一种硅藻土自动定量填充萃取装置的制作方法

1.本实用新型涉及填充装置，特别涉及一种硅藻土自动定量填充萃取装置。


背景技术：

2.硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻和其他微体生物如放射虫、海绵等的硅质遗骸所组成，它具有独特的微孔结构，比表面积大、堆密度小、孔体积大、吸附能力强，工业上常用来作为保温材料、过滤材料、填料、研磨材料、水玻璃原料、脱色剂及硅藻土助滤剂、催化剂载体等；硅藻土由无定形的sio2组成，并含有少量fe2o3、cao、mgo、al2o3及有机杂质，具有无毒、不燃、防水、除臭除湿、隔音隔热等特点，在通过对原土的粉碎、分选、煅烧、气流分级、去杂等加工工序改变其粒度的分布状态及表面性质后，可用于开发新型环保室内装修装饰材料、改善居住环境。
3.皮革、纺织行业和检测等行业学者经过研究发现将纺织品、皮革等试样经还原分解所得到样液中的偶氮染料可能诱发癌症，提出使用以硅藻土为填料的层析柱对其分解出的芳香胺进行净化和富集，去除反应液中的水分和杂质，保证试验结果的准确性、稳定性和重现性，避免出现错检漏检。由于现行国内外相关检测标准未对硅藻土参数进行描述，导致市售硅藻土层析柱指标与禁用偶氮染料检测回收率之间无相关性，彼此对硅藻土的选用也无法统一，因而对同一样品的测定结果也存在较大差异，对某些不稳定的成分影响更甚。综合考虑回收率和检测成本等因素，现有偶氮萃取工序大多采用层析柱人工添装硅藻土摇匀，然后对反应器中的样液进行萃取，待水分和杂质被吸附去除后添加有机试剂进行萃取收集，进一步浓缩定容后进行仪器分析。但人工添加硅藻土可能由于估算质量误差、填料结实程度不一等造成回收率相差较大，进而影响试验结果的准确性，同时装柱过程硅藻土颗粒可能进入呼吸道或眼睛造成身体不适，此外洗涤操作添加的有机试剂挥发还会危害实验人员身体健康。


技术实现要素：

4.根据本实用新型的一方面，提供一种硅藻土自动定量填充萃取装置。
5.本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种硅藻土自动定量填充萃取装置，包括机架和输送带，其特征在于，还包括集液瓶、层析柱、用于盛放硅藻土的第一料斗和用于盛放试剂的第二料斗。
7.所述第一料斗和所述第二料斗设置于所述机架上，所述第一料斗包括第一壳体、第一电机、第二电机、连动杆、推片、球阀和湿度计。
8.所述第一壳体具有第一进料口和第一出料口；所述第一电机、所述连动杆和所述推片依次连接，所述第一电机固定在所述第一壳体的上方，所述连动杆转动连接至所述第一电机，所述推片固定连接至所述连动杆的侧壁上并与所述第一壳体内的底部贴合；所述第一电机用于带动所述连动杆旋转，从而带动所述推片旋转，用于推动硅藻土至所述第一出料口处；所述第二电机设置于所述第一壳体的底部并连接至所述球阀的控制端，所述球
阀的输入端连接至所述第一出料口，所述第二电机用于控制所述球阀的启闭。
9.所述湿度计的检测端设置在第一壳体内，用于检测第一壳体内的硅藻土的湿度；所述湿度计的显示端设置在第一壳体的外部，通过湿度计的显示端可以观察到第一壳体内的硅藻土的湿度。
10.所述第二料斗包括第二壳体、第三电机和定量分料阀，所述第二壳体具有第二进料口和第二出料口；所述第三电机设置于所述第二壳体的底部并连接至所述定量分料阀的控制端，所述定量分料阀的输入端连接至第二出料口，所述第三电机用于控制所述定量分料阀的启闭。
11.所述重力传感器设置在所述第一料斗的底部，用于检测所述第一料斗的质量。
12.输送带设置于第一料斗和第二料斗的下方，集液瓶设置于输送带上；集液瓶包括有与集液瓶内部连通的第一入口，层析柱设置于第一入口上，振动器设置于集液瓶的底部。
13.所述第一接近开关和所述第二接近开关设置于所述机架上，所述第一接近开关与所述第一出料口对齐，用于检测层析柱是否到达所述第一出料口位置，所述第二接近开关用于检测层析柱内硅藻土是否达到预设的高度。
14.还包括分别连接至所述输送带、所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、所述第一接近开关、所述第二接近开关、所述振动器和所述重力传感器的主控模块，所述主控模块用于通过所述第一接近开关、所述第二接近开关、所述重力传感器分别判断层析柱的位置、层析柱内硅藻土的高度和所述第一料斗的质量；所述主控模块还用于控制所述输送带、所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机和所述振动器的启停。
15.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
