CN220072009U - 一种自动离心设备的水路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动离心设备的水路系统，包括离心装置的输液管、第一切换阀，所述第一切换阀为三通阀，所述第一切换阀的第一接口与所述离心装置的输液管连接，所述第一切换阀的第二接口连接有进气管路、进水管路及出样管路，所述进气管路、进水管路上分别设有进气阀、进水阀，所述出样管路上设有出样阀及出样泵，所述第一切换阀的第三接口连接有进样管路，且进样管路上设有进样阀。本实用新型自动离心设备的水路系统设计合理巧妙，在离心设备中与离心装置配合，实现待检测水样的自动进样、自动离心、自动出样，及离心装置的自动清洗，以去除水中的浊物，有效提高效率、保证后续检测的准确性。

Description

一种自动离心设备的水路系统

技术领域

本实用新型涉及水处理领域，具体而言，涉及一种自动离心设备的水路系统。

背景技术

水质自动监测站采用的总磷自动监测仪器，分析原理一般采用钼酸铵分光光度法，其中，水中的浊物（主要为一些颗粒状的杂质，如泥沙等）会明显影响总磷等参数的自动检测结果，且一般呈正相关性。为了保证检测结果的准确性，在检测前通常需将待检测的水进行离心处理，以去除水中的浊物。传统的离心过程通过人工实现，需将水样通过人工取样的方式进行离心，再将离心后的上清液取出进行分析，步骤繁琐，且耗时较长，针对浊度较高的水体，无法实现自动24小时离心操作。

鉴于此，本申请发明人发明了一种自动离心设备的水路系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种设计合理巧妙、用在自动离心设备中可实现自动离心处理的水路系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种自动离心设备的水路系统，包括离心装置的输液管、第一切换阀，所述第一切换阀为三通阀，所述第一切换阀的第一接口与所述离心装置的输液管连接，所述第一切换阀的第二接口连接有进气管路、进水管路及出样管路，所述进气管路、进水管路上分别设有进气阀、进水阀，所述出样管路上设有出样阀及出样泵，所述第一切换阀的第三接口连接有进样管路，且进样管路上设有进样阀。

进一步地，所述进样阀与第一切换阀之间连接有一排水支路，所述排水支路上设有排水阀。

进一步地，所述第一切换阀与离心装置的输液管之间连接有一第二切换阀，第二切换阀为三通阀，所述第二切换阀的第一接口与第一切换阀的第一接口连接，第二切换阀的第二接口与进水管路连接，第二切换阀的第三接口与离心装置的输液管连接。

进一步地，所述进水阀与第一切换阀之间设有水路手动阀及水路单向阀。

进一步地，所述进气阀与第一切换阀之间设有气路手动阀及气路单向阀。

进一步地，所述进水管路、进气管路与出样管路均连通。

进一步地，所述出样阀为三通阀，所述出样阀的第一接口与第一切换阀的第二接口、进气管路、进水管路均连接，出样阀的第二接口与出样泵的出口端连接，出样阀的第三接口与出样泵的进口端连接。

进一步地，所述输液管的数量包括多条，且每条输液管上均设有输液手动阀。

进一步地，所述进气管路还连接有一气动支路，所述气动支路直接与气源连接，且所述气动支路上设有气动阀及减压阀。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型自动离心设备的水路系统设计合理巧妙，在离心设备中与离心装置配合，实现待检测水样的自动进样、自动离心、自动出样，及离心装置的自动清洗，代替人工完成对于浊度高的水体在进行总磷自动分析仪测试前的离心过程，以去除水中的浊物，有效提高效率、保证后续检测的准确性。

