CN109738264A - 一种自动化土壤抽滤设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化土壤抽滤设备，包括：抽滤主体、过滤部件、导流主体、负压发生器和用于输送清洗液的清洗机构，其中：抽滤主体内部设有集液室和位于集液室下方并与集液室连通的抽滤室，抽滤主体的顶部设有与集液室连通的端口，抽滤主体的侧壁设有与抽滤室连通的抽气口，抽滤主体的底部设有与抽滤室连通的排液口；过滤部件位于集液室内，且其外轮廓边与集液室的端口边贴合；导流主体位于抽滤主体的上方并与过滤部件的外轮廓边抵靠，导流主体内部设有与集液室连通的导流腔；清洗机构用于向导流主体的导流腔内输送清洗液；负压发生器用于使抽滤室内部产生负压。本发明显著提高了过滤效率，降低过滤部件被破坏概率，且具有自动清洗功能。

Description

一种自动化土壤抽滤设备

技术领域

本发明涉及自动化农业检测仪器技术领域，尤其涉及一种自动化土壤抽滤设备。

背景技术

在农业生产中实现良好的土壤养分管理是提升养分利用效率、提高粮食产量、减少环境污染的有效途径，快速及时获取大田土壤中养分含量是养分管理的前提。目前传统土壤养分检测采用人工操作对土壤进行前处理，土壤检测任务一般具有样品数量大、任务急等特点，而前处理中最为耗时耗力的环节即为浸提后的土壤溶液过滤，一般需要等待两至三个小时。因此，开发适用于土壤的全自动快速过滤装置具有重要意义。然而，传统化学实验室采用三角漏斗和烧瓶作为简易过滤装置，存在过滤速度慢、过滤时间久、需人工折叠滤纸并繁琐加液、漏斗难清洗等缺陷，面临大批量土壤样品，缺陷更为明显。

发明内容

基于上述背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种自动化土壤抽滤设备。

本发明提出的一种自动化土壤抽滤设备，包括：抽滤主体、过滤部件、导流主体、负压发生器和用于输送清洗液的清洗机构，其中：

抽滤主体内部设有集液室和位于集液室下方并与集液室连通的抽滤室，抽滤主体的顶部设有与集液室连通的端口，抽滤主体的侧壁设有与抽滤室连通的抽气口，抽滤主体的底部设有与抽滤室连通的排液口；

过滤部件位于集液室内，且其外轮廓边与集液室的端口边贴合；

导流主体位于抽滤主体的上方并与过滤部件的外轮廓边抵靠，导流主体内部设有与集液室连通的导流腔；

清洗机构通过管路与导流主体连接以用于向导流主体的导流腔内输送清洗液；

负压发生器通过管路与抽气口连接以用于使抽滤室内部产生负压。

优选地，抽滤主体包括下主体和位于下主体上方的上主体，下主体的内部设有腔室以形成抽滤室；上主体内部设有腔室以形成集液室，上主体位于下主体上方并与下主体可拆卸连接。

优选地，上主体的底部设有向抽滤室方向直线延伸的延伸部，延伸部内部具有连通集液室与抽滤室的通道以形成排液口，且该排液口的下端面位于抽气口的下方。

优选地，过滤部件与集液室的内壁贴合，过滤部件的外轮廓边安装有滤纸夹，且所述滤纸夹与抽滤主体的端口边贴合。

优选地，集液室为锥形腔，且其内径由所述端口向抽滤室方向依次递减。

优选地，集液室的顶角90°。

优选地，抽滤室的底面为锥形面，排液口位于抽滤室底部的最低端。

优选地，排液口处连接有导流管，导流管的两端之间安装有夹管阀。

优选地，集液室、抽滤室以及导流室的内表面均刷涂有疏水涂层。

优选地，抽滤主体的材质为疏水材质。

优选地，抽滤主体的材质为聚四氟乙烯或聚醚醚酮。

优选地，负压发生机构包括空压机和通过管路与空压机连接的负压发生器，且连接负压发生器与空压机的管路中设有用于调节抽气压力的气压调节阀。

优选地，空压机通过管路与导流主体连接。

优选地，连接空压机与导流主体的管路中安装有空气加热器。

优选地，负压发生器通过管路与空压机连接。

优选地，清洗机构包括装有清洗液的清洗池、连接导流主体与清洗池的管路和用于将清洗池内的清洗液泵送至导流主体内部的水泵。

优选地，抽滤主体的一侧还设有用于更换过滤部件的物料转移机构，所述物料转移机构包括电动夹爪和用于驱动电动夹爪执行转移动力的动力机构。

本发明中，通过对抽滤主体、过滤部件、导流主体、负压发生器和清洗机构的结构以及彼此之间的装配关系进行限制，以在过滤时，可以利用负压发生器使过滤部件的下方产生负压，从而利用真空负压原理从过滤部件下方进行抽滤，以在提高过滤效果的同时可以有效避免了因从过滤部件上方加压对过滤部件的破坏和待滤液的渗出；可以利用清洗机构在过滤结束后向导流主体内部输送清洗液，以对滤液经过的腔室进行清洗。

