CN102419376B - 温度可调的液体识别与检测自动进样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度可调的液体识别与检测自动进样器。它由机架、进样总成、检测总成、调温总成、控制系统组成，进样总成具有具有托板、托架、水浴池、定位板、主动同步轮、进样步进电机、同步带、从动同步轮等，水浴池固定在从动同步轮上且底部设有定位标线，托板、托架、定位板刚性连接后固定在水浴池内。调温总成具有加热器、制冷器、制冷热交换器、搅拌器、搅拌电动机、温控支架等，螺旋形加热器、制冷热交换器同心固定在温控支架下方，搅拌电动机安装在温控支架上方，搅拌器固定在搅拌电动机上且搅拌器通轴线与加热器中心线重合。本发明实现在不同环境温度时在设定恒温条件下对样品恒温条件下检测，温度可调，样品自动进给，测试精度高。

Description

温度可调的液体识别与检测自动进样器

技术领域

本发明涉及液体物性检测设备，尤其涉及一种温度可调的液体识别与检测自动进样器，用于液体识别与检测、分析，样器自动进给，样品温度可控，检测精度高。

背景技术

液体识别与检测装置是利用液体传感器阵列结合模式识别方法来识别待测物的智能仿生系统，从而对液体物料的物性进行分析、评价、鉴定等。目前，用于液体识别与检测装置有电子舌等系统，但现有的检测设备整机不具备对样品温度进行调控的装置，样品检测是置于常温环境进行检测、分析，不同时间段环境温度不同导致样温度不同，温度对检测结果的影响通过补偿电路或算法来弥补，但只能补偿温度对传感器引起的误差，而环境温度不同时待测样品中不同成分分子的活程度不同也影响检测精度，特别在温差较大时对检测结果的准确性有较大的影响，甚至不能得到正确分析、识别、鉴定结论。因此，特别需要研制一种温度可控的液体识别与检测自动进样器，实现在不同环境温度时在设定恒温条件下对样品检测，提高了检测精度，为液体性质分析、识别、鉴定提供精确、可靠的试验数据。

发明内容

本发明的目的是克服现有液体识别与检测装置温度不易控制、检测精度低等技术的不足，提供一种能够实现检测样品温度可调的液体识别与检测自动进样器。

温度可调的液体识别与检测自动进样器包括机架、进样总成、检测总成、调温总成、控制系统，机架一端设有检测总成，机架另一端设有温控总成，机架)的中间设有进样总成；进样总成具有托板、托架、水浴池、定位板、主动同步轮、进样步进电机、同步带、定位销、从动同步轮、套座、轴、推力轴承、紧定螺钉；套座固定在机架下部，轴通过推力轴承垂直安装在套座内，且轴的一端高出机架上表面，轴端安装从动同步轮且通过紧定螺钉与轴锁紧；进样步进电机固定在机架下部，进样步进电机的输出轴高于机架上表面，主动同步轮固定在进样步进电机输出轴上，主动同步轮、从动同步轮通过同步带连接构成带传动；水浴池通过定位销固定在从动同步轮上，托架下端通过定位销固定在水浴池内底部，托板固定在托架的中下部，定位板固定在托架的上端；检测总成包括轴承座、轴承、检测导杆、检测丝杠、侧板、螺旋体、连接板、传感器、直线轴承、联轴器、检测步进电机、检测架板、检测支架；检测架板下端通过螺钉固定在机架上，检测架板上端安装检测步进电机,检测步进电机输出轴位于检测架板上端内下部, 螺旋体与丝杠螺旋配合，检测丝杠一端通过联轴器与检测步进电机连接，检测丝杠另一端通过轴承座、轴承固定在机架上；直线轴承设于检测导杆上并可沿检测导杆滑动；检测导杆一端与机架固定，检测导杆另一端与检测架板上端固定；检测支架固定在直线轴承外侧，传感器呈半环形固定在检测支架上；侧板固定在检测架板外侧；检测导杆上的直线轴承内侧通过连接板与检测丝杠上的螺旋体刚性连接；调温总成包括轴承座、轴承、侧板、螺旋体、连接板、直线轴承、联轴器、加热器、搅拌器、搅拌电动机、调温支架、调温导杆、调温架板、调温步进电机、调温丝杠、制冷器；调温架板下端通过螺钉固定在机架上，温控步进电机安装在调温架板上端；调温丝杠上设有螺旋体并与调温丝杠螺旋配合，调温丝杠一端通过联轴器与调温步进电机连接，调温丝杠另一端通过轴承座、轴承固定在机架左部上；调温导杆上设有直线轴承并可沿调温导杆滑动，调温导杆一端与机架固定，调温导杆另一端与温控架板上端固定；温控支架一端固定在调温导杆上的直线轴承上，温控支架另一端上方固定搅拌电动机，温控支架另一端下方固定加热器、制冷热交换器，制冷器固定在机架下方，制冷热交换器通过导管与制冷器连接，加热器通过导线与控制器连接；搅拌电动机输出轴通过联轴器与搅拌器连接；调温丝杠上的螺旋体与调温导杆上的直线轴承通过连接板连接；控制系统包括控制器、温度传感器、光电传感器，温度传感器安装在检测支架一端的下方，光电传感器固定在机架上，位于水浴池下方。

