一種自動化電動抽濾裝置的製造方法
2023-05-09 00:05:41 1
專利名稱:一種自動化電動抽濾裝置的製造方法
【專利摘要】一種自動化電動抽濾裝置，屬於水環境研究領域，包括水樣進、換樣系統、水樣主體抽濾系統、自動換膜系統和水樣收集系統；水樣進、換樣系統包括進樣杯、可30°水平移動和任意距離垂直移動的機械手、樣品臺、控制機械手的電機、進樣管、蠕動泵管和進樣蠕動泵；樣品臺上放置進樣杯，每個進樣杯之間的徑向夾角為30°，樣品臺上豎直裝有中空的支撐柱，中空的機械手垂直安裝在支撐柱上，進樣管通過中空的機械手和支撐柱從樣品臺底部連接進樣蠕動泵，進樣蠕動泵上裝有計量裝置，樣品臺上裝有控制機械手的電機；本實用新型通過設計成自動進樣，自動換膜，自動收集廢液和樣品等，可以極大提高過濾效率，同時減輕工作量。
【專利說明】
—種自動化電動抽濾裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬於環境研究領域，具體地涉及一種自動化電動抽濾裝置。
【背景技術】
[0002]在大量海、淡水的生態環境和資源調查、科研工作中，都涉及到水樣的抽濾。水樣抽濾的常規方法為使用過濾器連接真空慄通過正壓或者負壓的方法使水樣經過相應孔徑的膜後達到過濾水樣的目的。大規模的調查工作中往往每天要出海取樣很多個，多者三五十個，少則十幾個，每天白天完成辛苦的調查之後，由於水樣處理的即時性要求，晚上還要抓緊時間、加班加點完成抽濾工作。每個水樣往往會有不同的要求，則需要經過不同的濾膜，比如葉綠素測定(0.45μπι醋酸纖維素膜)，葉綠素分級(同一份水樣要依次經過孔徑20μm，2μπι和0.45μπι醋酸纖維素膜)，GF/C，FG/F膜，由於水樣量大，加之抽濾種類繁多，抽濾的工作量就相對較大，目前的抽濾方式，抽濾效率低，耗時多，因此，亟待一種自動化、高通量電動抽濾裝置。
【發明內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種自動化電動抽濾裝置，本實用新型通過設計成自動進樣，自動換膜，自動收集廢液和樣品等，可以極大提高過濾效率，同時減輕工作量。
[0004]本實用新型是通過如下技術方案進行的:
[0005]—種自動化電動抽濾裝置，本裝置包括水樣進、換樣系統、水樣主體抽濾系統、自動換膜系統和水樣收集系統；水樣進、換樣系統包括進樣杯、可30°水平移動和任意距離垂直移動的機械手、樣品臺、控制機械手的電機、進樣管、蠕動慄管和進樣蠕動慄;樣品臺上放置進樣杯，每個進樣杯之間的徑向夾角為30°，樣品臺上豎直裝有中空的支撐柱，中空的機械手垂直安裝在支撐柱上，進樣管垂直機械手向下伸入進樣杯中，進樣管通過中空的機械手和支撐柱從樣品臺底部連接進樣蠕動慄，進樣蠕動慄上裝有計量裝置，樣品臺上裝有控制機械手的電機，以控制機械手臂水平和垂直移動；
[0006]水樣主體抽濾系統包括抽濾系統置物臺、固定豎杆、固定裝置、抽濾杯機械手、30°水平移動和任意距離垂直移動的換膜轉盤、水樣獲取漏鬥、水樣獲取漏鬥管、廢液收集管、廢液收集蠕動慄、水樣收集蠕動慄、抽濾杯、上磁鐵、下磁鐵、放膜孔、換膜轉盤電機、液位感應器、抽濾機械手電機和抽濾瓶;抽濾系統置物臺上垂直安裝有固定豎杆，固定豎杆上通過固定裝置安裝有抽濾杯機械手，固定豎杆頂端安裝有抽濾機械手電機，以控制抽濾杯機械手垂直移動，抽濾杯內安裝有液位感應器，液位感應器的最下端位於抽濾杯的最底部，抽濾杯底部裝有一對環形磁鐵為上磁鐵和下磁鐵，兩塊環形磁鐵可以分離或通過磁力合併在一起，兩塊磁鐵合併在一起時正好卡住換膜轉盤上的放膜孔，抽濾杯底部安裝有一個引流導管，引流導管下端伸入一個小型水樣獲取漏鬥內，小型水樣獲取漏鬥設置在抽濾瓶內，抽濾瓶上部設有抽氣孔，抽氣孔連接抽濾慄，水樣獲取漏鬥下端連接水樣獲取漏鬥管，水樣漏鬥管通過水樣收集蠕動慄連接水樣收集系統；
