CN109342127A - 一种自动化流体采样机及采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种自动化流体采样机及采样方法，包括恒温柜，恒温柜设置有托架，托架的表面固定设置有旋转电机，旋转电机的旋转轴连接有托盘并带动托盘旋转，所述托盘边缘环绕嵌入设置有一圈采样容器，采样容器旁相配合地设置有立杆，所述立杆通过第一固定件与推杆电机顶部的移动块固定连接，所述移动块通过第二固定件与推杆固定连接，所述推杆电机机身设置有行程开关，所述行程开关在所述移动块移动时触发，触发后旋转电机旋转带动托盘更换采样容器，所述采样容器上方设置有进水管，进水管一端固定于所述立杆上设置有出水口、所述进水管另一端设置有进水口连接蠕动泵，恒温柜还设有柜门。本发明结构紧凑、功能强、自动化程度高、成本低，十分适合市场推广。

Description

一种自动化流体采样机及采样方法

技术领域

本发明涉及采样领域，尤其涉及一种自动化流体采样机及采样方法。

背景技术

随着当今社会的日益发展，人们的工作和生活对水质的破坏也日趋严重，为了满足环境保护的需要，也为了响应政府绿色环保的理念，经常需要对各类水质进行检测。显而易见地，在进行水质的检测前，必须要对被检测的水进行采样。

市场上在进行水体采样时，部分因为采样方法过于人工化而导致采样效率不高或是采样精度不高，部分因为采样机器过于复杂而导致生产成本过高。当今市场急需一种精度高、效率高的自动化流体采样机。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述问题。为此，本发明提供一种自动化流体采样机，以解决现有技术在对水体采样的时候所存在的自动化程度不高或是采样机器过于复杂而导致生产成本过高的问题。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

包括恒温柜，所述恒温柜设置有托架，所述托架的表面固定设置有旋转电机，所述旋转电机的旋转轴连接有托盘并带动托盘旋转，所述托盘可拆卸，所述托盘边缘环绕嵌入设置有一圈采样容器，所述采样容器按照放置方向顶部设置有进水阀、底部设置有出水阀，所述采样容器旁相配合地设置有立杆，所述立杆通过第一固定件与推杆电机顶部的移动块固定连接，所述移动块通过第二固定件与推杆固定连接，所述推杆电机机身设置有行程开关，所述行程开关在所述移动块移动时触发，触发后旋转电机旋转带动托盘更换采样容器，所述推杆电机固定设置于所述托架上，所述立杆上下两端设置有顶阀结构，所述采样容器上方设置有进水管，所述进水管一端固定于所述立杆上设置有出水口、所述进水管另一端设置有进水口连接蠕动泵，所述蠕动泵设置于所述恒温柜上部分，所述推杆电机、旋转电机以及行程开关和设于所述恒温柜上部分的驱动控制装置电连接，所述恒温柜还设有柜门。

进一步，所述行程开关为接触式传感器，其触发方式为：所述行程开关设有一触发装置，当所述移动块移动至所述触发装置位置处，所述触发装置被挤压至内部触点完成触发。

进一步，所述移动块上下运动行程为50mm，当所述移动块处于中间位置即25mm处时挤压所述行程开关的触发装置触发所述行程开关。

进一步，所述触发装置为条形结构，所述触发装置挤压端设置有滑轮。

进一步，所述采样容器的内壁还设置有第三固定件，并在所述旋转电机的旋转轴对应的位置设置有转盘，所述转盘与第三固定件卡接固定。

进一步，所述第一固定件以及所述第二固定件均为螺丝固定，所述螺丝能够旋紧旋松进行重复固定。

进一步，所述移动块挤压行程开关的一侧设置为斜面结构，另一侧设置有镂空用于固定所述立杆。

进一步，所述恒温柜底部还设置有盛水容器，相应地，在所述托架上设置有漏水孔。

进一步，所述顶阀结构包括所述立杆上端向外延伸向下设置的第一凸起以及所述立杆下端向外延伸与上端在同一垂线上设置的第二凸起。

本发明还提供了一种流体采样方法，包括以下步骤：

S1、将采样容器的入水阀与立杆第一凸起对齐、出水阀与立杆第二凸起对齐，此时移动块位于挤压行程开关触发装置位置即25mm处，并设定好旋转电机每次旋转的角度，使在每次旋转之后第一凸起与下一个采样装置的出水阀垂直对齐，接着给恒温柜供电启动；

