一种智能重金属检测仪的制作方法

1.本实用新型涉及重金属检测领域，具体来说，涉及一种智能重金属检测仪。


背景技术：

2.重金属检测仪在工作时，需要将采集部的电极头伸入分析池中，以对分析池中的试剂的检测工作。目前，重金属检测仪的自动化程度低，需要大量人工手动操作，操作比较麻烦，效率低，且人工操作时容易出现误操作，导致检测失败或检测精准度不够。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种智能重金属检测仪，包括外壳及安装在外壳内的中控模块、加样称重机构、震荡旋转机构、升降检测头机构、检测盘机构及泵送机构；
4.所述中控模块用于控制该智能重金属检测仪的智能工作；
5.所述外壳上开设有加料口，且加料口对应所述加样称重机构的上端开口，所述加样称重机构用于供待测试剂加入外壳内部的试剂容器，并对完成加样后的试剂容器进行称重；
6.所述震荡旋转机构中装设有多个试剂容器，所述震荡旋转机构用于使得多个试剂容器依次经过旋转运动到与所述加样称重机构对应的位置，以完成多个试剂容器的分别加样；
7.所述震荡旋转机构还用于对完成加样后的多个试剂容器中的试剂进行震荡、静置处理；
8.所述泵送机构用于将试剂容器中的处理后的试剂泵送至检测盘机构中；
9.所述升降检测头机构与所述检测盘机构相配合，用于完成试剂的重金属检测，并通过中控模块输出检测结果；
10.所述泵送机构还用于抽出完成检测之后的试剂。
11.在一些实施例中，所述加样称重机构包括立架、直线模组、称重传感器、连接板、容器定位件及加料仓；
12.所述立架固定在外壳的底板上；
13.所述直线模组安装在所述立架的侧面，所述连接板安装在所述直线模组上，所述连接板能够在所述直线模组的控制下上下运动；
14.所述称重传感器固定安装在所述连接板上，所述容器定位件安装在所述称重传感器的上方；
15.所述加料仓安装在所述立架的顶端，所述加料仓为漏斗状的结构，所述加料仓的上端口位于所述外壳上的加料口处，且所述加料仓的下端口正对着所述容器定位件；
16.所述容器定位件用于使试样容器能够放置在其上，并限定试样容器的位置，且所述容器定位件能够随所述连接板上下运动。
17.在一些实施例中，所述加样称重机构还包括安装在所述加料仓旁的推拉板及电磁推拉阀，所述推拉板用于在所述电磁推拉阀的控制下，开启或关闭所述外壳的加料口；所述容器定位件的内侧还设置有隔垫。
18.在一些实施例中，所述震荡旋转机构包括震荡模块与旋转模块；
19.所述震荡模块包括第一电机、第一转轴、多个偏心轴、底座、固定连接体及可动连接板；
20.所述底座固定在外壳的底板上；
21.所述旋转模块包括第二电机、第二转轴及转动托盘，所述第二电机用于通过所述第二转轴控制所述转动托盘转动，且所述旋转模块整体位于所述可动连接板的上方；
22.所述第一电机用于控制第一转轴转动，所述第一转轴与所述可动连接板固定连接；
23.所述固定连接体与底座固定连接，所述固定连接体与底座均为中空的结构，且形成的中空区域用于供所述第一电机、第一转轴及可动连接板的整体结构穿过并提供一定的运动空间；
24.多个偏心轴的上下两端均分别与所述可动连接板和固定连接体固定连接，多个偏心轴用于将所述第一转轴的转动转化为回转震荡运动，从而带动所述可动连接板及上方的旋转模块整体做回转震荡运动。
25.在一些实施例中，所述旋转模块还包括安装架、旋转分割板、托盘支撑件及限位开关；
26.所述安装架的底端固定在所述可动连接板上，所述第二电机固定在所述安装架上，所述第二转轴与所述旋转分割板固定连接，所述托盘支撑件固定在所述旋转分割板的上方，所述托盘支撑件与所述转动托盘固定连接，所述限位开关装设在所述安装架上并位于所述旋转分割板旁；
