CN203132902U - 一种液体在线自动取样稀释装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液体在线自动取样稀释装置。所述稀释装置包括稀释容器、稀释水供入单元、待稀释液体供入单元、液位传感器和稀释比计算单元，其中，所述稀释水供入单元用于向稀释容器中供入稀释水；所述待稀释液体供入单元包括取样管和设置在该取样管上的蠕动泵，该取样管的一端与待稀释液体连通，其另一端与稀释容器连通；液位传感器设置在稀释容器中；所述稀释比计算单元通过数据线与液位传感器连接，并能够根据液位传感器测得的液位数据计算得到待稀释液体的稀释比。本实用新型具有成本低、管路不易堵塞、维护量小、可靠性高、适应性广、准确度高等优点。

Description

一种液体在线自动取样稀释装置

技术领域

本实用新型涉及液体分析领域，具体地说涉及一种液体在线自动取样稀释装置。

背景技术

在液体分析领域(例如，离子浓度测量领域)，在待测液体的某些性质超出分析仪器的测量范围的情况下(例如，被测液体浓度、温度等太高)，通常需要对被测液体进行取样稀释，然后用分析仪器对稀释后的样品进行测量。现有的稀释装置，多采用流量计、计量泵、柱塞泵等作为计量部件，虽然能完成部分液体在线稀释，但存在明显不足。

申请号为200620141818.6的专利文献介绍了一种液体在线稀释装置，该装置由被测液体箱、稀释液体箱、储液箱、溢流箱、混合装置及调节阀等组成，其特点是采用固定的液面高度使出液口的流速恒定，从而得到固定的稀释比例。该装置的缺点是：稀释比例无法调节；取样量大，使生产效率大大降低；当被测液体易结晶时，调节阀及溢流口等易堵塞，导致装置无法使用。

申请号为201120448992.6的专利文献介绍了一种离子色谱溶液自动稀释装置，该装置采用计量泵、输液泵、电磁阀等对被测液体进行稀释。其缺点是当被测液体易结晶时，计量泵、输液泵、电磁阀易堵塞而无法使用。

申请号为02138376.6的专利文献介绍了一种生物反应过程在线检测系统的取样稀释装置，该装置采用微量取样装置和级联稀释装置，稀释采用连续流动、间歇测量的方式，取样量少，稀释比例高。其缺点是结构复杂、应用领域窄；当被测液体易结晶时，装置无法使用。

因此，亟需一种能够克服现有技术的上述不足的液体在线稀释装置。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足中的一项或多项，本实用新型提供一种至少具有精度高、应用范围广、安全可靠、成本低、维护量小等优点之一的液体在线自动取样稀释装置。

例如，本实用新型提供了一种液体在线自动取样稀释装置。所述液体在线自动取样稀释装置包括稀释容器、稀释水供入单元、待稀释液体供入单元、液位传感器和稀释比计算单元，其中，所述稀释水供入单元用于向稀释容器中供入稀释水；所述待稀释液体供入单元包括取样管和设置在该取样管上的蠕动泵，该取样管的一端与待稀释液体连通，其另一端与稀释容器连通；液位传感器设置在稀释容器中；所述稀释比计算单元通过数据线与液位传感器连接，并能够根据液位传感器测得的液位数据计算得到待稀释液体的稀释比。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可包括搅拌单元，所述搅拌单元包括气泵和气管，其中，气管将稀释容器与气泵连通。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可包括排液组件，所述排液组件包括排液管和设置在该排液管上的排液阀，所述排液管的一端与稀释容器的底部连通。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可包括溢流口，所述溢流口设置在稀释容器的侧上部。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述溢流口所处的高度低于取样管的所述另一端的出口所处的高度。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可包括自动控制单元，所述自动控制单元用于控制蠕动泵的转动方向和转速。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述液位传感器可以为高精度磁致伸缩液位传感器。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可包括搅拌单元、排液组件和自动控制单元，其中，所述稀释水供入单元包括供水管和第一电磁阀；所述搅拌单元包括气泵和气管，其中，气管将稀释容器与气泵连通；所述排液组件包括排液管和设置在该排液管上的第二电磁阀，所述排液管的一端与稀释容器的底部连通；所述自动控制单元用于控制蠕动泵的转动方向和转速并用于控制第一电磁阀、第二电磁阀和气泵。

与现有技术性相比，本实用新型的液体在线自动取样稀释装置的有益效果包括：成本低、管路不易堵塞、维护量小、可靠性高、适应性广、准确度高等。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的及特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了根据本实用新型的液体在线自动取样稀释装置的一个示例性实施例的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-稀释水电磁阀、1′-稀释水电磁阀进口端、1″-稀释水电磁阀出口端、2-微型气泵、2′-微型气泵气管、3-稀释容器、3′-稀释容器溢流口、3″-稀释容器出液口、4-排液电磁阀、4′-排液电磁阀进口端、4″-排液电磁阀出口端、5-排液管、6-液位传感器、7-蠕动泵、7′-蠕动泵管取样端以及7″-蠕动泵管出口端。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本实用新型的液体在线自动取样稀释装置。

