CN108195651A - 全自动超声乳化进样器及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全自动超声乳化进样器，其包括：中控装置其与超声装置，吸样装置及送样装置控制连接，以控制超声装置依据第一预设程序进入依据第二预设程序传样的该送样装置的递样区，并控制吸样装置依据第三预设程序进入该送样装置的出样区抽取样品。从而实现对样品批量自动化加工，极大的简化了人工操作，提高了超声乳化的效果，并且由于短时间内完成超声乳化，避免了样品温度的升高，也不会造成样品的挥发损失，有效的提高了样品的可靠性完整性，以为后续其他检测工艺提供了有利的支持。
Description
技术领域
本发明涉及超声波加工技术领域，尤其涉及超声波乳化技术的全自动控制技术。
背景技术
连续流动分析技术现已广泛应用于烟草，农业，食品，卫生，环境监测，水利，海洋等各个领域的快速检测，随着检测要求的日益严格，以及国家标准的不断提高，逐渐发现在水体中颗粒沉淀或者悬浮物比较多的情况下，相关指标的测定含量普遍会偏低30%-50%，从而造成检测结果与实际相差较大，其中在总磷，总氮，COD，高锰酸盐这些指数上尤为明显。
究其原因，是因为在利用自动进样器进样的时候，由于取样的方式与取样量的不同，还有样品本身的性质等不同，致使所取用的样品代表性不足。因此现有技术提出了以超声波技术对待测样品进行加工的方案，虽然此举部分解决了样品加工难题，但随之而来的是，传统超声装置，使用的是敞开式容器，容量较大，大批量样品同时放在容器里进行超声，超声加工时效率不高，所需加工时间较长，且容易造成样品发热，从而造成样品发生变化，影响检测结果。而为了解决此类问题，若采用单个样品超声的装置，每次只能处理一个样品，且需要手工完成，效率太低。因此目前亟待一种技术来解决上述现有技术的缺陷。
发明内容
本发明提供的一种全自动超声乳化进样器，能够实现对样品批量自动化加工。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种全自动超声乳化进样器，其包括：中控装置其与超声装置，吸样装置及送样装置控制连接，以控制超声装置依据第一预设程序进入依据第二预设程序传样的该送样装置的递样区，并控制吸样装置依据第三预设程序进入该送样装置的出样区抽取样品。
优选的，该超声装置包括：超声器其连接在活动支架顶部，该送样装置包括：送样盘其与转动装置传动连接，该吸样装置包括：吸样摆臂其摆臂上连接吸样管。
优选的，该全自动超声乳化进样器还包括：清洗装置其设置在该超声装置及吸样装置的活动范围内，其中该清洗装置为超声清洗管，活水清洗管中的一种或多种。
优选的，该送样盘上设有样品支架呈间隔状在该送样盘上分布。
优选的，该第一预设程序包括：超声波频率波段，加工组坐标，加工顺序，加工时间中的一种或多种程序方案。
优选的，该第二预设程序包括：样品组坐标，送样顺序，转动速度中的一种或多种程序方案。
优选的，该第三预设程序包括：完成样品组坐标，样品种类标签中的一种或多种程序方案。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种全自动超声乳化进样加工方法，该方法包括：
步骤A.在送样装置上放入待加工样品，并在中控装置中记录样品位置坐标选择加工方案；
步骤B.送样装置输送待加工样品进入递样区，以供控制超声装置根据加工方案加工；
步骤C.送样装置输送完成样品进入出样区，以供吸样装置抽取样品。
优选的，该方法还包括步骤D.每当超声装置及吸样装置完成一件样品加工后，进入清洗装置中滤洗。
优选地，该加工方案为，根据当前样品类型，设置超声波频率波段，加工时间，样品标签，加工顺序中的一种或多种。
通过本发明提供的全自动超声乳化进样器及其加工方法，实现对样品批量自动化加工，极大的简化了人工操作，提高了超声乳化的效果，并且由于短时间内完成超声乳化，避免了样品温度的升高，也不会造成样品的挥发损失，有效的提高了样品的可靠性完整性，以为后续其他检测工艺提供了有利的支持。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明全自动超声乳化进样器结构爆炸示意图；