综上所述，本发明提出的一种自动化土壤抽滤设备可以有效提高过滤效率，降低过滤部件被破坏概率，且具有自动清洗功能。

附图说明

图1为本发明提出的一种自动化土壤抽滤设备的结构示意图。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，图1为本发明提出的一种自动化土壤抽滤设备的结构示意图。

参照图1，本发明提出的一种自动化土壤抽滤设备，包括：抽滤主体1、过滤部件2、导流主体3、负压发生机构4和用于输送清洗液的清洗机构5，其中：

抽滤主体1内部设有集液室101和位于集液室101下方并与集液室101连通的抽滤室102，抽滤主体1的顶部设有与集液室101连通的端口，抽滤主体1的侧壁设有与抽滤室102连通的抽气口，抽滤主体1的底部设有与抽滤室102连通的排液口。过滤部件2位于集液室101内并与集液室101的内壁贴合，过滤部件2的外轮廓边安装有滤纸夹21，且所述滤纸夹21与抽滤主体1的端口边贴合。导流主体3位于抽滤主体1的上方并与过滤部件2的外轮廓边的滤纸夹21抵靠，以将过滤部件2固定。导流主体3内部设有与集液室101连通的导流腔。清洗机构5通过管路与导流主体3连接以用于向导流主体3的导流腔内输送清洗液。负压发生机构4通过管路与抽气口连接以用于使抽滤室102内部产生负压。

本发明在过滤时，将待过滤的土壤的浸提液导入导流主体3的导流腔内，同时，利用负压发生机构4对抽滤室102抽真空，以使抽滤室102内部产生负压，从而使过滤部件2的下方产生负压，以利用真空负压原理从过滤部件2下方抽滤，从而可以在提高过滤效果的同时避免因从过滤部件2上方加压对过滤部件的破坏和待滤液的渗出。当过滤结束后，停止抽真空，最后利用清洗机构5向导流主体2，以使清洗液随着过滤路径在相应部件的内部行走，从而实现对滤液经过腔室的清洗。

由上可知，本发明提出的一种自动化土壤抽滤设备可以有效提高过滤效率，降低过滤部件被破坏概率，且具有自动清洗功能。

此外，本实施例中，抽滤主体1包括下主体11和位于下主体11上方的上主体12，下主体11的内部设有腔室以形成抽滤室102；上主体12内部设有腔室以形成集液室101，上主体12位于下主体11上方并与下主体11可拆卸连接。以方便加工，同时也方便对抽滤主体1内部的通道以及腔室进行清洁和维护。

本实施例中，上主体12的底部设有向抽滤室102方向直线延伸的延伸部121，延伸部121内部具有连通集液室101与抽滤室102的通道以形成排液口，且该排液口的下端面位于抽气口的下方，以在抽气过程中防止进入抽滤室102的滤液被抽出。

本实施例中，集液室101为锥形腔，且集液室101的内径由所述端口向抽滤室102方向依次递减，集液室101的顶角90°，以提高过滤速度。

本实施例中，抽滤室102的底面为锥形面，排液口位于抽滤室102底部的最低端，以提高抽滤室102的排空效果。

本实施例中，排液口处连接有导流管，以方便将抽滤室102内的滤液导入样品瓶内。且导流管的两端之间安装有夹管阀6，以利用夹管阀6在非排液状态下将排液口关闭的同时使夹管阀6自身不与滤液接触，从而可以有效避免滤液残留及对夹管阀6的腐蚀。

本实施例中，集液室101、抽滤室102以及导流室的内表面均刷涂有疏水涂层，以实现疏水角为150°以上，防止过滤后的溶液黏附内壁，并易于清洗。

本实施例中，抽滤主体1的材质为聚四氟乙烯或聚醚醚酮，以进一步提高其疏水效果。

本实施例中，负压发生机构4包括空压机41和通过管路与空压机41连接的负压发生器42，且连接负压发生器42与空压机41的管路中设有用于调节抽气压力的气压调节阀7。

本实施例中，空压机41通过管路与导流主体3连接。以在过滤作业时，利用空压机41向导流主体3内部输送压缩空气，以使过滤部件2上方的待过滤液体在输入的压缩空气的作业下不断被搅动，从而可以有效提高过滤效果。而在清洗作业时，利用空压机41向导流主体3内部输送压缩空气，以提高清洗效果。且为了进一步提高清洗效果，本实施例中，连接空压机41与导流主体3的管路中安装有空气加热器8，以使进入导流主体3内部的空气为热空气。