S2、进行采样注水：推杆电机带动立杆向下移动，首先第一凸起顶开采样容器入水阀，当立杆向下移动到向下的最大行程即25mm时进行采样注水，注水完成后，推杆电机带动移动块向上移动，当移动块向上移动25mm时，第一凸起与采样容器入水阀分离，移动块挤压行程开关触发装置，行程开关触发发出信号，驱动控制装置接收信号后控制旋转电机按设定的旋转角度旋转带动托盘旋转完成采样容器的更换；

S3、重复以上S2的步骤直到旋转电机旋转360度后停止，完成所有采样容器采样注水，此时移动块回到行程中间25mm处即挤压行程开关触发装置位置处；

S4、进行采样放水：推杆电机带动立杆向上移动，首先第二凸起顶开采样容器出水阀，当立杆向上移动到向上的最大行程即25mm时进行采样放水，放水完成后，推杆电机带动移动块和立杆向下移动，接着当移动块向下移动25mm时，第二凸起与采样容器出水阀分离，移动块挤压行程开关触发装置，行程开关触发发出信号，驱动控制装置接收信号后控制旋转电机按设定的旋转角度旋转带动托盘旋转完成采样容器的更换；

S5、重复以上S4的步骤直到旋转电机旋转360度后停止，完成所有采样容器放水，此时移动块回到行程中间25mm处即挤压行程开关触发装置位置处。

本发明采用一体机的形式提供了一种自动化流体采样机及采样方法，结构紧凑、功能强大、自动化程度高，在精确地实现自动化水体取样的同时节省了较多成本，十分适合市场推广，具有巨大的市场价值，十分适用于水体取样但不仅限于水体取样。

附图说明

图1为本发明一种自动化流体流体采样机整体结构示意图；

图2为本发明托架上方结构示意图；

图3为本发明采样容器示意图；

图4为本发明推杆电机整体示意图；

图5为本发明第三固定件结构示意图。

具体实施方式

为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

结合图1至图4，本发明的一种自动化流体采样机，包括恒温柜100，所述恒温柜100设置有托架110，所述托架110的表面固定设置有旋转电机，所述旋转电机的旋转轴120连接有托盘130并带动托盘130旋转，所述托盘130可拆卸，所述托盘130边缘环绕嵌入设置有一圈采样容器140，所述采样容器140按照放置方向顶部设置有进水阀141、底部设置有出水阀142，所述采样容器旁相配合地设置有立杆150，所述立杆150通过第一固定件151与推杆电机160顶部的移动块161固定连接，所述移动块161通过第二固定件162与推杆163固定连接，所述推杆电机160机身设置有行程开关164，所述行程开关164在所述移动块161移动时触发，触发后旋转电机旋转带动托盘130更换采样容器140，所述推杆电机160固定设置于所述托架110上，所述立杆150上下两端设置有顶阀结构，所述采样容器140上方设置有进水管170，所述进水管170一端固定于所述立杆150上设置有出水口171、所述进水管170另一端设置有进水口连接蠕动泵，所述蠕动泵设置于所述恒温柜上部分，所述推杆电机160、旋转电机以及行程开关164和设于所述恒温柜上部分的驱动控制装置电连接，所述恒温柜100还设有柜门101。

众所周知，取样的时候必须要满足特定的温度等环境条件，所以所述采样机选用恒温柜100，所述恒温柜为市场通用的恒温柜，其柜门不能轻易打开，需要由本领域技术人员进行把控。

本实施例中的行程开关164为接触式传感器，其触发方式为：所述行程开关164设有一触发装置1641，当所述移动块161移动至所述触发装置1641位置处，所述触发装置1641被挤压至内部触点完成触发。在本实施例中的触发装置1641为条形结构，并在所述触发装置1641挤压端设置有滑轮1642。

并且本实施例移动块161挤压行程开关164的一侧设置为斜面结构1611，另一侧设置有镂空用于固定所述立杆150，考虑到实际触发情况，因为当移动块161向上移动挤压触发装置1641时恰好是顺着触发装置1641的挤压方向所以不会出现卡住的情况，但是如果移动块161向下移动挤压触发装置1641时，采样斜面结构1611配合滑轮1642可以避免因为移动块161挤压触发装置1641而导致触发装置1641断裂等问题，增加机器的容错率，同时提高机器寿命。

