一種自動進樣器、進樣方法及凱氏定氮儀檢測系統與流程

2023-05-25 02:18:06 2

本發明涉及儀器控制技術領域，具體涉及一種自動進樣器、進樣方法及凱氏定氮儀檢測系統。

背景技術：

凱氏定氮儀是根據蛋白質中氮的含量恆定的原理，通過測定樣品中氮的含量從而計算蛋白質含量的儀器。因其蛋白質含量測量計算的方法叫做凱氏定氮法，故被稱為凱氏定氮儀，又名定氮儀、蛋白質測定儀、粗蛋白測定儀。當前凱氏定氮儀基本都是使用手工進樣方式對樣品進行進樣操作，但是手工進樣操作不方便，效率低，佔據測試人員等問題凸顯，並且分析工作者不可避免地會接觸到高溫和強酸強鹼，所以有很大的危險性。

因此，為了解決上述手工進樣方式中存在的問題，目前提供了一些自動進樣器，實現樣品的自動進樣。例如，中國專利CN203465284U中公開了一種凱氏定氮儀的自動進樣器，包括升降臺、左右活動支架、控制器等部件，通過控制器控制升降臺能將升降臺上放置的消煮管整體抬升，以自動進樣。但是，這種進樣方式只能是將升降臺上的所有消煮管進行整體上升或下降運動，而實際取樣時僅需用到一支消煮管，造成了能量的大量浪費，能耗高。

例如，中國專利CN203259535U中公開了一種圓盤進位頂杆式火焰光譜儀器自動進樣器，比如加樣，一般是將樣本放置在一個特定的不可移動的位置，加樣針移動過去吸取樣本，加樣結束之後移除樣本，當樣本數量比較多時，必須要將所有樣本水平排列開來，加樣針才能準確定位進行加樣，因此以上的結構所佔的體積會比較大，進而導致整個儀器的體積較大。

技術實現要素：

因此，本發明實施例要解決的技術問題在於現有技術中的自動進樣器能耗高、體積大。

為此，本發明實施例的一種自動進樣器，包括進料轉盤裝置、轉動電機裝置、升降電機裝置和消化管頂杆裝置，進料轉盤裝置與轉動電機裝置連接，消化管頂杆裝置與升降電機裝置連接；

所述進料轉盤裝置，用於裝載消化管；

所述轉動電機裝置，用於驅動進料轉盤裝置轉動，使工作消化管轉動至升降位置處；

所述消化管頂杆裝置，連接位於進料轉盤裝置下方、所述升降位置處，用於帶動所述工作消化管進行上升或下降運動；

所述升降電機裝置，用於驅動消化管頂杆裝置上升或下降運動。

優選地，所述進料轉盤裝置包括轉盤、消化管裝載位、孔位標籤和標籤傳感器，消化管裝載位連接位於轉盤上，孔位標籤連接位於消化管裝載位周邊且與消化管裝載位一一對應；

所述孔位標籤，用於顯示轉盤上每個消化管裝載位的位置信息；

所述標籤傳感器，連接位於所述升降位置處，用於能識別孔位標籤的位置信息。

優選地，還包括：

消化管在位傳感器，連接位於進料轉盤裝置上方、所述升降位置處，用於對所述工作消化管的入位情況進行檢測。

優選地，還包括：

進位裝置，套設於工作消化管開口端上方，包括可供工作消化管穿過的中空結構，用於在工作消化管進行上升或下降運動時供其通過。

優選地，還包括：

可移動試劑桶存放平臺，連接位於自動進樣器外殼內部，用於放置試劑桶，包括滑輪。

本發明實施例的一種自動進樣器的進樣方法，包括如下步驟：

當接收到包含工作消化管的消化管裝載位位置信息的進樣消息時，控制轉動電機裝置驅動進料轉盤裝置的轉盤進行轉動；

控制標籤傳感器識別進入識別區域內的孔位標籤；

判斷進入識別區域內的孔位標籤是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符；

當進入識別區域內的孔位標籤與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符時，控制轉動電機裝置停止驅動，使轉盤停轉；