27.所述转动托盘上沿圆周方向设置有多个容器收容部，用于试剂容器的放置；所述旋转分割板上沿圆周方向设置有多个触发部，用于触发所述限位开关，使得当所述旋转分割板每转动一定的角度并触发所述限位开关时，所述第二电机停止工作，从而控制所述转动托盘的转动角度。
28.在一些实施例中，所述旋转模块还包括容器支撑板，所述容器支撑板为中空的结构，且容器支撑板的中空区域用于供所述安装架及相关结构的设置，所述容器支撑板位于所述转动托盘的下方，所述容器支撑板不随所述转动托盘转动；
29.所述容器支撑板上开设有一个通孔，所述通孔的尺寸使得所述容器收容部中的试剂容器能够通过，并且，通过所述转动托盘的旋转，使得每个试剂容器均能够达到所述通孔；
30.所述通孔位于所述加料仓的下端口与所述容器定位件之间，使得到达所述通孔处的试剂容器能够与所述加样称重机构相配合，以完成加样及称重。
31.在一些实施例中，所述检测盘机构中包括多个分析池；
32.所述升降检测头机构包括升降模块及检测头模块；
33.所述升降模块包括直架、横梁、第一步进电机、升降齿轮及齿条；
34.所述直架固定在外壳的底板上；
35.所述直架上形成有滑轨结构，所述横梁的一端形成有与所述滑轨结构相配合的滑动结构；
36.并且，所述第一步进电机及升降齿轮固定在所述横梁的端部，所述齿条沿纵向固定在所述直架上，所述升降齿轮与所述齿条相互啮合，所述第一步进电机用于控制所述升降齿轮的转动，从而带动所述横梁整体相对于所述直架上下滑动；
37.所述检测头模块固定设置在所述横梁上，从而能够随所述横梁一起上下运动；
38.所述检测头模块包括若干个电极头，所述检测头模块位于所述检测盘机构的上方，所述电极头能够伸入分析池中以完成检测。
39.在一些实施例中，所述检测盘机构还包括检测盘、旋转台及升降取样件；
40.所述旋转台的底托固定在外壳的底板上，所述检测盘装设在所述旋转台的上方，所述旋转台用于控制所述检测盘的整体转动；
41.多个分析池均设置在所述检测盘的上表面；
42.所述升降取样件及所述检测头模块分别位于所述检测盘的上方的不同侧；
43.所述升降取样件还与所述泵送机构连通，所述升降取样件用于通过自动升降伸入或离开所述分析池内，并在所述泵送机构的控制下，向分析池内泵入待检测的试剂或抽出检测后的试剂。
44.在一些实施例中，所述泵送机构包括若干个柱塞泵及若干个多通道电磁阀，所述柱塞泵用于控制加液及排液，所述多通道电磁阀用于切换对应的柱塞泵的工作通道，以切换柱塞泵的功能。
45.在一些实施例中，还包括第一辅助液添加装置和第二辅助液添加装置；所述第一辅助液添加装置及第二辅助液添加装置的进液端均与所述泵送机构连通；并且，所述第一辅助液添加装置的出液端位于所述震荡旋转机构的上方，用于向所述震荡旋转机构的试剂容器中添加第一辅助液；所述第二辅助液添加装置的出液端位于所述检测盘机构的上方，用于向所述检测盘机构的分析池中添加第二辅助液。
46.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的智能重金属检测仪，可自动化地实现重金属检测过程中的大部分操作，十分方便，大大降低了工作人员的工作量，提高了检测效率及检测精度；且集成化程度高，节省空间。
附图说明
47.图1为本实用新型提供的智能重金属检测仪的内部俯视图；
48.图2为本实用新型提供的智能重金属检测仪的内部主视图；
49.图3为本实用新型提供的智能重金属检测仪的内部左视图；
50.图4为加样称重机构的立体示意图；
51.图5为震荡旋转机构的爆炸图；
52.图6为震荡旋转机构的立体示意图；
