CN108057389A - 自动加酸仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动加酸仪，其具有铝型材框架，并在其上以防腐外罩形成设备空间，再以防腐通风罩形成配液空间，用三维机械臂驱动进样针在所述配液空间中进行三维方向移动，进样针通过隐藏式走管的方式与酸性试剂相连通，因此能够适应酸性环境，自动完成对高浓度酸液进行配置的工作。

Description

自动加酸仪

技术领域

本发明涉及一种自动进样器，特别涉及一种能够对高浓度酸液进行自动配置的仪器。

背景技术

目前市面上有很多自动进样器，可以对各种普通试剂进行自动配制。但是却没有可以对高浓度酸进行试剂配制的机器。因为在高浓度的酸面前，很多仪器很快就会被腐蚀掉，导致瘫痪而无法工作。

因此，目前无机实验室在进行各种实验的时候，需要往几十个样品瓶中配置大量的混酸试剂，现在均是手动逐个配制。高浓度酸对人体均属于剧毒物质，接触后，会对人体造成很严重的损伤。然而，在配制过程中，实验员长期暴露在各种高浓酸的威胁下。稍有不慎就可能发生安全事故，对实验员人身造成伤害。

发明内容

本发明的目的就在于，提供一种自动加酸仪，使其能够适应酸性环境，自动完成对高浓度酸液进行配置的工作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种自动加酸仪，其特征是具有：

防腐通风罩，内部形成有配液空间；

三维机械臂，能够驱动进样针在所述配液空间中进行三维方向移动；

泵与阀组，位于防腐通风罩之外，并通过管路与所述进样针相连通，用于向进样针提供酸性试剂。

所述的自动加酸仪，其中，还包括：

铝型材框架，其包括水平架体以及固定在水平架体上的竖直架体；

防腐外罩，罩覆在所述竖直架体的后部以形成设备空间；

所述防腐通风罩罩覆在所述竖直架体的前部。

所述的自动加酸仪，其中：所述防腐通风罩的一侧设有能够调节开度的进气口，背侧靠上设有排风扇，正面设有透明非金属的操作门，并在防腐通风罩内设有照明灯。

所述的自动加酸仪，其中：所述三维机械臂包括依次传动连接的横向运动及密封结构、纵向运动及密封结构以及垂向运动及密封结构，其中：

所述横向运动及密封结构，是在防腐外罩上朝前侧开有一条水平向的滑动窗口，并在防腐外罩内固定有平行于所述滑动窗口的横向滑轨与横向丝杠，在横向滑轨上设有横向滑块，所述横向滑块与所述横向丝杠通过螺纹连接，所述横向丝杠由横向电机驱动旋转，通过螺纹配合能够带动所述横向滑块在横向滑轨上沿滑动窗口的长度方向移动；在所述滑动窗口上设有密封环带，在所述滑动窗口的两端各设有一个导向板，所述密封环带绕过两个所述导向板而形成封闭环形，而且所述密封环带的其中一段与所述横向滑块固定连接；在滑动窗口的上、下两侧各设有一个弹性橡胶条，所述弹性橡胶条均朝所述滑动窗口形成一个卡口，所述密封环带的上、下边缘嵌入所述卡口。

所述的自动加酸仪，其中：所述纵向运动及密封结构包括固定在所述横向滑块上的纵向电机、由所述纵向电机带动旋转的纵向丝杠、以及包裹住所述纵向丝杠的一个槽状臂，所述槽状臂的横截面呈U形，在一侧留有与纵向丝杠平行的运动窗口，在运动窗口的两侧各固定有一条纵向滑轨；

在所述纵向丝杠上套有纵向螺母，在所述纵向螺母上固定有纵向滑块，所述纵向滑块与所述槽状臂的两侧的所述纵向滑轨形成滑动连接；

在所述槽状臂的运动窗口上设有一条张紧的密封带，所述密封带能够与所述纵向滑轨贴合，防止酸性气体进入槽状臂内部。

所述的自动加酸仪，其中：所述纵向滑块内由前至后设有一个压脚、一个凸起以及另一个压脚，两个压脚均贴近于所述运动窗口，所述凸起高于所述压脚；所述密封带从所述一个压脚下方穿过，再从所述凸起的上方穿过，接着从所述另一个压脚的下方穿过，在滑块内部形成一个“几”字形结构。

所述的自动加酸仪，其中：所述纵向滑块由一号滑块与二号滑块连接组成，所述一号滑块与所述纵向螺母固定连接，其两侧跨过所述密封带后各通过一个螺钉与所述二号滑块固定连接。

