一種水樣自動(dòng)采集與消解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于環(huán)境檢測(cè)水樣采集及水樣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水樣自動(dòng)采集與消解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對(duì)水體研究、監(jiān)測(cè)水體水質(zhì)變化的研究，通常需要通過(guò)水樣采集裝置來(lái)完成對(duì)水樣的采集、消解、化驗(yàn)和分析。水樣采集是水體研究、水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的第一步，把水樣采集裝置做到自動(dòng)、簡(jiǎn)單、實(shí)用至關(guān)重要。現(xiàn)有的水樣采集裝置，普遍只能對(duì)單個(gè)水樣進(jìn)行采集，功能單一，采樣設(shè)備常常受到采樣水源距離和高度的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)水樣的自動(dòng)抽取和多水源水樣的順序采集；同時(shí)每次完成水樣采集后，控制器關(guān)閉所有電路，水栗停止抽水，采集器停止工作，當(dāng)再次采樣時(shí)須重新開(kāi)栗重復(fù)上述操作。而實(shí)際水樣采集工作中往往需要對(duì)水樣處理前、水樣處理后等多個(gè)水源水樣進(jìn)行采集，因而采用現(xiàn)有的水樣采集裝置常常需要拆卸設(shè)備，不利于設(shè)備維護(hù)。
[0003]水樣消解是水體研究、水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的第二步，在現(xiàn)有的水樣消解裝置中，加熱部件采取的加熱方式主要有電加熱、微波加熱和紅外加熱三種，但是微波加熱和紅外加熱的儀器設(shè)備比較復(fù)雜，價(jià)格相對(duì)昂貴等，而電加熱方式往往存在加熱不均勻，溫度、時(shí)間不可控等問(wèn)題，同時(shí)現(xiàn)有的消解裝置中消解液和反應(yīng)試劑的加入、排放和反應(yīng)氣體的排放往往由一個(gè)閥門來(lái)完成，消解過(guò)程可控性不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明公開(kāi)了一種用于水樣自動(dòng)采集與水樣消解裝置，以克服現(xiàn)有水樣采集裝置的上述缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水樣的多次循環(huán)采集、多水樣的自動(dòng)抽取和多水源水樣的順序采集，滿足水樣采集長(zhǎng)期循環(huán)使用的需求。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種水樣自動(dòng)采集與消解裝置，包括用于裝載待測(cè)水樣的水樣瓶、裝載各種試劑瓶的試劑架和用于消解反應(yīng)的反應(yīng)釜，所述水樣瓶和試劑架上的試劑瓶分別通過(guò)導(dǎo)管與多岐板電磁閥組中的各個(gè)電磁閥進(jìn)行單獨(dú)連接，所述多岐板電磁閥組的共通通道出口通過(guò)第一蠕動(dòng)栗與一進(jìn)二出電磁閥組中兩個(gè)電磁閥分別連接，所述一進(jìn)二出電磁閥組中一個(gè)電磁閥的出口與廢液池連接，另一個(gè)電磁閥的出口與反應(yīng)釜入口連接;所述反應(yīng)釜的外壁嵌套有加熱環(huán)，正對(duì)加熱環(huán)的方向設(shè)有用于降溫的風(fēng)扇；所述反應(yīng)釜的頂端設(shè)有溫度傳感器和排氣管，反應(yīng)釜出口通過(guò)第二蠕動(dòng)栗與消解水樣器連接;所述溫度傳感器的信號(hào)輸出端與溫控器電連接，所述溫控器的輸出端與所述加熱環(huán)電連接;所述溫控器通過(guò)計(jì)算機(jī)與用于信號(hào)采集控制的控制器交互式電連接。
