CN104914772A - 一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，所述装置包括丝杆滑台和底座，所述丝杆滑台和底座为垂直连接，所述丝杆滑台设置有螺杆和滑块，所述滑块上设置有薄层板升降台，所述薄层板升降台包括用于放置薄层板的底板，所述底板上设置有镂空结构，所述丝杆滑台下方设置有用于控制螺杆转动的程序控制电机和程序控制电机驱动模块；所述底座上设置有与所述薄层板升降台相对应的浸渍液存放槽，所述底座内设置有可编程序控制器，所述底座上还设置有开关,所述程序控制电机驱动模块、可编程序控制器和所述开关相连接。

Description

一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置

技术领域

本申请涉及薄层色谱技术，具体涉及一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置。 

背景技术

薄层色谱是一种常见的色谱分析技术，因其可以同时对多个样品实现分离，分析成本低,对固定相、展开剂的选择自由度大，对样品前处理要求低，分离效果好等特点，而被广泛应用于食品、化工、医疗、环境等多个领域；显色是薄层色谱法重要的一步，在薄层展开后，通过显色方法，观察目标化合物的比移值及分离状况，是薄层定性及定量工作的基础。

对于某些在可见光或紫外光没有响应的化合物，可以通过衍生化使之显色。衍生化可以通过气体、液体喷雾或浸渍；在需要使衍生液均匀分布在色谱板的情况下，使用薄层色谱浸渍设备较喷雾衍生化的重现性明显提高，而且过程中不会产生烟雾，有害化学品造成伤害的可能性也低，在试剂允许的情况下应首选浸渍来代替喷雾。

现有技术中的薄层板的浸渍方法主要是通过人工浸渍的，这不仅加大了操作者的工作量而且人工浸渍容易造成浸渍时间不能精确控制，从而影响薄层板上显色反应的精确性；因此需寻求一种可自动化浸渍薄层板的装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，将本发明应用于对薄层板进行浸渍操作的实验研究中时，可精确控制浸渍操作的时间，提高薄层板上显色反应的精确性，同时减少了人工成本，降低操作人员的工作量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，所述装置包括丝杆滑台和底座，所述丝杆滑台和底座为垂直连接，所述丝杆滑台设置有螺杆和滑块，所述滑块上设置有薄层板升降台，所述薄层板升降台包括用于放置薄层板的底板，所述底板上设置有镂空结构，所述丝杆滑台下方设置有用于控制螺杆转动的程序控制电机和程序控制电机驱动模块；所述底座上设置有与所述薄层板升降台相对应的浸渍液存放槽，所述底座内设置有可编程序控制器，所述底座上还设置有开关,所述程序控制电机驱动模块、可编程序控制器和所述开关相连接。

本发明通过对烧入可编程序控制器中的程序进行编程，可编程序控制器控制程序控制程序控制电机，从而来控制薄层板升降台的运行、运行速度及其在浸渍液存放槽中的浸渍时间，当需要更改上述参数时，只需要在程序中重新定义并烧入至可编程序控制器中即可；本发明提供的氨基甲酸乙酯薄层数码成像快检技术的薄层板浸渍装置具有操作简单，调节方便的特点，极大的提升了浸渍操作的准确性和重复性。

优选地，所述底座上还设置有电源开关。

优选地，所述薄层板升降台与所述滑块之间为固定连接或可拆卸连接。

优选地，所述薄层板升降台与所述滑块之间为可拆卸连接，所述薄层板升降台上还设置有若干螺孔，所述薄层板升降台通过贯通于所述螺孔的螺栓结构与所述滑块相连接；采取此种设置，可以在对一系列薄层板完成浸渍之后，便于将薄层板升降台从滑块上取下来并对其进行清洗，这避免了对后续浸渍液的污染。

作为一种可选方案，优选地，所述镂空结构的形状为方形；在使用过程中，薄层板放置于所述镂空结构之上，薄层板上有固定相的一面朝下,镂空结构浸泡在浸渍液存放槽中浸泡以实现对薄层板的浸渍；本发明中的镂空结构还可以根据特定薄层板的大小来进行设置，不局限为方形，也可以为长方形，只要能确保所述长方形镂空结构的长度或宽度略小于薄层板的长度或宽度即可。

