CN106959334A - 一种多任务的离子测定装置 - Google Patents

Abstract

一种多任务的离子测定装置，涉及化学测定领域，使得在利用离子计测定样品数据时能够同时、多任务地进行测定过程，并且通过工作站软件自动进行实时测定数据的稳定判断和读取记录。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包含有测定装置和样品放置装置，其中，所述测定装置包含有与主机座连接的机械臂，所述机械臂包含有水平位移臂和竖直升降臂，所述竖直升降臂包含有固定臂和伸缩臂，所述伸缩臂位于所述固定臂中空腔并沿所述固定臂延伸方向间隔排列、并可垂直于所述固定臂延伸方向伸缩，在直径最小的所述圆环直筒两侧端部有用于夹放离子计的放置部。

Description

一种多任务的离子测定装置

技术领域

本发明涉及化学测定领域，具体涉及一种多任务的离子测定装置。

背景技术

目前，利用电极法测定的商品化仪器是离子计，配以不同的电极用于测定相应的指标。离子计往往是单独地测定某个或某几个指标。例如，离子计配上氟离子选择电极可测定溶液中氟离子含量，配上氯离子选择电极可测定溶液中氯离子含量。pH计是通过测定溶液中氢离子含量然后折算成pH值，也是一种离子计。目前，商品化的离子计有不少缺陷，其中最常见的是离子计在测样过程中需要等待电极显示数值稳定后才可读数，而读数何时稳定、是否达到稳定都需要人工等候并及时作出判断，这就意味着在测样过程中实验人员要值守在离子计旁，以便读数稳定时及时记录。当样品量大时，实验人员往往需要值守在仪器旁数小时，这就耗费了大量的人力和时间。又如申请号为CN201610454205.6的中国申请文件公开了一种多功能一体式离子计，虽然该技术方案将各种功能器件整合在一起，但是在测定过程中依然是用一种离子电极头测定一种样品溶液，测定的效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种多任务的离子测定装置，使得在利用离子计测定样品数据时能够同时、多任务地进行测定过程，并且通过工作站软件自动进行实时测定数据的稳定判断和读取记录，解决传统测量时效率低的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多任务的离子测定装置，包含有测定装置和样品放置装置，其中，所述测定装置包含有主机座和与所述主机座连接的机械臂，所述机械臂包含有水平位移臂和竖直升降臂，所述竖直升降臂包含有固定臂和伸缩臂，所述固定臂为水平朝向内部中空的直条棱柱，所述伸缩臂位于所述固定臂中空腔并沿所述固定臂延伸方向间隔排列，所述伸缩臂由直径逐渐变小的圆环直筒叠套而成并可垂直于所述固定臂延伸方向伸缩，在直径最小的所述圆环直筒两侧端部有用于夹放离子计的放置部，所述样品放置装置包含有用于将样品矩形阵列摆放的样品盘。

所述主机座包含有电脑和工作站软件，还可以包含有离子计电极的插孔等，需要测量时，首先将需被测定的样品或者样品杯放置于所述样品盘上，所述样品盘可具备磁性电力场而允许样品杯中的旋转磁力子可以对样品溶液或者混合液进行搅拌，在间隔排列的伸缩臂的各放置部上装配好测定对应的离子计电极或者离子探头，在测定之前，所述竖直升降臂位于所述样品盘上方进行上下升降运动，所述水平位移臂在所述主机座上进行水平方向的侧向移动，所述伸缩臂可由电机控制，这样，所述伸缩臂依靠所述水平位移臂的侧向移动和与所述固定臂垂直方向伸缩的动作实现离子计到达指定样品杯的功能。当测定员输入相应的测定程序并进行软件点击以后，所述水平位移臂和所述伸缩臂可分别根据所输入的程序进行方向与长短的移动和伸缩，使得对应的离子计到达指定的样品杯上方，所述水平位移臂主要是为了让各离子计电极总体位于需测定样品区域附近以保证所述伸缩臂的伸缩动作更加高效便捷，当各伸缩臂都完成动作时，所述竖直升降臂在所述水平位移臂上进行下降动作，使得各离子计对样品进行测定，经过程序的设定可自行判断测定过程中样品数值是否已经趋向稳定，甚至可实现规定时间的数据读取，解决了人工测定需要花费大量时间和进行人工读数稳定判别带来的实验误差，当完成样品测定之后，所述竖直升降臂再进行上升运动，并且所述伸缩臂和所述水平位移臂复位，取下位于放置部上的各离子计，完成整个测定实验。通过电脑程序的设定而完成电极法测定的实验，节省了传统测定法需要浪费的大量人工时间，解放了测定员，实现了自动测定样品和记录数据，同时多个伸缩臂可同时完成多个样品、多个指标的同时测量，实现多线程的高效工作。

