CN217277837U - 一种柜式在线水质监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种柜式在线水质监测装置，包括可开启的柜体、消解液供给单元、第一取样单元、第二取样单元和离心检测单元；柜体内间隔设置有第一隔板和第二隔板；第一隔板水平延伸方向的一端设置有水样储罐；消解液供给单元设置在第二隔板上；消解液供给单元上设置有若干盛放有消解液的消解液瓶；各消解液瓶相对于水平方向间歇移动；离心检测单元设置在水样储罐与消解液供给单元之间的第一隔板上；离心检测单元远离地面的端面上设置有芯片本体；芯片本体与离心检测单元可拆卸式连接；第一取样单元与第二取样单元分别设置在第二隔板的两端，第一取样单元选择性的伸入水样储罐中；第二取样单元选择性伸入消解液瓶。

Description

一种柜式在线水质监测装置

技术领域

本实用新型涉及水质指标浓度检测设备技术领域，尤其涉及一种柜式在线水质监测装置。

背景技术

在户外条件下，要保证水质采样检测设备的长期稳定运行，需要可靠的进行定量取样、消解和检测等工序。采用蠕动泵或注射泵等泵阀结构进行水质采样的定量检测是常用的检测方法，但是该方法试剂消耗量大，检测时间长，运行和维护复杂，易对环境造成严重的二次污染。

微流控水质检测技术作为一种新兴的高效、微量、便捷、准确、先进的技术，十分准确。CN 108072648A、CN 208537406 U都是以重复使用的微流控芯片为基础，来实现水质在线监测的，而其存在以下显著缺点：一是自然水样中不可避免存在尺寸不一的各种颗粒物重复使用极易堵塞流道，而依然使用泵阀结构来重复使用芯片也要配备清洗机构，运行维护依然复杂等。

综上所述，开发一种自动化程度高的在线更换检测芯片的在线水质监测装置，是非常必要的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种能够在户外长期稳定工作、自动更换消解液瓶或者水样分配盘的柜式在线水质监测装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种柜式在线水质监测装置，包括可开启的柜体(100)、消解液供给单元(101)、第一取样单元(102)、第二取样单元(103)和离心检测单元(104)；

柜体(100)内部中空，柜体(100)内设置有第一隔板(105)和第二隔板(106)，第一隔板(105)与第二隔板(106)沿着柜体(100)的水平宽度方向延伸且与柜体(100)内壁固定连接；第一隔板(105)与第二隔板(106)间隔设置；

第一隔板(105)水平延伸方向的一端设置有水样储罐(107)；

消解液供给单元(101)，设置在第二隔板(106)水平延伸方向另一端方向的柜体(100)内；消解液供给单元(101)上设置有若干盛放有消解液的消解液瓶；各消解液瓶相对于第一隔板(105)间歇移动；

离心检测单元(104)设置在水样储罐(107)与消解液供给单元(101)之间的第一隔板(105)上；离心检测单元(104)远离地面的端面上设置有芯片本体(108)；芯片本体(108)与离心检测单元(104)可拆卸式连接；

第一取样单元(102)与第二取样单元(103)分别设置在第二隔板(106)水平延伸方向的两端，且靠近地面一侧设置；第一取样单元(102)选择性的伸入水样储罐(107)中，获取消解后的水样并送入离心检测单元(104)的消解液瓶中；第二取样单元(103)选择性的从消解液瓶中取出水样并送入芯片本体(108)中。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述消解液供给单元(101)包括中空的盒体(11)、至少一个第一驱动机构(12)、第一固定盘(13)和第一回转盘(14)；盒体(11)竖直延伸方向的一侧表面设置有开口(15)；第一驱动机构(12)、第一固定盘(13)和第一回转盘(14)分别设置在盒体(11)内，且第一驱动机构(12)与第一固定盘(13)相对于盒体(11)固定设置；第一固定盘(13)和第一回转盘(14)均为环形，第一回转盘(14)设置在第一固定盘(13)远离地面的端面上，第一回转盘(14)与第一固定盘(13)滑动连接；第一驱动机构(12)的输出轴穿过第一固定盘(13)的中心并与第一回转盘(14)固定连接，各第一回转盘(14)远离地面的端面的边缘处间隔设置有若干贯通的消解液瓶放置部，第一固定盘(13)上设置有竖直方向贯通的第一释放孔(16)；各消解液瓶放置部的形状及与第一释放孔(16)的形状消解液瓶的轮廓相适应；第一驱动机构(12)间歇步进运动并使一消解液瓶放置部与第一释放孔(16)相互连通；相邻的两个第一固定盘(13)上的第一释放孔(16)的位置不同；一个第一回转盘(14)还穿过开口(15)向盒体(11)外水平伸出。