控制升降電機裝置驅動消化管頂杆裝置進行上升運動，推動工作消化管上升，以進樣。

優選地，所述判斷進入識別區域內的孔位標籤是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符的步驟包括：

判斷進入識別區域內的孔位標籤的編號標識是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息的編號標識相符；

當進入識別區域內的孔位標籤的編號標識與工作消化管的消化管裝載位位置信息的編號標識相符時，判斷進入識別區域內的孔位標籤的定位標識是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息的定位標識相符；

當進入識別區域內的孔位標籤的定位標識與工作消化管的消化管裝載位位置信息的定位標識相符時，獲得進入識別區域內的孔位標籤與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符的判斷結果。

優選地，所述控制升降電機裝置驅動消化管頂杆裝置進行上升運動，推動工作消化管上升，以進樣的步驟包括：

控制升降電機裝置驅動消化管頂杆裝置進行上升運動，推動工作消化管上升，工作消化管穿過進位裝置，進行進樣。

優選地，所述控制轉動電機裝置停止驅動，使轉盤停轉的步驟之後，所述控制升降電機裝置驅動消化管頂杆裝置進行上升運動，推動工作消化管上升，以進樣的步驟之前，還包括如下步驟：

控制消化管在位傳感器感測工作消化管是否存在；

當感測到工作消化管時，進入所述控制升降電機裝置驅動消化管頂杆裝置進行上升運動，推動工作消化管上升，以進樣的步驟。

本發明實施例的一種凱氏定氮儀檢測系統，包括上述的自動進樣器和凱氏定氮儀；

所述自動進樣器用於向凱氏定氮儀自動進樣。

本發明實施例的技術方案，具有如下優點：

1.本發明實施例提供的自動進樣器，通過設置消化管頂杆裝置，可以僅帶動工作消化管進行升降運動，以實現自動進樣，避免了每次進樣時的消化管的整體升降，從而降低了能耗，避免資源的浪費。並且減少消化管的移動量後，可極大地避免因消化管移動帶來的溶液外溢等事故，如消化管中是強酸強鹼等危險性高的溶液，可提高試驗的安全係數。通過設置進料轉盤裝置與轉動電機裝置，無需加樣針進行移動就可進樣，且由於每次都在升降位置處進樣，因此，不僅改善了因需加樣針移動而造成的儀器體積大的缺陷，而且升降位置固定使得進樣準確度高，也能提高進樣效率。

2.本發明實施例提供的自動進樣器，通過設置孔位標籤和標籤傳感器，利用編號標識和定位標識，既能準確識別出轉盤上消化管的編號，又能將工作消化管進行準確定位，提高了進樣準確性。

3.本發明實施例提供的進樣方法，通過識別孔位標籤的步驟，只有識別出所需的相符時，即在升降位置處對位準確後，才使工作消化管位上升，實現進樣，提高了進位準確性和安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式中的技術方案，下面將對具體實施方式描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例1中自動進樣器的一個具體示例的結構示意圖；

圖2為本發明實施例1中自動進樣器的一個具體示例的俯視圖。

附圖標記：

1-進料轉盤裝置，11-標籤傳感器，2-轉動電機裝置，3-升降電機裝置，4-消化管頂杆裝置，5-消化管在位傳感器，6-進位裝置，7-可移動試劑桶存放平臺，71-滑輪，72-試劑桶，8-外殼，9-滑動地腳。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「上方」、「下方」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。

實施例1

本實施例提供一種自動進樣器，可以配套適用於需要進樣的任何試驗儀器，尤其適用於凱氏定氮儀，如圖1所示，自動進樣器整體封裝在外殼8內，自動進樣器底部與外殼8連接有滑動地腳9，內部封裝有包括進料轉盤裝置1、轉動電機裝置2、升降電機裝置3和消化管頂杆裝置4，外殼8內部分為四個區域，如圖1所示，左上區域內有進料轉盤裝置1，坐下區域內有可移動試劑桶存放平臺、轉動電機裝置2和消化管頂杆裝置4等，右下區域內有試劑桶，進料轉盤裝置1與轉動電機裝置2連接，消化管頂杆裝置4與升降電機裝置3連接。