16.通过硅藻土自动定量填充萃取装置，能根据预设的硅藻土质量自动定量向层析柱内填充硅藻土，填充后通过振动器将层析柱内的硅藻土摇匀，再通过第二接近开关进一步验证层析柱内硅藻土的高度是否符合预设质量的硅藻土能达到的高度，确保了层析柱内硅藻土的质量符合预设质量要求；若判断层析柱内硅藻土的高度符合预设质量的硅藻土能达到的高度，上样待吸附完全后则自动添加预设体积的试剂进行萃取，若判断层析柱内硅藻土的高度不符合预设质量的硅藻土能达到的高度，则不添加试剂等待实验人员确认，通过湿度计能了解硅藻土的湿度情况，确保硅藻土不会受潮，硅藻土自动定量填充萃取装置确保了每个层析柱内硅藻土和试剂的填充量一致，且不需要人工操作，避免危害实验人员的身体健康。
附图说明
17.图1为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第一结构示意图；
18.图2为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第二结构示意图；
19.图3为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第一料斗的剖视图；
20.图4为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第二料斗的剖视图；
21.图5为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第一旋盖示意图；
22.图6为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第二旋盖示意图；
23.图7为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的分料球剖面图；
24.图8为施施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的导流头示意图；
25.图9为施施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第三料斗示意图；
26.图10为实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的系统框图。
27.附图标记：10、机架；20、输送带；30、第一料斗；301、第一壳体；3011、第一进料口；3012、第一出料口；302、第一旋盖；303、第一电机；304、第二电机；305、连动杆；3051、加热棒；306、推片；307、球阀；3071、第一阀体；3072、第一阀芯；40、第二料斗；401、第二壳体；4011、第二进料口；4012、第二出料口；402、第二旋盖；403、第三电机；404、定量分料阀；4041、第二阀体；4042、分料球；4043、第二分料腔；4044、凹槽；50、振动器；60、第一接近开关；70、第二接近开关；80、重力传感器；90、主控模块；100、第一引导口；110、第二引导口；120、第三料斗；130、集液瓶；1301、第一入口；1302、第二入口；1303、层析柱；140、第三接近开关；150、湿度计；160、液体流量传感器；170、液面高度传感器。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本实用新型能被更好地理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力地认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本实用新型相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本实用新型的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
29.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本实用新型所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
30.实施例一：
31.如图1和图2实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第一结构示意图和第二结构示意图所示，一种硅藻土自动定量填充萃取装置，其包括机架10和输送带20，还包括振动器50、第一接近开关60、第二接近开关70、重力传感器80、集液瓶130、层析柱1303、用于盛放硅藻土的第一料斗30和用于盛放试剂的第二料斗40。
32.如图3实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第一料斗的剖视图所示，第一料斗30和第二料斗40设置于机架10上，第一料斗30包括第一壳体301、第一电机303、第二电机304、连动杆305、推片306和球阀307。
33.第一壳体301具有第一进料口3011和第一出料口3012；第一电机303、连动杆305和推片306依次连接，第一电机303固定在第一壳体301的上方，连动杆305转动连接至第一电机303，推片306固定连接至连动杆305的侧壁上并与第一壳体301内的底部贴合；第一电机303用于带动连动杆305旋转，从而带动推片306旋转，用于推动硅藻土至第一出料口3012处；第二电机304设置于第一壳体301的底部并连接至球阀307的控制端，球阀307的输入端