[0007]進(jìn)一步方案，所述控制器的信號(hào)輸出端分別與多岐板電磁閥組中的電磁閥、一進(jìn)二出電磁閥組中電磁閥、第一蠕動(dòng)栗、第二蠕動(dòng)栗、風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行電連接。
[0008]進(jìn)一步方案，所述水樣瓶?jī)?nèi)設(shè)有水位計(jì)，水樣瓶的入口通過(guò)自吸栗與水樣池連接用于采集水樣;所述自吸栗的信號(hào)輸入端與所述控制器連接，所述水位計(jì)的信號(hào)輸出端與所述控制器連接。
[0009]進(jìn)一步方案，所述水樣瓶的底部出水口通過(guò)隔膜栗與廢液池連接，所述水樣瓶與隔膜栗之間設(shè)有排水閥；所述消解水樣器的出口通過(guò)隔膜栗與廢液池連接，所述消解水樣器與隔膜栗之間設(shè)有排液閥；排水閥、排液閥的出口分別通過(guò)三通管與所述隔膜栗連接。
[0010]進(jìn)一步方案，所述隔膜栗、排水閥、排液閥的信號(hào)輸入端分別與所述控制器連接。
[0011]進(jìn)一步方案，所述反應(yīng)釜的頂端設(shè)有壓力表。
[0012]進(jìn)一步方案，所述排氣管上設(shè)有排氣閥，所述反應(yīng)釜入口端設(shè)有進(jìn)液閥、出口端設(shè)有出液閥;所述排氣閥、進(jìn)液閥、出液閥的信號(hào)輸入端分別與所述控制器連接。
[0013]進(jìn)一步方案，所述多岐板電磁閥組由一塊聚醚醚酮材料制成的多歧板和固定在其上的六個(gè)電磁閥組成，所述試劑架上設(shè)有超純水試劑瓶、消解液試劑瓶、還原劑試劑瓶、酸液試劑瓶，堿液試劑瓶;所述六個(gè)電磁閥的入口分別通過(guò)導(dǎo)管與水樣瓶、超純水試劑瓶、消解液試劑瓶、還原劑試劑瓶、酸液試劑瓶、堿液試劑瓶一一對(duì)應(yīng)連接;所述六個(gè)電磁閥的出口連接成共通通道。
[0014]進(jìn)一步方案，所述導(dǎo)管為耐腐蝕管。
[0015]本發(fā)明中排水閥、進(jìn)液閥、排氣閥、出液閥和排液閥均為電磁閥，由控制器進(jìn)行控制其開(kāi)、關(guān)。
[0016]另外，本發(fā)明中多岐板電磁閥組中電磁閥的數(shù)量可根據(jù)試劑架上試劑瓶的數(shù)量來(lái)相應(yīng)調(diào)整，如果只有3個(gè)試劑瓶，則只需配備四個(gè)電磁閥組成的多岐板電磁閥組。
[0017]本發(fā)明中控制器是由供電電源和控制電路構(gòu)成，該控制電路具有水位檢測(cè)接口、多路電磁閥控制接口、蠕動(dòng)栗控制接口、自吸栗控制接口、微型隔膜栗控制接口、風(fēng)扇控制接口和通信接口?？刂破魍ㄟ^(guò)水位檢測(cè)接口與水樣瓶中的水位計(jì)連接;通過(guò)多路電磁閥控制接口與排水閥、多岐板電磁閥組中的六個(gè)電磁閥、一進(jìn)二出電磁閥組中的兩個(gè)電磁閥以及消解反應(yīng)釜上的進(jìn)液閥、出液閥、排氣閥和排液閥連接;通過(guò)蠕動(dòng)栗控制接口與第一蠕動(dòng)栗第二蠕動(dòng)栗連接;通過(guò)自吸栗控制接口與自吸栗連接;通過(guò)微型隔膜栗控制接口與廢液回收模塊中的隔膜栗連接;通過(guò)風(fēng)扇控制接口與風(fēng)扇連接;通過(guò)通信接口和用于參數(shù)設(shè)定控制與分析顯示的計(jì)算機(jī)相連接。第一蠕動(dòng)栗、第二蠕動(dòng)栗配合多岐板電磁閥組中的電磁閥通過(guò)正轉(zhuǎn)完成一定量試劑進(jìn)樣功能、反轉(zhuǎn)完成共通通道中多余試劑返送回至試劑瓶的功會(huì)K。
