专利名称：一种在线重金属分析仪的电极自动更换装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电化学检测技术领域，具体涉及用于在线重金属分析仪的电极自动更
换装置。
背景技术：
现有的瑞士万通(MetiOhm)公司生产的电化学工作站，以及中国辰华公司生产的电化学工作站等，在使用过程中，一般采用夹具夹持电极的金属端，再籍夹具上的电线引出电极的信号至电化学工作站，该过程一般要靠手工操作来完成。这种依赖人工操作的方式，使得将电化学测试方法引入到在线分析仪器时，存在以下问题:1、采用手动更换电极，无法实现仪器的全自动运作。2、测试多个样品时，采用手动更换电极，工作效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种在线重金属分析仪的电极自动更换装置，以克服现有人工更换电极的上述缺点。本发明在线重金属分析仪的电极自动更换装置，包括:利用一电控精密平移台1，将其平移滑块2的自由移动方向垂直于水平面，将一具有垂直固定面A和水平固定面B的旋转台固定架3的垂直固定面A固定于电控精密平移台I的平移滑块2上；再将一电控精密旋转台4固定于旋转台固定架3的水平固定面B上，保持电控精密旋转台4的旋转圆盘5表面朝下；其特征在于:将电极选择圆盘6同旋转轴心固定于旋转圆盘5的表面,将触杆固定台7保持竖直地固定于电控精密旋转台4的侧面上；在电极选择圆盘6盘体上距离侧沿1-2厘米处的圆周上等间隔设有4-8个电极固定孔8，所述电极固定孔8的内表面设有与电极9的固定端外螺纹相匹配的内螺纹，将电极9的固定端旋进电极固定孔8内使电极9固定在电极选择圆盘6上；开在触杆固定台7上的触杆固定孔10其水平中轴线的高度比电极选择圆盘6的下表面高出电极选择圆盘6厚度的1/2 ；电极触头11的凹弧形固定面C与电极选择圆盘6的侧沿圆周曲率相互匹配，将个数与电极固定孔8相等的电极触头11的固定面C等间隔固定于电极选择圆盘6的侧沿上，并使每个电极触头11的对称中心线是其相邻的电极固定孔8中心连线的垂直平分线，电极触头11的电接触面D为两段凸形弧中夹一段凹形弧的对称结构，所述凹形弧与凸形弧曲率半径相同，该曲率半径取为5 IOmm ;触杆12的触头凸弧形电接触面E和电极触头11凹弧形电接触面D的曲率半径相互匹配；触杆12的固定端F为一杆径较触杆固定孔径小0.1-0.2毫米的圆杆，圆杆上刻有与螺帽13相互匹配的螺纹；将一螺径稍大于触杆固定孔径而小于触杆12的触头的弹簧14套在触杆12的圆杆上之后，将触杆12的圆杆穿过触杆固定孔10用螺帽13从触杆固定孔10的另一侧固定圆杆，将弹簧14卡在触杆12的触头与触杆固定孔10之间，使螺帽13在圆杆上的给进深度以触杆12不妨碍电极选择圆盘6的自由旋转、又利用弹簧14的弹性使触杆12的凸弧形电接触面E能与电极触头11的电接触面D的凹形弧形成无缝拼接为准。
使用时，将本发明在线重金属分析仪的电极自动更换装置中触杆12的固定端F用导线接至信号采集设备，将电极旋进电极固定孔中，并调整螺帽13在圆杆上的给进深度，以使触杆12不妨碍电极选择圆盘6的自由旋转，且触杆12的电接触面能与电极触头11接触面具有恰当的电接触松紧度；将电控精密平移台、电控精密旋转台的串口通讯口接至微处理器。应用在线重金属分析仪中时，微处理器向电控精密平移台、电控精密旋转台发出运行指令，电极选择圆盘旋转使得各个电极触头逐一与触杆接触，从而引出相应电极上的信号。