一種核磁共振波譜儀自動進樣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種核磁共振波譜儀自動進樣器，包括機座和樣品箱；所述樣品箱包括傳動鏈，同步帶，傳動機構，導槽外，還包括底板組件；所述底板組件包括底板、半圓形的固定連接管、半圓形的移動連接管和滑塊；所述機座上有帶密封圈的連接頭，連接頭下面固定連接置于磁場中的進樣管，所述的機座上還安裝有與傳動機構活動連接的直流電機、用于抓住固定連接管的平行氣爪、推動移動連接管的推桿氣缸、連接有錐形頂桿的頂桿氣缸、條碼掃描儀、用于檢測裝載樣品的玻璃管的漫反射傳感器、連接MCU控制板的串口插頭Ⅰ和故障報警器。本發(fā)明所提供的核磁共振波譜儀自動進樣器，體積小、成本低、安裝方便、自動化程度高、控制方便、安全可靠。
【專利說明】一種核磁共振波譜儀自動進樣器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及核磁共振波譜儀，特別是涉及一種核磁共振波譜儀分析樣品時專用的自動進樣器。
【背景技術】
[0002]核磁共振波譜儀是利用不同元素原子核性質的差異分析物質的磁學式分析儀器，廣泛用于化合物的結構測定，定量分析和動物學研究等方面。
[0003]自動進樣器自動化程度高可以大量節(jié)省人力與時間，同時還可降低人為操作產生的誤差，是利用核磁共振波譜儀大批量分析樣品必不可少的配套儀器。
[0004]現有的核磁共振波譜儀自動進樣器主要是以機械手抓取的方式，有兩種類型:一種是單獨的自動進樣器架，并在架上安裝有一個較大傳動空間的傳動鏈，該方式占用的空間較大，成本也較高。
[0005]另一種是直接在磁體的上方安裝樣品箱，機械手安裝在樣品箱內部，這樣占用空間相對較小但對設計和加工要求較高，成本較高。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種體積小、成本低的核磁共振波譜儀自動進樣器。
[0007]本發(fā)明首先提供一種傳動單元，包括圓筒狀的鏈節(jié)，其上部設有缺口，防止氣流將轉子沖出鏈節(jié)，鏈節(jié)外表面的兩側有和同步帶嚙合的帶齒，鏈節(jié)上下端分別通過凸緣與凹槽的配合與連接環(huán)活動連接，每個連接環(huán)上有兩個方孔；在鏈節(jié)另一端有上耳部和下耳部，上耳部和下耳部分別有兩個掛鉤與鄰近傳動單元上的方孔連接，下耳部有定位孔，上耳部有頂桿孔，上耳部包圍的鏈節(jié)壁面上開有一小窗，上耳部有與小窗對應的阻擋板，小窗和阻擋板之間有L形滑塊，L形滑塊通過彈簧與阻擋板連接，并且L形滑塊上有止位凸點。未到本單元進樣時，彈簧使L形滑塊的水平臂穿過小窗凸入到鏈節(jié)內，支撐住裝有樣品的轉子。此時止位凸點作用于小窗上沿防止L形滑塊完全進入，同時L形滑塊的另一臂暴露于頂桿孔中。輪到本單元進樣時，錐形頂桿插入頂桿孔，迫使L型滑塊退出小窗，裝有樣品的轉子失去L型滑塊的支撐。所述鏈節(jié)外表面上還有條形碼，便于對樣品進行記錄、辨認和方便、快速分析任意鏈節(jié)中的樣品。
[0008]上述傳動單元兩兩之間通過掛鉤和方孔的連接，彼此組成一個傳動鏈。本發(fā)明的核磁共振波譜儀自動進樣器涉及的是封閉的傳動鏈，由于連接環(huán)可以繞鏈節(jié)自由旋轉，所以傳動鏈可以自由的改變方向，傳動鏈可以為各種形狀，如方形或圓形。
[0009]本發(fā)明所提供的核磁共振波譜儀自動進樣器，包括機座和樣品箱。樣品箱除了包括上面所述的傳動鏈，同步帶，傳動機構，導槽外，還包括底板組件。所述底板組件包括底板、半圓形的固定連接管、半圓形的移動連接管和滑塊。
