CN101082629A - 一种液体自动定量连续加样装置 - Google Patents
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Abstract
液体自动定量连续加样装置，由十六孔阀、可逆同步电机、蠕动泵、接近传感器、液位传感器、定量环以及测控电路组成，所述测控电路的包括MCU系统，内部带有非易失存储器存储各种设定的控制模式，MCU带有串行通讯接口，接近传感器安装在十六孔阀的定位把手两侧，液位传感器分别安装在试样罐以及十六孔阀的试剂出口；传感器信号输出连接MCU；MCU的输出连接可逆同步电机，电机带动十六孔阀的旋转驱动；其中接近传感器采用电感式微型集成接近传感器，传感器输出信号经光耦隔离和电平转换后可由MCUI/O口直接读出；所述可逆同步电机和蠕动泵控制电路的连接方式是，MCU的I/O口输出信号通过光耦在经NPN三极管驱动蠕动泵。
Description
一、技术领域
本发明涉及化学分析和仪器测量采用的自动进样或加样的方法及装置。
二、背景技术
在大多数化学实验中，微量液体的定量取样和加样采用手动方式。也有各种自动进样装置，如液相色谱用的自动定量进样阀，以及各种液体自动取样装置。如CN2281537气相色谱仪液体自动进样装置，由进样器和控制器组成，进样器中的注射器组件的柱塞与同步带和同步带轮连接，由步进电动机带动其上下直线位移，样品盘的转动也是由步进电动机带动，样品盘中设有9个瓶位，其中有7个样品瓶位，一个容剂瓶位，一个废液瓶位。
CN2476022生物样品分离检测装置，包括电机、柱塞泵、混合器、电极、四通阀、进样阀、色谱柱、反压阀、检测器、电机控制器、进样器、废液瓶、电源、自动流分收集器、计算机、毛细管构成；电机连接柱塞泵，柱塞泵联通混合器，四通阀分别连接电极、反压阀、废液瓶与进样阀；计算机连接电机控制器、自动进样器、高压电源与自动流分收集器。
但是能自动完成单流路注入、双流路同步合并注注入、单流路试样和试剂连续注入、夹层带注入、多重顺序注入、区域采样注入、连续取样交替注入、反应注入、长反应周期注入、停流注入、预浓集注入等多种注入模式的自动定量连续进样装置还未有公开报道。
三、发明内容
本发明目的是：提出一种液体自动定量连续加样装置，即自动控制的进样装置，尤其是利用十六孔阀构成的液体自动定量连续加样装置，能完成单流路注入、双流路同步合并注注入、单流路试样和试剂连续注入、夹层带注入、多重顺序注入等进行自动定量连续进样的装置。
本发明的技术方案是：液体自动定量连续加样装置，由十六孔阀、可逆同步电机、蠕动泵、接近传感器、液位传感器、定量环以及测控电路组成，所述测控电路的包括MCU系统，内部带有非易失存储器，可存储各种设定的控制模式，MCU带有串行通讯接口，接近传感器安装在十六孔阀的定位把手两侧，液位传感器分别安装在试剂罐和试样罐以及十六孔阀的试剂出口；传感器信号输出连接MCU；MCU的输出连接可逆同步电机，电机带动十六孔阀的旋转驱动；其中接近传感器采用电感式微型集成接近传感器，传感器输出信号经光耦隔离和电平转换后可由MCUI/O口直接读出。所述可逆同步电机和蠕动泵控制电路的连接方式是，MCU的I/O口输出信号通过光耦在经NPN三极管驱动蠕动泵；可逆同步电机的工作电源为交流50Hz24V，I/O口输出信号通过光耦可控硅隔离，然后再控制双向可控硅控制电机工作；接近传感器安装在十六孔阀的定位把手两侧，输出连接MCU。
本发明的液体自动定量连续加样装置，为达到双流路同步合并注入，采用两个蠕动泵、两个接近传感器、三个液位传感器、定量环以及相应的测控电路组成，能自动实现单流路注入、双流路同步合并注注入、单流路试样和试剂连续注入、夹层带注入、多重顺序注入、区域采样注入、连续取样交替注入、反应注入、长反应周期注入、停流注入、预浓集注入等注入模式。
本发明特点是：本发明液体自动定量连续加样装置能自动实现单流路注入、双流路同步合并注注入、单流路试样和试剂连续注入、夹层带注入、多重顺序注入、区域采样注入、连续取样交替注入、反应注入、长反应周期注入、停流注入、预浓集注入等注入模式。而且控制装置成本低，功能强，容易实现。
四、附图说明
图1是本发明框图
图2是本发明测控电路框图
图3是本发明接近传感器电路图
图4是本发明液位传感器电路
图5是本发明可逆同步电机和蠕动泵控制电路
图6是流程图
五、具体实施方式
