CN219495826U - 一种自动取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动取样装置，包括：箱体、取样瓶、控制模块、气源、气路系统、进气管、排气管、样品输出管路以及电源；其中，所述取样瓶、控制模块、气源、气路系统以及电源置于所述箱体内；所述气源连接所述气路系统，所述气路系统将气源的气体提供给制剂贮罐，挤压制剂从罐中输出而实现取样；所述进气管、排气管分别连接到所述气路系统，所述进气管连接所述制剂贮罐；所述样品输出管路连接所述取样瓶和所述制剂贮罐；所述控制模块控制所述气路系统将气源的气体提供给制剂贮罐，挤压制剂从罐中输出以实现取样，并且所述控制模块控制连接所述样品输出管路上的流量计；所述电源用于为箱体内的各种设备供电。本实用新型的技术方案操作简单、自动化程度高、制剂取样精准、安全性好、适用于野外作业。

Description

一种自动取样装置

技术领域

本实用新型属于设备制造与自动化领域，具体涉及一种便携式的自动取样装置，应用于特殊制剂的安全自动取样。

背景技术

有些特殊制剂应用于工农业生产和国防建设等许多领域，一般都具有毒性，有的还具有剧毒性和易挥发性，制剂能通过呼吸道和皮肤进入人体内而引起中毒，且具有还原性，与空气接触后易变性。

这些特殊制剂平时贮存在储存罐中，例如不锈钢或玻璃储存罐，这类特殊制剂在使用前要进行取样和化验，确认制剂各项指标符合相关标准后方可使用。目前取样方法，采用医用注射器和塑料管进行手动取样，操作过程中极易把空气带入罐中，容易使制剂变性，同时也会造成制剂泄露和人员中毒，酿成安全事故。

针对上述问题，需要研制一款自动取样装置，应用于制剂安全自动取样。

实用新型内容

为了解决制剂的取样问题，本实用新型提供一种自动取样装置，具备安全性、稳定性、精确性好的特点，自动化程度较高，并且具备体积小、携带方便等优点。

为实现实用新型目的，采取技术方案如下：

提供一种自动取样装置，其特征在于，包括：

箱体、取样瓶、控制模块、气源、气路系统、进气管、排气管、以及样品输出管路；

其中，所述取样瓶、控制模块、气源、以及气路系统置于所述箱体内；

所述气源连接所述气路系统，所述气路系统将气源的气体提供给制剂贮罐实现取样；

所述进气管、排气管分别连接到所述气路系统，所述进气管连接所述制剂贮罐；

所述样品输出管路连接所述取样瓶和所述制剂贮罐；

所述控制模块控制所述气路系统将气源的气体提供给制剂贮罐，挤压制剂从罐中输出以实现取样，并且所述控制模块连接所述样品输出管路上的流量计。

进一步的，其中，所述自动取样装置还包括第一抽屉、第二抽屉、第一箱盖、第二箱盖、第三箱盖、以及封板；第一抽屉和第二抽屉用于分别存放备附件和实用工具；第一箱盖用于打开和关闭取样瓶所在的箱体部分；第二箱盖用于控制系统和管路系统的密封；第三箱盖用于密封和操作气源；封板用于打开查看或维修更换气源。

进一步的，其中，所述控制模块包括控制系统，所述控制系统包括下位机和上位机，所述上位机和下位机之间交互通信；所述下位机包括可编程逻辑控制器PLC，所述可编程逻辑控制器PLC包括电源模块、CPU、通信模块、A/D模块。

进一步的，其中，所述气路系统包括手动气源开关、第一压力传感器、定值减压阀、第二压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀；所述样品输出管路包括流量计；所述第一压力传感器、定值减压阀、第二压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀均连接所述控制系统；所述流量计连接所述控制系统。

进一步的，其中，所述样品输出管路包括依次连接的第一样品输出管路、所述流量计、以及所述第二样品输出管路，所述第一样品输出管路连接所述取样瓶，所述第二样品输出管路连接所述制剂贮罐的样品出口；所述流量计通过有线或无线连接所述控制系统。