53.图7为震荡旋转机构的主视剖面图；
54.图8为升降检测头机构的局部分解示意图；
55.图9为升降检测头机构的立体示意图。
56.附图标记说明：
57.1、加样称重机构；2、震荡旋转机构；3、升降检测头机构；4、检测盘机构；5、泵送机构；6、第一辅助液添加装置；7、第二辅助液添加装置；8、底板；11、电磁推拉阀；12、直线模组；13、加料仓；14、加料仓；15、容器定位件；16、称重传感器；17、立架；18、连接板；21、第一电机；22、偏心轴；23、从动轮；24、限位开关；25、光耦开关；26、主动轮；27、第二电机；28、转动托盘；29、减震橡胶垫；210、底座；211、可动连接板；212、旋转分割板；213、第二固定板；214、第一转轴；215、凸轮配重板；216、第一固定板；217、连接柱；218、容器支撑板；219、通孔；220、安装架；221、第二转轴；222、托盘支撑件；31、直架；32、横梁；33、第一步进电机；34、升降齿轮；35、齿条；36、第二步进电机；37、采集板；38、主动齿轮；39、从动齿轮；310、滑环；311、外罩；312、升降限位开关；313、电极头；314、电极插座；41、检测盘；42、分析池；43、旋转台；44、升降取样件。
具体实施方式
58.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
59.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
60.参照图1-图3所示，一种智能重金属检测仪，包括外壳(图中未示出)及安装在外壳内的中控模块、加样称重机构1、震荡旋转机构2、升降检测头机构3、检测盘机构4及泵送机构5；中控模块用于控制该智能重金属检测仪的智能工作；外壳上开设有加料口，且加料口对应加样称重机构1的上端开口，加样称重机构1用于供待测试剂加入外壳内部的试剂容器，并对完成加样后的试剂容器进行称重；震荡旋转机构2中装设有多个试剂容器，震荡旋转机构2用于使得多个试剂容器依次经过旋转运动到与加样称重机构1对应的位置，以完成多个试剂容器的分别加样；震荡旋转机构2还用于对完成加样后的多个试剂容器中的试剂进行震荡、静置处理；泵送机构5用于将试剂容器中的处理后的试剂泵送至检测盘机构4中；升降检测头机构3与检测盘机构4相配合，用于完成试剂的重金属检测，并通过中控模块输出检测结果；泵送机构5还用于抽出完成检测之后的试剂。
61.进一步参照图4，在一个具体实施例中，加样称重机构1包括立架17、直线模组12、称重传感器16、连接板18、容器定位件15及加料仓14；立架17固定在外壳的底板8上；直线模组12安装在立架17的侧面，连接板18安装在直线模组12上，连接板18能够在直线模组12的控制下上下运动；称重传感器16固定安装在连接板18上，容器定位件15安装在称重传感器16的上方；加料仓14安装在立架17的顶端，加料仓14为漏斗状的结构，加料仓14的上端口位于外壳上的加料口处，且加料仓14的下端口正对着容器定位件15；容器定位件15用于使试样容器能够放置在其上，并限定试样容器的位置，且容器定位件15能够随连接板18上下运动。试样容器可为试管，则容器定位件15可为与试管的尺寸对应的试管套。
62.优选地，加样称重机构1还包括安装在加料仓14旁的推拉板13及电磁推拉阀11，推拉板13用于在电磁推拉阀11的控制下，开启或关闭外壳的加料口；容器定位件15的内侧还设置有隔垫，以避免试样容器受损。
63.可以理解的是，直线模组12可采用现有的结构来实现，如包括步进电机、丝杆等结构的直线模组，也可采用其他类型的直线模组，只要能够实现控制称重传感器16、连接板18及容器定位件15整体上下运动即可。