附图说明

图1为本实用新型实施例自动离心设备立体图；

图2为本实用新型实施例自动离心设备隐去侧板后示意图；

图3为本实用新型实施例自动离心设备内部局部示意图；

图4为本实用新型实施例离心装置示意图；

图5为图4中局部放大示意图；

图6为本实用新型实施例水路连接示意图。

附图标记说明：

10-机架，

11-安装支架，111-安装横板，112-安装竖板，

12-框架，121-安装横梁，

13-侧板，

14-触摸显示屏，

15-电控箱，

16-污水盘，161-排水泵，

20-离心机构，

21-旋转驱动件，22-离心盘，23-离心杯，231-杯套，24-定位盘，

30-进样出样机构，

31-进样盘，32-输液管，

40-排放机构，

41-升降杆，411-滚轮，42-排放推缸，43-滑板，

50-水路系统，

51-第一切换阀，52-进气阀，53-进水阀，54-出样阀，55-出样泵，56-进样阀，57-第二切换阀，58-气动阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

在本实用新型中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

配合图1至图6所示，本实用新型公开了一种自动离心设备的水路系统，其用在自动离心设备中，该离心设备主要用于检测前水体进行离心处理，以去除水中的浊物，保证后续检测的准确性。该自动离心设备实现待检测水样（源水）的自动进样、自动离心、自动出样，同时还可以自动清洗离心装置，代替人工完成对于浊度高的水体在进行总磷自动分析仪测试前的预处理工作，有效提高效率、保证后续检测准确性。

配合图1至图5所示，一种自动离心设备，包括机架10、设置在机架10上的水路系统50，所述机架10内部设有安装支架11，所述安装支架11上设有离心装置。

整个设备的机架10外形呈长方体状，内部为横竖相互连接的梁，形成整体框架12，各个侧面设有侧板13，将内部机构隐藏保护起来。在一个侧面的侧板13（前侧板13）上，设有触摸显示屏14，用于显示调整整个设备的参数。在机架10内部，其上部设置有电控箱15，电控箱15内设有控制整个设备工作的控制系统，下部设有所述水路系统50及离心装置。具体的，框架12的侧面，设有多个安装横梁121，水路系统50中的部件大都安装在安装横梁121上，在安装横梁121之间搭接有所述的安装支架11，离心装置安装在所述安装支架11上。

配合图2至图5所示，所述离心装置包括：离心机构20、进样出样机构30、排放机构40，其中，离心机构20实现对水样进行离心处理，进样出样机构30实现对处理前水样进入、离心后水样输出，排放机构40实现清洗后污水的排放。

离心机构20的设计如下：

所述离心机构20包括安装在安装支架11的旋转驱动件21、由旋转驱动件21驱动旋转的离心盘22、多个可翻转地设置在离心盘22上的离心杯23，所述离心盘22位于所述旋转驱动件21的下方。

安装支架11包括一位于机架10中部的安装横板111，该安装横板111的两端安装在两安装横梁121上。旋转驱动件21安装在安装横板111上，离心盘22位于安装横板111的下方，旋转驱动件21的输出轴向下与离心盘22的中心连接固定，旋转驱动件21通过其输出轴带动离心盘22旋转。其中，旋转驱动件21为气动马达。

所述离心盘22设有一一适配安装固定离心杯23的杯套231，所述杯套231的侧面均与离心盘22可转动连接。离心杯23通过配套安装在离心盘22上，当离心杯23对应安装至杯套231内时，杯套231与离心盘22连接的位置与靠近离心杯23杯口的位置对应。杯套231的侧面与离心盘22壳转动连接，则杯套231可相对于离心盘22翻转，带动离心杯23翻转将杯口倾斜朝下，从而便于将离心杯23内的液体倾倒出来。

具体的，所述离心盘22整体呈圆形，离心盘22的轴线与其转轴重合，所述离心杯23沿离心盘22的圆周方向均匀设置。离心盘22的转轴即旋转驱动件21的输出轴，该输出轴与离心盘22的轴线同轴。本实施例中，离心杯23的数量为四个。

所述离心机构20还包括位于离心盘22上方的定位盘24、驱动定位盘24升降的离心升降缸（图中未示出），所述离心升降缸安装在所述安装支架11的上端，所述离心盘22与定位盘24之间设有定位结构（图中未示出）。

