實(shí)驗(yàn)室cod自動(dòng)分析機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及分析儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種用滴定方式連續(xù)測(cè)定多個(gè)水樣的自動(dòng)化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)需氧量(簡(jiǎn)稱COD)是水環(huán)境監(jiān)測(cè)中最重要的有機(jī)污染綜合指標(biāo)之一，它是指水體中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，結(jié)果折成氧的量(以mg/L計(jì))，是表征水體中還原性物質(zhì)的綜合性指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要的是有機(jī)物，因此化學(xué)需氧量(COD)往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)，化學(xué)需氧量越大說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。
[0003]GB11914-89《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法》的檢測(cè)原理是:在水樣中加入一定量的重鉻酸鉀和催化劑硫酸銀，在強(qiáng)酸介質(zhì)中加熱回流一定時(shí)間，部分重鉻酸鉀被水樣中的可氧化物質(zhì)還原，然后用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，再根據(jù)硫酸亞鐵銨的消耗量計(jì)算水樣中重鉻酸鉀的剩余量，進(jìn)一步獲得水樣中重鉻酸鉀的被還原量，最后根據(jù)重鉻酸鉀的被還原量計(jì)算水樣COD的值。
[0004]目前實(shí)驗(yàn)室用于分析水樣中COD含量的儀器設(shè)備是主要有消解器和滴定儀，需要人工取樣、加料并送入消解器，消解、冷卻結(jié)束之后，放入滴定儀上測(cè)試，整個(gè)測(cè)試過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且只能進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試，不能在同等條件下對(duì)相同水樣的多個(gè)樣本進(jìn)行檢測(cè)，再加上人為操作因素，使得檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)水樣測(cè)試、準(zhǔn)確度較高的COD自動(dòng)分析機(jī)器人。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0007]實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，包括設(shè)置在消解管盤上用于存放待檢測(cè)水樣的多個(gè)消解管，還包括用于向消解管中滴加試劑的自動(dòng)加液系統(tǒng)、用于對(duì)消解管中的溶液進(jìn)行消解并加熱的消解加熱系統(tǒng)、用于冷卻消解管中溶液的冷卻系統(tǒng)、用于對(duì)消解管中的溶液進(jìn)行滴定并判斷滴定終點(diǎn)的滴定終點(diǎn)判斷系統(tǒng)以及用于控制各系統(tǒng)完成實(shí)驗(yàn)操作步驟的控制器，所述控制器的輸入端連接指令輸入設(shè)備，控制器的輸出端分別與自動(dòng)加液系統(tǒng)、消解加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及滴定終點(diǎn)判斷系統(tǒng)連接，滴定終點(diǎn)判斷系統(tǒng)的輸出端還連接顯示設(shè)備。
[0008]上述實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，所述自動(dòng)加液系統(tǒng)包括蠕動(dòng)泵、盛放試劑的試劑桶、滴管和機(jī)械手，所述蠕動(dòng)泵、試劑桶和滴管之間通過(guò)試劑通道連通，滴管設(shè)置在機(jī)械手上，滴管與試劑桶之間的試劑通道中設(shè)置有用于控制滴管滴加量和滴加速度的電磁閥，電磁閥的受控端連接控制器的輸出端。
[0009]上述實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，所述機(jī)械手包括用于控制向冷卻系統(tǒng)中滴加試劑操作的上機(jī)械手、用于控制冷卻系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)路徑的中機(jī)械手以及用于控制加液和滴定實(shí)驗(yàn)操作的下機(jī)械手；所述上機(jī)械手設(shè)置在冷卻系統(tǒng)上方，上機(jī)械手設(shè)置有X軸、Y軸和Z軸；中機(jī)械手位于上機(jī)械手和下機(jī)械手之間，中機(jī)械手設(shè)置有Z軸；下機(jī)械手位于消解管上方，下機(jī)械手設(shè)置有X軸、Y軸和Z軸；所述上機(jī)械手、中機(jī)械手和下機(jī)械手的受控端連接控制器的輸出端。
[0010]上述實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，所述消解加熱系統(tǒng)包括數(shù)量與消解管數(shù)量相應(yīng)的磁力攪拌器和設(shè)置在磁力攪拌器與消解管之間的加熱器，磁力攪拌器的攪拌子伸入消解管中，磁力攪拌器和加熱器的受控端連接控制器的輸出端。