[0007]抽濾系統置物臺還設置有換膜轉盤支撐杆，換膜轉盤支撐杆上水平設置有換膜轉盤，換膜轉盤上設有放膜孔，抽濾系統置物臺底部設有控制換膜轉盤30°每次水平移動和垂直距離任意移動的換膜轉盤電機；
[0008]在抽濾瓶內的廢液收集管，廢液收集管連接廢液收集蠕動慄，廢液收集蠕動慄通過廢液收集管把抽濾瓶內的廢液抽出進入廢液收集瓶；
[0009]水樣收集系統包括水樣收集臺、水樣收集轉盤、水樣收集臺豎杆、水樣收集瓶、水樣收集瓶管、控制水樣收集轉盤移動的水樣收集電機和瓶蓋，水樣收集臺上設置有水樣收集臺豎杆、水樣收集瓶、水樣收集電機和瓶蓋，水樣收集轉盤在水樣收集電機的控制下能夠30°每次水平旋轉。
[0010]進樣蠕動慄開始抽水工作，同時真空慄開始抽濾，當進樣蠕動慄進入設定量的水樣時，蠕動慄停止工作，水樣收集蠕動慄開始工作，水樣獲取漏鬥內的水樣被慄入水樣收集瓶，同時廢液收集蠕動慄把抽濾瓶中的廢液慄入廢液收集瓶中，當抽濾杯中水位達到液面感應器最低點時，水樣收集蠕動慄和廢液收集蠕動慄停止工作，抽濾杯機械手垂直向上移動一段距離，換膜轉盤向上移動並水平旋轉至下一個無抽濾膜的孔位，然後換膜轉盤向下復位，抽濾杯機械手向下歸位，上下兩塊磁鐵吸在一起，水樣進、換樣系統中的機械手垂直向上並水平移動，進樣管移動至下一個進樣杯;水樣收轉盤在電機的控制下30°水平旋轉，水樣收集瓶管對應下一個水樣收集瓶;此時，進樣蠕動慄開始對新進樣杯中的水樣開始抽水4-8秒後停止工作，真空慄和水樣收集蠕動慄工作將新水樣通過進樣管慄入新的水樣收集瓶中，以衝洗管路，當抽樣杯中水樣到達液位感應器的最低點，真空慄和水樣收集蠕動慄停止工作，抽濾杯機械手向上移動，換膜轉盤向上並水平旋轉至下一個帶抽濾膜的孔位，然後換膜轉盤復位，抽濾機械手向下復位，水樣收集轉盤水平旋轉，水樣收集瓶管對應下一個水樣收集瓶;此時進樣蠕動慄開始抽水工作，同時真空慄開始抽濾，重複上述步驟進行對新水樣抽濾。
[0011]進一步，為保證抽濾杯向上抬起的時候整體系統的穩固性，下部三角錐瓶與底座設計有固定夾37。
[0012]進一步，所述的樣品收集瓶為100-250ml塑料廣口瓶。
[0013]進一步的，為保證水樣和廢水隔離，水樣獲取漏鬥遠離抽濾瓶底部以隔離下部廢水。
[0014]本實用新型與現有技術相比的有益效果:
[0015]I)本實用新型設計成自動化進樣、換樣、換膜，大大節省人力
[0016]2)本實用新型集成整合為一體，便於攜帶；
[0017]3)本實用新型使用蠕動慄，樣品不接觸慄體，進樣管可以隨意換，並設計有排汙程序，便於消毒與樣品隔離
【附圖說明】
[0018]圖1本實用新型裝置主視圖:1、進樣杯，2、機械手，3、樣品臺，4、控制機械手的電機，5、進樣管，6、蠕動慄管，7、進樣蠕動慄，8、進樣蠕動慄管，9、抽濾系統置物臺，10、固定豎杆，11、固定裝置，12、抽濾杯機械手，14、水樣獲取漏鬥，15、水樣獲取漏鬥管，16、廢液收集管，17、廢液收集蠕動慄，18、水樣收集蠕動慄，19、抽濾杯，20、上磁鐵，21、下磁鐵，23、換膜轉盤電機，24、液位感應器，25、抽濾機械手電機，26、抽濾瓶，27、抽氣孔，28、換膜轉盤支撐杆，29、廢液收集，30、水樣收集臺，31、水樣收集轉盤，32、水樣收集臺豎杆，33、水樣收集瓶，34、水樣收集瓶管，35水樣收集電機，36、瓶蓋，37固定夾；