定位盘24位于离心盘22的上方，且定位盘24与离心盘22同轴设置，旋转驱动件21的输出轴可活动的穿过定位盘24与离心盘22连接固定，旋转驱动件21驱动离心盘22转动时，定位盘24不会随之转动。

离心升降缸为电缸，其数量为两个，分别位于旋转驱动件21的两侧，其缸体固定在安装横板111上，其活塞杆向下与定位盘24连接固定，离心升降缸驱动定位盘24上下运动。

定位结构则用于定位盘24与离心盘22之间的定位，确切的说，是通过定位盘24定位固定离心盘22的位置，便于输液管32准确送样或出样。

其中，所述定位结构包括多个设置在定位盘24底面的上磁铁、多个设置在离心盘22顶面的下磁铁，所述上磁铁与下磁铁一一对应设置，且对应设置的上磁铁与下磁铁为同极磁铁。

当离心升降缸驱动定位盘24向下靠近离心盘22时，通过同极磁铁之间相互排斥的作用力，当定位结构的所有磁铁之间的作用力处于一个平衡状态时，离心盘22的位置唯一且被固定。当离心升降缸驱动定位盘24向上远离离心盘22时，运动到一定距离时，离心盘22与定位盘24之间磁铁的作用力消失，此时离心盘22可转动。

具体的，磁铁在图中均未示出，定位盘24的左右两侧分别两组上磁铁，在离心盘22顶面对应两组上磁铁分别设有两组下磁铁，且同一侧（左侧或右侧）对应的上磁铁与下磁铁均为同极磁铁，同极磁铁之间会产生排斥力。

进样出样机构30的设计如下：

所述进样出样机构30包括与离心杯23一一对应设置的输液管32，且所述输液管32位于离心杯23的上方。

输液管32与该设备的水路系统50连接，用于离心前水样的输入、离心后水样的抽出。具体的，所述输液管32的数量为四根，与离心杯23一一对应设置。

所述进样出样机构30还包括进样盘31、驱动进样盘31升降的进样升降缸（图中未示出），所述进样升降缸安装在所述安装支架11上，所述输液管32设置在所述进样盘31上。

进样盘31位于安装横板111的下方，位于定位盘24的上方，且进样盘31、定位盘24及离心盘22均同轴设置，旋转驱动件21的输出轴可转动的穿过进样盘31及定位盘24与离心盘22连接固定。

进样升降缸为电缸，其数量为两个，分别位于旋转驱动件21的左右两侧，进样升降缸的缸体固定在安装横板111上，其活塞杆向下与进样盘31连接固定，进样升降缸驱动进样盘31上下运动。

输液管32为硬质管，其固定在进样盘31上且与离心杯23一一对应，输液管32的底端与离心杯23的上端开口对应，顶端通过软管与水路系统50其它部件连接。进样升降缸驱动进样盘31向下运动，输液管32的底端可伸入离心杯23内，将待检测的水样输入离心杯23中，或是将离心杯23内已离心完成的上层清液抽出送至下一步检测；进样升降缸驱动进样盘31向上运动，输液管32的底端脱离离心杯23，此时离心盘22可转动，或离心杯23翻转导出内部污水。

排放机构40的设计如下：

所述排放机构40包括多组可推动离心杯23翻转的排放组件，且所述排放组件与所述离心杯23一一对应设置。

一组排放组件与一个离心杯23对应，排放组件用于翻转离心杯23，使离心杯23翻转将杯口倾斜甚至朝下，从而可将杯子内的液体倾倒出来。

所述排放机构40设置在所述离心杯23的下方，所述排放组件包括升降杆41及排放推缸42，所述升降杆41的外侧端与安装支架11的下端铰接，升降杆41的内侧端延伸至离心杯23的内侧，所述排放推缸42与升降杆41连接，排放推缸42伸缩带动升降的内侧端沿一弧线上下运动。

