CN218675022U - 自动进样器及土壤光谱分析检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动进样器及土壤光谱分析检测装置，自动进样器包括底座、样品旋转组件、进样组件和清洗瓶等。底座具有容纳空间；样品旋转组件包括样品盘，以及驱动机构，样品盘上开设有多个贯穿自身厚度的固定孔，每个固定孔内分别设有用于夹持样品容器的夹持机构；多个滚动体分别与样品盘的下表面滚动适配；进样组件包括一端连接于底座的机械臂，以及设于机械臂另一端的进样针。本实用新型提供的自动进样器的样品盘具有多个固定孔，通过夹持机构能够固定多个样品容器，样品盘带动样品容器旋转，使得进样组件能够从不同的样品容器内吸取样品，与人工送样相比，自动化程度高，保证检测装置能够连续工作，极大的提高工作效率。

Description

自动进样器及土壤光谱分析检测装置

技术领域

本实用新型属于土壤检测技术领域，具体涉及一种自动进样器及土壤光谱分析检测装置。

背景技术

土壤中常见的重金属元素有铜、锌、铅、镍、铬等，这些重金属被吸收积累在农作物的根、茎和叶内，最后富集在人体内，危害人体健康。为了保护环境，保证农产品安全，需要对土壤重金属含量进行检测。

土壤检测常用的方法是光谱分析法，光谱分析检测需要对土壤进行取样、晾干、研磨、过筛，然后称取适量土壤在容器内配制消解液(即待检测的样品)，最后上机进行检测分析。在取样前，需要将所要检测的区域进行网格化划分，得到小的网格检测块，然后在每个网格检测块范围内进行取样。在进行大范围土壤检测时(如全国农土普查)，需要检测的样品数量较多。现有技术中的检测装置每进行一次检测都需要手动从检测设备中放置和拿取样品，操作人员劳动强度大，重复操作占用大量时间，检测效率低，不适用于大批量检测。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动进样器及土壤光谱分析检测装置，旨在解决现有技术中的检测装置每进行一次检测都需要手动从检测设备中放置和拿取样品，操作人员劳动强度大，重复操作占用大量时间，检测效率低，不适用于大批量检测的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

在第一方面，本实用新型提供一种自动进样器，包括：

底座，形成有向上开口的容纳空间；

样品旋转组件，包括以竖直轴线为转轴转动设于所述容纳空间内的样品盘，以及驱动所述样品盘转动的驱动机构，所述样品盘上开设有多个贯穿自身厚度的固定孔，每个所述固定孔内分别设有用于夹持样品容器的夹持机构；

多个滚动体，环绕所述容纳空间的开口设于所述底座的上表面，且与所述样品盘的下表面滚动适配；

进样组件，包括一端连接于所述底座的机械臂，以及设于所述机械臂另一端的进样针，所述进样针通过进样管与检测装置连接，所述进样针用于从所述样品容器内吸取样品，并输送至检测装置；以及

清洗瓶，设于所述底座，所述进样针能够从所述清洗瓶内吸取清洗液进行自清洗。

在一种可能的实现方式中，多个所述固定孔以所述竖直轴线为轴心呈多圈圆周阵列分布。

在一种可能的实现方式中，所述驱动机构包括：

转轴，竖向设于所述容纳空间内，所述转轴的中心轴线与所述竖直轴线重叠，所述样品盘设于所述转轴；以及

第一电机，设于所述底座，用于驱动所述转轴旋转。

在一种可能的实现方式中，所述第一电机和所述转轴通过齿轮啮合传动。

在一种可能的实现方式中，所述样品盘和所述转轴可拆卸连接，所述样品旋转组件还包括连接于所述样品盘和所述转轴的固定件。

在一种可能的实现方式中，所述固定孔内壁相对开设有两个调节槽，所述夹持机构包括：

两个夹紧块，分别沿所述固定孔径向滑动设于两个所述调节槽，两个所述夹紧块之间围合形成夹持空间；以及

两个弹性件，设于所述调节槽的内壁，两个所述弹性件分别作用于对应的所述夹紧块，并被配置有使所述夹紧块彼此聚拢的预紧力。

在一种可能的实现方式中，两个所述夹紧块的上缘具有导向斜面。

在一种可能的实现方式中，所述机械臂包括：

升降立柱，与所述底座转动配合，并能够相对于所述底座在竖直方向升降；

第二电机，设于所述底座，用于驱动所述升降立柱旋转；

进样臂，一端连接于所述升降立柱顶部，另一端沿水平方向悬置并安装有所述进样针。

在一种可能的实现方式中，所述滚动体为可转动地设于所述底座上表面的滚珠。

本实用新型中样品盘具有多个固定孔，通过夹持机构能够固定多个样品容器，驱动机构能够驱动样品盘带动样品容器旋转，使得进样针能够从不同的样品容器内吸取样品，每完成一次送样，机械臂带动进样针能够从清洗瓶内吸取清洗液进行自清洗。与人工送样相比，自动化程度高，保证检测装置能够连续工作，极大地提高了工作效率，减轻了操作人员的劳动强度，能够满足大批量检测需求。