图2是本发明全自动超声乳化进样器装配后结构示意图；
图3是本发明全自动超声乳化进样加工方法单一样品的工作流程图；
图4是本发明全自动超声乳化进样加工方法加工多类样品的工作流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”，“步骤A”,”步骤B”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
本发明的实施例，提供的全自动超声乳化进样器，可在中控装置上根据软件设定，自动完成样品的超声乳化。同时通过软件的设定，在对样品进行超声时，样品的位置可自由选择，可以对样品超声顺序进行编程，软件上定义样品的位置，然后设备根据编制的顺序进行工作，摆脱了必须由进样器的运转方向来决定样品超声顺序。从而可实现对样品进行随机超声。此外当颗粒物较多或者较坚固时，可以根据样品的情况进行调整如增大功率和超声时间等，以适用不同类型样品的自动化加工。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种全自动超声乳化进样器，其特征在于包括：中控装置（图中未示出）其与超声装置1，吸样装置3及送样装置4控制连接，以控制超声装置1依据第一预设程序进入依据第二预设程序传样的该送样装置4的递样区，并控制吸样装置3依据第三预设程序进入该送样装置4的出样区抽取样品。
其中该中控装置可以内置或外置在该进样器上，本实施例并不做出限制，该中控装置可包含计算处理单元，控制单元，存储单元，通信单元等，以满足依据使用者预先设定的超声乳化加工方案对各执行装置下达控制命令，从而起到自动化操控目的。
此外该送样装置4包括：送样盘41其盘体上可以根据样品的容器形状设定样品支架411，且该样品支架411呈间隔状在该送样盘41上分布，本实施例中将以试管为样品容器进行说明，因此该送样盘41上的样品支架411为试管孔架，其呈圈形均匀分布在该送样盘41上，其中转动装置42与该送样盘41连接，以形成旋转送样结构，此外该送样盘41具有一个初始位置，设为1号位置，次位置通过定位开关来确定，送样盘41是通过转动装置42转动来实现样品的更替。
此外该转动装置42与该中控装置控制连接，而该转动装置42主要由步进电机，同步带构成，通过步进电机，由同步带带动，以根据该第二预设程序转动相应的步数，以供所述送样盘41上对应位置上的样品试管进入该超声装置1的递样区或吸样装置3的出样区。其中需要说明的是该第二预设程序包括：样品组坐标即待加工样品或样品组的坐标，送样顺序，转动速度中的一种或多种程序方案，本实施例中优选其结合，即该第二预设程序包括：样品组坐标：以供了解对应样品所在送样盘41上的位置，送样顺序：以供了解分布在该送样盘41上样品的加工顺序，从而快速操控该转动装置42带动送样盘41上对应样品进入递样区，转动速度：其控制该送样的频率和效率，以根据不同种类样品和检测强度调整，避免洒样和提高检测速度。
进一步来说，该超声装置1还包括：超声器11呈针管形状，其连接在活动支架12顶部，依靠该活动支架12实现升降转动功能，从而便于在该递样区插入样品中进行加工。
其中该活动支架12主要由：支架，直流电机，同步带，丝杠构成，其工作方式主要为，当吸样管32进入到样品里后，活动支架12由初始位置开始移动，通过纵向直流电机由同步带带动丝杠传动，带动该支架上的超声器11由初始位置提起，到达递样区指定位置，这个位置由位置开关决定，然后由横向直流电机，根据转动步数，通过同步带，带动丝杠，横向移动至样品上方，再由纵向直流电机，控制支架带动该超声器11进入到样品中，启动超声乳化加工，而该超声乳化时间由软件事先设定，完成后提起超声手臂，移动至初始位，下降到初始位置。
