【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氚的制备和自动检测存储，具体是指基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置及方法。
技术介绍
1、氚是一种辐射性物质，其半衰期为12.6年。空气中的氚最终大部分会形成氚水-水蒸汽，和普通水一起进入水循环，因而很容易使人类受到辐射。在环境保护工作中，监测水和空气中氚的含量，在国际上受到普遍重视，现有的氚监测方法中，间接测量法明显优于其他方法，其原理是先通过冷凝空气法制取空气氚水样，并将水样带回实验室，再通过人工蒸馏浓缩的方法进行氚样提纯，然后将水样和闪烁液按一定比例定量至样品瓶，最后将样品瓶逐一放入仪器中分析。
2、现有的检测仪器每次进行检测时需要先通过人工将采集的雨水制备成样品水，然后再通过人工拿取样品瓶后在样品瓶内注入样品水和闪烁液后进行混匀和称重，完成后在将样品瓶放入检测仪器内进行检测，检测完成后再取出进行存储，但是这种方式效率低，且每次检测前的工作都需要人工进行操作，人工长期处于监测室内长期受到辐射，影响操作人员的身体健康，因此需要提出一种自动对样品瓶进行操作的设备，以至于操作人员只需定期填补空的样品瓶以及将存储的样品瓶取走即可，但是样品瓶在处理时需要进行瓶盖的拆装，在瓶盖拆除后进行注入样品水和闪烁液，然后在将瓶盖安装到样品瓶上，但是在拧瓶盖时经常会出现瓶盖未拧紧或因瓶盖位置偏差导致呈倾斜状安装在样品瓶上而导致样品瓶的密封存在问题，容易出现泄漏。为此，提出基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置及方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了如下技术方案基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，包括对样品水进行前处理的前处理装置、控制系统、机架以及设置在机架上的关节机器人，所述的关节机器人上安装有瓶盖拆装器，瓶盖拆装器上连接有用于夹持样品瓶的夹紧器；其特征是还包括安装在机架上的夹持机构以及设置在夹持机构上对样品瓶瓶盖状态进行监测的监测机构；
3、所述的夹持机构包含连接在机架上的基架、活动连接在基架上的转座、设置在转座和基架上用于对转座位置起限位和复位作用的弹性件、连接在转座上的执行夹紧动作的夹持执行器以及设置在夹持执行器上的夹爪；
4、所述的监测机构包含连接在所述的基架上用于探测转座转动状态来探测瓶盖的旋紧状态的接近开关；
5、所述前处理装置，所述的前处理装置包含设置在机架上的前处理机箱、设置在前处理机箱内的储液罐、与储液罐通过管路连接的蒸发室、与蒸发室连接用于将药品定量注入蒸发室内的注射泵。
6、进一步优选的，还包括设置在夹紧器上用于检测瓶盖在样品瓶上歪斜状态的激光传感器。
7、进一步优选的，还包括设置在机架上样品瓶支架以及用于瓶盖自动上料的瓶盖上料机构；所述的瓶盖上料机构包含连接在机架上的u型骨架、安装在u型骨架上的驱动器、活动安装在u型骨架上且与驱动器连接的丝杆、安装在丝杆上的螺母座，与螺母座连接的瓶盖推送件；所述的u型骨架上还安装有料筒，瓶盖推送件一端伸入料筒内用于带动瓶盖在料筒内进行上下动作，所述的u型骨架还设有用于感应瓶盖是否到位的感应器二，所述的感应器二位于料筒的出料端一侧。
8、进一步优选的，还包括设置在机架上用于对样品瓶进行摇匀的摇匀机构以及用于对样品瓶进行称重的称重器。
9、进一步优选的，所述的摇匀机构包含设置在机架上的振动式摇匀仪；还包括连接在机架上的摇匀导向架、一端活动安装在摇匀导向架上的驱动轴、驱动轴另一端穿出于摇匀导向架连接有电机、设置在摇匀导向架上的导杆、滑动安装在导杆上的往复运动座以及安装在导杆上用于带动往复运动座复位的复位弹簧；所述的驱动轴的一周设有导向滑槽，所述的往复运动座上安装有与导向滑槽适配的导柱，导柱在导向滑槽内进行移动，所述的导向滑槽分为驱动段和复位段。
10、进一步优选的，所述的摇匀机构包含连接在机架上的摇匀电机以及安装在摇匀电机上的夹紧器二。
11、进一步优选的，还包括设置在机架上用于存储测后样品瓶的存储机构；所述的存储机构包含设置在机架上可抽拉的滑道式箱体，机架上设有一投放口，投放口与滑道式箱体连通，设置在滑道式箱体内构成滑道的挡板，设置在机架上处于滑道式箱体一端用于将样品瓶推至滑道式箱体内的推动器。
12、进一步优选的，滑道的入口端、尾端和中间段均设有用于感应样品瓶的感应器；所述的滑道内还设有若干用于对样品瓶位置起扶护限位作用的弹片；所述的滑道内还设置有样品瓶状态调整机构，所述的样品瓶状态调整机构包含一端通过铰链活动安装在滑道式箱体上的调整件、安装在滑道式箱体底部用于驱动调整件而调整样品瓶状态的驱动器。
