CN105136529B - 一种气体自动连续采集系统 - Google Patents

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Abstract

针对现有技术产品结构复杂、不能解决采气过程中洗气问题、多个注射器不能自动完成替换的缺陷,本发明提供了一种气体自动连续采集系统。本产品包括抽挤机构、控制系统与采气机构,抽挤机构包括抽挤电机、往复移动卡槽机构、旋转取样机构;抽挤电机转子与往复移动卡槽机构机械联接,抽挤电机转子间隔正反转动;旋转取样机构主体是转轮,转轮外表面沿轴向安装注射器,注射器活塞柄与往复移动卡槽机构间歇联接,往复移动卡槽机构往复移动方向与转轮轴向相同;采气机构包括微气室、采气针管;控制系统包括电源与控制电路。本产品还可增加换向机构、三通阀、拨转机构。本发明产品同步控制性高,能够实现连续自动采气,电机数量减少、降低了加工成本。

Description

一种气体自动连续采集系统
技术领域
本发明涉及一种气体采集设备,特别是涉及一种气体自动连续采集系统,属于环境监测设备领域。
背景技术
大气污染物采样分为两类,一是粒子状污染物的采样、二是气体或蒸汽状污染物的采样。采集气体状或蒸汽状污染物常用的方法有直接采集法、液体采集法和固体采集法。直接采集法是用采样袋、真空采样瓶或注射器直接把气体状污染物采集在容器里。其中,使用注射器采气具有较明显优越性,是采气操作中常用手段。其主要原因在于使用注射器采集气体时,注射器中的气体样品可直接注入气体分析仪器,避免二次抽气,较采样袋或真空采样瓶节省时间也减少样品污染可能性。然而,采用注射器采集气体样品时,由于需要频繁替换注射器,因而目前的实验中大多采用手工作业。
申请公布号为CN 103389229 A、名称为“一种气体自动采集装置”的中国发明专利申请公开了一种气体自动采集装置。该装置包括设备主体外壳、储备室、采气注射器、条形气室、外连接转化器、蓄电设备、控制系统、抽拉机构、挤压机构、轮盘机构和三通自闭器。该装置使用轮盘机构用于采气注射器的更换与运转,通过抽拉机构、挤压机构、轮盘机构和三通自闭器之间的配合可控制采气注射器自动采集气体,从而达到自动、连续采气的目的。该装置至少存在四方面缺陷:1)结构复杂,整个设置运转需要4台直流电机配合运行,易发生各机构不能同步运转的情形,增加装置运行故障的概率;2)抽拉机构与三通阀的打开关闭机构分别运行,通过控制系统控制两者的运行节奏,缺乏一致性,因而不能解决采气过程中洗气(即采样前先排出气道里残存的气体)的技术问题;3)尽管在优化设计中轮盘的上部周边可以均匀安装多个注射器,但在装置运转时,由于没有解决凹形卡槽与注射器活塞柄间的自动联接与脱离问题,因此采样过程中多个注射器的替换操作并不能自动完成。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足,提供一种结构简单、同步控制性高、能够真正实现连续自动采样的气体采集装置。
本发明的第一个目的是提供一种结构简单、能够增进同步性控制的气体自动采集装置,其技术方案如下:
一种气体自动连续采集系统,包括抽挤机构、控制系统与采气机构,所述抽挤机构包括抽挤电机、往复移动卡槽机构、旋转取样机构,其特征在于:
所述抽挤电机转子与往复移动卡槽机构机械联接,抽挤电机转子交替正反转动带动往复移动卡槽机构往复移动;
所述旋转取样机构主体是转轮,转轮中部与轮轴转动联接;转轮外表面沿轴向安装注射器,注射器活塞柄与往复移动卡槽机构间歇联接,所述往复移动卡槽机构沿转轮轴向往复移动;
采气机构包括微气室、采气针管;所述微气室与采样区气体联通,所述采气针管安装在注射器针管头,并随往复移动卡槽机构的往复移动刺入或脱出微气室;
所述控制系统包括电源与控制电路,所述电源为抽挤电机供电,所述控制电路控制抽挤电机转子正反转动角度、间隔时间、次数。
