一种颗粒物取样器及其系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种颗粒物取样器及其系统，颗粒物取样器包括容器、至少一个超声换能器和至少一个取样管；所述超声换能器，用于发出超声波；所述容器，用于在超声波的作用下，在所述容器的壁面上及液体内部形成空泡，并向所述容器特定部位运动，在所述容器中形成向所述特定部位汇聚的空化云，超声波和空化云共同作用将所述容器内的颗粒物汇聚到所述容器中固定的一点；所述取样管，用于将汇聚处的颗粒物取出。本实用新型专利技术可以针对不同密度的分散颗粒有效的定点并快速取样，满足实验室和工业企业流水线快速取样的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒物取样器及其系统
本技术涉及功率超声
，尤其涉及一种颗粒物取样器及其系统。
技术介绍
颗粒物的取样是化工、医药等行业的常规操作，一般通过颗粒物和液体的密度差异通过沉降等方式即可进行分离和取样，但是这种的取样过程耗费时间，且不方便，最重要的是这种方法在颗粒物密度和液体密度接近时就失效，无法完成分离和取样操作。而且当需要对许多样品取样时，这种常规的取样方法就很不方便，更无法满足工业流水线作业的需求。这就需要有一种对不同密度的分散颗粒都有效的定点快速取样方法，满足实验室和工业企业流水线快速取样的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足一种颗粒取样器及其系统，可以针对不同密度的分散颗粒有效的定点并快速取样，满足实验室和工业企业流水线快速取样的需求。为实现上述目的，第一方面，本技术提供了一种颗粒物取样器，包括容器、至少一个超声换能器和至少一个取样管；所述超声换能器，用于发出超声波；所述容器，用于在超声波的作用下，在所述容器的壁面及液体内部上形成空泡，并向所述容器特定部位运动，在所述容器中形成向所述特定部位汇聚的空化云，超声波和空化云共同作用将所述容器内的颗粒物汇聚到所述容器中固定的一点；所述取样管，用于将汇聚处的颗粒物取出。优选地，所述超声换能器和所述容器的位置关系为：所述超声换能器在所述容器的底部或侧部插入，并用胶圈密封。优选地，所述超声换能器和所述容器的位置关系为：在所述容器的底部或侧部用胶粘接或耦合剂与所述超声换能器连接在一起。优选地，所述超声换能器和所述容器连接或接触为：所述超声换能器和所述容器之间施加一定的预紧力使两者接触。优选地，所述超声换能器和所述容器的位置关系为：所述超声换能器直接从所述容器中液体的液面插入所述容器，或所述超声换能器直接浸没在容器中的溶液中。优选地，所述容器的形状为圆柱形、立方体形、圆锥形或三棱柱形。优选地，所述超声换能器的频率为1KHz-100MHz。优选地，所述取样管包括把手和上下均有盖的圆筒；其中，所述把手下部含有可捏合的杆，用于控制所述圆筒的上下盖的打开和关闭。第二方面，本技术提供了一种颗粒物取样系统，包括传送带、机械手和如第一方面所述的颗粒物取样器。优选地，所述机械手控制所述超声换能器和所述取样管。相对于现有技术，本技术提供的颗粒物取样器及其系统，可以针对不同密度的分散颗粒有效的定点并快速取样，满足实验室和工业企业流水线快速取样的需求。附图说明以下，结合附图来详细说明本技术的实施方案，其中：图1为本技术实施例提供的颗粒在液体中汇聚的原理示意图；图2(a)为本技术实施例提供的容器形状之一；图2(b)为本技术实施例提供的容器形状之二；图3(a)为本技术实施例提供的超声换能器的布置方式之一；图3(b)为本技术实施例提供的超声换能器的布置方式之二；图3(c)为本技术实施例提供的超声换能器的布置方式之三；图3(d)为本技术实施例提供的超声换能器的布置方式之四；图3(e)为本技术实施例提供的超声换能器的布置方式之五；图4为本技术实施例提供的取样管效果图；图5为本技术实施例提供的流水线取样示意图。具体实施方式下面通过附图和具体的实施例，对本技术进行进一步的说明，但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本技术，即并不意于限制本技术的保护范围。图1为本技术实施例提供的颗粒在液体中汇聚的原理示意图；图4为本技术实施例提供的取样管效果图。如图1和图4所示，一种颗粒物取样器，包括容器1、至少一个超声换能器2和至少一个取样管3；其中，优选地，所述超声换能器1的频率为1KHz-100MHz。超声换能器2发出超声波，在超声波的作用下，空泡在容器1壁面及液体内部形成，并向容器1特定部位运动，在容器1中形成向所述特定部位汇聚的空化云，超声波和空化云共同作用将容器1内的颗粒物汇聚到容器1中的固定的一点，用取样管3将汇聚在此处的颗粒物取出，完成取样过程。