一种自动进样器、进样方法及凯氏定氮仪检测系统

摘要

本发明公开了一种自动进样器、进样方法及凯氏定氮仪检测系统，属于仪器控制技术领域，其中自动进样器包括进料转盘装置、转动电机装置、升降电机装置和消化管顶杆装置，进料转盘装置与转动电机装置连接，消化管顶杆装置与升降电机装置连接；进料转盘装置用于装载消化管；转动电机装置用于驱动进料转盘装置转动，使工作消化管转动至升降位置处；消化管顶杆装置连接位于进料转盘装置下方、所述升降位置处，用于带动所述工作消化管进行上升或下降运动；升降电机装置用于驱动消化管顶杆装置上升或下降运动。本发明具有能耗低、体积小的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及仪器控制技术领域，具体涉及一种自动进样器、进样方法及凯氏定氮仪检测系统。

背景技术

凯氏定氮仪是根据蛋白质中氮的含量恒定的原理，通过测定样品中氮的含量从而计算蛋白质含量的仪器。因其蛋白质含量测量计算的方法叫做凯氏定氮法，故被称为凯氏定氮仪，又名定氮仪、蛋白质测定仪、粗蛋白测定仪。当前凯氏定氮仪基本都是使用手工进样方式对样品进行进样操作，但是手工进样操作不方便，效率低，占据测试人员等问题凸显，并且分析工作者不可避免地会接触到高温和强酸强碱，所以有很大的危险性。

因此，为了解决上述手工进样方式中存在的问题，目前提供了一些自动进样器，实现样品的自动进样。例如，中国专利CN203465284U中公开了一种凯氏定氮仪的自动进样器，包括升降台、左右活动支架、控制器等部件，通过控制器控制升降台能将升降台上放置的消煮管整体抬升，以自动进样。但是，这种进样方式只能是将升降台上的所有消煮管进行整体上升或下降运动，而实际取样时仅需用到一支消煮管，造成了能量的大量浪费，能耗高。

例如，中国专利CN203259535U中公开了一种圆盘进位顶杆式火焰光谱仪器自动进样器，比如加样，一般是将样本放置在一个特定的不可移动的位置，加样针移动过去吸取样本，加样结束之后移除样本，当样本数量比较多时，必须要将所有样本水平排列开来，加样针才能准确定位进行加样，因此以上的结构所占的体积会比较大，进而导致整个仪器的体积较大。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的自动进样器能耗高、体积大。

为此，本发明实施例的一种自动进样器，包括进料转盘装置、转动电机装置、升降电机装置和消化管顶杆装置，进料转盘装置与转动电机装置连接，消化管顶杆装置与升降电机装置连接；