优选的，所述离心检测单元(104)包括底座(41)、第二驱动机构(42)、转台(43)、压紧机构(44)和光学检测机构(45)；底座(41)固定设置在第一隔板(105)远离地面的一侧方向；底座(41)上设置有沿竖直方向贯通的第一通孔(200)，第二驱动机构(42)设置在底座(41)与第一隔板(105)之间，第二驱动机构(42)的输出端穿过第一通孔(200)并向外延伸，第二驱动机构(42)的输出端远离地面的端部设置有转台(43)；转台(43)边缘处设置有至少一个竖直方向贯通转台(43)的第一缺口(300)，芯片本体(108)放置在转台(43)远离地面的端面上；芯片本体(108)内设置有若干试剂容纳区(81)和反应检测区(82)，芯片本体(108)上设置有若干第二通孔(400)，第二通孔(400)与试剂容纳区(81)连通；各第二通孔(400)处的芯片表面包覆有隔膜(500)，试剂容纳区(81)内放置有柔性试剂囊袋(811)；柔性试剂囊袋(811)内设置有试剂，反应检测区的芯片本体(108)由透光材料制成，反应检测区内注入试样；压紧机构(44)的活动端选择性的压紧芯片本体(108)的纵向中心位置或者穿过第二通孔(400)并伸入试剂容纳区内的柔性试剂囊袋(811)，使试剂流出并与反应检测区内的试样发生反应；光学检测机构(45)固定设置在第一隔板(105)远离地面的端面上，光学检测机构(45)具有发光部和接收部，发光部和接收部相对且间隔设置；发光部发出的光穿过转台(43)的第一缺口(300)以及芯片本体(108)的反应检测区到达接收部。

进一步优选的，所述芯片本体(108)至少包括一个功能扇区(80)；各功能扇区(80)均包括中空的加样区(83)、定量区(84)、至少一个试剂容纳区(81)和反应检测区(82)，加样区(83)、定量区(84)、试剂容纳区(81)与反应检测区(82)沿着远离转台(43)的中心的方向由内而外设置；加样区(83)远离地面的端面上设置有注液孔(85)，注液孔(85)与加样区(83)连通；加样区(83)与定量区(84)之间通过第一管路(86)相互连通；定量区(84)或者试剂容纳区(81)均与反应检测区(82)连通设置，定量区(84)与反应检测区(82)通过若干第二管路(87)相互连通；各试剂容纳区(81)还通过第三管路(88)与反应检测区(82)相互连通；试剂容纳区(81)远离地面的端面设置有第二通孔(400)，第二通孔(400)处设置有隔膜(500)；试剂容纳区(81)内固定设置有柔性试剂囊袋(811)；反应检测区(82)在竖直方向上的投影位于转台(43)的第一缺口(300)内。

更进一步优选的，所述功能扇区(80)还包括溢流区(89)；溢流区(89)通过第四管路与定量区(84)连通。

更进一步优选的，所述各第二管路(87)沿着转台(43)的轴向延伸方向或者转台(43)的弧长方向顺次间隔设置；第二管路(87)的直径小于第一管路(86)的直径。

更进一步优选的，所述离心检测单元(104)还包括第三驱动机构(46)和芯片盒(47)；第三驱动机构(46)和芯片盒(47)均设置在第一隔板(105)远离地面的一侧，且相对于第一隔板(105)固定设置；芯片盒(47)内部中空且远离地面的一端开放，芯片盒(47)内设置有若干芯片本体(108)和弹性复位组件(48)；各芯片本体(108)层叠放置在芯片盒(47)内，弹性复位组件(48)一端与芯片盒(47)内壁固定连接，弹性复位组件(48)另一端与层叠放置最下方的芯片本体(108)相抵持；第三驱动机构(46)水平的设置在芯片盒(47)开放的一端，第三驱动机构(46)的活动端水平伸出将芯片本体(108)推送到转台(43)远离地面的端面或者将芯片本体(108)推离转台(43)。

