CN102607889B - 一种用于分析仪器的取液计量方法 - Google Patents

Abstract

一种用于分析仪器的取液计量方法，包括：多位阀，隔膜阀，液体检测器，计量管，蠕动泵，多位阀的公共端口与隔膜阀的一端相连接，隔膜阀的另一端与计量管的下端相连接，计量管的上端与蠕动泵相连接，液体检测器安装在计量管的外壁上；整个计量系统在蠕动泵快速取液和慢速取液交叉转换的条件下，利用液体检测器的感知，从而非常灵敏、准确可靠地取到精确体积的液体。

Description

一种用于分析仪器的取液计量方法

技术领域

本发明涉及环境保护领域水质监测仪器中的取液计量系统，尤其涉及一种取液计量方法。

背景技术

取液计量装置是水质监测仪器的核心组件之一，计量装置的精度与可靠性直接决定了检测结果的准确性和仪器的可靠性，装置的灵巧性决定了仪器的可重用性、研发周期和成本。目前，应用于水质在线监测仪器的液体取样计量技术主要有三类：

(1)利用传感器对导管内液体流过瞬间的感应，通过控制泵的流速和开关时间来实现对液体体积的计量，原理如图1所示。该技术主要涉及试剂注入泵1，传感器2，双体阀3等装置。该技术结构简单，成本较低，操作、维修方便。但是，它对试剂注入泵的转速要求苛刻，若泵运转不稳定则严重影响测量准确度；而且没有补偿措施，不能消除液体中的气泡对测量结果的影响，可靠性较差；同时，传感器易受到腐蚀性强的污水损害，整个设备的精确度受到传感器精度的限制。

(2)使用具有固定容积的计量管进行计量，如图2所示。该技术主要涉及信号线4，吹气管5，溢流管6，蒸馏水管7，计量杯管帽8，探针9，计量杯内液体10，紧固螺帽11，O型密封圈12，电磁阀13等。液体由装置下部进入计量杯，探针探测到液体后会通知控制系统停止进样，计量杯里的固定体积即为所取液体的体积。该装置成本较低，操作方便，但所能测量的液体体积固定，灵活性较差，而且探针易受到腐蚀。

(3)利用步进电机控制注射泵的拉动行程，液体流过时，在装置底部固定的两个光电传感器会接收到信号从而控制流入液体的体积，如图3所示。该技术主要涉及注射泵14，光电传感器15等。该装置具有较高的取样精度，污水中的各种杂质会影响光信号的强弱，但装置的可靠性过分依赖于光传感器的敏感程度，拉动过程必须缓慢进行，单次抽取液体的体积受注射泵容积限制，而且所能测量的液体体积缺乏灵活性，每种体积测量需求都需要一对光电传感器，因此结构复杂，成本较大。

可见，现有技术的计量装置都存在着明显的缺点：装置结构简单可能对液体的计量不准确；要保证精度则需要设计专用液体存储容器并附加一定数量的传感器，系统相对复杂，重用性差。

发明内容

针对现有计量装置及方法的不足，本发明提供了一种设计成本低，简单可靠，且可灵活改变取样液体体积，实现精确取液计量的方法。

一种用于分析仪器的取液计量方法，包括：多位阀，隔膜阀，液体检测器，计量管，蠕动泵，所述多位阀的公共端口与所述隔膜阀的一端相连接，所述隔膜阀的另一端与所述计量管的下端相连接，所述计量管的上端与所述蠕动泵相连接，所述液体检测器安装在计量管的外壁上；其特征在于：

a.电路接通后，整个计量系统处于工作状态，程序控制所述多位阀选择公共通道，此时管路与液体接通，打开所述隔膜阀，所述蠕动泵逆时针快速运转，从管路中抽取空气，在气压的作用下，液体快速流入所述计量管，当所述液体检测器检测到液体时，所述蠕动泵停止运转，所述蠕动泵在停止的瞬间，由于负压过大的作用，引起液体过抽现象；

b.所述蠕动泵顺时针慢速运转，过抽部分的液体缓慢下降，当所述液体检测器检测不到液体时，所述蠕动泵停止运转；

c.所述蠕动泵逆时针慢速运转，液体缓慢上升，当所述液体检测器检测到液体时，所述蠕动泵停止运转，同时关闭所述隔膜阀，计量完毕。

作为优选，所述液体检测器的安装位置与计量液体的体积有关。

作为优选，安装在所述计量管外壁上的液体检测器至少有一个。

作为优选，所述蠕动泵快速运转时的速率为120转/秒。

作为优选，所述蠕动泵慢速运转的速率为20转/秒。

附图说明

图1是现有技术中利用传感器的计量装置；

图2是现有技术中使用具有固定容积的计量管的计量装置；

图3是现有技术中利用步进电机控制注射泵的拉动行程、并且其底部具有两个光电传感器的计量装置；

图4是本发明取液计量系统结构图

具体实施方式

图4所示为本发明取液计量系统结构图，包括多位阀16，隔膜阀17，计量管18，液体检测器19，液体检测器20，蠕动泵21，其中多位阀16的公共端口与隔膜阀17的一端相连接，隔膜阀17的另一端与计量管18的下端相连接，计量管18的上端与蠕动泵21相连接，液体检测器19和液体检测器20安装在计量管18外壁上，其中多位阀16用于液体的进液口切换；隔膜阀17在管路通道通断选择时，用于防止计量管18内液体由于压力变化引起倒抽回流，从而造成计量不准确或者不同试剂之间的交叉污染；计量管18用于液体的存储；蠕动泵21用于空气的抽取以及液体的输送；液体检测器19和液体检测器20用于液体的感知和检测。

本发明用于分析仪器的取液计量方法如下：

a.电路接通后，整个计量系统处于工作状态，程序控制多位阀16选择公共通道，此时管路与液体接通，打开隔膜阀17，蠕动泵21逆时针快速运转，从管路中抽取空气，在气压的作用下，液体快速流入计量管18，蠕动泵21运行的速度为120转/秒时，取液效果最佳；当液体检测器20检测到液体时，蠕动泵21停止运转，蠕动泵21在停止的瞬间，由于负压过大的作用，引起液体过抽现象；

b.蠕动泵21顺时针慢速运转，过抽部分的液体缓慢下降，蠕动泵21运行的速度为20转/秒时，取液计量效果最佳，当液体检测器20检测不到液体时，蠕动泵21停止运转；

c.蠕动泵21逆时针慢速运转，液体缓慢上升，当液体检测器20检测到液体时，蠕动泵21停止运转，同时关闭隔膜阀17，计量完毕。

本发明系统的液体检测器的安装位置跟计量液体的体积有关，可根据计量液体的体积灵活安装液体检测器的位置，并且安装在计量管外壁上的液体检测器至少有一个。

本发明这里公开的实施例是示例性的，其仅是为了对本发明进行解释说明，而并不是对本发明的限制，例如：泵不限于蠕动泵，也可以是注射泵、柱塞泵；隔膜阀可以是夹管阀；本领域技术人员能够理解，这些可以预见的改良和扩展都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于分析仪器的取液计量方法，包括：多位阀，隔膜阀，液体检测器，计量管，蠕动泵，所述多位阀的公共端口与所述隔膜阀的一端相连接，所述隔膜阀的另一端与所述计量管的下端相连接，所述计量管的上端与所述蠕动泵相连接，所述液体检测器安装在计量管的外壁上；其特征在于：

a.电路接通后，整个计量系统处于工作状态，程序控制所述多位阀选择公共通道，此时管路与液体接通，打开所述隔膜阀，所述蠕动泵逆时针快速运转，从管路中抽取空气，在气压的作用下，液体快速流入所述计量管，当所述液体检测器检测到液体时，所述蠕动泵停止运转，所述蠕动泵在停止的瞬间，由于负压过大的作用，引起液体过抽现象；

b.所述蠕动泵顺时针慢速运转，过抽部分的液体缓慢下降，当所述液体检测器检测不到液体时，所述蠕动泵停止运转；

c.所述蠕动泵逆时针慢速运转，液体缓慢上升，当所述液体检测器检测到液体时，所述蠕动泵停止运转，同时关闭所述隔膜阀，计量完毕。

2.根据权利要求1所述用于分析仪器的取液计量方法，其特征在于：

所述液体检测器的安装位置与计量液体的体积有关。

3.根据权利要求1或2所述用于分析仪器的取液计量方法，其特征在于：

安装在所述计量管外壁上的液体检测器至少有一个。

4.根据权利要求1所述用于分析仪器的取液计量方法，其特征在于：

所述蠕动泵快速运转时的速率为120转/秒。

5.根据权利要求1所述用于分析仪器的取液计量方法，其特征在于：

所述蠕动泵慢速运转的速率为20转/秒。