上述气体自动连续采集系统由控制系统控制抽挤电机带动系统各机构的运转。在供电条件下,抽挤电机转子在正反两个方向交替转动。随着抽挤电机转子正反转动,与抽挤电机联接的往复移动卡槽机构同步往复移动,从而与旋转取样机构主体转轮上安装的注射器实现间歇联接,并对注射器活塞柄产生推拉力,完成注射器内气体的采进与排出。控制系统的控制电路采用电子时间控制器,如双延时继电器,控制转子正反转动角度及间隔时间。依据注射器的规格可以计算出往复移动卡槽机构完成一次气体的采进与排出需要完成的往复移动距离,进而计算出转子正反旋转的角度、交替时间、次数。采气机构的采气针管安装在注射器上,随往复移动卡槽机构的往复移动刺入或脱出微气室。
上述气体自动连续采集系统中,往复移动卡槽机构通过连接轴与抽挤电机转子两端连接,连接轴两端分别与轨道移动联接。连接轴随抽挤电机转子间隔正反转动带动抽挤电机沿轨道往复移动,进行实现往复移动卡槽机构在转轮轴向上的往复移动。往复移动卡槽机构的凹形卡槽与注射器活塞柄通过弹性卡扣间歇联接,实现对注射器活塞柄的推拉。
本发明进一步的目的是解决气体采集过程中多个注射器自动替换的问题,进一步改进是增加换向机构,具体技术方案如下:
上述气体自动连续采集系统,抽挤机构还包括换向机构;换向机构分别与往复移动卡槽机构、转轮联接,将往复移动卡槽机构沿转轮轴向的往复移动转换为转轮绕轮轴间歇转动。
系统中增加换向机构后,换向机构将往复移动卡槽机构沿转轮轴向的往复移动换向,转换为转轮绕轮轴间歇转动,实现系统在一个抽挤电机带动下往复移动卡槽机构与旋转取样机构在不同运动方向上的同步配合。利用控制电路的电子时间控制器,设置转子正反转动角度、交替时间、次数,可以设置往复移动卡槽机构往复运动与转轮旋转运动间的配合步骤,当往复移动卡槽机构与转轮带动注射器完成一次气体采集后,转轮旋转使相邻的下一个注射器转动到采样位点,实现注射器替换,继续采样。
为解决注射器替换过程中注射器活塞柄与凹形卡槽联接与脱离的问题,凹形卡槽的设计可进一步优化。具体是:凹形卡槽近注射器活塞柄的面开有中孔,孔径略大于注射器活塞柄外径,孔周有弹性卡扣件。随着凹形卡槽的往复移动,注射器活塞柄在转轮轴向上穿过中孔并与弹性卡扣件间歇联接。中孔两侧沿转轮外周切向开有缺口,当转轮旋转时,已在转轮轴向上与凹形卡槽卡接的注射器活塞柄沿转轮外周切向从缺口脱出凹形卡槽。当相邻的下一个注射器转动到采样位点时,凹形卡槽从转轮轴向上与注射器活塞柄卡接。
进一步地,转轮近往复移动卡槽机构端头有与注射器安装位置相对应且数量相等的棘齿,换向机构的驱动杆与棘齿间歇联接;转轮外表面有与棘齿位置相对应且数量相等的转轮止口;换向机构的制动杆与转轮止口间歇联接。换向机构的驱动杆随往复移动卡槽机构运动时,拨动棘齿从而使转轮转动。当转轮转动一定角度时,换向机构的制动杆与转轮止口联接,将转轮制动。换向机构通常采用换向杠杆设计,利用换向连杆使往复移动卡槽机构在移动过程中带动与固定点转动联接的旋转扳机转动,旋转扳机再分别带动与各自与固定点转动联接的驱动杆、制动杆转动,从而拨动或制动转轮。
在系统运行过程中,由抽挤电机带动的往复移动卡槽机构的每一次往复移动并非都需要进行注射器的采气或排气操作,本发明进一步的目的是解决往复移动卡槽机构始终发生的往复移动与注射器采气、排气的配合问题,进一步的技术方案如下:
上述气体自动连续采集系统,采气机构还包括三通阀、拨转机构,三通阀联接在注射器针管头与采气针管之间,拨转机构拨动三通阀柄间歇旋转。由拨转机构拨动三通阀柄的旋转时间及角度,可以使注射器针管头与采样区气体联通或隔断。再利用控制电路控制拨转机构拨动三通阀柄的时间及角度,与挤抽电机转子的运动相配合,便能实现系统整体采气过程的控制。
在完全采气过程中,注射器需要进行采气、排气、洗气等步骤,注射器柄与凹形卡槽也会发生联接、分离等动作。因此,上述气体自动连续采集系统对注射器的安装结构进一步优化,具体方案是:系统还包括注射器安装器;注射器安装器固定在转轮外周,包括Ⅰ、Ⅱ安装件,Ⅰ、Ⅱ安装件间有T型间隙,T型间隙的宽处有止回件;止回件包括折型薄片,折型薄片一顶边与T型间隙的宽处内壁联接,折型薄片向T型间隙内壁折叠并与T型间隙内壁间形成楔形空间,弹簧安装在楔形空间内且与T型间隙内壁固定联接。注射器安装器能够保证注射器转动到采样位点之后,注射器能够在沿转轮轴向移动过程中适时与注射器安装器卡合,而注射器柄与凹形卡槽卡合后能够随往复移动卡槽机构往复移动。