進料轉盤裝置1用於裝載消化管；優選地，消化管在進料轉盤裝置1上為等間距排列。

轉動電機裝置2用於驅動進料轉盤裝置1轉動，使工作消化管轉動至升降位置處；工作消化管是所有裝載在進料轉盤裝置1上的消化管中選定進料的消化管。

消化管頂杆裝置4連接位於進料轉盤裝置1下方、升降位置處，用於帶動工作消化管進行上升或下降運動，也就是說，消化管頂杆裝置4與工作消化管對齊，消化管頂杆裝置4的升降僅帶動工作消化管升降，如向上頂出工作消化管至凱氏定氮儀中實現對樣品的檢測，進料轉盤裝置1上的其他消化管不動。

升降電機裝置3用於驅動消化管頂杆裝置4上升或下降運動。工作消化管的個數可根據實際需要進行選擇，可以是一個，也可以是兩個或多個。

上述自動進樣器，通過設置消化管頂杆裝置，可以僅帶動工作消化管進行升降運動，以實現自動進樣，避免了每次進樣時的消化管的整體升降，從而降低了能耗，避免資源的浪費。並且減少消化管的移動量後，可極大地避免因消化管移動帶來的溶液外溢等事故，如消化管中是強酸強鹼等危險性高的溶液，可提高試驗的安全係數。通過設置進料轉盤裝置與轉動電機裝置，無需加樣針進行移動就可進樣，且由於每次都在升降位置處進樣，因此，不僅改善了因需加樣針移動而造成的儀器體積大的缺陷，而且升降位置固定使得進樣準確度高，也能提高進樣效率。

優選地，如圖2所示，進料轉盤裝置1包括轉盤、消化管裝載位、孔位標籤和標籤傳感器11，消化管裝載位連接位於轉盤上，孔位標籤連接位於消化管裝載位周邊且與消化管裝載位一一對應。優選地，轉盤可以是圓形，消化管裝載位均勻、等間距地設置於圓形轉盤的外邊緣。

孔位標籤用於顯示轉盤上每個消化管裝載位的位置信息，優選地，該位置信息包括編號標識和定位標識，定位標識可用於幫助判斷工作消化管是否轉至升降位置處，可以是圖形標識或符號標識，例如「+」形。

標籤傳感器11連接位於升降位置處，用於能識別孔位標籤的位置信息。優選地，標籤傳感器可以是圖像傳感器。

上述自動進樣器，通過設置孔位標籤和標籤傳感器，利用編號標識和定位標識，既能準確識別出轉盤上消化管的編號，又能將工作消化管進行準確定位，提高了進樣準確性。

優選地，如圖1所示，自動進樣器還包括消化管在位傳感器5，消化管在位傳感器5連接位於進料轉盤裝置1上方、升降位置處，用於對工作消化管的入位情況進行檢測。優選地，消化管在位傳感器5連接位於靠近開口端處，可以選用接近開關來實現，當工作消化管到位時，接近開關就可檢測是否有工作消化管入位，從而再進行後續操作，如有入位則控制上升，沒有則退回並報警。通過消化管在位傳感器可實現工作消化管在位檢測功能，能夠保護儀器的正常運行。

優選地，如圖1所示，自動進樣器還包括進位裝置6，其套設於工作消化管開口端上方，包括可供工作消化管穿過的中空結構，用於在工作消化管進行上升或下降運動時供其通過。進位裝置6的中空結構僅供工作消化管縱向通過，限制工作消化管的橫向位移，為工作消化管升降運動過程中提供一個輔助支點，保證其垂向運動，避免工作消化管在運動過程中傾斜或側倒，進而可防止管中液體外漏，提高了儀器的安全性和可靠性。

