自动稀释装置及包含其的物料处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及分析取样技术领域，特别涉及一种自动稀释装置及包含其的物料处理系统。


背景技术：

2.在现代物料工艺生产过程中，工艺物料经过不同的工艺段，其物料特性不断发生变化，变化的范围可以达到上万倍；针对这些工艺的物料检测目前通用的有以下两种方法：
3.第一种方法，手动采样，然后送实验室手动分析，仪器成本投资可以降低，但是要耗费比较多的人力成本，效率低。
4.第二种方法，在每个采样分析点配置一台独立的分析仪器，设备投资成本很高，利用率不高；
5.而且在这种方法中，即使结合使用目前存在的以下采样分析仪器，其仪器本身仍存在缺陷：
6.1:e h有初级产品asp station 2000 rps20b自动水质采样仪liquiport csf48自动水质采样仪，该产品只有单一取样留样功能，无法应对生产的全天时运行需求，而且无法稀释。
7.2:瑞士万通789机器人样品处理器789robotic sp xl,该机也只有部分的自动化，样品试剂管还需要人工协助处理，也无法自动稀释，仍旧耗费比较多的人力成本。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷，即主要解决工艺生产过程中多点采样、多种倍率稀释的问题，提供一种自动稀释装置及包含其的物料处理系统，尤其适用于过程分析采样稀释，该套装置与相关分析仪表配合可以与实现多种不同采样点的离子浓度测定。
9.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
10.本实用新型一方面提供一种自动稀释装置，用于物料处理系统过程分析，其特征在于，所述自动采样稀释装置包含采样组件，所述采样组件包括：
11.采样头，所述物料处理系统的各处理部对应设有采样点，每一所述采样点对应设有一所述采样头；
12.采样管路，包括采样管支路，每一采样管支路的进样口连接对应的采样头；每一采样管支路的出样口汇总连接至采样管总路的进样口，所述采样管总路的出样口与所述自动采样稀释装置的分析组件进样口对接。
13.本技术方案中，解决自动稀释装置与物料处理系统的管路对接进行采样的问题，通过多采样点对一套分析仪器，降本增效。具体的说只要配备一套自动稀释装置及相关分析仪表就可以对管路的各采样点进行分析，它可以从各采样点采好样，输送进自动采样稀释装置分析组件进行稀释分析。
14.较佳地，所述自动稀释装置还包括分析组件，所述分析组件包括至少一级工位组，每一级工位组中的若干工位之间由相应层级的工位转换件呈次序递进转换。
15.本技术方案中，提供了一种利用转盘结构实现同一级多组工位如何在有限的空间中共存的技术问题。同时本技术方案中还提供了一种利用多层级转盘结构实现多层工位如何在有限的空间中共存的技术问题，解决了批量处理的技术问题。当存在多层工位组时，可用于批量分组分析。
16.较佳地，同一级工位组中的若干工位对应同一级的工位转换件，按工位顺序依次排列，上下相邻级工位组中的相同工位由上至下、由内向外错位布置；且每一级的工位转换件由同组电机控件控制连接，实现同步转动。
17.本技术方案中，提供了一种利用多层级转盘结构实现多层工位如何在有限的空间中布置的技术问题，同时通过同步转动，解决了批量处理的技术问题。
18.较佳地，每一级工位组包括进样工位，所述进样工位设有进样机械臂，所述进样机械臂外侧设有样品进样器，所述样品进样器的进样口与采样管总路的出样口对接；和/或所述进样机械臂上设有与工位组级数数量相同的出样端口。
19.本技术方案提供了若干组工位之一的进样工位，尤其涉及批量处理时的进样机械结构，相对于单一进样来说批处理效率更高，同时便于后续多倍率稀释工序的操作。
20.较佳地，每一级工位组包括称重稀释工位，所述称重稀释工位设有称重机械臂，所述称重机械臂上设有样品称重基座，所述样品称重基座上设有称重传感器，所述称重传感器通过信号线连接至控制器；和/或
21.所述称重机械臂上设有与工位组级数数量相同的样品称重基座；
22.所述称重稀释工位设有稀释机械臂，所述稀释机械臂上设有稀释液进样器，所述稀释液进样器同侧对应设有搅拌器，所述稀释液进样器、搅拌器及通过信号线连接至控制器；和/或
23.所述稀释机械臂上设有与工位组级数数量相同稀释液进样器的出样端口及搅拌器的搅拌头。
