CN212513793U - 一种前处理样品磁牵引取样装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种前处理样品磁牵引取样装置，包括滑块、导轨、活塞、第一磁铁、第二磁铁、固定座、取样针和气源组件，固定座上垂直安装导轨，导轨内设活塞腔，活塞密封配合在活塞腔中，活塞上固定有第一磁铁，滑块配合在导轨上并沿导轨轴向滑动，取样针安装在滑块上，滑块上固定有第二磁铁，第二磁铁与第一磁铁的磁性相反；固定座内设气体通路，气体通路与活塞腔连通形成气密腔室，气体通路开设气口，气源组件连接气口以向气密腔室通进出压力气体，从而驱动活塞上下移动，进而带动滑块和取样针上下进给。本案还公开了一种前处理样品磁牵引取样系统，基于柔性设计和全密封设计，根据空间灵活布置，体积小、无耗材，使用更安全稳定，抗腐蚀性高。

Description

一种前处理样品磁牵引取样装置及系统

技术领域

本实用新型涉及前处理仪器技术领域，特别涉及一种前处理样品磁牵引取样装置及系统。

背景技术

现有的在先文献CN201120411274公开了一种软轴驱动滑动导轨导向的取样针运动装置，该装置采用一种软轴驱动滑块导轨导向的取样运动，其中软轴一端固定在固定块上，另一端固定在转盘上，转盘旋转驱动软轴往复提拉固定块，从而实现取样针的加液与排废。但这种方案主机空间要求较高，为了实现软轴最小曲率折弯半径，Z轴方向需要留够足够的空间，因此主机结构比较庞大，而且软轴会因频繁弯曲摩擦导致损坏，需要定期更换耗材。

此外，还有现有在先文献CN201210202748公开的自动进样器采用传统的机械三轴传动设计，其缺点在于，一、Z轴采用了导轨加同步带驱动，致使Z轴结构复杂，重量较大，加大了对Y轴运动的负载；二、Z轴采用同步带结构，无法实现全密封，抗腐蚀性较差；三、由于采用刚性设计，Z轴下降过程存在因定位导致进样针插弯损坏的问题。

鉴于上述，本案由此而生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种前处理样品磁牵引取样装置及系统，基于柔性设计，可根据空间灵活布置，体积小、无耗材，使用更安全稳定，而且整个系统采取全密封，抗腐蚀性高。

为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：一种前处理样品磁牵引取样装置，包括滑块、导轨、活塞、第一磁铁、第二磁铁、固定座、取样针和气源组件；

所述固定座上垂直安装所述导轨，导轨内设活塞腔，所述活塞密封配合在活塞腔中，活塞上固定有所述第一磁铁，所述滑块配合在所述导轨上并沿导轨轴向滑动，所述取样针安装在所述滑块上，所述滑块上固定有所述第二磁铁，第二磁铁与第一磁铁的磁性相反；

所述固定座内设气体通路，气体通路与所述活塞腔连通形成气密腔室，气体通路开设气口，所述气源组件连接气口以向气密腔室通进或排出压力气体，从而驱动活塞上下移动，进而带动滑块和取样针上下进给。

优选地，该取样装置还包括第三磁铁和磁感应模块，所述第三磁铁固定在所述滑块底部，所述磁感应模块安装在位于所述第三磁铁正下方的固定座上，磁感应模块连接所述气源组件，磁感应模块上设有磁感应触点，当所述滑块下移至第三磁铁与所述磁感应触点接触时，所述磁感应模块向所述气源组件发送进气信号，所述气源组件接收进气信号并开始向气密腔室通进压力气体，压力气体挤压活塞上移，带动滑块和取样针停止下移，并开始向上进给。

优选地，所述固定座还内设磁感应避让槽，供所述磁感应模块放置。

优选地，所述气源组件包括气源三通电磁阀、进气泵和出气泵，所述气源三通电磁阀的三个阀口分别通过软管连接所述进气泵、所述出气泵和所述气口。

优选地，所述滑块开设安装孔，供所述取样针穿置配合。

优选地，所述导轨的顶部设置有上限位块，上限位块开设活塞腔排气孔。

优选地，所述固定座包括固定上座、固定下座和紧固件，所述固定上座通过紧固件密封固定在所述固定下座的上方。

一种前处理样品磁牵引取样系统，包括上述的一种前处理样品磁牵引取样装置、加液组件、加液针、样品管、蠕动泵、检测器和废液瓶；

所述固定座设有加液流道，加液流道的一端通过软管连接所述加液组件，加液流道的另一端连接所述加液针，从而加液组件通过加液流道向加液针加液，所述加液针和所述取样针一同伸入所述样品管中，所述取样针通过软管连接所述蠕动泵的抽液口，所述蠕动泵的排液口通过软管连接所述检测器的进口，所述检测器的出口通过软管连接所述废液瓶。

优选地，所述加液组件由加液三通电磁阀、样品瓶和注射器组成，所述加液三通电磁阀的三个阀口分别通过软管连接所述样品瓶、注射器和加液流道。

优选地，所述加液针位于所述固定座的底部，所述固定座开设贯通孔，所述取样针穿过所述贯通孔且与所述加液针并列伸入所述样品管中。

本实用新型的有益效果在于：

一、本实用新型采用磁牵引式连接，通过在所述导轨内设空心的活塞腔、外侧设置行走滑块，在活塞腔内安装内部磁动机构(第一磁铁)，在行走滑块上设置与所述内部磁动机构吸合的外部磁力机构(第二磁铁)，从而通过内部磁动机构2和外部磁力机3形成磁力协同结构，实现导轨内、外部件的同步行走；本实用新型以磁牵引式连接代替一般的机械连接，减小机械损耗，延长了使用寿命。

二、本实用新型采用气动传动原理，利用设置的气密腔室和气源组件来驱动所述导轨内的活塞往复运动，从而带动外部滑块和取样针同步运动。本实用新型以气动传动代替一般的机械传动，既节省了空间、降低了整体重量，又增加了使用的安全性。

三、本实用新型采用柔性设计，较大程度上利用软管等柔性部件来安装，减少了刚性连接，可根据空间灵活布置，大大节省了结构空间，而且柔性设计的损耗基本可以忽略，实现无耗材，此外还能够实现全密封，提高抗腐蚀性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例前处理样品磁牵引取样系统的整体连接示意图。

图2是本实用新型一实施例前处理样品磁牵引取样装置的分解示意图。

图3是本实用新型一实施例前处理样品磁牵引取样装置的装配示意图。

图4是本实用新型一实施例前处理样品磁牵引取样装置的剖视示意图。

图5是图4中A处的放大图。

图6是图4中B处的放大图。

图7是本实用新型一实施例滑块的剖视示意图。

图8是本实用新型一实施例滑块的轴侧示意图。

图9是本实用新型一实施例活塞的剖视示意图。

图10是本实用新型一实施例磁感应模块的轴侧示意图。

图11是本实用新型一实施例固定上座的顶部轴侧示意图。

图12是本实用新型一实施例固定上座的底部轴侧示意图。

图13是本实用新型一实施例固定下座的顶部轴侧示意图。

图14是本实用新型一实施例上限位块的剖视示意图。

图15是本实用新型一实施例加液组件的连接示意图。

图16是本实用新型一实施例取样针、样品管、蠕动泵、检测器和废液瓶的连接示意图。

图17是本实用新型一实施例气源组件的连接示意图。

图18是本实用新型一实施例进气泵(出气泵)的结构示意图。

图19是本实用新型一实施例气源三通电磁阀的结构示意图。

标号说明：

取样装置1、滑块11、夹持部111、安装部112、安装孔1121、第二磁铁固定槽113、第三磁铁固定槽114、导轨12、活塞腔121、上限位块122、固定销连接孔1221、排气孔1222、固定销123、活塞13、密封圈槽131、活塞密封圈132、第一磁铁固定槽133、第一磁铁14、第二磁铁15、固定座16、安装口161、导轨密封圈162、气体通路163、气口164、固定上座165、固定下座166、紧固件167、加液流道168、贯通孔169、磁感应避让槽170、取样针17、气源组件18、气源三通电磁阀181、常闭口1811、常开口1812、公共口1813、进气泵182、进气口1821、出气泵183、出气口1831、第三磁铁19、磁感应模块20、磁感应触点201、取样系统100，加液组件2、加液三通电磁阀21、常闭口211、常开口212、公共口213、样品瓶22、注射器23、加液针3、样品管4、蠕动泵5、抽液口51、排液口52、检测器6、废液瓶7。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细的说明。

本实用新型提供一种前处理样品磁牵引取样装置1，如图2所示，包括滑块11、导轨12、活塞13、第一磁铁14、第二磁铁15、固定座16、取样针17、气源组件18、第三磁铁19、磁感应模块20。

所述固定座16上开设一安装口161，所述安装口161的形状与所述导轨2的横截面形状相同，所述导轨2垂直插入安装口161中，并通过一导轨密封圈密封162；结合图4至图6，导轨12内设活塞腔121，所述活塞13(活塞13为横截面如图9所示的回转体)侧壁开设环形密封圈槽131，供一活塞密封圈132套接，活塞13密封配合在活塞腔121中，活塞上部设有第一磁铁固定槽133，所述第一磁铁14采用强力胶粘接在第一磁铁固定槽133中，如图8所示，所述滑块11设有夹持部111和安装部112(滑块11的横截面如图7所示)，所述滑块11通过夹持部111夹持配合在所述导轨上12并沿导轨12轴向滑动，所述取样针17安装在所述滑块11的安装部112上(所述滑块安装部112开设安装孔1121，供所述取样针17穿置配合)。所述滑块11的安装部112在面向第一磁铁14的位置开设第二磁铁固定槽113，第二磁铁固定槽113中采用强力胶粘接所述第二磁铁15，第二磁铁15与第一磁铁14的磁性相反，使第二磁铁15与第一磁铁14相互吸附，如图4所示，当活塞13沿导轨12轴向滑动时，通过第二磁铁15吸附第一磁铁14，使得活塞13可以带动外侧的滑块11和取样针17同时沿导轨12轴向滑动。为防止滑块11脱离导轨12，所述导轨12的顶部设置有上限位块122，结合图2和图14，上限位块122顶部开设活塞腔排气孔1222，用于平衡气压，上限位块122的底部插入导轨12中，且导轨12与上限位块122的底部在相同位置开设连通的固定销连接孔1221，供一固定销123穿置，从而完成上限位块在导轨上的安装。本实用新型采用磁牵引式连接，通过在所述导轨12内设空心的活塞腔121、外侧设置行走滑块11，在活塞腔121内安装内部磁动机构(第一磁铁)，在行走滑块11上设置与所述内部磁动机构吸合的外部磁力机构(第二磁铁)，从而通过内部磁动机构和外部磁力机形成磁力协同结构，实现导轨内、外部件的同步行走；本实用新型以磁牵引式连接代替一般的机械连接，减小机械损耗，延长了使用寿命。

所述固定座16内设气体通路163，气体通路163与所述活塞腔121连通形成气密腔室，气体通路开设气口164，所述气源组件18连接气口164以向气密腔室通进或排出压力气体，从而驱动活塞13上下移动，进而带动滑块11和取样针17上下进给。本实用新型以气动传动代替一般的机械传动，既节省了空间、降低了整体重量，又增加了使用的安全性。

在一实施例中，如图17所示，所述气源组件18包括气源三通电磁阀181、进气泵182和出气泵183，如图19所示，所述气源三通电磁阀181的三个阀口分别为常闭口1811、常开口1812和公共口1813，结合图17和图19，常闭口1811、常开口1812和公共口1813分别通过软管连接所述进气泵182、所述出气泵183和所述气口164。所述进气泵181和出气泵182可采用同一型号的真空泵，如图18所示，该真空泵设有进气口和出气口，因此，进气泵182的进气口1821连接气源三通电磁阀181的常闭口1811、出气泵183的出气口1831连接气源三通电磁阀181的常开口1812；气源三通电磁阀181的公共口1813通过倒钩接头与气口164连接。

如图2、图11至图13所示，所述固定座16包括固定上座165、固定下座166和紧固件167，所述固定上座165通过紧固件167密封固定在所述固定下座168的上方，方便用户拆开检查固定座16内部。

一种前处理样品磁牵引取样系统，包括上述的一种前处理样品磁牵引取样装置1、加液组件2、加液针3、样品管4、蠕动泵5、检测器6和废液瓶7。

所述加液组件2由加液三通电磁阀21、样品瓶22和注射器23组成，所述加液三通电磁阀21的三个阀口分别为常闭口211、常开口212和公共口213，所述固定座16设有加液流道168，加液流道168的一端通过软管连接常闭口211，加液流道的另一端连接所述加液针3，公共口213通过软管连接注射器，常开口212通过软管连接样品瓶22，从而加液组件通过加液流道向加液针加液。

所述加液针3位于所述固定座16的底部，所述固定座16开设贯通孔169，所述取样针17穿过所述贯通孔169且与所述加液针3并列伸入所述样品管4中。在取样针17向下进给时，特别要注意由于操作失误，导致取样针17向下进给过多而破坏样品管4内壁或取样针弯折，为防止该情况出现，本实用新型设计有磁感应模块20并在所述滑块11底部开设第三磁铁固定槽114，用于固定在所述第三磁铁19，所述磁感应模块20安装在位于所述第三磁铁19正下方的固定座16上(具体是在固定座16内部，所述固定座16内设磁感应避让槽170，供所述磁感应模块20放置)，磁感应模块20电连接所述气源组件18，磁感应模块20上设有磁感应触点201，当所述滑块11下移至第三磁铁19与所述磁感应触点201接触时，所述磁感应模块20向所述气源组件18发送进气信号，所述气源组件18接收进气信号并开始向气密腔室通进压力气体，压力气体挤压活塞13上移，带动滑块11和取样针17停止下移，并开始向上进给。

所述取样针17通过软管连接所述蠕动泵5的抽液口51，所述蠕动泵的排液口52通过软管连接所述检测器6的进口，所述检测器的出口通过软管连接所述废液瓶7。本实用新型整体采用柔性设计，较大程度上利用软管等柔性部件来安装，减少了刚性连接，可根据空间灵活布置，大大节省了结构空间，而且柔性设计的损耗基本可以忽略，实现无耗材，此外还能够实现全密封，提高抗腐蚀性。为进一步提高结构气密封，本案所述软管的端头均采用倒钩接头来连接其他零件。

本实用新型的具体工作过程为，首先，注射器通过加液三通电磁阀21的公共口213、常开口212抽取样品瓶22的样品试剂，加液三通电磁阀21的常闭口211打开、常开口212关闭，注射器将抽取的样品试剂推出至固定座16的加液流路168，再经加液流路168和加液针流出到样品管4(样品管4可采用消解管)，然后，进气泵182关闭、出气泵183启动，气源三通电磁阀181的常闭口1811关闭、常开口1812打开，气密腔室的压力气体逐渐往出气泵出气，活塞13向下移动，滑块11带动取样针17向下进给到样品管4中；再然后，蠕动泵5启动，由抽液口51抽取样品管4中的样品试剂，并从排液口52排入到检测器6进行检测分析，最后，待样品检测完毕，进气泵182启动时，气源三通电磁阀181的常闭口1811打开、常开口1812关闭，进气泵182通过气口164开始往气密腔室通入压力气体，活塞13向上移动，滑块11带动取样针17向上进给出样品管4，蠕动泵5抽入空气，并将检测器6内的样品试剂排出至废液瓶7。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种前处理样品磁牵引取样装置，其特征在于：包括滑块、导轨、活塞、第一磁铁、第二磁铁、固定座、取样针和气源组件；

所述固定座上垂直安装所述导轨，导轨内设活塞腔，所述活塞密封配合在活塞腔中，活塞上固定有所述第一磁铁，所述滑块配合在所述导轨上并沿导轨轴向滑动，所述取样针安装在所述滑块上，所述滑块上固定有所述第二磁铁，第二磁铁与第一磁铁的磁性相反；

所述固定座内设气体通路，气体通路与所述活塞腔连通形成气密腔室，气体通路开设气口，所述气源组件连接气口以向气密腔室通进或排出压力气体，从而驱动活塞上下移动，进而带动滑块和取样针上下进给。

2.如权利要求1所述一种前处理样品磁牵引取样装置，其特征在于：该取样装置还包括第三磁铁和磁感应模块，所述第三磁铁固定在所述滑块底部，所述磁感应模块安装在位于所述第三磁铁正下方的固定座上，磁感应模块连接所述气源组件，磁感应模块上设有磁感应触点，当所述滑块下移至第三磁铁与所述磁感应触点接触时，所述磁感应模块向所述气源组件发送进气信号，所述气源组件接收进气信号并开始向气密腔室通进压力气体，压力气体挤压活塞上移，带动滑块和取样针停止下移，并开始向上进给。

3.如权利要求2所述一种前处理样品磁牵引取样装置，其特征在于：所述固定座还内设磁感应避让槽，供所述磁感应模块放置。

4.如权利要求1所述一种前处理样品磁牵引取样装置，其特征在于：所述气源组件包括气源三通电磁阀、进气泵和出气泵，所述气源三通电磁阀的三个阀口分别通过软管连接所述进气泵、所述出气泵和所述气口。

5.如权利要求1所述一种前处理样品磁牵引取样装置，其特征在于：所述滑块开设安装孔，供所述取样针穿置配合。

6.如权利要求1所述一种前处理样品磁牵引取样装置，其特征在于：所述导轨的顶部设置有上限位块，上限位块开设活塞腔排气孔。

7.如权利要求1所述一种前处理样品磁牵引取样装置，其特征在于：所述固定座包括固定上座、固定下座和紧固件，所述固定上座通过紧固件密封固定在所述固定下座的上方。

8.一种前处理样品磁牵引取样系统，其特征在于：包括如权利要求1至5任一项所述的一种前处理样品磁牵引取样装置、加液组件、加液针、样品管、蠕动泵、检测器和废液瓶；

所述固定座设有加液流道，加液流道的一端通过软管连接所述加液组件，加液流道的另一端连接所述加液针，从而加液组件通过加液流道向加液针加液，所述加液针和所述取样针一同伸入所述样品管中，所述取样针通过软管连接所述蠕动泵的抽液口，所述蠕动泵的排液口通过软管连接所述检测器的进口，所述检测器的出口通过软管连接所述废液瓶。

9.如权利要求8所述一种前处理样品磁牵引取样系统，其特征在于：所述加液组件由加液三通电磁阀、样品瓶和注射器组成，所述加液三通电磁阀的三个阀口分别通过软管连接所述样品瓶、注射器和加液流道。

10.如权利要求8所述一种前处理样品磁牵引取样系统，其特征在于：所述加液针位于所述固定座的底部，所述固定座开设贯通孔，所述取样针穿过所述贯通孔且与所述加液针并列伸入所述样品管中。

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