水质高锰酸盐指数检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及水质检测，特别涉及水质高锰酸盐指数检测装置。


背景技术：

2.高锰酸盐指数是反映水体中有机物及无机可氧化物质污染的常规指标，目前市场上基于国标gb 11892-89《水质高锰酸盐指数的测定》及gb/t5750《生活饮用水标准检测方法》等标准开发的自动化高锰酸盐指数机器应用很广泛。在这类自动化机器中，测试流程大致为：手工将盛放样品的石英样品杯放置于样品区，此时样品杯内液体为无色透明；机械臂夹取样品杯放置于加液位，对样品进行反应试剂的添加，此时样品杯内液体为深紫色；机臂夹取样品杯放置于消解区，对添加试剂后的样品进行加热消解；消解完成后，机械臂夹取样品杯放置于滴定区；待滴定检测完成后，机械臂夹取样品杯放置于原样品位。
3.在上述的实验流程中，样品杯会频繁的被夹取，并跟着机械臂进行位置移动。样品杯为一定重量的石英制圆柱型透明杯子，同时样品杯在消解区经100℃水蒸煮后，会在杯外壁形成一层微小水珠。这种情况下机械臂在对样品杯夹取时会偶发机械臂并未夹取到样品杯，继而继续后续流程的意外。类似意外的发生将导致实验检测结果错误出现，为该样品髙锰酸盐指数的测定提供错误数据。
4.对于上述问题，现有技术中的做法是：
5.1.大部分厂家的高锰酸盐指数设备并未对样品杯的夹取成功与否做检测。此类型设备使用过程中，一旦发生样品杯未被成功夹取、成功夹取后中途脱落等异常，将对本样品实验结果甚至其它样品检测带来致命影响。在此类设备使用中，需实验人员全程参与，实时查看设备运行情况。
6.2.使用光纤传感器检测方案，确实可以对样品杯进行有无检测，当杯中液体带颜色时，对射式将会出现错误；使用反射式，可检测不同颜色的液体杯子，但是光纤安装工艺要求高、体积大(光纤需预留一定空间)、成本高、易损坏。


技术实现要素：

7.为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种水质高锰酸盐指数检测装置。
8.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
9.水质高锰酸盐指数检测装置，所述水质高锰酸盐指数检测装置包括转移单元、消解单元和滴定单元，所述转移单元用于将样品杯分别转移至所述消解单元和滴定单元，所述转移单元包括用于夹取样品杯的夹爪；所述转移单元还包括：
10.导轨和驱动模块，所述夹爪设置在所述导轨上，并在所述驱动模块驱动下沿着所述导轨移动；
11.第一传感器，所述第一传感器设置在所述夹爪的下侧，用于识别所述样品杯是否处于夹取位；
12.承载件，所述承载件用于承载所述导轨、驱动模块和第一传感器；
13.标志物和第二传感器，所述标志物连接所述夹爪，所述第二传感器设置在所述夹爪的下侧，用于识别所述标志物。
14.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：
15.1.检测结果准确；
16.利用第一传感器快速、准确地识别夹爪夹取样品杯是否成功，降低了误操作率，提高了检测结果的准确性；
17.利用第二传感器快速、准确地定位夹爪的位置，为夹爪准确夹取样品杯奠定基础；
18.第一传感器和/或第二传感器采用光电检测方式，识别快速、准确；
19.2.结构简单；
20.第一传感器和/或第二传感器采用光源和检测器组合方案，结构简单、可靠性好。
附图说明
21.参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：
22.图1是根据本实用新型实施例的水质高锰酸盐指数检测装置中转移单元的结构示意图；
23.图2是根据本实用新型实施例的转移单元中第一传感器的结构示意图。
具体实施方式
24.图1-2和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了解释本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
25.实施例1：
26.本实用新型实施例的水质高锰酸盐指数检测装置，所述水质高锰酸盐指数检测装置包括：
27.消解单元和滴定单元，所述消解单元和滴定单元是水质分析领域的现有技术；
28.转移单元，所述转移单元用于将样品杯分别转移至所述消解单元和滴定单元，如图1所示，所述转移单元包括：
29.夹爪10，所述夹爪10包括二个夹齿13，二个夹齿13在电机驱动下夹紧或松开样品杯，夹爪10的结构和工作方式是本领域的现有技术；
30.导轨12和驱动模块(未示出)，所述夹爪10设置在所述导轨12上，并在所述驱动模块驱动下沿着所述导轨12移动；
31.第一传感器14，所述第一传感器14设置在所述夹爪10的下侧，用于识别所述样品杯20是否处于夹取位(夹爪10准确夹取样品杯20时，样品杯20的位置)；
32.承载件11，所述承载件11用于承载所述导轨12、驱动模块和第一传感器14；
33.标志物15和第二传感器16，所述标志物15连接所述夹爪10，所述第二传感器16设置在所述夹爪10的下侧，用于识别所述标志物15。
34.为了快速、准确识别样品杯20是否处于夹取位，进一步地，如图2所示，所述第一传感器14包括：
35.第一光源141，所述第一光源141用于发出第一检测光；
36.第一探测器142，所述第一探测器142用于接收被处于夹取位的样品杯20反射后的第一检测光，从而识别样品杯20；当第一探测器142接收不到第一检测光或接收到的光强远低于(样品杯20处于夹取位时接收到的)设定光强，表明此时夹爪10没有正确夹取样品杯20。可见，通过第一探测器142的输出信号即可识别样品杯20是否处于夹取位。
37.为了识别夹爪10是否移动到设定位置以夹取样品杯20，进一步地，所述第二传感器16包括：
38.第二光源，所述第二光源用于发出第二检测光；
39.第二探测器，所述第二探测器用于接收被标志物反射后的第二检测光，当第二探测器接收不到第二检测光或接收到的光强远低于(标志物15处于第二检测光光路时接收到的)设定光强，表明此时标志物15未达到设定位置。
40.为了降低成本和提高工作可靠性，进一步地，所述第一光源141和第二光源采用led或半导体激光器。
41.为了防止误操作等，进一步地，所述承载件11采用壳体，所述夹爪10在所述壳体11内上下移动，所述第一传感器14和第二传感器设置在所述壳体内。
42.实施例2：
43.根据本实用新型实施例1的水质高锰酸盐指数检测装置的应用例。
44.在该应用例中，如图1所示，承载件11采用壳体，夹爪10设置在壳体内，且处于竖直设置的直线状导轨12上，在驱动模块作用下，夹爪10在导轨12上竖直上下移动；
45.标志物15采用挡片，固定在所述夹爪10上，第二传感器16设置在壳体的内壁且处于夹爪10的下侧，包括第二光源(采用红外半导体激光器)和第二探测器，当跟随夹爪10移动的标志物15下移到第二光源发出的第二检测光光路中时，第二探测器接收到第二检测光在标志物15上的反射光，从而识别出标志物15也即夹爪10到达设定位置；
46.如图2所示，第一传感器14设置在承载件11的内壁，且处于所述夹爪10的下侧，包括第一光源141(采用红外半导体激光器)和第一探测器142；当第一探测器142接收不到第一光源141发出的第一检测光或接收到的光强远低于(样品杯20处于夹取位时接收到的)设定光强，表明此时夹爪10没有正确夹取样品杯20。可见，通过第一探测器142的输出信号即可识别样品杯20是否处于夹取位。
47.本实用新型实施例的水质高锰酸盐指数检测装置的工作方式为：
48.机械臂移动到样品被20的上侧，驱动模块驱动夹爪10在导轨12上竖直下移，同时，第二探测器接收光信号，当接收到的光信号突然变大时，表明此时标志物15下移到第二检测光光路中，并反射所述第二检测光，所述夹爪10停止下移；
49.夹爪10夹取样品杯，并在所述驱动模块驱动下，沿着导轨12竖直上移，同时，第一探测器142接收光信号，当接收到的光信号突然变大时，表明此时第一检测光被样品杯20反射，也即识别出样品杯20处于夹取位。
50.实施例3：
51.本实用新型实施例的水质高锰酸盐指数检测装置，与实施例2不同的是：
52.1.承载件11采用支架。
53.2.第一光源141和第二光源采用led。

