CN109444070A - 水中油类含量全自动测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水中油类含量全自动测量仪，包括主机部分和进样器部分，所述主机部分包括主机机壳及位于主机机壳内的电脑系统、光路系统，所述主机机壳的上方设置有比色皿，正面设置有开关，侧面设置有通风系统，所述进样器部分包括进样器机壳及位于机壳内的蠕动泵、分离筒、机械臂、硅酸镁柱、注射泵、除水膜、过滤膜、样品瓶和转盘系统；完全实现了测量样品中油含量的全自动化完成。保证了水样萃取的稳定性，并且萃取过程中有机试剂全部自动化添加和废液收集，使实验人员完全不用接触有毒的有机试剂，满足了人性化的设计，提高了实验人员的效率，并有效的节省了人力。
Description
技术领域
本发明涉及检测装置领域，具体是水中油类含量全自动测量仪。
背景技术
现在实验室中测量水中的油含量多采用《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)的国标方法和《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2018)以及《水质石油类的测定紫外分光光度法(试行)》(HJ970-2018)。针对这些方法市场上有大量仪器可完成水中油含量的测定，然而在市场上完全按照国标方法全自动测定水中油类含量的仪器很少，而在少有的按照国标方法测量水中油类的全自动测量仪器中，存在着很多问题：
市场上针对该方法的测油产品大部分为手动测量仪器，即只能进行油类的分光光度法测量，无法进行水样的前处理。导致测油过程中大部分时间都要进行水样人工前处理，该水样前处理过程中使用到大量的四氯化碳等有机试剂，严重影响人的身体健康，并有致癌作用。并且该过程采用分液漏斗进行人工萃取，导致测量结果稳定性较差，耗时耗力。
市场中有些仪器自动进样器中使用的萃取瓶是固定式的，所有样品使用同一个萃取瓶，这样难以避免交叉污染，并且测量过程中油类可能会黏连在样品瓶中。市场上有仪器采用样品瓶即萃取瓶，但是该萃取瓶简单并且敞口、口径大且，不便于拿去。
市场中有些自动化油类测量仪器，自动进样器多采用转盘式，样品瓶固定，只要一个机械臂转动来进行不同样品的处理。从而限制了自动进样器的样品位数；并且此类自动化油类测量仪器只能满足一种测油的国标方法。
市场中具有自动进样器的油类测量仪器，多采用固定式的机械臂，使得在测量样品时只能单样品处理，耗时较长，并且机械臂为比较落后的单一元件，不具有丢步检测等自我保护功能，使得仪器出现问题时不能及时发现，导致仪器被污染腐蚀等；
市场中全自动油类测量仪器，全部把添加有机试剂、配制标准溶液、和自动稀释功能，前处理需要的配套元件做在了红外分光光度部分，导致自动进样器作为一个配套设备，使得自动进样器不具有单独运行的功能，并且前处理过程中红外分光光路部分有各种机械元件运行，会导致机械元件运行影响光路的稳定性。导致在光路测量时产生读数的不稳定性；
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供水中油类含量全自动测量仪，以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
水中油类含量全自动测量仪，包括主机部分和进样器部分，所述主机部分包括主机机壳及位于主机机壳内的电脑系统、光路系统，所述主机机壳的上方设置有比色皿，正面设置有开关，侧面设置有通风系统，所述进样器部分包括进样器机壳及位于机壳内的蠕动泵、分离筒、机械臂、硅酸镁柱、注射泵、除水膜、过滤膜、样品瓶和转盘系统；所述转盘系统在电脑系统控制下，承载样品瓶进行自动转动，所述机械臂分为三组机械臂，第一组机械臂可升降并具有管道连通注射泵，为位于下方的样品瓶添加有机试剂；第二组机械臂可升降，并设置有电脑系统控制的搅拌电机；第三组机械臂可升降，并连接电脑系统控制的蠕动泵，所述蠕动泵将样品瓶水样输送至分离筒，所述分离筒上方设置有空气阀，下方设置有夹管阀，所述夹管阀夹持的管路连接于废液收集瓶，当分离筒下方夹管阀松开，上方空气阀关闭时，第三组机械臂下降到一定高度，蠕动泵运行抽取样品中上部的水分至废液瓶，结束后，空气阀打开，夹管阀关闭，第三组机械臂下降到最底部蠕动泵将水样瓶中的有机溶剂输送至分离筒；注射泵抽取有机溶剂经过滤膜后输送至比色皿，电脑系统开启光路系统测量并计算总油含量；注射泵抽取比色皿中的有机溶剂，经硅酸镁柱吸附有机溶剂后输送至比色皿，电脑系统开启光路系统测量并计算石油类的含量；
更具体的，所述样品瓶为广口瓶，瓶口为磨砂口，配有瓶盖；
