CN106290353A - 一种全自动cod分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动COD分析仪，包括依次设置的加热单元、冷凝单元、夹取单元及滴定单元，在加热单元与冷凝单元的旁侧设置有加液单元，在冷凝单元的旁侧设置有设备自检单元。本发明的优点在于：通过加热单元、冷凝单元、夹取单元、滴定单元以及加液单元的设置，从而减少了人工操作，自动化程度高，另外通过设备自检单元的设置，还可以进行自检，从而保证实验数据的真实性。
Description
技术领域
本发明涉及水质测定领域，特别涉及一种全自动COD分析仪。
背景技术
COD是一种常用的评价水体污染程度的综合性指标。它是英文chemical oxygendemand的缩写，中文名称为“化学需氧量”或“化学耗氧量”，是指利用化学氧化剂（如重铬酸钾）将水中的还原性物质（如有机物）氧化分解所消耗的氧量。它反映了水体受到还原性物质污染的程度。由于有机物是水体中最常见的还原性物质，因此，COD在一定程度上反映了水体受到有机物污染的程度。COD越高，污染越严重。中国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源COD浓度应小于15毫克/升，一般景观用水COD浓度应小于40毫克/升。
而COD测定仪是环境监测站、环境工程技术人员、企业实验室的必备实验设备，例如，在专利CN204989171U中就提到了一种COD检测仪，包括微处理器、加热消解器、操作板、COD曲线测定仪、自动阀、冷却槽、振荡器、微型水泵、蒸馏水箱和散热孔，所述自动阀安装在防护外壳的内部顶端，所述微处理器、COD曲线测定仪和蒸馏水箱安装在防护外壳的底部，所述微型水泵安装在蒸馏水箱的顶部，所述微型水泵与自动阀通过水管连接，所述加热消解器和冷却槽均安装在防护外壳的内部，所述振荡器安装在冷却槽的底部，所述操作板设置在防护外壳的前方，所述散热孔安装在防护外壳的左侧。本发明结构科学合理，自动阀与冷却槽中的试管一一对应，避免了无效资源的浪费，微型水泵和自动阀保证了所加蒸馏水的量和地点，使用更加方便。但是，上述COD检测仪仍存在着一定的缺陷：整个检测过程仍有多个工序需要人工进行操作，自动化程度不高；在进行取样是，是由人工进行取样的，容易导致取样不准，从而影响到测定结果；另外，在进行冷却时，需要向冷却槽内通入冷却水进行冷却，因此需要使用到大量的冷却水，耗能高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可自动取样、耗能低、自动化程度高的全自动COD分析仪。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种全自动COD分析仪，其创新点在于：包括
依次设置的加热单元、冷凝单元、夹取单元及滴定单元，在加热单元与冷凝单元的旁侧设置有加液单元，在冷凝单元的旁侧设置有设备自检单元。
进一步的，所述加热单元包括一电器控制箱，在电器控制箱的上端安装有一与之连接的加热板，所述加热板上具有数个呈矩阵状分布的容样品反应杯嵌入的凹槽，在电器控制箱的侧端还设置有一储液罐 。
进一步的，所述加液单元包括一加液机械臂，在该加液机械臂的前端安装有一加液支架，在加液支架上安装有数个呈矩阵分布的自动加液管，在自动加液管内安装有加液泵，且自动加液管可由对应的驱动缸驱动进行上下往复移动，所述加液机械臂可由驱动机构A驱动进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。
进一步的，所述驱动机构A包括一竖直设置的竖直导轨A，在竖直导轨A上安装有一与之配合的竖直移动滑块A，还包括一水平设置的水平导轨A，该水平导轨A安装在竖直移动滑块A上，并可由竖直移动滑块A带动沿着竖直导轨A的延伸方向进行竖直方向的往复移动，在水平导轨A上安装有一与之配合的水平移动滑块A，所述加液机械臂安装在水平移动滑块A上，并可由水平移动滑块A带动沿着水平导轨A的延伸方向进行水平方向的往复移动。
