植物病害分離上清液定量電動取樣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，包括：采樣箱、分層器、泵、流量計(jì)、提取器及控制器；分層器固定在采樣箱上，與吸管頂部固定連接，吸管底部設(shè)有探頭；泵吸入口與吸管頂部連接，排出口與流量計(jì)入口連接；流量計(jì)出口與提取器連接；分層器、泵及流量計(jì)信號端均與控制器連接，控制器根據(jù)探頭發(fā)出的信號以及吸管伸入液面下的預(yù)設(shè)位移指令驅(qū)動分層器動作，吸管到達(dá)預(yù)定位置驅(qū)動泵電源閉合，同時(shí)根據(jù)流量計(jì)瞬時(shí)流量和采樣箱橫截面積控制吸管伸入預(yù)定位置以下的下降速度，根據(jù)流量計(jì)預(yù)設(shè)累計(jì)流量驅(qū)動泵電源斷開。分層器帶動吸管自動下降至指定深度，通過泵自動抽取指定層溶液，吸管隨液面下降而下降，流量計(jì)量準(zhǔn)確，降低了人工勞動且效率較高。
【專利說明】植物病害分離上清液定量電動取樣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液體取樣技術(shù)，尤其涉及一種植物病害分離上清液定量電動取樣
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)在對分層液體尤其是對植物病害分離上清液進(jìn)行定量取樣時(shí)，通常使用刻度吸管進(jìn)行人工取樣，當(dāng)需要吸取多層液體、或多次吸取時(shí)，人工勞動量非常大；并且，對吸取量的精度要求較高，在人工操作時(shí)也需要非常精細(xì)，人工操作不但效率較低，且勞動量異常繁重，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種分層液體定量取樣裝置，用于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，實(shí)現(xiàn)自動取樣，大大降低了人工勞動強(qiáng)度，且提高了取樣效率。
[0004]本實(shí)用新型提供一種植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，包括:
[0005]米樣箱,用于盛放分層液體；
[0006]分層器，固定在所述采樣箱上，并與吸管頂部固定連接；吸管底部設(shè)置有用于在接觸到液面時(shí)發(fā)送信號給控制器的探頭；分層器的電源與所述控制器連接，并在控制器的作用下驅(qū)動吸管在采樣箱內(nèi)按照相對于液面下的預(yù)設(shè)位移移動；
[0007]泵，吸入口與吸管頂部開口連接，排出口與流量計(jì)入口連接，所述泵的電源與所述控制器連接；
[0008]所述流量計(jì)，出口與提取器連接，信號端與所述控制器連接；
[0009]所述提取器，用于存放吸取的液體導(dǎo)出；
[0010]所述控制器，根據(jù)探頭發(fā)出的信號以及吸管伸入液面下的預(yù)設(shè)位移指令驅(qū)動分層器動作，吸管到達(dá)預(yù)定位置后驅(qū)動泵的電源閉合，同時(shí)根據(jù)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和采樣箱的橫截面積控制吸管伸入預(yù)定位置以下的下降速度，根據(jù)流量計(jì)的預(yù)設(shè)累計(jì)流量驅(qū)動泵的電源斷開。
[0011]其中:
[0012]所述預(yù)設(shè)位移包括液面下方的垂直位移；
[0013]所述分層器包括一 Z向直線電機(jī)；
[0014]所述Z向直線電機(jī)的電源與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述垂直位移控制所述Z向直線電機(jī)的動作。
[0015]進(jìn)一步地:
[0016]所述預(yù)設(shè)位移還包括液面下方的橫向位移和縱向位移；
[0017]所述分層器還包括一 X向直線電機(jī)和一 Y向直線電機(jī)；
[0018]所述X向直線電機(jī)的電源、Y向直線電機(jī)的電源均與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述橫向位移控制所述X向直線電機(jī)的動作，根據(jù)所述縱向位移控制所述Y向直線電機(jī)的動作。
[0019]特別是:
[0020]所述泵為計(jì)量泵，所述計(jì)量泵的信號端與控制器連接。
[0021]更進(jìn)一步地:
[0022]所述計(jì)量泵內(nèi)具有一氣泵的進(jìn)氣口設(shè)有一單向閥；
[0023]氣泵的排氣口與計(jì)量泵的排出口連通；
[0024]氣泵電機(jī)的電源與控制器連接，并在控制器的控制下動作。
[0025]特別是:
[0026]所述提取器包括多個容器，所述容器頂部均通過支管與所述流量計(jì)出口連接；
[0027]每個所述支管上均設(shè)有一節(jié)流閥；
[0028]每個所述容器底部均通過管道與導(dǎo)出管連接。
[0029]其中:
[0030]每個容器中部沿橫截面處均可拆卸地設(shè)置有一過濾器。
[0031]特別是:
[0032]所述過濾器由三層以上的過濾層可拆卸地組裝而成。
[0033]本實(shí)用新型提供的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，首先在液體倒入采樣箱中，待其分層后，在控制器上設(shè)定取液參數(shù)(至少包括吸管底部需要伸入液面下的具體垂直位移)，控制器驅(qū)動分層器帶動吸管及探頭向下垂直移動，待探頭接觸到液面時(shí)，探頭向控制器發(fā)出信號，控制器根據(jù)該信號開始自動標(biāo)記為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，往下每移動1_定義為一個單位，按照設(shè)定好的垂直位移移動到位后，啟動泵開始抽取液體，在抽取液體的過程中，吸管的下降速度由控制器根據(jù)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和采樣箱的橫截面積通過計(jì)算進(jìn)行控制，液體經(jīng)吸管、泵、流量計(jì)最終到提取器內(nèi)，待吸取的液體達(dá)到流量計(jì)的設(shè)定值時(shí)，向控制器發(fā)出信號，控制器根據(jù)該信號切斷泵的電源，停止取液，吸入提取器內(nèi)的液體導(dǎo)出后備用；再次吸取其他層液體時(shí)，可直接輸入吸管移動的垂直位移即可，相對于現(xiàn)有技術(shù)的手工操作，大大提高了取液效率，降低了勞動強(qiáng)度，且流量控制準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]本實(shí)用新型提供一種植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，包括采樣箱1、分層器2、泵3、流量計(jì)4、提取器5和控制器6 ;采樣箱I用于盛放分層液體；分層器2固定在采樣箱I上，并與吸管7頂部固定連接，吸管7底部設(shè)置有用于在接觸到液面時(shí)發(fā)送信號給控制器6的探頭8，分層器2的電源與控制器6連接，在控制器6的作用下驅(qū)動吸管7在采樣箱I內(nèi)按照相對于液面下的預(yù)設(shè)位移移動；泵3吸入口與吸管7頂部開口連接，泵3排出口與流量計(jì)4入口連接，泵3的電源與控制器6連接；流量計(jì)4出口與提取器7連接，流量計(jì)4信號端與控制器6連接；提取器5用于存放吸取的液體；控制器6根據(jù)探頭8發(fā)出的信號以及吸管7伸入液面下的預(yù)設(shè)位移指令驅(qū)動分層器2動作，吸管7到達(dá)預(yù)定位置后驅(qū)動泵3的電源閉合，同時(shí)根據(jù)流量計(jì)4的瞬時(shí)流量和采樣箱I的橫截面積控制吸管7伸入預(yù)定位置以下的下降速度，根據(jù)流量計(jì)4的預(yù)設(shè)累計(jì)流量驅(qū)動泵3的電源斷開。
[0036]本實(shí)用新型提供的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，啟動電源，首先將植物病害分離上清液盛入采樣箱進(jìn)行分層，分層后的各層的高度均能顯示在控制器交互界面上，采樣箱I內(nèi)液體自上而下依次排列為第一層、第二層，…，第N層，假設(shè)第一層液體高1mm,第二層液體高8mm,希望吸取第二層液體5ml,需要在控制器6上輸入1mm,流量計(jì)累計(jì)流量設(shè)定5ml，在控制器上設(shè)定取液參數(shù)(即相對于液面下的預(yù)設(shè)位移，至少包括吸管底部需要伸入液面下的具體垂直位移)，控制器6驅(qū)動分層器2帶動吸管7及探頭8向下垂直移動，待探頭8接觸到液面時(shí)，探頭8向控制器6發(fā