全自动微波前处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种全自动微波前处理装置，包括了控制系统、搬移装置、微波反应模块以及样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块的至少一种。控制系统能够控制搬移系统搬运反应容器至微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块或指定的放置位置，并能够控制微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块按照预设的工作参数实现各自的功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微波应用
，特别涉及一种用于样品前处理的自动处理装置和方法。
技术介绍
样品前处理，即样品在上样到AAS(Atomic Absorption Spectrometry，原子吸收光谱)或HPLC(High Performance Liquid Chromatography，高效液相色谱)等检测仪器上进行检测前采用的各项预处理方式，包含有机和无机等前处理方式，就无机样品前处理而言，微波样品前处理方法以其高效快速的特点，目前是使用最为普遍的，包含取样、加酸、密闭消解罐装配、消解、样品转移、赶酸定容等步骤。在实际样品检测过程中，这些前处理步骤都是分开操作，而且普遍都是人工操作。取样，目前普遍是人工用天平将样品称量好后放入试管中。加酸，通常使用液体添加器或者吸管进行试剂添加，也可以购买自动试剂添加平台进行试剂添加，但成本太高，仪器相互之间的兼容性差。消解罐装配，目前主要靠人工装配，装配过程繁琐，而且操作人员很容易接触到试剂。消解，采用微波消解法，消解速度快。样品转移，将消解好的消解液从消解罐内倒出，并清洗消解罐壁残余样品，该过程伴随消解罐内大量酸气，操作不当易被操作者吸入，同时转移的不完全也容易带来样品损失。赶酸定容，通过加热或负压真空等方式，将消解液内部的残余酸赶除，然后添加纯水进行定容。一个样品要上样分析前，必须经过上述多道工序，和步骤才能完成，除了要购置天平、液体添加器、微波消解仪、赶酸定容仪等前处理设备外，还要人工进行取样、装罐、转移。不仅设备多，操作繁琐，而且容易引入人为误差，造成样品前处理效果重复性差并影响后续分析结果。此外近几年三聚氰胺，毒胶囊，塑化剂等食品药品安全事故频发以及近期发生的清华大学实验室爆炸事故，使得市场上对自动化、高精度、高稳定性的样品前处理设备的需求更加迫切。
技术实现思路
本技术针对这些问题，设计出一种全自动微波前处理装置以及方法，该装置利用合理的结构设计、各种高精度传感器及执行元件还有规范的流程控制，将取样、加酸、密闭消解罐装配、消解、样品转移、赶酸定容这些繁琐的前处理步骤自动化并系统得结合起来，实现样品前处理的自动化操作。为了实现以上目的，本技术提供了一种全自动微波前处理装置，包括控制系统、微波反应模块以及样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块的至少一种；所述控制系统根据预设参数控制所述微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块，并控制搬移装置在所述微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块以及放置区域之间移动反应容器。作为优选的，所述样品添加模块包括样品进样腔、固体添加器、计量器；样品加入所述样品进样腔后，且所述反应容器位于所述样品添加模块的加样位置时，所述控制系统控制所述固体添加器添加入反应容器中，所述计量器计量添加入所述反应容器内样品的量，并将计量结果反馈给所述控制系统。作为优选的，所述样品进样腔包括固体进样腔和液体进样腔，所述样品添加器包括固体添加器和液体添加器；液体样品从所述液体进样腔加入，通过所述液体添加器添加入所述反应容器中，固体样品从所述固体进样腔加入，通过所述固体添加器加入所述反应容器中。作为优选的，所述样品添加模块中还包括样品粉碎器，固体样品从所述固体进样腔加入后，进入所述样品粉碎器，所述样品粉碎器粉碎样品后，通过所述固体添加器加入所述反应容器中。作为优选的，所述试剂添加模块包括试剂容器、试剂进样装置和液位检测装置；所述液位检测装置检测所述试剂容器内的试剂量，并将检测结果反馈给所述控制系统，所述控制系统根据所述检测结果控制所述试剂进样装置向所述反应容器中添加试剂。作为优选的，所述赶酸定容模块包括加热装置、液体添加装置；所述控制系统控制所述加热装置以预设的温度加热所述反应容器，所述液体添加装置用于向所述反应容器中添加液体，使所述反应容器中的液体保持在预设体积。作为优选的，所述微波反应模块包括压力检测组件和温度检测组件；所述压力检测组件检测所述反应容器中反应物的压力，并反馈给所述控制系统；所述温度检测组件检测所述反应容器中反应物的温度，并反馈给所述控制系统；所述控制系统根据反馈的压力值和温度值控制微波输出。作为优选的，所述微波反应模块和/或赶酸定容模块中分别设有排风子系统；所述排风子系统分别用于微波反应模块和/或赶酸定容模块中的散热。作为优选的，微波反应模块和/或赶酸定容模块中分别设有若干个反应室；控制系统能够根据预设的参数，分别控制每一个反应室中的反应环境。作为优选的，所述排风子系统的出口设有尾气回收装置。作为优选的，所述控制系统包括主控单元和分控单元；所述分控单元分别设于所述样品添加模块、试剂添加模块、微波反应模块和/或赶酸定容模块中，并根据预设参数控制相应模块，所述主控单元用于向所述分控单元发送控制信号，并从所述分控单元接收反馈信号。作为优选的，还包括清洁组件；所述控制系统控制所述清洁组件清洗所述样品进样腔、固体添加器、样品粉碎器、试剂容器、试剂进样装置、液体添加装置、压力检测组件和/或温度检测组件。