CN107192578A - 一种自动化采样设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动化采样设备，包括支架组件、气缸、PLC和采样机构，所述支架组件包括底座、转轴、电机、第一圆齿轮、第二圆齿轮和支杆，所述采样机构包括壳体、采样管、第一风机和度量组件，所述度量组件包括连杆、第一弹簧、上触块、下触块和重力块，所述距离检测组件包括第二风机、通风管、第二弹簧、压力传感器和挡风板，通过支架组件使采样机构移动至被检测溶液的上方，在通过气缸推动采样机构和距离检测组件检测距离，使采样机构移动至溶液上方且靠近溶液，在通过度量组件采集定量的待检测溶液，再通过支架组件移动至外部检测机构，该过程中，不与被检测溶液接触，不会污染被检测的溶液。
Description
技术领域
本发明涉及采样设备领域，特别涉及一种自动化采样设备。
背景技术
采样设备是为了从一批物料中获得一个其试验结果能代表整批被采样物料的试样，溶液采样设备一般对小颗粒物料或者粉料、浆液进行取样。
现有的采样一般都通过手工采样，自动化程度不高，且在采样时需要采样设备伸入溶液内，会污染或者破坏溶液的比例，且采样后采样的容积不够精准，给后续中的分析样品带来一定的麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种自动化采样设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动化采样设备，包括支架组件、气缸、PLC和采样机构；
所述支架组件包括底座、转轴、电机、第一圆齿轮、第二圆齿轮和支杆，所述采样机构设置在气缸上，所述气缸设置在支架组件上，所述气缸通过支杆设置在转轴上，所述支杆水平设置，所述转轴竖直设置，所述第一圆齿轮周向设置在转轴的外壁上，所述第一圆齿轮水平设置，所述第一圆齿轮位于转轴的下方，所述转轴的一端穿入底座内，所述转轴与底座过度配合，所述电机位于底座内，所述电机驱动第二圆齿轮旋转，所述第二圆齿轮与第一圆齿轮啮合；
所述采样机构包括壳体、采样管、第一风机和度量组件，所述壳体位于气缸下方，所述气缸控制壳体上下移动，所述采样管位于壳体内，所述采样管竖直设置，所述第一风机位于采样管的上方，所述采样管的下方与外部连通，所述采样管的下方通过第一风机与外部连通，所述度量组件设置在采样管内，所述度量组件位于采样管的上部，所述度量组件设置在壳体的一侧；
所述度量组件包括连杆、第一弹簧、上触块、下触块和重力块，所述上触块通过连杆连接在采样管的上侧内壁上，所述下触块设置在重力块的上部，所述重力块通过第一弹簧连接在采样管的上侧内壁上，所述上触块位于下触块的正上方,所述下触块与外部电源电连接，所述下触块、电机、第一风机均与PLC电连接。
作为优选，为了检测采样管道采样液体表面的距离，所述壳体的一侧还设有距离检测组件，所述距离检测组件包括第二风机、通风管、第二弹簧、压力传感器和挡风板，所述通风管竖直设置，所述第二风机的出风风向竖直向下，所述挡风板通过第二弹簧与壳体连接，所述挡风板位于第二弹簧的下方，所述压力传感器位于挡风板的正上方，所述压力传感器和第二风机均与PLC电连接。
PLC通过电磁阀控制气缸推动采样机构下降，同时通过第二风机向下吹风，等风力吹到液体表面后，然后反弹回来推动挡风板，使挡风板上移，挤压压力传感器，此时采样机构靠近采样液体的表面，且位于采样液体的上方。
作为优选，为了防止容易溅射到度量组件上，所述度量组件外侧还设有挡水板。
作为优选，为了防止容易进入度量组件内，所述检测管上还设有溢水口，所述溢水口的高度低于下触块的高度。
在一般的工作中，被检测的溶液不会到达溢水口出，在发生故障时，防止被检测的溶液进入度量组件。
作为优选，为了给转轴限位，防止转轴向上滑出，所述转轴下部两侧还设有限位块，所述底座内还设有限位槽，所述限位槽为环形，所述限位槽水平设置，所述限位块位于限位槽内。
作为优选，为了防尘，所述第一圆齿轮和第一圆齿轮的上方还设有保护盖。
作为优选，为了方便控制，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了减少第二圆齿轮的力臂，从而更好的驱动第一圆齿轮，所述第一圆齿轮的直径大于第二圆齿轮的直径。
作为优选，为了防止重力块被腐蚀，且防止破坏被检测溶液内的成分，所述重力块的制作材料为玻璃钢复合材料。
作为优选，为了提高导电效果，所述上触块和下触块的制作材料均为铜。