本实用新型中底座的上表面环绕容纳空间的开口设有多个滚动体，样品盘的外缘搭设于滚动体上方，滚动体能够支撑样品盘的边缘位置，防止样品盘因搭载的样品过重发生变形，保证样品盘始终保持水平姿态，使得进样组件能够准确从对应的样品容器内吸取样品，保证土壤检测能够顺利进行。

在第二方面，本实用新型提供一种土壤光谱分析检测装置，包括检测组件，以及如上述任一实现方式中的自动进样器，所述进样针的出口端与所述检测组件连通。

土壤光谱分析检测装置具有与自动进样器相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例自动进样器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例自动进样器另一角度的结构示意图；

图3为图2中A-A方向的剖视图；

图4为图3中B部的局部放大图；

图5为本实用新型实施例中样品盘、夹持机构和样品容器的配合示意图。

附图标记说明：

1、自动进样器；

10、底座；11、容纳空间；

20、样品旋转组件；21、样品盘；211、固定孔；22、夹持机构；221、夹紧块；2211、导向斜面；222、弹性件；23、转轴；24、第一电机；

30、滚动体；

40、进样组件；41、升降立柱；42、进样臂；43、进样针；

50、清洗瓶；

2、样品容器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。“至少一个”指一个及以上数量。“若干”指一个及以上数量。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

请一并参阅图1至图5，下面对本实用新型实施例提供的自动进样器1及土壤光谱分析检测装置进行说明。

请参阅图1至图5，在第一方面，本实用新型实施例提供一种自动进样器1，包括底座10，以及设于底座10的样品旋转组件20、滚动体30、送样组件和清洗瓶50。底座10形成有向上开口的容纳空间11；样品旋转组件20包括以竖直轴线为转轴23转动设于容纳空间11内的样品盘21，以及驱动样品盘21转动的驱动机构，样品盘21上开设有多个贯穿自身厚度的固定孔211，每个固定孔211内分别设有用于夹持样品容器2的夹持机构22；多个滚动体30，环绕容纳空间11的开口设于底座10的上表面，且与样品盘21的下表面滚动适配；进样组件40包括一端连接于底座10的机械臂，以及设于机械臂另一端的进样针43，进样针43通过进样管与检测装置连接，进样针43用于从样品容器2内吸取样品，并输送至检测装置；清洗瓶50设于底座10，进样针43能够从清洗瓶50内吸取清洗液进行自清洗。

本实用新型实施例为转盘式自动进样器1，样品盘21可以360°转动，清洗瓶50内存放有清洗液，用来清洗进样针43，以免前一个样品对后一个样品的污染。样品盘21中内圈的大孔可以用来放置标准系列溶液和样品空白液，外边的小孔(固定孔)可以用来放待测溶液。如果待测溶液较多，一个样品盘21放不下，则可以更换样品盘21继续测量。

进样时，机械臂带动进样针43每次旋转到预设位置，该预设位置相对于样品盘21的位置不变，样品盘21按程序设定时间旋转预设角度，以供进样针43对不同样品吸样。

本实用新型实施例中样品盘21具有多个固定孔211，通过夹持机构22能够固定多个样品容器2，在驱动机构的作用下，样品盘21带动样品容器2旋转，使得进样组件40能够从不同的样品容器2内吸取样品，每完成一次送样，机械臂带动进样针43能够从清洗瓶50内吸取清洗液进行自清洗。与人工送样相比，自动化程度高，保证检测装置能够连续工作，极大地提高了工作效率，减轻了操作人员的劳动强度，能够满足大批量检测需求。

本实用新型实施例中底座10的上表面环绕容纳空间11的开口设有多个滚动体30，样品盘21的外缘搭设于滚动体30上方，滚动体30能够支撑样品盘21的边缘位置，防止样品盘21因搭载的样品过重发生变形，保证样品盘21始终保持水平姿态，使得进样组件40能够准确从对应的样品容器2内吸取样品，保证土壤检测能够顺利进行。