作为本发明的优选，所述放置部包含两片可旋转的瓣夹，所述瓣夹的内侧形状为半圆形。

所述瓣夹可绕旋转轴在水平面上旋转来达到开合及夹取电极动作，由电脑屏幕上的按钮手动控制开合动作，也可通过设置程序自动控制。

作为本发明的优选，在所述伸缩臂与所述放置部之间连接有独立升降部。

考虑到有些测定实验不需要多个所述伸缩臂共同工作完成，比如说只需要测量一个样品溶液时，测试跟传统测定类似，不需要进行多个离子计的同时测量，此时，所述竖直升降臂就不需要进行升降操作了，样品的测定只需要依靠所述独立升降部来完成，所述独立升降部代替所述竖直升降臂的动作，可以节省电能，并且延长所述竖直升降臂的使用寿命，相对来说，所述独立升降部的更换比所述竖直升降臂的更换要简单得多；再考虑到，测定不同样品时，各离子计工作形式不一样，如有的样品稳定时间较长而使得测定时间较长，有的样品稳定时间较短，测定时长较短，此时再依靠所述竖直升降臂的“无差异化”升降来结束离子计的测定，并不是非常科学，所以所述独立升降部可以解决这种“无差异化”升降带来的测定缺点，所述独立升降部可以让不同的所述放置部上的离子计完成“各自”指定的工作内容，当一个离子计结束测定工作时升起该离子计，此时并不影响其他的离子计的测定实现过程，从另一个方面也节约了电力能源，实现“早完成早结束”的分步独立功能。

作为本发明的优选，所述样品放置装置还包含有电极存放区，所述电极存放区连接于所述样品盘一侧壁面，所述电极存放区内有阵列分布的、用于存放离子计的单撑部，所述单撑部包含有稳固部、单撑边框和用于连接所述稳固部与所述单撑边框的连接杆，所述稳固部内壁面为自上而下直径逐渐变小的圆台面。

所述电极存放区内的所述单撑部可以将单个的离子计进行稳定摆放，所述稳固部的圆台面设计可以允许放置于所述稳固部的离子计出现一定的侧倾容量，防止离子计在受到外部物体挤压的时候由于位置固定而出现损坏的现象发生。所述稳固部、所述连接杆和所述单撑边框使得所述单撑部具有镂空区域，由于离子计大部分体积是放置于所述稳固部内，所述镂空区域有利于辨别不同离子计。所述瓣夹允许所述放置部可通过电子程序实现离子计的松紧夹取功能，配合所述水平位移臂和所述伸缩臂的侧向移动，所述电极存放区可以为实现所述放置部自动夹取位于所述单撑部上的离子计或者将测定完毕的离子计放置于所述单撑部的动作提供平台，真正实现自动测定样品的功能。

作为本发明的优选，在所述单撑部内有出水部，所述出水部包含有喷水口和引水道，所述引水道包含有直道和环形道，所述直道连接所述喷水口和所述环形道，所述直道两侧为汇中面，所述汇中面为由所述直道侧边自下而上、向远离所示直道中部方向延伸的弧形面，所述环形道为自上而下直径逐渐变小的的圆台面。

完成测定的离子计在被所述伸缩臂放回所述电极存放区后需要将离子计上残留的样品清洗干净，所述出水部可连接水泵，在水泵将水通过所述喷水口流至所述引水道时，水先从所述直道流入所述环形道，再冲流至离子计表面。所述汇中面用来防止喷水口流出的水在到达所述环形道之前从所述直道两侧流出，所述环形道的内径大于离子计尺寸，可以实现离子计整个圆柱面表面的同时清洗，避免因水流方向的单一出现清洗不干净的现象出现。

作为本发明的优选，在所述环形道内表面上有均流部，所述均流部为圆环状平面。

从所述直道流入所述环形道的水依靠水的张力先在所述均流部短暂停留，当所述均流部都积攒完水后，再向下冲洗离子计表面。

作为本发明的优选，在所述电极存放区远离所述样品盘一侧的外壳上有排风部，所述电极存放区与所述排风部相连处有通风部，所述通风部包含有聚风口、通管和吹风口，所述聚风口自所述排风部向所述电极存放区方向开口逐渐变小，所述吹风口位于所述单撑部内壁面，所述吹风口的末端有斜出部，所述斜出部为向着所述电极存放区内部方向、自上而下倾斜的开口。