所述移动块161上下运动行程为50mm，当所述移动块161处于中间位置即25mm处时挤压所述行程开关164的触发装置1641触发所述行程开关。移动块161的运动行程可以由技术人员进行设定，通过对驱动控制装置设定推杆电机160的运动行程即可，具体需要结合立杆150长度以及采样容器140长度等因素，本实施例采用50mm的运动行程，因为50mm可以适用于绝大多数的采样容器140，十分方便。

结合图5本实施例中采样容器140的外壁还设置有第三固定件141，并在所述旋转电机的旋转轴对应的位置设置有转盘，所述转盘与第三固定件卡接固定，考虑到采样容器固定于托盘之后瓶身部分可能会摇晃，所以设置一个塑料材质的第三固定件141在采样容器的内壁进行固定，当第三固定件A端卡住采样容器之后，B端插入转盘中完成固定卡接。

本实施例中第一固定件151以及所述第二固定件162均为螺丝固定，所述螺丝能够旋紧旋松进行重复固定。通过设置两个螺丝固定移动块161以及立杆150，在需要的时候，通过更换托盘130来更换不同规格的采样容器140，同时将螺丝松开，对立杆150长度进行调整，并将移动块161进行水平旋转，如果采样容器140比之前更紧凑则移动块向内旋，反之则向外旋，当调试完毕之后旋紧螺丝重新固定移动块以及立杆。

本实施例在所述恒温柜100底部还设置有盛水容器222，相应地，在所述托架110上设置有漏水孔111。通过增设一个盛水容器222方便采样完毕之后的放水操作。

本实施例中的顶阀结构包括所述立杆上端向外延伸向下设置的第一凸起152以及所述立杆下端向外延伸与上端在同一垂线上设置的第二凸起153。

本实施例在所述的恒温柜的柜身内侧还设置有有助于散热的纹路结构333。

本实施例中驱动控制装置为市场通用的微型处理器，并相应的烧入了本采样机需要使用的程序代码。并且所述蠕动泵以及所述驱动控制装置安装于恒温柜上部分，因为此安装位置不是本发明保护的对象，只要安装合理即可。

本发明还提供了一种流体采样方法，包括以下步骤：

S1、将采样容器的入水阀与立杆第一凸起对齐、出水阀与立杆第二凸起对齐，此时移动块位于挤压行程开关触发装置位置即25mm处，并设定好旋转电机每次旋转的角度，使在每次旋转之后第一凸起与下一个采样装置的出水阀垂直对齐，接着给恒温柜供电启动；

S2、进行采样注水：推杆电机带动立杆向下移动，首先第一凸起顶开采样容器入水阀，当立杆向下移动到向下的最大行程即25mm时进行采样注水，注水完成后，推杆电机带动移动块向上移动，当移动块向上移动25mm时，第一凸起与采样容器入水阀分离，移动块挤压行程开关触发装置，行程开关触发发出信号，驱动控制装置接收信号后控制旋转电机按设定的旋转角度旋转带动托盘旋转完成采样容器的更换；

S3、重复以上S2的步骤直到旋转电机旋转360度后停止，完成所有采样容器采样注水，此时移动块回到行程中间25mm处即挤压行程开关触发装置位置处；

S4、进行采样放水：推杆电机带动立杆向上移动，首先第二凸起顶开采样容器出水阀，当立杆向上移动到向上的最大行程即25mm时进行采样放水，放水完成后，推杆电机带动移动块和立杆向下移动，接着当移动块向下移动25mm时，第二凸起与采样容器出水阀分离，移动块挤压行程开关触发装置，行程开关触发发出信号，驱动控制装置接收信号后控制旋转电机按设定的旋转角度旋转带动托盘旋转完成采样容器的更换；