[0010]上述的導槽固定于底板上。樣品箱和機座組合時，機座里的連接頭上的半圓弧面凸臺與固定連接管的外圓緊密貼合對樣品箱進行定位，機座里的平行氣爪固定住固定連接管對樣品箱進行固定。底板下面還有兩個傳感器，分別檢測平行氣爪、雙軸氣缸的動作狀態(tài)。底板上還有一個電氣連接插頭。
[0011]所述的機座上安裝有與傳動機構活動連接的直流電機、于樣品箱在機座上滑行的半圓形機座導軌、用于抓住固定連接管的平行氣爪、推動移動連接管的推桿氣缸和連接有錐形頂桿的頂桿氣缸，條碼掃描儀用于檢測裝載樣品的編號，以及檢測有無樣品管的漫反射傳感器和故障報警器。還包括帶密封圈的連接頭，連接頭上設有半圓弧面凸臺，其下面固定置于磁體中的進樣管。機座和樣品箱組合時，連接頭與底板上的固定連接管連接。移動連接管和固定連接管合在一起正好組成一個完整的圓柱形，且內徑和鏈節(jié)的內徑相同。
[0012]本發(fā)明的電路部分包括MCU控制板，電機，氣缸和電磁閥，條碼掃描儀和各種光電傳感器。自動進樣器工作過程包括系統(tǒng)初始化，樣品進樣，樣品出樣3個步驟，流程圖如圖9至圖11。
[0013]本發(fā)明所提供的核磁共振波譜儀自動進樣器，體積小、成本低、安裝方便、自動化程度高、控制方便、安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明核磁共振波譜儀自動進樣器整體外觀圖。
[0015]圖2為本發(fā)明自動進樣器中機座結構示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明自動進樣器中傳動機構結構示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明自動進樣器中鏈節(jié)結構示意圖(為了方便觀察，將彈簧和L形滑塊畫在了阻擋板的外面)。
[0018]圖5為本發(fā)明自動進樣器中傳動鏈結構示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明自動進樣器中底板組件結構示意圖。
[0020]圖7為本發(fā)明自動進樣器中移動連接管結構示意圖。
[0021]圖8為本發(fā)明自動進樣器中導槽結構示意圖。
[0022]圖9為本發(fā)明自動進樣器系統(tǒng)初始化過程流程圖。
[0023]圖10為本發(fā)明自動進樣器進樣過程流程圖。
[0024]圖11為本發(fā)明自動進樣器出樣過程流程圖。
【具體實施方式】
[0025]一種傳動單元，包括圓筒狀的鏈節(jié)1，其上部設有缺口 2，防止氣流將轉子沖出鏈節(jié)，鏈節(jié)I外表面的兩側有和同步帶嚙合的帶齒3，鏈節(jié)I上下端分別通過凸緣與凹槽的配合與連接環(huán)4活動連接，每個連接環(huán)4上有兩個方孔5 ;在鏈節(jié)I上下端之間有上耳部6和下耳部7，上耳部6和下耳部7分別有兩個掛鉤8與鄰近傳動單元的連接環(huán)4上的方孔5連接，下耳部7有定位孔9，上耳部6有頂桿孔10，上耳部6包圍的鏈節(jié)I壁面上開有一小窗11，上耳部6有與小窗11對應的阻擋板12，小窗11和阻擋板12之間有L形滑塊13，L形滑塊13通過彈簧14與阻擋板12連接，并且L形滑塊13水平臂上有止位凸點15。未到本單元進樣時，彈簧14使L形滑塊13的水平臂穿過小窗11凸入到鏈節(jié)I內，支撐住裝有樣品的轉子。此時止位凸點15作用于小窗11上沿防止L形滑塊13完全進入，同時L形滑塊13的另一臂暴露于頂桿孔10中。輪到本單元進樣時，錐形頂桿插入頂桿孔10，迫使L型滑塊13退出小窗，裝有樣品的轉子失去L型滑塊13的支撐。所述鏈節(jié)I外表面上還有條形碼，便于對樣品進行記錄、辨認和方便、快速分析任意鏈節(jié)I中的樣品。
[0026]上述傳動單元兩兩之間通過掛鉤8和方孔5的作用，組成一個封閉的傳動鏈。由于連接環(huán)4可以繞鏈節(jié)I自由旋轉，所以傳動鏈可以自由的改變方向。