所述的自动加酸仪，其中：所述垂向运动及密封结构包括固定在所述纵向滑块上的垂向支架，在所述垂向支架中固定有垂向电机、由所述垂向电机驱动旋转的垂向丝杠、以及在所述垂向丝杠上做垂向升降位移的垂向滑块，进样针的上端固定在所述垂向滑块上，下端穿出所述垂向支架后用密封圈予以密封，所述垂向的外侧用亚克力罩予以密封。

所述的自动加酸仪，其中：所述进样针包括刚性骨架以及固定在刚性骨架上或内部的耐腐蚀管。

所述的自动加酸仪，其中：在横向滑块上固定有横向拖链，在纵向滑块上固定有纵向拖链，所述管路依次经过所述横向拖链、纵向拖链再进入所述垂向支架，并且垂向支架内的管路在连接至进样针的上端之前还形成有U形缓冲段。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：在保证自动完成加酸动作的同时，保证了各部件的防腐效果，降低了人工劳动强度，提高了试验精度。

附图说明

图1是本发明的整体外观示意图；

图2、图3是本发明在不同角度下的内部结构示意图；

图4是本发明的铝型材框架示意图；

图5是本发明在铝型材框架上增加防腐外罩的结构示意图；

图6是本发明的三维机械臂的整体结构示意图；

图7是本发明的横向运动及密封结构示意图；

图8是本发明的纵向运动及密封结构示意图；

图9、图10分别是图8的纵剖与横剖示意图；

图11是本发明垂向运动及密封结构示意图；

图12是骨架式进样针的剖视结构图。

附图标记说明：铝型材框架1；防腐外罩11；防腐通风罩12；进气口121；排风扇122；操作门123；滑动窗口13；横向滑轨21；横向滑块22；横向电机23；横向丝杠24；密封环带25；导向板26；弹性橡胶条27；纵向电机31；纵向丝杠32；槽状臂33；纵向滑轨34；纵向螺母35；一号滑块36；凸起361；螺钉37；二号滑块38；压脚381；密封带39；垂向支架4；垂向电机41；垂向丝杠42；垂向滑块43；密封圈44；亚克力罩45；进样针5；刚性骨架51；耐腐蚀管52；锁套53；蠕动泵6；阀组7；管路8；横向拖链81；纵向拖链82；U形缓冲段83。

具体实施方式

如图1-图6所示，本发明提供一种自动加酸仪，具有：

铝型材框架1，其包括用于放置在平台上的水平架体以及固定在水平架体上的竖直架体；

防腐外罩11，优选PP材质制成，罩覆在所述铝型材框架1的水平架体外围以及竖直架体的后部以形成设备空间，使设备空间内的各部件能够被保护不被酸气腐蚀；

防腐通风罩12，优选PP材质制成，罩覆在所述竖直架体的前部以形成配液空间，所述防腐通风罩12的一侧设有能够调节开度的进气口121，背侧靠上设有排风扇122并连接有排风管，正面设有透明非金属(优选亚克力材料)的操作门123，并在防腐通风罩12内设有照明灯，因此从操作门123就可以看到防腐通风罩12内的酸液配置情况；

三维机械臂，包括依次传动连接的横向运动及密封结构、纵向运动及密封结构以及垂向运动及密封结构，其中：

所述横向运动及密封结构，结合图7、图2、图3所示，是在防腐外罩11上朝前侧开有一条水平向的滑动窗口13，并在防腐外罩11内固定有平行于所述滑动窗口13的横向滑轨21与横向丝杠24，在横向滑轨21上设有横向滑块22，所述横向滑块22与所述横向丝杠24通过螺纹连接，所述横向丝杠24由横向电机23驱动旋转，通过螺纹配合能够带动所述横向滑块22在横向滑轨21上沿滑动窗口13的长度方向移动；为了防止酸气由所述滑动窗口13进入设备空间，在所述滑动窗口13上设有密封环带25(优选以PP材质制成)，在所述滑动窗口13的两端各设有一个导向板26，所述密封环带25绕过两个所述导向板26而形成封闭环形，而且所述密封环带25的其中一段与所述横向滑块22固定连接，因此在横向滑块22往复滑移的过程中，不论所述密封环带25如何绕行，其始终有一面贴合于滑动窗口13；为了增强贴合效果，在滑动窗口13的上、下两侧各设有一个弹性橡胶条27，所述弹性橡胶条27能够朝所述滑动窗口13形成一个卡口，所述密封环带25的上、下边缘嵌入所述卡口中，以保持紧贴滑动窗口13的状态。