进一步的，所述冷凝单元包括一冷凝支架，该冷凝支架为一长方体框架结构，在冷凝支架内安装有数个呈矩阵状分布的冷凝水塔，同时在冷凝支架长轴方向的两端安装有一冷凝风扇，且冷凝风扇的风口正对着冷凝水塔，在冷凝支架的下端具有一摆放支架，在摆放支架的上端具有与冷凝水塔一一对应的容样品杯嵌入的凹槽。
进一步的，所述滴定单元包括一安装在冷凝单元旁侧的滴定支架，在该滴定支架内安装有一搅拌电机，在搅拌电机上端放置有样品杯，所述样品杯内放置有磁力搅拌块，在滴定支架的旁侧还安装有一摄像机，且该摄像机位于样品杯的旁侧。
进一步的，所述夹取单元包括一设置在滴定单元旁侧的夹取机械臂，在夹取机械臂的前端的侧端安装有一机械夹手，所述夹取机械臂可由驱动机构B驱动进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。
进一步的，所述驱动机构B包括一竖直设置的竖直导轨B，在竖直导轨B上安装有一与之配合的竖直移动滑块B，还包括一水平设置的水平导轨B，该水平导轨B安装在竖直移动滑块B上，并可由竖直移动滑块B带动沿着竖直导轨B的延伸方向进行竖直方向的往复移动，在水平导轨B上安装有一与之配合的水平移动滑块B，所述夹取机械臂安装在水平移动滑块B上，并可由水平移动滑块B带动沿着水平导轨B的延伸方向进行水平方向的往复移动。
进一步的，所述设备自检单元包括一安装在冷凝单元侧端的自检支架，在自检支架上设置有数个并列分布的计量管。
本发明的优点在于：在本发明中，通过加热单元、冷凝单元、夹取单元、滴定单元以及加液单元的设置，从而减少了人工操作，自动化程度高，另外通过设备自检单元的设置，还可以进行自检，从而保证实验数据的真实性。
对于加热单元的设计，通过加热板与多个凹槽之间的配合，可同时对多个样品反应杯进行加热，提高了工作效率。
在本发明中，对于加液单元的设置，采用加液机械臂与驱动机构A之间的配合，从而可以实现自动滴加，同时通过设置的多个自动滴定管，从而可根据不同的滴加液选择不同的滴定管，避免滴加液的混合而导致检测结构的偏差， 保证测定结果的准确性。
通过对冷凝单元的结构进行改进，采用冷凝水塔与冷凝风扇之间的配合，采用风冷的冷凝方式达到冷凝效果，无需使用冷凝水进行冷却，降低能耗。
对于夹取单元的设计，采用夹取机械臂、机械夹手及驱动机构B之间的配合，从而可以实现自动取样的操作，减少人工操作。
在本发明中，对于滴定单元的设计，采用搅拌电机与磁力搅拌块之间的配合进行搅拌，不仅能够使得反应物混合均匀，同时还可加快反应速度，提高工作效率；另外采用摄像机对颜色进行采集，从而避免了人为判定存在的迟疑现象，保证了测定结果的准确性。
对于设备自检单元的设计，可以对加液单元中的加液泵的精度进行检测，进而保证实验数据的真实性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的全自动COD分析仪的示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示的一种全自动COD分析仪，包括依次设置的加热单元、冷凝单元、夹取单元及滴定单元，在加热单元与冷凝单元的旁侧设置有加液单元，在冷凝单元的旁侧设置有设备自检单元。
加热单元包括一电器控制箱4，在电器控制箱4的上端安装有一与之连接的加热板2，加热板2上具有数个呈矩阵状分布的容样品反应杯5嵌入的凹槽6，在电器控制箱4的侧端还设置有一储液罐7。对于加热单元的设计，通过加热板2与多个凹槽6之间的配合，可同时对多个样品反应杯5进行加热，提高了工作效率。
加液单元包括一加液机械臂8，在该加液机械臂8的前端安装有一加液支架9，在加液支架9上安装有数个呈矩阵分布的自动加液管10，在自动加液管10内安装有加液泵，且自动加液管10可由对应的驱动缸11驱动进行上下往复移动，加液机械臂8可由驱动机构A驱动进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。对于加液单元的设置，采用加液机械臂与驱动机构A之间的配合，从而可以实现自动滴加，同时通过设置的多个自动滴定管，从而可根据不同的滴加液选择不同的滴定管，避免滴加液的混合而导致检测结构的偏差， 保证测定结果的准确性。
