入B瓶并排出样品，实现样品的自动定量取样。位于夹持座Ⅱ中适当位置的B瓶在夹持机构Ⅱ的垂直上下运动和夹持机构Ⅱ内两滑块的相向或背向水平移动的配合下，可以模拟人手实施B瓶在称量支架上的取和放。电子天平对放于称量支架上的B瓶进行自动称重，并将称重数据向控制系统传输。 

本发明的用于液体样品的自动取样称量装置可以在强电离辐射场中对活塞式瓶盖密封的瓶装放射性液体进行远程自动定量取样与精确称重，完全避免人工取样和称重存在的操作繁琐、劳动强度大、取样与称重过程中放射性样品对操作人员的辐射损害和放射性污染环境的潜在风险，取样称量装置的结构紧凑，自动化程度高，安全高效，具有通用性，维护维修方便。 

本发明与现有技术中的装置明显的不同在于：能对用活塞式瓶盖密封的瓶装放射性液体样品定量取样和精确称重，取样和称重过程完全自动控制，具备样品瓶开盖、盖盖和样品称重的功能，放射性液体样品的取量由电动移液器完成，在一个取样流程中通过更换取样头，而不是清洗装置的管路系统，既可以对多种样品进行连续取样，也可以对同一个样品进行多次重复取样，取样称量装置中的各个部件还可以独立运行。 

本发明的取样称量装置不仅可以实现活塞式瓶盖密封样品瓶的在工位上的定位、取放、转移、夹持、瓶盖开启与密封、定量取样、称重、取样头安装与退却、取样与称重数据储存等自动功能，而且提高了取样的效率和精确度，降低了操作人员的劳动强度，降低了操作人员受到更多电离辐射和放射性污染环境的安全风险。 

本发明的取样称量装置的各功能部件均为模块化结构，可独立运行，根据指令并通过各部件的系统配合，完成聚乙烯活塞式瓶盖密封的瓶装液体的自动定量取样与称重。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的总体结构布局示意图。 

图2是本发明中的转台Ⅰ的结构示意图。 

图3是本发明中的瓶架Ⅰ的结构示意图。 

图4是本发明中的转移台Ⅰ与夹持座Ⅰ的结构示意图。 

图5是本发明中的转移台Ⅲ与夹持座Ⅰ的结构示意图。 

图6是本发明中的夹持座Ⅰ中的夹持机构Ⅰ的结构示意图。 

图7是本发明中的样品称重机构的结构示意图。 

图中，1.转台Ⅰ  2.转移台Ⅰ  3.夹持座Ⅰ  4.夹持座Ⅱ  5.转移台Ⅱ  6.转台Ⅱ  7.转移台Ⅲ  8.转台Ⅲ  9.传感器  10.废物筒  11.电子天平  12.工作平台  13.转台Ⅰ中的电机  14.旋转台  15.瓶架Ⅰ  16.A瓶  17.花键法兰  18.旋转机构中的电机  19.基座  20.丝杆  21.旋转立柱  22.升降机构中的电机  23.滑架  24.气缸  25.阔张机构  26.阔张杆  27.瓶盖  28.夹持机构Ⅰ  29.电动移液器  30.取样头  31.气缸Ⅰ  32.滑块Ⅰ  33.滑块Ⅱ  34.气缸Ⅱ  35.气缸  36.升降杆  37.称量支架  38.称量盘  39. 夹持机构Ⅱ  40.B瓶  41.控制系统。 