更进一步优选的，所述压紧机构(44)包括两支架(441)、两第四驱动机构(442)、针刺部(443)和顶杆(444)；两支架(441)相对且间隔设置；支架(441)的一端与底座(41)固定连接，支架(441)的另一端朝向远离地面的方向延伸，支架(441)远离地面的端部固定设置有第四驱动机构(442)，第四驱动机构(442)具有可沿铅垂方向移动的活动端，该活动端沿着水平方向延伸至第二通孔(400)或者芯片本体(108)中心的正上方；活动端靠近地面的端面与针刺部(443)或者顶杆(444)固定连接；活动端带动针刺部(443)向功能扇区(80)的第二通孔(400)轴向延伸方向运动或者顶杆(444)向着芯片本体(108)的中心处移动，使针刺部(443)穿过第二通孔(400)处的隔膜(500)并伸入试剂容纳区(81)的柔性试剂囊袋(811)中，或者使顶杆(444)抵持在芯片本体(108)的中心位置。

再进一步优选的，所述光学检测机构(45)包括控制器(451)、光源组件(452)和光电探测器组件(453)；控制器(451)分别与光源组件(452)电性和光电探测器组件(453)电性连接；光源组件(452)作为光学检测机构(45)的发光部，光电探测器组件(453)作为光学检测机构(45)的接收部；控制器(451)向光源组件(452)发出电平信号，光源组件(452)发出特定波长的光，光电探测器组件(453)接收该波长的光后将光信号转换为电信号输入至控制器(451)；光源组件(452)与光电探测器组件(453)相对的设置在第一缺口(300)竖直方向的两端。

进一步的优选的，所述第一取样单元(102)与第二取样单元(103)均包括采样吸管、升降机构和平移机构；平移机构固定设置在第二隔板(106)靠近地面的端面上，平移机构的活动端可相对于第二隔板水平移动，平移机构的活动端上固定设置有升降机构；升降机构的固定部与第二隔板(106)靠近地面的端面固定连接，升降机构的活动部上设置有采样吸管，采样吸管选择性的伸入水样储罐(107)或者消解液瓶中，；第一驱动机构(12)、第二驱动机构(42)、第三驱动机构(46)、第四驱动机构(442)、采样吸管和升降机构均与控制器(451)电性连接。

本实用新型提供的一种柜式在线水质监测装置，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本方案通过设置可拆卸可更换的芯片本体，结合第一取样单元、第二取样单元和离心检测单元周期性的对水样进行获取、消解和定量混合与检测，检测后的芯片本体进行回收，随后由离心检测单元送入新的芯片本体，第一取样单元、第二取样单元再将水样放入消解液瓶中预先处理，再送入离心检测单元，如此反复循环，实现无人化的自动、长期的稳定处理，无需人员值守，只需定期进行维护和更换消解液瓶和芯片本体即可；

(2)芯片本体可根据需要设置一个或者多个扇区，各扇区独立的配备加样区、定量区、试剂容纳区、反应检测区以及溢流区，根据回转机构的不同转速，提供不同的离心力，通过不同长度和直径的微管路，选择性的使被检水体试样分别进入不同的区域，从而实现试样或者试剂的单向流动，实现定量分析；

(3)光学检测机构通过对反应检测区内的液体进行吸光度检测，可进行包括总磷、总氮、氨氮、COD等指标在内的各检测项目的及时检测，还可进一步扩展到对轻易扩展到余氯、总氯、水质综合毒性和镉、铬、汞及其他重金属离子等水质指标的浓度检测；

(4)消解液供给单元可实现消解液的持续供给和自动落料功能，满足长期使用的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的立体图；

图2为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的内部结构前视图；

图3为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的消解液供给单元的立体图；

图4为图3的半剖左视图；

图5为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的第一驱动机构、第一固定盘和第一回转盘的组合状态立体图；

图6为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的离心检测单元的一种立体图；

图7为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的离心检测单元的另一姿态的立体图；

图8为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的第三驱动机构、芯片盒和弹性复位组件的组合状态部分正剖视图；