当气体自动连续采集系统实现多个注射器自动替换时,注射器依然是随往复移动卡槽机构向右移动的过程中刺入微气室,但注射器脱出微气室则是借助转轮的转动带动注射器针头从微气室中抽出。一般情况下,采气针管与微气室接触面是橡胶隔膜,因此在注射器随转轮转动进行替换、针头从橡胶隔膜抽出的过程中,由于注射器沿转轮圆周切向移动,容易出现由于采气针管刚性而撕裂微气室的橡胶隔膜的意外。为此,本发明气体自动连续采集系统对采气针管作进一步优化设计,具体是:采气针管包括依次与三通阀连接的硬采气管A、软采气管、硬采气管B。硬采气管B在采气前穿过橡胶隔膜刺入微气室,在替换注射器过程中当注射器沿转轮圆周切向移动时,软采气管发生弯曲,缓冲采气针管对橡胶隔膜的拉扯力,避免硬采气管B在脱出微气室时撕裂橡胶隔膜。
本发明气体自动连续采集系统采用控制系统中的控制电路控制整体系统配合运转,实现连续自动采气。利用常规小型电子时间控制器,通过选择适当型号的电子时间控制器接入到系统中即能实现对抽挤电机的正反转运行时间及次数,进而实现控制系统各机构配合运行。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:(1)本发明系统采用转向机构解决系统运行时组成机构在两个方向上的运转配合,减少了电机使用数量,提高了系统同步控制性;(2)解决了机械配合下注射器的替换问题,保证系统能够真正实现连续自动采气;(3)整套装置只需要一个小功率抽挤电机以及一个微型马达即可驱动,减少了电机使用数量,降低了加工成本;(4)用户可根据不同的采气及洗气体积的改变注射器体积以及洗气体积,提高了系统适用性;(5)本发明适用于室内室外气态物质的采集,尤其适用于野外长时间的采样工作,能大大减少人工。
附图说明
图1-1是气体自动连续采集系统结构示意图。
图1-2是气体自动连续采集系统结构示意图(去机壳)。
图1-3是抽挤机构结构示意图。
图1-4a、图1-4b是转轮安装结构示意图。
图1-5a、图1-5b是凹形卡槽结构示意图。
图2-1是换向机构结构示意图。
图2-2是可定位的转轮结构示意图。
图2-3是带定位孔的换向连杆结构示意图。
图2-4a、图2-4b是注射器安装器结构示意图。
图3-1是采气机构结构示意图。
图3-2是实施例三气体自动连续采集系统结构示意图。
图3-3是系统运行各机构运动位置示意图。
附图中的数字标记分别是:
1抽挤机构 11抽挤电机 12往复移动卡槽机构 121连接轴 122轨道 123卡槽连杆124凹形卡槽 1241中孔 1242弹性卡扣件 12421金属薄片 1243缺口 131转轮 1311棘齿1312转轮止口 132轮轴 133注射器 1331注射器活塞柄 1332注射器针管头 134注射器安装器 1341Ⅰ、Ⅱ安装件 13421折型薄片 14换向机构 141驱动杆 142制动杆 143旋转扳机1431受力凸起 144换向连杆 1441竖臂 1442横臂 1443定位孔 2控制系统 31微气室 32采气针管 321硬采气管A 322软采气管 323硬采气管B 33三通阀 331三通阀柄 34拨转机构341拨转电机 342拨转杆 4机壳 5定位件 6弹簧
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的优选实施例作进一步的描述。
实施例一
如图1-1~图1-5所示,加工一种本发明气体自动连续采集系统。
图1-1是气体自动连续采集系统结构示意图;图1-2是气体自动连续采集系统结构示意图(去机壳);图1-3是抽挤机构结构示意图。气体自动连续采集系统外部是机壳4,内部包括抽挤机构1、控制系统2、采气机构。
抽挤机构1包括抽挤电机11、往复移动卡槽机构12、旋转取样机构。抽挤电机11转子两端连接的连接轴121,连接轴121两端分别与轨道122移动联接并随抽挤电机11转子间隔正反转动带动抽挤电机11沿轨道122往复移动。轨道122固定与机壳4固定联接。抽挤电机11机壳与卡槽连杆123一端固定联接,卡槽连杆123另一端联接凹形卡槽124。
