CN107421778A - 全时自动水质采样机 - Google Patents

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任佰刚
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Abstract

本发明公开了一种全时自动水质采样机，它解决了现有技术中人工采样效率和精度不高的问题，具有能够定量采样、样品采样效率高、采样管路中无样品残留的效果；包括箱体、采样架组件、采样管路和采样装置，所述的采样架组件，设于箱体一侧，由第三驱动机构控制采样架组件间歇定量运动；所述的采样管路的入口端设于箱体前侧，出口端设于采样架组件上部；所述的采样装置与采样管路相连，包括由第二驱动机构控制的滑套机构和第一驱动机构控制的蠕动泵，通过蠕动泵与滑套机构的配合运动实现定量采样。

Description

全时自动水质采样机
技术领域
本发明涉及液体样品取样装置，尤其涉及一种全时自动水质采样机。
背景技术
目前，国内诸多行业的分析仪器一般采用人工手动采样进行分析。采样分析作业过程通常需要操作人员长时间驻留设备附近进行重复无聊的采样作业，有些采样作业对操作人员的身体健康是分别不利，且对采样时间间隔要求严格，对于夜晚的采样任务人工作业十分不便。同时，长时间进行一项工作极易出现误操作，造成采样误差，最终影响分析结果，降低精度。另外，高校或企业培养采样人员的人力成本高。
综上所述，现有技术中对于液体样品自动定量采样的问题，尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种全时自动水质采样机，其具有能够定量采样、样品采样效率高、采样管路中无样品残留的效果。
本发明采用下述技术方案：
全时自动水质采样机，包括：
箱体，其顶部设有中控液晶显示板；
采样架组件，设于箱体一侧，由第三驱动机构控制采样架组件间歇定量运动；
采样管路，其入口端设于箱体前侧，出口端设于采样架组件上部；
采样装置，与采样管路相连，包括由第二驱动机构控制的滑套机构和第一驱动机构控制的蠕动泵，通过蠕动泵与滑套机构的配合运动实现定量采样。
进一步的，所述的采样架组件包括滑槽和设于滑槽内部的滑动体；所述的滑槽的截面为U型结构。
进一步的，所述的滑动体上设有均匀分布的通孔，所述的通孔用于放置试管。
进一步的，所述的第三驱动机构包括第三步进电机、直齿轮和齿条，所述的第三步进电机设于箱体内部并与直齿轮连接，所述的直齿轮与齿条啮合。
进一步的，所述的齿条固定于滑动体上部，通过第三步进电机驱动直齿轮与齿条，从而带动滑动体沿滑槽中移动。
进一步的，所述的滑套机构包括纵向设于箱体外侧的滑套和垂直于滑套的悬臂杆，所述的滑套与采样管路的入口端相连。
进一步的，所述的第二驱动机构包括第二步进电机和凸轮，所述的凸轮与第二步进电机的电机轴连接并设于悬臂杆的下部，通过第二驱动机构驱动凸轮转动从而实现滑套机构的上下移动。
进一步的，所述的第一驱动机构包括第一步进电机，所述的第一步进电机的电机轴与蠕动泵相连。
进一步的，所述的滑套机构的下端设有采样池，通过第二步进电机将滑套机构下放至最低位置，再通过第二步进电机驱动蠕动泵完成采样池中样品的抽吸。
进一步的，所述的箱体的一侧设有窗口，所述的采样管路的出口端从窗口伸出并通过固定套件与箱体连接。
进一步的，所述的箱体底部设有支撑体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的装有试管的滑动体、蠕动泵和凸轮采用独立的的步进电机及控制器，可以保证各部件运行的独立性，同时便于系统累积误差的发现及纠正；
(2)本发明的采样架组件中，通过直齿轮与齿条的配合，使滑槽内的滑动体可以根据要求在滑槽内运动，通过编程控制第三步进电机的转动性能、控制器的延时启动及时钟函数实现滑动体的间歇定量运动，使采样液体定量输送至多个试管中；
(3)本发明通过控制连接蠕动泵的第一步进电机通实现定量采样；
(4)本发明结构简单、小巧轻便、通用性强，便于安装操作、稳定性好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的透视结构示意图；
图3为本发明的滑套机构的结构示意图；
图4为本发明的滑套机构的侧视图；
其中，1-箱体，2-滑槽，3-滑动体，4-采样管路，5-齿条，6-直齿轮，7-悬臂杆，8-凸轮，9-固定套件，10-第一步进电机，11-第二步进电机，12第三步进电机，13-中控液晶显示板，14-蠕动泵，15-滑套。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在人工采样效率和精度不高的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种全时自动水质采样机。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提供了一种全时自动水质采样机，包括箱体1、采样架组件、采样管路4和采样装置。
所述的箱体1可以为长方体结构但不限于长方体结构，只要是能够容纳采样管路4等部件的封闭结构即可。
如图2所示，所述的采样管路4设置于箱体1的内部，采样管路4的入口端位于箱体1的前侧，出口端位于箱体1的右侧，采样管路4在箱体内设有多处折弯。
如图1和图2所示，所述的采样架组件设置于箱体1的右侧靠下位置，采样架组件包括滑槽2和滑动体3，所述的滑槽2的截面为U型结构。
所述的滑动体3设置于滑槽2的内部，滑动体3的顶部为两层台阶结构，上部台阶的内部为空腔，在上部台阶上设有与空腔连通的均匀分布的通孔，所述的通孔用于放置试管。
在下部台阶上固定有齿条5，所述的齿条5与直齿轮6啮合，所述的直齿轮6与第三步进电机12的电机轴通过键连接，第三步进电机12连接控制器并设于箱体1的内部。