[0019]圖2換膜轉盤示意圖:13、換膜轉盤，22、放膜孔。
【具體實施方式】
[0020]下面通過實施例來對本實用新型的技術方案作進一步解釋，但本實用新型的保護範圍不受實施例任何形式上的限制。
[0021]實施例1
[0022]—種自動化電動抽濾裝置，本裝置包括水樣進、換樣系統、水樣主體抽濾系統、自動換膜系統和水樣收集系統;水樣進、換樣系統包括進樣杯1、可30°水平移動和任意距離垂直移動的機械手2、樣品臺3、控制機械手的電機4、進樣管5、蠕動慄管6和進樣蠕動慄7;樣品臺上放置進樣杯I，每個進樣杯之間的徑向夾角為30°，樣品臺3上豎直裝有中空的支撐柱，中空的機械手2垂直安裝在支撐柱上，進樣管垂直機械手向下伸入進樣杯I中，進樣管5通過中空的機械手和支撐柱從樣品臺底部連接進樣蠕動慄7，進樣蠕動慄上裝有計量裝置，樣品臺上裝有控制機械手的電機4，以控制機械手臂水平和垂直移動；
[0023]水樣主體抽濾系統包括抽濾系統置物臺9、固定豎杆10、固定裝置11、抽濾杯機械手12、30°水平移動和任意距離垂直移動的換膜轉盤13、水樣獲取漏鬥14、水樣獲取漏鬥管15、廢液收集管16、廢液收集蠕動慄17、水樣收集蠕動慄18、抽濾杯19、上磁鐵20、下磁鐵21、放膜孔22、換膜轉盤電機23、液位感應器24、抽濾機械手電機25和抽濾瓶26;抽濾系統置物臺9上垂直安裝有固定豎杆10，固定豎杆10上通過固定裝置11安裝有抽濾杯機械手12，固定豎杆10頂端安裝有抽濾機械手電機25，以控制抽濾杯機械手垂直移動，抽濾杯19內安裝有液位感應器24，液位感應器的最下端位於抽濾杯的最底部，抽濾杯19底部裝有一對環形磁鐵為上磁鐵20和下磁鐵21，兩塊環形磁鐵可以分離或通過磁力合併在一起，兩塊磁鐵合併在一起時正好卡住換膜轉盤13上的放膜孔22，抽濾杯底部安裝有一個引流導管，引流導管下端伸入一個小型水樣獲取漏鬥14內，小型水樣獲取漏鬥設置在抽濾瓶26內，抽濾瓶26上部設有抽氣孔27，抽氣孔連接抽濾慄，水樣獲取漏鬥14下端連接水樣獲取漏鬥管15，水樣漏鬥管通過水樣收集蠕動慄18連接水樣收集系統；
[0024]抽濾系統置物臺還設置有換膜轉盤支撐杆28，換膜轉盤支撐杆上水平設置有換膜轉盤13，換膜轉盤上設有放膜孔22，抽濾系統置物臺底部設有控制換膜轉盤30°每次水平移動和垂直距離任意移動的換膜轉盤電機23;
[0025]在抽濾瓶26內的廢液收集管16，廢液收集管連接廢液收集蠕動慄17，廢液收集蠕動慄17通過廢液收集管16把抽濾瓶26內的廢液抽出進入廢液收集瓶29;
[0026]水樣收集系統包括水樣收集臺30、水樣收集轉盤31、水樣收集臺豎杆32、水樣收集瓶33、水樣收集瓶管34、控制水樣收集轉盤移動的水樣收集電機35和瓶蓋36，水樣收集臺30上設置有水樣收集臺豎杆32、水樣收集瓶33、水樣收集電機35和瓶蓋36，水樣收集轉盤31在水樣收集電機35的控制下能夠30°每次水平旋轉。