旋转取样机构主体是转轮131,转轮131中部与轮轴132转动联接,轮轴132与机壳4固定联接。转轮131外表面沿轴向安装注射器133,注射器活塞柄1331与往复移动卡槽机构12间歇卡合联接。往复移动卡槽机构12沿转轮131轴向往复移动,在与注射器活塞柄1331联接后,可以带动注射器133往复移动。采气机构包括微气室31、采气针管32;采气针管32安装在注射器针管头1332,并随往复移动卡槽机构12的往复移动刺入或脱出微气室31。
图1-4a、图1-4b是转轮安装结构示意图。转轮131中部与轮轴132间采用轴承转动联接,轴承外环与机壳4固定联接。
图1-5a、图1-5b是凹形卡槽结构示意图。凹形卡槽124中部与注射器活塞柄1331的接触面开有中孔1241,中孔1241孔径略大于注射器活塞柄1331外径。注射器活塞柄1331在转轮131轴向上间歇穿过中孔1241且间歇地与弹性卡扣件1242联接。弹性卡扣件1242主体是上、下两片金属薄片12421,金属薄片12421背后安装弹簧6。当凹形卡槽124向注射器133方向移动时,注射器活塞柄1331顶开金属薄片12421,进入凹形卡槽124中心空腔,弹簧6使金属薄片12421回弹并卡住注射器活塞柄1331顶部圆盘。中孔1241两侧沿转轮131外周切向开有缺口1243。当注射器活塞柄1331与弹性卡扣1242联接后,随着转轮131转动可以沿转轮131外周切向从缺口1243脱出凹形卡槽124。
气体自动连续采集系统的控制系统2包括电源与控制电路。电源为抽挤电机11供电,控制电路控制抽挤电机11转子正反转动转动角度、间隔时间、次数。
实施例二
如图2-1~图2-4所示,加工一种本发明气体自动连续采集系统,其与实施例一相同之处不再重复,其不同之处在于还包括换向机构、注射器安装器、转轮的可定位结构。
图2-1是换向机构结构示意图。换向机构14是将往复移动卡槽机构12沿转轮131轴向的往复移动转换为转轮131绕轮轴132间歇转动。换向机构14包括旋转扳机143,旋转扳机143通过定位件5与旋转扳机基板145转动联接。旋转扳机143的受力凸起1431与换向连杆144一端紧接。换向连杆144另一端与卡槽连杆123固定联接,可以随往复移动卡槽机构12往复移动,由此转动旋转扳机143。旋转扳机143发生转动后通过弹簧6复位。驱动杆141与制动杆142分别通过定位件5与旋转扳机基板145转动联接。旋转扳机143分别与驱动杆141、制动杆142紧接,旋转扳机143转动时分别带动驱动杆141与制动杆142转动。
图2-2是可定位的转轮结构示意图。转轮131近往复移动卡槽机构12端头有与注射器133安装位置相对应且数量相等的棘齿1311,转轮131外表面有与棘齿1311位置相对应且数量相等的转轮止口1312。当旋转扳机143转动时带动驱动杆141转动,向上顶起拨动棘齿1311,同时旋转扳机143转动也带动制动杆142转动,向上顶起脱离转轮止口1312,转轮131旋转。当转轮131转动设定的角度,制动杆142与转轮止口1312联接,转轮131制动。
图2-3是带定位孔的换向连杆结构示意图。换向连杆144是L型结构,L型结构的竖臂1441与卡槽连杆123固定联接, L型结构的横臂1442与旋转扳机143的受力凸起1431紧接。横臂1442是两段结构,每段上开有定位孔1443,通过定位件5穿过定位孔1443可拆卸固定联接可以调节换向连杆144往复移动的位移,以适应不同规格注射器133采气与排气时注射器活塞移动距离的需要。
图2-4a、图2-4b是注射器安装器结构示意图。注射器安装器134固定在转轮131外周,包括Ⅰ、Ⅱ安装件1341。Ⅰ、Ⅱ安装件1341间有T型间隙,T型间隙的宽处有止回件。注射器133与T型间隙的窄处摩擦联接,注射器活塞柄1331位于T型间隙的宽处。止回件包括折型薄片13421,折型薄片13421一顶边与T型间隙的宽处内壁联接,折型薄片13421向T型间隙内壁折叠,与T型间隙内壁间形成楔形空间,弹簧6安装在楔形空间内且与T型间隙内壁固定联接。