图2(a)-图2(b)为本技术实施例提供的容器形状示意图，如图1和图2(a)-图2(b)所示，容器1的形状可以为圆柱形、圆锥形或三棱柱形，也可以为其他形状，如立方体形，这里不做限定。容器1的形状会影响颗粒物汇聚位置和汇聚效果，例如：圆柱形可能存在在轴线处分布的多个汇聚点，圆锥形存在一个汇聚点，三棱柱形容器存在三个分布在三个角落里的三个汇聚点。但是不管是哪种形状，一旦超声换能器2的位置确定，液面高度确定，汇聚点就确定了，不再发生变化。颗粒物团簇的汇聚点的位置不变是一个重要的属性，据此我们可以利用机器手进行流水线取样操作。图3(a)-图3(e)为本技术实施例提供的超声换能器的布置方式，如图3(a)所示，超声换能器2不止可以分布在底部，也可以水平布置。如图3(b)-图3(e)为所示，超声换能器2和容器1的位置关系可以为：所述超声换能器2在所述容器1的底部或侧部插入，并用胶圈密封；也可以为：在所述容器1的底部或侧部用胶粘接或耦合剂与所述超声换能器2连接在一起；也可以为：所述超声换能器2和所述容器1之间施加一定的预紧力使两者接触；也可以为：所述超声换能器2直接从所述容器1中液体的液面插入所述容器，或所述超声换能器直接浸没在容器中的溶液中。图4为本技术实施例提供的取样管效果图，如图4所示，所述取样管3包括把手31和上下均有盖的圆筒32；其中，所述把手31下部含有可捏合的杆311，类似自行车车闸，捏合时圆筒的上盖321和下盖322会同时打开，而松开时，由于弹簧的作用圆筒32就自动关闭，即可捏合的杆311用于控制圆筒32的上盖321和下盖322同时打开或同时关闭。上盖321和下盖322同时打开可避免干扰流场，取样时，将取样管3垂直放下，对流场的干扰小，颗粒物不会被冲走，套入圆筒32中后，合上上下盖，取出即可。本实施例还提供了一种颗粒物取样系统，用于流水线取样，图5为本技术实施例提供的流水线取样示意图，如图5所示，盖颗粒物取样系统包括传送带4、机械手5和前面所述的颗粒物取样器。此时，所述超声换能器2和所述取样管3由颗粒物取样系统中的机械手5控制。需要指出的是，流水线取样，需要一样的容器1，机械手5在容器1中固定的位置放入超声换能器2，保证可在固定的位置取样。超声换能器2在工作时，颗粒物快速在容器1中固定的位置聚集，机械手5可控制取样器3快速取出颗粒物，然后进行下一个颗粒物的取样。本技术实现了不同密度(比重轻于液体，重于液体，等于液体)的分散颗粒的定点快速取样，可用于实验室，也可以满足工业企业流水线快速取样的需求。尽管本技术已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本技术的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本技术不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒物取样器，其特征在于，包括容器、至少一个超声换能器和至少一个取样管；所述超声换能器，用于发出超声波；所述容器，用于在超声波的作用下，在所述容器的壁面上及液体内部形成空泡，并向所述容器特定部位运动，在所述容器中形成向所述特定部位汇聚的空化云，超声波和空化云共同作用将所述容器内的颗粒物汇聚到所述容器中固定的一点；所述取样管，用于将汇聚处的颗粒物取出。

【技术特征摘要】
1.一种颗粒物取样器，其特征在于，包括容器、至少一个超声换能器和至少一个取样管；所述超声换能器，用于发出超声波；所述容器，用于在超声波的作用下，在所述容器的壁面上及液体内部形成空泡，并向所述容器特定部位运动，在所述容器中形成向所述特定部位汇聚的空化云，超声波和空化云共同作用将所述容器内的颗粒物汇聚到所述容器中固定的一点；所述取样管，用于将汇聚处的颗粒物取出。2.根据权利要求1所述的颗粒物取样器，其特征在于，所述超声换能器和所述容器的位置关系为：所述超声换能器在所述容器的底部或侧部插入，并用胶圈密封。3.根据权利要求1所述的颗粒物取样器，其特征在于，所述超声换能器和所述容器的位置关系为：在所述容器的底部或侧部用胶粘接或耦合剂与所述超声换能器连接在一起。4.根据权利要求1所述的颗粒物取样器，其特征在于，所述超声换能器和所述容器的位置关系为：所述超声换能器和所述容器之...

【专利技术属性】
技术研发人员：白立新，吴鹏飞，何北星，李超，苏畅，张澄宇，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11