连接至第一出料口3012，第二电机304用于控制球阀307的启闭；可以通过第一电机303和第二电机304的配合控制第一料斗30内的硅藻土被推出第一出料口3012并落入层析柱1303内，不需要人工操作，避免危害实验人员的呼吸道健康。
34.推片306为具有弧度的薄片，能更好的将第一料斗30内的硅藻土推至第一料口处。
35.如图4实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第二料斗的剖视图所示，第二料斗40包括第二壳体401、第三电机403和定量分料阀404，第二壳体401具有第二进料口4011和第二出料口4012；第三电机403设置于第二壳体401的底部并连接至定量分料阀404的控制端，定量分料阀404的输入端连接至第二出料口4012，第三电机403用于控制定量分料阀404的启闭；可以控制第二料斗40内的试剂流出第二料口并流入层析柱1303内，不需要人工操作。
36.如图5实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第一旋盖示意图和图6实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第二旋盖示意图所示，第一壳体301和第二壳体401为筒状，第一进料口3011设置于第一壳体301上方中轴线的一侧，第二进料口4011设置于第二壳体401上表面对称轴的一侧。筒状的壳体具有容积大表面积小的特点，第一进料口3011和第二进料口4011的形状为半圆形，使进料口的面积更大，便于添加硅藻土和试剂。
37.还包括第一旋盖302和第二旋盖402，第一旋盖302和第二旋盖402分别设置于第一壳体301上方和第二壳体401上方，分别用于盖住第一进料口3011和盖住第二进料口4011；第一旋盖302和第二旋盖402分别能在第一壳体301上方和第二壳体401上方旋转。当第一旋盖302和第二旋盖402分别旋转到第一进料口3011和第二进料口4011的对称面时，能在第一进料口3011和第二进料口4011内添加硅藻土和试剂，当第一旋盖302和第二旋盖402分别旋转到第一进料口3011和第二进料口4011所在的半面时，能覆盖住第一进料口3011和第二进料口4011，防止杂物或空气中的水分进入第一料斗30和第二料斗40内，且通过旋转来控制第一出料口3012和第二出料口4012的开合更加便捷。
38.重力传感器80设置在第一料斗30的底部，用于检测第一料斗30的质量；从而控制加入预设质量的硅藻土。
39.输送带20设置于所述第一料斗30和第二料斗40的下方，集液瓶130设置于输送带20上；集液瓶130包括有与集液瓶130内部连通的第一入口1301，层析柱1303设置于第一入口1301上，所述振动器50设置于集液瓶130的底部；振动器50用于摇匀层析柱1303内的硅藻土，让第二接近开关70检测层析柱1303内的硅藻土的高度时更加准确。
40.第一接近开关60和第二接近开关70设置于机架10上，第一接近开关60与第一出料口3012对齐，用于检测层析柱1303是否到达第一出料口3012位置，第二接近开关70用于检测层析柱1303内硅藻土是否达到预设的高度；该预设的高度为预设质量的硅藻土应达到的高度，用于进一步检验层析柱1303内的硅藻土是否达到预设的质量，各个层析柱1303的间隔大小与第一出料口3012和第二出料口4012的间隔大小相同，当第一接近开关60检测到层析柱1303到达第一出料口3012下方时，上一个添加了硅藻土的层析柱1303也能到达第二出料口4012的下方。
41.球阀307包括第一阀体3071和第一阀芯3072，第一阀芯3072中心轴处具有通孔，当旋转第一阀芯3072让通孔朝垂直方向时，第一料斗30内的硅藻土能通过第一阀体3071落入层析柱1303，当旋转阀芯让通孔朝向水平方向时，能截止第一料斗30内的硅藻土落入层析
柱1303。
42.如图7实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的分料球剖面图所示，定量分料阀404包括第二阀体4041和分料球4042，第二阀体4041的中部具有第二分料腔4043和设置在第二分料腔4043内的分料球4042，分料球4042将第二阀体4041分为输入端和输出端，分料球4042具有凹槽4044，当控制分料球4042的凹槽4044朝上时，第二料斗40内的试剂流入分料球4042的凹槽4044内，当控制分料球4042的凹槽4044朝下时，分料球4042凹槽4044内的试剂能流出第二出料口4012。
43.凹槽4044的容积为1毫升，定量分料阀404每旋转一圈添加的试剂为1毫升，根据需要加入层析柱1303的试剂的容积换算成相应的旋转圈数，根据旋转圈数控制定量分料阀404旋转从而控制加入层析柱1303内试剂的体积；缓慢地加入试剂有利于试剂渗透到硅藻土的底部，使试剂和硅藻土接触更加充分、萃取更加彻底。