所述调温总成的加热器、制冷热交换器为圆螺旋形，加热器、制冷热交换器同心固定在温控支架下方，搅拌器轴位于加热器和制冷热交换器中心线上，搅拌器与通过联轴器与固定在温控支架上方的搅拌电动机连接，加热器、制冷热交换器可随温控支架上下移动。

所述进样总成的水浴池为圆形，水浴池底部外表面有一条径向的定位标线，托架为筒形，托架的中部和底部沿径向开孔，托板为圆形栅格板，固定在托架中下部；圆形定位板沿圆周均匀开设与测试用烧杯外径相同的孔，托板和定位板直径为水浴池内径，托板、托架、定位板刚性连接在一起固定在水浴池内。

本发明能够在不同环境温度时实现对液体样品恒温条件下检测，测试温度可调，样品自动进给，测试精度高，数据重复性好，满足不同时间段不同环境温度时恒温检测的要求。

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是温度可调的液体识别与检测自动进样器的主视图；

图2是温度可调的液体识别与检测自动进样器的俯视图；

图3是温度可调的液体识别与检测自动进样器的A-A侧视图；

图4是温度可调的液体识别与检测自动进样器的B-B局部放大图；

图5是温度可调的液体识别与检测自动进样器的电器控制图；

图中，机架1、轴承座2、轴承3、检测导杆4、检测丝杠5、侧板6、托板7、托架8、水浴池9、定位板10、烧杯11、螺旋体12、连接板13、传感器14、直线轴承15、联轴器16、检测步进电机17、检测架板18、检测支架19、加热器20、搅拌器21、搅拌电动机22、温控支架23、调温导杆24、温控架板25、调温步进电机26、调温丝杠27、控制器28、制冷器29、主动同步轮30、进样步进电机31、同步带32、制冷热交换器33、定位销34、从动同步轮35、套座36、轴37、推力轴承38、温度传感器39、紧定螺钉40、光电传感器41。

具体实施方式

如附图所示，温度可调的液体识别与检测自动进样器包括机架1、进样总成、检测总成、调温总成、控制系统，机架1一端设有检测总成，机架1另一端设有温控总成，机架1的中间设有进样总成；进样总成具有托板7、托架8、水浴池9、定位板10、主动同步轮30、进样步进电机31、同步带32、定位销34、从动同步轮35、套座36、轴37、推力轴承38、紧定螺钉40；套座36固定在机架1下部，轴37通过推力轴承38垂直安装在套座36内，且轴37的一端高出机架1上表面，轴37端安装从动同步轮35且通过紧定螺钉40与轴37锁紧；进样步进电机31固定在机架1下部，进样步进电机31的输出轴高于机架1上表面，主动同步轮30固定在进样步进电机31输出轴上，主动同步轮30、从动同步轮35通过同步带32连接构成带传动；水浴池9通过定位销34固定在从动同步轮35上，托架8下端通过定位销34固定在水浴池9内底部，托板7固定在托架8的中下部，定位板10固定在托架8的上端；

检测总成包括轴承座2、轴承3、检测导杆4、检测丝杠5、侧板6、螺旋体12、连接板13、传感器14、直线轴承15、联轴器16、检测步进电机17、检测架板18、检测支架19；检测架板18下端通过螺钉固定在机架1上，检测架板18上端安装检测步进电机17,检测步进电机17输出轴位于检测架板18上端内下部, 螺旋体12与丝杠5螺旋配合，检测丝杠5一端通过联轴器16与检测步进电机17连接，检测丝杠5另一端通过轴承座2、轴承3固定在机架1上；直线轴承15设于检测导杆4上并可沿检测导杆4滑动；检测导杆4一端与机架1固定，检测导杆4另一端与检测架板18上端固定；检测支架19固定在直线轴承15外侧，传感器14呈半环形固定在检测支架19上；侧板6固定在检测架板18外侧；检测导杆4上的直线轴承15内侧通过连接板13与检测丝杠5上的螺旋体12刚性连接；