[0027]供上述傳動鏈運動的導槽部件包括位于同一平面的第一導軌16和第二導軌17，分別貼合傳動鏈下部連接環(huán)4的兩側，還包括第三導軌18和蓋板19，組成傳動鏈上部連接環(huán)4的通道，所述蓋板19上還有漫反射傳感器擋板20。在第一導軌16和第二導軌17上，安有檢測鏈節(jié)I定位孔9的傳感器，在第二導軌17上裝有對鏈節(jié)進行精確定位的定位擋塊21，在第三導軌18上還裝有兩個傳感器，分別檢測轉子的出樣狀態(tài)和頂桿氣缸的動作狀態(tài)。
[0028]本發(fā)明前述傳動鏈在上述導槽中，鏈節(jié)上的帶齒3和同步帶22嚙合，在同步帶22的驅動下行進。同步帶22兩端的同步輪23 —個連接固定于第二導軌17，另一個和傳動機構24連接，傳動機構24的另一端有內花鍵25，和機座上的直流電機連接的外花鍵35活動連接。傳動機構24將直流電機的動力傳遞給同步帶22,驅動同步帶22圍繞兩端的同步輪23運動，同步帶22驅動傳動鏈運動。
[0029]本發(fā)明所提供的核磁共振波譜儀自動進樣器，包括機座和樣品箱。
[0030]樣品箱除上述傳動鏈，同步帶，傳動機構，導槽外，還包括底板組件。所述底板組件包括底板26、半圓形的固定連接管27、半圓形的移動連接管28和滑塊29，所述移動連接管28安裝于滑軌組件上，可以進行移動。移動連接管28和固定連接管27組合成一個完整的圓柱形，且內徑和鏈節(jié)I的內徑相同。樣品箱可通過滑塊29在機座的滑軌上滑動。底板26下面還安裝有兩個傳感器，分別檢測平行氣爪、雙軸氣缸的動作狀態(tài)。底板上還有一個電氣連接插頭II，用于連接樣品箱內的傳感器，傳遞傳感器內電信號。
[0031]前述的導槽固定于底板26上。
[0032]機座上有帶密封圈的連接頭30，用于連接置于磁體中的進樣管，并依靠密封圈使兩者的連接形成氣密。機座和樣品箱組合時，機座里的連接頭30上的半圓弧面與固定連接管28的外圓緊密貼合對樣品箱進行定位。所述的機座上還安裝有與傳動機構活動連接的直流電機、用于抓住固定連接管27的平行氣爪31、推動移動連接管28的推桿氣缸32、連接有錐形頂桿33的頂桿氣缸、條碼掃描儀、用于檢測裝載樣品的玻璃管的漫反射傳感器34、連接MCU控制板的電氣插頭I和故障報警器。樣品箱和機座組合時，機座里的平行氣爪31固定住固定連接管27。
[0033]下面介紹本發(fā)明的核磁共振波譜儀自動進樣器工作過程。
[0034]將樣品箱安裝在機座上，所述樣品箱底部的滑塊29與機座上的滑軌配合，樣品箱在外力的作用下滑向機座，所述連接頭30上的半圓弧面與固定連接管27的外圓緊密貼合對樣品箱進行定位，機座里的平行氣爪31固定住固定連接管27。樣品箱固定后所述機座上的直流電機連接的外花鍵35與傳動機構上的內花鍵25連接，所述電氣插頭I與電氣插頭II進行連接傳遞傳感器的電信號。
[0035]端面裝有密封圈的連接頭30內徑與固定連接管27的內徑同軸，MCU控制板發(fā)指令驅動直流電機開始轉動，直流電機的動力通過內、外花鍵傳遞給傳動機構24,驅動傳動機構24另一端的同步輪23轉動，同步輪23與同步帶22嚙合驅動同步帶22轉動，同步帶22與鏈節(jié)I上的帶齒3嚙合從而驅動傳動鏈轉動，傳動鏈沿著導槽的軌道轉動，當鏈節(jié)I運動到固定連接管27的上方時傳感器檢測到該鏈節(jié)I上的定位孔9直流電機停止轉動，該鏈節(jié)I的內徑與固定連接管27內徑相同且同軸，條碼掃描儀讀取鏈節(jié)I上的條形碼信息，漫反射傳感器20檢測轉子上是否有玻璃試管(被測樣品裝在玻璃試管內，玻璃試管插入轉子的中心孔內，并隨轉子一起在氣流的作用下進出磁體)，無則直流電機繼續(xù)轉動，有則推桿氣缸32伸出，推動移動連接管28與固定連接管27合攏，上、下端面對齊，移動連接管上