本实施例中，清洗机构5包括装有清洗液的清洗池、连接导流主体3与清洗池的管路和用于将清洗池内的清洗液泵送至导流主体3内部的水泵。

本实施例中，抽滤主体1的一侧还设有用于更换过滤部件2的物料转移机构9，所述物料转移机构9包括电动夹爪和用于驱动电动夹爪执行转移动力的动力机构；以在更换过滤部件时，预先将导流主体3上移，以使其与抽滤主体1分开；然后利用物料转移机构9中电动夹爪夹住过滤部件2上缘的滤纸夹21，利用物料转移机构9中的动力机构驱动电动夹爪转移，以将过滤部件2取出，然后在利用物料转移机构9将新的过滤部件2放到集液室101内，最后再将导流主体3装上即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动化土壤抽滤设备装置，其特征在于，包括：抽滤主体(1)、过滤部件(2)、导流主体(3)、负压发生机构(4)和用于输送清洗液的清洗机构(5)，其中：

抽滤主体(1)内部设有集液室(101)和位于集液室(101)下方并与集液室(101)连通的抽滤室(102)，抽滤主体(1)的顶部设有与集液室(101)连通的端口，抽滤主体(1)的侧壁设有与抽滤室(102)连通的抽气口，抽滤主体(1)的底部设有与抽滤室(102)连通的排液口；

导流主体(3)内部具有导流腔，导流主体(3)位于抽滤主体(1)的上方并与集液室(101)导通；

过滤部件(2)位于导流主体(3)与抽滤主体(1)之间；

清洗机构(5)通过管路与导流主体(3)连接以用于向导流主体(3)的导流腔内输送清洗液；

负压发生机构(4)通过管路与抽气口连接以用于使抽滤室(102)内部产生负压。

2.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，抽滤主体(1)包括下主体(11)和位于下主体(11)上方的上主体(12)，下主体(11)的内部设有腔室以形成抽滤室(102)；上主体(12)内部设有腔室以形成集液室(101)，上主体(12)位于下主体(11)上方并与下主体(11)可拆卸连接；优选地，上主体(12)的底部设有向抽滤室(102)方向直线延伸的延伸部(121)，延伸部(121)内部具有连通集液室(101)与抽滤室(102)的通道以形成排液口，且该排液口的下端面位于抽气口的下方。

3.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，集液室(101)为锥形腔，且其内径由所述端口向抽滤室(102)方向依次递减；优选地，集液室(101)的顶角90°。

4.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，抽滤室(102)的底面为锥形面，排液口位于抽滤室(102)底部的最低端；优选地，排液口处连接有导流管，导流管的两端之间安装有夹管阀(6)。

5.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，集液室(101)、抽滤室(102)以及导流室的内表面均刷涂有疏水涂层。

6.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，抽滤主体(1)的材质为疏水材质；优选地，抽滤主体(1)的材质为聚四氟乙烯或聚醚醚酮。

7.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，负压发生机构(4)包括空压机(41)和通过管路与空压机(41)连接的负压发生器(42)，且连接负压发生器(42)与空压机(41)的管路中设有用于调节抽气压力的气压调节阀(7)；优选地，连接空压机(41)与导流主体(3)的管路中安装有空气加热器(8)；优选地，空压机(41)通过管路与导流主体(3)连接。

8.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，清洗机构(5)包括装有清洗液的清洗池、连接导流主体(3)与清洗池的管路和用于将清洗池内的清洗液泵送至导流主体(3)内部的水泵。

9.根据权利要求1所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，过滤部件(2)为定量滤纸，过滤部件(2)位于集液室(101)内，且其外轮廓边与集液室(101)的端口边贴合；导流主体(3)位于抽滤主体(1)的上方并与过滤部件(2)的外轮廓边抵靠；优选地，过滤部件(2)与集液室的内壁贴合，过滤部件(2)的外轮廓边安装有滤纸夹(21)，且所述滤纸夹(21)与抽滤主体(1)的端口边贴合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的自动化土壤抽滤设备，其特征在于，抽滤主体(1)的一侧还设有用于更换过滤部件(2)的物料转移机构(9)，所述物料转移机构(9)包括电动夹爪和用于驱动电动夹爪执行转移动力的动力机构。