CN209784111U - 一种全自动纤维组份分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全自动纤维组份分析仪，主要由底板、背板、溶解罐、水浴循环单元、试剂瓶、进液单元、搅拌单元、抽滤排液单元、烘干单元、称重单元、坩埚转移单元组成；仪器采用蠕动泵将试剂瓶的溶液抽到溶解罐，然后采用搅拌桨对溶液搅拌，通过真空泵从溶解罐底部将溶液抽滤，试样剩余在坩埚中，然后对坩埚进行烘干和称重，均可自动完成。该实用新型将传统的手动实验转化为全自动操作，使操作人员较少接触溶液，安全性更高，同时通过自动化操作，实验效率更高。

Description

一种全自动纤维组份分析仪

技术领域

本实用新型涉及纺织纤维组份测试，尤其涉及一种全自动纤维组份分析仪，用于纤维组份的分析。

背景技术

现有纤维组份含量的分析均通过手动完成，操作人员需将纤维放入烧瓶中，并加入溶剂进行溶解，在溶解过程中，需保持溶液为固定温度，同时需搅拌，溶解完成后，将剩余试样和溶液导入坩埚中进行过滤，然后再使用中和溶液进行中和，再用清水进行冲洗，最后将坩埚进行烘干和称重，待恒重后，计算已溶解掉的纤维组份的重量。在整个实验过程中，需要对多种试剂进行操作，且这些试剂为酸碱液，还有一些有毒溶剂，对操作人员的健康有一定的危害，同时该过程多为玻璃器皿操作，操作繁琐，对操作人员的要求较高，效率低。

发明内容

本实用新型旨在克服纤维组份分析全部采用人工操作的方式带来的操作不便和对操作人员健康有危害的缺点。

本实用新型内容如下：

一种全自动纤维组份分析仪，其特征在于主要由底板、背板、溶解罐、水浴循环单元、试剂瓶、进液单元、搅拌装置、抽滤排液单元、烘干装置、称重装置、坩埚转移装置组成；溶解罐为玻璃罐，溶解罐上下均开口，上口为喇叭状，下口为磨砂球面，溶解罐上方设有进液口，溶解罐设有夹层，溶解罐夹层设有进水口和出水口；水浴循环单元由水浴水箱、加热器、温度传感器、低液位传感器、循环泵、开关阀、水管组成，水浴循环单元安装在背板，水浴水箱设有出水口和进水口，水浴水箱的出水口依次与开关阀、循环泵、溶解罐夹层进水口通过水管连接，水浴水箱的进水口与溶解罐夹层的出水口连接；试剂瓶安放在底板，试剂瓶内放试验用溶液；进液单元由吸液管、进液阀、蠕动泵、玻璃管、加热带、管路组成，吸液管一端插入试剂瓶，另一端连接进液阀，进液阀出来后连接蠕动泵进液口，蠕动泵出液口连接玻璃管，玻璃管再与溶解罐的进液口连接，玻璃管外缠绕加热带；搅拌装置由搅拌升降电机、搅拌升降丝杠副、搅拌桨、搅拌电机组成，搅拌装置安装在背板上，搅拌电机输出轴与搅拌桨旋转轴连接，搅拌电机和搅拌桨安装在搅拌升降丝杠副上；抽滤排液单元由坩埚升降电机、坩埚升降丝杠副、坩埚座、坩埚、抽滤阀、废液箱、排空阀、排液阀、真空泵和管路组成，坩埚座安装在坩埚升降丝杠副上，坩埚放在坩埚座上，可随坩埚升降丝杠副升降，坩埚设有过滤砂芯，坩埚上口为磨砂球面，与溶解罐的下口配合，坩埚放置在坩埚座后与溶解罐位置同心，坩埚座下设有排水孔，废液箱设有进液口、出液口、排空口、抽滤口，坩埚座排水孔、抽滤阀、废液箱进液口通过管路连接，排空口接排空阀，抽滤口接真空泵，出液口接排液阀；烘干装置由吹风机、加热器、风管、风罩、风罩升降丝杠副、温度传感器、排风座组成，排风座中间为通孔，坩埚可放在排风座上，风罩可随风罩升降丝杠副上下移动，盖住坩埚，风罩与吹风机之间由风管连接，吹风机出风口安装加热器，风罩内安装温度传感器；称重装置由称重传感器、托盘组成，托盘上可放置坩埚，称重装置安装在底板上；坩埚转移装置由抓取夹、抓取夹升降丝杠副、抓取夹升降电机、抓取夹旋转齿轮副、抓取夹旋转电机组成，坩埚转移装置安装在底座，抓取夹由两个半圆形手臂组成，可抓取坩埚。

所述水浴水箱为不锈钢材质，水浴水箱有内腔和外壳，内腔和外壳的夹层内有保温棉。

附图说明

图1为本实用新型的结构立体示意图

图2为本实用新型的结构后视图图

图3为本实用新型的溶解罐结构示意图

图4为本实用新型的水浴水箱结构示意图

图5为本实用新型的坩埚结构示意图

图6为本实用新型的排风座结构示意图

图7为本实用新型的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过特定具体实例说明本实用新型的实施方法，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的结构而非按照实际实施时的形状及尺寸绘制，其实际实施时型态、比例可为一种随意的改变，且其结构布局型态也可能更为复杂。

下面结合附图及其中的一种实施实例对本实用新型作进一步说明：

本实用新型的一种全自动纤维组份分析仪，主要由底板（1）、背板（2）、溶解罐（3）、水浴循环单元（4）、试剂瓶（5）、进液单元（6）、搅拌装置、抽滤排液单元（8）、烘干装置、称重装置、坩埚转移装置组成；底板（1）和背板（2）垂直安装；溶解罐（3）为玻璃罐，溶解罐上下均开口，上口（31）为喇叭状，方便放入纤维试样，下口（32）为磨砂球面，溶解罐上方设有进液口（33），纤维溶解所需的溶解试剂、中和试剂、清洗水均从此口进入，溶解罐设有夹层（34），溶解罐夹层设有进水口（341）和出水口（342），夹层用于水浴循环；水浴循环单元（4）由水浴水箱（41）、加热器（42）、温度传感器（43）、低液位传感器（44）、循环泵（45）、开关阀（46）、水管（47）组成，温度传感器（43）用于检测水浴水箱（41）内水的温度，加热器（42）用于加热水浴水箱（41）中的水，水浴循环单元（4）安装在背板（2），水浴水箱（41）设有出水口（411）和进水口（412），水浴水箱（41）的出水口（411）依次与开关阀（46）、循环泵（45）、溶解罐夹层进水口（341）通过水管（47）连接，水浴水箱（41）的进水口（412）与溶解罐夹层（34）的出水口（342）连接，组成一个循环，热水在此循环；在底板上安装称重传感器（51），试剂瓶安放在称重传感器（51）上，试剂瓶（5）内放试验用溶液，称重传感器用于称量试剂瓶和试剂的重量，可以通过重量变化计算是否缺少溶剂和已经加了多少溶剂；进液单元（6）由吸液管（61）、进液阀（62）、蠕动泵（63）、玻璃管（64）、加热带（65）、管路（66）组成，吸液管（61）一端插入试剂瓶（5），另一端连接进液阀（62），进液阀（62）出来后连接蠕动泵（63）进液口（631），蠕动泵出液口（632）连接玻璃管（64），玻璃管（64）再与溶解罐（3）的进液口（33）连接，玻璃管（64）外缠绕加热带（65），加热带（65）可即时将玻璃管（64）内通过的液体加热，满足实验中需要热溶剂和热水的要求；搅拌装置由搅拌升降电机（71）、搅拌升降丝杠副（72）、搅拌桨（73）、搅拌电机（74）组成，搅拌装置安装在背板（2）上，搅拌电机（74）输出轴与搅拌桨（73）旋转轴连接，搅拌电机（74）和搅拌桨（73）安装在搅拌升降丝杠副（72）上；抽滤排液单元（8）由坩埚升降电机（81）、坩埚升降丝杠副（82）、坩埚座（83）、坩埚（84）、抽滤阀（85）、废液箱（86）、排空阀（87）、排液阀（88）、真空泵（89）和管路（891）组成，坩埚座（83）安装在坩埚升降丝杠副（82）上，坩埚（84）放在坩埚座（83）上，可随坩埚升降丝杠副（82）升降，坩埚（84）设有过滤砂芯（841），坩埚上口（842）为磨砂球面，与溶解罐（3）的下口（32）配合，坩埚（84）放置在坩埚座（83）后与溶解罐（3）位置同心，坩埚座（83）下设有排水孔（831），废液箱（86）设有进液口（861）、出液口（862）、排空口（863）、抽滤口（864），坩埚座排水孔（831）、抽滤阀（85）、废液箱进液口（861）通过管路（891）连接，排空口（863）接排空阀（87），抽滤口（864）接真空泵（89），出液口（862）接排液阀（88）；烘干装置由吹风机（91）、加热器（92）、风管（93）、风罩（94）、风罩升降丝杠副（95）、温度传感器（96）、排风座（97）组成，排风座（97）中间设有通孔（971），坩埚（84）可放在排风座（97）上，风罩（94）可随风罩升降丝杠副（95）上下移动，盖住坩埚（84），风罩（94）与吹风机（91）之间由风管（93）连接，吹风机（91）出风口安装加热器（92），风罩（94）内安装温度传感器（96），吹风机（91）吹出的风经过加热器（92）进行加热，到达风罩（94）的为热风，温度传感器（96）测量热风的温度，风罩（94）和排风座（97）中间为需要烘干的坩埚（84），风罩出来的热风通坩埚，然后通过排风座（97）的通孔（971）排出，这个过程会带走坩埚的水分，达到烘干的目的；称重装置由称重传感器（101）、托盘（102）组成，托盘（102）上可放置坩埚（84），称重装置（10）安装在底板（1）上；坩埚转移装置由抓取夹（111）、抓取夹升降丝杠副（112）、抓取夹升降电机（113）、抓取夹旋转齿轮副（114）、抓取夹旋转电机（115）组成，坩埚转移装置安装在底板（1），抓取夹（111）由两个半圆形手臂（1111）组成，可抓取坩埚（84），坩埚转移装置通过升降和旋转动作，可将坩埚（84）在坩埚座（83）、烘干装置的排风座（97）和称重装置的托盘（102）之间转移。

为了保温，水浴水箱（41）为不锈钢材质，水浴水箱有内腔（413）和外壳（414），内腔（413）和外壳（414）的夹层内有保温棉（415）。

由于实验用的溶剂为强酸、强碱和腐蚀性有机溶剂，因此，与溶剂接触的管路和阀均采用了耐腐蚀的聚四氟乙烯材料，废液箱（86）采用聚四氟乙烯材料。

实验过程需要用到溶解液、中和液、清水和氨水，因此本示例中有4个溶剂瓶（5）、4根进液管（61）、4个进液阀（62）。

为了进一步提高仪器实验效率，本示例采用了2个工位设计，同时可进行2个样品的实验，因此设有2个溶解罐（3）及其配套的搅拌装置和抽滤排液。

下面说明本实用新型的实验过程：

需水浴加温的实验，水浴水箱（41）的水被加热器（42）加热，打开开关阀（46），循环泵（45）将热水送入溶解罐（3）的夹层（34），然后再回到水浴水箱（41），形成水浴循环；

实验开始，先将将坩埚（84）称重，记为W0，再将纤维样品称重，记为W1；

然后将空的坩埚（84）放入坩埚座（83），坩埚座（83）由坩埚升降丝杠副（82）驱动上升至溶解罐下口（32），通过球形磨砂口形成密封，然后将纤维样品放入溶解罐（3）中；

搅拌桨（73）由搅拌升降丝杠副（72）下降至溶解罐（3）；

开启进液阀（62），然后开启蠕动泵（63），从溶剂瓶（5）中抽取溶解液，可由试剂瓶（5）下的称重传感器（51）读出溶解液减少量，从而确定进液量，如果溶解液需要加热，则通过玻璃管（64）外的加热带（65）对溶液进行加热；

溶解液进液完成后，搅拌电机（74）启动，搅拌桨（73）开始搅拌，并持续规定的时间；

搅拌结束后，开启抽滤阀（85），关闭排空阀（87），开启真空泵（89）进行真空抽滤，将溶解罐（3）中的溶液抽到废液箱（86）中；

抽滤持续规定时间后，开启排空阀（87），打开排液阀（88），将废液箱（86）中的液体排出；

再使用中和溶液重复上述进液、搅拌、抽滤、排液过程；

再使用清水重复上述进液、搅拌、抽滤、排液过程；

然后将坩埚座（83）降下，坩埚转移装置的抓取夹（111）由抓取夹升降丝杠副（112）驱动升到最高位置，然后抓取夹旋转齿轮副（114）驱动旋转至坩埚座（83）位置，抓取夹（111）由抓取夹升降丝杠副（112）驱动降下，抓取夹（111）的两个半圆形手臂（1111）打开，抓取坩埚（84）；

然后旋转至烘干装置的排风座（97），将坩埚（84）放到排风座（97），风罩（94）由风罩升降丝杠副（95）驱动下降，罩住坩埚（84），开启吹风机（91）和加热器（92），对坩埚（84）进行热风烘干，持续规定时间后，停止加热器（92），继续吹风冷却，持续规定时间后，关闭吹风机（91）；

然后坩埚转移装置再降坩埚（84）旋转至称重装置的托盘（102），将坩埚（84）放置托盘（102），称出重量，如果需要恒重，需进行多次烘干和称重，最后重量记为W2；

则可计算出溶解的纤维组份重量为W1-W2-W0，实验完成。

该实用新型的一种全自动纤维组份分析仪采用蠕动泵将试剂瓶的溶液抽到溶解罐，然后采用电机驱动搅拌桨对溶液搅拌，溶解后的残留样品直接进入坩埚中，通过真空泵从溶解罐底部将溶液抽滤，试样剩余在坩埚中，然后对坩埚进行烘干和称重，均可自动完成。该实用新型将传统的手动实验转化为全自动操作，使操作人员较少接触溶液，安全性更高，同时通过自动化操作，实验效率更高。

最后应说明的是：上述实例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种全自动纤维组份分析仪，其特征在于主要由底板、背板、溶解罐、水浴循环单元、试剂瓶、进液单元、搅拌装置、抽滤排液单元、烘干装置、称重装置、坩埚转移装置组成；溶解罐为玻璃罐，溶解罐上下均开口，上口为喇叭状，下口为磨砂球面，溶解罐上方设有进液口，溶解罐设有夹层，溶解罐夹层设有进水口和出水口；水浴循环单元由水浴水箱、加热器、温度传感器、低液位传感器、循环泵、开关阀、水管组成，水浴循环单元安装在背板，水浴水箱设有出水口和进水口，水浴水箱的出水口依次与开关阀、循环泵、溶解罐夹层进水口通过水管连接，水浴水箱的进水口与溶解罐夹层的出水口连接；试剂瓶安放在底板，试剂瓶内放试验用溶液；进液单元由吸液管、进液阀、蠕动泵、玻璃管、加热带、管路组成，吸液管一端插入试剂瓶，另一端连接进液阀，进液阀出来后连接蠕动泵进液口，蠕动泵出液口连接玻璃管，玻璃管再与溶解罐的进液口连接，玻璃管外缠绕加热带；搅拌装置由搅拌升降电机、搅拌升降丝杠副、搅拌桨、搅拌电机组成，搅拌装置安装在背板上，搅拌电机输出轴与搅拌桨旋转轴连接，搅拌电机和搅拌桨安装在搅拌升降丝杠副上；抽滤排液单元由坩埚升降电机、坩埚升降丝杠副、坩埚座、坩埚、抽滤阀、废液箱、排空阀、排液阀、真空泵和管路组成，坩埚座安装在坩埚升降丝杠副上，坩埚放在坩埚座上，可随坩埚升降丝杠副升降，坩埚设有过滤砂芯，坩埚上口为磨砂球面，与溶解罐的下口配合，坩埚放置在坩埚座后与溶解罐位置同心，坩埚座下设有排水孔，废液箱设有进液口、出液口、排空口、抽滤口，坩埚座排水孔、抽滤阀、废液箱进液口通过管路连接，排空口接排空阀，抽滤口接真空泵，出液口接排液阀；烘干装置由吹风机、加热器、风管、风罩、风罩升降丝杠副、温度传感器、排风座组成，排风座中间为通孔，坩埚可放在排风座上，风罩可随风罩升降丝杠副上下移动，盖住坩埚，风罩与吹风机之间由风管连接，吹风机出风口安装加热器，风罩内安装温度传感器；称重装置由称重传感器、托盘组成，托盘上可放置坩埚，称重装置安装在底板上；坩埚转移装置由抓取夹、抓取夹升降丝杠副、抓取夹升降电机、抓取夹旋转齿轮副、抓取夹旋转电机组成，坩埚转移装置安装在底板，抓取夹由两个半圆形手臂组成，可抓取坩埚。

2.如权利要求1所述的一种全自动纤维组份分析仪，其特征在于水浴水箱为不锈钢材质，水浴水箱有内腔和外壳，内腔和外壳的夹层内有保温棉。