一种自动固相萃取装置
技术领域
本发明涉及萃取技术领域,特别涉及一种自动固相萃取装置。
背景技术
固相萃取(Solid-Phase Extraction,简称SPE)是近年发展起来一种样品预处理技术,由液固萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来,主要用于样品的分离、纯化和浓缩,与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率,更有效的将分析物与干扰组分分离,减少样品预处理过程,操作简单、省时、省力。广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。但现有的固相萃取设备在使用的过程中,对有效成分的分离不够彻底,并且萃取剂的浪费较严重。
因此,发明一种自动固相萃取装置来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动固相萃取装置,通过利用萃取剂对萃取柱进行预清洗,以除去萃取柱内壁残留的杂质,然后将注入样液,并利用萃取柱内壁的吸附床将样液中的待提取成分分离出来,再利用萃取剂对其进行解吸附,可大大提高有效成分的分离率,降低杂质残留率,同时,利用吸附筒将样品基液与萃取剂分开,可实现对萃取剂的再利用,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种自动固相萃取装置,包括基座,所述基座顶部一侧设置有控制器以及另一侧设置有侧板,所述基座顶部中心位置设置有分液筒,所述分液筒周向侧均匀分布有第一气缸,所述第一气缸端部的活塞杆顶部固定连接有工作台,所述工作台中心位置贯穿设有第一通孔,所述第一通孔内部套设有转盘,所述转盘上贯穿设有托槽和漏液孔,所述托槽内部套设有收集筒,所述转盘一侧设置有第一托架,所述第一托架顶部设置有伺服电机;
所述侧板一侧中部固定设有托板,所述托板顶部中心位置贯穿设有第二通孔,所述第二通孔内部活动套设有萃取柱,所述萃取柱上固定套设有套环,所述套环设置于托板顶部,所述套环一侧设置有第二托架,所述第二托架顶部设置有驱动电机,所述伺服电机和驱动电机输出轴端部固定连接有传动齿轮,所述套环与转盘周向侧均设置有轮齿,所述传动齿轮与轮齿啮合,所述萃取柱上固定套设有限位板,所述限位板设置于托板底部,所述限位板底部设置有压力传感器,所述萃取柱底端设置有电磁阀;
所述侧板顶部固定设有顶板,所述顶板顶部设置有样液筒,所述样液筒一侧设置有萃取剂筒,所述样液筒和萃取剂筒底端均固定设有第一输液管,所述第一输液管贯穿设置于顶板上,所述顶板底部设置有第二气缸,所述第二气缸端部的活塞杆底端连接有固定板,所述固定板底部中心位置设置有胶塞,所述固定板与胶塞连接处贯穿设有第二输液管,所述第一输液管与第二输液管之间设置有连接软管,且二者通过连接软管相连通,所述连接软管上设置有流量计。
优选的,所述托槽和漏液孔数量均设有多个,多个托槽和漏液孔呈环形均匀分布于转盘顶部,且托槽与漏液孔交替设置。
优选的,所述萃取柱顶端设置有扩口段,所述胶塞与萃取柱顶端的扩口段相配合。
优选的,所述分液筒内部设置有吸附筒,所述吸附筒内直径大于转盘的直径,所述吸附筒外直径小于分液筒内直径。
优选的,所述套环底部设置有环形卡块,所述托板顶部对应设有环形卡槽,所述环形卡块与环形卡槽相配合,所述环形卡槽内侧壁设置有嵌合槽,所述嵌合槽内设置有滚珠。
优选的,所述滚珠直径小于嵌合槽的槽直径而大于嵌合槽的槽口径,所述环形卡块两侧均对应设有弧形槽,所述滚珠与弧形槽相配合。
优选的,所述控制器内部设置有单片机,所述压力传感器与单片机电性连接,所述单片机通过伺服控制器与伺服电机相连接,所述单片机通过继电器分别与气缸、驱动电机、电磁阀和流量计相连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过利用萃取剂筒内的萃取剂对萃取柱进行清洗,以除去萃取柱内壁残留的杂质,然后关闭电磁阀,并使样液筒内的样液以依次通过第一输液管、连接软管和第二输液管流进萃取柱中,同时,利用单片机通过继电器控制驱动电机带动传动齿轮转动,从而带动萃取柱转动,使得样液中的待提取成分吸附在萃取柱内壁的吸附床上,待吸附完成后,利用单片机控制电磁阀打开,放出样品基液,使其从漏液孔处流入到分液筒内,接着又关闭电磁阀,并向萃取柱中注入萃取剂,使萃取柱内壁吸附床上的物质解吸附,再利用单片机通过伺服控制器控制伺服电机带动转盘转动一定角度,使托槽转动至萃取柱的正下方,伺服电机停止工作,接着通过第一气缸带动工作台向上运动,当限位板底部的压力传感器检测到转盘贴近时,将电信号传输给单片机,单片机接收到信号后,控制电磁阀打开,放出萃取剂与待提取成分的混合物;