其中需要说明的是该递样区为该送样盘41上处于该超声器11活动范围的区域，从而当对应加工样品试管进入该递样区后，通过中控装置给出的第一预设程序，控制该活动支架12旋转定位对准该样品试管口后下降，以使该超声器11插入样品中进行超声波乳化加工，需要说明的是，该第一预设程序可以包括：超声波频率波段，加工组坐标即超声器11当前需要加工的样品或样品组坐标，加工顺序，加工时间中的一种或多种程序方案，而本实施例中优选为上述的集合，即需要包括：加工组坐标，籍此为活动支架12提供当前进入该递样区内，送样盘41上所需加工样品或样品组的坐标；及设定超声波频率波段方案以适用对应样品，同时根据加工顺序对复数样品进行逐步加工，同时为了提高加工效率和样品可靠性避免过热，需设定加工时间，籍此为超声装置1提供自动控制依据。
此外该吸样装置3包括：吸样摆臂31其摆臂上连接吸样管32，其中该吸样管32可由后续其他现有的检测加工设备提供吸取装置与其对接，从而凭借该吸样管32抽走加工好的样品，其中该吸样管32可设为单针和双针两种结构，以适应样品或样品组的吸样需求。
此外该摆臂31具有升降和旋转功能从而带动该吸样管32进入该出样区，其中需要说明的是该出样区为该送样盘41上处于该吸样管32活动范围的区域。具体来说，该摆臂31主要由：架臂，步进电机，同步带构成，从而控制与之连接的吸样管32待机时处于初始位置，这个位置由位置开关来判断，该吸样管32工作时，由步进电机带动同步带，从初始位置升起，到达出样区或后续工序或后续设备的指定位置，这个位置由位置开关决定，从而实现带动该架臂上的吸样管32到达样品上方，然后步进电机控制，下降，进入到样品中，停留一定时间后，再次升起，回到初始位置。
从而当对应加工样品试管进入该出样区后，通过中控装置给出的第三预设程序，控制该吸样摆臂31旋转定位对准该样品试管口后下降，以使该吸样管32插入样品中进行抽取，需要说明的是，该第三预设程序包括：完成样品组坐标，样品种类标签中的一种或多种程序方案。本实施例中优选为，完成样品或完成样品组坐标，从而为该吸样摆臂31提供定位依据，而该样品种类标签本实施例中不涉及，但该标签可为后续检测加工设备提供样品编码，从而实现完整的工序协作，同时亦可对送入该出样区的样品进行验证，以避免抽错样品。
另一方面为了避免样品之间产生污染，该全自动超声乳化进样器还可包括：清洗装置2其设置在该超声装置1及吸样装置3的活动范围内，以供超声装置1及吸样装置3每完成一件样品加工后，进入清洗装置2中滤洗，从而避免样品污染。此外为了顺应不同的滤洗需求，本实施例中该吸样装置3的超声器11优选适配声清洗管21以避免顽固样品在该超声器11上残留，而该吸样装置3的吸样管32优选适配活水清洗管22，其中该活水清洗管即管体内与水源联通，持续引入清洁水源以进行冲洗。
从而全自动超声乳化进样器实现了对样品的批量自动化加工，极大的简化了人工操作，提高了超声乳化的效果，并且由于短时间内完成超声乳化，避免了样品温度的升高，也不会造成样品的挥发损失，有效的提高了样品的可靠性完整性，以为后续其他检测工艺提供了有利的支持。
此外，值得一提的是，本发明的全自动超声乳化进样器，可根据软件设定自由选择样品位置和超声频率、加工时间等参数设定，如当颗粒物较多或者较坚固时，可以增大功率和超声时间以根据样品的情况进行调整，从而实现在一次整体加工时间段内，根据设定的样品加工顺序，连续对不同种类的待加工样品进行适应性的全自动加工操作，籍此极大的提高了样品加工效率，摆脱了必须依靠进样器的单一运转方向来决定样品超声顺序的缺点。同时另一方面还可以实现对样品进行随机超声，以适用不同的检测工艺需求。
请参阅图3至图4，为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种全自动超声乳化进样加工方法，该方法包括：步骤A.在送样装置4上放入待加工样品，并在中控装置中记录样品位置坐标选择加工方案；步骤B.送样装置4输送待加工样品进入递样区，以供控制超声装置1根据加工方案加工；步骤C.送样装置4输送完成样品进入出样区，以供吸样装置3抽取样品。
其中该加工方案为根据当前样品类型，设置超声波频率波段，加工时间，样品标签，加工顺序中的一种或多种。本实施例中优选为上述的集合进行示意说明，但根据不同的样品种类，本领域技术人员应当理解可以根据具体情况进行调整。
