CN105004572A - 一种自动化定量取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于样品取样技术领域，公开了一种自动化定量取样装置。该装置用于放射性样品取样技术领域，该装置主要包括电导液位控制系统和取样系统，其中取样系统包括真空泵、缓冲瓶及刻度容器，真空泵与缓冲瓶、刻度容器依次连接以对取样系统抽负压。刻度容器内置有两个电极，目标溶液在负压作用下抽至刻度容器内，待刻度容器的液面达到较高位置电极处时，两电极导通，信号控制器接收到信号后则会控制相应电磁阀开启和关闭。该装置具有结构简单、定量准确度高且能够实现连续自动移取样品溶液的优点。
Description
技术领域
本发明属于样品取样技术领域，具体涉及一种自动化定量取样装置。
背景技术
自动化定量取样装置是连续自动化分析技术里不可或缺的部分，特别是针对不便于分析人员近距离操作的样品，如强电离辐射环境下的样品及放射性溶液样品等。目前，针对这些样品的取样还没有成熟的自动化取样技术，一般是依靠机械手等远距离操作工具利用吸液管从储液瓶中取出适量放射性溶液，转移至另一接收瓶中，然后转移出来再利用移液器或移液管进行定量取样，该方法操作繁琐，且易带来放射性沾污，增加了污染环境及操作人员所受辐射剂量较高的风险。
专利号为ZL92231059.9、发明创造名称为《屏蔽式远距离放射性液体吸移装置》的专利文献中公开了一种采用人工操作注射针筒抽负压，通过软管连接至屏蔽室内的移液管从样品瓶中吸取样品，再人工操作转移，该方法能减少操作人员所受的辐照剂量，但不能实现自动化操作，且容易产生机械磨损。专利号为ZL200520032960.2的专利文献中也公开了一种利用蠕动泵定量抽取放射性溶液的装置，该装置通过蠕动泵从储液瓶中抽取溶液并通过针刺的操作将溶液注入至预先抽负压的西林瓶中，虽然实现了自动定量取样，但整个取样管道过长，易造成样品之间的交叉污染。申请号为CN102175489的专利文献中也公开了一种采用电动移液器进行定量取样的装置，整个取样装置各功能部分模块化，通过设定程序控制储液瓶及接收瓶的位置，利用电动移液器自动抽取溶液实现自动定量取样，该方法能够自动连续取样，降低操作人员劳动强度，但由于整套装置较为复杂，且电动移液器成本较高，限定了其广泛推广。因此，急需一种结构简单、准确度高且能够连续自动移取样品溶液的自动化定量取样装置。
发明内容
(一)发明目的
根据现有技术所存在的问题，本发明提供了一种结构简单、定量准确度高且能够实现连续自动移取样品溶液的自动化定量取样装置。
(二)技术方案
为了解决现有技术所存在的问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种自动化定量取样装置，该装置用于放射性样品取样技术领域，该装置主要包括电导液位控制系统和取样系统，其中取样系统包括真空泵、缓冲瓶及刻度容器，真空泵与缓冲瓶、刻度容器依次连接以对取样系统抽负压；
所述电导液位控制系统包括信号控制器、第一电极及第二电极，第一电极、第二电极的一端与信号控制器连接，另一端均竖直位于刻度容器内；
所述刻度容器上端设置有排空管，底部设置有进液管和出液管；刻度容器的底部为倒锥形，上部为圆柱体形；
所述电磁阀、第一电极及第二电极均由信号控制器控制；
优选地，刻度容器的底部为倒锥形，中部及上部均为圆柱体，其中上部圆柱体的直径小于中部圆柱体。
优选地，所述电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及第四电磁阀，其中第一电磁阀为排空阀，位于刻度容器的排空管上，第二电磁阀位于缓冲瓶与刻度容器连接的管线上，第三电磁阀、第四电磁阀分别位于进液管和出液管上。
优选地，所述第一电极、第二电极的材质均为铜或者不锈钢。
优选地，所述刻度容器与第一电极、第二电极之间用卡套密封。
优选地，刻度容器的材质为玻璃、有机玻璃或聚四氟乙烯。
(三)有益效果
本发明提供的自动化取样装置具有可以用于常规无机溶液样品的自动取样，也可以用于远距离操作强放射性无机溶液，且性能稳定，能够很好的降低操作强放射性溶液时带来的电离辐射及环境放射性污染等风险，这主要是由于：
①该装置包括电导液位控制系统，该系统利用两电极导通时的发出的信号控制进样量，同时控制取样系统中的电磁阀的开闭，具有可远程自动化操作、液位控制灵敏度高、响应迅速，体积控制精确且可通过调整电极高度进而调整所需取样体积的优点。
②该装置提供的刻度容器的底部为倒锥形，中部及上部均为圆柱体，其中上部圆柱体的直径小于中部圆柱体，这一结构特征进一步提高了定量准确度。进一步解释为：样品取样的实际操作过程中，根据取样体积不同，选择不同体积的刻度容器，尽量使刻度容器内位于较高位置的电极处于上部圆柱体内，液位和体积控制更加精确。
③该装置还具有结构简单、易于加工、取样管线短并且整个取样装置在取样过程中基本无损耗，能保持长时间稳定运行的有益效果。对放射性溶液样品进行定量取样时，如果采用常规的活塞式取样器或取样管线过长的取样器，则不可避免地增加了放射性废物的量。采用本发明提供的取样装置在使用过程中基本不发生机械磨损且取样管线较短，更好地适用于放射性溶液样品取样。
④刻度容器上方还设置有排空管，将刻度容器内的气压由负压恢复到常压，以便于将刻度容器内溶液从出液管转移至合适容器内。