具体实施方式

图1是本发明的总体结构布局示意图。从图1中可以看出，转台Ⅰ1、夹持座Ⅰ3、夹持座Ⅱ4、转台Ⅱ6按顺序呈线性排列，与转移台Ⅰ2和转移台Ⅱ5同位于工作平台12的中轴线的一侧；转移台Ⅰ2和转移台Ⅱ5分别与转台Ⅰ1和夹持座Ⅰ3、转台Ⅱ6和夹持座Ⅱ4形成三角形布局；转移台Ⅲ7位于中轴线的另一侧，并与夹持座Ⅰ3和夹持座Ⅱ4形成三角形布局；转台Ⅲ8与转移台Ⅲ7位于同侧，并位于转移台Ⅲ7的正后方；转移台Ⅰ2与转台Ⅰ1、夹持座Ⅰ3配合完成A瓶16的开盖、盖盖和A瓶16在转台Ⅰ1与夹持座Ⅰ3之间的转移；转移台Ⅱ5与转台Ⅱ6、夹持座Ⅱ4配合完成B瓶40的开盖、盖盖和B瓶40在转台Ⅱ6与夹持座Ⅱ4之间的转移；转移台Ⅲ7与转台Ⅲ8、夹持座Ⅰ3、夹持座Ⅱ4配合完成取样头30在电动移液器29上的安装、电动移液器29从被夹持座Ⅰ3夹持的A瓶16中取样并转移至被夹持座Ⅱ4夹持的B瓶40中排放；在转台Ⅲ8与夹持座Ⅰ3之间电动移液器29水平旋转的路径上设置有传感器9和废物筒10；上述部件均处于工作平台12的上面，电子天平11处于工作平台12下面，并且位于夹持座Ⅱ4的正下方；上述功能部件的运动由自动控制系统41控制。 

图2是本发明中的转台Ⅰ的结构示意图。在图2 中，转台Ⅰ中的电机13、旋转台14和瓶架Ⅰ15依次连接，转台Ⅰ中的电机13驱动旋转台14旋转并带动瓶架Ⅰ15旋转；瓶架Ⅰ15和旋转台14通过花键法兰17连接；本发明中的转台Ⅰ1、转台Ⅱ6和转台Ⅲ8的结构和功能相似。 

图3是本发明中的瓶架Ⅰ的结构示意图。在图3中，瓶架Ⅰ15的中心设置有花键法兰17，并通过花键法兰17与旋转台14连接；A瓶16对称分布于瓶架Ⅰ15上；本发明中的瓶架Ⅰ15、瓶架Ⅱ和瓶架Ⅲ的结构和功能相似。 

图4是本发明中的转移台Ⅰ和夹持座Ⅰ的结构示意图。在图4 中，旋转机构中的电机18与基座19、旋转立柱21、升降机构中的电机22依次连接；丝杆20置于旋转立柱21内部，上端与升降机构中的电机22连接，下端与基座19连接，中段与滑架23、阔张机构25依次连接；旋转机构中的电机18驱动基座19和旋转立柱21旋转，并带动阔张机构25水平旋转；升降机构中的电机22通过丝杆20驱动滑架23上下垂直运动；转移台Ⅰ2中的滑架23的上下垂直运动可将阔张杆26向下伸入或向上退出被夹持座Ⅰ3夹持的A瓶16的瓶盖27的凹槽，阔张杆26在气缸24的驱动下阔张将瓶盖27顶紧，滑架23向上垂直运动可以打开A瓶16，滑架23再向下垂直运动可以密封A瓶16，而在A瓶16被解除夹持时，滑架23的上下和水平二维运动，可以实现A瓶16在夹持座Ⅰ3上或在瓶架Ⅰ15上的取和放，以及A瓶16在瓶架Ⅰ15与夹持座Ⅰ3之间的位移。同理，本发明中的转移台Ⅱ5中的滑架、阔张机构、瓶架Ⅱ、夹持座Ⅱ4配合，可以实现B瓶40的开启或密封、在瓶架Ⅱ上或在夹持座Ⅱ4上的取和放，以及在瓶架Ⅱ与夹持座Ⅱ4之间的位移。本发明中的转移台Ⅰ2和转移台Ⅱ5的结构和功能相似。 

图5是本发明中的转移台Ⅲ和夹持座Ⅰ的结构示意图。在图5中，旋转机构中的电机18与基座19、旋转立柱21、升降机构中的电机22依次连接；丝杆20置于旋转立柱21内部，上端与升降机构中的电机22连接，下端与基座19连接，中段与滑架23、电动移液器29依次连接；旋转机构中的电机18驱动基座19和旋转立柱21旋转，并带动电动移液器29水平旋转；升降机构中的电机22通过丝杆20驱动滑架23上下垂直运动，可将电动移液器29的取样头30向下伸入或向上退出被夹持座Ⅰ3夹持的A瓶16；同理，当电动移液器29位于被夹持座Ⅱ4夹持的B瓶40正上方时，升降机构中的电机22通过丝杆20驱动滑架23上下垂直运动，可将电动移液器29的取样头30向下伸入或向上退出被夹持座Ⅱ4夹持的B瓶40；电动移液器29在滑架23的上下和水平二维运动的配合下，可以从被夹持座Ⅰ3夹持的A瓶16中定量吸取样品，并转移至被夹持座Ⅱ4夹持的B瓶40中排放，实现样品的定量取样。 

