CN106482985B - 基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器 - Google Patents

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Abstract

一种基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器，包括换针取样器以及与之相连的取样容器；换针取样器包括与第一步进电机相连的第一圆柱凸轮，第一圆柱凸轮通过滑块连接取样针，滑块设置在第一外圈滑道当中，第一外圈滑道与第一圆柱凸轮同心设置，第一外圈滑道上开设有多个供滑块运动的滑槽，每个滑槽中均设有连接着取样针的滑块，第一外圈滑道的端面安装端盖，滑块与端盖之间均设有复位弹簧；第一外圈滑道上开设有取样针槽，端盖上开设有出针孔；取样容器的结构与换针取样器相同，仅将取样针替换为穿刺针，穿刺针与取样针通过管路相连。本发明能在一次采样作业中采集到多个样本，操作简便。

Description

基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器
技术领域
本发明属于自动检测领域，具体为一种基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器。
背景技术
在一些自动检测场合，尤其是智能采样机器人领域，为了保证所取样本的科学有效性，需要对取样总体进行多点采样，同时要保证各个样本无交叉污染。目前，常用的气体、液体取样方法大部分可归类为负压法。即将取样器伸入被采样流体内，通过负压发生装置在取样器内部产生低压，利用大气压将流体压入取样器完成采样。负压发生装置的设置使得单个取样器的结构变得复杂。常用的气体、液体取样器只能采集单个样本，而在进行多点采样时，每采集一个样本就需更换一套取样器，造成效率低下。尤其是在自动取样领域，繁琐且效率低下的重复更换操作也违反了自动化系统减少人为操作的原则。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器，该取样器操作简便，能够在对气体或液体进行一次多点采样过程中自动更换取样针，同时也保证了多个样本之间无交叉污染。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：包括换针取样器以及与之相连的取样容器；所述的换针取样器包括与第一步进电机相连的第一圆柱凸轮，第一圆柱凸轮通过滑块连接取样针，所述的滑块设置在第一外圈滑道当中，第一外圈滑道与第一圆柱凸轮同心设置，第一外圈滑道上开设有多个供滑块运动的滑槽，每个滑槽中均设有连接着取样针的滑块，第一外圈滑道的端面安装端盖，滑块与端盖之间均设有复位弹簧；所述第一外圈滑道上开设有取样针槽，端盖上开设有出针孔；取样容器的结构与换针取样器相同，仅将取样针替换为穿刺针，穿刺针与取样针通过管路相连；每根穿刺针对应由密封塞封闭的真空管，所述的取样针运动至待取样环境，通过穿刺针扎破密封塞，在压力作用下将样本采集到真空管。
所述的第一步进电机通过第一法兰座与第一外圈滑道相连。
第一步进电机输出轴通过传动轴连接第一圆柱凸轮，所述的第一法兰座内部安装有轴承。
所述的第一外圈滑道上均布有六个取样针槽，第一圆柱凸轮的压力角为55°，螺旋角为55°，推程为25mm；第一步进电机的出针转动角为55°，回针角为5°。
穿刺针与取样针通过软管相连，密封塞采用橡胶塞。
多根由密封塞封闭的真空管通过保持架与每根穿刺针相对应，所述的真空管设置在外壳当中，保持架安装在外壳端部；取样容器的第二外圈滑道外表面设有搭扣卡槽，外壳侧面设有搭扣扳手，搭扣扳手铰接搭扣搭杆，搭扣搭杆与搭扣卡槽相连接。
与现有技术相比，本发明利用步进电机带动圆柱凸轮，圆柱凸轮再通过滑块带动取样针及穿刺针，滑块连接复位弹簧，继而实现往复动作。外圈滑道上开设有多个限位槽，每个限位槽中安装一套滑块及取样针或穿刺针，外圈滑道与圆柱凸轮同心设置，穿刺针与取样针通过管路相连，每根穿刺针对应由密封塞封闭的真空管设置，取样针运动至待取样环境，通过穿刺针扎破密封塞，在压力作用下将样本采集到真空管，实现了在一次采样作业中采集到多个样本。本发明采用具有一定真空度的样本容器，精简了结构，便于样本的取出以及部件的更换。本发明取样器能够实现定量取样，样本容量可以通过更换不同容量的样本容器任意增减，换针取样器体积小巧，方便取样器作为执行机构在其他工作平台上的安装布局。
