專利名稱：一種自動進樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動進樣裝置，特別是一種用于水體中對微量化學(xué)元素進行在線 自動檢測的水樣和試劑的自動進樣裝置。
背景技術(shù)：
為便于在海洋生物地球化學(xué)研究中開展常規(guī)監(jiān)測，研究人員已經(jīng)逐步的將對海水 中化學(xué)元素的分析從實驗室轉(zhuǎn)移至現(xiàn)場，目前，實驗室內(nèi)水體中化學(xué)要素的比色分析過程 中水樣和試劑的進樣方式為手動進樣，人為控制樣品混合反應(yīng)過程和反應(yīng)時間，這種方法 必須有工作人員介入，根本不合適用于現(xiàn)場化學(xué)元素的在線分析。對于現(xiàn)場在線測量儀而 言，所有的進樣及混合反應(yīng)過程都必須是在無人參與的情況下自動完成，自動進樣及混合 反應(yīng)過程在實現(xiàn)自動化同時精確控制了樣品和試劑的進樣比例，確保測量儀的測量結(jié)果的 可靠性、重復(fù)性和穩(wěn)定性。
中國專利CN101477034公開了一種水體痕量元素的在線高光譜監(jiān)測儀，其中的自 動進樣系統(tǒng)包括自動進樣裝置及其控制電路，所述的自動進樣裝置包括樣品池、試劑池、 三通接頭、三通電磁閥、樣品混合池裝置及相關(guān)驅(qū)動控制裝置，根據(jù)控制電路中設(shè)定的控制 程序，使樣品池的水樣和試劑池的試劑分別通過蠕動泵經(jīng)三通接頭和三通電磁閥注入樣品 混合池裝置的樣品混合池，再通過樣品混合池裝置的注射泵頭將混合樣品池中已反應(yīng)混合 樣品通過三通電磁閥送入檢測裝置進行痕量元素和營養(yǎng)鹽比色分析測試，解決了水體中痕 量元素和營養(yǎng)鹽現(xiàn)場在線自動比色監(jiān)測過程中樣品和試劑自動精確配比、進樣和混合反應(yīng) 的技術(shù)難題。然而上述自動進樣系統(tǒng)中，當(dāng)需要將樣品混合裝置中的液體排出時，通過步進電 機的轉(zhuǎn)速和時間相配合的方法來實現(xiàn)，這種方法的最大弊端就是不夠安全，而且對轉(zhuǎn)速和 時間的要求非常嚴(yán)格，如果轉(zhuǎn)速和時間參數(shù)配合的不是非常恰當(dāng)時，就容易造成樣品混合 裝置中的液體排不徹底，或?qū)е聵悠坊旌涎b置損壞，這在現(xiàn)場應(yīng)用中存在很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種排液徹底、防止內(nèi)部器件損壞的 自動進樣裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種自動進樣裝置，其包括存放待反應(yīng)試 劑的試劑池、連接水體抽取裝置的存放樣品溶液的樣品池、用于緩存按一比例配比的待反 應(yīng)試劑及樣品溶液的樣品混合池、分別將待反應(yīng)試劑及樣品溶液抽取至樣品混合池的抽取 裝置及用于控制抽取裝置的自動進樣控制單元，該抽取裝置包括用于抽取試劑池待反應(yīng)試 劑的第一蠕動泵、用于抽取樣品池樣品溶液的第二蠕動泵及與樣品混合池連接的注射泵， 該注射泵通過在樣品混合池內(nèi)來回推動實現(xiàn)對樣品混合池內(nèi)液體的排出，該樣品混合池和 /或注射泵上設(shè)有用于探測樣品混合池與注射泵之間距離的接近探測模塊，該接近探測模 塊與自動進樣控制單元連接。
該接近探測模塊包括設(shè)于樣品混合池上的接近開關(guān)及設(shè)于注射泵上的探測塊，該探測塊在注射泵接近樣品混合池時，能與接近開關(guān)相碰觸。該注射泵包括插裝于樣品混合池中的活塞、與活塞末端連接的活塞手柄、注射泵 頭及插裝于注射泵頭內(nèi)并能做往復(fù)移動的絲桿及與絲桿末端連接的第三步進電機，絲桿與 活塞手柄連接并能帶動活塞手柄做往復(fù)移動；該探測塊設(shè)于活塞手柄上，或設(shè)于套在活塞 手柄外部的手柄夾具上。該自動進樣控制單元包括實時監(jiān)控接近探測模塊狀態(tài)的監(jiān)控模塊，當(dāng)檢測到注射 泵轉(zhuǎn)動到樣品混合池的感應(yīng)表面時，自動進樣控制單元發(fā)出控制指令，停止注射泵轉(zhuǎn)動。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和有益效果本發(fā)明通過在樣品混合池和/或注射泵上設(shè)有用于探測樣品混合池與注射泵之 間距離的接近探測模塊，當(dāng)需要將樣品混合池中的液體排出時，只要探測接近探測模塊的 狀態(tài)就可以精確的、可靠的控制裝置的排樣過程和排樣結(jié)果，操作起來也相對的簡單很多， 避免了樣品混合池中的液體排不徹底，或?qū)е聵悠坊旌铣負p壞的缺陷。