64.进一步参照图5-图7，在一个具体实施例中，震荡旋转机构2包括震荡模块与旋转模块；震荡模块包括第一电机21、第一转轴214、多个偏心轴22、底座210、固定连接体及可动连接板211；底座210固定在外壳的底板8上；旋转模块包括第二电机27、第二转轴221及转动托盘28，第二电机27用于通过第二转轴221控制转动托盘28转动，且旋转模块整体位于可动连接板211的上方；第一电机21用于控制第一转轴214转动，第一转轴214与可动连接板211固定连接；固定连接体与底座210固定连接，固定连接体与底座210均为中空的结构，且形成的中空区域用于供第一电机21、第一转轴214及可动连接板211的整体结构穿过并提供一定的运动空间；多个偏心轴22的上下两端均分别与可动连接板211和固定连接体固定连接，多个偏心轴22用于将第一转轴214的转动转化为回转震荡运动，从而带动可动连接板211及上方的旋转模块整体做回转震荡运动。
65.优选地，偏心轴22的个数为四个，且四个偏心轴22均匀分布在第一转轴214的外侧；每个偏心轴22的偏心大小均能够调整，以改变回转震荡的振幅。可以理解的是，本实用新型中描述的不同的转轴(包括偏心轴22)与其他结构连接时，均可通过现有的轴承结构来辅助连接，本实用新型在此不做具体限定。
66.在图示的具体实施例中，固定连接体包括第一固定板216和第二固定板213，第一固定板216和第二固定板213均为中空的结构，第一固定板216位于第二固定板213的上方，第一固定板216与第二固定板213之间通过多个外侧包覆有减震橡胶垫29的连接结构固定连接，且第一固定板216通过多个连接柱217与底座210固定连接，多个偏心轴22的下端均与第二固定板213固定连接。另外，可在第一转轴214与可动连接板211连接的轴承处增设一个凸轮配重板215，以和减震橡胶垫29共同减少震荡带来的负面影响，提高回转震荡时的平衡性能。
67.优选地，第二固定板213上装设有光耦开关25，光耦开关25用于检测在回转震荡时第一电机21的位置，使得回转震荡结束时第一电机21恢复到初始位置。
68.优选地，旋转模块还包括安装架220、旋转分割板212、托盘支撑件222及限位开关24；安装架220的底端固定在可动连接板211上，第二电机27固定在安装架220上，第二转轴221与旋转分割板212固定连接，托盘支撑件222固定在旋转分割板212的上方，托盘支撑件222与转动托盘28固定连接，限位开关24装设在安装架220上并位于旋转分割板212旁；转动托盘28上沿圆周方向设置有多个容器收容部，用于试剂容器的放置；旋转分割板212上沿圆周方向设置有多个触发部，用于触发限位开关24，使得当旋转分割板212每转动一定的角度并触发限位开关24时，第二电机27停止工作，从而控制转动托盘28的转动角度。
69.优选地，旋转模块还包括容器支撑板218，容器支撑板218为中空的结构，且容器支撑板218的中空区域用于供安装架220及相关结构的设置，容器支撑板218位于转动托盘28的下方，容器支撑板218不随转动托盘28转动；容器支撑板218上开设有一个通孔219，通孔219的尺寸使得容器收容部中的试剂容器能够通过，并且，通过转动托盘28的旋转，使得每个试剂容器均能够达到通孔219；通孔219位于加料仓14的下端口与容器定位件15之间，使得到达通孔219处的试剂容器能够与加样称重机构1相配合，以完成加样及称重。