13、进一步优选的，还包括与蒸发室通过管路连接的冷凝室、与冷凝室通过管路连接的集液室以及与蒸发室和储液罐通过管路连接用于对蒸发室和储液罐进行清洗的清洗罐；所述的注射泵连接有药品存放桶；所述的蒸发室外侧缠绕安装有电加热线圈，蒸发室上设有若干进口和排污口；所述的冷凝室内设有与管路连接用于提高冷却效果的螺旋冷却管，冷凝室上还设有冷却液入口和冷却液出口；所述的集液室上安装有用于检测样品水的电导传感器，集液室还通过管路连接有计量泵，计量泵通过管路连接有回流阀和进样阀，回流阀通过管路与蒸发室连通，进样阀通过管路连接有样品水进样头；
14、所述的前处理机箱内还设有闪烁液原料桶，闪烁液原料桶通过管路连接有泵，泵通过管路连接有闪烁液进样头；所述的机架上还设有若干定位口，用于放置样品水进样头和闪烁液进样头；
15、所述的储液罐通过管路连接有泵，所述的清洗罐也通过管路连通有泵；
16、所述的蒸发室的设有一用于检测蒸发室内液位的液位监测管，液位监测管上安装有液位传感器；所述的前处理机箱内还设有废液桶，废液桶通过管路与储液罐、集液室和清洗罐连通。
17、所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置的控制方法，其特征在于所述的控制方法如下：
18、a.首先设定关节机器人、夹持机构、摇匀机构、称重器、存储机构的工作参数；在控制系统内设定瓶盖是否拧歪检测时的标准差值；
19、b.控制系统控制关节机器人移动至夹紧机构处后在夹紧器上进行取点，取点后通过激光传感器进行测距，然后以同样的方式取若干点并进行测距，测得的数据发送至控制系统中后通过计算对比得出差值，此时的差值为夹紧机构自身存在的倾斜偏差值，将其作为后续瓶盖是否拧正检测时的补偿值；
20、c.控制系统控制关节机器人驱动夹紧器从样品瓶支架上夹取样品瓶后将其置于夹持机构上后控制夹持执行器驱动夹爪夹紧样品瓶；
21、d. 夹持执行器夹紧样品瓶后，关节机器人依次抓取样品水进样头和闪烁液进样头将定量的样品水和闪烁液注入样品瓶内或控制系统控制瓶盖拆装器动作，带动夹紧器进行转动，夹紧器转动时带动样品瓶的瓶盖进行转动，将瓶盖从样品瓶上旋下后关节机器人依次抓取样品水进样头和闪烁液进样头本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，包括对样品水进行前处理的前处理装置（9）、控制系统、机架（1）以及设置在机架（1）上的关节机器人（2），所述的关节机器人（2）上安装有瓶盖拆装器（21），瓶盖拆装器（21）上连接有用于夹持样品瓶的夹紧器（22）；其特征是还包括安装在机架（1）上的夹持机构（3）以及设置在夹持机构（3）上对样品瓶瓶盖状态进行监测的监测机构；
2.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括设置在夹紧器（22）上用于检测瓶盖在样品瓶上歪斜状态的激光传感器（41）。
3.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括设置在机架（1）上样品瓶支架（11）以及用于瓶盖自动上料的瓶盖上料机构（5）；所述的瓶盖上料机构（5）包含连接在机架（1）上的U型骨架（51）、安装在U型骨架（51）上的驱动器（52）、活动安装在U型骨架（51）上且与驱动器（52）连接的丝杆（53）、安装在丝杆（53）上的螺母座（54），与螺母座（54）连接的瓶盖推送件（55）；所述的U型骨架（5
4.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括设置在机架（1）上用于对样品瓶进行摇匀的摇匀机构以及用于对样品瓶进行称重的称重器（6）。
5.根据权利要求4所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：所述的摇匀机构包含设置在机架（1）上的振动式摇匀仪（7）；还包括连接在机架（1）上的摇匀导向架（72）、一端活动安装在摇匀导向架（72）上的驱动轴（73）、驱动轴（73）另一端穿出于摇匀导向架（72）连接有电机（74）、设置在摇匀导向架（72）上的导杆（75）、滑动安装在导杆（75）上的往复运动座（76）以及安装在导杆（75）上用于带动往复运动座（76）复位的复位弹簧（77）；所述的驱动轴（73）的一周设有导向滑槽（78），所述的往复运动座（76）上安装有与导向滑槽（78）适配的导柱（79），导柱（79）在导向滑槽（78）内进行移动，所述的导向滑槽（78）分为驱动段（710）和复位段（711）。
6.根据权利要求4所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：所述的摇匀机构包含连接在机架（1）上的摇匀电机（712）以及安装在摇匀电机（712）上的夹紧器二（713）。