在对电极或者离子计进行喷水清洗后，可通过所述排风部对沾有水珠的电极或者离子计进行吹风干燥，所述排风部可以为风扇，将空气从外部通过所述通风部吹向电极表面，所述聚风口可以将气流进行加速，流进所述通管到达所述吹风口，所述吹风口的所述斜出部倾斜设计可以改变气流的吹出方向，将水珠自上而下吹落。

作为本发明的优选，在所述电极存放区下方有废液收集槽，所述废液收集槽上固定有用于拉扯所述废液收集槽的手拉部。

所述废液收集槽位于所述电极存放区下方，在对离子计或者电极进行清洗后，废液可以顺势流落于所述废液收集槽中，所述废液收集槽为可推拉拆卸的槽体，类似抽屉的工作原理，通过所述手拉部进行拉出和推进关合。

综上所述，本发明具有如下有益效果。

1.所述伸缩臂实现了多种离子计同时测定样品的功能，实现了自动测定样品和记录数据，解决了人工测定低效率和人工读数稳定判别的误差大的问题。

2.所述独立升降部代替所述竖直升降臂的动作，可以节省电能，并且延长所述竖直升降臂的使用寿命；所述独立升降部可以解决“无差异化”升降带来的测定缺点，让不同的离子计完成指定的工作内容，并不影响其他的离子计的测定实现过程，从另一个方面也节约了电力能源，实现“早完成早结束”的分步独立功能。

3.所述稳固部的圆台面设计可以防止离子计在受到外部物体挤压的时候由于位置固定而出现损坏的现象发生。

4.所述稳固部、所述连接杆和所述单撑边框使得所述单撑部具有镂空区域有利于辨别不同离子计。

5.所述汇中面用来防止喷水口流出的水从两侧流出，所述环形道可以实现离子计整个表面的同时清洗，避免因水流方向的单一出现清洗不干净的现象出现。

6.从所述直道流入所述环形道的水依靠水的张力先在所述均流部短暂停留，当所述均流部都积攒完水后，再向下冲洗离子计表面。

7.所述排风扇和所述吹风口起到了加速吹风、干燥附水离子计的作用。

附图说明

图1为一种多任务的离子测定装置整体示意图。

图2为机械臂示意图。

图3为伸缩臂示意图。

图4为单撑部示意图。

图中：1、机械臂，11、水平位移臂，2、竖直升降臂，21、固定臂，22、伸缩臂，23、放置部，24、独立升降部，3、样品盘，4、电极存放区，5、单撑部，51、稳固部，6、出水部，61、喷水口，62、引水道，63、直道，64、环形道，65、汇中面，7、均流部，82、吹风口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，如图1所示为一种多任务的离子测定装置整体示意图，一种多任务的离子测定装置，包含有测定装置和样品放置装置，其中，测定装置包含有主机座和与主机座连接的机械臂1，机械臂1包含有水平位移臂11和竖直升降臂2，竖直升降臂2包含有固定臂21和伸缩臂22，固定臂21为水平朝向内部中空的直条棱柱，伸缩臂22位于固定臂21中空腔并沿固定臂21延伸方向间隔排列，伸缩臂22由直径逐渐变小的圆环直筒叠套而成并可垂直于固定臂21延伸方向伸缩，如图3所示，在直径最小的圆环直筒两侧端部有用于夹放离子计的放置部23，样品放置装置包含有用于将样品矩形阵列摆放的样品盘3。主机座包含有电脑和工作站软件，还可以包含有离子计电极的插孔等，需要测量时，首先将需被测定的样品或者样品杯放置于样品盘3上，样品盘3可具备磁性电力场而允许样品杯中的旋转磁力子可以对样品溶液或者混合液进行搅拌，在间隔排列的伸缩臂22的各放置部23上装配好测定对应的离子计电极或者离子探头，在测定之前，竖直升降臂2位于样品盘3上方进行上下升降运动，水平位移臂11在主机座上进行水平方向的侧向移动，伸缩臂22可由电机控制，这样，伸缩臂22依靠水平位移臂11的侧向移动和与固定臂21垂直方向伸缩的动作实现离子计到达指定样品杯的功能。当测定员输入相应的测定程序并进行软件点击以后，水平位移臂11和伸缩臂22可分别根据所输入的程序进行方向与长短的移动和伸缩，使得对应的离子计到达指定的样品杯上方，水平位移臂11主要是为了让各离子计电极总体位于需测定样品区域附近以保证伸缩臂22的伸缩动作更加高效便捷，当各伸缩臂22都完成动作时，竖直升降臂2在水平位移臂11上进行下降动作，使得各离子计对样品进行测定，经过程序的设定可自行判断样品是否已经趋向稳定，甚至可实现规定时间的数据读取，解决了人工测定需要花费大量时间和进行人工读数稳定判别带来的实验误差，当完成样品测定之后，竖直升降臂2再进行上升运动，并且伸缩臂22和水平位移臂11复位，取下位于放置部23上的各离子计，完成整个测定实验。通过电脑程序的设定而完成电极法测定的实验，节省了传统测定法需要浪费的大量人工时间，解放了测定员，实现了自动测定样品和记录数据，同时多个伸缩臂22可同时完成多个样品、多个指标的同时测量，实现多线程的高效工作。