驱动机构A包括一竖直设置的竖直导轨A12，在竖直导轨A12上安装有一与之配合的竖直移动滑块A13，还包括一水平设置的水平导轨A14，该水平导轨A14安装在竖直移动滑块A13上，并可由竖直移动滑块A13带动沿着竖直导轨A12的延伸方向进行竖直方向的往复移动，在水平导轨A14上安装有一与之配合的水平移动滑块A15，加液机械臂8安装在水平移动滑块A15上，并可由水平移动滑块A15带动沿着水平导轨A11的延伸方向进行水平方向的往复移动。
冷凝单元包括一冷凝支架22，该冷凝支架22为一长方体框架结构，在冷凝支架22内安装有数个呈矩阵状分布的冷凝水塔21，且冷凝水塔21与加热板2上放置的样品反应杯5相一一对应，同时在冷凝支架21长轴方向的两端安装有一冷凝风扇23，且冷凝风扇23的风口正对着冷凝水塔21，在冷凝支架22的下端具有一摆放支架1，在摆放支架1的上端具有与冷凝水塔21一一对应的容样品杯31嵌入的凹槽。通过对冷凝单元的结构进行改进，采用冷凝水塔21与冷凝风扇23之间的配合，采用风冷的冷凝方式达到冷凝效果，无需使用冷凝水进行冷却，降低能耗。
滴定单元包括一安装在冷凝单元旁侧的滴定支架33，在该滴定支架33内安装有一搅拌电机34，在搅拌电机34上端放置有样品杯31，在样品杯31内放置有磁力搅拌块35，在滴定支架33的旁侧还安装有一摄像机3，且该摄像机3位于样品杯31的旁侧。对于滴定单元的设计，采用搅拌电机34与磁力搅拌块35之间的配合进行搅拌，不仅能够使得反应物混合均匀，同时还可加快反应速度，提高工作效率；另外采用摄像机对颜色进行采集，从而避免了人为判定存在的迟疑现象，保证了测定结果的准确性。
夹取单元包括一设置在滴定单元旁侧的夹取机械臂16，在夹取机械臂16的前端的侧端安装有一机械夹手，夹取机械臂16可由驱动机构B驱动进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。对于夹取单元的设计，采用夹取机械臂16、机械夹手及驱动机构B之间的配合，从而可以实现自动取样的操作，减少人工操作。
驱动机构B包括一竖直设置的竖直导轨B17，在竖直导轨B17上安装有一与之配合的竖直移动滑块B18，还包括一水平设置的水平导轨B19，该水平导轨B19安装在竖直移动滑块B18上，并可由竖直移动滑块B18带动沿着竖直导轨B17的延伸方向进行竖直方向的往复移动，在水平导轨B19上安装有一与之配合的水平移动滑块B20，夹取机械臂16安装在水平移动滑块B20上，并可由水平移动滑块B20带动沿着水平导轨B19的延伸方向进行水平方向的往复移动。
设备自检单元包括一安装在冷凝单元侧端的自检支架24，在自检支架24上设置有数个并列分布的计量管25。对于设备自检单元的设计，可以对加液单元中的加液泵的精度进行检测，进而保证实验数据的真实性。
工作原理：在进行水样分析时，首先，将需要分析的水样加入样品反应杯5内，然后通过加液机械臂8在驱动机构A的作用下进行竖直方向以及水平方向的移动从而向样品反应杯5内加入对应的反应溶剂，在反应的同时，通过加热板2对样品反应杯5进行加热，待一定时间反应结束后，再利用加液机械臂8将样品反应杯5内的溶液加入冷凝水塔21内进行冷凝，同时将两端的冷凝风扇23打开，对冷凝水塔21进行风冷，提高冷凝效果，冷却好后的溶液从冷凝水塔21的下端流入样品杯31内，再通过夹取机械臂16在驱动机构B的配合下， 利用机械夹手将样品杯31移动至搅拌电机34上端，然后，利用加液机械臂8将蒸馏水滴加至样品杯31内，同时利用搅拌电机34与磁力搅拌块35之间的配合对样品杯31内的溶液进行搅拌，同时利用旁侧设置的摄像机3对样品杯31内的颜色进行采集并反馈给电脑，通过电脑内的处理软件得出测定结果。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种全自动COD分析仪，其特征在于：包括
