CN103398894A - 一种可调比例的稀释装置及稀释方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调比例的稀释装置及稀释方法，主要解决化学分析仪器进样过程试剂稀释，以及稀释比例调整问题。装置包括：进样泵、上液位检测器、储液环、下液位检测器、两位三通混合阀、两位三通截取阀、定量管、两位三通采样阀、缺液检测器A、缺液检测器B、待稀释试剂、蒸馏水、废液桶、混合皿、控制器。稀释方法为：控制两位三通截取阀和两位三通采样阀开闭状态，截取其连接定量管间的试剂，再加入蒸馏水，使两者总体积达到储液环设定体积，充分混合完成稀释过程；其中，定量管和储液环长度和内径可调整，用于不同稀释倍数的设定，稀释过程一次完成，稀释后的体积固定，稀释过程由控制器控制自动执行。采用本发明的稀释装置及稀释方法，结构简单、成本低、稀释精度高、比例调整方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种可调比例的稀释装置及稀释方法，适用于化学分析仪器试剂自动稀释。
背景技术
一种检定特定元素的化学分析仪器，往往有使用多种化学试剂参与化学反应，各试剂用量和浓度有标准的要求，测量元素的量程上限和下限也随之确定，在量程范围内测试的数据比较准确，超出量程会造成误差偏大，甚至不能测量；要测较高浓度的试样，则需要先对待测试样进行稀释，使之在量程范围之内，测量结果再乘以稀释倍数，得到最终结果，选择不同的稀释倍数，可测量不同量程的试样，即量程切换。低浓度的试样可以直接测量，高浓度的试样需要进行稀释后测量，更高的浓度则需要大比例稀释，由于系统误差的存在，稀释倍数越高、稀释次数越多，测量结果偏差越大。目前，主要的稀释方法如下：方式(1)按“份数”进行相对稀释，待测试样和蒸馏水按比例份数混合，优点为：相对稀释，不按绝对体积计量，重复性好则稀释准确，缺点为：重复进样、时间长、效率低、大比例稀释蒸馏水使用量大，不用的混合液要舍弃，利用率低，此方法不适合大比例稀释；方式(2)按实际体积进行绝对稀释，精确地计量待测试样和蒸馏水的体积，然后进行混合稀释，优点为：单次抽取完成计量、取样准确、速度快、效率高、稀释试剂全利用，缺点为：对器件性能和流程控制要求高，结构复杂，成本高。
发明内容
本发明提出了一种可调比例的稀释装置及稀释方法，可实现多种稀释比例，稀释后液体积恒定，稀释比例准确、结构简单、成本低、效率高，同时具有缺液检测功能，适用于化学分析仪器进样稀释领域。
为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种可调比例的稀释装置包括：进样泵1、上液位检测器2、储液环3、下液位检测器4、两位三通混合阀5、两位三通截取阀6、定量管7、两位三通采样阀8、缺液检测器A9、缺液检测器B10、待稀释试剂11、蒸馏水12、废液桶13、混合皿14、控制器15，其中，两位三通采样阀8的常开常闭通道分别和待稀释试剂11、蒸馏水12连接，两位三通截取阀6的常开通道和两位三通采样阀8的公共通道以定量管7连接、两位三通截取阀6的常闭通道和废液桶13连接，两位三通混合阀5的常开常闭通道分别和两位三通截取阀6的公共通道、混合皿14连接，两位三通混合阀5的公共通道和储液环3的下端连接，储液环3的上端和进样泵1连接，上液位检测器2安装在储液环3上端，下液位检测器4安装在储液环3下端，上液位检测器2、下液位检测器4可在储液环3上滑动调整位置，储液环3和定量管7的长度和内径可以调整。
进一步，缺液检测器A9安装在待稀释试剂11容器出口管路上，缺液检测器B10安装在蒸馏水12容器出口管路上。
进一步，所述装置有一个进样泵1，为本装置提供试剂抽取、注入、混合的动力。
进一步，所述装置有一个废液桶13，用于盛接稀释过程中产生的废液。
进一步，所述装置有一个混合皿14，作为试剂混合容器。
进一步，所述装置有一个控制器15，用于两位三通混合阀5、两位三通截取阀6、两位三通采样阀8、进样泵1的控制和上液位检测器2、下液位检测器4、缺液检测器A9、缺液检测器B10的信号检测。
进一步，两位三通混合阀5、两位三通截取阀6、两位三通采样阀8为电磁阀，为内部死区体积小的电磁阀，根据需要可选择耐腐蚀电磁阀。
进一步，本发明的可调比例的稀释装置的稀释方法：