如图1-2所示：接近传感器安装在十六孔阀的定位把手两侧，三个液位传感器分别安装在试剂罐和栽样罐以及十六孔阀的试剂出口。测控电路收集各个传感器的信号，通过判断接近传感器的信号来控制可逆同步电机带动十六孔阀转到相应的位置，同时通过判断试剂出口的液位传感器信号以及十六孔阀位置控制蠕动泵停启来泵送试剂和载样，达到节约试剂的目的。测控电路根据试剂罐和栽样罐内的液位传感器信号判断试剂和载样的存量并提前给出缺液报警。
测控电路的核芯是MCU系统，内部带有非易失存储器，可存储各种设定的控制模式。测控电路带有串行通讯接口，可接受上位机的命令进行控制，同时可将传感器的各种状态发送给上位机。
该液体自动定量连续加样装置具有高效、快速、价廉、方便的特点，适用于电分析化学、医疗仪器的液体加样等。
本发明实际包括十六孔阀、一个可逆同步电机、两个蠕动泵、两个接近传感器、三个液位传感器、定量液体自动定量连续加样装置，由十六孔阀、可逆同步电机、蠕动泵、接近传感器、液位传感器、定量环以及测控电路组成(如附图1)，能自动实现单流路注入、双流路同步合并注注入、单流路试样和试剂连续注入、夹层带注入、多重顺序注入、区域采样注入、连续取样交替注入、反应注入、长反应周期注入、停流注入、预浓集注入等注入模式。
测控电路的核芯是MCU系统，内部带有非易失存储器，可存储各种设定的控制模式。测控电路带有串行通讯接口，可接受上位机的命令进行控制，同时可将传感器的各种状态发送给上位机。
接近传感器安装在十六孔阀的定位把手两侧，三个液位传感器分别安装在试剂罐和栽样罐以及十六孔阀的试剂出口。测控电路收集各个传感器的信号，通过判断接近传感器的信号来控制可逆同步电机带动十六孔阀转到相应的位置，同时通过判断试剂出口的液位传感器信号以及十六孔阀位置控制蠕动泵停启来泵送试剂和载样，达到节约试剂的目的。测控电路根据试剂罐和栽样罐内的液位传感器信号判断试剂和载样的存量并提前给出缺液报警。测控电路框图见附图2。
该液体自动定量连续加样装置具有高效、快速、价廉、方便的特点，适用于电分析化学、医疗仪器的液体加样等。
接近传感器：接近传感器采用电感式微型集成接近传感器(型号LJN00824NA，输出结构为常开NPN型)，它能感应到理传感器端面0.8毫米以内的金属物质，只需给传感器提供12V直流电源就可正常工作。当有金属物质靠近时，传感器输出低电平，无金属物质靠近时，输出高电平。传感器输出信号经光耦隔离和电平转换后可由单片机I/O口直接读出。电路如附图3。
液位传感器电路：本装置中有三个液位传感器(采用电极浸水电阻变化原理的YW515A型液位传感器，内部采用光电隔离，具有响应快、灵敏度高的特点，输出为常开NPN结构)，其中两个用来检测试剂和载样储液罐的液位，当液位偏低时装置自动报警。另一个液位传感器安装在十六孔阀的试剂分流输出口，当装置控制蠕动泵向定量环输送试剂时，如果此传感器感应到液体，表示定量环已充满试剂，停试剂蠕动泵，这样能大大节约试剂用量。电路如附图4。
可逆同步电机和蠕动泵控制电路：如附图5，单片机的I/O口输出信号通过光耦在经NPN三极管驱动蠕动泵进行工作。可逆同步电机采用型号为TYD、转速为1rPm、扭距为45kg/cm的低转速高扭距电机，因为工作时可逆同步电机要带动十六孔阀转到相应的角度以实现注入方式的变化。因为可逆同步电机的工作电源为交流50Hz24V，I/O口输出信号通过光耦可控硅隔离，然后再控制双向可控硅控制可逆同步电机工作，。
装置工作流程：以单流路试样和试剂连续注入为例：流程图如附图6。
Claims (2)
1、液体自动定量连续加样装置，由十六孔阀、可逆同步电机、蠕动泵、接近传感器、液位传感器、定量环以及测控电路组成，所述测控电路的包括MCU系统，内部带有非易失存储器存储各种设定的控制模式，MCU带有串行通讯接口，其特征是接近传感器安装在十六孔阀的定位把手两侧，液位传感器分别安装在试样罐以及十六孔阀的试剂出口；传感器信号输出连接MCU；MCU的输出连接可逆同步电机，电机带动十六孔阀的旋转驱动；其中接近传感器采用电感式微型集成接近传感器，传感器输出信号经光耦隔离和电平转换后可由MCUI/O口直接读出；所述可逆同步电机和蠕动泵控制电路的连接方式是，MCU的I/O口输出信号通过光耦在经NPN三极管驱动蠕动泵；可逆同步电机的工作电源为交流50Hz24V，I/O口输出信号通过光耦可控硅隔离，然后再控制双向可控硅控制电机工作；接近传感器的输出连接MCU。
2、根据权利要求2所述的液体自动定量连续加样装置，其特征是采用两个蠕动泵、两个接近传感器、三个液位传感器以及相应的测控电路组成。
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