[0027]本裝置的工作過程:進樣蠕動慄開始抽水工作，同時真空慄開始抽濾，當進樣蠕動慄進入設定量的水樣時，蠕動慄停止工作，水樣收集蠕動慄開始工作，水樣獲取漏鬥內的水樣被慄入水樣收集瓶，同時廢液收集蠕動慄把抽濾瓶中的廢液慄入廢液收集瓶中，當抽濾杯中水位達到液面感應器最低點時，水樣收集蠕動慄和廢液收集蠕動慄停止工作，抽濾杯機械手垂直向上移動一段距離，換膜轉盤向上移動並水平旋轉至下一個無抽濾膜的孔位，然後換膜轉盤向下復位，抽濾杯機械手向下歸位，上下兩塊磁鐵吸在一起，水樣進、換樣系統中的機械手垂直向上並水平移動，進樣管移動至下一個進樣杯;水樣收轉盤在電機的控制下30°水平旋轉，水樣收集瓶管對應下一個水樣收集瓶;此時，進樣蠕動慄開始對新進樣杯中的水樣開始抽水5秒後停止工作，真空慄和水樣收集蠕動慄工作將新水樣通過進樣管慄入新的水樣收集瓶中，以衝洗管路，當抽樣杯中水樣到達液位感應器的最低點，真空慄和水樣收集蠕動慄停止工作，抽濾杯機械手向上移動，換膜轉盤向上並水平旋轉至下一個帶抽濾膜的孔位，然後換膜轉盤復位，抽濾機械手向下復位，水樣收集轉盤水平旋轉，水樣收集瓶管對應下一個水樣收集瓶;此時進樣蠕動慄開始抽水工作，同時真空慄開始抽濾，重複上述步驟進行對新水樣抽濾。
[0028]為保證抽濾杯向上抬起的時候整體系統的穩固性，下部三角錐瓶與底座設計有固定夾37。
[0029]所述的樣品收集瓶為2000ml塑料廣口瓶。
[0030]為保證水樣和廢水隔離，水樣獲取漏鬥遠離抽濾瓶底部以隔離下部廢水。
[0031 ]為實現水樣的自動獲取以及廢液的自動排除，抽濾瓶內設計水樣獲取漏鬥和廢液回收管。單純獲取膜物質而不需要水樣的樣品，可以關閉水樣獲取漏鬥，僅僅打開廢液收集管，在抽濾的同時排除廢液，實現自動化排除。既要膜物質又要水樣的樣品，開放水樣獲取漏鬥以保證將正在過濾的樣品直接被獲取進入樣品瓶。
[0032]為保證獲取的水樣為當前正在過濾的水樣，水樣獲取漏鬥要小，需要量的水樣直接進入水樣收集瓶，不需要的則通過漏鬥頂端的自然溢出落在抽濾瓶底部，為保證水樣和廢水隔離，水樣獲取漏鬥遠離抽濾瓶底部以隔離下部廢水。
【主權項】
1.一種自動化電動抽濾裝置，其特徵在於它包括水樣進、換樣系統、水樣主體抽濾系統、自動換膜系統和水樣收集系統;水樣進、換樣系統包括進樣杯(I)、可30°水平移動和任意距離垂直移動的機械手(2)、樣品臺(3)、控制機械手的電機(4)、進樣管(5)、蠕動慄管(6)和進樣蠕動慄(7);樣品臺上放置進樣杯(I)，每個進樣杯之間的徑向夾角為30°，樣品臺(3)上豎直裝有中空的支撐柱，中空的機械手(2)垂直安裝在支撐柱上，進樣管垂直機械手向下伸入進樣杯(I)中，進樣管(5)通過中空的機械手和支撐柱從樣品臺底部連接進樣蠕動慄(7)，進樣蠕動慄上裝有計量裝置，樣品臺上裝有控制機械手的電機(4)，以控制機械手臂水平和垂直移動； 水樣主體抽濾系統包括抽濾系統置物臺(9)、固定豎杆(10)、固定裝置(11)、抽濾杯機械手(12)、30°水平移動和任意距離垂直移動的換膜轉盤(13)、水樣獲取漏鬥(14)、水樣獲取漏鬥管(15)、廢液收集管(16)、廢液收集蠕動慄(17)、水樣收集蠕動慄(18)、抽濾杯(19)、上磁鐵(20)、下磁鐵(21)、放膜孔(22)、換膜轉盤電機(23)、液位感應器(24)、抽濾機械手電機(25)和抽濾瓶(26);抽濾系統置物臺(9)上垂直安裝有固定豎杆(10)，固定豎杆(10)上通過固定裝置(11)安裝有抽濾杯機械手(12)，固定豎杆(10)頂端安裝有抽濾機械手電機(25)，以控制抽濾杯機械手垂直移動，抽濾杯(19)內安裝有液位感應器(24