優選地，如圖1所示，自動進樣器還包括可移動試劑桶存放平臺7，其連接位於自動進樣器外殼內部，用於放置試劑桶，包括滑輪71。如圖1所示，外殼8內可放置多個試劑桶72，分別可儲存鹼液、蒸餾水及硼酸溶液等，通過蠕動泵、隔膜泵對多通道進液管路提供動力，實現一通道一種酸，避免試劑交叉汙染。通過可移動試劑桶存放平臺7，方便運輸和安裝。

實施例2

本實施例提供一種自動進樣器的進樣方法，可應用於上述實施例1的自動進樣器，包括如下步驟：

S1、當接收到包含工作消化管的消化管裝載位位置信息的進樣消息時，控制轉動電機裝置2驅動進料轉盤裝置1的轉盤進行轉動；進入步驟S2；

S2、控制標籤傳感器11識別進入識別區域內的孔位標籤；進入步驟S3；

S3、判斷進入識別區域內的孔位標籤是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符；當進入識別區域內的孔位標籤與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符時，進入步驟S4；當進入識別區域內的孔位標籤與工作消化管的消化管裝載位位置信息不相符時，維持現狀；

S4、控制轉動電機裝置2停止驅動，使轉盤停轉；

S5、控制升降電機裝置3驅動消化管頂杆裝置4進行上升運動，推動工作消化管上升，以進樣。優選地，工作消化管穿過進位裝置6後進樣，防止進樣過程中消化管傾倒。

當上述步驟S1-S5中的任何一步出現故障時，停止儀器並報警，當故障解除後，再進行下一步。

上述進樣方法，通過識別孔位標籤的步驟，只有識別出所需的相符時，即在升降位置處對位準確後，才使工作消化管位上升，實現進樣，提高了進位準確性和安全性。

優選地，步驟S3的判斷進入識別區域內的孔位標籤是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符的步驟包括：

S31、判斷進入識別區域內的孔位標籤的編號標識是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息的編號標識相符；當進入識別區域內的孔位標籤的編號標識與工作消化管的消化管裝載位位置信息的編號標識相符時，進入步驟S32；當進入識別區域內的孔位標籤的編號標識與工作消化管的消化管裝載位位置信息的編號標識不相符時，進入步驟S34；

S32、判斷進入識別區域內的孔位標籤的定位標識是否與工作消化管的消化管裝載位位置信息的定位標識相符；當進入識別區域內的孔位標籤的定位標識與工作消化管的消化管裝載位位置信息的定位標識相符時，進入步驟S33；當進入識別區域內的孔位標籤的定位標識與工作消化管的消化管裝載位位置信息的定位標識不相符時，控制轉盤進行微量轉動調整，直至定位標識相符為止。

S33、獲得進入識別區域內的孔位標籤與工作消化管的消化管裝載位位置信息相符的判斷結果。

S34、獲得進入識別區域內的孔位標籤與工作消化管的消化管裝載位位置信息不相符的判斷結果。

上述進樣方法，通過分別判斷編號標識和定位標識的步驟，區分了沒有對準是由哪種原因造成的，是消化管編號不相符，還是定位沒有定位準確，從而提高了定位效率，進而提高了進樣準確性。

優選地，步驟S4之後，步驟S5之前，還包括如下步驟：

S4-1、控制消化管在位傳感器5感測工作消化管是否存在；

S4-2、當感測到工作消化管時，進入步驟S5。

通過上述步驟S4-1和S4-2，可判斷出工作消化管是否實際安裝在位置上，從而進一步避免了進樣錯誤，提高進樣準確性和安全性。

實施例3

本實施例提供一種凱氏定氮儀檢測系統，包括實施例1的自動進樣器和凱氏定氮儀；自動進樣器用於向凱氏定氮儀自動進樣，實現樣品批量全自動進樣，自動將批量的樣品輸送至凱氏定氮儀中進行樣品檢測，完全實現了全程的自動化和無人值守，減輕操作者的工作強度及避免操作者與過多的危險試劑接觸。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。