实施例三
如图3-1~图3-2所示,加工一种本发明气体自动连续采集系统,其与实施例二相同之处不再重复,其不同之处在于采气机构的结构。
图3-1是采气机构结构示意图。采气机构还包括三通阀33、拨转机构34。三通阀33通过一气路口联接在注射器针管头1332与采气针管32之间,三通阀33另一气路口游离。拨转机构34包括拨转电机341,拨转电机341的转子连接拨转杆342,拨转杆342与三通阀柄331紧接。电源为拨转电机341供电,控制电路控制拨转电机341转子转动角度、次数、间隔时间使拨转机构34拨动三通阀柄331间歇旋转,从而使三通阀33位于不用的联通状态。
图3-2是气体自动连续采集系统结构示意图。
本实施例气体自动连续采集系统的注射器133采用50ml注射器,其50ml刻度处注射器活塞后移80mm,30ml刻度处注射器活塞后移50mm。系统运行时,每支注射器133气体采样体积50ml。每支转轮131安装12支注射器133,两支注射器133夹角30°。
在一次完整采气过程中,洗气(即注射器先吸进微气室中残留气体再排空)体积30ml、采样体积50ml,三通阀依次出现7种工作状态(表3.1)。
表3.1 三通阀工作状态及注射器活塞柄位置
状态序号 采气针管气路 游离气路 注射器活塞柄位置
a 位于0ml刻度线处
b 位于所需洗气体积刻度线处
c 位于所需洗气体积刻度线处
d 位于0ml刻度线处
e 位于0ml刻度线处
f 位于所需采集的样品体积刻度线处
g 位于所需采集的样品体积刻度线处
控制电路的电子时间控制器采用安培AIVPEN品牌生产的AC220系列安培数显双循环时间继电器DH48S-S(24V)。
图3-2是系统运行各机构运动位置示意图。本发明气体自动连续采集系统工作流程是:
步骤S1、将注射器133全部安装在转轮131上,注射器133内气体排空,三通阀33处于状态a(见表3.1,下同);转轮131轮轴132转动联接,安装位置保证所有注射器活塞柄1331及注射器管末端侧耳位于上、下折型薄片13421左侧;第一支注射器133位于采样位,即注射器针管头1332与微气室31等高;
各机构位于初始状态(图3-2),初始状态时抽挤电机11位于轨道122某点如O点,换向连杆144位于相应的O′点。抽挤电机11所能向右移动最远端为A点,换向连杆144位于相应的A′点,O与O′、A与A′之间的距离均为L 0 。凹形卡槽124末端与注射器活塞柄1331距离约为2/3 L 0 ,采气针管32尖与橡胶隔膜距离约为1/3L 0 。假设系统工作时需洗气体积V1(如V1=30ml),采集气体样品体积V2(如V2=50ml),而当注射器活塞前端到达V1、V2刻度线时其对应的注射器空腔腔体长度分别为L 1 L 2 ,抽挤电机11分别位于相应的B点、C点,换向连杆144位于相应的B′、C′点。
步骤S2、通过电子时间控制器设置抽挤电机11正反转转动角度(即正反转运行时间)、间隔时间、循环次数;设置拨转电机341转动角度(即运行时间)、间隔时间,启动电源。
步骤S3:
步骤S31、抽挤电机11顺时针正运转,凹形卡槽124向右移动;第一支注射器133的活塞柄1331进入凹形卡槽中孔1241并沿着金属薄片12421斜面向左移动,弹簧6压缩,当活塞柄1331越过金属薄片12421末端时,弹簧6复位,金属薄片12421卡在活塞柄1331右侧边,而活塞柄1331左侧边与凹形卡槽124紧接;
步骤S32、抽挤电机11向右移动至A点,凹形卡槽124随之向右移动L 0 距离,抽挤电机11暂停运转;在此过程中,凹形卡槽124将推动注射器活塞柄1331向右移动1/3 L 0 距离,并推动注射器133右移卡合在折型薄片13421与Ⅰ、Ⅱ安装件1341之间,注射器133被固定;同时,采气针管32也向右移动1/3 L 0 距离并刺入微气室橡胶隔膜。
步骤S4:
步骤S41、抽挤电机11逆时针反向转动,凹形卡槽124带动注射器活塞柄1331向左移动L 1 距离,抽挤电机11至B点,抽挤电机11暂停;此时,注射器活塞前端到达V1刻度线,残存于微气室31及气道内的杂质气体被采集,三通阀33处于状态b;换向连杆144末端向左移动L 1 距离,至B′点,并与旋转扳机143的受力凸起1431靠近;