作为另一种可选方案，所述薄层板升降台的高度与薄层板的长度相一致，所述薄层板升降台底部设置的镂空结构为通孔，所述薄层板升降台内设置有若干隔板，所述隔板将所述薄层板升降台分隔为若干区间并确保各个区间底部均设置有至少一个通孔；进一步优选地，所述薄层板升降台底部均匀设置有若干通孔，采用此种设置，使得当薄层板升降台在浸渍于所述浸渍液存放槽中的过程中，薄层板升降台的每个区间内能够同时进入等量的浸渍液，减少不同区间内的薄层板之间可能出现的误差；当将薄层板升降台从浸渍液存放槽中升起时，薄层板升降台底部设置的通孔还可以用于排出薄层板升降台中的浸渍液，以避免薄层板仍浸泡在浸渍液中而延长浸泡时间，从而减小误差；更为优选地，所述各个隔板上也均匀设置有若干通孔。

优选地，所述可编程序控制器为Arduino控制模块，进一步优选地，所述Arduino控制模块的型号为UNO R3。

优选地，所述程序控制电机为步进电机，所述程序控制电机驱动模块为步进电机驱动模块；进一步优选地，所述步进电机为两相步进电机，所述步进电机驱动模块为TB6560 3A步进电机驱动模块。

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE)。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境；Arduino板上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，达到调速的目的。

本发明结合了Arduino的方便适用性和步进电机能够准确定位的特点，提供了一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，具体的工作原理为：首先通过Arduino的编程语言来编写程序（所述程序包括薄层板升降台的升降速度和升降高度、薄层板升降台在浸渍液存放槽中的浸渍时间以及步进电机的转动方向等），然后这些编写好的程序被烧入到Arduino控制模块中，这些程序可以控制脉冲信号的改变，本发明中的开关与Arduino控制模块和步进电机驱动模块相连，通过控制开关来控制程序从而将Arduino控制模块的脉冲信号输出给步进电机驱动模块，步进电机驱动模块驱动步进电机转动带动螺杆转动，从而实现薄层板升降台的升降与停止。

本发明通过对烧入Arduino控制模块的程序进行编程，来控制薄层板升降台的运行、运行速度及其在浸渍液存放槽中的浸渍时间，当需要更改上述参数时，只需要在程序中重新定义并烧入至Arduino控制模块中即可；本发明提供的基于Arduino的薄层板浸渍装置具有操作简单，调节方便的特点，极大的提升了浸渍操作的准确性和重复性。

优选地，所述薄层板升降台相对于所述螺孔的一端设置有至少一个凹槽；当完成薄层板的浸渍操作后，将薄层板升降台从浸渍液存放槽中升起时，所述凹槽用于将薄层板升降台内可能渗入的浸渍液排出，以避免薄层板仍浸泡在浸渍液中而延长浸泡时间，从而减小误差。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）将本发明应用于需要对薄层板进行浸渍操作的实验研究中时，可通过编程并将其烧入到可编程序控制器中来精确控制浸渍操作的时间，进而有利于提高薄层板上显色反应的精确性，同时减少了人工成本，降低操作人员的工作量；

（2）本发明采用Arduino控制模块作为脉冲信号输出系统，Arduino相比其他单片机具有开发成本低、代码简洁、资源丰富、稳定性及可靠性高的特点；

（3）本发明用于薄层板浸渍操作中，只需操控开关即可实现薄层板升降台的升降、方向的改变以及浸渍时间长短的控制。

附图说明

     图1为实施例1提供的一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的示意图；

 图2为实施例1提供的基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的薄层板升降台的俯视图；

图3为实施例1提供的基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的薄层板升降台的主视图；

图4为实施例2提供的一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的示意图；

图5为实施例2提供的基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的薄层板升降台的俯视图；

图6为实施例1和实施例2提供的基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的内部控制图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

下面结合附图和具体实施例对发明做进一步阐述，下述说明仅是示例性的，不限定发明的保护范围。

实施例1

     如图1所示，一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，所述装置包括丝杆滑台1和底座2，所述丝杆滑台1和底座2为垂直连接，所述丝杆滑台1设置有螺杆11和滑块12，所述滑块12上设置有薄层板升降台3，所述薄层板升降台包括用于放置薄层板的底板17，所述底板17上设置有镂空结构4，所述丝杆滑台1下方设置有用于控制螺杆11转动的步进电机5和步进电机驱动模块6；所述底座2上设置有与所述薄层板升降台3相对应的浸渍液存放槽7，所述底座2内设置有Arduino控制模块8，所述底座2上还设置有开关9,所述步进电机驱动模块6、Arduino控制模块8、所述开关9相连接，所述底座2上还设置有电源开关14；在本发明中，所述Arduino控制模块8的型号为UNO R3，所述步进电机5为两相步进电机，所述步进电机驱动模块6为TB6560 3A步进电机驱动模块。