2、本发明利用将套环底部的环形卡块插接到环形卡槽内,由于环形卡槽内侧壁设置有嵌合槽,且嵌合槽内设置有滚珠,而环形卡块两侧均对应设有弧形槽,同时,滚珠与弧形槽相配合,可大大降低萃取柱在转动过程中所受到的摩擦阻力,从而降低驱动电机的能量损耗;
3、本发明通过设有吸附筒,且吸附筒内直径大于转盘的直径,而其外直径小于分液筒内直径,可使得自漏液孔处漏出的液体精准的落入到分液筒内,并在吸附筒的作用下将样品基液与萃取剂分开,以实现对萃取剂的再利用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的图1中A部分放大图;
图3为本发明的转盘俯视图;
图4为本发明的套环俯视图;
图5为本发明的套环与托板连接处结构示意图;
图6为本发明的控制原理图;
图中:1基座、2侧板、3顶板、4托板、5控制器、6分液筒、7第一气缸、8吸附筒、9工作台、10转盘、11托槽、12漏液孔、13收集筒、14萃取柱、15套环、16环形卡块、17嵌合槽、18滚珠、19限位板、20压力传感器、21轮齿、22第一托架、23伺服电机、24第二托架、25驱动电机、26电磁阀、 27传动齿轮、28样液筒、29萃取剂筒、30第一输液管、31连接软管、32流量计、33第二气缸、34固定板、35第二输液管、36胶塞。
具体实施方式
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实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本发明提供了如图1-6所示的一种自动固相萃取装置,包括基座1,所述基座1顶部一侧设置有控制器5以及另一侧设置有侧板2,所述基座1顶部中心位置设置有分液筒6,所述分液筒6周向侧均匀分布有第一气缸7,所述第一气缸7端部的活塞杆顶部固定连接有工作台9,所述工作台9中心位置贯穿设有第一通孔,所述第一通孔内部套设有转盘10,所述转盘10上贯穿设有托槽11和漏液孔12,所述托槽11内部套设有收集筒13,所述转盘10一侧设置有第一托架22,所述第一托架22顶部设置有伺服电机23;
所述侧板2一侧中部固定设有托板4,所述托板4顶部中心位置贯穿设有第二通孔,所述第二通孔内部活动套设有萃取柱14,所述萃取柱14上固定套设有套环15,所述套环15设置于托板4顶部,所述套环15一侧设置有第二托架24,所述第二托架24顶部设置有驱动电机25,所述伺服电机23和驱动电机25输出轴端部固定连接有传动齿轮27,所述套环15与转盘10周向侧均设置有轮齿21,所述传动齿轮27与轮齿21啮合,所述萃取柱14上固定套设有限位板19,所述限位板19设置于托板4底部,所述限位板19底部设置有压力传感器20,所述萃取柱14底端设置有电磁阀26;
所述侧板2顶部固定设有顶板3,所述顶板3顶部设置有样液筒28,所述样液筒28一侧设置有萃取剂筒29,所述样液筒28和萃取剂筒29底端均固定设有第一输液管30,所述第一输液管30贯穿设置于顶板3上,所述顶板3 底部设置有第二气缸33,所述第二气缸33端部的活塞杆底端连接有固定板 34,所述固定板34底部中心位置设置有胶塞36,所述固定板34与胶塞36连接处贯穿设有第二输液管35,所述第一输液管30与第二输液管35之间设置有连接软管31,且二者通过连接软管31相连通,所述连接软管31上设置有流量计32。
进一步的,在上述技术方案中,所述托槽11和漏液孔12数量均设有多个,多个托槽11和漏液孔12呈环形均匀分布于转盘10顶部,且托槽11与漏液孔12交替设置。
进一步的,在上述技术方案中,所述萃取柱14顶端设置有扩口段,所述胶塞36与萃取柱14顶端的扩口段相配合。
