專利名稱：一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置。尤其是用于在濕法化學工藝過程中在線監(jiān)測用的一種自動取樣裝置。
目前，用于在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，尤其是用于濕法化學工藝過程中的在線監(jiān)測取樣裝置主要有戽斗式取樣裝置、注塞泵式取樣裝置和蠕動泵式取樣裝置等數種。
戽斗式取樣裝置比較笨重，適用于較大量樣品的取樣，而不適合于微量在線監(jiān)測分析之用。注塞泵式取樣裝置是利用注塞泵往復運動抽吸和壓出溶液。這種的取樣方式可實現連續(xù)進液。但是，在溶液中鹽類濃度高時，容易在注塞泵的磨口處析出鹽類，致使注塞泵的運動發(fā)生故障，蠕動泵式取樣裝置是利用電動機轉動的多個行星式滾柱擠壓富有彈性的塑膠管來驅動載流液體流動。這種取樣方式廣泛地用于流動注射分析中。但其存在的主要問題是泵管在長期使用時的磨損和長期夾緊時的老化變形。這些限制了這種取樣方式在濕法化學工藝過程中于在線監(jiān)測分析中的應用。
本實用新型的目的就在于發(fā)明一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，其裝置中裝有蠕動泵的泵管自動壓緊機構，使得該裝置在取樣時能自動壓緊泵管，而在平時不取樣時又自動松開泵管，以保護泵管不致于因長期壓緊而老化變形。
本實用新型的另一個目的是在本實用新型的在線監(jiān)測用的自動取樣裝置中有與蠕動泵自動取樣相配合的時序電路、電機與驅動電路以及自動壓緊機構的驅動電路，而使該裝置在濕法化學工藝過程中的在線監(jiān)測中取樣時自動壓緊，不取樣時自動松開。
本實用新型的一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，有一個殼體16，殼體16上有一電源總開關26，啟動開關28和預先設定時序用的數字撥碼開關27，在殼體16的頂面上裝有二個蠕動泵1、2，在兩個蠕動泵1、2之間裝有泵管自動壓緊機構7，在殼體16內裝有時序電路17、電機驅動電路18，電機驅動電路19、單穩(wěn)觸發(fā)器20、單穩(wěn)觸發(fā)器21、電機驅動電路22；時序電路17的一個端子與電機驅動電路18和單穩(wěn)觸發(fā)器20相連，時序電路17的另一端子與電機驅動電路19相連，時序電路17的再一個端子和單穩(wěn)觸發(fā)器21相連，單穩(wěn)觸發(fā)器20和單穩(wěn)觸發(fā)器21分別與電路驅動電路22相連，時序電路17又一個端子接地，時序電路17的f端子與正電源相連，電阻R1的一端與正電源相連，電阻R1的另一端與啟動開關23相連，啟動開關23與光電耦合器24的輸出端相并連，再接到時序電路17的e端子上，在蠕動泵1、2的其中的任何一個壓塊6上裝有一個擋塊14。
預先設定時序用的數字撥碼開關27以2－6個為佳。
在殼體16上的電源總開關26、啟動開關28均為本領域所屬技術人員所共知的。殼體16的頂面上裝有的蠕動泵1和蠕動泵2為一般常用結構也為本技術領域的技術人員所知，它們?yōu)橐话愠Ｒ姷慕Y構。蠕動泵是由邊緣帶有多個行星滾柱3的轉輪4(即泵頭)和壓塊6所組成并與驅動蠕動泵的電機5或驅動蠕動泵的電機25相連。
所說的一個泵管自動壓緊機構7由兩端裝有壓緊彈簧11和鋼球12和螺帽13的轉桿8所組成，轉桿8的兩端各有一深孔，深孔中裝有彈簧11和鋼球12，用中間帶孔的螺帽13固定在轉桿8的兩端，鋼球12突出于螺帽13的孔。通過轉桿8與驅動泵管壓緊機構的電機10相連。
本實用新型的一種在線監(jiān)用的自動取樣裝置的電路部分包括時序電路17、電機驅動電路18、電機驅動電路19、電機驅動電路22以及單穩(wěn)觸發(fā)器20、單穩(wěn)觸發(fā)器21均為一般通用技術，為本領域所屬普通技術人員所共知。電機驅動電路18和電機驅動電路19完全相同。時序電路17可以是數字電路，也可以是單片機組成的時序電路。在時序電路17的a、b、c、d端子，根據預先設定的程序依次輸出四個時序方波信號，例如第a、c端子分別與電機驅動電路18、電機驅動電路19相連，驅動蠕動泵的電機5和驅動蠕動泵的電機25，使蠕動泵按預先設定的時序轉動。