采样架组件中，通过直齿轮6与齿条5的配合，使滑槽2内的滑动体3可以根据要求在滑槽2内运动，通过编程控制第三步进电机12的转动性能、控制器的延时启动及时钟函数实现滑动体的间歇定量运动。
如图2所示，所述的采样装置包括滑套机构和蠕动泵14，采样管路4在箱体1左侧内壁上水平设置的管段经一次折弯90°后与蠕动泵14连接，经蠕动泵14后的采样管路4分别在箱体1底部、后部内壁折弯后水平伸出箱体1右侧壁。
在箱体1的右侧壁上设有窗口，采样管路4的出口端通过固定套件9与窗口的上边框固定，通过设置固定套件9避免采样管路4因自身产生移动造成系统误差；所述的固定套件9可以为矩形板。
采样管路4的出口端经折弯后垂直于滑动体3，滑动体3通过第三步进电机12带动使装有试管的通孔与采样管路4的出口对应，采样管路4的出口与通孔有一定的间距，便于放置试管。
所述的通孔尺寸根据采样所使用的试管尺寸而定；在滑动体3内部空腔中与通孔的对应位置设置圆弧形凹槽，所述的圆弧形凹槽的形状与试管底部一致，在圆弧形凹槽上布置胶垫。
所述的蠕动泵14由第一步进电机10驱动，通过第一步进电机10控制的蠕动泵14与第二步进电机11控制的滑套机构配合运动实现定量采样。
所述的第一步进电机10与第二步进电机11均连接控制器。
如图3和图4所示，所述的滑套机构包括滑套15和悬臂杆7，采样管路4在入口端经折弯后形成竖直管路，滑套机构套设于竖直管路上；所述的悬臂杆7垂直于滑套15并于滑套15形成一体结构。
悬臂杆7的下部设有凸轮8，所述的凸轮8与第二步进电机11的电机轴通过键连接，所述的第二步进电机11设于箱体1的内部。
所述的滑套15的下部对应采样池。
通过编程控制第一步进电机10实现定量采样要求，同时配合与凸轮8连接的第二步进电机11，解决了每次采样过程采样管路4中样品残留的问题。
所述的滑动体3、蠕动泵14和凸轮8分别由独立的步进电机及控制器，可以保证各部件运行的独立性，同时便于系统累积误差的发现及纠正。
所述的箱体1的顶部设有中控液晶显示板13，所述的中控液晶显示板13与外部设备连接，用于显示采用中的参数；所述的外部设备可以为计算机；本申请的各部分运动协调配合都是由计算机或远程控制终端控制实现。
所述的箱体1底部的四个角上均设有支撑体，以保证箱体的平衡与稳定；所述的支撑体可以为橡胶垫。
本申请工作时，首先要对整体系统校准，通过控制第二步进电机11使与凸轮8接触的滑套15向下运动至最下端处于最大延伸；通过控制第三步进电机12使采样管路4的出口与滑动体3通孔中的试管校准重合。
然后，控制驱动蠕动泵14的第一步进电机10工作后，驱动凸轮8的第二步进电机11转动使滑套15上升脱离样品池，样品不再进入系统，蠕动泵14继续工作，直至排空本次采样样品且滑套15未进入采样池，停止转动；同时，第二步进电机11继续工作至滑套15最下端处于最大延伸，为下一次采样做准备。
最后，驱动直齿轮6的第三步进电机12微转，直齿轮6与齿条5啮合运动，进入下一个工位(即采样管路出口对应于下一试管)，完成一次采样作业。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.全时自动水质采样机，其特征在于，包括：
箱体，其顶部设有中控液晶显示板；
采样架组件，设于箱体一侧，由第三驱动机构控制采样架组件间歇定量运动；
采样管路，其入口端设于箱体前侧，出口端设于采样架组件上部；
采样装置，与采样管路相连，包括由第二驱动机构控制的滑套机构和第一驱动机构控制的蠕动泵，通过蠕动泵与滑套机构的配合运动实现定量采样。
2.根据权利要求1所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的采样架组件包括滑槽和设于滑槽内部的滑动体。
3.根据权利要求2所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的滑动体上设有均匀分布的通孔。
4.根据权利要求1所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的第三驱动机构包括第三步进电机、直齿轮和齿条，所述的第三步进电机设于箱体内部并与直齿轮连接，所述的直齿轮与齿条啮合。
5.根据权利要求2或4所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的齿条固定于滑动体上部。
6.根据权利要求1所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的滑套机构包括纵向设于箱体外侧的滑套和垂直于滑套的悬臂杆，所述的滑套与采样管路的入口端相连。
7.根据权利要求1或6所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的第二驱动机构包括第二步进电机和凸轮，所述的凸轮与第二步进电机连接并设于悬臂杆的下部。
8.根据权利要求1所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的第一驱动机构包括第一步进电机，所述的第一步进电机与蠕动泵相连。
9.根据权利要求1所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的箱体的一侧设有窗口，所述的采样管路的出口端从窗口伸出并通过固定套件与箱体连接。
10.根据权利要求1所述的全时自动水质采样机，其特征在于，所述的箱体底部设有支撑体。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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