在本实用新型的第一示例性实施例中，液体在线自动取样稀释装置包括稀释容器(例如，稀释瓶)、稀释水供入单元、待稀释液体供入单元、液位传感器和稀释比计算单元。其中，所述稀释水供入单元用于向稀释容器中供入稀释水；所述待稀释液体供入单元包括取样管和设置在该取样管上的蠕动泵，该取样管的一端与待稀释液体连通，其另一端与稀释容器连通，从而通过蠕动泵向预定方向的转动将待稀释液体供入稀释容器中，并且蠕动泵在向所述预定方向的反方向转动时，即可将取样管中残留的液体从取样管的所述一端排出；液位传感器设置在稀释容器中，液位传感器能够实时测量稀释容器中的液位，例如，液位传感器可以测量稀释水的液位以及由稀释水和待稀释液体所形成混合液体的液位；所述稀释比计算单元通过数据线与液位传感器连接，并能够根据液位传感器测得的液位数据(例如，稀释水的液位数据以及由稀释水和待稀释液体所形成混合液体的液位数据)计算得到待稀释液体的稀释比。例如，液位传感器可以为高精度磁致伸缩液位传感器。例如，稀释水供入单元可设置在稀释容器上方，并将稀释水从稀释容器上方供入稀释容器。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可在上述第一示例性实施例的基础上包括搅拌单元，所述搅拌单元包括气泵和气管，其中，气管将稀释容器与气泵连通。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可在上述第一示例性实施例的基础上包括排液组件，所述排液组件包括排液管和设置在该排液管上的排液阀，所述排液管的一端与稀释容器的底部连通。优选地，排液组件的排液管的另一端可与用于分析稀释后溶液的分析仪器连通。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可在上述第一示例性实施例的基础上包括溢流口，所述溢流口设置在稀释容器的侧上部。优选地，所述溢流口所处的高度低于取样管的所述另一端的出口所处的高度。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可在上述第一示例性实施例的基础上包括自动控制单元，所述自动控制单元与蠕动泵连接，以控制蠕动泵的转动方向和转速。

在本实用新型的一个优选的示例性实施例中，所述液体在线自动取样稀释装置还可在上述第一示例性实施例的基础上包括搅拌单元、排液组件和自动控制单元，其中，所述稀释水供入单元包括供水管和第一电磁阀；所述搅拌单元包括气泵和气管，其中，气管将稀释容器与气泵连通；所述排液组件包括排液管和设置在该排液管上的第二电磁阀，所述排液管的一端与稀释容器的底部连通；所述自动控制单元用于控制蠕动泵的转动方向和转速并用于控制第一电磁阀、第二电磁阀和气泵。本优选的示例性实施例的液体在线自动取样稀释装置具有更高的自动化程度和更加优良的操纵性能。

此外，本实用新型的液体在线自动取样稀释装置的稀释比例范围很宽。例如，稀释比例范围可为几倍至几十倍。

另外，由于在本实用新型的液体在线自动取样稀释装置中，对带稀释溶液的取样通过蠕动泵来实现，因此，待稀释液体(也可称为被稀释液体)不与传动部件直接接触，极大地扩大了本实用新型的液体在线自动取样稀释装置的使用范围，例如，对于恶劣工况(例如，高温、高腐蚀性、易结晶等)下的液体均可适用。

下面，将参照附图来详细说明本实用新型的一个示例性实施例。

图1示出了根据本实用新型的液体在线自动取样稀释装置的一个示例性实施例的结构示意图。

如图1所示，在本实用新型的一个示例性实施例中，液体在线自动取样稀释装置，主要由稀释水电磁阀1、稀释容器3、蠕动泵7、微型气泵2、液位传感器6、排液电磁阀4等部件装配连接构成。

在本示例性实施例中，以对高温Na₂SO₄、(NH₄)₂SO₄混合液在线取样稀释为例，来说明本示例性实施例在工业生产中的应用。

具体来讲，稀释水电磁阀1采用24V直通式水阀，其进口端1′通过18#蠕动泵硅胶管与稀释水连接，出口端1″位于稀释容器3内上端。排液电磁阀4采用24V聚四氟乙烯电磁阀，其进口端4′与稀释容器出液口3″通过18#蠕动泵硅胶管连接，出口端4″与排液管5连接。排液管5采用18#蠕动泵硅胶管。稀释容器3直径为100mm，高300mm，材质为玻璃。稀释容器溢流口3′通过18#蠕动泵硅胶管接废液槽(未示出)，设计溢流口的作用是防止泵阀动作异常时，液体不会从稀释容器瓶口溢出，造成仪器损坏。装置工作正常时，稀释容器内液体液面不会高于溢流口。蠕动泵7型号为BT100-2J，泵头YZ1515x，带接口控制，其转速和转向由计算机控制。蠕动泵管为17#硅胶管，长度3m，其取样端7′位于待测溶液容器内，出口端7″置于稀释容器内，位置高于溢流口。微型气泵2电源为24V，其气管2′伸入稀释容器3内底部。本装置采用间歇取样，间歇测量，取样周期由计算机程序设定，本实施例取样周期设为10分钟。