24.本技术方案提供了若干组工位之一的称重稀释工位，尤其涉及批量处理时的称重稀释机械结构，相对于单一进样来说批处理效率更高，同时便于后续多倍率稀释工序的操作。另外保证采样稀释精度是本实用新型的技术难点，本技术方案中，提供了一种利用多组传感器实时传输数字信号实时监控，同时保证传感器精度到1/200000。
25.较佳的，所述称重稀释工位上还设有温湿度传感器，所述温湿度传感器通过信号线连接至控制器；和/或温度传感器湿度传感器与称重传感器复合固定。
26.较佳地，每一级工位组包括采样工位，所述采样工位上设有液体浓度传感器，所述液体浓度传感器通过信号线连接至控制器。
27.较佳地，每一级工位组包括清洗工位，所述清洗工位设有清洗机械臂，所述清洗机械臂上设有喷淋头及其配套清洗管路；和/或所述清洗机械臂上设有与工位组级数数量相同的喷淋头及其配套清洗管路。
28.本技术方案提供了若干组工位之一的清洗工位，尤其涉及批量处理时的清洗机械结构，相对于单一进样来说批处理效率更高。
29.较佳地，每一级工位组包括刷洗工位，所述刷洗工位设有刷洗机械臂，所述刷洗机
械臂上设有刷头及其配套的驱动件；和/或所述刷洗机械臂上设有与工位组级数数量相同的刷头及其配套的驱动件。
30.本技术方案提供了若干组工位之一的刷洗工位，尤其涉及批量处理时的刷洗机械结构，相对于单一进样来说批处理效率更高。
31.较佳地，每一级工位组包括烘干工位，所述烘干工位设有烘干机械臂，所述烘干机械臂上设有出风口及其进风管路；和/或所述烘干机械臂上设有与工位组级数数量相同的出风口及其进风管路。
32.较佳地，每一级工位组包括排放工位，所述排放工位设有排放流路。
33.较佳地，上述装置与相关分析仪表配合可以与实现多不同采样点的离子浓度测定。具体的说自动采样稀释装置通过控制器的通讯口与相关分析仪表的连接，用于多不同采样点的离子浓度测定。分析好的数据可以直接传到plc、dcs等控制系统供工艺生产过程进行控制。
34.本技术方案中，进行采样、称重、稀释、排放、冲洗、刷洗、清洗，送检完成整改实验室人工需要完成的工作，极大的降低实验分析的人工，而且分析好的数据可以直接传到plc、dcs等控制系统供工艺生产过程进行控制。
35.本实用新型另一方面提供一种物料处理系统，所述物料处理系统中包括上述的任一所述自动稀释装置，分别通过采样管路连接至物料处理系统的各处理部。
36.较佳地，所述物料处理系统包括水处理系统，所述水处理系统包括离心机、二级沉淀池、三级沉淀池、二级膜装置、三级膜装置、产水箱、原料分离装置。
37.本实用新型的积极进步效果在于：
38.1、本实用新型自动稀释装置包含在物料处理系统内，作为物料处理系统的子部件，只要配备一套自动采样稀释装置及相关分析仪表就可以对物料处理系统的各管路的各采样点进行采样稀释分析；一对多的管路结构，效率高；
39.2、本实用新型自动稀释装置将稀释采样分解成多个标准步骤，然后由自动化机械动作代替这写人工动作；它可以从各采样点采好样，送检完成整改实验室人工需要完成的工作，极大的降低实验分析的人工；
40.3、本实用新型自动稀释装置属于高精密设备，利用多组高精度传感器保证最后的采样稀释精度时项目的难点，传感器精度要到1/200000。保证最后的采样稀释精度时项目的难点，所以设备中还包含很多保证温度、湿度、稳定平衡度的机构；
41.4、本实用新型的自动稀释装置分析数据可与自动控制系统无缝对接，分析的数据可以无缝与plc对接，并参与控制。
附图说明
42.图1为本实用新型物料处理系统与自动稀释装置的采样管路图。
43.图2为本实用新型自动稀释装置的分析线路平面展开图。
44.图3为本实用新型自动稀释装置主视图。
45.图4为本实用新型自动稀释装置俯视图。
46.图5-1为实施例进样工位立体图。
47.图5-2为实施例进样工位主视图。
48.图5-3为实施例进样工位附视图。
49.图6-1为实施例称重机械臂立体图。
50.图6-2为实施例称重机械臂主视图。
51.图6-3为实施例称重机械臂附视图。
52.图7-1为实施例稀释机械臂立体图。
53.图7-2为实施例稀释机械臂主视图。
54.图7-3为实施例稀释机械臂侧视图。
55.图7-4为实施例稀释机械臂俯视图。
56.图8-1为实施例清洗工位立体图。
57.图8-2为实施例清洗工位主视图。
58.图8-3为实施例清洗工位侧视图。
59.图9-1为实施例刷洗工位立体图。
60.图9-2为实施例刷洗工位主视图。
61.图9-3为实施例刷洗工位侧视图。
62.图10-1为实施例烘干工位立体图。
63.图10-2为实施例烘干工位主视图。