技术特征：
1.水质高锰酸盐指数检测装置，所述水质高锰酸盐指数检测装置包括转移单元、消解单元和滴定单元，所述转移单元用于将样品杯分别转移至所述消解单元和滴定单元，所述转移单元包括用于夹取样品杯的夹爪；其特征在于，所述转移单元还包括：导轨和驱动模块，所述夹爪设置在所述导轨上，并在所述驱动模块驱动下沿着所述导轨移动；第一传感器，所述第一传感器设置在所述夹爪的下侧，用于识别所述样品杯是否处于夹取位；承载件，所述承载件用于承载所述导轨、驱动模块和第一传感器；标志物和第二传感器，所述标志物连接所述夹爪，所述第二传感器设置在所述夹爪的下侧，用于识别所述标志物。2.根据权利要求1所述的水质高锰酸盐指数检测装置，其特征在于，所述第一传感器包括：第一光源，所述第一光源用于发出第一检测光；第一探测器，所述第一探测器用于接收被处于夹取位的样品杯反射后的第一检测光。3.根据权利要求2所述的水质高锰酸盐指数检测装置，其特征在于，所述第二传感器包括：第二光源，所述第二光源用于发出第二检测光；第二探测器，所述第二探测器用于接收被标志物反射后的第二检测光。4.根据权利要求3所述的水质高锰酸盐指数检测装置，其特征在于，所述第一光源和第二光源采用led或半导体激光器。5.根据权利要求1所述的水质高锰酸盐指数检测装置，其特征在于，所述标志物是挡片。6.根据权利要求1所述的水质高锰酸盐指数检测装置，其特征在于，所述承载件采用壳体，所述夹爪在所述壳体内上下移动，所述第一传感器和第二传感器设置在所述壳体内。

技术总结
本实用新型提供了一种水质高锰酸盐指数检测装置，包括转移单元、消解单元和滴定单元，所述转移单元用于将样品杯分别转移至所述消解单元和滴定单元，所述转移单元包括用于夹取样品杯的夹爪；所述转移单元还包括：所述夹爪设置在导轨上，并在驱动模块驱动下沿着所述导轨移动；第一传感器设置在所述夹爪的下侧，用于识别所述样品杯是否处于夹取位；承载件用于承载所述导轨、驱动模块和第一传感器；标志物连接所述夹爪，第二传感器设置在所述夹爪的下侧，用于识别所述标志物。本实用新型具有工作效率高、稳定等优点。稳定等优点。稳定等优点。


技术研发人员：董保献 刘琨 张倩 李春锋 李四华 肖靖泽 谭心炜 刘蕾
受保护的技术使用者：北京吉天仪器有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/8/13