图9为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的转台的立体图；

图10为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的芯片本体的一种结构的俯视图；

图11为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的芯片本体的一功能扇区的结构俯视图；

图12为本实用新型一种柜式在线水质监测装置的芯片本体的一功能扇区的半剖俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1—图7所示，本实用新型提供了一种柜式在线水质监测装置，包括可开启的柜体100、消解液供给单元101、第一取样单元102、第二取样单元103和离心检测单元104等；

其中，柜体100内部中空，柜体100内设置有第一隔板105和第二隔板106，第一隔板105与第二隔板106沿着柜体100的水平宽度方向延伸且与柜体100内壁固定连接；第一隔板105与第二隔板106间隔设置；柜体内部空间用于容纳消解液供给单元101、第一取样单元102、第二取样单元103和离心检测单元104等设备，并保证柜体内部处于恒定的工作条件，如保持稳定的温度和湿度。第一隔板105水平延伸方向的一端设置有水样储罐107。

消解液供给单元101设置在第二隔板106水平延伸方向另一端方向的柜体100内；消解液供给单元101上设置有若干盛放有消解液的消解液瓶；各消解液瓶相对于第一隔板105间歇移动；

离心检测单元104设置在水样储罐107与消解液供给单元101之间的第一隔板105上；离心检测单元104远离地面的端面上设置有芯片本体108；芯片本体108与离心检测单元104可拆卸式连接；

第一取样单元102与第二取样单元103分别设置在第二隔板106水平延伸方向的两端，且靠近地面一侧设置；第一取样单元102选择性的伸入水样储罐107中，获取消解后的水样并送入离心检测单元104的消解液瓶中；第二取样单元103选择性的从消解液瓶中取出水样并送入芯片本体108中。由于本方案的消解液供给单元101可以间歇移动，则第一取样单元102与第二取样单元103在不同的检测时段可以使用不同的消解液瓶，离心检测单元104上的可拆卸的芯片本体108用于定量水样与试剂进行反应后的检测，这种同步的替换消解液瓶及芯片本体108的动作，可以实现对水样的连续监测，无需人员现场值守。本方案中的第一取样单元102或者第二取样单元103均包括PP材质的一次性移液枪头，其容积为500uL，易于更换。

如图3—5所示，消解液供给单元101包括中空的盒体11、至少一个第一驱动机构12、第一固定盘13和第一回转盘14；盒体11竖直延伸方向的一侧表面设置有开口15；第一驱动机构12、第一固定盘13和第一回转盘14分别设置在盒体11内，且第一驱动机构12与第一固定盘13相对于盒体11固定设置；第一固定盘13和第一回转盘14均为环形，第一回转盘14设置在第一固定盘13远离地面的端面上，第一回转盘14与第一固定盘13滑动连接；第一驱动机构12的输出轴穿过第一固定盘13的中心并与第一回转盘14固定连接，各第一回转盘14远离地面的端面的边缘处间隔设置有若干贯通的消解液瓶放置部，第一固定盘13上设置有竖直方向贯通的第一释放孔16；各消解液瓶放置部的形状及与第一释放孔16的形状消解液瓶的轮廓相适应；第一驱动机构12间歇步进运动并使一消解液瓶放置部与第一释放孔16相互连通；相邻的两个第一固定盘13上的第一释放孔16的位置不同；一个第一回转盘14还穿过开口15向盒体11外水平伸出。图示的消解液供给单元101的盒体11内具有两组第一驱动机构12、第一固定盘13和第一回转盘14，两组第一驱动机构12、第一固定盘13和第一回转盘14在高度上有错位，即远离开口15一侧的第一固定盘13上的第一释放孔16与靠近开口15一侧的第一回转盘14的某一消解液瓶放置部在竖直方向连通，靠近开口15方向的第一固定盘13上的第一释放孔16用于将用过的消解液瓶移出其所在的第一回转盘14，实现自动补位和消解液瓶的自动上料动作。