)送信號，控制器6根據(jù)該信號開始自動標(biāo)記為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，往下每移動1_定義為一個單位，按照設(shè)定好的垂直位移移動到液面下1mm后，啟動泵3開始抽取第二層液體，在抽取液體的過程中，吸管7隨著采樣箱I內(nèi)的液面下降而隨之下降，吸管7的下降速度由控制器6根據(jù)流量計(jì)4的瞬時(shí)流量和采樣箱I的橫截面積通過計(jì)算進(jìn)行控制，避免吸管7下降速度慢或停止不動，而采樣箱內(nèi)第二層液面下降后，吸管7吸入第一層液體，同時(shí)可以保證吸管始終抽取第二層液體中靠近上表面處的液體，這樣避免吸管7靠近第二層液體下表面時(shí)由于液體渦流作用而吸入第三層液體；液體經(jīng)吸管7、泵3、4流量計(jì)4最終到提取器內(nèi)，待吸取的液體達(dá)到流量計(jì)4的累計(jì)流量設(shè)定的5ml時(shí)，流量計(jì)4向控制器6發(fā)出信號，控制器6根據(jù)該信號切斷泵3的電源，停止取液，吸入提取器6內(nèi)的液體導(dǎo)出后可備用；再次吸取其他層液體時(shí)，可直接輸入吸管7移動的垂直位移，重復(fù)上述步驟即可，相對于現(xiàn)有技術(shù)的手工操作，大大提高了取液效率，降低了勞動強(qiáng)度，且流量控制準(zhǔn)確。
[0037]當(dāng)設(shè)定的流量值大于采樣箱I內(nèi)吸取層液體的總量時(shí)，可以在控制器的程序內(nèi)設(shè)定，泵3開始抽液時(shí)，探頭8開始向下移動的位移等于該層的高度時(shí)，控制泵停止工作，避免抽取到下層液體。控制器可采用芯片或單片機(jī)，可根據(jù)具體使用狀況在芯片內(nèi)設(shè)置控制程序，也可以通過電路實(shí)現(xiàn)，再次均不限。
[0038]作為上述方案的優(yōu)選實(shí)施例:
[0039]預(yù)設(shè)位移包括液面下方的垂直位移；分層器2包括一 Z向直線電機(jī)；Z向直線電機(jī)的電源與控制器6連接,控制器6根據(jù)垂直位移控制Z向直線電機(jī)的動作。若Z向直線電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動一圈，主軸向下移動1_，則上述實(shí)施例中則需要Z向直線電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動十圈，則主軸帶動吸管7和探頭8在液面以下向下移動10_，可以通過控制器6向Z向直線電機(jī)的電源端輸入脈沖信號得以實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，易于控制。
[0040]作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步地改進(jìn):
[0041]預(yù)設(shè)位移還包括液面下方的橫向位移和縱向位移；分層器2還包括一 X向直線電機(jī)和一 Y向直線電機(jī)；X向直線電機(jī)的電源、Y向直線電機(jī)的電源均與控制器6連接,控制器6根據(jù)橫向位移控制X向直線電機(jī)的動作，根據(jù)縱向位移控制Y向直線電機(jī)的動作。
[0042]在上述探頭達(dá)到液面時(shí)控制器6開始自動標(biāo)記為原點(diǎn)，建立的坐標(biāo)系中，往下每前進(jìn)1_，定義為一個單位，左右和前后分別移動2_為一個單位，可以根據(jù)具體需要進(jìn)行設(shè)定，為了分析的準(zhǔn)確性，可自動在三維體積內(nèi)按照統(tǒng)計(jì)法中的五點(diǎn)法，十點(diǎn)法，自動在同一個液面進(jìn)行重復(fù)采集，多次取樣并進(jìn)行分析。具體實(shí)現(xiàn)方式如下:如果是五點(diǎn)法，則將五點(diǎn)的位置坐標(biāo)輸入控制器內(nèi)，每個點(diǎn)的X向坐標(biāo)對應(yīng)于預(yù)設(shè)位移中液面下方的橫向位移，每個點(diǎn)的Y向坐標(biāo)對應(yīng)于預(yù)設(shè)位移中的縱向位移，控制器按照每個點(diǎn)的橫向位移控制X向直線電機(jī)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，按照每個點(diǎn)的縱向位移控制Y向直線電機(jī)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，最終使得吸管7分別移動到坐標(biāo)系中每個點(diǎn)所在的位置。