步骤S42、拨转电机341运行,顺时针转动270°,拨转杆342推动三通阀柄331顺时针转动270°使三通阀33处于状态c,拨转电机341暂停;
步骤S43、抽挤电机11顺时针正向运行,推动注射器活塞柄1331向右移动L 1 距离,注射器133中杂质气体排出,完成洗气,抽挤电机11暂停;此时三通阀处于状态d,同时,换向连杆144也向右移动L 1 距离,其左端与旋转扳机143分离,抽挤电机11至A点,换向连杆144至A′点。
步骤S5
步骤S51、拨转电机341顺时针转动90°使三通阀133处于状态e,拨转电机341暂停运行;
步骤S52、抽挤电机11逆时针反向运行,凹形卡槽124带动注射器活塞柄1331向左移动,注射器133采集气体样品;当样品采集体积达V2时(即抽挤电机11向左移动L 2 到达C点),换向连杆144末端也向左移动 L 2 距离至C′点,与旋转扳机143抵接;三通阀33处于状态f,抽挤电机11暂停;
步骤S53、拨转电机341顺时针转动90°,三通阀33处于状态g,完成气体样品采集,拨转电机341暂停运行。
步骤S6、
步骤S61、抽挤电机11逆时针反向运行L 3 距离(由于注射器内气体样品具有一定压缩性,因此在三通阀33处于状态g时注射器活塞柄1331依然可以向左移动一定距离,当注射器切向运动出凹形卡槽后,注射器活塞柄1331移动至V2刻度线),当抽挤电机11至D点,换向连杆144末端至D′点,换向连杆144拨动旋转扳机143向左转动,驱动杆141将棘齿1311上顶使转轮131转动,制动杆142向下移动空出当前转轮止口1312并沿转轮131表面滑动;采气针管32随转轮131转动从微气室橡胶隔膜抽出;
步骤S62、抽挤电机11顺时针正向转动,从D点向右移至C点,旋转扳机143与换向连杆144分离,弹簧6伸展复位推动旋转扳机143至初始状态,制动杆142滑动至下一个转轮止口1312,注射器133替换完成。
步骤S7、抽挤电机11顺时针移动,向右移至O点,拨转电机341顺时针移动90°,拨转杆342拨动三通阀33至状态a;重复步骤S3~步骤S6直至转轮131上所有注射器133采集气体样品完成。
步骤S8、拆卸转轮131,安装下一个转轮131执行步骤S1~步骤S2准备下一组注射器133采样,执行步骤S3开始采样。

Claims (10)

1.一种气体自动连续采集系统,包括抽挤机构(1)、控制系统(2)与采气机构,所述抽挤机构(1)包括抽挤电机(11)、往复移动卡槽机构(12)、旋转取样机构,其特征在于:
所述抽挤电机(11)转子与往复移动卡槽机构(12)机械联接,抽挤电机(11)转子交替正反转动带动往复移动卡槽机构(12)往复移动;
所述抽挤电机(11)机壳与卡槽连杆(123)一端固定联接;所述卡槽连杆(123)另一端联接往复移动卡槽机构(12)的凹形卡槽(124);
所述旋转取样机构主体是转轮(131),转轮(131)中部与轮轴(132)转动联接;转轮(131)外表面沿轴向安装注射器(133),注射器活塞柄(1331)与往复移动卡槽机构(12)的凹形卡槽(124)间歇联接,所述往复移动卡槽机构(12)沿转轮(131)轴向往复移动;所述间歇联接的实现是随着抽挤电机(11)转子正反转动,与抽挤电机(11)联接的往复移动卡槽机构(12)同步往复移动,从而与旋转取样机构转轮(131)上安装的注射器(133)实现间歇联接;
采气机构包括微气室(31)、采气针管(32);所述微气室(31)与采样区气体联通,所述采气针管(32)安装在注射器针管头(1332),并随往复移动卡槽机构(12)的往复移动刺入或脱出微气室(31);采气针管(32)与微气室(31)接触面是橡胶隔膜;
所述控制系统(2)包括电源与控制电路,所述电源为抽挤电机(11)供电,所述控制电路控制抽挤电机(11)转子正反转动角度、间隔时间、次数。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:
所述往复移动卡槽机构(12)包括与抽挤电机(11)转子两端连接的连接轴(121),所述连接轴(121)两端分别与轨道(122)移动联接并随抽挤电机(11)转子间隔正反转动带动抽挤电机(11)沿轨道(122)往复移动。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于:所述抽挤机构(1)还包括换向机构(14);所述换向机构(14)分别与往复移动卡槽机构(12)、转轮(131)联接,将往复移动卡槽机构(12)沿转轮(131)轴向的往复移动转换为转轮(131)绕轮轴(132)间歇转动。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于:所述凹形卡槽(124)与所述注射器活塞柄(1331)接触面开有中孔(1241),所述注射器活塞柄(1331)在转轮(131)轴向上间歇穿过中孔(1241)且与弹性卡扣件(1242)间歇联接;所述中孔(1241)两侧沿转轮(131)外周切向开有缺口(1243),所述注射器活塞柄(1331)穿过所述中孔(1241)且与弹性卡扣件(1242)联接后随转轮(131)转动从缺口(1243)脱出凹形卡槽(124)。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于:
所述转轮(131)近往复移动卡槽机构(12)端头有与注射器(133)安装位置相对应且数量相等的棘齿(1311);所述换向机构(14)的驱动杆(141)与棘齿(1311)间歇联接;
所述转轮(131)外表面有与棘齿(1311)位置相对应且数量相等的转轮止口(1312);所述换向机构(14)的制动杆(142)与转轮止口(1312)间歇联接。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于:
所述换向机构(14)包括旋转扳机(143);
所述旋转扳机(143)的受力凸起(1431)与换向连杆(144)一端紧接,换向连杆(144)另一端与卡槽连杆(123)固定联接;
所述旋转扳机(143)分别与驱动杆(141)、制动杆(142)紧接,旋转扳机(143)转动时将驱动杆(141)或制动杆(142)顶起分别与棘齿(1311)或转轮止口(1312)间歇联接。
7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于:还包括注射器安装器(134),所述注射器安装器(134)固定在转轮(131)外周,包括Ⅰ、Ⅱ安装件(1341),Ⅰ、Ⅱ安装件(1341)间有T型间隙,T型间隙的宽处有止回件;所述止回件包括折型薄片(13421),折型薄片(13421)一顶边与T型间隙的宽处内壁联接,折型薄片(13421)向T型间隙内壁折叠并与T型间隙内壁间形成楔形空间,弹簧(6)安装在楔形空间内且与T型间隙内壁固定联接。
8.根据权利要求1~7任一所述的系统,其特征在于:所述采气机构还包括三通阀(33)、拨转机构(34);所述三通阀(33)通过一气路口联接在注射器针管头(1332)与采气针管(32)之间,三通阀(33)另一气路口游离;所述拨转机构(34)拨动三通阀柄(331)间歇旋转。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:所述拨转机构(34)包括拨转电机(341),所述拨转电机(341)的转子连接拨转杆(342),拨转杆(342)与三通阀柄(331)紧接;所述电源为拨转电机(341)供电,所述控制电路控制拨转电机(341)转子转动角度及间隔时间。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于:所述采气针管(32)包括依次与三通阀(33)连接的硬采气管A(321)、软采气管(322)、硬采气管B(323)。
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