64.图10-3为实施例烘干工位侧视图。
65.附图标记说明
66.采样头 1
67.采样管路 2
68.自动稀释装置壳体 3
69.离心机滤液 4
70.二级沉淀池出水 5
71.三级沉淀池进水 6
72.三级沉淀池产水 7
73.二级膜装置产水 8
74.三级膜装置产水 9
75.三级膜装置浓水 10
76.产水箱 11
77.氯化钠进料罐 12
78.钾盐母液 13
79.第一级工位转换件 14
80.第二级工位转换件 15
81.第三级工位转换件 16
82.第一级工位组 17
83.第二级工位组 18
84.第三级工位组 19
85.进样工位 20
86.进样机械臂 201
87.样品进样器 202
88.出样端口 203
89.称重稀释工位 21
90.称重机械臂 211
91.样品称重基座 212
92.称重传感器 213
93.稀释机械臂 221
94.稀释液进样器 222
95.搅拌器的搅拌头 223
96.稀释液出样端口 224
97.搅拌头清洗组件 225
98.刷洗工位 23
99.刷洗机械臂 231
100.刷头 232
101.清洗工位 24
102.清洗机械臂 241
103.喷淋头 242
104.烘干工位 25
105.烘干机械臂 251
106.出风口 252
107.排放工位 26
108.备用工位 27
具体实施方式
109.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
110.如图1所示，本实施例的物料处理系统以一种水处理系统举例说明，但包括不限于水处理系统，还可以是食品、医药、化工、电子、电力、仪表、机电任一领域中会涉及到组份分析的系统，作为上述系统的子部件，配备一套自动采样稀释装置及相关分析仪表就可以对上述系统的各管路的各采样点进行采样稀释分析；一对多的管路结构，效率高。
111.本实施例中的水处理系统包括离心机、二级沉淀池、三级沉淀池、二级膜装置、三级膜装置、产水箱、原料分离装置，在本实施例中以海水为例，原料分离装置采用氯化钠进料罐，以及一套自动稀释装置及其采样管路，分别通过采样管路连接至水处理系统的各处理部。本实施例中水处理系统包括以下水处理步骤：离心机滤液4通过管道输送至二级沉淀池出水5，二级沉淀池出水5输入至三级沉淀池进水6，三级沉淀池进水7输送至三级沉淀池产水7，三级沉淀池产水7输送至二级膜装置产水8、二级膜装置产水8输送至三级膜装置产水9、三级膜装置产水9输送至三级膜装置浓水10、三级膜装置浓水10输送至产水箱11、产水箱11输送至氯化钠进料罐12、氯化钠进料罐12最终获得钾盐母液13。
112.为了降本增效，本实用新型提出了一对多的技术构思，具体的说只要配备一套自动稀释装置及相关分析仪表就可以对水处理系统管路的多个采样点进行过程分析，它可以
从各采样点采好样，输送进自动采样稀释装置分析组件进行稀释分析。
113.首先，必须解决的是自动稀释装置与水处理系统的管路对接进行采样的问题，如图1所示，自动稀释装置包含采样组件和分析组件，其中采样组件设置在自动稀释装置壳体外部，包括采样头1和采样管路2：
114.采样头1，在水处理系统的各处理部(离心机滤液4、二级沉淀池出水5、三级沉淀池进水6、三级沉淀池产水7、二级膜装置产水8、三级膜装置产水9、三级膜装置浓水10、产水箱11、氯化钠进料罐12、钾盐母液13)对应设有10个采样点，每一采样点对应设有一采样头1，共计10个采样头1；
115.采样管路2，包括采样管总路和采样管支路，每一采样管支路的进样口连接对应的采样头1；每一采样管支路的出样口汇总连接至采样管总路的进样口，采样管总路的出样口与自动稀释装置的分析组件进样口对接。
116.如图2、3、4所示，自动稀释装置的分析组件，设置在自动采样稀释装置壳体3内部，分析组件包括至少一级工位组，每一级工位组中的若干工位之间由相应层级的工位转换件呈次序递进转换。在本实施例中以三级工位组(17-19)、三级工位转换件(14-16)、六组工位举例说明。
117.如图2、3、4所示，本实施例中，三级工位转换件(14-16)采用转盘，利用转盘的旋转结构实现同一级多组工位在有限的空间中共存的技术问题。当存在多层工位组时，可用于批量分组分析。
118.如图4所示，同一级工位组中的6组工位设于同一级的转盘的外圈上，按工位顺序依次排列，上下相邻级工位组中的相同工位由上至下、由内向外错位布置，错位举例可按实际情况排布；且每一级的工位转换件由同组电机控件控制连接，实现同步转动。利用多层级转盘结构实现多层工位如何在有限的空间中布置的技术问题，同时通过同步转动，解决了批量处理的技术问题。