[0018]本發(fā)明中計(jì)算機(jī)用于參數(shù)設(shè)定控制與分析顯示，其通過(guò)USB通信接口分別與控制器和溫控器進(jìn)行信息交換，完成對(duì)控制器和溫控器的參數(shù)配置，并控制控制器和溫控器的啟、停測(cè)試，控制器接收到啟動(dòng)信號(hào)后，按照控制流程，完成對(duì)各種栗、電磁閥和電機(jī)的控制，溫控器接收到啟動(dòng)信號(hào)后，按照控制流程，完成對(duì)消解過(guò)程的溫度控制;控制器在計(jì)算機(jī)的設(shè)定與控制下，完成對(duì)栗、閥的控制和信號(hào)的采集，并將獲取的信號(hào)向上傳輸至計(jì)算機(jī);計(jì)算機(jī)接收到控制器反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算。
[0019]本發(fā)明的裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)多水樣的采集與消解共同操作，簡(jiǎn)化的水樣檢測(cè)步驟，提高了效率，并通過(guò)超純水對(duì)管道與設(shè)備進(jìn)行清洗，從而進(jìn)一步提高了水樣的檢測(cè)準(zhǔn)確度。
[0020]本發(fā)明通過(guò)多岐板電磁閥組中的六個(gè)電磁閥的入口分別通過(guò)導(dǎo)管與水樣瓶、超純水試劑瓶、消解液試劑瓶、還原劑試劑瓶、酸液試劑瓶、堿液試劑瓶一一對(duì)應(yīng)連接，從而形成了多個(gè)水樣及水樣處理前、水樣處理后等多個(gè)水源水樣進(jìn)行采集;該六個(gè)電磁閥的出口連接成共通通道，可通過(guò)一個(gè)水栗即實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)水樣的抽采，而不需要頻繁地開(kāi)、關(guān)機(jī)操作，大大地的提高了采集、檢測(cè)的效率，并有利于對(duì)設(shè)備的維護(hù)。
[0021]本發(fā)明使用環(huán)形的電加熱環(huán)嵌套在反應(yīng)釜外周，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行環(huán)形加熱，保證了加熱的均勻和快速；同時(shí)可通過(guò)計(jì)算機(jī)控制溫控器進(jìn)行精確控制加熱的溫度和時(shí)間，以及通過(guò)控制器精確控制風(fēng)扇進(jìn)行冷卻，從而保證了消解反應(yīng)的徹底。另外，使用進(jìn)液閥、出液閥、排氣閥三個(gè)高壓閥門實(shí)現(xiàn)了的反應(yīng)釜的進(jìn)液、出液和排氣的有序進(jìn)行，提高了消解反應(yīng)的效果，增強(qiáng)了對(duì)消解過(guò)程的可控性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0023]圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