7.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括设置在机架（1）上用于存储测后样品瓶的存储机构（8）；所述的存储机构（8）包含设置在机架（1）上可抽拉的滑道式箱体（81），机架（1）上设有一投放口（82），投放口（82）与滑道式箱体（81）连通，设置在滑道式箱体（81）内构成滑道的挡板（83），设置在机架（1）上处于滑道式箱体（81）一端用于将样品瓶推至滑道式箱体（81）内的推动器（84）。
8.根据权利要求7所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：滑道的入口端、尾端和中间段均设有用于感应样品瓶的感应器（86）；所述的滑道内还设有若干用于对样品瓶位置起扶护限位作用的弹片（87）；所述的滑道内还设置有样品瓶状态调整机构，所述的样品瓶状态调整机构包含一端通过铰链活动安装在滑道式箱体（81）上的调整件（89）、安装在滑道式箱体（81）底部用于驱动调整件（89）而调整样品瓶状态的调整驱动器（810）。
9.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括与蒸发室（93）通过管路连接的冷凝室（95）、与冷凝室（95）通过管路连接的集液室（96）以及与蒸发室（93）和储液罐（92）通过管路连接用于对蒸发室（93）和储液罐（92）进行清洗的清洗罐（97）；所述的注射泵（94）连接有药品存放桶（922）；所述的蒸发室（93）外侧缠绕安装有电加热线圈（98），蒸发室（93）上设有若干进口（99）和排污口（910）；所述的冷凝室（95）内设有与管路连接用于提高冷却效果的螺旋冷却管（911），冷凝室（95）上还设有冷却液入口（912）和冷却液出口（913）；所述的集液室（96）上安装有用于检测样品水的电导传感器（914），集液室（96）还通过管路连接有计量泵（915），计量泵（915）通过管路连接有回流阀（916）和进样阀（917），回流阀（916...
【技术特征摘要】
1.基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，包括对样品水进行前处理的前处理装置（9）、控制系统、机架（1）以及设置在机架（1）上的关节机器人（2），所述的关节机器人（2）上安装有瓶盖拆装器（21），瓶盖拆装器（21）上连接有用于夹持样品瓶的夹紧器（22）；其特征是还包括安装在机架（1）上的夹持机构（3）以及设置在夹持机构（3）上对样品瓶瓶盖状态进行监测的监测机构；
2.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括设置在夹紧器（22）上用于检测瓶盖在样品瓶上歪斜状态的激光传感器（41）。
3.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括设置在机架（1）上样品瓶支架（11）以及用于瓶盖自动上料的瓶盖上料机构（5）；所述的瓶盖上料机构（5）包含连接在机架（1）上的u型骨架（51）、安装在u型骨架（51）上的驱动器（52）、活动安装在u型骨架（51）上且与驱动器（52）连接的丝杆（53）、安装在丝杆（53）上的螺母座（54），与螺母座（54）连接的瓶盖推送件（55）；所述的u型骨架（51）上还安装有料筒（57），瓶盖推送件（55）一端伸入料筒（57）内用于带动瓶盖在料筒（57）内进行上下动作，所述的u型骨架（51）还设有用于感应瓶盖是否到位的感应器二（56），所述的感应器二（56）位于料筒（57）的出料端一侧。
4.根据权利要求1所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：还包括设置在机架（1）上用于对样品瓶进行摇匀的摇匀机构以及用于对样品瓶进行称重的称重器（6）。
5.根据权利要求4所述的基于复合式高精检测技术的氚自动提取制备装置，其特征在于：所述的摇匀机构包含设置在机架（1）上的振动式摇匀仪（7）；还包括连接在机架（1）上的摇匀导向架（72）、一端活动安装在摇匀导向架（72）上的驱动轴（73）、驱动轴（73）另一端穿出于摇匀导向架（72）连接有电机（74）、设置在摇匀导向架（72）上的导杆（75）、滑动安装在导杆（75）上的往复运动座（76）以及安装在导杆（75）上用于带动往复运动座（76）复位的复位弹簧（77）；所述的驱动轴（73）的一周设有导向滑槽（78），所述的往复运动座（76）上安装有与导向滑槽（78）适配的导柱（79），导柱（79）在导向滑槽（78）内进行移动，所述的导向滑槽（78）分为驱动段（710）和复位段（711）...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长军，肖军，许宏，潘志东，毛传林，
申请(专利权)人：浙江省辐射环境监测站生态环境部辐射环境监测技术中心，
类型：发明
国别省市：
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