进一步的，本发明第一外圈滑道上均布有六个取样针槽，第一圆柱凸轮的压力角为55°，螺旋角为55°，推程为25mm，能够满足出针长度的需要。第一步进电机的出针转动角为55°，第一圆柱凸轮推动滑块沿第一外圈滑道的圆柱面通直滑道进行滑动，并停止在第一圆柱凸轮的最高点，完成出针动作，复位弹簧被压缩。第一步进电机的回针角为5°，滑块越过第一圆柱凸轮的最高点，在复位弹簧作用下完成收针动作。
附图说明
图1本发明换针取样器的结构剖视图(以1根取样针为例)；
图2本发明换针取样器的等轴测图；
图3本发明取样容器的结构剖视图；
附图中：1-第一外圈滑道；2-第一圆柱凸轮；3-端盖；4-第一法兰座；5-传动轴；6-轴承；7-复位弹簧；8-滑块；9-取样针；10-第一步进电机；11-内六角螺钉；12-搭扣卡槽；13-搭扣搭杆；14-搭扣扳手；15-保持架；16-真空管；17-外壳；18-穿刺针；19-第二步进电机；20-第二法兰座；21-第二外圈滑道；22-第二圆柱凸轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1-2，本发明换针取样器包括一台提供驱动力的第一步进电机10，通过螺钉安装在第一法兰座4的方法兰上，带有圆柱面通直滑道的第一外圈滑道1，通过螺钉安装在法兰座4的圆法兰上；传动轴5通过轴承6安装在法兰座4的轴承座上，一端通过紧定螺钉与第一步进电机10的输出轴连接，另一端连接有第一圆柱凸轮2。第一外圈滑道1与第一圆柱凸轮2同心安装。滑块8与第一外圈滑道1的圆柱面通直滑道构成低副，与第一圆柱凸轮2构成高副；复位弹簧7一端套在滑块8下端的导向杆上，另一端插入端盖3的弹簧导向槽中；端盖3通过螺钉安装在第一外圈滑道1上；取样针9的柄部卡在滑块8的凹槽内，随滑块一起运动，并通过软管(未图示)与穿刺针18相连。如图3所示，本发明取样容器包括如下结构：容器上部安装有换针取样器，换针取样器通过外壳17两侧的搭扣与取样容器连接，结构上与换针取样器所不同的是将换针取样器的取样针9换成了穿刺针18。外壳17底部设有均布坑位，真空管16的下部插入坑位中，上部插入保持架15；保持架15夹在换针取样器下表面和外壳17的卡槽中间；穿刺针18通过软管(未图示)与取样针9相连。
气体取样器与液体取样器容器结构相同，穿刺针18接大气，不与取样针9相连。通过以上设计，能使取样器内的取样针或穿刺针在步进电机的驱动下依次出针。以换针取样器为例：主要采用了圆柱凸轮原理实现了出针动作，第一圆柱凸轮2的推程即为换针器出针长度。第一步进电机10做单向间歇转动，且转动方向与第一圆柱凸轮2的螺旋线方向相反，通过传动轴5带动第一圆柱凸轮2转动。第一步，第一步进电机10转动α角，第一圆柱凸轮2推动滑块8沿第一外圈滑道1的圆柱面通直滑道滑动，并停止在凸轮最高点，完成出针动作。此时复位弹簧7被压缩。下一步，步进电机10转动β角，滑块8越过第一圆柱凸轮2的最高点，在复位弹簧7的回复力作用下复位，完成收针动作。重复以上两步，实现换针器依次出针。
本发明换针取样器内部均布六只取样针，第一圆柱凸轮2的压力角为55°，螺旋角为55°，推程为25mm；第一步进电机10转动α角为55°，β角为5°。换针取样器内部共有六只取样针9，分别通过细软管取样容器内部的六只穿刺针18相连。设取样针9的编号为A1，A2，A3，A4，A5，A6；对应穿刺针18的编号为a1，a2，a3，a4，a5，a6。
本发明的取样过程为：第一次取样。第一步，换针取样器的第一步进电机10转动α角，驱动第一圆柱凸轮2推动滑块8沿第一外圈滑道1的圆柱面通直滑道滑动，并停止在凸轮最高点，完成出针动作，取样针A1伸出，并插入被取样液面以下。第二步，换针取样器的第一步进电机10转动α角，驱动第一圆柱凸轮2推动滑块8沿第一外圈滑道1的圆柱面通直滑道滑动，并停止在凸轮最高点，完成出针动作，穿刺针a1伸出，穿刺针刺穿真空管橡胶塞，液体在真空管16内负压作用下被压入管内，至管内真空度耗尽停止。第三步，换针取样器的第一步进电机10转动β角，滑块8越过第一圆柱凸轮2的最高点，在复位弹簧7的回复力作用下复位，完成收针动作，穿刺针a1收回。第四步，换针取样器的第一步进电机10转动β角，滑块8越过第一圆柱凸轮2的最高点，在复位弹簧7的回复力作用下复位，完成收针动作，取样针A1收回。完成一次取样。第n次取样，重复以上操作，直至取完六个样本。
更换取样针9、穿刺针18、连接软管和真空管16即可进行下一个六样本取样工作。
气体取样，只需重复执行第二、三步即可。