如图6—12所示，离心检测单元104包括底座41、第二驱动机构42、转台43、压紧机构44和光学检测机构45；底座41固定设置在第一隔板105远离地面的一侧方向；底座41上设置有沿竖直方向贯通的第一通孔200，第二驱动机构42设置在底座41与第一隔板105之间，第二驱动机构42的输出端穿过第一通孔200并向外延伸，第二驱动机构42的输出端远离地面的端部设置有转台43；转台43边缘处设置有至少一个竖直方向贯通转台43的第一缺口300，芯片本体108放置在转台43远离地面的端面上；芯片本体108内设置有若干试剂容纳区81和反应检测区82，芯片本体108上设置有若干第二通孔400，第二通孔400与试剂容纳区81连通；各第二通孔400处的芯片表面包覆有隔膜500，试剂容纳区81内放置有柔性试剂囊袋811；柔性试剂囊袋811内设置有试剂，反应检测区的芯片本体108由透光材料制成，反应检测区内注入试样；压紧机构44的活动端选择性的压紧芯片本体108的纵向中心位置或者穿过第二通孔400并伸入试剂容纳区内的柔性试剂囊袋811，使试剂流出并与反应检测区内的试样发生反应；光学检测机构45固定设置在第一隔板105远离地面的端面上，光学检测机构45具有发光部和接收部，发光部和接收部相对且间隔设置；发光部发出的光穿过转台43的第一缺口300以及芯片本体108的反应检测区到达接收部。转台43边缘的缺口300用于与芯片本体108配合，形成检测光路的一部分。芯片本体108内部配置有管路，便于使水体试样或者试剂在芯片本体108内部单向流动，并在反应检测区82内混合或者反应。本实用新型使用时，先将待检的水体试样定量的送入反应检测区82内，刺破隔膜500和柔性试剂囊袋811，使试剂流到试剂容纳区81内，第二驱动机构42以一定速度旋转，在离心力的作用下，试剂容纳区81的试样向反应检测区82单向流动并进行混合、反应；然后开启光学检测机构45，发出特定波长的光，该光线穿过反应检测区82内的液体后被接收部获取，可根据获取的光信号转换为电信号，通过相应分析方法获取浓度的对应值。本公司申请的发明专利CN113655011A《一种微流控制检测系统及其检测方法》已公开了相应的光电信号处理电路。本实用新型可采用类似的电路来检测试样相应的浓度值。

如图10—12所示，芯片本体108至少包括一个功能扇区80；各功能扇区80均包括中空的加样区83、定量区84、至少一个试剂容纳区81和反应检测区82，加样区83、定量区84、试剂容纳区81与反应检测区82沿着远离转台43的中心的方向由内而外设置；加样区83远离地面的端面上设置有注液孔85，注液孔85与加样区83连通；加样区83与定量区84之间通过第一管路86相互连通；定量区84或者试剂容纳区81均与反应检测区82连通设置，定量区84与反应检测区82通过若干第二管路87相互连通；各试剂容纳区81还通过第三管路88与反应检测区82相互连通；试剂容纳区81远离地面的端面设置有第二通孔400，第二通孔400处设置有隔膜500；试剂容纳区81内固定设置有柔性试剂囊袋811；反应检测区82在竖直方向上的投影位于转台43的第一缺口300内。

功能扇区80还包括溢流区89；溢流区89通过第四管路与定量区84连通。各第二管路87沿着转台43的轴向延伸方向或者转台43的弧长方向顺次间隔设置；第二管路87的直径小于第一管路86的直径。直接向反应检测区82内加注试样的量不便控制，为了更好的对试样进行定量分析，在功能扇区80内配备了加样区83和定量区84，通过设定第二驱动机构42的不同转速，如转速R0时，加样区83的试样会通过第一管路86单向流入定量区84；在转速R1时，定量区84的试样会通过第二管路87进一步单向流向反应检测区82内。如果定量区84内的试样太多，还可以通过在功能扇区40内设置中空的溢流区89，在不低于转速R0时进行溢流；溢流区89通过第四管路与定量区84连通。此处的转速R1大于R0。