所述进料转盘装置，用于装载消化管；

所述转动电机装置，用于驱动进料转盘装置转动，使工作消化管转动至升降位置处；

所述消化管顶杆装置，连接位于进料转盘装置下方、所述升降位置处，用于带动所述工作消化管进行上升或下降运动；

所述升降电机装置，用于驱动消化管顶杆装置上升或下降运动。

优选地，所述进料转盘装置包括转盘、消化管装载位、孔位标签和标签传感器，消化管装载位连接位于转盘上，孔位标签连接位于消化管装载位周边且与消化管装载位一一对应；

所述孔位标签，用于显示转盘上每个消化管装载位的位置信息；

所述标签传感器，连接位于所述升降位置处，用于能识别孔位标签的位置信息。

优选地，还包括：

消化管在位传感器，连接位于进料转盘装置上方、所述升降位置处，用于对所述工作消化管的入位情况进行检测。

优选地，还包括：

进位装置，套设于工作消化管开口端上方，包括可供工作消化管穿过的中空结构，用于在工作消化管进行上升或下降运动时供其通过。

优选地，还包括：

可移动试剂桶存放平台，连接位于自动进样器外壳内部，用于放置试剂桶，包括滑轮。

本发明实施例的一种自动进样器的进样方法，包括如下步骤：

当接收到包含工作消化管的消化管装载位位置信息的进样消息时，控制转动电机装置驱动进料转盘装置的转盘进行转动；

控制标签传感器识别进入识别区域内的孔位标签；

判断进入识别区域内的孔位标签是否与工作消化管的消化管装载位位置信息相符；

当进入识别区域内的孔位标签与工作消化管的消化管装载位位置信息相符时，控制转动电机装置停止驱动，使转盘停转；

控制升降电机装置驱动消化管顶杆装置进行上升运动，推动工作消化管上升，以进样。

优选地，所述判断进入识别区域内的孔位标签是否与工作消化管的消化管装载位位置信息相符的步骤包括：

判断进入识别区域内的孔位标签的编号标识是否与工作消化管的消化管装载位位置信息的编号标识相符；

当进入识别区域内的孔位标签的编号标识与工作消化管的消化管装载位位置信息的编号标识相符时，判断进入识别区域内的孔位标签的定位标识是否与工作消化管的消化管装载位位置信息的定位标识相符；

当进入识别区域内的孔位标签的定位标识与工作消化管的消化管装载位位置信息的定位标识相符时，获得进入识别区域内的孔位标签与工作消化管的消化管装载位位置信息相符的判断结果。

优选地，所述控制升降电机装置驱动消化管顶杆装置进行上升运动，推动工作消化管上升，以进样的步骤包括：

控制升降电机装置驱动消化管顶杆装置进行上升运动，推动工作消化管上升，工作消化管穿过进位装置，进行进样。

优选地，所述控制转动电机装置停止驱动，使转盘停转的步骤之后，所述控制升降电机装置驱动消化管顶杆装置进行上升运动，推动工作消化管上升，以进样的步骤之前，还包括如下步骤：

控制消化管在位传感器感测工作消化管是否存在；

当感测到工作消化管时，进入所述控制升降电机装置驱动消化管顶杆装置进行上升运动，推动工作消化管上升，以进样的步骤。

本发明实施例的一种凯氏定氮仪检测系统，包括上述的自动进样器和凯氏定氮仪；

所述自动进样器用于向凯氏定氮仪自动进样。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

1.本发明实施例提供的自动进样器，通过设置消化管顶杆装置，可以仅带动工作消化管进行升降运动，以实现自动进样，避免了每次进样时的消化管的整体升降，从而降低了能耗，避免资源的浪费。并且减少消化管的移动量后，可极大地避免因消化管移动带来的溶液外溢等事故，如消化管中是强酸强碱等危险性高的溶液，可提高试验的安全系数。通过设置进料转盘装置与转动电机装置，无需加样针进行移动就可进样，且由于每次都在升降位置处进样，因此，不仅改善了因需加样针移动而造成的仪器体积大的缺陷，而且升降位置固定使得进样准确度高，也能提高进样效率。

2.本发明实施例提供的自动进样器，通过设置孔位标签和标签传感器，利用编号标识和定位标识，既能准确识别出转盘上消化管的编号，又能将工作消化管进行准确定位，提高了进样准确性。

3.本发明实施例提供的进样方法，通过识别孔位标签的步骤，只有识别出所需的相符时，即在升降位置处对位准确后，才使工作消化管位上升，实现进样，提高了进位准确性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中自动进样器的一个具体示例的结构示意图；

图2为本发明实施例1中自动进样器的一个具体示例的俯视图。

附图标记：

1-进料转盘装置，11-标签传感器，2-转动电机装置，3-升降电机装置，4-消化管顶杆装置，5-消化管在位传感器，6-进位装置，7-可移动试剂桶存放平台，71-滑轮，72-试剂桶，8-外壳，9-滑动地脚。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上方”、“下方”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种自动进样器，可以配套适用于需要进样的任何试验仪器，尤其适用于凯氏定氮仪，如图1所示，自动进样器整体封装在外壳8内，自动进样器底部与外壳8连接有滑动地脚9，内部封装有包括进料转盘装置1、转动电机装置2、升降电机装置3和消化管顶杆装置4，外壳8内部分为四个区域，如图1所示，左上区域内有进料转盘装置1，坐下区域内有可移动试剂桶存放平台、转动电机装置2和消化管顶杆装置4等，右下区域内有试剂桶，进料转盘装置1与转动电机装置2连接，消化管顶杆装置4与升降电机装置3连接。