Claims (4)

1.一种基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器，其特征在于：包括换针取样器以及与之相连的取样容器；所述的换针取样器包括与第一步进电机(10)相连的第一圆柱凸轮(2)，第一圆柱凸轮(2)通过滑块(8)连接取样针(9)，所述的滑块(8)设置在第一外圈滑道(1)当中，第一外圈滑道(1)与第一圆柱凸轮(2)同心设置，第一外圈滑道(1)上开设有多个供滑块(8)运动的滑槽，每个滑槽中均设有连接着取样针(9)的滑块(8)，第一外圈滑道(1)的端面安装端盖(3)，滑块(8)与端盖(3)之间均设有复位弹簧(7)；所述第一外圈滑道(1)上开设有取样针槽，端盖(3)上开设有出针孔；取样容器的结构与换针取样器相同，仅将取样针(9)替换为穿刺针(18)，穿刺针(18)与取样针(9)通过管路相连；每根穿刺针(18)对应由密封塞封闭的真空管(16)，所述的取样针(9)运动至待取样环境，通过穿刺针(18)扎破密封塞，在压力作用下将样本采集到真空管(16)；所述的第一步进电机(10)通过第一法兰座(4)与第一外圈滑道(1)相连；穿刺针(18)与取样针(9)通过软管相连，密封塞采用橡胶塞。
2.根据权利要求1所述基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器，其特征在于：所述第一步进电机(10)的输出轴通过传动轴(5)连接第一圆柱凸轮(2)，所述的第一法兰座(4)内部安装有轴承(6)。
3.根据权利要求1所述基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器，其特征在于：所述的第一外圈滑道(1)上均布有六个取样针槽，第一圆柱凸轮(2)的压力角为55°，螺旋角为55°，推程为25mm；第一步进电机(10)的出针转动角为55°，回针角为5°。
4.根据权利要求1所述基于负压取样法的自动出针式多样本气液取样器，其特征在于：多根由密封塞封闭的真空管(16)通过保持架(15)与每根穿刺针(18)相对应，所述的真空管(16)设置在外壳(17)当中，保持架(15)安装在外壳(17)端部；取样容器的第二外圈滑道(21)外表面设有搭扣卡槽(12)，外壳(17)侧面设有搭扣扳手(14)，搭扣扳手(14)铰接搭扣搭杆(13)，搭扣搭杆(13)与搭扣卡槽(12)相连接。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109342112B (zh) * 2018-11-13 2023-12-19 长安大学 一种旋转自锁式土壤取样头换置器
WO2022036717A1 (zh) * 2020-08-21 2022-02-24 南京溧水高新创业投资管理有限公司 一种水域水体取样装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006007542B3 (de) * 2006-02-16 2007-09-20 Dionex Softron Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ansaugen eines Flüssigkeitsvolumens, insbesondere zur Entnahme einer Probe zur Analyse mittels einer Flüssigkeitschromatographievorrichtung
CN202776321U (zh) * 2012-08-02 2013-03-13 张建铭 具有伸缩保护套的针筒式真空采血器
CN202920247U (zh) * 2012-11-20 2013-05-08 杨庆玲 内分泌失调积液取样器
CN203736234U (zh) * 2014-02-10 2014-07-30 刘明明 内分泌科用积液取样器

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