本实施例中，该送样盘41的样品支架411呈环形分布成四层套圈状，如图1图2所示，这种布置方式可在一时段内处理较多样品，且需要的样品量却很小，有利于超声效率和样品稳定性，因此根据加工需求，通过设定不同超声波段和加工时间，可对样品进行分组或分类加工，此外根据加工工序追踪待加工样品，并通过样品标签可知晓不同样品在送样盘41上的位置信息，籍此给出对应的超声波段频率和加工时间指标，以形成定制化的加工功能。
此外为保证该样品间不被污染，该步骤D中还包括：每当超声装置1及吸样装置3完成一件样品加工后，进入清洗装置2中滤洗。
具体举例来说，如本实施例中，超声乳化一种样品时，整个设备设100个样品支架411分四圈，每圈25个样品，设备根据加工方案设定，超声器11每次处理一个样品，然后回到初始位置，每个样品就是一个完整的过程。而对样品组进行加工时，即超声乳化两个同类样品时，样品摆放在内外圈相邻位置，超声器11可先超声外圈的样品，然后回到初始位置清洗装置2中清洁后，再移动到内圈相同位置的样品处，进行超声，结束后回到初始位置清洁，两个样品作为一个过程。当然本实施例并非做出限制，该样品组可以随意在该送样盘41上分布，但此举会增加样品盘的转动时间，不利于检测效率，因此使同类样品组之间靠近可以有效提高加工效率。
此外在另一实施方式中，该全自动超声乳化进样器，可针对特别的加工需要，设置超声器11为单针或者双针使用，以提高对样品组的加工效率。此外该全自动超声乳化进样器还可以作为实验室样品加工单独使用，也可以搭载各种自动化设备作为进样器使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全自动超声乳化进样器，其特征在于包括：中控装置其与超声装置（1），吸样装置（3）及送样装置（4）控制连接，以控制超声装置（1）依据第一预设程序进入依据第二预设程序传样的所述送样装置（4）的递样区，并控制吸样装置（3）依据第三预设程序进入所述送样装置（4）的出样区抽取样品。
2.根据权利要求1所述的全自动超声乳化进样器，其特征在于：所述超声装置（1）包括：超声器（11）其连接在活动支架（12）顶部，所述送样装置（4）包括：送样盘（41）其与转动装置（42）传动连接，所述吸样装置（3）包括：吸样摆臂（31）其摆臂上连接吸样管（32）。
3.根据权利要求1所述的全自动超声乳化进样器，其特征在于，还包括：清洗装置（2）其设置在所述超声装置（1）及吸样装置（3）的活动范围内，其中该清洗装置（2）为超声清洗管（21），活水清洗管（22）中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的全自动超声乳化进样器，其特征在于，所述送样盘（41）上设有样品支架（411）呈间隔状在所述送样盘（41）上分布。
5.根据权利要求1所述的全自动超声乳化进样器，其特征在于，所述第一预设程序包括：超声波频率波段，加工组坐标，加工顺序，加工时间中的一种或多种程序方案。
6.根据权利要求1所述的全自动超声乳化进样器，其特征在于，所述第二预设程序包括：样品组坐标，送样顺序，转动速度中的一种或多种程序方案。
7.根据权利要求1所述的全自动超声乳化进样器，其特征在于，所述第三预设程序包括：完成样品组坐标，样品种类标签中的一种或多种程序方案。
8.一种全自动超声乳化加工方法，其特征在于步骤包括：步骤A.在送样装置（4）上放入待加工样品，并在中控装置中记录样品位置坐标选择加工方案；步骤B.送样装置（4）输送待加工样品进入递样区，以供控制超声装置（1）根据加工方案加工；步骤C.送样装置（4）输送完成样品进入出样区，以供吸样装置（3）抽取样品。
9.根据权利要求8所述的全自动超声乳化加工方法，其特征在于，还包括步骤D.每当超声装置（1）及吸样装置（3）完成一件样品加工后，进入清洗装置（2）中滤洗。
10.根据权利要求8所述的全自动超声乳化加工方法，其特征在于，所述加工方案为，根据当前样品类型，设置超声波频率波段，加工时间，样品标签，加工顺序中的一种或多种。
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