如图8和图9所示，为了自动更换芯片本体108，本实用新型设置了第三驱动机构46和芯片盒47；第三驱动机构46和芯片盒47均设置在第一隔板105远离地面的一侧，且相对于第一隔板105固定设置；芯片盒47内部中空且远离地面的一端开放，芯片盒47内设置有若干芯片本体108和弹性复位组件48；各芯片本体108层叠放置在芯片盒47内，弹性复位组件48一端与芯片盒47内壁固定连接，弹性复位组件48另一端与层叠放置最下方的芯片本体108相抵持；第三驱动机构46水平的设置在芯片盒47开放的一端，第三驱动机构46的活动端水平伸出将芯片本体108推送到转台43远离地面的端面或者将芯片本体108推离转台43。转台43为了更好的对芯片本体108边缘进行限位，设置了两长方体挡条。当转台43上的当前芯片本体108被使用后，由第三驱动机构46推动芯片盒47顶部的未使用的芯片本体108将转台43上的芯片本体108推出，由压紧机构压紧并进行后续的检测。需要注意的是，芯片盒47顶部的芯片本体108与转台43表面平齐。

压紧机构44包括两支架441、两第四驱动机构442、针刺部443和顶杆444；两支架441相对且间隔设置；支架441的一端与底座41固定连接，支架441的另一端朝向远离地面的方向延伸，支架441远离地面的端部固定设置有第四驱动机构442，第四驱动机构442具有可沿铅垂方向移动的活动端，该活动端沿着水平方向延伸至第二通孔400或者芯片本体108中心的正上方；活动端靠近地面的端面与针刺部443或者顶杆444固定连接；活动端带动针刺部443向功能扇区80的第二通孔400轴向延伸方向运动或者顶杆444向着芯片本体108的中心处移动，使针刺部443穿过第二通孔400处的隔膜500并伸入试剂容纳区81的柔性试剂囊袋811中，或者使顶杆444抵持在芯片本体108的中心位置，从而压紧芯片本体108使其在旋转时不易移位，并能够穿过隔膜500和第二通孔400实现柔性试剂囊袋811内试剂流出。根据实际需要选择针刺部443或者顶杆444做出相应的动作。

光学检测机构45包括控制器451、光源组件452和光电探测器组件453；控制器451分别与光源组件452电性和光电探测器组件453电性连接；光源组件452作为光学检测机构45的发光部，光电探测器组件453作为光学检测机构45的接收部；控制器451向光源组件452发出电平信号，光源组件452发出特定波长的光，光电探测器组件453接收该波长的光后将光信号转换为电信号输入至控制器451；光源组件452与光电探测器组件453相对的设置在第一缺口300竖直方向的两端。光学检测机构45发出的检测光的波长为200—1100nm。

如图2所示，为了进一步的实现自动移液、消解工序，本方案设置了第一取样单元102与第二取样单元103。第一取样单元102与第二取样单元103均包括采样吸管、升降机构和平移机构；平移机构固定设置在第二隔板106靠近地面的端面上，平移机构的活动端可相对于第二隔板水平移动，平移机构的活动端上固定设置有升降机构；升降机构的固定部与第二隔板106靠近地面的端面固定连接，升降机构的活动部上设置有采样吸管，采样吸管选择性的伸入水样储罐107或者消解液瓶中；第一驱动机构12、第二驱动机构42、第三驱动机构46、第四驱动机构442、采样吸管和升降机构均与控制器451电性连接。第一取样单元102先进行水样储罐107内的移液，加注至消解液瓶中，经过消解后，由第二取样单元103的采样吸管移动样本至芯片本体108的加样区83内。采样吸管即前述的PP材质的一次性移液枪头。

当然，控制器451还可以配置远程通信功能，实现远程数据传输，无需现场操作，提高设备的自动化和无人化水平，在此不再赘述。本方案的第一驱动机构、第二驱动机构均可采用电机；第三驱动机构46、第四驱动机构442或者升降机构为气缸或者液压缸等直线驱动机构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柜式在线水质监测装置，包括可开启的柜体(100)；其特征在于：还包括消解液供给单元(101)、第一取样单元(102)、第二取样单元(103)和离心检测单元(104)；

柜体(100)内部中空，柜体(100)内设置有第一隔板(105)和第二隔板(106)，第一隔板(105)与第二隔板(106)沿着柜体(100)的水平宽度方向延伸且与柜体(100)内壁固定连接；第一隔板(105)与第二隔板(106)间隔设置；

第一隔板(105)水平延伸方向的一端设置有水样储罐(107)；

消解液供给单元(101)，设置在第二隔板(106)水平延伸方向另一端方向的柜体(100)内；消解液供给单元(101)上设置有若干盛放有消解液的消解液瓶；各消解液瓶相对于第一隔板(105)间歇移动；