更具体的，所述转盘系统为椭圆形的链条式样品盘，通过样品位循环转动的方式进行样品的前处理；
更具体的，所述第三组机械臂连接有清洗泵，用于对样品瓶进行清洗；
本发明的有益效果是：本发明提供的自动进样器，可以实现水样的自动萃取，自动萃取后，自动转移萃取液到红外分光光度计，自动读数水中油含量数据，并且可以实现自动化硅酸镁柱的吸附，从而自动化完成石油类和动植物油的分别测量，测量完成后自动排除样品杯中的废液，自动收集废液中的有机试剂，并且完成自动化清洗比色皿。整个测量过程只需将装有水样的专用样品瓶摆入自动进样器，测量完成后只需查看数据，拿出空样品瓶即可。整个过程不需要人工的任何干预。完全实现了测量样品中油含量的全自动化完成。保证了水样萃取的稳定性，并且萃取过程中有机试剂全部自动化添加和废液收集，使实验人员完全不用接触有毒的有机试剂，满足了人性化的设计，提高了实验人员的效率，并有效的节省了人力。
附图说明
图1为本发明主机部分结构示意图；
图2为本发明进样器部分结构示意图；
附图标记说明如下：
1、主机部分，11、主机机壳，12、电脑系统，13、比色皿，14、开关，15、光路系统，16、通风系统，2、进样器部分，21、进样器机壳，22、蠕动泵，23、分离筒，24、机械臂，25、硅酸镁柱，26、注射泵，27、过滤膜，271、除水膜，28、样品瓶，29、转盘系统；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-2所示，水中油类含量全自动测量仪，包括主机部分1和进样器部分2，所述主机部分1包括主机机壳11及位于主机机壳11内的电脑系统12、光路系统15，所述主机机壳11的上方设置有比色皿13，正面设置有开关14，侧面设置有通风系统16，所述进样器部分2包括进样器机壳21及位于机壳内的蠕动泵22、分离筒23、机械臂24、硅酸镁柱25、注射泵26、除水膜271、过滤膜27、样品瓶28和转盘系统29；所述转盘系统29在电脑系统12控制下，承载样品瓶28进行自动转动，所述机械臂24分为三组机械臂，第一组机械臂可升降并具有管道连通注射泵26，为位于下方的样品瓶28添加有机试剂；第二组机械臂可升降，并设置有电脑系统12控制的搅拌电机；第三组机械臂可升降，并连接电脑系统12控制的蠕动泵22，所述蠕动泵22将样品瓶水样输送至分离筒23，所述分离筒23上方设置有空气阀，下方设置有夹管阀，所述夹管阀夹持的管路连接于废液收集瓶，当分离筒下方夹管阀松开，上方空气阀关闭时，第三组机械臂下降到一定高度，蠕动泵22运行抽取样品中上部的水分至废液瓶，结束后，空气阀打开，夹管阀关闭，第三组机械臂下降到最底部，蠕动泵将水样瓶中的有机溶剂输送至分离23；注射泵26抽取有机溶剂经过滤膜27后输送至比色皿13，电脑系统12开启光路系统15测量并计算总油含量；注射泵26抽取比色皿13中的有机溶剂，经硅酸镁柱25吸附有机溶剂后输送至比色皿13，电脑系统12开启光路系统15测量并计算石油类的含量；
更具体的，所述样品瓶28为广口瓶，瓶口为磨砂口，配有瓶盖；
更具体的，所述转盘系统29为椭圆形的链条式样品盘，通过样品位循环转动的方式进行样品的前处理；
更具体的，所述第三组机械臂连接有清洗泵，用于对样品瓶进行清洗；
具体工作原理：
本发明提供的自动进样器，可以实现水样的自动萃取，自动萃取后，自动转移萃取液到红外分光光度计，自动读数水中油含量数据，并且可以实现自动化硅酸镁柱的吸附，从而自动化完成石油类和动植物油的分别测量，测量完成后自动排除样品杯中的废液，自动收集废液的有机试剂，并且完成自动化清洗比色皿。整个测量过程只需将专用样品瓶摆入自动进样器，测量完成后只需查看数据，拿出空样品瓶即可。
具体工作过程：
(1)将样品瓶放入转盘系统，
(2)转盘系统转到1号位，第一组机械臂下降，注射泵在有机试剂口抽取有机试剂，然后多通阀转到第一组机械臂连接的管路，将有机试剂注入样品瓶中，第一组机械臂上升。
(3)转盘系统转动，1号位转移到第二组机械臂下方，2号位在第一组机械臂下方。
(4)第一组机械臂进行(2)的步骤，第二组机械臂下降开启第二组机械臂上的搅拌电机，进行搅拌萃取。搅拌萃取完成第二组机械臂上升。开启清洗泵清洗搅拌杆，静置一定时间
(5)转盘系统转动，1号位转移到第三组机械臂下方，2号位在第二组机械臂下方，3号位在第一组机械臂下方。
(6)第一组机械臂进行(2)的步骤，第二组机械臂进行(4)的步骤，第三组机械臂下将到一定位置，分离筒下部夹管阀松开，上部空气阀关闭开启蠕动泵，机械臂一边下降蠕动泵一边抽取水样，将水样瓶中的水样通过分离筒排除，水大部分排除后，机械臂停止运行。分离筒下部的夹管阀夹紧，第三组机械臂再次下降到瓶子底部，打开分离筒上的空气阀，将水样瓶中萃取试剂——有机溶液收集在分离筒中，然后打开另一清洗泵，清洗抽样管。