进一步的，其中，所述气路系统还包括过滤器、消音器、以及限流孔板；所述气源通过气路依次连接过滤器、手动气源开关、第一压力传感器、定值减压阀、第二压力传感器、第一电磁阀、限流孔板，所述限流孔板的出口分别连接所述进气管和所述排气管，所述消音器连接定值减压阀，所述第二电磁阀设置在所述排气管出口处。

进一步的，其中，所述进气管连接所述制剂贮罐的进气口。

进一步的，其中，所述自动取样装置还包括电源，所述电源用于为箱体内的各种设备供电。

进一步的，其中，所述流量计包括电磁流量计。

有益效果：

本实用新型有以下有益效果：

其一，操作简单，自动化程度高，制剂取样精准。

其二，安全性好，有效避免了制剂与人和外界接触，确保制剂不变性，防止人员中毒和其它一些安全事故。

其三，装置体积小、携带方便、机动性强，特别适用于野外作业。

附图说明

图1为本实用新型自动取样装置结构示意图；

图2为本实用新型自动取样装置控制模块示意图；

图3是本实用新型自动取样装置气路系统示意图；

图4为本实用新型自动取样装置取样示意图；

图5为本实用新型工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述地实施仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部地实施例。

图1为本实用新型自动取样装置结构示意图，其中图1(a)为立体图，图1(b)为前视图，图1(c)为顶视图，如图1所示，自动取样装置包括箱体1、取样瓶2、第一抽屉3、第二抽屉4、控制模块5、气源6、第一箱盖7、提把8、气路系统9、第二箱盖10、第三箱盖11、封板12、进气管13、排气管14、电源15、样品输出管路100(参见图2、图4)。其中，箱体1可以用ABS材料做成，具有防腐蚀、强度大、重量轻的特点，取样瓶2用于盛放从制剂贮罐20(参见图4)取出的样品，第一抽屉3和第二抽屉4用于分别存放备附件和实用工具，控制模块5用于控制取样装置从制剂贮罐20提取样品，气源6连接气路系统9，气源6一般采用氮气或其他不易与样品反应的惰性气体，第一箱盖7用于打开和关闭取样瓶所在的箱体部分，提把8用于随身携带，第二箱盖10用于控制系统和管路系统的密封，第三箱盖11用于密封和操作气源，封板12用于打开查看或维修更换气源6；气路系统9用于将气源6的气体提供给制剂贮罐20实现取样，安装在箱体里面，气路上的各个阀门和压力传感器与控制系统510相连，阀门接受控制指令进行动作；进气管13用于向制剂贮罐20输入压力气体，一端连气路系统9，另一端连接制剂贮罐20；排气管14用于操作完后排出管道多余气体，一端连接气路系统9，另一端接到室外，因为此时气体接触过制剂，可能具有一定的毒性，不能直接排在室内(其连接关系可参见图4)，电源15是用于为箱体内的各种设备供电，优选的，电源15可以采用安装在箱体内的锂电池，电池可以通过USB接口充电、充电宝供电等多种供电方式，样品输出管路100包括第一样品输出管路16、流量计17、第二样品输出管路18，样品输出管路100连接取样瓶2和制剂贮罐20。通过上面的结构，使得本实用新型的取样装置操作简单，自动化程度高，并且装置体积小、携带方便、机动性强，特别适用于野外作业，各种零部件可以拆卸和安装，易于维修保养。

图2为本实用新型自动取样装置控制模块示意图。控制模块5包括控制系统510，控制系统510包括下位机5102、上位机5101。上位机5101优选采用控制面板，控制面板可以包括触摸屏，用于进行参数设置和数据处理，上位机5101和下位机5102之间可以交互通信。气路系统9中的各元件连接到控制系统510，实现气路系统9的自动控制。样品输出管路100中的流量计17连接到控制系统510，实现精准取样的自动控制。