实施例2，与实施例不同的是，如图3所示，放置部23包含两片可旋转的瓣夹，瓣夹的内侧形状为半圆形。瓣夹可绕旋转轴在水平面上旋转来达到开合及夹取电极动作，由电脑屏幕上的按钮手动控制开合动作，也可通过设置程序自动控制。在伸缩臂22与放置部23之间连接有独立升降部24。考虑到有些测定实验不需要多个伸缩臂22共同工作完成，比如说只需要测量一个样品溶液时，测试跟传统测定类似，不需要进行多个离子计的同时测量，此时，竖直升降臂2就不需要进行升降操作了，样品的测定只需要依靠独立升降部24来完成，独立升降部24代替竖直升降臂2的动作，可以节省电能，并且延长竖直升降臂2的使用寿命，相对来说，独立升降部24的更换比竖直升降臂2的更换要简单得多；再考虑到，测定不同样品时，各离子计工作形式不一样，如有的样品稳定时间较长而使得测定时间较长，有的样品稳定时间较短，测定时长较短，此时再依靠竖直升降臂2的“无差异化”升降来结束离子计的测定，并不是非常科学，所以独立升降部24可以解决这种“无差异化”升降带来的测定缺点，独立升降部24可以让不同的放置部23上的离子计完成“各自”指定的工作内容，当一个离子计结束测定工作时升起该离子计，此时并不影响其他的离子计的测定实现过程，从另一个方面也节约了电力能源，实现“早完成早结束”的分步独立功能。如图1、图2、图4所示，样品放置装置还包含有电极存放区4，电极存放区4连接于样品盘3一侧壁面，电极存放区4内有阵列分布的、用于固定离子计的单撑部5，单撑部5包含有稳固部51、单撑边框和用于连接稳固部51与单撑边框的连接杆，稳固部51内壁面为自上而下直径逐渐变小的圆台面。电极存放区4内的单撑部5可以将单个的离子计进行稳定摆放，稳固部51的圆台面设计可以允许放置于稳固部51的离子计出现一定的侧倾容量，防止离子计在受到外部物体挤压的时候由于位置固定而出现损坏的现象发生。稳固部51、连接杆和单撑边框使得单撑部5具有镂空区域，由于离子计大部分体积是放置于稳固部51内，镂空区域有利于辨别不同离子计。瓣夹允许放置部23可通过电子程序实现离子计的松紧夹取功能，配合水平位移臂11和伸缩臂22的侧向移动，电极存放区4可以为实现放置部23自动夹取位于单撑部5上的离子计或者将测定完毕的离子计放置于单撑部5的动作提供平台，真正实现自动测定样品的功能。在单撑部5内有出水部6，出水部6包含有喷水口61和引水道62，引水道62包含有直道63和环形道64，直道63连接喷水口61和环形道64，直道63两侧为汇中面65，汇中面65为由直道63侧边自下而上、向远离所示直道63中部方向延伸的弧形面，环形道64为自上而下直径逐渐变小的的圆台面。完成测定的离子计在被伸缩臂22放回电极存放区4后需要将离子计上残留的样品清洗干净，出水部6可连接水泵，在水泵将水通过喷水口61流至引水道62时，水先从直道63流入环形道64，再冲流至离子计表面。汇中面65用来防止喷水口61流出的水在到达环形道64之前从直道63两侧流出，环形道64的内径大于离子计尺寸，可以实现离子计整个圆柱面表面的同时清洗，避免因水流方向的单一出现清洗不干净的现象出现。在环形道64内表面上有均流部7，均流部7为圆环状平面。从直道63流入环形道64的水依靠水的张力先在均流部7短暂停留，当均流部7都积攒完水后，再向下冲洗离子计表面。在电极存放区4远离样品盘3一侧的外壳上有排风部，电极存放区4与排风部相连处有通风部，通风部包含有聚风口、通管和吹风口82，聚风口自排风部向电极存放区4方向开口逐渐变小，吹风口82位于单撑部5内壁面，吹风口82的末端有斜出部，斜出部为向着电极存放区4内部方向、自上而下倾斜的开口。在对电极或者离子计进行喷水清洗后，可通过排风部对沾有水珠的电极或者离子计进行吹风干燥，排风部可以为风扇，将空气从外部通过通风部吹向电极表面，聚风口可以将气流进行加速，流进通管到达吹风口82，吹风口82的斜出部倾斜设计可以改变气流的吹出方向，将水珠自上而下吹落。在电极存放区4方有废液收集槽，废液收集槽上固定有用于拉扯废液收集槽的手拉部。废液收集槽位于电极存放区4下方，在对离子计或者电极进行清洗后，废液可以顺势流落于废液收集槽中，废液收集槽为可推拉拆卸的槽体，类似抽屉的工作原理，通过手拉部进行拉出和推进关合。