在本发明中，所述薄层板升降台3与所述滑块12之间为可拆卸连接，如图2所示，所述薄层板升降台3上还设置有两个螺孔10，所述薄层板升降台3通过贯通于所述螺孔10的螺栓结构与所述滑块12相连接；采取此种设置，可以在对一系列薄层板完成浸渍之后，便于将薄层板升降台3从滑块12上取下来并对其进行清洗，这避免了对后续浸渍液的污染。如图2所示，所述薄层板升降台3底部的镂空结构4的形状为方形，所述方形为9.5cm×10cm的大小设置，在使用过程中，薄层板刚好放置于所述镂空结构4上，镂空结构4浸泡在浸渍液存放槽7中浸泡以实现对薄层板的浸渍；本发明中的镂空结构的形状还可以根据特定薄层板的大小来进行设置，不局限为方形。

如图2、图3所示，所述薄层板升降台3相对于所述螺孔10的一端设置有三个凹槽13，当完成薄层板的浸渍操作后，将薄层板升降台3从浸渍液存放槽7中升起时，所述凹槽13用于将薄层板升降台3内可能渗入的浸渍液排出，以避免薄层板仍浸泡在浸渍液中而延长浸泡时间，从而减小误差。

图4为一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的内部控制图，当电源断开时，本发明提供的基于Arduino的薄层板浸渍装置的薄层板升降台3是放置于干燥的浸渍液存放槽7中的；在需要对薄层板进行浸渍操作时的操作方法具体如下：

（1）按下电源开关14，接通电源，此时薄层板升降台3将上升到一定高度H并停止；

（2）取适量薄层板衍生液适量倒入到浸渍液存放槽7中；

（3）在薄层板升降台3上放置薄层板，使有薄层板上有固定相的一面朝下；

（4）按下开关9，薄层板升降台3下降高度H后停止，薄层板与衍生液接触设定时长后自动上升高度H后停止；

（5）更换薄层板后回到步骤（4）并循环；

（6）结束所有浸板操作后关闭电源开关14，断开电源，清洗薄层板升降台3和浸渍液存放槽7。

在本实施例中，所设定的时长默认为4s，若需更改，需要在程序中重新定义并烧入至Arduino中即可。

实施例2

如图4所示，一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，所述装置包括丝杆滑台1和底座2，所述丝杆滑台1和底座2为垂直连接，所述丝杆滑台1设置有螺杆11和滑块12，所述滑块12上设置有薄层板升降台3，所述薄层板升降台包括用于放置薄层板的底板17，所述底板17上设置有镂空结构4，所述丝杆滑台1下方设置有用于控制螺杆11转动的步进电机5和步进电机驱动模块6；所述底座2上设置有与所述薄层板升降台3相对应的浸渍液存放槽7，所述底座2内设置有Arduino控制模块8，所述底座2上还设置有开关9,所述步进电机驱动模块6、Arduino控制模块8、所述开关9相连接，所述底座2上还设置有电源开关14；在本发明中，所述Arduino控制模块8的型号为UNO R3，所述步进电机5为两相步进电机，所述步进电机驱动模块6为TB6560 3A步进电机驱动模块。

在本发明中，所述Arduino控制模块8的型号为UNO R3，所述步进电机5为两相步进电机，所述步进电机驱动模块6为TB6560 3A步进电机驱动模块。

在本发明中，所述薄层板升降台3与所述滑块12之间为可拆卸连接，所述薄层板升降台3上还设置有两个螺孔10，所述薄层板升降台3通过贯通于所述螺孔10的螺栓结构与所述滑块12相连接；采取此种设置，可以在对一系列薄层板完成浸渍之后，便于将薄层板升降台从滑块上取下来并对其进行清洗，这避免了可能对后续浸渍液的污染从而造成的误差。

如图5所示，所述薄层板升降台底部均匀设置有六个通孔15，采用此种设置，使得当薄层板升降台3在浸渍于所述浸渍液存放槽7中的过程中，薄层板升降台3的每个区间内能够同时以同样的速度渗入等量的浸渍液，从而减少不同区间内的薄层板之间可能出现的误差；另外，当将薄层板升降台3从浸渍液存放槽中升起时，薄层板升降台3底部设置的通孔15还可以用于排出薄层板升降台3中的浸渍液，以避免薄层板仍浸泡在浸渍液中而延长浸泡时间，从而减小误差。在实际操作过程中，也可以再所述各个隔板16上均匀设置若干通孔。