本发明的有益效果是，该自动化采样设备结构设计巧妙，自动化程度高，当需要采样时，通过支架组件使采样机构移动至被检测溶液的上方，在通过气缸推动采样机构和距离检测组件检测距离，使采样机构移动至溶液上方且靠近溶液，在通过度量组件采集定量的待检测溶液，再通过支架组件移动至外部检测机构，该过程中，不与被检测溶液接触，不会污染被检测的溶液。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的自动化采样设备的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是图1的B部放大图；
图4是本发明的自动化采样设备的转轴、限位块和底座的截面图；
图中：1.气缸，2.支杆，3.转轴，4.第一圆齿轮，5.第二圆齿轮，6.电机，7.底座，8.检测管，9.壳体，10.第一风机，11.限位块，12.第一弹簧，13.连接杆，14.上触块，15.下触块，16.重力块，17.第二风机，18.第二弹簧，19.压力传感器，20.挡风板，21.通风管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，一种自动化采样设备，包括支架组件、气缸1、PLC和采样机构；
所述支架组件包括底座7、转轴3、电机6、第一圆齿轮4、第二圆齿轮5和支杆2，所述采样机构设置在气缸1上，所述气缸1设置在支架组件上，所述气缸1通过支杆2设置在转轴3上，所述支杆2水平设置，所述转轴3竖直设置，所述第一圆齿轮4周向设置在转轴3的外壁上，所述第一圆齿轮4水平设置，所述第一圆齿轮4位于转轴3的下方，所述转轴3的一端穿入底座7内，所述转轴3与底座7过度配合，所述电机6位于底座7内，所述电机6驱动第二圆齿轮5旋转，所述第二圆齿轮5与第一圆齿轮4啮合；
所述采样机构包括壳体9、采样管8、第一风机10和度量组件，所述壳体9位于气缸1下方，所述气缸1控制壳体9上下移动，所述采样管8位于壳体9内，所述采样管8竖直设置，所述第一风机10位于采样管8的上方，所述采样管8的下方与外部连通，所述采样管8的下方通过第一风机10与外部连通，所述度量组件设置在采样管8内，所述度量组件位于采样管8的上部，所述度量组件设置在壳体9的一侧；
所述度量组件包括连杆13、第一弹簧12、上触块14、下触块15和重力块16，所述上触块14通过连杆13连接在采样管8的上侧内壁上，所述下触块15设置在重力块16的上部，所述重力块16通过第一弹簧12连接在采样管8的上侧内壁上，所述上触块14位于下触块15的正上方,所述下触块15与外部电源电连接，所述下触块15、电机6、第一风机10均与PLC电连接。
作为优选，为了检测采样管8道采样液体表面的距离，所述壳体9的一侧还设有距离检测组件，所述距离检测组件包括第二风机17、通风管21、第二弹簧18、压力传感器19和挡风板20，所述通风管21竖直设置，所述第二风机17的出风风向竖直向下，所述挡风板20通过第二弹簧18与壳体9连接，所述挡风板20位于第二弹簧18的下方，所述压力传感器19位于挡风板20的正上方，所述压力传感器19和第二风机17均与PLC电连接。
PLC通过电磁阀控制气缸1推动采样机构下降，同时通过第二风机17向下吹风，等风力吹到液体表面后，然后反弹回来推动挡风板20，使挡风板20上移，挤压压力传感器19，此时采样机构靠近采样液体的表面，且位于采样液体的上方。
作为优选，为了防止容易溅射到度量组件上，所述度量组件外侧还设有挡水板。
作为优选，为了防止容易进入度量组件内，所述检测管上还设有溢水口，所述溢水口的高度低于下触块15的高度。
在一般的工作中，被检测的溶液不会到达溢水口出，在发生故障时，防止被检测的溶液进入度量组件。
作为优选，为了给转轴3限位，防止转轴3向上滑出，所述转轴3下部两侧还设有限位块11，所述底座7内还设有限位槽，所述限位槽为环形，所述限位槽水平设置，所述限位块11位于限位槽内。
作为优选，为了防尘，所述第一圆齿轮4和第一圆齿轮4的上方还设有保护盖。
作为优选，为了方便控制，所述电机6为伺服电机。
作为优选，为了减少第二圆齿轮5的力臂，从而更好的驱动第一圆齿轮4，所述第一圆齿轮4的直径大于第二圆齿轮5的直径。
作为优选，为了防止重力块16被腐蚀，且防止破坏被检测溶液内的成分，所述重力块16的制作材料为玻璃钢复合材料。
作为优选，为了提高导电效果，所述上触块14和下触块15的制作材料均为铜。
在工作时，PLC控制电机6驱动第二圆齿轮5旋转，因第二圆齿轮5和第一圆齿轮4啮合，是转轴3发生转动，从而使气缸1和采样机构移动至被检测溶液的下方，再通过气缸1配合距离检测组件，PLC通过电磁阀控制气缸1推动采样机构下降，同时通过第二风机17向下吹风，等风力吹到液体表面后，然后反弹回来推动挡风板20，使挡风板20上移，挤压压力传感器19，此时采样机构靠近采样液体的表面，且位于采样液体的上方，使采样机构位于被检测溶液的上方，又靠近溶液的上表面，PLC在开启第一风机10，是检测管下方的气压减少，形成压差，从而把被检测的溶液吸附进检测管内，当溶液浸泡重力块16后，因重力块16的浮力和第一弹簧12的拉动，是重力块16上移，当下触块15和上触块14抵靠时，把电信号发送给PLC，PLC关闭第一风机10，表示被检测的容易采集完毕，在通过支架组件把被检测的溶液移动在外部的检测机构上。