①、确定稀释倍数和稀释后试剂的总体积，选定储液环3长度和内径、调整上液位检测器2在储液环3上位置，设定稀释溶液总体积；选定定量管7长度和内径，设定截取溶液体积，其中：
稀释溶液总体积＝截取溶液体积+蒸馏水体积
稀释倍数＝稀释溶液总体积/截取溶液体积
②、试剂采样，将两位三通混合阀5、两位三通截取阀6、两位三通采样阀8切换到常开通道，进样泵1抽取待稀释试剂11进入储液环3，并达到下液位检测器4检测位置，待稀释试剂11充满定量管7；
③、缺液判断1，试剂采样过程中，规定时间内，缺液检测器A9未检测到试剂存在信号，则判断为待稀释试剂11缺液，报警，进行⑧；否则为正常，进行④；
④、试剂排残，将两位三通截取阀6切换到常闭通道，截取保存定量管7内的待稀释试剂11，进样泵1将超过定量管7的待稀释试剂(11)排入废液桶13；
⑤、蒸馏水采样，将两位三通采样阀8切换到常闭通道，将两位三通混合阀5和两位三通截取阀6切换到常开通道，进样泵1抽取蒸馏水(12)将定量管7内待稀释试剂11载入储液环3，并达到上液位检测器2检测位置；
⑥、缺液判断2，蒸馏水采样过程中，规定时间内，缺液检测器B10未检测到试剂存在信号，则判断为蒸馏水缺液，报警，进行⑧；否则为正常，进行⑦；
⑦、混合稀释，将两位三通混合阀5切换到常闭通道，进样泵1将储液环3内的试剂推入混合皿14内，并充分鼓泡混合，得到稀释溶液；
⑧、结束。
本稀释装置的优点是：可实现多种稀释比例，稀释后液体体积恒定，稀释比例准确、结构简单、成本低、效率高，同时具有缺液检测功能。
附图说明
图1为实施例1本发明结构示意图
图2为实施例2本发明结构示意图
图3为实施例1试剂采样流程示意图
图4为实施例1试剂排残流程示意图
图5为实施例1蒸馏水采样流程示意图
图6为实施例1混合稀释流程示意图
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种可调比例的稀释装置包括：进样泵1、上液位检测器2、储液环3、下液位检测器4、两位三通混合阀5、两位三通截取阀6、定量管7、两位三通采样阀8、缺液检测器A9、缺液检测器B10、待稀释试剂11、蒸馏水12、废液桶13、混合皿14、控制器15。其中，两位三通采样阀8的常开通道、常闭通道分别和待稀释试剂11和蒸馏水12管路连接，连接管路上安装缺液检测器A9、缺液检测器B10，两位三通采样阀8的公共通道通过定量管7连接两位三通截取阀6的常开通道；两位三通截取阀6的常闭通道和废液桶13管路连接，两位三通截取阀6的公共通道和两位三通混合阀5的常开通道管路连接，两位三通混合阀5的常闭通道和混合皿14连接，两位三通混合阀5的公共通道和储液环3下端连接，储液环3的上端和进样泵1连接，储液环3的两端分别安装上液位检测器2和下液位检测器4，进样泵1的另一端管路连接空气。控制器15控制对两位三通混合阀5、两位三通截取阀6、两位三通采样阀8和进样泵1以及对上液位检测器2、下液位检测器4、缺液检测器A9、缺液检测器B10信号检测。
稀释操作流程如下：
①、确定稀释倍数和稀释后试剂的总体积，选定储液环3长度和内径、调整上液位检测器2在储液环3上位置，设定稀释溶液总体积；选定定量管7长度和内径，设定截取溶液体积，其中：
稀释溶液总体积＝截取溶液体积+蒸馏水体积
稀释倍数＝稀释溶液总体积/截取溶液体积
②、试剂采样(如图3所示)，将两位三通混合阀5、两位三通截取阀6、两位三通采样阀8切换到常开通道，进样泵1抽取待稀释试剂11进入储液环3，并达到下液位检测器4检测位置，待稀释试剂11充满定量管7；
③、缺液判断1(如图3所示)，试剂采样过程中，规定时间内，缺液检测器A9未检测到试剂存在信号，则判断为待稀释试剂11缺液，报警，进行⑧；否则为正常，进行④；
④、试剂排残(如图4所示)，将两位三通截取阀6切换到常闭通道，截取保存定量管7内的待稀释试剂11，进样泵1将超过定量管7的待稀释试剂(11)排入废液桶13；
⑤、蒸馏水采样(如图5所示)，将两位三通采样阀8切换到常闭通道，将两位三通混合阀5和两位三通截取阀6切换到常开通道，进样泵1抽取蒸馏水(12)将定量管7内待稀释试剂11载入储液环3，并达到上液位检测器2检测位置；
⑥、缺液判断2(如图5所示)，蒸馏水采样过程中，规定时间内，缺液检测器B10未检测到试剂存在信号，则判断为蒸馏水缺液，报警，进行⑧；否则为正常，进行⑦；