离心检测单元(104)设置在水样储罐(107)与消解液供给单元(101)之间的第一隔板(105)上；离心检测单元(104)远离地面的端面上设置有芯片本体(108)；芯片本体(108)与离心检测单元(104)可拆卸式连接；

第一取样单元(102)与第二取样单元(103)分别设置在第二隔板(106)水平延伸方向的两端，且靠近地面一侧设置；第一取样单元(102)选择性的伸入水样储罐(107)中，获取消解后的水样并送入离心检测单元(104)的消解液瓶中；第二取样单元(103)选择性的从消解液瓶中取出水样并送入芯片本体(108)中。

2.根据权利要求1所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述消解液供给单元(101)包括中空的盒体(11)、至少一个第一驱动机构(12)、第一固定盘(13)和第一回转盘(14)；盒体(11)竖直延伸方向的一侧表面设置有开口(15)；第一驱动机构(12)、第一固定盘(13)和第一回转盘(14)分别设置在盒体(11)内，且第一驱动机构(12)与第一固定盘(13)相对于盒体(11)固定设置；第一固定盘(13)和第一回转盘(14)均为环形，第一回转盘(14)设置在第一固定盘(13)远离地面的端面上，第一回转盘(14)与第一固定盘(13)滑动连接；第一驱动机构(12)的输出轴穿过第一固定盘(13)的中心并与第一回转盘(14)固定连接，各第一回转盘(14)远离地面的端面的边缘处间隔设置有若干贯通的消解液瓶放置部，第一固定盘(13)上设置有竖直方向贯通的第一释放孔(16)；各消解液瓶放置部的形状及与第一释放孔(16)的形状消解液瓶的轮廓相适应；第一驱动机构(12)间歇步进运动并使一消解液瓶放置部与第一释放孔(16)相互连通；相邻的两个第一固定盘(13)上的第一释放孔(16)的位置不同；一个第一回转盘(14)还穿过开口(15)向盒体(11)外水平伸出。

3.根据权利要求2所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述离心检测单元(104)包括底座(41)、第二驱动机构(42)、转台(43)、压紧机构(44)和光学检测机构(45)；底座(41)固定设置在第一隔板(105)远离地面的一侧方向；底座(41)上设置有沿竖直方向贯通的第一通孔(200)，第二驱动机构(42)设置在底座(41)与第一隔板(105)之间，第二驱动机构(42)的输出端穿过第一通孔(200)并向外延伸，第二驱动机构(42)的输出端远离地面的端部设置有转台(43)；转台(43)边缘处设置有至少一个竖直方向贯通转台(43)的第一缺口(300)，芯片本体(108)放置在转台(43)远离地面的端面上；芯片本体(108)内设置有若干试剂容纳区(81)和反应检测区(82)，芯片本体(108)上设置有若干第二通孔(400)，第二通孔(400)与试剂容纳区(81)连通；各第二通孔(400)处的芯片表面包覆有隔膜(500)，试剂容纳区(81)内放置有柔性试剂囊袋(811)；柔性试剂囊袋(811)内设置有试剂，反应检测区的芯片本体(108)由透光材料制成，反应检测区内注入试样；压紧机构(44)的活动端选择性的压紧芯片本体(108)的纵向中心位置或者穿过第二通孔(400)并伸入试剂容纳区内的柔性试剂囊袋(811)，使试剂流出并与反应检测区内的试样发生反应；光学检测机构(45)固定设置在第一隔板(105)远离地面的端面上，光学检测机构(45)具有发光部和接收部，发光部和接收部相对且间隔设置；发光部发出的光穿过转台(43)的第一缺口(300)以及芯片本体(108)的反应检测区到达接收部。