进料转盘装置1用于装载消化管；优选地，消化管在进料转盘装置1上为等间距排列。

转动电机装置2用于驱动进料转盘装置1转动，使工作消化管转动至升降位置处；工作消化管是所有装载在进料转盘装置1上的消化管中选定进料的消化管。

消化管顶杆装置4连接位于进料转盘装置1下方、升降位置处，用于带动工作消化管进行上升或下降运动，也就是说，消化管顶杆装置4与工作消化管对齐，消化管顶杆装置4的升降仅带动工作消化管升降，如向上顶出工作消化管至凯氏定氮仪中实现对样品的检测，进料转盘装置1上的其他消化管不动。

升降电机装置3用于驱动消化管顶杆装置4上升或下降运动。工作消化管的个数可根据实际需要进行选择，可以是一个，也可以是两个或多个。

上述自动进样器，通过设置消化管顶杆装置，可以仅带动工作消化管进行升降运动，以实现自动进样，避免了每次进样时的消化管的整体升降，从而降低了能耗，避免资源的浪费。并且减少消化管的移动量后，可极大地避免因消化管移动带来的溶液外溢等事故，如消化管中是强酸强碱等危险性高的溶液，可提高试验的安全系数。通过设置进料转盘装置与转动电机装置，无需加样针进行移动就可进样，且由于每次都在升降位置处进样，因此，不仅改善了因需加样针移动而造成的仪器体积大的缺陷，而且升降位置固定使得进样准确度高，也能提高进样效率。

优选地，如图2所示，进料转盘装置1包括转盘、消化管装载位、孔位标签和标签传感器11，消化管装载位连接位于转盘上，孔位标签连接位于消化管装载位周边且与消化管装载位一一对应。优选地，转盘可以是圆形，消化管装载位均匀、等间距地设置于圆形转盘的外边缘。

孔位标签用于显示转盘上每个消化管装载位的位置信息，优选地，该位置信息包括编号标识和定位标识，定位标识可用于帮助判断工作消化管是否转至升降位置处，可以是图形标识或符号标识，例如“+”形。

标签传感器11连接位于升降位置处，用于能识别孔位标签的位置信息。优选地，标签传感器可以是图像传感器。

上述自动进样器，通过设置孔位标签和标签传感器，利用编号标识和定位标识，既能准确识别出转盘上消化管的编号，又能将工作消化管进行准确定位，提高了进样准确性。

优选地，如图1所示，自动进样器还包括消化管在位传感器5，消化管在位传感器5连接位于进料转盘装置1上方、升降位置处，用于对工作消化管的入位情况进行检测。优选地，消化管在位传感器5连接位于靠近开口端处，可以选用接近开关来实现，当工作消化管到位时，接近开关就可检测是否有工作消化管入位，从而再进行后续操作，如有入位则控制上升，没有则退回并报警。通过消化管在位传感器可实现工作消化管在位检测功能，能够保护仪器的正常运行。

优选地，如图1所示，自动进样器还包括进位装置6，其套设于工作消化管开口端上方，包括可供工作消化管穿过的中空结构，用于在工作消化管进行上升或下降运动时供其通过。进位装置6的中空结构仅供工作消化管纵向通过，限制工作消化管的横向位移，为工作消化管升降运动过程中提供一个辅助支点，保证其垂向运动，避免工作消化管在运动过程中倾斜或侧倒，进而可防止管中液体外漏，提高了仪器的安全性和可靠性。