Claims (8)

1.一种多任务的离子测定装置，包含有测定装置和样品放置装置，其特征在于，所述测定装置包含有主机座和与所述主机座连接的机械臂（1），所述机械臂（1）包含有水平位移臂（11）和竖直升降臂（2），所述竖直升降臂（2）包含有固定臂（21）和伸缩臂（22），所述固定臂（21）为水平朝向内部中空的直条棱柱，所述伸缩臂（22）位于所述固定臂（21）中空腔并沿所述固定臂（21）延伸方向间隔排列，所述伸缩臂（22）由直径逐渐变小的圆环直筒叠套而成并可垂直于所述固定臂（21）延伸方向伸缩，在直径最小的所述圆环直筒两侧端部有用于夹放离子计的放置部（23），所述样品放置装置包含有用于将样品矩形阵列摆放的样品盘（3）。

2.根据权利要求1所述的一种多任务的离子测定装置，其特征在于，所述放置部（23）包含两片可旋转的瓣夹，所述瓣夹的内侧形状为半圆形。

3.根据权利要求1所述的一种多任务的离子测定装置，其特征在于，在所述伸缩臂（22）与所述放置部（23）之间连接有独立升降部（24）。

4.根据权利要求1所述的一种多任务的离子测定装置，其特征在于，所述样品放置装置还包含有电极存放区（4），所述电极存放区（4）连接于所述样品盘（3）一侧壁面，所述电极存放区（4）内有阵列分布的、用于存放离子计的单撑部（5），所述单撑部（5）包含有稳固部（51）、单撑边框和用于连接所述稳固部（51）与所述单撑边框的连接杆，所述稳固部（51）内壁面为自上而下直径逐渐变小的圆台面。

5.根据权利要求4所述的一种多任务的离子测定装置，其特征在于，在所述单撑部（5）内有出水部（6），所述出水部（6）包含有喷水口（61）和引水道（62），所述引水道（62）包含有直道（63）和环形道（64），所述直道（63）连接所述喷水口（61）和所述环形道（64），所述直道（63）两侧为汇中面（65），所述汇中面（65）为由所述直道（63）侧边自下而上、向远离所示直道（63）中部方向延伸的弧形面，所述环形道（64）为自上而下直径逐渐变小的的圆台面。

6.根据权利要求5所述的一种多任务的离子测定装置，其特征在于，在所述环形道（64）内表面上有均流部（7），所述均流部（7）为圆环状平面。

7.根据权利要求6所述的一种多任务的离子测定装置，其特征在于，在所述电极存放区（4）远离所述样品盘（3）一侧的外壳上有排风部，所述电极存放区（4）与所述排风部相连处有通风部，所述通风部包含有聚风口、通管和吹风口（82），所述聚风口自所述排风部向所述电极存放区（4）方向开口逐渐变小，所述吹风口（82）位于所述单撑部（5）内壁面，所述吹风口（82）的末端有斜出部，所述斜出部为向着所述电极存放区（4）内部方向、自上而下倾斜的开口。

8.根据权利要求7所述的一种多任务的离子测定装置，其特征在于，在所述电极存放区（4）下方有废液收集槽，所述废液收集槽上固定有用于拉扯所述废液收集槽的手拉部。