CN206177688U - 模块化全自动消解仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模块化全自动消解仪，其特征在于，该消解仪包括机械臂加液定容模块和加热混匀模块；其中，所述机械臂加液定容模块包括X轴机械臂，滑动连接于所述X轴机械臂上的Y轴机械臂，以及设置于所述Y轴机械臂上的加液定容机构；所述加热混匀模块设置于所述Y轴机械臂下方，其包括可容置样品管的加热块，设置于所述加热块上方的样品架，带动所述样品架竖直升降的升降机构，以及带动所述样品架往复振动的偏振机构；所述加热混匀模块为单个，或者为多个相同或不同规格的所述加热混匀模块，以实现多温区不同规格样品的同时消解。

Description

模块化全自动消解仪

技术领域

本实用新型涉及一种消解仪，尤其是一种模块化全自动消解仪。

背景技术

在重金属元素分析中，湿法消解是目前应用范围最广，覆盖面积最大的一种样品前处理手段。湿法消解是指利用加热块加热消解管中的消解液和样品，从而使样品快速溶解的湿法消化法。目前市场上常见的消解结构是一体化全自动消解仪，其加热块嵌在仪器内部，样品瓶安置孔径单一，且多为单温区加热，每次只能采用相同规格样品管消解同样种类的样品。只能通过增大仪器来增加样品处理数，导致仪器大而笨重，移动极不方便，且结构、功能固定，灵活性差。但是，现有的一体化全自动消解仪存在以下不足：1)一体化设计，仪器大而笨重，移动不方便；2)结构、用途固定，很难实现升级及用作他用；3)几乎都为单一温区，不同样品需分批处理，浪费时间；4)大多数需要有线电脑控制，各种酸碱蒸汽会损坏电脑。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种应用范围广且安装、维护、检修和移动更为简便快捷的模块化全自动消解仪。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种模块化全自动消解仪，其特征在于，该消解仪包括机械臂加液定容模块和加热混匀模块；其中，所述机械臂加液定容模块包括X轴机械臂，滑动连接于所述X轴机械臂上的Y轴机械臂，以及设置于所述Y轴机械臂上的加液定容机构；所述加热混匀模块设置于所述Y轴机械臂下方，其包括可容置样品管的加热块，设置于所述加热块上方的样品架，带动所述样品架竖直升降的升降机构，以及带动所述样品架往复振动的偏振机构；所述加热混匀模块为单个，或者为多个相同或不同规格的所述加热混匀模块，以实现多温区不同规格样品的同时消解。

在一个优选的实施例中，在所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块上均设置有网络接口，外部的控制模块通过网线分别与所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块连接，以实现对所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块的独立控制；

或者，在所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块上设置有无线发射器，通过控制区接收无线信号实现对所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块的远程独立控制，且所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块为单独控制使用，或者为相互组合使用。

在一个优选的实施例中，所述机械臂加液定容模块还包括：水平固定底座，竖直地固定于所述水平固定底座一侧的机械臂壳体，以及固定于所述机械臂壳体内部的机械泵；所述X轴机械臂水平地固定于所述机械臂壳体内部，所述Y轴机械臂的一端滑动连接于所述X轴机械臂上，另一端穿出所述机械臂壳体并向所述水平固定底座另一侧延伸；所述加液定容机构包括固定于所述Y轴机械臂的活动端上的加液口、加标液口和液位感应器，经过所述机械泵的溶剂管一端穿出所述机械臂壳体连通溶剂源，另一端固定悬置于所述Y轴机械臂的活动端上并形成所述加液口。

在一个优选的实施例中，所述加热混匀模块还包括放置于所述水平固定底座之上且与所述Y轴机械臂同侧的耐腐蚀壳体，所述加热块悬空支撑于所述耐腐蚀壳体内部且上表面具有若干样品管容置凹槽，所述加热块底部贴设有加热膜。

在一个优选的实施例中，所述X轴机械臂包括X轴臂、X轴进步电机和X轴运动导轨，所述X轴臂固定于所述机械臂壳体内且与所述水平固定底座相平行，所述X轴运动导轨转动地设置于所述X轴臂上且与所述X轴进步电机的输出轴相连接；