具体的，安装支架11包括四个安装竖板112，其分别位于框架12底端的四个边角处，一组排放组件对应安装在一个安装竖板112上。排放推杆为电缸，其缸体水平固定在安装竖板112上，升降杆41的外侧端可转动的固定在安装竖板112上，且位于排放推缸42杆体的下方，升降杆41的内侧端则朝内延伸至离心杯23的内侧，排放推缸42的活塞杆朝内侧与升降杆41的中部可转动连接。

如此，排放推缸42的伸缩杆伸缩，带动升降杆41的内侧端上下运动，具体的，升降杆41的内侧端的运动轨迹为圆弧，该圆弧对应的圆心为升降杆41的外侧端（与安装竖板112转动连接固定的位置）、半径为升降杆41的长度。而因升降杆41的内侧端延伸至离心杯23的内侧（离心杯23外部朝向离心盘22中心的一侧），且因离心杯23的杯套231与离心盘22可转动连接，当排放推缸42的伸缩杆收回带动升降杆41的内侧端向上运动时，带动离心杯23的底端随之向上运动而使离心杯23翻转倾斜，当排放推缸42的伸缩杆伸出带动升降杆41的内侧端向下运动时，离心杯23的底端在重力的作用下往下运动复位。

进一步的，为了保证升降杆41升降带动离心杯23及杯套231翻转，整个运动过程能更加平稳，在所述升降杆41的内侧端设有滚轮411，所述杯套231的侧面（杯套231朝向离心盘22中心的一侧）设有与滚轮411对应的滑槽。

具体的，在杯套231的侧面具有一竖直设置的滑板43，滑板43上设有所述滑槽，升降杆41内侧端的滚轮411与滑槽滑动配合，当升降杆41的内侧端升降时，其滚轮411在滑板43的滑槽内上下滑动。

本实施例中，在框架12内底端还设有一污水盘16，该污水盘16与离心装置对应，当离心杯23被翻转倾倒时，离心杯23内的污水会被倒入污水盘16内。此外，污水盘16还连接有一污水管路，污水管路上设有一排水泵161，当离心杯23内的污水倾倒完成时，排水泵161工作将污水盘16内的污水抽出。其中，排水泵161为蠕动泵。

配合图6所示，所述水路系统50的设计如下：

需先说明的是，本实施例中出现的三通阀，其均包括三个接口，分别为第一接口、第二接口及第三接口，且三通阀的接通状态有且只有三种：第一接口与第二接口连通、第一接口与第三接口连通、所有接口都不通（三通阀处于关闭状态）。

水路系统50包括第一切换阀51（对应图6中V1），所述第一切换阀51为三通阀，所述第一切换阀51的第一接口与所述离心装置的输液管32连接，所述第一切换阀51的第二接口连接有进气管路、进水管路及出样管路，所述进气管路、进水管路上分别设有进气阀52（对应图6中V4）、进水阀53（对应图6中V3），所述出样管路上设有出样阀54（对应图6中V6）及出样泵55（对应图6中P1），所述第一切换阀51的第三接口连接有进样管路，且进样管路上设有进样阀56（对应图6中V5）。

其中，输液管32即前述的离心装置中用于离心杯23内进样出样的输液管32。

进气管路与外部气源连接，通过进气管路及第一切换阀51往离心杯23内输入压缩空气。进水管路与外部水源连接，通过进水管路及第一切换阀51往离心杯23内输入清水（用来清洗离心杯23）。

进样管路与外部存放待检测水样（源水）的容器连接，通过进水管路及第一切换阀51，往离心杯23内输入待检测水样（源水）。出样管路与一水样容器连接，通过第一切换阀51、出样泵55将离心后离心杯23内的水样抽出并输送水样容器，将水样容器内的水样送至检测设备对离心后的水样进行检测。

所述进样阀56与第一切换阀51之间连接有一排水支路，所述排水支路上设有排水阀。如此外部水源经过进样阀56后，分两路走：一路通过第一切换阀51进入离心装置，另一部则通过排水支路排出，且通过排水支路上的排水阀，可调节进入离心装置的源水的流量及压力，如此，通过调节排水阀的开度，可使进入离心装置的水流流量及压力保持在一个稳定的范围内。