所述纵向运动及密封结构，如图6、图8、图9、图10所示，包括固定在所述横向滑块22上的纵向电机31、由所述纵向电机31带动旋转的纵向丝杠32、以及包裹住所述纵向丝杠32的一个槽状臂33，所述槽状臂33的横截面呈U形，在一侧(例如顶侧)留有与纵向丝杠32平行的运动窗口，在运动窗口的两侧各固定有一条纵向滑轨34；

在所述纵向丝杠32上套有纵向螺母35，在所述纵向螺母35上固定有一个一号滑块36，所述一号滑块36的两侧各通过一个螺钉37与一个二号滑块38固定连接(共同构成纵向滑块)，所述二号滑块38又与所述槽状臂33的两侧的所述纵向滑轨34形成滑动连接；如此，所述纵向丝杠32旋转时，所述纵向螺母35无法转动，从而能够带动所述一号滑块36、二号滑块38沿槽状臂33的纵向滑轨34做直线位移；

在所述槽状臂33的运动窗口上设有一条张紧的密封带39(优选以PP材质制成)，所述密封带39能够与所述纵向滑轨34贴合，防止酸性气体进入槽状臂33内部。

而且，如图2、图3所示，所述二号滑块38在前后两侧各向下延伸一个贴近于运动窗口上表面的压脚381，所述一号滑块36向上延伸一个高于压脚381的凸起361，所述密封带39的一端与所述运动窗口的一端固定连接，另一端从一个所述压脚381下方穿过，再从所述凸起361的上方穿过，接着从另一个所述压脚381下方穿过(在二号滑块38内部形成一个“几”字形结构)，最后与所述运动窗口的另一端固定连接。

如此，通过所述“几”字形结构，可使密封带39在二号滑块38外部与运动窗口形成密封连接，在二号滑块38内部与压脚381形成密封连接，从而保证酸性气体无法进入到二号滑块38、一号滑块36以及纵向丝杠32等位置，实现纵向运动及密封结构的完全密封。

上述实施例中，为了便于制造与安装，所述一号滑块36与二号滑块38设为分体结构，而实际上，所述一号滑块36与二号滑块38也可以是一体结构。

另外，所述槽状臂33、纵向滑轨34、一号滑块36以及二号滑块38均优选采用耐腐蚀材质(例如PP或聚四氟乙稀)制成，所述螺钉37外表面涂布有耐腐蚀涂层，可以增加整个结构的耐酸、耐腐蚀性能。

所述垂向运动及密封结构，如图2、图3、图6、图11所示，包括固定在所述二号滑块38上的垂向支架4，在所述垂向支架4中固定有垂向电机41、由所述垂向电机41驱动旋转的垂向丝杠42、以及在所述垂向丝杠42上做垂向升降位移的垂向滑块43，进样针5的上端固定在所述垂向滑块43上，下端穿出所述垂向支架4后用锁套53固定，进样针5与垂向支架之间用密封圈44予以密封；所述垂向4的外侧用亚克力罩45予以密封，以避免酸气腐蚀；

如图12所示，所述进样针5包括刚性骨架51以及固定在刚性骨架51上(或内部)的耐腐蚀管52，所述刚性骨架51优选采用碳纤维材料制成或是涂覆有耐腐蚀材料的金属材料制成，所述耐腐蚀管52优选是聚四氟管，所述耐腐蚀管52可以被所述刚性骨架51完全或不完全地包裹在内部，也可以是嵌卡固定连接，主要目的是让柔软的聚四氟管能够随同刚性骨架51一同准确升降即可。

最后，结合图1、图2、图3所示，本发明在设备空间还设有蠕动泵6及其连接的阀组7，所述阀组7与多种酸液相连通，并通过管路8连通至所述进样针5，为了防止在三维机械臂的运动过程中导致管路8被拉伸而断裂，本发明在横向滑块22上固定有横向拖链81，在纵向滑块上固定有纵向拖链82，所述管路8依次经过所述横向拖链81、纵向拖链82再进入所述垂向支架4，并且垂向支架4内的管路8在连接至进样针5的上端之前还形成有U形缓冲段83。如此，本发明实现了管路8的隐藏式走管，提高了整体设备的美观性与整洁性，还能够避免管路8晃荡，并且提高了使用寿命。