圖1為本發(fā)明自動進樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明自動進樣控制單元的原理示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。如圖1所示，本發(fā)明公開了一種自動進樣裝置，其包括存放待反應(yīng)試劑的試劑池 20、連接水體抽取裝置的存放樣品溶液的樣品池21、用于緩存按一比例配比的待反應(yīng)試劑 及樣品溶液的樣品混合池31、分別將待反應(yīng)試劑及樣品溶液抽取至樣品混合池31的抽取 裝置及用于控制抽取裝置的自動進樣控制單元，該抽取裝置包括用于抽取試劑池20待反 應(yīng)試劑的第一蠕動泵、用于抽取樣品池21樣品溶液的第二蠕動泵及與樣品混合池31連接 的注射泵，該注射泵通過在樣品混合池31內(nèi)來回推動實現(xiàn)對樣品混合池31內(nèi)液體的排出， 該樣品混合池31和/或注射泵上設(shè)有用于探測樣品混合池31與注射泵之間距離的接近探 測模塊，該接近探測模塊與自動進樣控制單元連接。該接近探測模塊包括設(shè)于樣品混合池31上的接近開關(guān)46及設(shè)于注射泵上的探測 塊47，該探測塊47在注射泵接近樣品混合池31時，能與接近開關(guān)46相碰觸。接近開關(guān)46 固定在接近開關(guān)固定架48上，接近開關(guān)固定架48設(shè)于樣品混合池31內(nèi)。該注射泵包括插裝于樣品混合池31中的活塞、與活塞末端連接的活塞手柄32、注 射泵頭28及插裝于注射泵頭28內(nèi)并能做往復(fù)移動的絲桿29及與絲桿29末端連接的第三 步進電機25，絲桿29與活塞手柄32連接并能帶動活塞手柄32做往復(fù)移動；該探測塊47設(shè) 于活塞手柄32上，或設(shè)于套在活塞手柄32外部的手柄夾具33上。如圖2所示，該自動進樣控制單元包括實時監(jiān)控接近探測模塊狀態(tài)的監(jiān)控模塊 49，當(dāng)檢測到注射泵轉(zhuǎn)動到樣品混合池31的感應(yīng)表面時，自動進樣控制單元發(fā)出控制指 令，停止注射泵轉(zhuǎn)動。該自動進樣裝置還包括一純水池22，該第二蠕動泵為雙通道蠕動泵，該純水池22與第二蠕動泵的輸入端連接，第二蠕動泵的輸出端分別與樣品混合池31及長光程液芯樣 品池相連接。 試劑池20與安裝在第一蠕動泵上的第一蠕動泵管34的一端相通，第一蠕動泵管34的另一端接第二四通接頭42的a端，樣品池21與第一四通接頭41的b端相通，第一四 通接頭41的d端與安裝在第二蠕動泵上一通道的第二蠕動泵管35的一端相通，第二蠕動 泵管35的另一端與第一三通電磁閥37的a端相連，第一四通接頭41的a端與第一三通電 磁閥37的b端相連，第一三通電磁閥37的c端與第二四通接頭42的b端相連，第二四通 接頭42的d端連接至第二三通電磁閥39的c端，純水池22與安裝在第二蠕動泵上另一通 道的第三蠕動泵管36的一端相通，第三蠕動泵管36的另一端通過第一二通電磁閥38連接 至第二四通接頭42的c端，第三蠕動泵管36的另一端還分別連接至第二三通電磁閥39的 b端及長光程液芯樣品池，第二三通電磁閥39的a端連接至樣品混合池31。