70.通过控制转动托盘28的转动角度，可方便地与加样称重机构1相配合，使得每个试剂容器依次转动到加料口处，从而完成所有试剂容器的加料，并使加料后的试剂容器通过通孔219达到容器定位件15，随后直线模组12控制容器定位件15带动试剂容器下降，以通过称重传感器16完成称重，称重后，直线模组12控制容器定位件15带动试剂容器上升，使得试管容器与转动托盘28对接，此后转动托盘28旋转，使得下一个试管容器达到加料与称重的位置。
71.在图示实施例中，旋转模块还包括主动轮26、同步带和从动轮23；第二电机27及主动轮26固定在安装架220的侧面，从动轮23固定在安装架220的中部；第二电机27的输出轴与主动轮26固定连接，主动轮26与从动轮23之间通过同步带实现同步转动，第二转轴221的下端与从动轮23固定连接。通过这样设置，使得旋转模块的结构分布更加合理，提高了空间利用率。
72.优选地，转动托盘28为双层结构，转动托盘28的双层结构之间相互固定连接，且在转动托盘28的第一层与第二层的外周均开设有多个容器收容孔，且第一层与第二层上的容器收容孔的位置一一对应，从而形成多个容器收容部。转动托盘28采用双层结构，能够提高对试剂容器收容的稳定性，尤其适合用来收容图示的试管。
73.进一步参照图8和图9，在一个具体实施例中，升降检测头机构3包括升降模块及检测头模块；升降模块包括直架31、横梁32、第一步进电机33、升降齿轮34及齿条35；直架31固定在外壳的底板8上；直架31上形成有滑轨结构，横梁32的一端形成有与滑轨结构相配合的滑动结构；并且，第一步进电机33及升降齿轮34固定在横梁32的端部，齿条35沿纵向固定在直架31上，升降齿轮34与齿条35相互啮合，第一步进电机33用于控制升降齿轮34的转动，从而带动横梁32整体相对于直架31上下滑动；检测头模块固定设置在横梁32上，从而能够随横梁32一起上下运动；检测头模块包括若干个电极头313，检测头模块位于检测盘机构4的上方，检测盘机构4中包括多个分析池42，电极头313能够伸入分析池42中以完成检测。
74.优选地，升降模块还包括安装在直架31上的两个升降限位开关312，当触发任意一个升降限位开关312时，第一步进电机33自动停止工作。升降限位开关312可采用光电开关配合遮光板的结构，也可采用其他类型的限位开关；两个升降限位开关312分别用于限制检测头模块运动的最低点和最高点。
75.在图示实施例中，检测头模块包括壳体、第二步进电机36、主动齿轮38及若干个采集组件；壳体包括外罩311及多个连接结构，用于实现检测头模块中各部件的连接固定，且壳体与横梁32固定连接；第二步进电机36用于控制主动齿轮38的转动；每个采集组件均包括电极插座314、电极头313、从动齿轮39、采集板37及滑环310；每个采集组件中，从动齿轮39与主动齿轮38啮合，或与其他从动齿轮39啮合，使得每个从动齿轮39均能够随主动齿轮38的转动而转动；采集板37安装在从动齿轮39的上端，电极插座314安装在从动齿轮39的下端，电极头313可拆卸地安装在电极插座314上；电极头313穿过壳体的底部并延伸至下端，用于获取采集信号；滑环310位于采集板37的上方，滑环310的下段引线与对应的采集板37电连接，上段引线与重金属检测仪的电路主板电连接。
76.在图示实施例中，检测头模块包括四个采集组件，可根据实际需要，选择装置为单通道、双通道、三通道或更多通道。
77.在一个具体实施例中，检测盘机构4还包括检测盘41、旋转台43及升降取样件44；
旋转台43的底托固定在外壳的底板8上，检测盘41装设在旋转台43的上方，旋转台43用于控制检测盘41的整体转动；多个分析池42均设置在检测盘41的上表面；升降取样件44及检测头模块分别位于检测盘41的上方的不同侧；升降取样件44还与泵送机构5连通，升降取样件44用于通过自动升降伸入或离开分析池42内，并在泵送机构5的控制下，向分析池42内泵入待检测的试剂或抽出检测后的试剂。