S5、重复以上S4的步骤直到旋转电机旋转360度后停止，完成所有采样容器放水，此时移动块回到行程中间25mm处即挤压行程开关触发装置位置处。

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化流体采样机，其特征在于：包括恒温柜，所述恒温柜设置有托架，所述托架的表面固定设置有旋转电机，所述旋转电机的旋转轴连接有托盘并带动托盘旋转，所述托盘可拆卸，所述托盘边缘环绕嵌入设置有一圈采样容器，所述采样容器按照放置方向顶部设置有进水阀、底部设置有出水阀，所述采样容器旁相配合地设置有立杆，所述立杆通过第一固定件与推杆电机顶部的移动块固定连接，所述移动块通过第二固定件与推杆固定连接，所述推杆电机机身设置有行程开关，所述行程开关在所述移动块移动时触发，触发后旋转电机旋转带动托盘更换采样容器，所述推杆电机固定设置于所述托架上，所述立杆上下两端设置有顶阀结构，所述采样容器上方设置有进水管，所述进水管一端固定于所述立杆上设置有出水口、所述进水管另一端设置有进水口连接蠕动泵，所述蠕动泵设置于所述恒温柜上部分，所述推杆电机、旋转电机以及行程开关和设于所述恒温柜上部分的驱动控制装置电连接，所述恒温柜还设有柜门。

2.根据权利要求1所述的一种自动化流体采样机，其特征在于：所述行程开关为接触式传感器，其触发方式为：所述行程开关设有一触发装置，当所述移动块移动至所述触发装置位置处，所述触发装置被挤压至内部触点完成触发。

3.根据权利要求2所述的一种自动化流体采样机，其特征在于：所述移动块上下运动行程为50mm，当所述移动块处于中间位置即25mm处时挤压所述行程开关的触发装置触发所述行程开关。

4.根据权利要求2所述的一种自动化流体采样机，其特征在于：所述触发装置为条形结构，所述触发装置挤压端设置有滑轮。

5.根据权利要求1所述的一种自动化流体采样机，其特征在于：所述采样容器的内壁还设置有第三固定件，并在所述旋转电机的旋转轴对应的位置设置有转盘，所述转盘与第三固定件卡接固定。

6.根据权利要求1所述的一种自动化流体采样机，其特征在于：所述第一固定件以及所述第二固定件均为螺丝固定，所述螺丝能够旋紧旋松进行重复固定。

7.根据权利要求1所述的自动化流体采样机，其特征在于：所述移动块挤压行程开关的一侧设置为斜面结构，另一侧设置有镂空用于固定所述立杆。

8.根据权利要求1所述的自动化流体采样机，其特征在于：所述恒温柜底部还设置有盛水容器，相应地，在所述托架上设置有漏水孔。

9.根据权利要求1所述的自动化流体采样机，其特征在于：所述顶阀结构包括所述立杆上端向外延伸向下设置的第一凸起以及所述立杆下端向外延伸与上端在同一垂线上设置的第二凸起。

10.一种流体采样方法，其特征在于：利用以上所述权利要求1-9，包括步骤：

S1、将采样容器的入水阀与立杆第一凸起对齐、出水阀与立杆第二凸起对齐，此时移动块位于挤压行程开关触发装置位置即25mm处，并设定好旋转电机每次旋转的角度，使在每次旋转之后第一凸起与下一个采样装置的出水阀垂直对齐，接着给恒温柜供电启动；

S2、进行采样注水：推杆电机带动立杆向下移动，首先第一凸起顶开采样容器入水阀，当立杆向下移动到向下的最大行程即25mm时进行采样注水，注水完成后，推杆电机带动移动块向上移动，当移动块向上移动25mm时，第一凸起与采样容器入水阀分离，移动块挤压行程开关触发装置，行程开关触发发出信号，驱动控制装置接收信号后控制旋转电机按设定的旋转角度旋转带动托盘旋转完成采样容器的更换；

S3、重复以上S2的步骤直到旋转电机旋转360度后停止，完成所有采样容器采样注水，此时移动块回到行程中间25mm处即挤压行程开关触发装置位置处；

S4、进行采样放水：推杆电机带动立杆向上移动，首先第二凸起顶开采样容器出水阀，当立杆向上移动到向上的最大行程即25mm时进行采样放水，放水完成后，推杆电机带动移动块和立杆向下移动，接着当移动块向下移动25mm时，第二凸起与采样容器出水阀分离，移动块挤压行程开关触发装置，行程开关触发发出信号，驱动控制装置接收信号后控制旋转电机按设定的旋转角度旋转带动托盘旋转完成采样容器的更换；

S5、重复以上S4的步骤直到旋转电机旋转360度后停止，完成所有采样容器放水，此时移动块回到行程中间25mm处即挤压行程开关触发装置位置处。