与现有技术相比，该自动化采样设备结构设计巧妙，自动化程度高，当需要采样时，通过支架组件使采样机构移动至被检测溶液的上方，在通过气缸1推动采样机构和距离检测组件检测距离，使采样机构移动至溶液上方且靠近溶液，在通过度量组件采集定量的待检测溶液，再通过支架组件移动至外部检测机构，该过程中，不与被检测溶液接触，不会污染被检测的溶液。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种自动化采样设备，其特征在于，包括支架组件、气缸(1)、PLC和采样机构；
所述支架组件包括底座(7)、转轴(3)、电机(6)、第一圆齿轮(4)、第二圆齿轮(5)和支杆(2)，所述采样机构设置在气缸(1)上，所述气缸(1)设置在支架组件上，所述气缸(1)通过支杆(2)设置在转轴(3)上，所述支杆(2)水平设置，所述转轴(3)竖直设置，所述第一圆齿轮(4)周向设置在转轴(3)的外壁上，所述第一圆齿轮(4)水平设置，所述第一圆齿轮(4)位于转轴(3)的下方，所述转轴(3)的一端穿入底座(7)内，所述转轴(3)与底座(7)过度配合，所述电机(6)位于底座(7)内，所述电机(6)驱动第二圆齿轮(5)旋转，所述第二圆齿轮(5)与第一圆齿轮(4)啮合；
所述采样机构包括壳体(9)、采样管(8)、第一风机(10)和度量组件，所述壳体(9)位于气缸(1)下方，所述气缸(1)控制壳体(9)上下移动，所述采样管(8)位于壳体(9)内，所述采样管(8)竖直设置，所述第一风机(10)位于采样管(8)的上方，所述采样管(8)的下方与外部连通，所述采样管(8)的下方通过第一风机(10)与外部连通，所述度量组件设置在采样管(8)内，所述度量组件位于采样管(8)的上部，所述度量组件设置在壳体(9)的一侧；
所述度量组件包括连杆(13)、第一弹簧(12)、上触块(14)、下触块(15)和重力块(16)，所述上触块(14)通过连杆(13)连接在采样管(8)的上侧内壁上，所述下触块(15)设置在重力块(16)的上部，所述重力块(16)通过第一弹簧(12)连接在采样管(8)的上侧内壁上，所述上触块(14)位于下触块(15)的正上方,所述下触块(15)与外部电源电连接，所述下触块(15)、电机(6)、第一风机(10)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述壳体(9)的一侧还设有距离检测组件，所述距离检测组件包括第二风机(17)、通风管(21)、第二弹簧(18)、压力传感器(19)和挡风板(20)，所述通风管(21)竖直设置，所述第二风机(17)的出风风向竖直向下，所述挡风板(20)通过第二弹簧(18)与壳体(9)连接，所述挡风板(20)位于第二弹簧(18)的下方，所述压力传感器(19)位于挡风板(20)的正上方，所述压力传感器(19)和第二风机(17)均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述度量组件外侧还设有挡水板。
4.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述检测管(8)上还设有溢水口，所述溢水口的高度低于下触块(15)的高度。
5.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述转轴(3)下部两侧还设有限位块(11)，所述底座(7)内还设有限位槽，所述限位槽为环形，所述限位槽水平设置，所述限位块(11)位于限位槽内。
6.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述第一圆齿轮(4)和第一圆齿轮(4)的上方还设有保护盖。
7.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述电机(6)为伺服电机。
8.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述第一圆齿轮(4)的直径大于第二圆齿轮(5)的直径。
9.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述重力块(16)的制作材料为玻璃钢复合材料。
10.如权利要求1所述的自动化采样设备，其特征在于，所述上触块(14)和下触块(15)的制作材料均为铜。
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