78.优选地，泵送机构5包括若干个柱塞泵及若干个多通道电磁阀，柱塞泵用于控制加液及排液，多通道电磁阀用于切换对应的柱塞泵的工作通道，以切换柱塞泵的功能。可以理解的是，泵送机构5除了用于泵送相关试剂，多通道电磁阀还可将对应的柱塞泵切换至清水通道，以实现清洗功能。
79.优选地，该智能重金属检测仪还包括第一辅助液添加装置6和第二辅助液添加装置7；第一辅助液添加装置6及第二辅助液添加装置7的进液端均与泵送机构5连通；并且，第一辅助液添加装置6的出液端位于震荡旋转机构2的上方，用于向震荡旋转机构2的试剂容器中添加第一辅助液；第二辅助液添加装置7的出液端位于检测盘机构4的上方，用于向检测盘机构4的分析池42中添加第二辅助液。第一辅助液可用于对试剂进行稀释；第二辅助液可用于对试剂进行活化，以提高检测效果。
80.在一个具体实施例中，本实用新型提供的智能重金属检测仪的工作流程如下：通过操作外壳上的开关，内部各机构复位，转动托盘28使一个试剂容器转动至容器定位件15处，此后自动开启电磁推拉阀11，使推拉板13往后退缩，以打开加料口，同时指示灯亮，提示工作人员加入定量样品进入料仓14，工作人员通过操作按键以确认完成一次加料后，直线模组12带动容器定位件15向下运动，开始称重，称重后直线模组12带动容器定位件15向上运动，使得称重后的试剂容器与转动托盘28对接；此后，第二电机27工作带动转动托盘28转动，使下一个试剂容器到达加料、称重的位置，再次灯亮以提示再次加料，重复以上操作，直到工作人员通过操作按键以确认完成所需的所有试剂容器的加料、称重；接下来，泵送机构5的柱塞泵控制第一辅助液添加装置6自动向下方的试剂容器中加入第一辅助液，并通过转动托盘28的转动，实现所需的所有试剂容器加第一辅助液；此后，第一电机21工作，开始进行回转震荡，使得待测试剂与第一辅助液体充分混合，震荡后自动静置一定时间；接下来，泵送机构5的多通换向阀开始切换通道，柱塞泵工作，抽取将静置好的样品液体，并通过升降取样件44将样品液体加入到检测盘41的分析池42内，每抽取一个试管容器中的样品液体，多通换向阀都需要切换清水路自动进行清系，并回收清洗后的水；当加入四个通道后，旋转台43转动，将加入样品液四通道的分析池42转动到加第二辅助液的位置，柱塞泵控制第二辅助液添加装置7将第二辅助液加入分析池42进行活化，然后转动到检测头模块下方的位置；升降检测头机构3工作，第一步进电机33工作，控制升降齿轮34转动，因升降齿轮34与齿条35相互啮合，使得升降齿轮34与横梁32整体相对于直架31及齿条35向下运动，带动检测头模块向下运动，使得四个电极头313分别伸入四通道的分析池42内进行活化检测，检测时，第二步进电机36控制主动齿轮38转动并带动从动齿轮39转动，使每个电极头313随之转动，滑环310不随之选择，并将检测信息传输至重金属检测仪的电路主板；检测完成后，检测头模组上升一定位置，出检测结果并打印报告，拔出电极头313后再换新的电极头313，旋转台43转动，再抽取尚未检测的试管容器中的液体至分析池42中，重复上述动作，直至完成所有检测样品。
81.综上，本实用新型提供的智能重金属检测仪，可自动化地实现重金属检测过程中的大部分操作，十分方便，大大降低了工作人员的工作量，提高了检测效率及检测精度；且集成化程度高，节省空间。
82.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。