本實用新型的一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的電路部分時序電路17、電機驅動電路18、單穩(wěn)觸發(fā)器20、單穩(wěn)觸發(fā)器21、電機驅動電路22均是本領域所屬的普通技術人員所均知的典型電路。
本實用新型的在線監(jiān)測用的自動取樣裝置接通電源后處于準備狀態(tài)，即所說的蠕動泵不轉，泵管自動壓緊機構7處于松開狀態(tài)。觸發(fā)啟動開關28，則泵管自動壓緊機構7受電機的驅動轉到壓緊狀態(tài)，然后按預先設定的時序第一蠕動泵轉動輸液，第二蠕動泵轉動輸液，時序結束后，泵管自動壓緊機構受電機驅動轉回松開狀態(tài)，完成一次完整的取樣程序，再觸發(fā)啟動開關28則再重復上述程序。
本實用新型的在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的優(yōu)點就在于1.本實用新型的在線監(jiān)測用的自動取樣裝置在濕法化學工藝過程的在線監(jiān)測的取樣周期內自動壓緊蠕動泵的泵管，取樣周期結束后又自動松開，因此使泵管不致因長期壓緊而老化變形，保護了泵管，延長了泵管的使用壽命。
2.本實用新型的在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的啟動開關，可以用人工按壓的方式觸發(fā)啟動，也可以由工藝過程電子計算控制中心發(fā)出的電信號觸發(fā)啟動，因此便于實現自動化控制。


圖1在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的立體圖圖1中，1為蠕動泵，2為蠕動泵，7為泵管自動壓緊機構，14為壓塊6上裝有的一個擋塊，16為殼體，26為總電源開關，27為預先設定時序用的數字撥碼開關，28為啟動開關。
圖2在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的縱剖面圖。
圖2中，3為行星滾柱，4為轉輪，5為電機，6為蠕動泵壓塊，7為泵管自動壓緊機構，8為泵管自動壓緊機構7的轉桿，10為電機，11為泵管自動壓緊機構7的深孔中彈簧，12為泵管自動壓緊機構7的深孔中的鋼球，13為泵管自動壓緊機構7的中間帶孔的螺帽，25為電機，30、31為銷釘，32為電機10的軸桿。
圖3在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的橫剖面圖圖3中，3為行星滾柱，4為轉輪，6為蠕動泵壓塊，7為泵管自動壓緊機構，8為泵管自動壓緊機構7的轉桿，9為銷釘，11為泵管自動壓緊機構7的深孔中彈簧，12為泵管自動壓緊機構7的深孔中的鋼球，13為泵管自動壓緊機構7的中間帶孔的螺帽，14為壓塊6上裝有的一個擋塊，15為用于固定擋塊的螺釘，29為軸，30為銷釘，為泵管自動壓緊機構壓緊狀態(tài)。
圖4在線監(jiān)測用的自動取樣裝置的俯視圖3為行星滾柱，4為轉輪，6為蠕動泵的壓塊，7為泵管自動壓緊機構，8為泵管自動壓緊機構7的轉桿，14為壓塊6上裝有的一個擋塊，9為銷釘，29為軸。為泵管自動壓緊機構松開狀態(tài)。
圖5在線監(jiān)測用的取樣裝置的電路方框圖圖6電機驅動電路18和電機驅動電路19的電路圖。
圖7電機驅動電路22的電路圖。
圖8單穩(wěn)觸發(fā)器20的電路圖。
圖9單穩(wěn)觸發(fā)器21的電路圖。
圖10時序電路17的電路圖。
用下述實施例對本實用新型的一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置作進一步的說明，將有助于對本實用新型及其優(yōu)點的進一步理解，而不作為對本實用新型保護范圍的限定，本實用新型的保護范圍由權利要求來決定。