第一蠕動泵由第一步進電機23及單通道蠕動泵頭26構(gòu)成，其中，第一步進電機23 的轉(zhuǎn)軸與單通道蠕動泵頭26的轉(zhuǎn)軸固定在一起；第二蠕動泵由第二步進電機24及雙通道蠕動泵頭27構(gòu)成，其中，第二步進電機24 的轉(zhuǎn)軸與雙通道蠕動泵頭27的轉(zhuǎn)軸固定在一起；注射泵包括插裝于樣品混合池31中的活塞、與活塞末端連接的活塞手柄32、注射 泵頭28及插裝于注射泵頭28內(nèi)并能做往復(fù)移動的絲桿29及與絲桿29末端連接的第三步 進電機25，絲桿29與活塞手柄32連接并能帶動活塞手柄32做往復(fù)移動。第二三通電磁閥39的a端連接至三通接頭43的b端，三通接頭43的a端通過第 二二通電磁閥40，通接頭43的c端連接至樣品混合池31，第二二通電磁閥40還與廢水抽 取裝置連接。該自動進樣控制單元還包括用于驅(qū)動三個步進電機轉(zhuǎn)動的步進電機驅(qū)動模塊U2， 用于驅(qū)動第一、第二三通電磁閥37、39及第一、第二二通電磁閥38、40動作的驅(qū)動器U3，連 接步進電機驅(qū)動模塊U2及驅(qū)動器U3的處理器Ul。當(dāng)需要將樣品混合池31中的液體排出時，只要探測接近開關(guān)46的狀態(tài)就可以精 確的、可靠的控制裝置的排樣過程和排樣結(jié)果，操作起來也相對的簡單很多。當(dāng)需要排出樣 品混合池31中的液體時，向步進電機驅(qū)動模塊U2發(fā)送控制第三步進電機25以一定的速度 向左轉(zhuǎn)的指令，步進電機驅(qū)動模塊U2根據(jù)指令驅(qū)動第三步進電機25帶動與之連接的注射 泵頭以指定的方式轉(zhuǎn)動，將混合樣品池31中的樣品排出，在這個過程中，該自動進樣控制 單元通過監(jiān)控模塊實時監(jiān)控接近開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)控模塊49探測到安裝在手柄夾具33上 的探測塊47接近到接近開關(guān)46的感應(yīng)表面時，該自動進樣控制單元立即發(fā)出控制指令，停 止注射泵頭轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
一種自動進樣裝置，其包括存放待反應(yīng)試劑的試劑池(20)、連接水體抽取裝置的存放樣品溶液的樣品池(21)、用于緩存按一比例配比的待反應(yīng)試劑及樣品溶液的樣品混合池(31)、分別將待反應(yīng)試劑及樣品溶液抽取至樣品混合池(31)的抽取裝置及用于控制抽取裝置的自動進樣控制單元，該抽取裝置包括用于抽取試劑池(20)待反應(yīng)試劑的第一蠕動泵、用于抽取樣品池(21)樣品溶液的第二蠕動泵及與樣品混合池(31)連接的注射泵，該注射泵通過在樣品混合池(31)內(nèi)來回推動實現(xiàn)對樣品混合池(31)內(nèi)液體的排出，其特征在于，該樣品混合池(31)和/或注射泵上設(shè)有用于探測樣品混合池(31)與注射泵之間距離的接近探測模塊，該接近探測模塊與自動進樣控制單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動進樣裝置，其特征在于，該接近探測模塊包括設(shè)于樣品 混合池(31)上的接近開關(guān)(46)及設(shè)于注射泵上的探測塊(47)，該探測塊(47)在注射泵接 近樣品混合池(31)感應(yīng)表面時，能與接近開關(guān)(46)相碰觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動進樣裝置，其特征在于，該注射泵包括插裝于樣品混 合池(31)中的活塞、與活塞末端連接的活塞手柄(32)、注射泵頭(28)及 插裝于注射泵頭(28)內(nèi)并能做往復(fù)移動的絲桿(29)及與絲桿(29)末端連接的第三步進電機(25)，絲桿(29)與活塞手柄(32)連接并能帶動活塞手柄(32)做往復(fù)移動；該探測塊(47)設(shè)于活塞 手柄(32)上，或設(shè)于套在活塞手柄(32)外部的手柄夾具(33)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的自動進樣裝置，其特征在于，該自動進樣控制單 元包括實時監(jiān)控接近探測模塊狀態(tài)的監(jiān)控模塊(49)，當(dāng)檢測到注射泵轉(zhuǎn)動到樣品混合池 (31)的感應(yīng)表面時，自動進樣控制單元發(fā)出控制指令，停止注射泵轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動進樣裝置，其特征在于，該自動進樣裝置(6)還包括一純 