CN203519377U - 一种用于水处理吸附实验的自动取样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，装置包括控制系统、底座、固定支架、四通阀、蠕动泵、三通阀，以及设置在底座上的清洗水瓶、实验采样容器和旋转转盘，所述清洗水瓶和四通阀的第一接口通过清洗管相连，所述四通阀的第二接口和实验采样容器之间通过采样管相连，所述四通阀的第三接口通过蠕动泵连接至三通阀的第一接口，所述四通阀的第四接口通过排空管与大气连接，所述三通阀分别与废水出水管和取样出水管连接，废水出水管连接旋转转盘中的废水收集瓶，取样出水管连接旋转转盘中的取样瓶。本实用新型利用精确定位技术、自动测量技术、自动控制技术以及批次取样管理系统实现对水处理吸附实验过程的定时定量自动取样。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动取样的技术领域，特别涉及一种用于水处理吸附实验的自动取样装置。
背景技术
随着工业化的发展和人类物质生活水平的提高，水环境的污染已是当今世界范围内普遍存在的问题。随着水污染物构成发生变化，部分流域排污量大于环境自净能力，水生态环境恶化的趋势尚未得到有效遏制，部分地区水生态的破坏程度正在加剧。为此，需对污水进行有效处理与净化，以实现水资源的良性再生循环。
当流体与多孔固体接触时，流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄，此现象称为吸附。吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。吸附是水处理中重要的单元操作，例如利用吸附树脂吸附水中的重金属、活性炭吸附水中的有机污染物等等。具有吸附能力的物质称为吸附剂，被吸附的物质为吸附质。吸附实验是水处理研究中的一项基础性实验，主要包括烧杯吸附动力学实验和吸附柱穿透曲线实验等等，吸附实验结果是吸附工程设计的重要依据，是水处理吸附工艺研究的不可或缺的环节，部分主要实验步骤为：
1）烧杯吸附动力学实验
调整实验初始参数，例如温度、pH值等；
2）吸附柱穿透曲线实验
从上述实验步骤可以看出，无论是水处理中的烧杯吸附动力学实验还是吸附柱穿透曲线实验，吸附过程需要按照设定的时间间隔和体积连续取样，直到吸附饱和为止。此外，由于不同吸附过程的特殊性，实验的时间从几个小时到几天甚至几个月。传统实验室中需要人工值守取样，尤其是夜间取样尤其不方便，重复性劳动，耗费了大量人力效率低下；另外为了避免样品的交叉污染，人工取样用的塑料吸管或者取样枪的塑料头大多是一次性的，这样也耗费了大量的取样耗材，造成实验财力成本的升高。
实用新型内容
为了克服水处理吸附实验过程中人工取样存在的上述不足，本实用新型提供了一种适宜吸附过程的具有制造成本低、取样便捷、设计精巧、计量精确、易于管理使用的自动取样装置。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，包括控制系统、底座以及设置在底座上的固定支架，还包括四通阀、蠕动泵、三通阀，以及设置在底座上的清洗水瓶、实验采样容器和旋转转盘，所述清洗水瓶和四通阀的第一接口通过清洗管相连，所述四通阀的第二接口和实验采样容器之间通过采样管相连，所述四通阀的第三接口通过蠕动泵连接至三通阀的第一接口，所述四通阀的第四接口通过排空管与大气连接，所述三通阀分别与废水出水管和取样出水管连接，废水出水管连接旋转转盘中的废水收集瓶，取样出水管连接旋转转盘中的取样瓶。
优选的，所述旋转转盘内设有用于控制旋转转盘转动的步进电机，所述底座内设有用于驱动步进电机的电机驱动器。
优选的，所述旋转转盘上设有一个废水收集瓶和多个取样瓶。
进一步的，所述废水收集瓶设置在旋转转盘的中间位置，所述多个取样管呈圆形均匀排列在旋转转盘上。
优选的，所述底座上设有控制开关和用于设定取样参数的触摸屏。
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本实用新型利用精确定位技术、自动测量技术、自动控制技术以及批次取样管理系统实现对水处理吸附实验过程的定时定量自动取样。
2、本实用新型取样器结构设计巧妙，经济适用。
3、本实用新型运用单片机进行自动控制，保障了系统的安全可靠运行。
4、本实用新型具有自动清洗功能，可进行管路的自动清洗，防止样品交叉污染。
附图说明
图1是本实用新型自动取样装置的结构图。
图2是本实用新型自动取样方法的流程图。
附图标记说明：1、清洗水瓶；2、实验采样容器、3、步进电机；4、蠕动泵；5、电机驱动器；6、固定支架；7、触摸屏；8、开关按钮；9、四通阀；10、三通阀；11、废水收集瓶；12、样品收集瓶；13、旋转转盘；14、清洗管；15、采样管；16、排空管；17、废水出水管；18、取样出水管。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，包括控制系统、底座以及设置在底座上的固定支架6，还包括四通阀9、蠕动泵4、三通阀10，以及设置在底座上的清洗水瓶1、实验采样容器2和旋转转盘13，所述清洗水瓶1和四通阀9的第一接口通过清洗管14相连，所述四通阀9的第二接口和实验采样容器2之间通过采样管15相连，所述四通阀9的第三接口通过蠕动泵4连接至三通阀10的第一接口，所述四通阀9的第四接口通过排空管16与大气连接，所述三通阀10分别与废水出水管17和取样出水管18连接，废水出水管17连接旋转转盘13中的废水收集瓶11，取样出水管18连接旋转转盘13中的取样瓶12。
所述底座内设有电机驱动器，所述电机驱动器用于驱动步进电机。
所述控制系统包含控制器、变送器以及执行步进电机，在控制器上设定好取样相关的参数，控制器把信号传递给变送器，变送器把信号转换成为标准信号输出至执行步进电机和取样蠕动泵，达到控制取样量和取样频率的目的。
所述旋转转盘内设有用于控制旋转转盘转动的步进电机。
所述旋转转盘上设有废水收集瓶和多个取样瓶；所述废水收集瓶设置在旋转转盘的中间位置，所述多个取样管呈圆形均匀排列在旋转转盘上。
所述底座上设有控制开关和用于设定取样参数的触摸屏，控制开关用于对整个装置的开启与否进行控制。
本实用新型的工作过程如下：采样时，打开控制开关8，在触摸屏7上设定取样起止时间、间隔时间以及取样量等参数；在清洗水瓶1中加入清洗水至2/3处，开启蠕动泵4，调节四通阀9、三通阀10至清洗模式，进行样品清洗管道，清洗水流入废水收集瓶11中；清洗完成后，调节四通阀9至排空模式，排出蠕动泵中的清洗液，停止蠕动泵4；调节四通阀9至采样模式，旋转转盘13转至相应时间点对应的取样瓶12中，重新开启蠕动泵4，进行采样；采样完成后，调节四通阀9、三通阀10至排空模式，排空管道中剩余的样品至废水收集瓶11中；取样结束后调节四通阀9、三通阀10至清洗模式，用清洗水进行管道清洗。
如图2所示，本实施例用于水处理吸附实验的自动取样装置的取样方法，包括下述步骤：
S1、开启自动取样装置，设定取样参数；
S2、在清洗水瓶中加入清洗水，开启蠕动泵，调节四通阀、三通阀至清洗模式，进行样品清洗管道，清洗水流入废水收集瓶中；
S3、清洗完成后，调节四通阀至排空模式，排出蠕动泵中的清洗液，停止蠕动泵；
S4、调节四通阀至采样模式，旋转转盘转至相应时间点对应的取样瓶12中，重新开启蠕动泵，进行采样；
S5、采样完成后，调节四通阀、三通阀至排空模式，排空管道中剩余的样品至废水收集瓶中；
S6、取样结束后调节四通阀、三通阀至清洗模式，用清洗水进行管道清洗；
S7、在取样间隔计时结束后，自动进入步骤S2，开始执行下一个取样循环。
步骤S1中，设定的取样参数包括起止时间、间隔时间以及取样量。
步骤S2中，在清洗水瓶中加入清洗水至2/3处，开启蠕动泵。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，包括控制系统、底座以及设置在底座上的固定支架，其特征在于，还包括四通阀、蠕动泵、三通阀，以及设置在底座上的清洗水瓶、实验采样容器和旋转转盘，所述清洗水瓶和四通阀的第一接口通过清洗管相连，所述四通阀的第二接口和实验采样容器之间通过采样管相连，所述四通阀的第三接口通过蠕动泵连接至三通阀的第一接口，所述四通阀的第四接口通过排空管与大气连接，所述三通阀分别与废水出水管和取样出水管连接，废水出水管连接旋转转盘中的废水收集瓶，取样出水管连接旋转转盘中的取样瓶。
2.根据权利要求1所述的一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，其特征在于，所述旋转转盘内设有用于控制旋转转盘转动的步进电机，所述底座内设有用于驱动步进电机的电机驱动器。
3.根据权利要求1所述的一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，其特征在于，所述旋转转盘上设有一个废水收集瓶和多个取样瓶。
4.根据权利要求3所述的一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，其特征在于，所述废水收集瓶设置在旋转转盘的中间位置，所述多个取样管呈圆形均匀排列在旋转转盘上。
5.根据权利要求1所述的一种用于水处理吸附实验的自动取样装置，其特征在于，所述底座上设有控制开关和用于设定取样参数的触摸屏。
Priority Applications (1)
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| CN201320700936.6U CN203519377U (zh) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | 一种用于水处理吸附实验的自动取样装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201320700936.6U CN203519377U (zh) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | 一种用于水处理吸附实验的自动取样装置 |
Publications (1)
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| CN203519377U true CN203519377U (zh) | 2014-04-02 |
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ID=50378295
Family Applications (1)
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| CN201320700936.6U Withdrawn - After Issue CN203519377U (zh) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | 一种用于水处理吸附实验的自动取样装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN203519377U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103543038A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-01-29 | 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所 | 一种用于水处理吸附实验的自动取样装置及取样方法 |
| CN105092409A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-11-25 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种测试水泥与乳化沥青吸附率的测试装置及检测方法 |
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2013
- 2013-11-07 CN CN201320700936.6U patent/CN203519377U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103543038A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-01-29 | 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所 | 一种用于水处理吸附实验的自动取样装置及取样方法 |
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| CN105092409B (zh) * | 2015-08-24 | 2017-10-10 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种测试水泥与乳化沥青吸附率的测试装置及检测方法 |
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