44.第一料斗30和第二料斗40的底部为漏斗形，可以更好地引导第一料斗30内的硅藻土和第二料斗40的试剂达到第一料斗30和第二料斗40底部中央的的第一出料口3012和第二出料口4012处。
45.还包括至少一个连接至连动杆305的加热棒3051，各个加热棒3051设置于不同的高度和朝向不同的方向，在连动杆305旋转时能带动各个加热棒3051旋转，从而搅拌第一料斗30内的硅藻土，防止第一料斗30内的硅藻土结块，各个加热棒3051还能够发热，起到干燥第一料斗30内硅藻土的作用，防止第一料斗30内的硅藻土受潮。
46.第一料斗30还包括有湿度计150，湿度计150的检测端设置在第一壳体301内，用于检测第一壳体301内的硅藻土的湿度；湿度计150的显示端设置在第一壳体301的外部，通过湿度计150的显示端可以观察到第一壳体301内的硅藻土的湿度是否超过3％，当湿度计150检测到第一壳体301内的硅藻土的湿度超过3％时，可以接通多个加热棒3051进行加热或增大加热棒3051的功率，从而确保硅藻土的湿度不超过3％。
47.如图8施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的导流头示意图所示，还包括设置于球阀307输出端的第一引导口100和设置于定量分料阀404输出端的第二引导口110，第一引导口100和第二引导口110都具有至少一层导流头，第一引导口100的第一层导流头具有内螺纹，与球阀307的输出端具有的外螺纹相配合，第二引导口110的第一层导流头具有内螺纹，与定量分料阀404的输出端具有的外螺纹相配合；各层导流头的口径不同，导流头呈锥形且可首尾通过螺纹连接；根据层析柱1303口径的大小可以换上相应口径的导流头，防止硅藻土和试剂落入层析柱1303外部，且更换便捷。
48.如图9施施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的第三料斗120示意图所示，还包括至少一个第三料斗120，第三料斗120的结构与第二料斗40的结构相同。集液瓶130还包括有与集液瓶130内部连通的第二入口1302，第二入口1302用于添加第三料斗120里的试剂；第三料斗120与第二入口1302对齐的位置设置有第三接近开关140。该集液瓶130具有多个入口，可以实现在同一输送带20上对集液瓶130添加不同种类试剂，满足不同的萃取要求。
49.如图10实施例一的硅藻土自动定量填充萃取装置的系统框图所示，还包括分别连接至输送带20、第一电机303、第二电机304、第三电机403、第一接近开关60、第二接近开关70、振动器50、重力传感器80、第三接近开关140和湿度计150的主控模块90，主控模块90用于通过第一接近开关60、第二接近开关70、重力传感器80、第三接近开关140和湿度计150分
别判断层析柱1303的位置、层析柱1303内硅藻土的高度、第一料斗30的质量、第二入口与第三料斗对齐的位置和第一壳体301内的硅藻土的湿度；主控模块90还用于控制输送带20、第一电机303、第二电机304、第三电机403和振动器50的启停。
50.作为第一种实施方式，还包括设置在层析柱1303出口处的液体流量传感器160，液体流量传感器160与主控模块90电性连接，用于检测层析柱1303是否有液体流出。进行多次萃取时层析柱1303内的硅藻土不能过干，层析柱1303内没有萃取液流出后能通过液体流量传感器160检测到并及时反馈给主控模块90，主控模块90则控制执行硅藻土近干补救程序。
51.作为第二种实施方式，还包括设置在层析柱1303柱口处的液面高度传感器170，液面高度传感器170与主控模块90电性连接，用于检测层析柱1303内上层硅藻土的液面高度信息。进行多次萃取时层析柱1303内的硅藻土不能过干，当液面高度传感器170检测到上层硅藻土的液面高度状态低于主控模块90预设的液面高度阈值时，则判断硅藻土近干；当判断硅藻土近干时，则主控模块90控制执行硅藻土近干补救程序。
52.本实用新型的硅藻土自动定量填充萃取装置，能根据预设的硅藻土的质量自动定量向层析柱1303内填充硅藻土，填充后通过振动器将层析柱1303内的硅藻土摇匀，再通过第二接近开关70进一步验证层析柱1303内硅藻土的高度是否符合预设质量的硅藻土能达到的高度，确保了层析柱1303内硅藻土的质量符合预设质量要求；若判断层析柱1303内硅藻土的高度符合预设质量的硅藻土能达到的高度，上样待完全吸附后则自动添加预设体积的试剂进行萃取，若判断层析柱1303内硅藻土的高度不符合预设质量的硅藻土能达到的高度，则不添加试剂等待实验人员确认，硅藻土自动定量填充萃取装置确保了每个层析柱1303内硅藻土和试剂的填充量一致，且不需要人工操作，避免危害实验人员的身体健康。
53.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。