)，液位感應器的最下端位於抽濾杯的最底部，抽濾杯(19)底部裝有一對環形磁鐵為上磁鐵(20)和下磁鐵(21)，兩塊環形磁鐵可以分離或通過磁力合併在一起，兩塊磁鐵合併在一起時正好卡住換膜轉盤(13)上的放膜孔(22)，抽濾杯底部安裝有一個引流導管，引流導管下端伸入一個小型水樣獲取漏鬥(14)內，小型水樣獲取漏鬥設置在抽濾瓶(26)內，抽濾瓶(26)上部設有抽氣孔(27)，抽氣孔連接抽濾慄，水樣獲取漏鬥(14)下端連接水樣獲取漏鬥管(15)，水樣漏鬥管通過水樣收集蠕動慄(18)連接水樣收集系統； 抽濾系統置物臺還設置有換膜轉盤支撐杆(28)，換膜轉盤支撐杆上水平設置有換膜轉盤(13)，換膜轉盤上設有放膜孔(22)，抽濾系統置物臺底部設有控制換膜轉盤30°每次水平移動和垂直距離任意移動的換膜轉盤電機(23); 在抽濾瓶(26)內的廢液收集管(16)，廢液收集管連接廢液收集蠕動慄(17)，廢液收集蠕動慄(17)通過廢液收集管(16)把抽濾瓶(26)內的廢液抽出進入廢液收集瓶(29); 水樣收集系統包括水樣收集臺(30)、水樣收集轉盤(31)、水樣收集臺豎杆(32)、水樣收集瓶(33)、水樣收集瓶管(34)、控制水樣收集轉盤移動的水樣收集電機(35)和瓶蓋(36)，水樣收集臺(30)上設置有水樣收集臺豎杆(32)、水樣收集瓶(33)、水樣收集電機(35)和瓶蓋(36)，水樣收集轉盤(31)在水樣收集電機(35)的控制下能夠30°每次水平旋轉;進樣蠕動慄開始抽水工作，同時真空慄開始抽濾，當進樣蠕動慄進入設定量的水樣時，蠕動慄停止工作，水樣收集蠕動慄開始工作，水樣獲取漏鬥內的水樣被慄入水樣收集瓶，同時廢液收集蠕動慄把抽濾瓶中的廢液慄入廢液收集瓶中，當抽濾杯中水位達到液面感應器最低點時，水樣收集蠕動慄和廢液收集蠕動慄停止工作，抽濾杯機械手垂直向上移動一段距離，換膜轉盤向上移動並水平旋轉至下一個無抽濾膜的孔位，然後換膜轉盤向下復位，抽濾杯機械手向下歸位，上下兩塊磁鐵吸在一起，水樣進、換樣系統中的機械手垂直向上並水平移動，進樣管移動至下一個進樣杯;水樣收轉盤在電機的控制下30°水平旋轉，水樣收集瓶管對應下一個水樣收集瓶;此時，進樣蠕動慄開始對新進樣杯中的水樣開始抽水4-8秒後停止工作，真空慄和水樣收集蠕動慄工作將新水樣通過進樣管慄入新的水樣收集瓶中，以衝洗管路，當抽樣杯中水樣到達液位感應器的最低點，真空慄和水樣收集蠕動慄停止工作，抽濾杯機械手向上移動，換膜轉盤向上並水平旋轉至下一個帶抽濾膜的孔位，然後換膜轉盤復位，抽濾機械手向下復位，水樣收集轉盤水平旋轉，水樣收集瓶管對應下一個水樣收集瓶;此時進樣蠕動慄開始抽水工作，同時真空慄開始抽濾。2.根據權利要求1所述的一種自動化電動抽濾裝置，其特徵在於為保證抽濾杯向上抬起的時候整體系統的穩固性，下部三角錐瓶與底座設計有固定夾(37)。3.根據權利要求1所述的一種自動化電動抽濾裝置，其特徵在於所述的樣品收集瓶為100-250ml塑料廣口瓶。4.根據權利要求1所述的一種自動化電動抽濾裝置，其特徵在於為保證水樣和廢水隔離，水樣獲取漏鬥遠離抽濾瓶底部以隔離下部廢水。
【文檔編號】G01N1/34GK205719717SQ201620319473
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】杜美榮, 蔣增傑, 方建光, 高亞平, 房景輝, 張媛
【申請人】中國水產科學研究院黃海水產研究所