實施例見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10。
本實用新型的一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，有一個殼體16，殼體16上有一電源總開關26，啟動開關28和預先設定時序用的數字撥碼開關27。在殼體16的頂面上裝有二個蠕動泵1和蠕動泵2。在兩個蠕動泵1、2之間裝有泵管自動壓緊機構7。所說的兩個蠕動泵中任何其中的一個蠕泵為一般常見的結構，是由邊緣帶多個行星滾柱3的轉輪4及壓塊6所組成。蠕動泵1與電機5相連，蠕動泵2與電機25相連，所說的泵管自動壓緊機構7有一個轉桿8由不銹鋼制成，所說的轉桿8中間有一個圓孔，用銷釘9固定在驅動電機10的軸桿32上。所說的轉桿8兩端各鉆有一深孔，每一個深孔中裝有彈簧11和鋼球12，再用中間帶孔的螺帽13(由不銹鋼制成)，固定在轉桿8的兩端，鋼球12突出于螺帽13的中孔，有一定彈性，所說的螺帽13可以在轉桿8的兩端旋進旋出，以調節(jié)泵管壓緊機構的松緊。一個擋塊14由硬塑料制成，用螺釘15固定在任一蠕動泵的壓塊6上。
本實用新型的電路部分為在線監(jiān)測用的取樣裝置的電路方框圖，如圖5所示。其中有電機驅動電路18、電機驅動電路19、電機驅動電路22、單穩(wěn)觸發(fā)器20、單穩(wěn)觸發(fā)器21、時序電路17、驅動開關23、光電耦合器24、電阻R1。它們的連接方式如上所述。
電機驅動電路18和電機驅動電路19的二個電路完全相同，如圖6所示，由ND－30同步電機，TLC336A雙向可控硅、MOC3041光電耦合器、3DG6三極管、電容C1、1.8μF／400V的電容C2、1.5KΩ的電阻R18、10KΩ的電阻R2、0.1KΩ的電阻R3、電阻R4、500KΩ的電阻R5所組成。ND－30同步電機與220V的交流電源、電阻R5、電容C1、電容C2、TLC336A雙向可控硅相連；電容C1與電阻R4相連，電阻R4的另一端與TLC336A雙向可控硅及MOC3041光電耦合器、電阻R5、電容C2相連；MOC3041光電耦合器又與電阻R3相連、電阻R3的另一端與TLC336A雙向可控硅相連；MOC3041光電耦合器與電阻R18相連，電阻R18另一端與正電源(＋12V)相連，MOC3041光電耦合器與3DG6三極管集電極相連，其發(fā)射極接地，其基極與電阻R2相連，電阻R2另一端與端子a或c相連。
電機驅動電路22的電路如圖7所示，由一個ND－30同步電機、二個TLC336A的雙向可控硅、二個MOC3041光電耦合器、二個3DG6三極管、10KΩ的電阻R6、1.5KΩ電阻R7、0.1KΩ的電阻R8、電阻R9、500KΩ的電阻R10、0.1KΩ的R11、電阻R12、500KΩ的電阻R13、10KΩ的電阻14、1.5KΩ的電阻R15、電容C3、電容C4、1.8μF／400V的電容C5、1.8μF／400V的電容C6所組成。ND－30同步電機分別與220V的交流電源、電阻R13、電容C4、電容C5、電阻R10、電容C3、一個TLC336A的雙向可控硅、另一個TLC336A的雙向可控硅相連；電阻R13與電阻R12和電容C6、一個TLC336A雙向可控硅、一個MOC3041光電耦合器相連，電阻R12與電容C4相連，電容C6與一個TLC336A雙向可控硅、一個MOC3041光電耦合器相連；電阻R11的二端分別與一個TLC336A雙向可控硅和一個MOC3041光電耦合器相連；電容C3與電阻R9相連，電阻R9的另一端與電容C5、電阻R10、另一個TLC336A雙向可控硅、另一個MOC3041光電耦合器相連。一個MOC3041光電耦合器與電阻15相連。電阻R15另一端與一個端子相接。這一個MOC3041光電耦合器與一個3DG6三極管的集電集相連，其發(fā)射極接地，其基極與電阻R14相連，電阻R14的另一端與i端子相連。通過電阻R8將另一個TLC336A雙向可控硅和另一個MOC3041光電耦合器相連，另一個光電耦合器與電阻R7相連，電阻R7的另一端與一個端子相連，另一個MOC3041光電耦合器與另一個3DG6三極管的集電極相連，其發(fā)射極接地，其基極與電阻R6相連，電阻R6的另一端與h端子相連。