本实用新型实施例提供的自动进样器1的工作流程是：

(1)进样组件40从样品容器2中吸取样品，并将样品输送至检测装置。

(2)送样完成后，进样组件40从清洗瓶50中吸取一定量的清洗液进行自清洗，避免上一次取样残留的样品对下一个样品造成干扰。

(3)样品盘21转动一定角度，使下一个待检测的样品到达进样组件40的吸取位置。

(4)清洗完成后，进样组件40再次从样品容器2中吸取样品，并将样品输送至检测装置。

重复以上步骤，实现连续送样检测。样品旋转组件20、机械臂等零部件的动作时间和动作顺序可以通过PLC程序控制。

本实用新型实施例中样品盘21开设有多个固定孔211，通过夹持机构22固定样品容器2，样品容器2具体可以是试管、烧杯等。对固定孔211的尺寸、排列方式不作限制，使用者可以根据需要自行设定。

夹持机构22用于夹持固定样品容器2，避免样品容器2在随样品盘21转动时发生晃动，影响进样组件40取样。夹持机构22具体可以是橡胶套，橡胶套的内径尺寸略小于样品容器2的外径尺寸，利用橡胶材料具有弹性、可变形、摩擦阻力大的特性，能够夹持固定样品容器2。或者，夹持机构22还可以是机械卡爪，多个卡爪向内收紧，将样品容器2夹持固定。

本实用新型实施例中进样针43的一端通过进样管(为橡胶软管)连接于分析仪器或检测装置的进样检测系统，进样管附着在机械臂上，进样针43设于机械臂另一端并与进样管连接。

本实用新型实施例中滚动体30用于支撑样品盘21的边缘位置，避免样品盘21因搭载的样品过多发生变形，保证进样组件40对位精准，能够顺利从样品容器2中吸取样品。滚动体30可以是圆柱体、圆珠等，滚动体30的转动轴线沿样品盘21的径向，滚动体30与样品盘21滚动配合，摩擦阻力小。

请参阅图1和图2，在一些可能的实施例中，多个固定孔211以竖直轴线为轴心呈多圈圆周阵列分布，能够最大程度地利用空间，使样品盘21单次能够搭载更多的样品。

需要说明的是，由于在实际操作时，可能会根据需要加入基体改进剂或稀释剂等试剂，为此，样品盘21上还可以设置用于容置并固定试剂杯的容纳孔，容纳孔的数量可以根据需要添加的试剂种类来选择。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，驱动机构包括转轴23和第一电机24。转轴23竖向设于容纳空间11内，转轴23的中心轴线与竖直轴线重叠，样品盘21设于转轴23；第一电机24设于底座10，用于驱动转轴23旋转。

本实施例中通过第一电机24驱动转轴23旋转，电机能够持续稳定地输出动力，满足长时间的工作要求，同时也能够保证样品盘21平稳旋转，整体结构简单，容易实现。

请参阅图3，在一些可能的实施例中，第一电机24和转轴23通过齿轮啮合传动。齿轮啮合传动精准，能够保证样品盘21旋转所需角度。同时，齿轮啮合结构强度高，能够承受较大载荷，在样品盘21承载有较多样品时仍能够正常运行。

请参阅图1和图3，在一些可能的实施例中，样品盘21和转轴23可拆卸连接，样品旋转组件20还包括连接于样品盘21和转轴23的固定件。

本实施例中样品盘21和转轴23可拆连接，方便根据需要更换不同型号的样品盘21，以适应不同尺寸的样品容器2。固定件可以是螺栓、绑带、卡扣等，本实施例对此不作限制。

在一个具体的实施例中，转轴23顶部端面开设有螺纹孔，紧固件为螺栓，螺栓穿设于样品盘21并与螺纹孔配合，螺栓的螺帽压紧样品盘21。

在另一实施例中，样品盘21设计为可拆取样品盘21，底座10可设置几个凸起柱，样品盘21底部对应部位设置几个凹槽，用于和样品盘21的凸起柱卡接固定。

请参阅图5，在一些可能的实施例中，固定孔211内壁相对开设有两个调节槽，夹持机构22包括：两个夹紧块221，分别沿固定孔211径向滑动设于两个调节槽，两个夹紧块221之间围合形成夹持空间；以及两个弹性件222，设于调节槽的内壁，两个弹性件222分别作用于对应的夹紧块221，并被配置有使夹紧块221彼此聚拢的预紧力。