优选地，如图1所示，自动进样器还包括可移动试剂桶存放平台7，其连接位于自动进样器外壳内部，用于放置试剂桶，包括滑轮71。如图1所示，外壳8内可放置多个试剂桶72，分别可储存碱液、蒸馏水及硼酸溶液等，通过蠕动泵、隔膜泵对多通道进液管路提供动力，实现一通道一种酸，避免试剂交叉污染。通过可移动试剂桶存放平台7，方便运输和安装。

实施例2

本实施例提供一种自动进样器的进样方法，可应用于上述实施例1的自动进样器，包括如下步骤：

S1、当接收到包含工作消化管的消化管装载位位置信息的进样消息时，控制转动电机装置2驱动进料转盘装置1的转盘进行转动；进入步骤S2；

S2、控制标签传感器11识别进入识别区域内的孔位标签；进入步骤S3；

S3、判断进入识别区域内的孔位标签是否与工作消化管的消化管装载位位置信息相符；当进入识别区域内的孔位标签与工作消化管的消化管装载位位置信息相符时，进入步骤S4；当进入识别区域内的孔位标签与工作消化管的消化管装载位位置信息不相符时，维持现状；

S4、控制转动电机装置2停止驱动，使转盘停转；

S5、控制升降电机装置3驱动消化管顶杆装置4进行上升运动，推动工作消化管上升，以进样。优选地，工作消化管穿过进位装置6后进样，防止进样过程中消化管倾倒。

当上述步骤S1-S5中的任何一步出现故障时，停止仪器并报警，当故障解除后，再进行下一步。

上述进样方法，通过识别孔位标签的步骤，只有识别出所需的相符时，即在升降位置处对位准确后，才使工作消化管位上升，实现进样，提高了进位准确性和安全性。

优选地，步骤S3的判断进入识别区域内的孔位标签是否与工作消化管的消化管装载位位置信息相符的步骤包括：

S31、判断进入识别区域内的孔位标签的编号标识是否与工作消化管的消化管装载位位置信息的编号标识相符；当进入识别区域内的孔位标签的编号标识与工作消化管的消化管装载位位置信息的编号标识相符时，进入步骤S32；当进入识别区域内的孔位标签的编号标识与工作消化管的消化管装载位位置信息的编号标识不相符时，进入步骤S34；

S32、判断进入识别区域内的孔位标签的定位标识是否与工作消化管的消化管装载位位置信息的定位标识相符；当进入识别区域内的孔位标签的定位标识与工作消化管的消化管装载位位置信息的定位标识相符时，进入步骤S33；当进入识别区域内的孔位标签的定位标识与工作消化管的消化管装载位位置信息的定位标识不相符时，控制转盘进行微量转动调整，直至定位标识相符为止。

S33、获得进入识别区域内的孔位标签与工作消化管的消化管装载位位置信息相符的判断结果。

S34、获得进入识别区域内的孔位标签与工作消化管的消化管装载位位置信息不相符的判断结果。

上述进样方法，通过分别判断编号标识和定位标识的步骤，区分了没有对准是由哪种原因造成的，是消化管编号不相符，还是定位没有定位准确，从而提高了定位效率，进而提高了进样准确性。

优选地，步骤S4之后，步骤S5之前，还包括如下步骤：

S4-1、控制消化管在位传感器5感测工作消化管是否存在；

S4-2、当感测到工作消化管时，进入步骤S5。

通过上述步骤S4-1和S4-2，可判断出工作消化管是否实际安装在位置上，从而进一步避免了进样错误，提高进样准确性和安全性。

实施例3

本实施例提供一种凯氏定氮仪检测系统，包括实施例1的自动进样器和凯氏定氮仪；自动进样器用于向凯氏定氮仪自动进样，实现样品批量全自动进样，自动将批量的样品输送至凯氏定氮仪中进行样品检测，完全实现了全程的自动化和无人值守，减轻操作者的工作强度及避免操作者与过多的危险试剂接触。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。