[0043]上述實(shí)施例中:
[0044]泵3為計(jì)量泵，計(jì)量泵的信號端與控制器6連接。計(jì)量泵和流量計(jì)和互為校準(zhǔn)，當(dāng)兩個計(jì)量數(shù)值出現(xiàn)較大偏差時(shí)，可能其中有一個部件的計(jì)量出現(xiàn)了問題，可以及時(shí)更換或維修，避免取量錯誤。
[0045]作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步地改進(jìn):
[0046]在計(jì)量泵上具有一氣泵，氣泵的進(jìn)氣口設(shè)有一單向閥，氣泵的排氣口與計(jì)量泵的排出口連通；氣泵電機(jī)的電源與控制器6連接，并在控制器6的控制下動作。殘留在計(jì)量泵排出口至提取器之間的管道內(nèi)的溶液可以通過氣泵打入的空氣進(jìn)行清理，保證了采樣體積的精度，并且避免下次采樣時(shí)與不同層的液體混合；具體操作如下:每次取液完畢后，通過控制器6啟動氣泵，潔凈的空氣經(jīng)氣泵進(jìn)氣口的單向閥進(jìn)入計(jì)量泵排出口，將管道內(nèi)的液體擠入到提取器中，關(guān)閉氣泵，單向閥防止氣體回流。采用氣動方式自動輔助校計(jì)量泵準(zhǔn)傳感器進(jìn)行初始化，并能解決不同溶液殘留互相污染的問題。
[0047]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選方式:
[0048]提取器5包括多個容器51，容器51頂部均通過支管52與流量計(jì)4出口連接；每個支管52上均設(shè)有一節(jié)流閥，每個容器51底部均通過管道與導(dǎo)出管9連接。
[0049]當(dāng)一種植物病害的溶液上清液分層很多，且需要提取多層溶液時(shí)，為方便操作，可將所有溶液均提取完畢后，再進(jìn)行分析，每提取一層溶液時(shí)，就打開一條支管52上的節(jié)流閥，其余節(jié)流閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，待取液完畢，且經(jīng)氣泵將管道內(nèi)部的液體清理干凈后，關(guān)閉該條支管上的節(jié)流閥；再打開下一條支管52上的節(jié)流閥準(zhǔn)備下一層溶液的提取，依次類推，將所有需要提取的溶液按不同層提取至不同的容器51中，最終通過導(dǎo)出管9將液體導(dǎo)至轉(zhuǎn)移杯10中，轉(zhuǎn)移杯10上設(shè)有刻度，可對流量計(jì)和計(jì)量泵進(jìn)行容量校準(zhǔn)，后續(xù)也便于進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)。
[0050]還可以在每個容器51中部沿橫截面處均可拆卸的設(shè)置有一過濾器(圖中未示)。對上清液邊界進(jìn)行懸浮液采集時(shí)，懸浮液經(jīng)流量計(jì)后經(jīng)容器51頂部流入容器內(nèi)部，經(jīng)過過濾器的過濾，自動分開收集溶液懸浮成分，懸浮液的物質(zhì)自動保存在提取器里面位于容器內(nèi)過濾器上方，過濾下來的溶液位于容器內(nèi)過濾器下方可通過導(dǎo)管9導(dǎo)入轉(zhuǎn)移杯中，用來進(jìn)行分析。過濾器與容器之間可采用掛接、還可以根據(jù)尺寸配合，直接將過濾器放置在容器中、還可以在容器底部放一支撐架用于支撐過濾器等等，本實(shí)施例中采用抽屜式抽拉結(jié)構(gòu)可拆卸地放置于容器51中，使用時(shí)，將過濾器插入容器中，不需要時(shí)，可將過濾器抽出。
[0051]過濾器由三層以上的過濾層可拆卸地組裝而成。每一層過濾層均可單獨(dú)過濾，過濾器可根據(jù)溶液過濾需要選擇不同的過濾層集成一整體，用來對溶液中的不同溶質(zhì)進(jìn)行分離。功能強(qiáng)大，使用起來較為方便，不用準(zhǔn)備多個過濾器。