在本发明中，所述区间的大小与所述薄层板的大小相一致；采用此种设置，避免了薄层板升降台在升降过程中因区间过大造成的薄层板在区间内的大幅度晃动，从而减小可能带来的浸渍误差。

图6为一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置的内部控制图，当电源断开时，本发明提供的薄层板浸渍操作装置的薄层板升降台是放置于干燥的浸渍液存放槽中的；在需要对薄层板进行浸渍操作时的操作方法具体如下：

（1）按下电源开关14，接通电源，此时薄层板升降台3将上升到一定高度H并停止；

（2）取适量薄层板衍生液适量倒入到浸渍液存放槽7中；

（3）在薄层板升降台3上放置薄层板，使有薄层板上有固定相的一面朝下；

（4）按下开关9，薄层板升降台3下降高度H后停止，薄层板与衍生液接触设定时长后自动上升高度H后停止；

（5）更换薄层板后回到步骤（4）并循环；

（6）结束所有浸板操作后关闭电源开关14，断开电源，清洗薄层板升降台3和浸渍液存放槽7。

在本实施例中，所设定的时长默认为4s，若需更改，需要在程序中重新定义并烧入至Arduino中即可。

本发明结合了Arduino的方便适用性和步进电机能够准确定位的特点，提供了一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，具体的工作原理为：首先通过Arduino的编程语言来编写程序（所述程序包括薄层板升降台的升降速度和升降高度、薄层板升降台在浸渍液存放槽中的浸渍时间以及步进电机的转动方向等），然后这些编写好的程序被烧入到Arduino控制模块中，这些程序可以控制脉冲信号的改变，本发明中的开关与Arduino控制模块和步进电机驱动模块相连，通过控制开关来控制程序从而将Arduino控制模块的脉冲信号输出给步进电机驱动模块，步进电机驱动模块驱动步进电机转动带动螺杆转动，从而实现薄层板升降台的升降与停止。

本发明通过对烧入Arduino控制模块的程序进行编程，来控制薄层板升降台的运行、运行速度及其在浸渍液存放槽中的浸渍时间，当需要更改上述参数时，只需要在程序中重新定义并烧入至Arduino控制模块中即可；本发明提供的基于Arduino的用于薄层板浸渍操作的装置具有操作简单，调节方便的特点，极大的提升了浸渍操作的准确性和重复性。

Claims (10)

1.一种基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述装置包括丝杆滑台(1)和底座(2)，所述丝杆滑台(1)和底座(2)为垂直连接，所述丝杆滑台(1)设置有螺杆(11)和滑块(12)，所述滑块(12)上设置有薄层板升降台(3)，所述薄层板升降台包括用于放置薄层板的底板（17），所述底板（17）上设置有镂空结构(4)，所述丝杆滑台(1)下方设置有用于控制螺杆(11)转动的程序控制电机(5)和程序控制电机驱动模块(6)；所述底座(2)上设置有与所述薄层板升降台(3)相对应的浸渍液存放槽(7)，所述底座内设置有可编程序控制器(8)，所述底座(2)上还设置有开关(9),所述程序控制电机驱动模块(6)、可编程序控制器(8)和所述开关(9)相连接。

2.根据权利要求1所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述薄层板升降台（3）与所述滑块（12）之间为固定连接或可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述薄层板升降台（3）与所述滑块（12）之间为可拆卸连接，所述薄层板升降台（3）上还设置有若干螺孔（10），所述薄层板升降台（3）通过贯通于所述螺孔（10）的螺栓结构与所述滑块（12）相连接。

4.根据权利要求1所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述镂空结构(4)的形状为方形。

5.根据权利要求1所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述镂空结构（4）为通孔（15），所述薄层板升降台（3）内设置有隔板（16），所述隔板（16）将所述薄层板升降台（3）分隔为若干区间并确保各个区间底部均设置有至少一个通孔（15）。

6.根据权利要求5所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述薄层板升降台（3）底部均匀设置有若干通孔（15）。

7.根据权利要求1所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述可编程序控制器（8）为Arduino控制模块。

8.根据权利要求1所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述程序控制电机（5）为步进电机，所述程序控制电机驱动模块（6）为步进电机驱动模块。

9.根据权利要求1所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述步进电机为两相步进电机。

10.根据权利要求1所述基于可编程序控制器的薄层板浸渍装置，其特征在于，所述薄层板升降台（3）相对于所述螺孔（10）的一端设置有至少一个凹槽（13）。