(7)分离筒收集有机溶液后，静置分层，注射泵抽取分层后的底部有机溶液，抽取过程中使有机溶液经过过滤膜去除杂质，经过除水膜去除水分。从而将抽取有机试剂注入比色皿，开启光路系统，主机上的电脑，读取比色皿中油类的含量，从而计算出水样中总油含量。
(8)总油测量完成，注射泵抽取比色皿中的有机试剂，并注入硅酸镁柱，使得硅酸镁吸附动植物油类，将吸附后的有机试剂，再次注入比色皿，开启光路，电脑读取比色皿中有机试剂石油类的含量。从而计算出水样中：总油，石油类，动植物油的含量。然后自动清洗比色皿和硅酸镁柱。
(9)在测量过程中，转盘系统继续运行，三组机械臂也同时运行，从而依次处理后续水样并使整个过程循环往复运行。
从而实现水中油类的全自动多样品同时循环运行测量。
本发明具有如下优点：
(1)我们的仪器设计有自动进样器，可以实现水样的自动萃取，自动萃取后，自动转移萃取液到红外分光光度计，自动读数水中油含量数据，并且可以实现自动化硅酸镁柱的吸附，从而自动化完成石油类和动植物油的分别测量，测量完成后自动排除样品杯中的废液，自动收集废液中的有机试剂，并且完成自动化清洗比色皿。整个测量过程只需将专用样品瓶摆入自动进样器，测量完成后只需查看数据，拿出空样品瓶即可。整个过程不需要人工的任何干预。完全实现了测量样品中油含量的全自动化完成。保证了水样萃取的稳定性，并且萃取过程中有机试剂全部自动化添加和废液收集，使实验人员完全不用接触有毒的有机试剂，满足了人性化的设计，提高了实验人员的效率，并有效的节省了人力。
(2)我们设计的油类测量自动进样器，萃取瓶即样品瓶，且样品瓶设计为广口瓶形式，便于携带和拿取，并且为磨砂口配有专门的瓶盖，使用方便。
(3)我们公司设计的油类测量仪器，自动进样器采用了椭圆形的链条式样品盘，使用样品位循环转动的方式进行样品的前处理，从而使得自动进样器的样品位数可以无限拓展，并且该样品传动系统可以实现样品的无限循环，可随时添加减少样品。使仪器运行更加自动化。
(4)我们公司设计的油类测量仪器，自动进样器采用了三臂模式，在样品处理过程中可三个样品同时进行处理，从而大大的较少了样品的处理时间，并且机械臂具有丢步检测功能，从而在处理样品时可以实时检测到水样处理过程是否正常运行。从而有效的保护了仪器和样品处理过程的安全进行。
(5)我公司设计的测油仪器，将所有的前处理配套元件集合在了进样器部分，使得该进样器可以独立运行，从而可以单独使用，并可作为一个单独的产品进行运作。从而有效的将前处理和红外分光光路隔离开来，减少了前处理过程对光路的影响，使得油类的测量更加稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.水中油类含量全自动测量仪，其特征在于：包括主机部分和进样器部分，所述主机部分包括主机机壳及位于主机机壳内的电脑系统、光路系统，所述主机机壳的上方设置有比色皿，正面设置有开关，侧面设置有通风系统，所述进样器部分包括进样器机壳及位于机壳内的蠕动泵、分离筒、机械臂、硅酸镁柱、注射泵、除水膜、过滤膜、样品瓶和转盘系统；所述转盘系统在电脑系统控制下，承载样品瓶进行自动转动，所述机械臂分为三组机械臂，第一组机械臂可升降并具有管道连通注射泵，为位于下方的样品瓶添加有机试剂；第二组机械臂可升降，并设置有电脑系统控制的搅拌电机；第三组机械臂可升降，并连接电脑系统控制的蠕动泵，所述蠕动泵将样品瓶水样输送至分离筒，所述分离筒上方设置有空气阀，下方设置有夹管阀，所述夹管阀夹持的管路连接于废液收集瓶，当分离筒下方夹管阀松开，上方空气阀关闭时，第三组机械臂下降到一定高度，蠕动泵运行抽取样品中上部的水分至废液瓶，结束后，空气阀打开，夹管阀关闭，第三组机械臂下降到最底部蠕动泵将水样瓶中的有机溶剂输送至分离筒；注射泵抽取有机溶剂经过滤膜后输送至比色皿，电脑系统开启光路系统测量并计算总油含量；注射泵抽取比色皿中的有机溶剂，经硅酸镁柱吸附有机溶剂后输送至比色皿，电脑系统开启光路系统测量并计算石油类的含量。
2.根据权利要求1所述的水中油类含量全自动测量仪，其特征在于：所述样品瓶为广口瓶，瓶口为磨砂口，配有瓶盖。
3.根据权利要求2所述的水中油类含量全自动测量仪，其特征在于：所述转盘系统为椭圆形的链条式样品盘。
4.根据权利要求3所述的水中油类含量全自动测量仪，其特征在于：所述第二组和第三组机械臂连接有清洗泵，用于对样品瓶进行清洗。
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