119.在本实施例中，每一级工位组包括不限于本实施例中的以下工位，包括进样工位、称重稀释工位、清洗工位、刷洗工位、烘干工位、排放工位、备用工位中的一种或多种。可以按实际工作需求增加/减少相应的工位。在本文中，至少一级工位组包括一级、二级、三级、四级、五级或更多工位组。所述级数指代可批量处理时的批量工位数。
120.如图5-1、5-2、5-3所示的进样工位20，进样工位20设有进样机械臂201，进样机械臂201外侧设有样品进样器202，样品进样器的进样口与采样管总路的出样口对接；和/或进样机械臂上设有与工位组级数数量相同的出样端口203。本实施例相对于单一进样来说批处理效率更高，同时便于后续多倍率稀释工序的操作。
121.在本实施例中，机架上位于转盘周边设有进样工位20，进样工位20采用带进样针的自动机械臂201，自动机械臂201外侧设有自动进样器202。自动二维机械臂具有进样针升降件，可实现上下调节。
122.如图6-1、6-2、6-3所示的称重稀释工位21，在本实施例中，称重稀释工位21设有一组称重机械臂211，称重机械臂上设有与工位组级数数量相同的三组样品称重基座212，样品称重基座212上设有称重传感器213，称重传感器213通过信号线连接至控制器。本实施例相对于单一称重来说批处理效率更高，同时便于后续多倍率稀释工序的操作。
123.且在本实施例中，机架上位于转盘周边设有带称重传感器213的自动机械臂，自动
机械臂内侧、位于相应工位待测样品底部设有称重传感器213。自动二维机械臂具有称重基座升降件，可实现上下调节。
124.如图7-1、7-2、7-3、7-4所示的称重稀释工位21，称重稀释工位21设有稀释机械臂221，稀释机械臂221上设有稀释液进样器222，稀释液进样器222同侧对应设有搅拌器223，稀释液进样器222、搅拌器及通过信号线连接至控制器；和/或稀释机械臂上设有与工位组级数数量相同的稀释液出样端口223及搅拌器的搅拌头224。相对于单一进样来说批处理效率更高，同时便于后续多倍率稀释工序的操作。
125.在本实施例中，每一级别稀释液加液量可设定不同等级，以实现多倍率稀释。在本实施例中设置了三组分别为300g加液搅拌、500g加液搅拌、1500g加液搅拌规格，同时还可以按实际情况选装搅拌头清洗组件225，自动采样稀释装置的机架上设有控制板，在本实施例中可举例采用plc、dcs等控制系统，样品基座上设有搅拌电机，搅拌电机上安装有搅拌头，基座上位于搅拌头的下方设有样品杯，搅拌头在搅拌电机带动下旋转。
126.为了保证采样稀释精度，本实施例中提供了一种利用多组传感器实时传输数字信号实时监控，同时保证传感器精度到1/200000。
127.采样工位上设有液体浓度传感器，液体浓度传感器通过信号线连接至控制器。还可以进一步安装可以控制温度、湿度、平衡度的机构比如温湿度传感器等，所述温湿度传感器通过信号线连接至控制器。
128.如图8-1、8-2、8-3所示的清洗工位24，清洗工位24设有清洗机械臂241，清洗机械臂241上设有与工位组级数数量相同的喷淋头242及其配套清洗管路；相对于单一进样来说批处理效率更高。
129.如图9-1、9-2、9-3所示的刷洗工位23，刷洗工位23设有刷洗机械臂231，刷洗机械臂231上设有与工位组级数数量相同的刷头232及其配套的驱动件；相对于单一进样来说批处理效率更高。
130.如图10-1、10-2、10-3所示的烘干工位25，烘干工位25设有烘干机械臂251，烘干机械臂251上设有与工位组级数数量相同的出风口252及其进风管路；
131.还可进一步增设排放工位26，排放工位26设有排放流路；以及备用工位27作为其他功能性工位做预备。
132.上述装置与相关分析仪表配合可以与实现多不同采样点的离子浓度测定。所述自动稀释装置通过控制器的通讯口与相关分析仪表的连接，用于多不同采样点的离子浓度测定。
133.本技术方案中，进行采样、称重、稀释、排放、冲洗、刷洗、清洗，送检完成整改实验室人工需要完成的工作，极大的降低实验分析的人工，而且分析好的数据可以直接传到plc、dcs等控制系统供工艺生产过程进行控制。
134.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当了解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。