进一步，下位机5102优选采用可编程逻辑控制器PLC，下位机5102包括电源模块、CPU、通信模块、A/D模块。通信模块可以采用RS485通信模块，CPU优选选用ET200SP CPU模块，A/D模块用于模拟数字信号转换。

系统启动后，通信模块接受显示面板输入的参数信息，例如压力定值P1和取样容积V0，通过A/D信号转换输入到处理中心CPU，CPU给流量计和定值减压阀、电磁阀发送指令，系统开始工作。在整个工作过程中，通信模块接收流量计、定值减压阀和压力传感器采集的信息，并通过A/D模块转换反馈到控制中心CPU，CPU根据反馈信息，及时发出控制指令调节定值减压阀和电磁阀的工作状态。

图3为本实用新型自动取样装置气路系统示意图，气路系统9包括，过滤器5202、手动气源开关5203、第一压力传感器5204、定值减压阀5205、消音器5206、第二压力传感器5207、第一电磁阀5208、限流孔板5209、第二电磁阀5210。气源6通过气路依次连接过滤器5202、手动气源开关5203、第一压力传感器5204、定值减压阀5205、第二压力传感器5207、第一电磁阀5208、限流孔板5209，限流孔板5209的出口分别连接进气管13和排气管14，消音器5206连接定值减压阀5205，第二电磁阀5210设置在排气管14出口处，控制排气管的开启和关闭。第一压力传感器5204、定值减压阀5205、第二压力传感器5207、第一电磁阀5208、第二电磁阀5210均连接到控制系统510，通过控制系统510来进行自动控制。

在取样时，打开手动气源开关5203，启动气路系统9进行充气，通过控制系统510打开定值减压阀5205、第一电磁阀5208，第二电磁阀5210保持关闭，气源气流经过过滤器5202进入定值减压阀5205，定值减压阀5205按照要求将气压从V0减到V1,第一电磁阀5208正常打开，气流经限流孔板5209、进气管13和制剂贮罐20的进气口21进入制剂贮罐20(参见图4)。操作完后，关闭手动气源开关5203，启动气路系统9进行放气，通过控制系统510打开定值减压阀5205、第一电磁阀5208、第二电磁阀5210，通过排气管14放出管路多余气体。压力传感器5204和5207分别用来测量降压前后气压大小，并进行实时显示，便于了解管路气路情况。第一压力传感器5204所显示的数值为气源压力大小，为取样提供动力，如果气源气压不足，工作前需要及时补气。

图4为本实用新型自动取样装置取样示意图，如图4所示，制剂贮罐20包括进气口21和样品出口22，取样装置的样品输出管路100包括第一样品输出管路16、流量计17、第二样品输出管路18。自动取样装置通过进气管13与制剂贮罐20的进气口21相连，取样瓶2通过第一样品输出管路16、流量计17、第二样品输出管路18与制剂贮罐20的样品出口22相连，流量计17连接自动取样装置的控制系统510，可以通过有线连接例如信号电缆19连接，也可以通过无线连接例如WiFi等其他无线方式实现连接，流量计17优选采用电磁流量计。通过将气源6的气体引入制剂储罐20，通过气体的压力将制剂通过样品出口22、第二样品输出管路18、流量计17、第一样品输出管路16挤压入取样瓶2。这样可以使制剂取样精准，同时安全性好，有效避免了制剂与人和外界接触，确保制剂不变性，也能防止人员中毒和其它一些安全事故。

图5为本实用新型自动取样装置的工作流程图。当接通电源，设置好参数，例如定值减压数值P1和取样瓶体积V0,结合图3和图4，打开手动气源开关5203，启动系统并运行控制程序，定值减压阀5205和第一电磁阀5208打开，第二电磁阀5210关闭，压力气体由气源6进入制剂贮罐20，制剂受到挤压作用后，经过流量计17进入取样瓶2。流量计17实时记录制剂流量V1，结合图2，通过通信模块及A/D模块转换，反馈信号到控制模块5，控制模块5对流量大小进行判读：当V1<V0时，定值减压阀5205和第一电磁阀5208处于打开工作状态，保证气流按照要求稳定进入贮罐20；当V1＝V0时，控制模块5发出信号，第一电磁阀5208和定值减压阀5205同时关闭，气流停止，随即贮罐制剂停止向外输出。取样完毕，关闭手动气源开关5203，通过控制程序打开定值减压阀5205、第一电磁阀5208、第二电磁阀5210，放出管路多余气体。