⑦、混合稀释(如图6所示)，将两位三通混合阀5切换到常闭通道，进样泵1将储液环3内的试剂推入混合皿14内，并充分鼓泡混合，得到稀释溶液；
⑧、结束。
实施例2
如图2所示，在实施例1的基础上，将定量管7去掉，更换为两个两位三通阀的组合连接，其中两个两位三通阀的常开口长管连接，常闭口短管连接，两个公共口分别和定量管7的连接口连接，稀释流程不变的情况下，切换这两个两位三通阀的常开常闭通道，可以方便地实现两种稀释比例，以此类推，可以扩展到多种稀释比例，特别适合需要量程自动切换的场合。
Claims (8)
1.一种可调比例的稀释装置，包括：进样泵(1)、上液位检测器(2)、储液环(3)、下液位检测器(4)、两位三通混合阀(5)、两位三通截取阀(6)、定量管(7)、两位三通采样阀(8)、缺液检测器A(9)、缺液检测器B(10)、待稀释试剂(11)、蒸馏水(12)、废液桶(13)、混合皿(14)、控制器(15)，其中，两位三通采样阀(8)的常开常闭通道分别和待稀释试剂(11)、蒸馏水(12)连接，两位三通截取阀(6)的常开通道和两位三通采样阀(8)的公共通道以定量管(7)连接、两位三通截取阀(6)的常闭通道和废液桶(13)连接，两位三通混合阀(5)的常开常闭通道分别和两位三通截取阀(6)的公共通道、混合皿(14)连接，两位三通混合阀(5)的公共通道和储液环(3)的下端连接，储液环(3)的上端和进样泵(1)连接，上液位检测器(2)安装在储液环(3)上端，下液位检测器(4)安装在储液环(3)下端，其特征在于：上液位检测器(2)、下液位检测器(4)可在储液环(3)上滑动调整位置，储液环(3)和定量管(7)的长度和内径可以调整。
2.根据权利要求1所述的可调比例的稀释装置，其特征在于：缺液检测器A(9)安装在待稀释试剂(11)容器出口管路上；缺液检测器B(10)安装在蒸馏水(12)容器出口管路上。
3.根据权利要求1所述的可调比例的稀释装置，其特征在于：所述装置有一个进样泵(1)。
4.根据权利要求1所述的可调比例的稀释装置，其特征在于：所述装置有一个废液桶(13)。
5.根据权利要求1所述的可调比例的稀释装置，其特征在于：所述装置有一个混合皿(14)。
6.根据权利要求1所述的可调比例的稀释装置，其特征在于：控制器(15)控制两位三通混合阀(5)、两位三通截取阀(6)、两位三通采样阀(8)、进样泵(1)和对上液位检测器(2)、下液位检测器(4)、缺液检测器A(9)、缺液检测器B(10)的信号检测。
7.根据权利要求1所述的可调比例的稀释装置，其特征在于：所述两位三通阀A(5)、两位三通阀B(6)、两位三通阀C(8)为电磁阀。
8.利用权利要求1所述的可调比例的稀释装置的稀释方法：
①、确定稀释倍数和稀释后试剂的总体积，选定储液环(3)长度和内径、调整上液位检测器(2)在储液环(3)上位置，设定稀释溶液总体积；选定定量管(7)长度和内径，设定截取溶液体积，其中：
稀释溶液总体积＝截取溶液体积+蒸馏水体积
稀释倍数＝稀释溶液总体积/截取溶液体积
②、试剂采样，将两位三通混合阀(5)、两位三通截取阀(6)、两位三通采样阀(8)切换到常开通道，进样泵(1)抽取待稀释试剂(11)进入储液环(3)，并达到下液位检测器(4)检测位置，待稀释试剂(11)充满定量管(7)；
③、缺液判断1，试剂采样过程中，规定时间内，缺液检测器A(9)未检测到试剂存在信号，则判断为待稀释试剂(11)缺液，报警，进行⑧；否则为正常，进行④；
④、试剂排残，将两位三通截取阀(6)切换到常闭通道，截取保存定量管(7)内的待稀释试剂(11)，进样泵(1)将超过定量管(7)的待稀释试剂(11)排入废液桶(13)；
⑤、蒸馏水采样，将两位三通采样阀(8)切换到常闭通道，将两位三通混合阀(5)和两位三通截取阀(6)切换到常开通道，进样泵(1)抽取蒸馏水(12)将定量管(7)内待稀释试剂(11)载入储液环(3)，并达到上液位检测器(2)检测位置；
⑥、缺液判断2，蒸馏水采样过程中，规定时间内，缺液检测器B(10)未检测到试剂存在信号，则判断为蒸馏水缺液，报警，进行⑧；否则为正常，进行⑦；
⑦、混合稀释，将两位三通混合阀(5)切换到常闭通道，进样泵(1)将储液环(3)内的试剂推入混合皿(14)内，并充分鼓泡混合，得到稀释溶液；
⑧、结束。
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