4.根据权利要求3所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述芯片本体(108)至少包括一个功能扇区(80)；各功能扇区(80)均包括中空的加样区(83)、定量区(84)、至少一个试剂容纳区(81)和反应检测区(82)，加样区(83)、定量区(84)、试剂容纳区(81)与反应检测区(82)沿着远离转台(43)的中心的方向由内而外设置；加样区(83)远离地面的端面上设置有注液孔(85)，注液孔(85)与加样区(83)连通；加样区(83)与定量区(84)之间通过第一管路(86)相互连通；定量区(84)或者试剂容纳区(81)均与反应检测区(82)连通设置，定量区(84)与反应检测区(82)通过若干第二管路(87)相互连通；各试剂容纳区(81)还通过第三管路(88)与反应检测区(82)相互连通；试剂容纳区(81)远离地面的端面设置有第二通孔(400)，第二通孔(400)处设置有隔膜(500)；试剂容纳区(81)内固定设置有柔性试剂囊袋(811)；反应检测区(82)在竖直方向上的投影位于转台(43)的第一缺口(300)内。

5.根据权利要求4所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述功能扇区(80)还包括溢流区(89)；溢流区(89)通过第四管路与定量区(84)连通。

6.根据权利要求4所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述各第二管路(87)沿着转台(43)的轴向延伸方向或者转台(43)的弧长方向顺次间隔设置；第二管路(87)的直径小于第一管路(86)的直径。

7.根据权利要求4所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述离心检测单元(104)还包括第三驱动机构(46)和芯片盒(47)；第三驱动机构(46)和芯片盒(47)均设置在第一隔板(105)远离地面的一侧，且相对于第一隔板(105)固定设置；芯片盒(47)内部中空且远离地面的一端开放，芯片盒(47)内设置有若干芯片本体(108)和弹性复位组件(48)；各芯片本体(108)层叠放置在芯片盒(47)内，弹性复位组件(48)一端与芯片盒(47)内壁固定连接，弹性复位组件(48)另一端与层叠放置最下方的芯片本体(108)相抵持；第三驱动机构(46)水平的设置在芯片盒(47)开放的一端，第三驱动机构(46)的活动端水平伸出将芯片本体(108)推送到转台(43)远离地面的端面或者将芯片本体(108)推离转台(43)。

8.根据权利要求4所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述压紧机构(44)包括两支架(441)、两第四驱动机构(442)、针刺部(443)和顶杆(444)；两支架(441)相对且间隔设置；支架(441)的一端与底座(41)固定连接，支架(441)的另一端朝向远离地面的方向延伸，支架(441)远离地面的端部固定设置有第四驱动机构(442)，第四驱动机构(442)具有可沿铅垂方向移动的活动端，该活动端沿着水平方向延伸至第二通孔(400)或者芯片本体(108)中心的正上方；活动端靠近地面的端面与针刺部(443)或者顶杆(444)固定连接；活动端带动针刺部(443)向功能扇区(80)的第二通孔(400)轴向延伸方向运动或者顶杆(444)向着芯片本体(108)的中心处移动，使针刺部(443)穿过第二通孔(400)处的隔膜(500)并伸入试剂容纳区(81)的柔性试剂囊袋(811)中，或者使顶杆(444)抵持在芯片本体(108)的中心位置。

9.根据权利要求8所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述光学检测机构(45)包括控制器(451)、光源组件(452)和光电探测器组件(453)；控制器(451)分别与光源组件(452)电性和光电探测器组件(453)电性连接；光源组件(452)作为光学检测机构(45)的发光部，光电探测器组件(453)作为光学检测机构(45)的接收部；控制器(451)向光源组件(452)发出电平信号，光源组件(452)发出特定波长的光，光电探测器组件(453)接收该波长的光后将光信号转换为电信号输入至控制器(451)；光源组件(452)与光电探测器组件(453)相对的设置在第一缺口(300)竖直方向的两端。

10.根据权利要求9所述的一种柜式在线水质监测装置，其特征在于：所述第一取样单元(102)与第二取样单元(103)均包括采样吸管、升降机构和平移机构；平移机构固定设置在第二隔板(106)靠近地面的端面上，平移机构的活动端可相对于第二隔板水平移动，平移机构的活动端上固定设置有升降机构；升降机构的固定部与第二隔板(106)靠近地面的端面固定连接，升降机构的活动部上设置有采样吸管，采样吸管选择性的伸入水样储罐(107)或者消解液瓶中，；第一驱动机构(12)、第二驱动机构(42)、第三驱动机构(46)、第四驱动机构(442)、采样吸管和升降机构均与控制器(451)电性连接。

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