在一个取样稀释周期内，其工作原理如下：取样周期开始，稀释水电磁阀1打开，稀释水注入稀释容器3，经过约15秒钟后，注入水量达到约720ml，稀释水电磁阀1关闭。经过约10秒后，稀释容器3中稀释水液面稳定，此时计算机通过液位传感器6对液位进行测量并记录。约2秒后液位测量完毕，此时蠕动泵7启动，开始取样。蠕动泵转速及转向都由计算机程序控制，在本实施例中其转速设为80％，取样为顺时针方向。同时微型气泵2启动，通过气管2′往稀释容器3中吹进空气使液体混合均匀。在不能使用空气时，也可使用N₂等。经过约50秒后取样完毕，取样量约80ml，蠕动泵7停止，随即反向运转将蠕动泵管内的液体排空。排空主要有两个作用，一是为下次取样做好准备，保证下次取样的实时性；二是防止易结晶液体在管内结晶堵塞蠕动泵管。经过约30秒后排空完毕，蠕动泵7停止，气泵2停止。经过约10秒后，稀释容器3中混合液稳定，此时计算机通过液位传感器6对液位进行再次测量并记录。约2秒后液位测量完毕，此时排液电磁阀4打开，混合液通过排液管5送至分析仪器进行分析，同时计算机根据两次测量的液位，计算出稀释比例，本实施例中，稀释比例约为10倍。经过约40秒后，稀释液排完，排液电磁阀4关闭，稀释装置完成一次自动取样稀释，等待下一个取样周期。

此外，所述蠕动泵管、排液管和软管还可以为PharMedNSF-51蠕动泵软管或

F-5500-A耐强腐蚀用软管。

综上所述，本实用新型的液体在线自动取样稀释装置与现有技术中采用流量计、计量泵、柱塞泵等作为计量部件的稀释装置相比，具有使用成本低、管路不易堵塞、维护量小、可靠性高等优点。同时，本实用新型的液体在线自动取样稀释装置通过采用高精度液位传感器，能够实时、准确和精确地测量稀释水及混合液的液位，从而能够更加实时、准确和精确地实现对液体的自动取样稀释。

尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (8)

1.一种液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述液体在线自动取样稀释装置包括稀释容器、稀释水供入单元、待稀释液体供入单元、液位传感器和稀释比计算单元，其中，

所述稀释水供入单元用于向稀释容器中供入稀释水；

所述待稀释液体供入单元包括取样管和设置在该取样管上的蠕动泵，该取样管的一端与待稀释液体连通，其另一端与稀释容器连通；

液位传感器设置在稀释容器中；

所述稀释比计算单元通过数据线与液位传感器连接，并能够根据液位传感器测得的液位数据计算得到待稀释液体的稀释比。

2.根据权利要求1所述的液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述液体在线自动取样稀释装置还包括搅拌单元，所述搅拌单元包括气泵和气管，其中，气管将稀释容器与气泵连通。

3.根据权利要求1所述的液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述液体在线自动取样稀释装置还包括排液组件，所述排液组件包括排液管和设置在该排液管上的排液阀，所述排液管的一端与稀释容器的底部连通。

4.根据权利要求1所述的液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述液体在线自动取样稀释装置还包括溢流口，所述溢流口设置在稀释容器的侧上部。

5.根据权利要求4所述的液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述溢流口所处的高度低于取样管的所述另一端的出口所处的高度。

6.根据权利要求1所述的液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述液体在线自动取样稀释装置还包括自动控制单元，所述自动控制单元用于控制蠕动泵的转动方向和转速。

7.根据权利要求1所述的液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述液位传感器为高精度磁致伸缩液位传感器。

8.根据权利要求1所述的液体在线自动取样稀释装置，其特征在于，所述液体在线自动取样稀释装置还包括搅拌单元、排液组件和自动控制单元，其中，

所述稀释水供入单元包括供水管和第一电磁阀；

所述搅拌单元包括气泵和气管，其中，气管将稀释容器与气泵连通；

所述排液组件包括排液管和设置在该排液管上的第二电磁阀，所述排液管的一端与稀释容器的底部连通；

所述自动控制单元用于控制蠕动泵的转动方向和转速并用于控制第一电磁阀、第二电磁阀和气泵。