本实施例中夹紧块221可以是塑料、木材、橡胶等材质，质地较轻，方便弹性件222推动。弹性件222具体可以是橡胶块、弹簧等能够发生弹性变形的零部件，本实施例对此不作限制。

请参阅图5，在一些可能的实施例中，两个夹紧块221的上缘具有导向斜面2211。样品容器2自上至下插入固定孔211时，样品容器2的底部与导向斜面2211接触，推动夹紧块221向外扩张，弹性件222发生变形，向夹紧块221施加压力，推动夹紧块221夹紧样品容器2。

请参阅图1和图3，在一些可能的实施例中，机械臂包括：升降立柱41，与底座10转动配合，并能够相对于底座10在竖直方向升降；第二电机设于底座10，用于驱动升降立柱41旋转；进样臂42一端连接于升降立柱41顶部，另一端沿水平方向悬置并安装有进样针43。

本实施例中进样组件40在工作时，升降立柱41下降，使进样针43伸入至下方的样品容器2内，进样针43连接有软管和电动泵，能够吸取一定量的样品并输送至检测装置。然后升降立柱41带动进样针43上升，第二电机驱动升降立柱41旋转，使进样针43到达清洗瓶50上方，升降立柱41下方，使进行吸管能够吸取一定量的清洗液进行自清洗。最后第二电机驱动升降立柱41返回至样品盘21上方，等待下一次取样。清洗液具体可以是纯净水。

请参阅图1，在一些可能的实施例中，滚动体30为可转动地设于所述底座上表面的滚珠。

在第二方面，本实用新型实施例提供一种土壤光谱分析检测装置，包括检测组件，以及如上述任一实施例中的自动进样器1，进样针43的出口端与检测组件连通，用于向检测组件输送待检测的样品。土壤光谱分析检测装置具有与自动进样器1相同的技术效果，在此不再赘述。

可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本实用新型说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.自动进样器，其特征在于，包括：

底座，形成有向上开口的容纳空间；

样品旋转组件，包括以竖直轴线为转轴转动设于所述容纳空间内的样品盘，以及驱动所述样品盘转动的驱动机构，所述样品盘上开设有多个贯穿自身厚度的固定孔，每个所述固定孔内分别设有用于夹持样品容器的夹持机构；

多个滚动体，环绕所述容纳空间的开口设于所述底座的上表面，且与所述样品盘的下表面滚动适配；

进样组件，包括一端连接于所述底座的机械臂，以及设于所述机械臂另一端的进样针，所述进样针通过进样管与检测装置连接，所述进样针用于从所述样品容器内吸取样品，并输送至检测装置；以及

清洗瓶，设于所述底座，所述进样针能够从所述清洗瓶内吸取清洗液进行自清洗。

2.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于，多个所述固定孔以所述竖直轴线为轴心呈多圈圆周阵列分布。

3.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于，所述驱动机构包括：

转轴，竖向设于所述容纳空间内，所述转轴的中心轴线与所述竖直轴线重叠，所述样品盘设于所述转轴；以及

第一电机，设于所述底座，用于驱动所述转轴旋转。

4.根据权利要求3所述的自动进样器，其特征在于，所述第一电机和所述转轴通过齿轮啮合传动。

5.根据权利要求3所述的自动进样器，其特征在于，所述样品盘和所述转轴可拆卸连接，所述样品旋转组件还包括连接于所述样品盘和所述转轴的固定件。

6.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于，所述固定孔内壁相对开设有两个调节槽，所述夹持机构包括：

两个夹紧块，分别沿所述固定孔径向滑动设于两个所述调节槽，两个所述夹紧块之间围合形成夹持空间；以及

两个弹性件，设于所述调节槽的内壁，两个所述弹性件分别作用于对应的所述夹紧块，并被配置有使所述夹紧块彼此聚拢的预紧力。

7.根据权利要求6所述的自动进样器，其特征在于，两个所述夹紧块的上缘具有导向斜面。

8.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于，所述机械臂包括：

升降立柱，与所述底座转动配合，并能够相对于所述底座在竖直方向升降；

第二电机，设于所述底座，用于驱动所述升降立柱旋转；

进样臂，一端连接于所述升降立柱顶部，另一端沿水平方向悬置并安装有所述进样针。

9.根据权利要求1所述的自动进样器，其特征在于，所述滚动体为可转动地设于所述底座上表面的滚珠。

10.土壤光谱分析检测装置，其特征在于，包括检测组件，以及如权利要求1-9任一项所述的自动进样器，所述进样针的出口端与所述检测组件连通。

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