本技术还提供了一种全自动微波前处理方法，可以使用上述任意一项所述的全自动微波前处理装置，也可以采用其他的微波前处理装置。包括以下步骤：S0、人工在全自动微波前处理装置上设定控制参数；S1、根据控制参数判断是否需要添加样品，若需要，则控制搬移装置将反应容器搬移至样品添加模块中，并添加样品，否则进入步骤S2；S2、根据控制参数判断是否需要添加试剂，若需要，则控制搬移装置将反应容器搬移至试剂添加模块中，并添加试剂，否则进入步骤S3；S3、根据控制参数判断是否需要微波反应，若需要，则控制搬移装置将反应容器搬移至微波反应模块中，否则进入步骤S5；S4、根据控制参数控制微波反应模块改变反应环境，发出微波促进反应；S5、根据控制参数判断是否需要赶酸定容，若需要，则控制搬移装置将反应容器搬移至赶酸定容模块中，否则进入步骤S7；S6、根据控制参数控制赶酸定容模块改变赶酸定容条件，促进赶酸定容；S7、赶酸定容结束后，控制搬移装置将反应容器搬移至放置位置。作为优选的，在步骤S1中，当反应容器位于添加位置时，控制固体添加器将样品添加入反应容器中，样品量检测装置检测添加入反应容器中的样品量，当样品量达到预设样品量时，停止添加样品。作为优选的，添加固体样品前，控制系统控制样品粉碎器粉碎样品。作为优选的，添加固体样品时，通过计量反应容器的重量实现样品量计量；添加液体样品时，通过计量反应容器的重量或计量液体添加器内样品体积实现样品量计量。作为优选的，在步骤S2中，若添加试剂时，试剂量检测装置实时将试剂容器中的试剂量反馈给控制系统，当试剂容器中的试剂量小于预设的最少试剂量时，控制系统暂停向反应容器中添加试剂，待试剂补充添加后，继续向反应容器中添加试剂。作为优选的，步骤S4具体为：控制系统确认反应容器移动到微波腔后，根据预设的参数，控制磁控管发射微波，加热反应容器内的样品和试剂，样品和试剂经加热和微波照射，在反应管内发生反应，完成消解过程。作为优选的，步骤S6具体为：先控制加热装置在预设的温度范围内加热，控制系统通过液位检测装置监控反应容器内消解液的液位高度，当消解液高度降低至赶酸预设值后，控制系统控制进样泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动微波前处理装置，其特征在于，包括控制系统、微波反应模块以及样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块的至少一种；所述控制系统根据预设参数控制所述微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块，并控制搬移装置在所述微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块以及放置区域之间移动反应容器；所述样品添加模块包括样品进样腔、固体添加器、计量器；样品加入所述样品进样腔后，且所述反应容器位于所述样品添加模块的加样位置时，所述控制系统控制所述固体添加器添加入反应容器中，所述计量器计量添加入所述反应容器内样品的量，并将计量结果反馈给所述控制系统；所述试剂添加模块包括试剂容器、试剂进样装置和液位检测装置；所述液位检测装置检测所述试剂容器内的试剂量，并将检测结果反馈给所述控制系统，所述控制系统根据所述检测结果控制所述试剂进样装置向所述反应容器中添加试剂；所述赶酸定容模块包括加热装置、液体添加装置；所述控制系统控制所述加热装置以预设的温度加热所述反应容器，所述液体添加装置用于向所述反应容器中添加液体，使所述反应容器中的液体保持在预设体积；所述微波反应模块包括压力检测组件和温度检测组件；所述压力检测组件检测所述反应容器中反应物的压力，并反馈给所述控制系统；所述温度检测组件检测所述反应容器中反应物的温度，并反馈给所述控制系统；所述控制系统根据反馈的压力值和温度值控制微波输出。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动微波前处理装置，其特征在于，包括控制系统、微波反应模块以及样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块的至少一种；所述控制系统根据预设参数控制所述微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块，并控制搬移装置在所述微波反应模块、样品添加模块、试剂添加模块、赶酸定容模块以及放置区域之间移动反应容器；所述样品添加模块包括样品进样腔、固体添加器、计量器；样品加入所述样品进样腔后，且所述反应容器位于所述样品添加模块的加样位置时，所述控制系统控制所述固体添加器添加入反应容器中，所述计量器计量添加入所述反应容器内样品的量，并将计量结果反馈给所述控制系统；所述试剂添加模块包括试剂容器、试剂进样装置和液位检测装置；所述液位检测装置检测所述试剂容器内的试剂量，并将检测结果反馈给所述控制系统，所述控制系统根据所述检测结果控制所述试剂进样装置向所述反应容器中添加试剂；所述赶酸定容模块包括加热装置、液体添加装置；所述控制系统控制所述加热装置以预设的温度加热所述反应容器，所述液体添加装置用于向所述反应容器中添加液体，使所述反应容器中的液体保持在预设体积；所述微波反应模块包括压力检测组件和温度检测组件；所述压力检测组件检测所述反应容器中反应物的压力，并反馈给所述控制系统；所述温度检测组件检测所述反应容器中反应物的温度，并反馈给所述控制系统；所述控制系统根据反馈的压力值和温度值控制微波输出。2.根据权利要求1所述的全自动微波前处理装置，其特征在于，所述样品进样腔包括固体进样腔和液体进样腔，所述样品添加器包括固体添加器和液体添加器；液...

【专利技术属性】
技术研发人员：江成德，倪晨杰，
申请(专利权)人：上海屹尧仪器科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31