所述进水阀53与第一切换阀51之间设有水路手动阀及水路单向阀。所述进气阀52与第一切换阀51之间设有气路手动阀及气路单向阀。且所述进水管路、进气管路与出样管路均连通。

水路单向阀及气路单向阀的设计，可避免出样管路输出离心后的水样时，水样会进入进气管路或进水管路。水路手动阀及气路手动阀的设计，则使进气管路或进水管路的调节更加灵活。

此外，进气管路、进水管路也可分别向出样管路输送清水及压缩空气（此时第一切换阀51关闭不导通），如此可清洗出样管路内的残余液体。

其中，所述输液管32的数量包括多条，且每条输液管32上均设有输液手动阀。输液管32的设计参考离心装置对应内容，其的数量为四根，与离心杯23一一对应。在输液管32设置手动阀，使每个输液管32也可单独控制，使用更加灵活。

所述第一切换阀51与离心装置的输液管32之间连接有一第二切换阀57（对应图6中V2），第二切换阀57为三通阀，所述第二切换阀57的第一接口与第一切换阀51的第一接口连接，第二切换阀57的第二接口与进水管路连接，第二切换阀57的第三接口与离心装置的输液管32连接。

如此从第一切换阀51进入离心杯23的液体或气体，都还需经过第二切换阀57。此外，第二切换阀57的第二接口与进水管路连接，则进气管路压缩空气、进水管路清水从第一切换阀51到第二切换阀57，之后可输送至离心杯23（清洗离心杯23）或是通过进样管路输出（清洗排空进样管路内残余液体）。

所述出样阀54为三通阀，所述出样阀54的第一接口与第一切换阀51的第二接口、进气管路、进水管路均连接，出样阀54的第二接口与出样泵55的出口端连接，出样阀54的第三接口与出样泵55的进口端连接。

出样阀54使用三通阀，使得出样管路除了通过出样泵55出样外，也可通过出样阀54直接清洗排空出样管路内的残余的液体，该过程中，第一切换阀51切换至关闭状态，出样阀54切换为第一接口与第二接口连通，进气管路压缩空气、进水管路清水进入出样管路，并经过出样阀54后排出。

本实施例中，进样阀56为三通阀，进样阀56的第一接口与外部存放待检测水样（源水）的容器连接，进样阀56的第三接口与第一切换阀51的第三接口及第二切换阀57的第二接口连接，进样阀56的第二接口与另一系统连接，该系统为与本申请离心设备无关，只是该系统也需用于待检测水样，故如此连接。

其中，所述进气管路还连接有一气动支路，所述气动支路直接与气源连接，且气动支路与所述离心装置的旋转驱动件21连接，所述气动支路上设有气动阀58（对应图6中VS1）及减压阀。在外部气源可通过进气管路输出，或是通过气动支路输送至旋转驱动件21（气动马达），使旋转驱动件21工作带动离心盘22旋转。

整个设备的工作过程如下：

其中，为了便于描述，三通阀的第一接口、第二接口、第三接口分别用1、2、3接口（分别对应附图中三通阀的1、2、3接口）来简称，例如：第一切换阀的1-3接口通，意思就是第一切换阀的第一接口和第三接口连通。

进样过程：离心装置中：定位盘24下降使离心盘22被定位固定，升降杆41下降离心杯23翻转复位呈竖直状态，进样盘31下降带动输液管32伸入离心内；水路系统中：第一切换阀（V1）1-3接口通，第二切换阀（V2）1-3接口通，进样阀（V5）1-3接口通，待检测水样（源水）经过进样阀（V5）、第一切换阀（V1）、第二切换阀（V2）、输液管32进入离心杯23，5秒后进样阀（V5）切换1-2接口通，收到样阀（V5）切换信号之后，第一切换阀（V1）、第二切换阀（V2）切换至关闭状态，完成进样过程。