相似的，所述Y轴机械臂包括Y轴臂、Y轴进步电机和Y轴运动导轨，所述Y轴臂的一端通过第一滑块滑动设置于所述X轴臂上，所述第一滑块与所述X轴运动导轨连接；所述Y轴臂的另一端穿出所述机械臂壳体后形成悬臂端，所述Y轴运动导轨转动地设置于所述Y轴臂上且与所述Y轴进步电机的输出轴相连接；在所述Y轴臂上滑动地设置有第二滑块，所述第二滑块与所述Y轴运动导轨连接，所述第二滑块形成所述Y轴机械臂的活动端。

在一个优选的实施例中，所述加热块外周嵌于一加热块固定壳内，并通过加热块支撑架悬空支撑于所述耐腐蚀壳体内部；此外，所述耐腐蚀壳体上盖设有一耐腐蚀台面，所述耐腐蚀台面具有露出所述加热块上表面的通孔。

在一个优选的实施例中，所述升降机构包括：升降步进电机，与所述升降步进电机输出端连接的升降导轨，滑动设置于所述升降导轨的第三滑块，以及枢接于所述第三滑块上的框架式升降支架；所述升降支架设置于所述加热块固定壳下方且与所述样品架连接。

在一个优选的实施例中，所述偏振机构包括：设置于所述加热块固定壳一侧的偏振电机，以及用于连接所述偏振电机和所述升降支架的传动架。

在一个优选的实施例中，所述机械泵为两个，与之相对应，所述Y轴机械臂活动端上的加液口、加标液口和液位感应器均为两个。

在一个优选的实施例中，所述加热块的加热温度通过与所述加热膜连接的温控传感器控制，同时在所述耐腐蚀壳体上设置有一用来显示所述加热块的温度及运行时间的状态显示屏；所述加热块的表面经过钝化处理，并且在贴有所述加热膜的加热块除上表面外均用保温壳包裹。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型采用模块化设计，加热混匀模块可以是单个，也可以扩展多个相同或不同规格加热混匀模块，其可以实现对不同规格、不同消解方式样品的同时处理，极大扩展了仪器的应用范围。2、本实用新型在机械臂双加液双定容模块和加热混匀模块上均设置有网络接口，外部的控制模块可以通过网线分别与机械臂双加液双定容模块和加热混匀模块连接，以实现各工作模块的独立控制；或者，也可以在机械臂双加液双定容模块和加热混匀模块上设置无线发射器(图中未示出)，从而通过控制区接收无线信号实现对各工作模块的远程独立控制，且各工作模块可以单独控制使用，也可相互组合使用。3、本实用新型不仅避免了消解过程中酸气对控制模块的干扰，更使得各工作模块的安装、维护、检修和移动更为简便快捷。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2～图5是本实用新型机械臂双加液双定容模块的结构结构图；

图6是本实用新型加热混匀模块的结构示意图；

图7～图8本实用新型加热混匀模块的内部结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供的模块化全自动消解仪包括机械臂双加液双定容模块100和加热混匀模块200两部分。

如图2～图5所示，机械臂双加液双定容模块100包括X轴臂101、X轴进步电机102、X轴运动导轨103、Y轴臂104、Y轴进步电机105、Y轴运动导轨(图中未示出)、水平固定底座106和机械臂壳体107。其中，机械臂壳体107竖直地固定于水平固定底座106的一侧。X轴臂101固定于机械臂壳体107内且与水平固定底座106相平行，X轴运动导轨103转动地设置于X轴臂101上且与X轴进步电机102的输出轴相连接。Y轴臂104的一端通过滑块108滑动设置于X轴臂101上且该滑块108与X轴运动导轨103连接，X轴进步电机102驱动X轴运动导轨103转动，X轴运动导轨103通过滑块108带动Y轴臂104沿X轴臂101水平地线性移动。

Y轴臂104的另一端穿出机械臂壳体107后向水平固定底座106的另一侧延伸，Y轴运动导轨转动地设置于Y轴臂104上且与Y轴进步电机105的输出轴相连接，在Y 轴臂104上亦滑动地设置有另一滑块109且该滑块109与Y轴运动导轨连接。相似的，Y轴进步电机105驱动Y轴运动导轨转动，从而带动滑块109沿Y轴臂104水平地线性移动。在机械臂壳体107内还设置有两个机械泵110，分别经过两机械泵110的两溶剂管一端穿出机械臂壳体107插入溶剂瓶(图中未示出)，另一端固定悬置于滑块110上并形成双加液口111。此外，在位于Y轴臂104下方的机械臂壳体107上设置有一废液槽112，在滑块109上还设置有双加标液口和与之对应的双液位感应器114。机械臂双加液双定容模块100可以实现一次机械臂移动两个样品管加液定容，加快了样品处理速度。需要说明的是，机械臂双加液双定容模块100也可以根据需要只用其中一套加液定容装置。

如图6～图8所示，加热混匀模块200包括耐腐蚀壳体201、耐腐蚀台面202、加热块203、加热块固定壳204、升降步进电机205、偏振电机206和样品架207。其中，加热块203上表面设有若干用来容置样品管的凹槽，底部贴设有加热膜(图中未示出)。加热块203外周嵌于加热块固定壳204内，并通过加热块支撑架208悬空支撑于耐腐蚀壳体201内部。加热块固定壳204的下方设置有一框架式的升降支架209，升降支架209通过两升降导轨210和其上的滑块214与升降步进电机205连接，且升降支架209枢接于两滑块上，以使升降支架209可以绕两滑块移动。偏振电机206设置于加热块固定壳204的一侧，偏振电机206通过传动架211与升降支架209连接。耐腐蚀台面202盖设于耐腐蚀壳体201上并使加热块203的上表面露出，样品架207设置于加热块203上方且其底部穿过耐腐蚀台面202和加热块固定壳204后固定于升降支架209上。因此，升降步进电机205可以通过升降导轨210和滑块214带动升降支架209竖直升降，从而实现样品架207的升降；同时，偏振电机206通过传动架211带动升降支架209作偏心运动，从而带动升降支架209上的样品架207往复振动，实现样品的振荡混匀。

在一个优选的实施例中，加热块203的加热温度可以通过与加热膜连接的温控传感器控制，并通过一固定设置在耐腐蚀壳体201上的状态显示屏212显示加热块203的温度及运行时间。

在一个优选的实施例中，加热块203的表面经过钝化处理。

在一个优选的实施例中，贴有加热膜的加热块203除上表面外均用保温壳213包裹。

在一个优选的实施例中，加热混匀模块200可以是单个，也可以扩展多个相同或不同规格加热混匀模块200(如图1所示)，此时只需根据实际配置的加热混匀模块200的个数延长原有X轴臂101的长度，即可实现多温区不同规格样品的同时消解，极大扩展了仪器的应用范围。

在一个优选的实施例中，如图1所示，在机械臂双加液双定容模块100和加热混匀模块200上均设置有网络接口115，外部的控制模块可以通过网线分别与机械臂双加液双定容模块100和加热混匀模块200连接，以实现各工作模块的独立控制；或者，也可以在机械臂双加液双定容模块100和加热混匀模块200上设置无线发射器(图中未示出)，从而通过控制区接收无线信号实现对各工作模块的远程独立控制，且各工作模块可以单独控制使用，也可相互组合使用。

本实用新型在实际使用时，首先将样品架207位置降至最低，使样品管伸入加热块203的凹槽中，加热块203先预热至设定温度，机械臂先移动至废液槽112，选择阀切换至相应的溶剂，启动机械泵110填充溶剂管，溶剂管填充过程中，废液排至废液槽112。然后机械臂移动至相应的样品管位置，按照设定的体积向样品管中添加液体。加液完毕，机械臂移至下一样品管位或原位。样品管中的样品开始消解，消解过程中样品架207可升至某一高度，设定振荡强度，对样品管中的样品进行振荡混匀，使样品与溶剂充分接触。最后样品消解完毕，加热块203停止加热，样品架207上升至最高，使样品管远离加热块203，降温至室温后，定容试剂经过填充管路后，机械臂移至样品管进行加液定容。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种模块化全自动消解仪，其特征在于，该消解仪包括机械臂加液定容模块和加热混匀模块；

其中，所述机械臂加液定容模块包括X轴机械臂，滑动连接于所述X轴机械臂上的Y轴机械臂，以及设置于所述Y轴机械臂上的加液定容机构；

所述加热混匀模块设置于所述Y轴机械臂下方，其包括可容置样品管的加热块，设置于所述加热块上方的样品架，带动所述样品架竖直升降的升降机构，以及带动所述样品架往复振动的偏振机构；

所述加热混匀模块为单个，或者为多个相同或不同规格的所述加热混匀模块，以实现多温区不同规格样品的同时消解。

2.如权利要求1所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，在所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块上均设置有网络接口，外部的控制模块通过网线分别与所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块连接，以实现对所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块的独立控制；

或者，在所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块上设置有无线发射器，通过控制区接收无线信号实现对所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块的远程独立控制，且所述机械臂加液定容模块和所述加热混匀模块为单独控制使用，或者为相互组合使用。

3.如权利要求1所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述机械臂加液定容模块还包括：

水平固定底座，

竖直地固定于所述水平固定底座一侧的机械臂壳体，以及

固定于所述机械臂壳体内部的机械泵；

所述X轴机械臂水平地固定于所述机械臂壳体内部，所述Y轴机械臂的一端滑动连接于所述X轴机械臂上，另一端穿出所述机械臂壳体并向所述水平固定底座另一侧延伸；

所述加液定容机构包括固定于所述Y轴机械臂的活动端上的加液口、加标液口和液位感应器，经过所述机械泵的溶剂管一端穿出所述机械臂壳体连通溶剂源，另一端固定悬置于所述Y轴机械臂的活动端上并形成所述加液口。

4.如权利要求3所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述加热混匀模块还包括放置于所述水平固定底座之上且与所述Y轴机械臂同侧的耐腐蚀壳体，所述加热块悬空支撑于所述耐腐蚀壳体内部且上表面具有若干样品管容置凹槽，所述加热块底部贴设有加热膜。

5.如权利要求3所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述X轴机械臂包括X轴臂、X轴进步电机和X轴运动导轨，所述X轴臂固定于所述机械臂壳体内且与所述水平固定底座相平行，所述X轴运动导轨转动地设置于所述X轴臂上且与所述X轴进步电机的输出轴相连接；

相似的，所述Y轴机械臂包括Y轴臂、Y轴进步电机和Y轴运动导轨，所述Y轴臂的一端通过第一滑块滑动设置于所述X轴臂上，所述第一滑块与所述X轴运动导轨连接；所述Y轴臂的另一端穿出所述机械臂壳体后形成悬臂端，所述Y轴运动导轨转动地设置于所述Y轴臂上且与所述Y轴进步电机的输出轴相连接；在所述Y轴臂上滑动地设置有第二滑块，所述第二滑块与所述Y轴运动导轨连接，所述第二滑块形成所述Y轴机械臂的活动端。

6.如权利要求4所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述加热块外周嵌于一加热块固定壳内，并通过加热块支撑架悬空支撑于所述耐腐蚀壳体内部；此外，所述耐腐蚀壳体上盖设有一耐腐蚀台面，所述耐腐蚀台面具有露出所述加热块上表面的通孔。

7.如权利要求6所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述升降机构包括：

升降步进电机，

与所述升降步进电机输出端连接的升降导轨，

滑动设置于所述升降导轨的第三滑块，以及

枢接于所述第三滑块上的框架式升降支架；

所述升降支架设置于所述加热块固定壳下方且与所述样品架连接。

8.如权利要求7所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述偏振机构包括：

设置于所述加热块固定壳一侧的偏振电机，以及

用于连接所述偏振电机和所述升降支架的传动架。

9.如权利要求3所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述机械泵为两个，与之相对应，所述Y轴机械臂活动端上的加液口、加标液口和液位感应器均为两个。

10.如权利要求6到8任一项所述的模块化全自动消解仪，其特征在于，所述加热块的加热温度通过与所述加热膜连接的温控传感器控制，同时在所述耐腐蚀壳体上设置有一用来显示所述加热块的温度及运行时间的状态显示屏；所述加热块的表面经过钝化处理，并且在贴有所述加热膜的加热块除上表面外均用保温壳包裹。