[0052]采樣箱可根據(jù)設(shè)定抽取不同溶液高度的溶液，具體通過分層器可自動控制探頭下降或上升，也可根據(jù)溶液沉淀設(shè)定值，系統(tǒng)計(jì)算沉淀的液面位置，用總液面高度減去沉淀的液面高度，然后將計(jì)算結(jié)果保存后，得出范圍數(shù)值，發(fā)送給控制器，控制器將數(shù)組的值進(jìn)行查詢后，自動確定升降范圍，當(dāng)控制器調(diào)節(jié)升降達(dá)到預(yù)定的范圍后自動停止；轉(zhuǎn)移杯用來存放抽取的溶液，也可用來進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)，糾正不同溶液產(chǎn)生的流量計(jì)系統(tǒng)誤差，采用稱重的方式自動得出單位體積的量，然后將數(shù)值輸入控制器，控制器計(jì)算出矯正系數(shù)a O然后進(jìn)行保存后自動進(jìn)行處理。
[0053]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于，包括: 米樣箱，用于盛放分層液體； 分層器，固定在所述采樣箱上，并與吸管頂部固定連接；吸管底部設(shè)置有用于在接觸到液面時(shí)發(fā)送信號給控制器的探頭；分層器的電源與所述控制器連接，并在控制器的作用下驅(qū)動吸管在采樣箱內(nèi)按照相對于液面下的預(yù)設(shè)位移移動； 泵，吸入口與吸管頂部開口連接，排出口與流量計(jì)入口連接，所述泵的電源與所述控制器連接； 所述流量計(jì)，出口與提取器連接，信號端與所述控制器連接； 所述提取器，用于存放吸取的液體導(dǎo)出； 所述控制器，根據(jù)探頭發(fā)出的信號以及吸管伸入液面下的預(yù)設(shè)位移指令驅(qū)動分層器動作，吸管到達(dá)預(yù)定位置后驅(qū)動泵的電源閉合，同時(shí)根據(jù)流量計(jì)的瞬時(shí)流量和采樣箱的橫截面積控制吸管伸入預(yù)定位置以下的下降速度，根據(jù)流量計(jì)的預(yù)設(shè)累計(jì)流量驅(qū)動泵的電源斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于: 所述預(yù)設(shè)位移包括液面下方的垂直位移； 所述分層器包括一 Z向直線電機(jī)； 所述Z向直線電機(jī)的電源與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述垂直位移控制所述Z向直線電機(jī)的動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于: 所述預(yù)設(shè)位移還包括液面下方的橫向位移和縱向位移； 所述分層器還包括一 X向直線電機(jī)和一 Y向直線電機(jī)； 所述X向直線電機(jī)的電源、Y向直線電機(jī)的電源均與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述橫向位移控制所述X向直線電機(jī)的動作，根據(jù)所述縱向位移控制所述Y向直線電機(jī)的動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于: 所述泵為計(jì)量泵，所述計(jì)量泵的信號端與控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于: 所述計(jì)量泵內(nèi)具有一氣泵； 氣泵的進(jìn)氣口設(shè)有一單向閥； 氣泵的排氣口與計(jì)量泵的排出口連通； 氣泵電機(jī)的電源與控制器連接，并在控制器的控制下動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于: 所述提取器包括多個容器，所述容器頂部均通過支管與所述流量計(jì)出口連接； 每個所述支管上均設(shè)有一節(jié)流閥； 每個所述容器底部均通過管道與導(dǎo)出管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于: 每個容器中部沿橫截面處均可拆卸地設(shè)置有一過濾器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的植物病害分離上清液定量電動取樣裝置，其特征在于:
所述過濾器由三層以上的過濾層可拆卸地組裝而成。
【文檔編號】G01N1/14GK203949806SQ201420310635
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】馬偉, 王秀, 蔡吉晨, 張志強(qiáng) 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心