[0011]上述實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，所述冷卻系統(tǒng)包括消解過(guò)程中與消解管對(duì)接設(shè)置的冷凝箱以及分別對(duì)冷凝箱和消解管進(jìn)行冷卻的第一風(fēng)機(jī)和第二風(fēng)機(jī)，所述冷凝箱位于消解管上部，冷凝箱中設(shè)置有數(shù)量與消解管數(shù)量相應(yīng)的冷凝管，第一風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷凝箱左側(cè)，第二風(fēng)機(jī)設(shè)置在消解管盤左側(cè)。
[0012]上述實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，所述冷凝管的底部包裹有與消解管密封連接的連接套和密封圈。
[0013]上述實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，所述滴定終點(diǎn)判斷系統(tǒng)包括設(shè)置在消解管上方的直線模組、設(shè)置在直線模組中的終點(diǎn)判斷傳感器以及與終點(diǎn)判斷傳感器連接的終點(diǎn)判斷傳感器在線儀表，所述終點(diǎn)判斷傳感器在下機(jī)械手控制下運(yùn)動(dòng)，終點(diǎn)判斷傳感器在線儀表的輸出端連接顯示設(shè)備。
[0014]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。
[0015]本實(shí)用新型集自動(dòng)加樣、批量測(cè)定、自動(dòng)讀數(shù)功能于一體，采用重鉻酸鉀滴定法，可迅速測(cè)定水樣C0D，能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)水樣的測(cè)試，方便快捷，準(zhǔn)確度高。采用本實(shí)用新型進(jìn)行水樣的檢測(cè)，整個(gè)測(cè)試過(guò)程僅取樣需要手工完成，其他過(guò)程均由設(shè)備自動(dòng)完成，極大地減輕了人工操作強(qiáng)度，縮短了測(cè)試時(shí)間，可以有效地節(jié)省企業(yè)的用工人數(shù)，縮減人工成本，提高工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型所述自動(dòng)加液系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型所述消解加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型所述冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中:1.第一風(fēng)機(jī)，I’第二風(fēng)機(jī)，2.冷凝箱，3.冷凝管，4.終點(diǎn)判斷傳感器，5.直線模組，6.消解管盤，7.消解管，8.加熱器，9.試劑桶，10.顯示設(shè)備，11.試劑通道，12.蠕動(dòng)泵，13.控制器，14.磁力攪拌器，15.下機(jī)械手X軸，16.下機(jī)械手Y軸，17.下機(jī)械手Z軸。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]參見(jiàn)圖1，一種實(shí)驗(yàn)室COD自動(dòng)分析機(jī)器人，包括設(shè)置在消解管盤6上的多個(gè)消解管7，消解管用于存放待檢測(cè)水樣。本實(shí)施例中，消解管盤中共設(shè)置有25個(gè)消解管，可同時(shí)對(duì)25個(gè)水樣進(jìn)行檢測(cè)，消解管可適應(yīng)高低溫，極速冷卻時(shí)不會(huì)開(kāi)裂。在本實(shí)用新型中，為方便線纜、管道以及各部件的固定，可設(shè)置機(jī)架，消解管盤固定設(shè)置在機(jī)架的中部，如圖5所不O
[0024]本實(shí)用新型的機(jī)架上還設(shè)置有自動(dòng)加液系統(tǒng)、消解加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及滴定終點(diǎn)判斷系統(tǒng)，機(jī)架的一側(cè)設(shè)置有指令輸入設(shè)備、控制器13和顯示設(shè)備10，控制器的輸入端連接指令輸入設(shè)備，控制器的輸出端分別與自動(dòng)加液系統(tǒng)、消解加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及滴定終點(diǎn)判斷系統(tǒng)連接，滴定終點(diǎn)判斷系統(tǒng)的輸出端連接顯示設(shè)備，控制器也與顯示設(shè)備連接，進(jìn)行滴定過(guò)程的狀態(tài)顯示。指令輸入設(shè)備可以為鼠標(biāo)、鍵盤等，顯示設(shè)備可以為顯示器；當(dāng)然，指令輸入設(shè)備和顯示設(shè)備可用一臺(tái)觸摸顯示屏代替。
[0025]自動(dòng)加液系統(tǒng)用于向消解管中滴加試劑，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括蠕動(dòng)泵12、盛放試劑的試劑桶9、滴管和機(jī)械手，蠕動(dòng)泵、試劑桶和滴管之間通過(guò)試劑通道11連通，滴管設(shè)置在機(jī)械手上，滴管與試劑桶之間的試劑通道中設(shè)置有電磁閥，用于完成分液，并控制滴管滴加量和滴加速度，電磁閥的受控端連接控制器的輸出端。
[0026]在本實(shí)用新型中，試劑桶共設(shè)置有六個(gè)，分別盛放蒸餾水、硫酸銀的硫酸溶液、高濃度重鉻酸鉀溶液、低濃度重鉻酸鉀溶液、高濃度硫酸亞鐵銨溶液和低濃度硫酸亞鐵銨溶液。蠕動(dòng)泵用于為試劑桶中試劑提供流動(dòng)動(dòng)力，蠕動(dòng)泵對(duì)應(yīng)試劑桶設(shè)置有六個(gè)，六個(gè)蠕動(dòng)泵分兩列設(shè)置在機(jī)架右側(cè)，左列自上而下分別控制低濃度硫酸亞鐵銨溶液、高濃度硫酸亞鐵銨溶液、蒸餾水，右列自上而下分別控制高濃度重鉻酸鉀溶液、低濃度重鉻酸鉀溶液、硫酸