因此，本实用新型的自动取样装置体积小、携带方便、机动性强，特别适用于野外作业，同时操作简单、自动化程度高，制剂取样精准，同时安全性好，有效避免了制剂与人和外界接触，确保制剂不变性，也能防止人员中毒和其它一些安全事故，具有良好的工业实用性。

上述具体实施方式，仅为说明本实用新型的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型的技术特点所作的任何等效变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。

以上结合具体的实施方案对本公开内容进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本公开内容的保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本公开内容的精神和原理对本公开内容做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本公开内容的范围内。

Claims (9)

1.一种自动取样装置，其特征在于，包括：

箱体、取样瓶、控制模块、气源、气路系统、进气管、排气管、以及样品输出管路；

其中，所述取样瓶、控制模块、气源、以及气路系统置于所述箱体内；

所述气源连接所述气路系统，所述气路系统将气源的气体提供给制剂贮罐，挤压制剂从罐中输出而实现取样；

所述进气管、排气管分别连接到所述气路系统，所述进气管连接所述制剂贮罐；

所述样品输出管路连接所述取样瓶和所述制剂贮罐；

所述控制模块控制所述气路系统将气源的气体提供给制剂贮罐，挤压制剂从罐中输出以实现取样，并且所述控制模块连接所述样品输出管路上的流量计。

2.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于：

所述自动取样装置还包括第一抽屉、第二抽屉、第一箱盖、第二箱盖、第三箱盖、以及封板；

第一抽屉和第二抽屉用于分别存放备附件和实用工具；

第一箱盖用于打开和关闭取样瓶所在的箱体部分；

第二箱盖用于控制系统和管路系统的密封；

第三箱盖用于密封和操作气源；

封板用于打开查看或维修更换气源。

3.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于：

所述控制模块包括控制系统，所述控制系统包括下位机和上位机，所述上位机和下位机之间交互通信；

所述下位机包括可编程逻辑控制器PLC，所述可编程逻辑控制器PLC包括电源模块、CPU、通信模块、A/D模块。

4.根据权利要求3所述的自动取样装置，其特征在于：

所述气路系统包括手动气源开关、第一压力传感器、定值减压阀、第二压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀；

所述样品输出管路包括流量计；

所述第一压力传感器、定值减压阀、第二压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀均连接所述控制系统；

所述流量计连接所述控制系统。

5.根据权利要求4所述的自动取样装置，其特征在于：

所述样品输出管路包括依次连接的第一样品输出管路、所述流量计、以及第二样品输出管路，所述第一样品输出管路连接所述取样瓶，所述第二样品输出管路连接所述制剂贮罐的样品出口；

所述流量计通过有线或无线连接所述控制系统。

6.根据权利要求4所述的自动取样装置，其特征在于：

所述气路系统还包括过滤器、消音器、以及限流孔板；

所述气源通过气路依次连接过滤器、手动气源开关、第一压力传感器、定值减压阀、第二压力传感器、第一电磁阀、限流孔板，所述限流孔板的出口分别连接所述进气管和所述排气管，所述消音器连接定值减压阀，所述第二电磁阀设置在所述排气管出口处。

7.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于：

所述进气管连接所述制剂贮罐的进气口。

8.根据权利要求1所述的自动取样装置，其特征在于：

所述自动取样装置还包括电源，所述电源用于为箱体内的各种设备供电。

9.根据权利要求4所述的自动取样装置，其特征在于：

所述流量计包括电磁流量计。