[0025]圖中:1-水樣池，2-自吸栗，3-水樣瓶，4-試劑架:A1-超純水試劑瓶，A2-消解液試劑瓶，A3-還原劑試劑瓶，A4-酸液試劑瓶，A5-堿液試劑瓶，5-多岐板電磁閥組，Kl-第一電磁閥，K2-第二電磁閥，K3-第三電磁閥，K4-第四電磁閥，K5-第五電磁閥，Κ6-第六電磁閥，6-1第一蠕動(dòng)栗，6-2第二蠕動(dòng)栗，7-—進(jìn)二出電磁閥組，Κ7-第七電磁閥，Κ8第八電磁閥，8-廢液池，9-隔膜栗，I O-三通管，11-1排水閥，11-2進(jìn)液閥，11-3排氣閥，11_4出液閥，11_5排液閥，12-反應(yīng)爸，13-加熱環(huán)，14-風(fēng)扇，15-消解水樣器，16-氣管，17-壓力表，18-溫度傳感器，19-水位計(jì)，20-溫控器，21-計(jì)算機(jī)，22-控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠清楚的理解本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]如圖1所示，一種水樣自動(dòng)采集與消解裝置，包括用于裝載待測(cè)水樣的水樣瓶3、裝載各種試劑瓶的試劑架4和用于消解反應(yīng)的反應(yīng)釜12，所述水樣瓶3和試劑架4上的試劑瓶分別通過(guò)導(dǎo)管與多岐板電磁閥組5中的各個(gè)電磁閥進(jìn)行單獨(dú)連接，所述多岐板電磁閥組5的共通通道出口通過(guò)第一蠕動(dòng)栗6-1與一進(jìn)二出電磁閥組7中兩個(gè)電磁閥分別連接，所述一進(jìn)二出電磁閥組7中一個(gè)電磁閥的出口與廢液池8連接，另一個(gè)電磁閥的出口與反應(yīng)釜12入口連接;所述反應(yīng)釜12的外壁嵌套有加熱環(huán)13，正對(duì)加熱環(huán)13的方向設(shè)有用于降溫的風(fēng)扇14;所述反應(yīng)釜12的頂端設(shè)有溫度傳感器18和排氣管，反應(yīng)釜12出口通過(guò)第二蠕動(dòng)(6-2與消解水樣器15連接;所述溫度傳感器18的信號(hào)輸出端與溫控器20電連接，所述溫控器20的輸出端與所述加熱環(huán)13電連接;所述溫控器20通過(guò)計(jì)算機(jī)21與用于信號(hào)采集控制的控制器22交互式電連接。反應(yīng)釜12的頂端設(shè)有壓力表17。
[0028]如圖2所不，控制器22的信號(hào)輸出端分別與多岐板電磁閥組5中的電磁閥、一進(jìn)二出電磁閥組7中電磁閥、第一蠕動(dòng)栗6-1、第二蠕動(dòng)栗6-2、風(fēng)扇14的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行電連接。
[0029]進(jìn)一步方案，所述水樣瓶3內(nèi)設(shè)有水位計(jì)19，水樣瓶3的入口通過(guò)自吸栗2與水樣池I連接用于采集水樣;所述自吸栗2的信號(hào)輸入端與所述控制器22連接，所述水位計(jì)19的信號(hào)輸出端與所述控制器22連接。
[0030]進(jìn)一步方案，所述水樣瓶3的底部出水口通過(guò)隔膜栗9與廢液池8連接，所述水樣瓶3與隔膜栗9之間設(shè)有排水閥11-1;所述消解水樣器15的出口通過(guò)隔膜栗9與廢液池8連接，所述消解水樣器15與隔膜栗9之間設(shè)有排液閥11-5;排水閥11-1、排液閥11-5的出口分別通過(guò)三通管10與所述隔膜栗9連接。
[0031]進(jìn)一步方案，所述隔膜栗9、排水閥11-1、排液閥11-5的信號(hào)輸入端分別與所述控制器22連接。
[0032]進(jìn)一步方案，所述排氣管上設(shè)有排氣閥11-3，所述反應(yīng)釜12入口端設(shè)有進(jìn)液閥11-
2、出口端設(shè)有出液閥11-4;所述排氣閥11-3、進(jìn)液閥11-2、出液閥11-4的的信號(hào)輸入端分別與所述控制器22連接。
[0033]進(jìn)一步方案，所述多岐板電磁閥組5由一塊聚醚醚酮材料制成的多歧板和固定在其上的六個(gè)電磁閥組成，所述試劑架4上設(shè)有超純水試劑瓶Al、消解液試劑瓶A2、還原劑試劑瓶A3、酸液試劑瓶A4，堿液試劑瓶A5;所述六個(gè)電磁閥的入口分別通過(guò)導(dǎo)管與水樣瓶3、超純水