本发明使用的时候，在防腐通风罩12内置入试管架并关闭操作门123，打开排风扇122，然后三维机械臂开始动作，使进样针5的针头伸入目标试管的管口中，此时蠕动泵6与阀组7动作，使酸液通过管路8、进样针5进入试管中，从而实现自动加酸的目的。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动加酸仪，其特征是具有：

防腐通风罩，内部形成有配液空间；

三维机械臂，能够驱动进样针在所述配液空间中进行三维方向移动；

泵与阀组，位于防腐通风罩之外，并通过管路与所述进样针相连通，用于向进样针提供酸性试剂。

2.根据权利要求1所述的自动加酸仪，其特征在于，还包括：

铝型材框架，其包括水平架体以及固定在水平架体上的竖直架体；

防腐外罩，罩覆在所述竖直架体的后部以形成设备空间；

所述防腐通风罩罩覆在所述竖直架体的前部。

3.根据权利要求2所述的自动加酸仪，其特征在于：所述防腐通风罩的一侧设有能够调节开度的进气口，背侧靠上设有排风扇，正面设有透明非金属的操作门，并在防腐通风罩内设有照明灯。

4.根据权利要求2所述的自动加酸仪，其特征在于：所述三维机械臂包括依次传动连接的横向运动及密封结构、纵向运动及密封结构以及垂向运动及密封结构，其中：

所述横向运动及密封结构，是在防腐外罩上朝前侧开有一条水平向的滑动窗口，并在防腐外罩内固定有平行于所述滑动窗口的横向滑轨与横向丝杠，在横向滑轨上设有横向滑块，所述横向滑块与所述横向丝杠通过螺纹连接，所述横向丝杠由横向电机驱动旋转，通过螺纹配合能够带动所述横向滑块在横向滑轨上沿滑动窗口的长度方向移动；在所述滑动窗口上设有密封环带，在所述滑动窗口的两端各设有一个导向板，所述密封环带绕过两个所述导向板而形成封闭环形，而且所述密封环带的其中一段与所述横向滑块固定连接；在滑动窗口的上、下两侧各设有一个弹性橡胶条，所述弹性橡胶条均朝所述滑动窗口形成一个卡口，所述密封环带的上、下边缘嵌入所述卡口中。

5.根据权利要求4所述的自动加酸仪，其特征在于：所述纵向运动及密封结构包括固定在所述横向滑块上的纵向电机、由所述纵向电机带动旋转的纵向丝杠、以及包裹住所述纵向丝杠的一个槽状臂，所述槽状臂的横截面呈U形，在一侧留有与纵向丝杠平行的运动窗口，在运动窗口的两侧各固定有一条纵向滑轨；

在所述纵向丝杠上套有纵向螺母，在所述纵向螺母上固定有纵向滑块，所述纵向滑块与所述槽状臂的两侧的所述纵向滑轨形成滑动连接；

在所述槽状臂的运动窗口上设有一条张紧的密封带，所述密封带能够与所述纵向滑轨贴合，防止酸性气体进入槽状臂内部。

6.根据权利要求5所述的自动加酸仪，其特征在于：所述纵向滑块内由前至后设有一个压脚、一个凸起以及另一个压脚，两个压脚均贴近于所述运动窗口，所述凸起高于所述压脚；所述密封带从所述一个压脚下方穿过，再从所述凸起的上方穿过，接着从所述另一个压脚的下方穿过，在滑块内部形成一个“几”字形结构。

7.根据权利要求5所述的自动加酸仪，其特征在于：所述纵向滑块由一号滑块与二号滑块连接组成，所述一号滑块与所述纵向螺母固定连接，其两侧跨过所述密封带后各通过一个螺钉与所述二号滑块固定连接。

8.根据权利要求5所述的自动加酸仪，其特征在于：所述垂向运动及密封结构包括固定在所述纵向滑块上的垂向支架，在所述垂向支架中固定有垂向电机、由所述垂向电机驱动旋转的垂向丝杠、以及在所述垂向丝杠上做垂向升降位移的垂向滑块，进样针的上端固定在所述垂向滑块上，下端穿出所述垂向支架后用密封圈予以密封，所述垂向的外侧用亚克力罩予以密封。

9.根据权利要求8所述的自动加酸仪，其特征在于：所述进样针包括刚性骨架以及固定在刚性骨架上或内部的耐腐蚀管。

10.根据权利要求8所述的自动加酸仪，其特征在于：在横向滑块上固定有横向拖链，在纵向滑块上固定有纵向拖链，所述管路依次经过所述横向拖链、纵向拖链再进入所述垂向支架，并且垂向支架内的管路在连接至进样针的上端之前还形成有U形缓冲段。