依次设置的加热单元、冷凝单元、夹取单元及滴定单元，在加热单元与冷凝单元的旁侧设置有加液单元，在冷凝单元的旁侧设置有设备自检单元。
2.根据权利要求1所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述加热单元包括一电器控制箱，在电器控制箱的上端安装有一与之连接的加热板，所述加热板上具有数个呈矩阵状分布的容样品反应杯嵌入的凹槽，在电器控制箱的侧端还设置有一储液罐 。
3.根据权利要求1所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述加液单元包括一加液机械臂，在该加液机械臂的前端安装有一加液支架，在加液支架上安装有数个呈矩阵分布的自动加液管，在自动加液管内安装有加液泵，且自动加液管可由对应的驱动缸驱动进行上下往复移动，所述加液机械臂可由驱动机构A驱动进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。
4.根据权利要求2所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述驱动机构A包括一竖直设置的竖直导轨A，在竖直导轨A上安装有一与之配合的竖直移动滑块A，还包括一水平设置的水平导轨A，该水平导轨A安装在竖直移动滑块A上，并可由竖直移动滑块A带动沿着竖直导轨A的延伸方向进行竖直方向的往复移动，在水平导轨A上安装有一与之配合的水平移动滑块A，所述加液机械臂安装在水平移动滑块A上，并可由水平移动滑块A带动沿着水平导轨A的延伸方向进行水平方向的往复移动。
5.根据权利要求1所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述冷凝单元包括一冷凝支架，该冷凝支架为一长方体框架结构，在冷凝支架内安装有数个呈矩阵状分布的冷凝水塔，同时在冷凝支架长轴方向的两端安装有一冷凝风扇，且冷凝风扇的风口正对着冷凝水塔，在冷凝支架的下端具有一摆放支架，在摆放支架的上端具有与冷凝水塔一一对应的容样品杯嵌入的凹槽。
6.根据权利要求1所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述滴定单元包括一安装在冷凝单元旁侧的滴定支架，在该滴定支架内安装有一搅拌电机，在搅拌电机上端放置有样品杯，所述样品杯内放置有磁力搅拌块，在滴定支架的旁侧还安装有一摄像机，且该摄像机位于样品杯的旁侧。
7.根据权利要求1所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述夹取单元包括一设置在滴定单元旁侧的夹取机械臂，在夹取机械臂的前端的侧端安装有一机械夹手，所述夹取机械臂可由驱动机构B驱动进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。
8.根据权利要求6所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述驱动机构B包括一竖直设置的竖直导轨B，在竖直导轨B上安装有一与之配合的竖直移动滑块B，还包括一水平设置的水平导轨B，该水平导轨B安装在竖直移动滑块B上，并可由竖直移动滑块B带动沿着竖直导轨B的延伸方向进行竖直方向的往复移动，在水平导轨B上安装有一与之配合的水平移动滑块B，所述夹取机械臂安装在水平移动滑块B上，并可由水平移动滑块B带动沿着水平导轨B的延伸方向进行水平方向的往复移动。
9.根据权利要求1所述的全自动COD分析仪，其特征在于：所述设备自检单元包括一安装在冷凝单元侧端的自检支架，在自检支架上设置有数个并列分布的计量管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170104 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |