CN111307530A - 一种自动留样装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动留样装置，包括：箱体，包括与外部氨水管连通的第一进液口，与外部清洗水管连通的第二进液口，以及设置于其底部的出液口；留样瓶，固定在所述箱体底部上，所述留样瓶的底部与所述出液口连通，所述留样瓶的顶部与所述第二进液口连通；注射泵，固定在所述箱体底部上；转换阀，与所述外部氨水管、所述注射泵、所述留样瓶连接。本发明提供的一种自动留样装置，通过在外部氨水管与留样瓶之间设置转换阀和注射泵以及相应的管路，完成氨水的自动留样与取样，避免了人工直接操作氨水，减少氨水对人体的伤害。由于整个过程中不需要人工的直接操作，可以避免人为操作带来的误差。

Description

一种自动留样装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及液体的仪器测量技术领域，特别涉及一种自动留样装置及其控制方法。

背景技术

现有的氨水浓度检测方法，需要人从现场对氨水取样，在将取样液送至实验室进行检测。在取样之前也需要对取样的设备进行清洗以免影响氨水的实际浓度。我们知道，氨水属于有毒液体，对眼鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性；并且氨水易挥发，随温度升高和放置时间延长而挥发率增加。如果整个操作流程采取人工取样，不可避免的会对人体造成一定的伤害。

另外，氨水取样过程中如果没有控制好操作流程，可能会造成氨水取样的浓度与氨水实际的浓度发生较大的偏差。而将氨水进行取样的设备如果不够精良，也会大大降低氨水浓度检测的准确性。从而造成氨水检测出来的浓度与实际浓度偏差较大。

发明内容

本发明提供了一种自动留样装置及其控制方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：一种自动留样装置，包括：

箱体，包括与外部氨水管连通的第一进液口，与外部清洗水管连通的第二进液口，以及设置于其底部的出液口；

留样瓶，固定在所述箱体底部上，所述留样瓶的底部与所述出液口连通，所述留样瓶的顶部与所述第二进液口连通；

注射泵，固定在所述箱体底部上；

转换阀，包括第一阀门进液口、第一阀门出液口、第二阀门进液口、第二阀门出液口，所述第一阀门进液口通过所述第一进液口与所述外部氨水管连接，所述第一阀门出液口、所述第二阀门进液口与所述注射泵连接，所述第二阀门出液口与所述留样瓶连接。

作为进一步改进的，进一步包括真空泵，其吸气管连接至所述留样瓶的顶部，其排气管与所述箱体的外部空气连通。

作为进一步改进的，定义所述外部氨水管与所述转换阀之间为第一管路，所述第一管路上位于所述第一进液口处设置2个接头。

作为进一步改进的，所述转换阀到所述注射泵之间分别设置第二管路、第三管路，所述第二管路上设置一第一单向阀，所述第三管路上设置一与所述第一单向阀相反的第二单向阀。

作为进一步改进的，所述留样瓶与所述第二进液口之间设置为第五管路，所述第五管路上进一步设置一第三单向阀。

作为进一步改进的，所述箱体上进一步设置一取液排压阀，所述取液排压阀与所述箱体顶部连通。

作为进一步改进的，所述出液口进一步包括一取样阀门，所述取样阀门与所述出液口连通。

一种自动留样装置控制方法，包括以下步骤：

S1,将所述外部清洗水管连接至所述第二进液口，仅开启所述真空泵，开始清洗所述留样瓶，待清洗完所述留样瓶后，打开所述取样阀门，排尽所述留样瓶的废水后关闭所述取样阀门，进入步骤S2；

S2,将所述外部氨水管连接至所述第一进液口，打开所述转换阀的所有进液口、出液口，并开启所述注射泵，开始清洗取样管路；在清洗完所述取样管路之后，打开所述取样阀门，排尽所述留样瓶的废水后关闭所述取样阀门，进入步骤S3；

S3，保持所述外部氨水管连接至所述第一进液口，通过控制所述转换阀和所述注射泵，并关闭所述真空泵以及所述取液排压阀，将氨水抽入所述留样瓶中，完成留样；进入步骤S4；

S4,将所述留样瓶中的氨水排放干净至外部的取样瓶后，重复清洗所述留样瓶。

作为进一步改进的，所述步骤S2中进一步包括，开启所述注射泵的同时关闭所述真空泵，所述取样管路包括：所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路以及所述转换阀与所述留样瓶之间的第四管路。

作为进一步改进的，在所述步骤S3中，所述控制所述转换阀和所述注射泵进一步包括：打开所述第一阀门进液口、所述第一阀门出液口，以及关闭所述第二阀门进液口、所述第二阀门出液口，打开所述注射泵，将氨水抽入所述注射泵；然后关闭所述第一阀门进液口、所述第一阀门出液口，以及打开所述第二阀门进液口、所述第二阀门出液口，通过所述注射泵将氨水注入所述留样瓶。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种自动留样装置，通过在外部氨水管与留样瓶之间设置转换阀和注射泵以及相应的管路，完成氨水的自动留样与取样，避免了人工直接操作氨水，减少氨水对人体的伤害。另外，所采用的转换阀，具有两对进水口和出水口，其中一对进水口出水口设置在外部氨水管的后端，另一对进水口出水口设置在留样瓶的前端。由于当氨水开始进入管路或者氨水结束流出管路时，先会经过转换阀，会将液体压差消耗掉大部分，从而降低液体压差给装置其他的部件带来的破坏，并且转换阀本身由于具有良好的耐磨、耐酸碱、密封性，对氨水具有较强的耐受性，不会出现由于长时间经受腐蚀而造成氨水的泄露或者污染，进一步增强了整个自动留样装置的寿命，也保证了氨水实际的浓度不受影响；并且转换阀可以实现完全的封闭性，在氨水留样、装置的清洗等过程中不会发生倒流而影响氨水的浓度，从而可以保证氨水浓度检测的准确性。由于整个过程中不需要人工的直接操作，而是通过所述自动留样装置来完成的，可以避免人为操作带来的误差。整体上，保证了氨水的浓度检测结果可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的自动留样装置的内部结构示意图。

图2是本发明实施例提供的转换阀的连接示意图。

图3是本发明实施例提供的自动留样装置的控制方法的流程图。

图4是本发明实施例提供的自动留样装置的安装示意图。

图5是本发明实施例提供的所述第一进液口与外部氨水管的连接示意图。

附图中各标记对应的部件名称是：

1-箱体，11-第一进液口，12-第二进液口，13-出液口，131-取样阀门，14-第一管路，15-第二管路，151-第一单向阀，16-第三管路，161-第二单向阀，17-第四管路，18-第五管路，181-第三单向阀，19-取液排压阀，2-外部氨水管，3-外部清洗水管，4-留样瓶，5-注射泵，6-转换阀，61-第一阀门进液口，62-第一阀门出液口，63-第二阀门进液口，64-第二阀门出液口，7-真空泵，71-吸气管，72-排气管，8-连接组件，81-内六角塑料管夹，811-夹持部，812-紧固件，82-调整地脚件，83-管道焊接件，831-小孔，84-聚四氟垫片，85-连接管。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1-2所示，一种自动留样装置，包括：箱体1，包括与外部氨水管2连通的第一进液口11，与外部清洗水管3连通的第二进液口12，以及设置于其底部的出液口13；留样瓶4，固定在所述箱体1底部上，所述留样瓶4的底部与所述出液口13连通，所述留样瓶4的顶部与所述第二进液口12连通；注射泵5，固定在所述箱体1底部上；转换阀6，包括第一阀门进液口61、第一阀门出液口62、第二阀门进液口63、第二阀门出液口64，所述第一阀门进液口61通过所述第一进液口11与所述外部氨水管2连接，所述第一阀门出液口62、所述第二阀门进液口63与所述注射泵5连接，所述第二阀门出液口64与所述留样瓶4连接。

参照图1所示，所述自动留样装置进一步包括真空泵7，其吸气管71连接至所述留样瓶4的顶部，其排气管72与所述箱体1的外部空气连通。当需要清洗所述留样瓶4时，开启所述真空泵7，排出所述留样瓶4内的空气，以使所述外部清洗水管3的清水可以进入所述留样瓶4。

在本实施例中，定义所述外部氨水管2与所述转换阀6之间为第一管路14，所述第一管路14上位于所述第一进液口11处设置2个接头。

所述转换阀6到所述注射泵5之间分别设置第二管路15、第三管路16，所述第二管路15上设置一第一单向阀151，所述第三管路16上设置一与所述第一单向阀151相反的第二单向阀161。所述留样瓶4与所述第二进液口12之间设置为第五管路18，所述第五管路18上进一步设置一第三单向阀181。通过单向阀的流体只能沿进水口流动，出水口介质无法回流。

所述箱体1上进一步设置一取液排压阀19，所述取液排压阀19与所述箱体1顶部连通。当需要将所述留样瓶4内的液体排出时，需要将所述取液排压阀19打开，让空气进入所述留样瓶4内，此时液体才可流出。

所述出液口13进一步包括一取样阀门131，所述取样阀门131与所述出液口13连通。优选的，所述取样阀门131是水龙头。当需要对氨水进行取样时，在所述取样阀门131处设置一取样瓶，储存氨水。

参照图3所示，一种自动留样装置控制方法，包括以下步骤：

S1,将所述外部清洗水管3连接至所述第二进液口12，仅开启所述真空泵7，开始清洗所述留样瓶4，待清洗完所述留样瓶4后，打开所述取样阀门131，排尽所述留样瓶4的废水后关闭所述取样阀门131，进入步骤S2；

S2,将所述外部氨水管2连接至所述第一进液口11，打开所述转换阀6的所有进液口、出液口，并开启所述注射泵5，开始清洗取样管路；在清洗完所述取样管路之后，打开所述取样阀门131，排尽所述留样瓶4的废水后关闭所述取样阀门131，进入步骤S3；

S3，保持所述外部氨水管2连接至所述第一进液口11，通过控制所述转换阀6和所述注射泵5，并关闭所述真空泵7以及所述取液排压阀19，将氨水抽入所述留样瓶4中，完成留样；进入步骤S4；

S4,将所述留样瓶4中的氨水排放干净至外部的取样瓶后，重复清洗所述留样瓶4。

在本发明中，所述自动留样装置还与控制其动作的控制板相连接，通过所述控制板的相应命令和信号，由所述自动留样装置的各组成部件来执行相关功能。并且，所述自动留样装置相关的泵、阀还能够通过与其连接的控制板进行控制复位。并且，在复位前后都有相应的等待时间，过了等待时间后由人工来确认是否复位。

在所述步骤S1中，清洗所述留样瓶时，可选择600ml或者1000ml的清水容量，当抽取的清水达到这个容量时，清洗留样瓶的动作会自动停止；或者达到想要的清洗效果后，可由人工来停止清洗。

所述步骤S2中进一步包括，开启所述注射泵5的同时关闭所述真空泵7，所述取样管路包括：所述第一管路14、所述第二管路15、所述第三管路16以及所述转换阀6与所述留样瓶4之间的第四管路17。并且此时，所述取液排压阀19也是关闭。

在清洗所述取样管路时，是利用本次取样的氨水对管路内残留的上次取样的氨水进行清洗排空，减少前后2次氨水的浓度不一样造成的影响，而默认的清洗所述取样管路的的氨水的容量是50ml。如此一来，此次取样残留在管路内的氨水就是本次采样的氨水，不会对本次的采样浓度有影响。在此过程中，清洗所述取样管路的氨水容量可在50-500ml之内，当达到设定的清洗所述取样管路的容量时，清洗的动作会自动停止；或者达到想要的清洗效果后，可由人工来停止清洗。在清洗所述取样管路的过程中，若所述留样瓶4内的液位达到最高上限，则会自动停止当前清洗所述取样管路的操作，并会有蜂鸣器报警。

需要说明的是，上述的最高上限是：当所述留样瓶4的操作容量在600ml以下的，当液体达到600ml后，便会触发报警并强制停止液体进行进入到所述留样瓶4内。当所述留样瓶4的操作容量在600ml以上的，当液体达到1000ml后，便会触发报警并强制停止液体进行进入到所述留样瓶4内。

在所述步骤S3中，所述控制所述转换阀6和所述注射泵5进一步包括：打开所述第一阀门进液口61、所述第一阀门出液口62，以及关闭所述第二阀门进液口63、所述第二阀门出液口64，打开所述注射泵5，将氨水抽入所述注射泵5；然后关闭所述第一阀门进液口61、所述第一阀门出液口62，以及打开所述第二阀门进液口63、所述第二阀门出液口64，通过所述注射泵5将氨水注入所述留样瓶4。

在本发明中，所采用的转换阀的密封芯座是陶瓷的，耐磨，耐酸碱，并且是靠与其配套的电机和传感器来进行检测定位，可靠性较高，其2个陶瓷面是类似真空的，通过转动可以完全将出入口堵死。

参照图4所示，所述自动留样装置还进一步包括连接组件8，包括内六角塑料管夹81，当所述箱体1直接放置或者固定于平面上时，所述内六角塑料管夹81的夹持部811(与所述外部氨水管2的形状适配)固定在所述外部氨水管2上，并且其周边的紧固件812固定在所述箱体1上。当所述箱体1固定在空中时，所述连接组件8进一步包括调整地脚件82，所述调整地脚件82一端固定在所述箱体1上，另一端固定于地面或者平面上，所述调整地脚件82可以伸缩调整长度。

参照图5所示，所述外部氨水管2与所述第一进液口11是这样连接的：所述连接组件8进一步包括一管道焊接件83，所述管道焊接件83上具有一小孔831，安装时，在所述外部氨水管2的斜下方处加工一个直径4-5mm的孔，将所述管道焊接件83焊接在所述外部氨水管2上，此时所述管道焊接件83的小孔831与所述外部氨水管2上加工的孔正对；然后在所述管道焊接件83上的小孔831的另一端加一个聚四氟垫片84，通过一根两端均带接头的连接管85，连接至所述第一进液口11。

另外，所述自动留样装置所采用的泵是高精度的活塞泵，是自动进行取样，并且自动存储到密封的玻璃罐(留样瓶)内。这样取样精度高，速度快，整个取样过程都在密封的环境下，避免了环境及人为取样过程中，造成的样品污染，影响浓度测量的精度。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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)

1.一种自动留样装置，其特征在于，包括：

箱体(1)，包括与外部氨水管(2)连通的第一进液口(11)，与外部清洗水管(3)连通的第二进液口(12)，以及设置于其底部的出液口(13)；

留样瓶(4)，固定在所述箱体(1)上，所述留样瓶(4)的底部与所述出液口(13)连通，所述留样瓶(4)的顶部与所述第二进液口(12)连通；

注射泵(5)，固定在所述箱体(1)上；

转换阀(6)，设置有第一阀门进液口(61)、第一阀门出液口(62)、第二阀门进液口(63)、第二阀门出液口(64)，所述第一阀门进液口(61)通过所述第一进液口(11)与所述外部氨水管(2)连接，所述第一阀门出液口(62)、所述第二阀门进液口(63)与所述注射泵(5)连接，所述第二阀门出液口(64)与所述留样瓶(4)连接。

2.根据权利要求1所述一种自动留样装置，其特征在于，进一步包括真空泵(7)，其吸气管(71)连接至所述留样瓶(4)的顶部，其排气管(72)与所述箱体(1)的外部空气连通。

3.根据权利要求1所述一种自动留样装置，其特征在于，定义所述外部氨水管(2)与所述转换阀(6)之间为第一管路(14)，所述第一管路(14)上位于所述第一进液口(11)处设置2个接头。

4.根据权利要求1所述一种自动留样装置，其特征在于，所述转换阀(6)到所述注射泵(5)之间分别设置第二管路(15)、第三管路(16)，所述第二管路(15)上设置一第一单向阀(151)，所述第三管路(16)上设置一与所述第一单向阀(151)相反的第二单向阀(161)。

5.根据权利要求1所述一种自动留样装置，其特征在于，所述留样瓶(4)与所述第二进液口(12)之间设置为第五管路(18)，所述第五管路(18)上进一步设置一第三单向阀(181)。

6.根据权利要求1所述一种自动留样装置，其特征在于，所述箱体(1)上进一步设置一取液排压阀(19)，所述取液排压阀(19)与所述箱体(1)顶部连通。

7.根据权利要求1所述一种自动留样装置，其特征在于，所述出液口(13)进一步包括一取样阀门(131)，所述取样阀门(131)与所述出液口(13)连通。

8.一种应用于权利要求1-7任意一项所述自动留样装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1,将所述外部清洗水管(3)连接至所述第二进液口(12)，仅开启所述真空泵(7)，清洗所述留样瓶(4)，待清洗完所述留样瓶(4)后，打开所述取样阀门(131)，排尽所述留样瓶(4)的废水后关闭所述取样阀门(131)，进入步骤S2；

S2,将所述外部氨水管(2)连接至所述第一进液口(11)，打开所述转换阀(6)的所有进液口、出液口，并开启所述注射泵(5)，开始清洗取样管路；在清洗完所述取样管路之后，打开所述取样阀门(131)，排尽所述留样瓶(4)的废水后关闭所述取样阀门(131)，进入步骤S3；

S3，保持所述外部氨水管(2)连接至所述第一进液口(11)，通过控制所述转换阀(6)和所述注射泵(5)，并关闭所述真空泵(7)以及所述取液排压阀(19)，将氨水抽入所述留样瓶(4)中，完成留样；进入步骤S4；

S4,将所述留样瓶(4)中的氨水排放完全至外部的取样瓶后，重复清洗所述留样瓶(4)。

9.根据权利要求8所述一种自动留样装置控制方法，其特征在于，所述步骤S2中进一步包括，开启所述注射泵(5)的同时关闭所述真空泵(7)，所述取样管路包括：所述第一管路(14)、所述第二管路(15)、所述第三管路(16)以及所述转换阀(6)与所述留样瓶(4)之间的第四管路(17)。

10.根据权利要求8所述一种自动留样装置控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述控制所述转换阀(6)和所述注射泵(5)进一步包括：打开所述第一阀门进液口(61)、所述第一阀门出液口(62)，以及关闭所述第二阀门进液口(63)、所述第二阀门出液口(64)，打开所述注射泵(5)，将氨水抽入所述注射泵(5)；然后关闭所述第一阀门进液口(61)、所述第一阀门出液口(62)，以及打开所述第二阀门进液口(63)、所述第二阀门出液口(64)，通过所述注射泵(5)将氨水注入所述留样瓶(4)。

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