图6是本发明中的夹持座Ⅰ中夹持机构Ⅰ的结构示意图。在图6中，气缸Ⅰ31与滑块Ⅰ32连接并推动滑块Ⅰ32水平移动，气缸Ⅱ34与滑块Ⅱ33连接并推动滑块Ⅱ33水平移动；滑块Ⅰ32和滑块Ⅱ33的相向水平运动可以夹持A瓶16，滑块Ⅰ32和滑块Ⅱ33的背向水平移动则可以解除对A瓶16的夹持。 

图7是本发明中的样品称重机构的结构示意图。在图7中，夹持座Ⅱ4中的气缸35和升降杆36、夹持机构Ⅱ39依次连接；置于工作平台12下的电子天平11的称量盘38与放在称量盘38上的称量支架37、B瓶40依次连接。气缸35通过升降杆36驱动夹持机构Ⅱ39垂直上下移动，并与滑块Ⅰ32和滑块Ⅱ33的相向或背向水平移动配合，实现B瓶40在称量架37上的取出和放入；当B瓶40被放在称量支架37上时，电子天平11可对B瓶40自动称重，并将称重数据通过信号线输出。 

Claims (10)

1.一种用于液体样品的自动取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置含有工作平台(12)，在工作平台(12)的上方设置有用于放置A瓶(16)的瓶架Ⅰ(15)的转台Ⅰ(1)、用于放置B瓶(40)的瓶架Ⅱ的转台Ⅱ(6)、用于放置取样头的瓶架Ⅲ的转台Ⅲ(8)、用于转移A瓶(16)的转移台Ⅰ(2)、用于转移B瓶(40)的转移台Ⅱ(5)、用于取样的电动移液器(29)、用于转移电动移液器(29)中样品的转移台Ⅲ(7)、用于夹持A瓶(16)的夹持座Ⅰ(3)、用于夹持B瓶(40)的夹持座Ⅱ(4)；在工作平台(12)下面的屏蔽箱内设置有用于样品称重的电子天平(11)；上述部件分别与自动控制系统(41)连接；所述的取样称量装置在转台Ⅲ(8)和夹持座Ⅰ(3)之间电动移液器(29)的水平旋转的路径上设置有用于检测电动移液器(29)上取样头(30)的工位状况的传感器(9)，传感器(9)与自动控制系统(41)连接；

所述的取样称量装置的转台Ⅰ(1)、夹持座Ⅰ(3)、夹持座Ⅱ(4)、转台Ⅱ(6) 依次呈线性排列，与转移台Ⅰ(2)和转移台Ⅱ(5) 同位于工作平台(12)中轴线的一侧；转移台Ⅰ(2)和转移台Ⅱ(5)分别与转台Ⅰ(1)和夹持座Ⅰ(3)、转台Ⅱ(6)和夹持座Ⅱ(4)形成三角形布局；转移台Ⅲ(7)位于工作平台(12)中轴线的另一侧，与夹持座Ⅰ(3)和夹持座Ⅱ(4)形成三角形布局；转台Ⅲ(8)位于转移台Ⅲ(7)的正后方，转台Ⅲ(8)与转移台Ⅲ(7)位于同侧；转移台Ⅰ(2)与转台Ⅰ(1)、夹持座Ⅰ(3)配合用于完成A瓶(16)的开盖、盖盖和A瓶(16)在转台Ⅰ(1)与夹持座Ⅰ(3)之间的位移；转移台Ⅱ(5)与转台Ⅱ(6)、夹持座Ⅱ(4)配合用于完成B瓶(40)的开盖、盖盖和B瓶(40)在转台Ⅱ(6)与夹持座Ⅱ(4)之间的位移；转移台Ⅲ(7)与转台Ⅲ(8)、夹持座Ⅰ(3)、夹持座Ⅱ(4)配合用于完成取样头(30)在电动移液器(29)上的安装、电动移液器(29)从被夹持座Ⅰ(3)夹持的A瓶(16)中取样，并转移至被夹持座Ⅱ(4)夹持的B瓶(40)中排放。