端的凹緣抱緊鏈節(jié)I下部連接環(huán)4，移動連接管下端的凹緣抱緊固定連接管27，頂桿氣缸推動錐形頂桿伸出，插入鏈節(jié)I的頂桿孔10內，L形滑塊13移動至鏈節(jié)I外，轉子在氣流(注入磁體內部的壓縮空氣)作用下從鏈節(jié)I開始經過固定連接管27、連接頭30沿進樣管緩慢下落，核磁試驗完成后轉子在氣流(磁體內部的壓縮空氣)作用下上升至鏈節(jié)I的頂部，傳感器檢測轉子是否上升至鏈節(jié)I頂部，否則報警裝置報警，是則依次縮回頂桿氣缸，L形滑塊13在彈簧14的作用下復位。轉子固定在鏈節(jié)I內，縮回推桿氣缸32，完成一個樣品的進樣和出樣過程。傳感器檢測到推桿氣缸32縮回后給MCU控制板發(fā)射信號，控制板接收到信號后給直流電機發(fā)射指令，直流電機轉動從而驅動傳動鏈轉動，然后按照前面流程完成后續(xù)樣品的分析。
【權利要求】
1.一種傳動單元，包括圓筒狀的鏈節(jié)(I )，其上部設有缺口(2)，防止氣流將轉子沖出鏈節(jié)，鏈節(jié)(I)外表面的兩側有和同步帶嚙合的帶齒(3)，鏈節(jié)(I)上下端分別通過凸緣與凹槽的配合與連接環(huán)(4)活動連接，每個連接環(huán)(4)上有兩個方孔(5);在鏈節(jié)(I)上下端之間有上耳部(6)和下耳部(7)，上耳部(6)和下耳部(7)分別有兩個掛鉤(8)與鄰近傳動單元的連接環(huán)(4)上的方孔(5)連接，下耳部(7)有定位孔(9)，上耳部(6)有頂桿孔(10)，上耳部(6)包圍的鏈節(jié)(I)壁面上開有一小窗(11)，上耳部(6)有與小窗(11)對應的阻擋板(12)，小窗(11)和阻擋板(12)之間有L形滑塊(13)，L形滑塊(13)通過彈簧(14)與阻擋板(12 )連接，并且L形滑塊(13)的水平臂上有止位凸點(15 )。
2.權利要求1所述傳動單元兩兩之間通過掛鉤(8)和方孔(5)的連接組成的傳動鏈。
3.根據權利要求2所述的傳動鏈，其特征在于，所述傳動鏈為封閉的傳動鏈，傳動鏈的形狀是圓形或方形。
4.一種核磁共振波譜儀自動進樣器，包括機座和樣品箱；所述樣品箱包括權利要求3所述的傳動鏈，同步帶，傳動機構，導槽外，還包括底板組件； 所述底板組件包括底板(26)、半圓形的固定連接管(27)、半圓形的移動連接管(28)和滑塊(29)； 所述機座上有帶密封圈的連接頭(30)，連接頭(30)下面固定連接置于磁場中的進樣管，所述的機座上還安裝有與傳動機構活動連接的直流電機、用于抓住固定連接管(27)的平行氣爪(31)、推動移動連接管(28)的推桿氣缸(32)、連接有錐形頂桿(33)的頂桿氣缸、條碼掃描儀、用于檢測裝載樣品的玻璃管的漫反射傳感器(34)、連接MCU控制板的串口插頭I和故障報警器。
5.根據權利要求4所述核磁共振波譜儀自動進樣器，其特征在于，所述導槽包括位于同一平面的第一導軌(16)和第二導軌(17)，分別貼合傳動鏈下部連接環(huán)(4)的兩側，還包括第三導軌(18)和蓋板(19)，組成傳動鏈上部連接環(huán)(4)的通道，所述蓋板(19)上還有漫反射傳感器擋板(20)。
6.根據權利要求4所述核磁共振波譜儀自動進樣器，其特征在于，所述鏈節(jié)(I)上的帶齒(3)和同步帶(22)嚙合，在同步帶(22)的驅動下行進，同步帶(22)兩端的同步輪(23) —個連接固定于第二導軌(17)，另一個和傳動機構(24)連接，傳動機構(24)的另一端有內花鍵(25 )，和機座上的直流電機連接的外花鍵(35 )活動連接。
【文檔編號】G01N24/08GK103954640SQ201410202592
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】楊中胤, 李正剛, 洪雙 申請人:武漢中科波譜技術有限公司