调温总成包括轴承座2、轴承3、侧板6、螺旋体12、连接板13、直线轴承15、联轴器16、加热器20、搅拌器21、搅拌电动机22、调温支架23、调温导杆24、调温架板25、调温步进电机26、调温丝杠27、制冷器29；调温架板25下端通过螺钉固定在机架1上，温控步进电机26安装在调温架板25上端；调温丝杠27上设有螺旋体12并与调温丝杠27螺旋配合，调温丝杠27一端通过联轴器16与调温步进电机25连接，调温丝杠27另一端通过轴承座2、轴承3固定在机架1左部上；调温导杆24上设有直线轴承15并可沿调温导杆24滑动，调温导杆24一端与机架1固定，调温导杆24另一端与温控架板25上端固定；温控支架23一端固定在调温导杆24上的直线轴承15上，温控支架23另一端上方固定搅拌电动机22，温控支架23另一端下方固定加热器20、制冷热交换器33，制冷器29固定在机架下方，制冷热交换器33通过导管与制冷器29连接，加热器20通过导线与控制器28连接；搅拌电动机22输出轴通过联轴器16与搅拌器21连接；调温丝杠27上的螺旋体12与调温导杆24上的直线轴承15通过连接板13连接；

控制系统包括控制器28、温度传感器39、光电传感器41，温度传感器39安装在检测支架19一端的下方，光电传感器41固定在机架1上，位于水浴池9下方。

所述调温总成的加热器20、制冷热交换器33为圆螺旋形，加热器20、制冷热交换器33同心固定在温控支架23下方，搅拌器21轴位于加热器20和制冷热交换器33中心线上，搅拌器21与通过联轴器16与固定在温控支架23上方的搅拌电动机22连接，加热器20、制冷热交换器33可随温控支架23上下移动。

所述进样总成的水浴池9为圆形，水浴池9底部外表面有一条径向的定位标线，托架8为筒形，托架8的中部和底部沿径向开孔，托板7为圆形栅格板，固定在托架8中下部；圆形定位板10沿圆周均匀开设与测试用烧杯外径相同的孔，托板7和定位板10直径为水浴池9内径，托板7、托架8、定位板10刚性连接在一起固定在水浴池9内。

本发明的工作过程：启动整机，控制器28控制各总成复位，检测步进电机17运转使传感器14处于最高位置，进样步进电机31驱动水浴池9旋转，当光电传感器41检测至水浴池9底部的定位标线时停止，使水浴池9恢复至初始位置。通过控制器28选择是否进行控制检测温度，如选择不进行温度控制，则调温步进电机26带动检测支架19使加热器20、温度传感器39、制冷热交换器33上升至最高位置；如选择控制检测温度，调温步进电机26带动检测支架19使加热器20、温度传感器39、制冷热交换器33下降至水浴池9中心的托架8内，并在控制器28上设定温度。根据控制器28设定温度、温度传感器39检测的水浴池9水的温度，启动加热器20或制冷器29、搅拌电动机22，搅拌电动机22驱动搅拌器21使水浴池9水由托架8中部孔流入并由下部孔流出，此时，将待检液体测样品放入多个烧杯11中，烧杯11按位板10圆周分布的定位孔内。控制器不断接收温度传感器39检测的水浴池9水温，当水浴池9水温与控制器28设置温度相同时，检测步进电机17运转使传感器14下降至其下面的烧杯11内进行检测，一个烧杯11内液体检测完备，检测步进电机17运转使传感器14上升至最高位置，然后进样步进电机31旋转规定角度，使水浴池9内的另一烧杯处下传感器正下方，然后检测步进电机17运转使传感器14下降至烧杯11内再进行检测，以此类推自动完成进样与检测过程。

Claims (3)

