一种基于空间三维运动的水质自动分析设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种基于空间三维运动的水质自动分析设备及方法，其采用比色法测定水质参数，通过三维移动装置带动旋转夹爪

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间三维运动的水质自动分析设备及方法


[0001]本专利技术涉及水质分析
，特别涉及一种基于空间三维运动的水质自动分析设备及方法
。

技术介绍

[0002]传统的实验室进行化学实验需要人工手动进行取样
、
加药剂
、
取螺旋密封盖
、
闭盖
、
加热等步骤
。
这些步骤繁琐且效率不高，所需的人工成本也较高，人为操作或多或少会产生误差，影响水质分析结果的准确性
。
[0003]为了降低人力成本，减少误差，提高检测精度，可采用自动化的水质分析设备进行水质检测，如公开号为：
CN113267595A
的中国专利技术专利公开了一种节能全自动化学需氧量测定仪，其通过计量泵精确加液，机械臂移动样品，温控器精确控温加热，再用光学颜色判断滴定终点，实现
COD
样品实验分析的全自动化，基本替代人工操作过程，相比手工分析具有更低的检出限，更高的准确度和紧密度，整体功耗也比较低
。
上述测定仪采用自动辨色滴定装置进行滴定分析，根据颜色变化自动判断滴定终点并计算检测结果，滴定装置光源和颜色传感器分别安装在样品杯的两侧，用于检测样品杯内溶液体系的颜色变化，颜色传感器将监测到的颜色变化产生的讯号传送至计算机控制系统进行处理
。
虽然上述测定仪大大提高了水质分析的效率，但滴定颜色终点判断通常为一瞬间，当样品杯内含有杂质颗粒的干扰时，通常无法稳定有效地进行判定
>。
此外，样品杯的质量
、
滴定装置光源和颜色传感器检测位置等均会对测定数据造成极大的干扰
。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于空间三维运动的水质自动分析设备及方法，基于比色法测定水质参数，降低内外部条件对检测的影响，减少误差，提高水质分析结果的准确性
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所提出的技术方案为：本专利技术公开了一种基于空间三维运动的水质自动分析设备，其包括：样品架
、
消解比色管架
、
执行装置
、
消解装置
、
比色装置
、
旋转夹爪
、
注射泵
、
加液装置
、
三维移动装置和控制器
。
其中，样品架用于放置样品管，消解比色管架用于放置消解比色管，旋转夹爪用于夹持消解比色管
、
与执行装置配合以开合消解比色管的螺旋密封盖
、
以及与比色装置配合旋转消解比色管进行多角度旋转比色，注射泵用于将样品管内的样液注入放置在执行装置处的消解比色管内，加液装置用于向放置在执行装置处的消解比色管内加液，三维移动装置，用于带动旋转夹爪
、
注射泵和加液装置的加液头在样品架
、
消解比色管架
、
执行装置
、
消解装置和比色装置之间移动，控制器与执行装置
、
消解装置
、
比色装置
、
旋转夹爪
、
注射泵
、
加液装置和三维移动装置电连接
。
[0006]优选的，执行装置包括：固定座和机械夹爪
。
其中，固定座沿竖向开设有执行插孔，固定座的侧壁开设有连通执行插孔的侧插槽
。
机械夹爪设于固定座的一侧，机械夹爪可插
入侧插槽以夹持插于执行插孔内的消解比色管
。
[0007]优选的，三维移动装置包括：第一升降机构
、
第二升降机构
、
第三升降机构
、Y
向平移机构和
X
向平移机构
。
其中，
X
向平移机构带动
Y
向平移机构沿
X
方向水平移动，
Y
向平移机构带动第一升降机构
、
第二升降机构和第三升降机构沿
Y
方向水平移动，第一升降机构带动旋转夹爪上下升降，第二升降机构带动注射泵上下升降
、
第三升降机构带动加液头上下升降
。
[0008]优选的，
Y
向平移机构包括：
Y
向线性模组和安装在
Y
向线性模组的滑座上的安装座
。
其中，安装座包括：第一水平板
、
第二水平板
、
第一竖直板和第二竖直板
。
第一水平板连接于滑座上侧，第二水平板连接于滑座下侧，第一竖直板设于滑座左侧，且其两端分别与第一水平板和第二水平板连接，第二竖直板设于滑座右侧，且其两端分别与第一水平板和第二水平板的连接
。
第一升降机构
、
第二升降机构和第三升降机构之二固定于所述的第一竖直板，另一固定于第二竖直板
。
[0009]优选的，
X
向平移机构包括：相对平行设置的
X
向线性模组和
X
向滑轨，
Y
向线性模组的两端分别与
X
向线性模组的滑座和
X
向滑轨的滑块固定连接
。
第一升降机构
、
第二升降机构和第三升降机构均包括：固定在
Y
向线性模组的安装座上的
Z
向线性模组
、
安装在
Z
向线性模组导轨上的槽型光电传感器
、
以及固定在
Z
向线性模组的滑座上的遮光片
。
[0010]优选的，比色装置包括：支座
、
光线发射模组和远端光线接收模组，光线发射模组和远端光线接收模组相对设于支座的周侧