进一步的,在上述技术方案中,所述控制器5内部设置有单片机,所述压力传感器20与单片机电性连接,所述单片机通过伺服控制器与伺服电机23 相连接,所述单片机通过继电器分别与气缸、驱动电机25、电磁阀26和流量计32相连接,其中,单片机选用的是M68HC16型单片机,压力传感器20选用的是PT124G-116型压力传感器,电磁阀26选用的是SMC型电磁阀,流量计32选用的是ZXLDG型电磁流量计。
上述技术方案的有益效果为:本发明通过利用萃取剂筒29内的萃取剂对萃取柱14进行清洗,以除去萃取柱14内壁残留的杂质,然后关闭电磁阀26,并使样液筒28内的样液以依次通过第一输液管30、连接软管31和第二输液管35流进萃取柱14中,同时,利用单片机通过继电器控制驱动电机25带动传动齿轮27转动,从而带动萃取柱14转动,使得样液中的待提取成分吸附在萃取柱14内壁的吸附床上,待吸附完成后,利用单片机控制电磁阀26打开,放出样品基液,使其从漏液孔12处流入到分液筒6内,接着又关闭电磁阀26,并向萃取柱14中注入萃取剂,使萃取柱14内壁吸附床上的物质解吸附,再利用单片机通过伺服控制器控制伺服电机23带动转盘10转动一定角度,使托槽11转动至萃取柱14的正下方,伺服电机23停止工作,接着通过第一气缸7带动工作台9向上运动,当限位板19底部的压力传感器20检测到转盘10贴近时,将电信号传输给单片机,单片机接收到信号后,控制电磁阀26打开,放出萃取剂与待提取成分的混合物。
实施例2:
进一步的,在实施例1的技术方案中,所述分液筒6内部设置有吸附筒8,所述吸附筒8内直径大于转盘10的直径,所述吸附筒8外直径小于分液筒6 内直径,可使得自漏液孔12处漏出的液体精准的落入到分液筒6内,并在吸附筒8的作用下将样品基液与萃取剂分开,以实现对萃取剂的再利用。
进一步的,在实施例1的技术方案中,所述套环15底部设置有环形卡块 16,所述托板4顶部对应设有环形卡槽,所述环形卡块16与环形卡槽相配合,所述环形卡槽内侧壁设置有嵌合槽17,所述嵌合槽17内设置有滚珠18,所述滚珠18直径小于嵌合槽17的槽直径而大于嵌合槽17的槽口径,所述环形卡块16两侧均对应设有弧形槽,所述滚珠18与弧形槽相配合,可大大降低萃取柱14在转动过程中所受到的摩擦阻力,从而降低驱动电机25的能量损耗。
本发明工作原理:
参照说明书附图1-4和图6,使用时,先利用萃取剂筒29内的萃取剂对萃取柱14进行清洗,以除去萃取柱14内壁残留的杂质,此时,转盘10上的漏液孔12正对萃取柱14底部使萃取剂流进分液筒6内,然后利用单片机通过继电器控制电磁阀26关闭,并使样液筒28内的样液以依次通过第一输液管30、连接软管31和第二输液管35流进萃取柱14中,同时,利用单片机通过继电器控制驱动电机25带动传动齿轮27转动,从而带动萃取柱14转动,使得样液中的待提取成分吸附在萃取柱14内壁的吸附床上,待吸附完成后,利用单片机控制电磁阀26打开,放出样品基液,使其从漏液孔12处流入到分液筒6内,随后通过单片机关闭电磁阀26,并向萃取柱14中注入萃取剂,使萃取柱14内壁吸附床上的物质解吸附,再利用单片机通过伺服控制器控制伺服电机23带动转盘10转动一定角度,使托槽11转动至萃取柱14的正下方,伺服电机23停止工作,接着通过第一气缸7带动工作台9向上运动,当限位板19底部的压力传感器20检测到转盘10贴近时,将电信号传输给单片机,单片机接收到信号后,控制电磁阀26打开,放出萃取剂与待提取成分的混合物,而后通过伺服电机23带动转盘10转动,以切换至下一工位,流入到分液筒6的样品基液与萃取剂混合物在吸附筒8的作用下将其进行分开,使得萃取剂能够透过吸附筒8,以实现对萃取剂的再利用;
参照说明书附图5,在对萃取柱14进行固定的过程中,可将套环15底部的环形卡块16插接到环形卡槽内,由于环形卡槽内侧壁设置有嵌合槽17,且嵌合槽17内设置有滚珠18,而环形卡块16两侧均对应设有弧形槽,同时,滚珠18与弧形槽相配合,可大大降低萃取柱14在转动过程中所受到的摩擦阻力,从而降低驱动电机25的能量损耗。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明 的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。