單穩(wěn)觸發(fā)器20的電路如圖8所示，由一個CD4081(3／4)二輸入端四與門、220μF／16V的電容器C7、4.3KΩ的電阻R16及一個4069(6／6)的六反向器所組成。CD4081(3／4)二輸入端四與門與端子h連接，它又與端子a、4069(6／6)六反向器的一端相連，CD4081(3／4)二輸入端四與門又與電容C7、電阻R16相連，電容C7接地，電阻16的另一端與4069(6／6)六反向器相連，4069(6／6)六反向器又與端子a和CD4081(3／4)二輸入端四與門相連。
單穩(wěn)觸發(fā)器21的電路如圖9所示，由一個CD4081(4／4)二輸入端四與門、220μF／16V的電容C8、4.3KΩ的電阻R17和一個4069(4／6)的六反向器及一個4069(5／6)六反向器所組成。CD4081(4／4)二輸入端四與門與端子i連接，它又與電阻R17、電容C8相連，電容C8接地，電阻R17的另一端與4069(4／6)六反向器的一端相連，4069(4／6)六反向器的另一端與4069(5／6)六反向器的一端相連，4069(5／6)六反向器的另一端與d端子相連，CD4081(4／4)二輸入端四與門又接于4069(5／6)六反向器和4069(4／6)六反向器的連接線的中間。
時序電路17的電路圖如圖10所示，由一個CD4017脈沖分配器、四個40106(1／6)，40106(2／6)，40106(5／6)，40106(6／6)，斯密特觸發(fā)器、四個［CD4066(1／4)，CD4066(2／4)，CD4066(3／4)，CD4066(4／4)］雙向模擬數字開關、五個(BK1、BK2、BK3、BK4、BK5)數字撥碼開關、二個CD4518計數器、21個二極管、51KΩ電阻R19、51KΩ電阻R20、220KΩ電阻R21、100nF的電容C9，100nF的電容C10所組成。CD4017脈沖分配器的1、2、3、4腳分別對應地與d、c、b、a端子相連，其脈沖分配器的16、14腳與正電源(＋12V)的f端子相連，其15腳與電阻R19及端子e相連，電阻R19的另一端接地，CD4017脈沖分配器又與二極管相連，二極管與一個CD4518的計數器的7、15腳相連接，二極管又與電容C9相連，電容C9與40106(5／6)斯密特觸發(fā)器的10腳和CD4017脈沖分配器的13腳相連，40106(5／6)斯密特觸發(fā)器與40106(6／6)斯密特觸發(fā)器相接，40106(6／6)斯密特觸發(fā)器分別與四個［CD4066(1／4)，CD4066(2／4)，CD4066(3／4)，CD4066(4／4)］雙向模擬數字開關及電阻R20相連，電阻R20的另一端與正電源(＋12V)相連，CD4066(4／4)的雙向模擬數字開關與CD4017的脈沖分配器的端子d相連，CD4066(3／4)的雙向模擬數字開關與CD4017的脈沖分配器的端子c相連，CD4066(2／4)的雙向模擬數字開關與CD4017的脈沖分配器的端子b相連，CD4066(1／4)的雙向模擬數字開關與CD4017的脈沖分配器的端子a相連，四個［CD4066(1／4)，CD4066(2／4)，CD4066(3／4)，CD4066(4／4)］雙向模擬數字開關又分別與四個(BK2、BK3、BK4、BK5)數字撥碼開關相連，CD4066(1／4)的雙向模擬數字開關與BK1數字撥碼開關相連，五個(BK1、BK2、BK3、BK4、BK5)數字撥碼開關分別通過四個二極管相互連接，再與一個CD4518計數器相連，該CD4518計數器的6、10腳相連，它的1、8腳接地，該CD4518計算器與另一個CD4518計算器相連。另一個CD4518計數器的6、10腳相連，其7、8、9、15腳接地，這另一個CD4518計數器的1腳與40106(2／6)斯密特觸發(fā)器、電容C10相連，這另一個CD4518計數器2，18腳相接并與正電源(＋12V)相接。40106(1／6)斯密特觸發(fā)器與40106(2／6)斯密特觸發(fā)器和電容C10相連，40106(1／6)六斯密特觸發(fā)器與電阻R21相連，電阻R21的另一端與15V的交流電源相連接。