离心过程：收到第一切换阀（V1）、第二切换阀（V2）切换信号后，定位盘24上升，进样盘31上升带动输液管32上升，5秒后气动阀（VS1）打开，旋转驱动件21（气动马达）工作带动离心盘22、离心杯23转动离心，2分钟后关闭气动阀（VS1），完成离心过程。

出样过程：收到气动阀（VS1）关闭信号15秒后，定位盘24下降，10秒后进样盘31下降，10秒后第一切换阀（V1）1-2接口通，第二切换阀（V2）1-3接口通，出样阀（V6）1-3接口通，之后出样泵（P1）开始工作，离心杯23内离心后的上层液体（水样）经过输液管32、第二切换阀（V2）、第一切换阀（V1）、出样阀（V6）、出样泵（P1）被抽出，20秒后出样泵（P1）停止工作，之后第一切换阀（V1）、第二切换阀（V2）均切换到关闭状态，出样阀（V6）切换至1-2接口通，进气阀（V4）开5秒后关闭，之后出样阀（V6）也切换至至关闭状态。

清洗过程：第一切换阀（V1）1-2接口通，第二切换阀（V2）1-3接口通，进水阀（V3）阀开5秒后关闭，进气阀（V4）开5秒后关闭，压缩空气和清水进入离心杯23内清洗底部沉积的浊物，之后进样盘31上升，15秒后升降杆41上升通过滚轮411及滑板43滑槽的配合使离心杯23翻转导出内部的污水，污水落入下方的污水盘16内，15秒后升降杆41下降，之后定位盘24、进样盘31再次下降，15秒后进水阀（V3）开10秒后关闭，之后定位盘24、进样盘31再次上升，升降杆41上升使离心杯23内的水被倒出，15秒后升降杆41下降，15秒后第一切换阀（V1）、第二切换阀（V2）均切换到关闭状态，排水泵161开始工作60秒后停止，将污水盘16中的污水排出。

更换不同的源水进行离心处理时，为保证后续检测的准确性，需对进样管道清洗排空处理，排空管道内残余的液体，过程如下：

第一切换阀（V1）1-2接口通，第二切换阀（V2）1-2接口通，进样阀（V5）1-3接口通，进水阀（V3）阀开5秒后关闭，进气阀（V4）开5秒后关闭，排空清洗的液体从进样管路的端口流出，为确保清洗排空干净，也可重复多次清洗排空。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：包括离心装置的输液管、第一切换阀，所述第一切换阀为三通阀，所述第一切换阀的第一接口与所述离心装置的输液管连接，所述第一切换阀的第二接口连接有进气管路、进水管路及出样管路，所述进气管路、进水管路上分别设有进气阀、进水阀，所述出样管路上设有出样阀及出样泵，所述第一切换阀的第三接口连接有进样管路，且进样管路上设有进样阀。

2.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述进样阀与第一切换阀之间连接有一排水支路，所述排水支路上设有排水阀。

3.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述第一切换阀与离心装置的输液管之间连接有一第二切换阀，第二切换阀为三通阀，所述第二切换阀的第一接口与第一切换阀的第一接口连接，第二切换阀的第二接口与进水管路连接，第二切换阀的第三接口与离心装置的输液管连接。

4.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述进水阀与第一切换阀之间设有水路手动阀及水路单向阀。

5.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述进气阀与第一切换阀之间设有气路手动阀及气路单向阀。

6.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述进水管路、进气管路与出样管路均连通。

7.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述出样阀为三通阀，所述出样阀的第一接口与第一切换阀的第二接口、进气管路、进水管路均连接，出样阀的第二接口与出样泵的出口端连接，出样阀的第三接口与出样泵的进口端连接。

8.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述输液管的数量包括多条，且每条输液管上均设有输液手动阀。

9.如权利要求1所述的一种自动离心设备的水路系统，其特征在于：所述进气管路还连接有一气动支路，所述气动支路直接与气源连接，且所述气动支路上设有气动阀及减压阀。