。
[0011]优选的，光线发射模组包括：第一光源
、
第二光源和第三光源
。
远端光线接收模组包括：第一远端光线接收器
、
第二远端光线接收器和第三远端光线接收器
。
第一光源和第一远端光线接收器对称设于支座的相对两侧，第二光源和第二远端光线接收器对称设于支座的相对两侧，第三光源和第三远端光线接收器对称设于支座的另一相对两侧
。
[0012]优选的，比色装置还包括第一近端光线接收器和第二近端光线接收器，第一近端光线接收器与第一光源设于同一侧，第二近端光线接收器与第二光源设于同一侧
。
[0013]优选的，加液装置包括：支架
、
加液头以及并列安装在支架上的若干个计量泵，计量泵的进液口通过导管外接药剂瓶，计量泵的出液口通过导管与加液头连通
。
[0014]本专利技术还公开了一种基于空间三维运动的水质自动分析方法，其包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于空间三维运动的水质自动分析设备，其特征在于，包括：样品架（1），用于放置样品管；消解比色管架（2），用于放置消解比色管（
21
）；执行装置（3），用于固定所述的消解比色管（
21
）消解装置（4），用于加热消解所述的消解比色管（
21
）内的溶液；比色装置（5），用于测定所述的消解比色管（
21
）内溶液的吸光度；旋转夹爪（6），用于夹持所述的消解比色管（
21
）
、
与所述的执行装置（3）配合以开合消解比色管（
21
）的螺旋密封盖（
211
）
、
以及与所述的比色装置（5）配合旋转消解比色管（
21
）进行多角度旋转比色；注射泵（7），用于将所述的样品管内的样液注入放置在执行装置（3）处的消解比色管（
21
）内；加液装置（8），用于向放置在所述的执行装置（3）处的消解比色管（
21
）内加液；三维移动装置（9），用于带动所述的旋转夹爪（6）
、
注射泵（7）和加液装置（8）的加液头（
82
）在样品架（1）
、
消解比色管架（2）
、
执行装置（3）
、
消解装置（4）和比色装置（5）之间移动；控制器（
10
），与所述的执行装置（3）
、
消解装置（4）
、
比色装置（5）
、
旋转夹爪（6）
、
注射泵（7）
、
加液装置（8）和三维移动装置（9）电连接
。2.
根据权利要求1所述的基于空间三维运动的水质自动分析设备，其特征在于，所述的执行装置（3）包括：固定座（
31
），其沿竖向开设有执行插孔（
311
），其侧壁开设有连通所述的执行插孔（
311
）的侧插槽（
312
）；机械夹爪（
32
），设于所述的固定座（
31
）的一侧，所述的机械夹爪（
32
）可插入侧插槽（
312
）以夹持插于执行插孔（
311
）内的消解比色管（
21
）
。3.
根据权利要求1所述的基于空间三维运动的水质自动分析设备，其特征在于，所述的三维移动装置（9）包括：第一升降机构（
91
），带动所述的旋转夹爪（6）上下升降；第二升降机构（
92
），带动所述的注射泵（7）上下升降；第三升降机构（
93
），带动所述的加液头（
82
）上下升降；
Y
向平移机构（
94
），带动所述的第一升降机构（
91
）
、
第二升降机构（
92
）和第三升降机构（
93
）沿
Y
方向水平移动；
X
向平移机构（
95
），带动所述的
Y
向平移机构（
94
）沿
X
方向水平移动
。4.
根据权利要求3所述的基于空间三维运动的水质自动分析设备，其特征在于，所述的
Y
向平移机构（
94
）包括：
Y
向线性模组（
941
）和安装在
Y
向线性模组（
941
）的滑座上的安装座（
522
），所述的安装座（
522
）包括：第一水平板（
942
）
、
第二水平板（
943
）
、
第一竖直板（
944
）和第二竖直板（
945
），所述的第一水平板（
942
）连接于滑座上侧，所述的第二水平板（
943
）连接于滑座下侧，所述的第一竖直板（
944
）设于滑座左侧，且其两端分别与所述的第一水平板（
942
）和第二水平板（
943
）连接，所述的第二竖直板（
945
）设于滑座右侧，且其两端分别与所述的第一水平板（
942
）和第二水平板（
943
）的连接，所述的第一升降机构（
91
）
、
第二升降机构（
92
）和第三升降机构（
93
）之二固定于所述的第一竖直板（
944
），另一固定于所述的第二竖直板（
945
）
。
5.
根据权利要求4所述的基于空间三维运动的水质自动分析设备，其特征在于，所述的
X
向平移机构（
95
）包括：相对平行设置的
X
向线性模组（
951
）和
X
向滑轨（
952
），所述的
Y
向线性模组（
941

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建平，郭冰璇，廖慧娟，许棋华，蔡慧斌，张路扬，
申请(专利权)人：厦门市吉龙德环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：