2.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的电子天平(11)置于工作平台(12)下方的屏蔽箱内，在电子天平(11)的称量盘(38)中央放置有用于对夹持座Ⅱ(4)中的样品称重的称量支架(37)，在夹持座Ⅱ(4)的夹持机构(39)的正下方和称量盘(38)中央正上方的工作平台(12)上开有一小孔，称量支架(37)置于小孔中；所述称量盘(38)、称量支架(37)、工作平台小孔、夹持机构(39)的纵向中轴线位于同一垂直线上。

3.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的转台Ⅰ(1)中的电机(13)、旋转台(14)和瓶架Ⅰ(15)依次连接，电机(13)驱动旋转台(14)旋转并带动瓶架Ⅰ(15)旋转；瓶架Ⅰ(15)与旋转台(14)通过花键法兰(17)连接。

4.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的转移台Ⅰ(2)包括升降机构与旋转机构，升降机构中的电机(22)、丝杆(20)、滑架(23)依次连接，滑架(23)上设置有气动的阔张机构(25)；旋转机构中的电机(18)与基座(19)、旋转立柱(21)依次连接；丝杆(20)置于旋转立柱(21)内；所述的取样称量装置中的阔张机构(25)的阔张杆(26)在瓶盖(27)顶端凹槽内阔张顶紧瓶盖(27)，通过转移台Ⅰ(2)的升降机构和旋转机构实现A瓶(16)在瓶架Ⅰ(15)和在夹持座Ⅰ(3)中的取和放，以及在瓶架Ⅰ(15) 和夹持座Ⅰ(3)之间的位移；转移台Ⅰ(2)的升降机构与夹持座Ⅰ(3)的夹持机构(28)配合，实现A瓶(16)的瓶盖(27)的开启与密封。

5.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的转移台Ⅲ(7)包括升降机构与旋转机构，升降机构中的电机(22)、丝杆(20)、滑架(23)依次连接，滑架(23)上设置有电动移液器(29)；旋转机构中的电机(18)与基座(19)、旋转立柱(21)连接；丝杆(20)置于旋转立柱(21)内；所述的取样称量装置中的电动移液器(29)通过转移台Ⅲ(7)的升降机构和旋转机构实现从被夹持座Ⅰ(3)夹持的A瓶(16)中吸取样品，转移至被夹持座Ⅱ(4)夹持的B瓶(40)中排放，进行样品的定量取样。

6.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的夹持座Ⅰ(3)的夹持机构Ⅰ(28)中的气缸的数量为两个，两个气缸对称布置，两个气缸分别与一个聚乙烯V型滑块连接，两个滑块的V型口相对设置；气缸Ⅰ(31)推动滑块Ⅰ(32)和气缸Ⅱ(34)推动滑块Ⅱ(33)相向水平移动或背向水平移动，滑块Ⅰ(32)和滑块Ⅱ(33)相向水平移动用于实现A瓶(16)夹持，滑块Ⅰ(32)和滑块Ⅱ(33)背向水平移动用于解除对A瓶(16)的夹持。

7.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的夹持座Ⅱ(4)的夹持机构Ⅱ(39) 与夹持座Ⅱ(4)内的升降杆(36)、气缸(35)依次连接，气缸(35)通过升降杆(36)推动夹持机构Ⅱ(39)垂直上下运动。

8.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的转移台Ⅲ(7)上的电动移液器(29)的上部设置有用于屏蔽电离辐射的铅套。

9.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置还设置有与夹持座Ⅱ(4)形成一相对密闭空腔的不锈钢方槽型防风罩，用于将称量支架(37)包围在内。

10.根据权利要求1所述的取样称量装置，其特征是：所述的取样称量装置的夹持座Ⅰ(3)和夹持座Ⅱ(4)内均设置有聚乙烯塑料瓶套，瓶套底部开口，在瓶套的正下方设置有集液槽。

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