在時序電路17的a、b、c、d、端根據預先設定的程序依次輸出四個時序方波信號，第a、c端分別與電機驅動電路18、19相連，驅動蠕動泵的電機5、電機25，使蠕動泵按予先設定的時序轉動，所說的時序電路17的a端還與單穩(wěn)觸發(fā)器20相連，其d端與單穩(wěn)觸發(fā)器21相連，再與電機驅動電機22相連接，由所說的時序電路7的a端輸出的方波信號前沿觸發(fā)單穩(wěn)觸發(fā)器20，通過電機驅動電路22使泵管自動壓緊機構7的電機10順時針旋轉，使泵管壓緊，所說的時序電路17的d端輸出方波信號的后沿觸發(fā)單穩(wěn)觸發(fā)器21，通過電機驅動電路22，使泵管自動壓緊機構7的電機10逆時針旋轉，使泵管松開。所說的時序電路的f端與正電源(12V)連接，g端接地，電阻R1的一端與正電源(＋12V)相連接，電阻R1的另一端連接啟動電路23，所說的啟動電路23與光電耦合器24的輸出端并聯，再接到所說的時序電路17的e端。所說的時序電路可以通過啟動電路23手動觸發(fā)，也可以通過光電耦合器24受外來信號觸發(fā)。
權利要求1.一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，有一個殼體(16)，殼體上有一個電源總開關(26)，啟動開關(28)及預先設定時序用的數字撥碼開關(27)，在殼體(16)的頂面上裝有二個蠕動泵(1)、(2)，在殼體(16)內裝有時序電路(17)，電機驅動電路(18)，電機驅動電路(19)、單穩(wěn)觸發(fā)器(20)、單穩(wěn)觸發(fā)器(21)、電機驅動電路(22)，其特征是1)在兩個蠕動泵(1)、(2)之間裝有泵管自動壓緊機構(7)，2)時序電路(17)的一個端子與電機驅動電路(18)和單穩(wěn)觸發(fā)器(20)相連，時序電路(17)的另一端子與電機驅動電路(19)相連，時序電路17的再一個端子和單穩(wěn)觸發(fā)器(21)相連，單穩(wěn)觸發(fā)器(20)和單穩(wěn)觸發(fā)器(21)分別與電路驅動電路(22)相連，時序電路(17)又一個端子接地，時序電路(17)的f端子與正電源相連，電阻R1的一端與正電源相連，電阻R1的另一端與啟動開關(23)相連，啟動開關(23)與光電耦合器(24)的輸出端相并連，再接到時序電路(17)的e端子上，3)在蠕動泵(1)、(2)的其中的任何一個壓塊(6)上裝有一個擋塊(14)。
2.根據權利要求1的在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，其特征是，預先設定時序用的數字撥碼開關(27)為2－6個。
3.根據權利要求1的在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，其特征是，泵管自動壓緊機構(7)由兩端裝有壓緊彈簧(11)和鋼球(12)和螺帽(13)的轉桿(8)所組成，轉桿(8)的兩端各有一深孔，深孔中裝有彈簧(11)和鋼球(12)，用中間帶孔的螺帽(13)固定在轉桿(8)的兩端，鋼球(12)突出于螺帽(13)的孔。
專利摘要本實用新型涉及一種在線監(jiān)測用的自動取樣裝置，是由殼體(16)和殼體上的電源總開關(26)、啟動開關(28)及預先設定時序用的數字撥碼開關(27)所組成。在殼體(16)的頂面上裝有二個蠕動泵(1)、(2)，在蠕動泵(1)、(2)之間裝有自動壓緊機構(7)，在殼體(16)內裝有相關的電路，在蠕動泵(1)、(2)的其中的任何一個壓塊(6)上裝有一個擋塊(14)。本取樣裝置在取樣周期內可自動壓緊，自動松開，保護了泵管，延長了泵管的使用壽命，便于實現自動化控制。
文檔編號G01N1/14GK2182403SQ9420028
公開日1994年11月9日 申請日期1994年1月10日 優(yōu)先權日1994年1月10日
發(fā)明者高英奇, 鄭永章, 伍星 申請人:北京有色金屬研究總院