采用该自动化取样装置对放射性溶液进行定量取样的过程为：调整第一电极和第二电极在标定好的刻度容器中的高度，其中调整刻度容器内位置最高的电极位于所需的体积刻度上，信号控制器控制相应的电磁阀开启，对取样系统抽真空，并将样品溶液从进液管下方的贮液容器中抽至刻度容器内，待样品溶液达到位置较高的电极处时，两电极之间导通，信号控制器会控制相应电磁阀关闭，并开启出液管处的电磁阀，将样品溶液注入接收容器内。
附图说明
图1是本发明提供的自动化取样装置示意图；
其中1是信号控制器，2是第一电极，3是第二电极，4是第一电磁阀，5是第二电磁阀，6是第三电磁阀，7是第四电磁阀，8是刻度容器，9是缓冲瓶，10是储液容器；11是真空泵，12是进液管，13是出液管，14是排空管。
图2是刻度容器示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和说明书附图对本发明作进一步阐述。
实施例1
一种自动化定量取样装置，如图1所示，该装置用于放射性样品取样技术领域，该装置主要包括电导液位控制系统和取样系统，其中取样系统包括真空泵、缓冲瓶及刻度容器，真空泵与缓冲瓶、刻度容器依次连接以对取样系统抽负压；
所述电导液位控制系统包括信号控制器1、第一电极2及第二电极3，第一电极2、第二电极3的一端与信号控制器1连接，另一端位于刻度容器8内；刻度容器8与第一电极2、第二电极3之间用卡套密封。
所述刻度容器8上端设置有排空管14，底部设置有进液管12和出液管13；刻度容器8的底部为倒锥形，上部为圆柱体形，刻度容器8的材质为聚四氟乙烯。
所述电磁阀、第一电极2及第二电极3均由信号控制器1控制，其中第一电极、第二电极的材质为铜。
所述电磁阀包括第一电磁阀4、第二电磁阀5、第三电磁阀6及第四电磁阀7，其中第一电磁阀4为排空阀，位于刻度容器的排空管14上，第二电磁阀5位于缓冲瓶9与刻度容器8连接的管线上，第三电磁阀6、第四电磁阀7分别位于进液管12和出液管13上。
利用该取样装置对放射性溶液取样的操作步骤为：
(1)在进行自动取样之前，需要对刻度容器中的第一电极、第二电极位置进行调整，调整在刻度容器内位置最高的电极于所需的体积刻度上；
(2)检查整个装置的气密性；
(3)开启第二电磁阀,将第一电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀处于关闭状态，开启真空泵，先将整个缓冲瓶、刻度容器内抽至一定真空度；
(4)开启第三电磁阀，目标溶液从储液容器中在负压的作用下，抽至刻度容器内，待刻度容器(8)内溶液液面达到较高位置处电极时，两电极导通，则信号控制器接收到信号后则会控制第三电磁阀关闭，并将第一电磁阀开启、将第二电磁阀关闭；
(5)开启位于排空管上的第四电磁阀，则刻度容器内的溶液则会从出液管的出液口流出，移入接收容器中。
该装置可以用于常规无机溶液样品的自动取样，也可以用于远距离操作强放射性无机溶液，且性能稳定，能够很好的降低强放射性溶液操作带来的电离辐射及环境放射性污染等风险。
实施例2
与实施例1不同的是，刻度容器的形状如图2所示，其底部为倒锥形，中部及上部均为圆柱体，其中上部圆柱体的直径小于中部圆柱体。
实施例3
与实施例1不同的是，第一电极2、第二电极3的材质为不锈钢。刻度容器8的材质为玻璃。
实施例4
与实施例1不同的是，刻度容器8的材质为有机玻璃。
Claims (6)
1.一种自动化定量取样装置，其特征在于，该装置用于放射性样品取样技术领域，该装置主要包括电导液位控制系统和取样系统，其中取样系统包括真空泵、缓冲瓶及刻度容器，真空泵与缓冲瓶、刻度容器依次连接以对取样系统抽负压；
所述电导液位控制系统包括信号控制器、第一电极及第二电极，第一电极、第二电极的一端与信号控制器连接，另一端均竖直位于刻度容器内；
所述刻度容器上端设置有排空管，底部设置有进液管和出液管；刻度容器的底部为倒锥形，上部为圆柱体形；
所述电磁阀、第一电极及第二电极均由信号控制器控制。
2.根据权利要求1所述的一种自动化定量取样装置，其特征在于，刻度容器的底部为倒锥形，中部及上部均为圆柱体，其中上部圆柱体的直径小于中部圆柱体。
3.根据权利要求1所述的一种自动化定量取样装置，其特征在于，所述电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及第四电磁阀，其中第一电磁阀为排空阀，位于刻度容器的排空管上，第二电磁阀位于缓冲瓶与刻度容器连接的管线上，第三电磁阀、第四电磁阀分别位于进液管和出液管上。
4.根据权利要求1所述的一种自动化定量取样装置，其特征在于，所述第一电极、第二电极的材质均为铜或者不锈钢。
5.根据权利要求1所述的一种自动化定量取样装置，其特征在于，所述刻度容器与第一电极、第二电极之间用卡套密封。
6.根据权利要求1所述的一种自动化定量取样装置，其特征在于，刻度容器的材质为玻璃、有机玻璃或聚四氟乙烯。
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Application publication date: 20151028 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |