CN213516539U - 一种全自动的沉积物/土壤样品前处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全自动的沉积物/土壤样品前处理装置，包括研磨模块、筛滤模块和自动称重模块；研磨模块包括用于粉碎研磨沉积物/土壤样品的研磨机、用于加热烘干样品的加热电阻丝、用于控制烘干温度的温度探头与温控开关；筛滤模块包括用于沉积物/土壤颗粒粒径分级的尼龙筛、用于收集筛分后的沉积物/土壤样品收集漏斗、设置在收集漏斗出料口中的取样轮；自动称重模块包括用于放置样品消解管的样品收集台、用于监测样品消解管取样量的压力传感器、用于余土收集的余土收集布袋。本实用新型的装置，可对采集回来的沉积物/土壤进行全自动化处理，具有使用方便操作、简单，处理时间短，人工用量少，减少误差的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于环境分析技术领域，具体涉及一种全自动的沉积物/土壤样品前处理装置。
背景技术
沉积物/土壤中的重金属元素包括汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等，主要来源于采矿、冶金、电镀、养殖等行业活动的废水排放，汽车尾气的沉降以及含重金属制品的生产和使用等。沉积物/土壤中重金属无法被海洋/土壤微生物分解，相反，沉积物/土壤中的重金属可以通过微生物的生物代谢作用形成对人体危害更大的、可以被动植物等生物体吸收利用的有效态重金属，最终通过农作物/底栖生物的吸收和富集作用进入到人体中。
目前的沉积物/土壤中的重金属浓度的监测方法主要通过实验人员到现场取样将土壤样品带回至实验室中检测。在整个检测分析过程中，有60％的分析误差来源于样品的前处理方法，目前的沉积物/土壤样品前处理过程需要大量的人工手动完成，无法实现全程自动化处理，导致在该过程中，无法对样品质量进行把控，造成样品不均匀，影响沉积物/土壤粉末质量，同时影响后续检测工作时间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于沉积物/土壤研磨、筛滤及自动称重的前处理装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种全自动的沉积物/土壤样品前处理装置，包括从上至下依次布置的研磨模块、筛滤模块和自动称重模块；
研磨模块包括用于粉碎研磨沉积物/土壤样品的研磨机、用于加热烘干样品的加热电阻丝、用于控制烘干温度的温度探头与温控开关；
筛滤模块包括用于沉积物/土壤颗粒粒径分级的尼龙筛、用于收集筛分后的沉积物/土壤样品收集漏斗、设置在收集漏斗出料口中的用于控制过筛后的沉积物/土壤样品向下释放速度的取样轮；
自动称重模块包括用于放置样品消解管的样品收集台、用于监测样品消解管取样量的压力传感器、用于余土收集的余土收集布袋。
进一步地，所述的研磨模块还包括用于控制研磨机翻转的舵机。如此，可便于将研磨好的沉积物/土壤样品倾倒入下方的尼龙筛中。
进一步地，所述的尼龙筛以可翻转的方式连接在收集漏斗上，并设置用于控制尼龙筛翻转的电机或舵机。如此，便于倾倒残留其上不合格的沉积物/土壤样品。
进一步地，所述的尼龙筛的侧壁设置有空气进气口。如此，可以通过风机向尼龙筛网中通入空气，一来可以使筛滤模块的沉积物/土壤样品保持干燥，二来可以将筛滤模块中残留的沉积物/土壤样品吹入下方的余土收集布袋中，从而完成沉积物/土壤过筛系统的清理及残余过筛沉积物/土壤样品的去除。
进一步地，所述的样品收集台均布有若干个样品消解管，并以可转动的方式设置在收集漏斗下方。如此，可以连续的进行沉积物/土壤样品装填，提高取样效率。
进一步地，所述的样品收集台具有空位，余土收集布袋以可升降的方式设置在该空位下方，当余土收集布袋被抬升至收集漏斗的出料口时，可与出料口密闭连接。如此，余土收集布袋和样品收集台可集成在一个机架上，节省空间。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本申请的装置，可对采集回来的沉积物/土壤进行全自动化处理，具有使用方便操作、简单，处理时间短，人工用量少，减少误差的优点。
附图说明
图1是本实施例的沉积物/土壤样品前处理装置的结构示意图；
附图标记说明：1-研磨模块；11-研磨机；2-筛滤模块；21-尼龙筛；22-空气进气口；23- 收集漏斗；24-取样轮；25-电机；3-自动称重模块；31-样品消解管；32-样品收集台；33-压力传感器；34-余土收集布袋。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例的一种全自动的沉积物/土壤样品前处理装置，主要包括研磨模块 1、筛滤模块2和自动称重模块3。
研磨模块1用于沉积物/土壤样品的加热烘干和粉碎研磨，包括研磨机11，研磨机11配套有加热电阻丝、温度探头和温控开关，温控开关通过温度探头获取沉积物/土壤的实时温度控制加热电阻丝的启停实现烘干温度可调。
优选的，研磨机11配套有控制其自动翻转的舵机，在沉积物/土壤样品研磨完成后，翻转研磨机11将研磨好的沉积物/土壤样品倾倒至筛滤模块2。
筛滤模块2包括用于沉积物/土壤颗粒粒径分级的尼龙筛21、用于提供干燥土壤的空气进气口22、用于收集筛分后的沉积物/土壤样品的收集漏斗23、用于控制过筛后的沉积物/土壤向下的释放的速度的取样轮24。
空气进气口22设置于尼龙筛21的侧壁，以使干燥空气切向进入尼龙筛2内。取样轮24 设置于收集漏斗23底部的出料口中，通过调节取样轮24的转速实现控制过筛后的沉积物/土壤向下的释放的速度。
优选的，尼龙筛21一侧与收集漏斗23铰接，可通过电机或舵机25控制尼龙筛21翻转，以倾倒残留其上的沉积物/土壤样品。
自动称重模块3包括用于放置样品消解管31的样品收集台32，样品收集台32底部设置有驱动其绕中心轴转动的转动机构，样品收集台32上均布有若干个用于放置样品消解管31 的安装孔，安装孔的底部安装压力传感器33，样品消解管31放置在安装孔中时，其底部与压力传感器33相接触。
当沉积物/土壤样品经收集漏斗23的出料口进入下方的样品消解管31后，样品消解管31 下方的压力传感器33实时监测取样量，当达到设定值时，调节取样轮24停止取样，样品收集台32转动，将相邻的未装样的样品消解管31对准收集漏斗23出料口。
进一步地，样品收集台32具有空位，在此空位下方设置有余土收集布袋34，余土收集布袋34安装在一升降装置上，可在升降装置的带动下，抬升至收集漏斗23的出料口，并与出料口形成密闭。如此，收集漏斗23中多余的沉积物/土壤样品可在进气流作用下被清空至下方的余土收集布袋34中，待余土清空完成后，余土收集布袋34复位至最低位置，以待下一次取样。
利用本实施例装置进行沉积物/土壤自动筛滤及称量的具体方法，包括以下四个步骤：(1) 沉积物/土壤热烘干；(2)沉积物/土壤样品过筛；(3)过筛土壤收集及称重；(4)剩余土壤残渣倾倒。
具体来说，首先将沉积物/土壤样品转移至研磨机11中，通过加热电阻丝控制研磨机11 内沉积物/土壤烘干温度(60-70℃)，待沉积物/土壤烘干完成停止加热后，进行沉积物/土壤研磨。待沉积物/土壤研磨操作完成后，自动打开研磨机盖，通过舵机控制研磨机11旋转将内部研磨后的沉积物/土壤倾倒入下部筛滤模块2的尼龙筛21(0.149mm)中。然后关闭尼龙筛盖，振动筛网，通过尼龙筛21正下方放置的收集漏斗23来收集过筛的细粒沉积物/土壤样品(<0.149mm)，转动样品收集台32，使其中一个样品消解管31对准收集漏斗23下方的出料口，控制取样轮24的转速使得收集漏斗23中的沉积物/土壤颗粒向下缓慢进入样品消解管31中，当样品消解管31下方的压力传感器33感应到样品达到设定值(0.5-1g)时，取样轮24停止转动，样品收集台32转动一定角度，将下一个样品消解管31对准收集漏斗23的出料口，重复此称样流程，完成所有样品消解管31的取样。取样完成后，未过筛的沉积物/土壤样品在尼龙筛21的翻转下被倾倒至外部收集袋，过完筛的剩余沉积物/土壤样品则通过程序设定，由样品收集台32的空位处的余土收集布袋34自动收集。
综上，本申请装置能够较自动化的对沉积物/土壤样品进行研磨、筛滤及自动称重，具有方便组装拆卸，处理时间短，减少了人工用量，且准确率高，减少误差的优点。
上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的保护范围中。
Claims (6)
1.一种全自动的沉积物/土壤样品前处理装置，其特征在于：包括从上至下依次布置的研磨模块、筛滤模块和自动称重模块；
研磨模块包括用于粉碎研磨沉积物/土壤样品的研磨机、用于加热烘干样品的加热电阻丝、用于控制烘干温度的温度探头与温控开关；
筛滤模块包括用于沉积物/土壤颗粒粒径分级的尼龙筛、用于收集筛分后的沉积物/土壤样品收集漏斗、设置在收集漏斗出料口中的用于控制过筛后的沉积物/土壤样品向下释放速度的取样轮；
自动称重模块包括用于放置样品消解管的样品收集台、用于监测样品消解管取样量的压力传感器、用于余土收集的余土收集布袋。
2.根据权利要求1所述的沉积物/土壤样品前处理装置，其特征在于：所述的研磨模块还包括用于控制研磨机翻转的舵机。
3.根据权利要求1所述的沉积物/土壤样品前处理装置，其特征在于：所述的尼龙筛以可翻转的方式连接在收集漏斗上，并设置用于控制尼龙筛翻转的电机或舵机。
4.根据权利要求1所述的沉积物/土壤样品前处理装置，其特征在于：所述的尼龙筛的侧壁设置有空气进气口。
5.根据权利要求1所述的沉积物/土壤样品前处理装置，其特征在于：所述的样品收集台均布有若干个样品消解管，且样品收集台以可转动的方式设置在收集漏斗下方。
6.根据权利要求1所述的沉积物/土壤样品前处理装置，其特征在于：所述的样品收集台具有空位，余土收集布袋以可升降的方式设置在该空位下方，当余土收集布袋被抬升至收集漏斗的出料口时，可与出料口密闭连接。
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Address after: 510070 Guangzhou City, Guangzhou, Guangdong, No. 34 Patentee after: Institute of testing and analysis, Guangdong Academy of Sciences (Guangzhou analysis and testing center, China) Address before: 510070 Guangzhou City, Guangzhou, Guangdong, No. 34 Patentee before: GUANGDONG INSTITUTE OF ANALYSIS (CHINA NATIONAL ANALYTICAL CENTER, GUANGZHOU) |
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