1.一种温度可调的液体识别与检测自动进样器，其特征在于包括机架(1)、进样总成、检测总成、调温总成和控制系统；机架(1)一端设有检测总成，机架(1)另一端设有调温总成，机架(1)的中间设有进样总成；进样总成具有托板(7)、托架(8)、水浴池(9)、定位板(10)、主动同步轮(30)、进样步进电机(31)、同步带（32）、定位销(34)、从动同步轮(35)、套座(36)、轴(37)、推力轴承（38）和紧定螺钉（40）；套座(36)固定在机架(1)下部，轴(37)通过推力轴承（38）垂直安装在套座(36)内，且轴(37)的一端高出机架(1)上表面，轴(37)端安装从动同步轮(35)且通过紧定螺钉(40)与轴(37)锁紧；进样步进电机(31)固定在机架(1)下部，进样步进电机(31)的输出轴高于机架(1)上表面，主动同步轮(30)固定在进样步进电机(31)输出轴上，主动同步轮(30)、从动同步轮(35)通过同步带（32）连接构成带传动；水浴池(9)通过定位销(34)固定在从动同步轮(35)上，托架(8)下端通过定位销(34)固定在水浴池(9)内底部，托板(7)固定在托架(8)的中下部，定位板(10)固定在托架(8)的上端；检测总成包括第一轴承座(2)、第一轴承A(3)、检测导杆(4)、检测丝杠(5)、第一侧板(6)、第一螺旋体(12)、第一连接板(13)、传感器(14)、第一直线轴承B(15)、第一联轴器(16)、检测步进电机(17)、检测架板(18）和检测支架（19）；检测架板（18）下端通过螺钉固定在机架(1)上，检测架板(18)上端安装检测步进电机(17),检测步进电机(17)输出轴位于检测架板(18)上端内下部, 第一螺旋体(12)与检测丝杠(5)螺旋配合，检测丝杠(5)一端通过第一联轴器 (16)与检测步进电机(17)连接，检测丝杠(5)另一端通过第一轴承座(2)、第一轴承A(3)固定在机架(1)上；第一直线轴承B(15)设于检测导杆(4)上并可沿检测导杆(4)滑动；检测导杆(4)一端与机架(1)固定，检测导杆(4)另一端与检测架板(18）上端固定；检测支架(19）固定在第一直线轴承B (15)外侧，传感器(14)呈半环形固定在检测支架(19）上；第一侧板(6)固定在检测架板(18）外侧；检测导杆(4)上的第一直线轴承B (15)内侧通过第一连接板(13)与检测丝杠(5)上的第一螺旋体(12)刚性连接；调温总成包括第二轴承座(2)、第二轴承A(3)、第二侧板(6)、第二螺旋体(12)、第二连接板(13)、第二直线轴承B(15)、第二联轴器(16)、所述的加热器(20)、搅拌器(21)、搅拌电动机(22)、温控支架(23)、调温导杆(24)、温控架板(25)、调温步进电机(26)、调温丝杠(27)和制冷器(29)；温控架板(25)下端通过螺钉固定在机架(1)上，温控步进电机(26)安装在温控架板(25)上端；调温丝杠(27)上设有螺旋体(12)并与调温丝杠(27)螺旋配合，调温丝杠(27)一端通过第二联轴器(16)与调温步进电机(26)连接，调温丝杠(27)另一端通过第二轴承座(2)、第二轴承A(3)固定在机架(1)左部上；调温导杆(24)上设有第二直线轴承B(15)并可沿调温导杆(24)滑动，调温导杆(24)一端与机架(1)固定，调温导杆(24)另一端与温控架板(25)上端固定；温控支架(23)一端固定在调温导杆(24)上的第二直线轴承B (15)上，温控支架(23)另一端上方固定搅拌电动机(22)，温控支架(23)另一端下方固定加热器(20)、制冷热交换器(33)，制冷器(29)固定在机架下方，制冷热交换器(33)通过导管与制冷器(29)连接，加热器(20)通过导线与控制器(28)连接；搅拌电动机(22)输出轴通过第二联轴器(16)与搅拌器(21)连接；调温丝杠(27)上的第二螺旋体(12)与调温导杆(24)上的第二直线轴承B (15)通过第二连接板(13)连接；控制系统包括控制器(28)、温度传感器(39)和光电传感器(41)，温度传感器(39)安装在检测支架（19）一端的下方，光电传感器(41)固定在机架(1)上，位于水浴池(9)下方。

2.根据权利要求1所述的温度可调的液体识别与检测自动进样器，其特征在于所述调温总成的加热器(20)、制冷热交换器(33)为圆螺旋形，加热器(20)、制冷热交换器(33)同心固定在温控支架(23)下方，搅拌器(21)轴位于加热器(20)和制冷热交换器(33)中心线上，搅拌器(21)与通过第二联轴器(16)与固定在温控支架(23)上方的搅拌电动机(22)连接，加热器(20)、制冷热交换器(33)可随温控支架(23)上下移动。

3.根据权利要求1所述的温度可调的液体识别与检测自动进样器，其特征在于所述进样总成的水浴池(9)为圆形，水浴池(9)底部外表面有一条径向的定位标线，托架(8)为筒形，托架(8)的中部和底部沿径向开孔，托板(7)为圆形栅格板，固定在托架(8)中下部；圆形定位板(10)沿圆周均匀开设与测试用烧杯外径相同的孔，托板(7)和定位板(10)直径为水浴池(9)内径，托板(7)、托架(8)、定位板(10)刚性连接在一起固定在水浴池(9)内。

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