水池(22)，該第二蠕動泵為雙通道蠕動泵，該純水池(22)與第二蠕動泵的輸入端連接，第 二蠕動泵的輸出端分別與樣品混合池(31)及長光程液芯樣品池(3)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動進樣裝置，其特征在于試劑池(20)與安裝在第一蠕 動泵上的第一蠕動泵管(34)的一端與相通，第一蠕動泵管(34)的另一端接第二四通接頭 (42)的a端，樣品池(21)與第一四通接頭(41)的b端，第一四通接頭(41)的d端與安裝 在第二蠕動泵上一通道的第二蠕動泵管(35)的一端相通，第二蠕動泵管(35)的另一端與 第一三通電磁閥(37)的a端相連，第一四通接頭(41)的a端與第一三通電磁閥(37)的b 端相連，第一三通電磁閥(37)的c端與第二四通接頭(42)的b端相連，第二四通接頭(42) 的d端連接至第二三通電磁閥(39)的c端，純水池(22)與安裝在第二蠕動泵上另一通道 的第三蠕動泵管(36)的一端相通，第三蠕動泵管(36)的另一端通過第一二通電磁閥(38) 連接至第二四通接頭(42)的c端，第三蠕動泵管(36)的另一端還分別連接至第二三通電 磁閥(39)的b端及長光程液芯樣品池(6)，第二三通電磁閥(39)的a端連接至樣品混合池 (31)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動進樣裝置，其特征在于第一蠕動泵由第一步進電機(23)及單通道蠕動泵頭(26)構(gòu)成，其中，第一步進電機(23)的轉(zhuǎn)軸與單通道蠕動泵頭 (26)的轉(zhuǎn)軸固定在一起；第二蠕動泵由第二步進電機(24)及雙通道蠕動泵頭(27)構(gòu)成，其中，第二步進電機(24)的轉(zhuǎn)軸與雙通道蠕動泵頭(27)的轉(zhuǎn)軸固定在一起；注射泵包括插裝于樣品混合池(31)中的活塞、與活塞末端連接的活塞手柄(32)、注射泵頭(28)及插裝于注射泵頭(28)內(nèi)并能做往復(fù)移動的絲桿(29)及與絲桿(29)末端連接 的第三步進電機(25)，絲桿(29)與活塞手柄(32)連接并能帶動活塞手柄(32)做往復(fù)移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動進樣裝置，其特征在于第二三通電磁閥(39)的a端還 通過第二二通電磁閥(40)與廢水抽取裝置連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動進樣裝置，其特征在于該自動進樣控制單元還包括用 于驅(qū)動三個步進電機轉(zhuǎn)動的步進電機驅(qū)動模塊(U2)，用于驅(qū)動第一、第二三通電磁閥(37、 39)及第一、第二二通電磁閥(38、40)動作的驅(qū)動器(U3)，連接步進電機驅(qū)動模塊(U2)及 驅(qū)動器(U3)的處理器(Ul)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動進樣裝置，包括存放待反應(yīng)試劑的試劑池、連接水體抽取裝置的存放樣品溶液的樣品池、用于緩存按一比例配比的待反應(yīng)試劑及樣品溶液的樣品混合池、分別將待反應(yīng)試劑及樣品溶液抽取至樣品混合池的抽取裝置及用于控制抽取裝置的自動進樣控制單元，該抽取裝置包括用于抽取試劑池待反應(yīng)試劑的第一蠕動泵、用于抽取樣品池樣品溶液的第二蠕動泵及與樣品混合池連接的注射泵，該注射泵通過在樣品混合池內(nèi)來回推動實現(xiàn)對樣品混合池內(nèi)液體的排出，該樣品混合池和/或注射泵上設(shè)有用于探測樣品混合池與注射泵之間距離的接近探測模塊，該接近探測模塊與自動進樣控制單元連接。本發(fā)明具有精確、可靠的排樣結(jié)果，操作起來也相對簡單很多。
文檔編號G01N1/14GK101825559SQ20101017082
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者盧桂新, 孫兆華, 曹文熙, 李彩, 楊躍忠, 柯天存, 郭超英 申請人:中國科學(xué)院南海海洋研究所