本发明在线重金属分析仪的电极自动更换装置由于采用电控精密平移台与电控精密旋转台为电极选择圆盘的升降以及旋转的提供动力，触杆、触杆固定台、电极选择圆盘、与电极等量的数个电极触头组合成电极信号引出装置，当电控精密旋转台带动电极选择圆盘旋转时，电极触头逐一与触杆接合，从而引出与电极触头相对应连接的电极的信号。因此，将本发明电极自动更换装置应用在线重金属分析仪中，可以快速更换工作电极，提升仪器单次使用时长，实现较长时间无人值守。本发明的在线重金属分析仪的电极自动更换装置与现有手动更换电极的技术相比较具有如下特点:1、由于本发明采用电控精密平移台以及电控精密旋转台为电极选择圆盘提供升降与旋转功能，将数个电极固定于电极选择圆盘上，通过程序控制可以使仪器实现全自动运行；2、由于本发明将多个电极固定于电极选择圆盘上，在测试多个样品时，可以通过程序控制电极的更换，从而提升工作效率。
图1是本发明在线重金属分析仪的电极自动更换装置的立体组合示意图。图2是由触杆固定台与电极选择圆盘装配成的信号引出机构的等二轴测图。图3是电极触头的结构示意图。图4是触杆的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对应用于在线重金属分析仪中的本发明在线重金属分析仪的电极自动更换装置的具体实施方式
作进一步详细的分析说明。实施例1:本实施例中利用北京北光世纪仪器有限公司生产的型号为MTS102电控精密平移台、MRS312电控精密旋转台、北京和利时电机技术有限公司生产的型号为SH20403步进电机驱动器等现有可直接购买得到的基本部件进行进一步的加工和改装。图1给出了本实施例在线重金属分析仪的电极自动更换装置的立体组合示意图，图2是由触杆固定台与电极选择圆盘装配成的信号引出机构的等二轴测图，图3是电极触头的结构示意图，图4是触杆的结构示意图。如图中所示:利用一电控精密平移台1，将其平移滑块2的自由移动方向垂直于水平面，将一具有垂直固定面A和水平固定面B的旋转台固定架3的垂直固定面A固定于电控精密平移台I的平移滑块2上；再将一电控精密旋转台4固定于旋转台固定架3的水平固定面B上，保持电控精密旋转台4的旋转圆盘5表面朝下；将电极选择圆盘6同旋转轴心固定于旋转圆盘5的表面，将触杆固定台7保持竖直地固定于电控精密旋转台4的侧面上；在电极选择圆盘6盘体上距离侧沿1-2厘米处的圆周上等间隔设有4-8个电极固定孔8，所述电极固定孔8的内表面设有与电极9的固定端外螺纹相匹配的内螺纹，将电极9的固定端旋进电极固定孔8内使电极9固定在电极选择圆盘6上；开在触杆固定台7上的触杆固定孔10其水平中轴线的高度比电极选择圆盘6的下表面高出电极选择圆盘6厚度的1/2 ;电极触头11的凹弧形固定面C与电极选择圆盘6的侧沿圆周曲率相互匹配，将个数与电极固定孔8相等的电极触头11的固定面C等间隔固定于电极选择圆盘6的侧沿上，并使每个电极触头11的对称中心线是其相邻的电极固定孔8中心连线的垂直平分线，电极触头11的电接触面D为两段凸形弧中夹一段凹形弧的对称结构，所述凹形弧与凸形弧曲率半径相同，该曲率半径取为5 IOmm ;触杆12的触头凸弧形电接触面E和电极触头11凹弧形电接触面D的曲率半径相互匹配；触杆12的固定端F为一杆径较触杆固定孔径小0.1-0.2毫米的圆杆，圆杆上刻有与螺帽13相互匹配的螺纹；将一螺径稍大于触杆固定孔径而小于触杆12的触头的弹簧14套在触杆12的圆杆上之后，将触杆12的圆杆穿过触杆固定孔10用螺帽13从触杆固定孔10的另一侧固定圆杆，将弹簧14卡在触杆12的触头与触杆固定孔10之间，使螺帽13在圆杆上的给进深度以触杆12不妨碍电极选择圆盘6的自由旋转、又利用弹簧14的弹性使触杆12的凸弧形电接触面E能与电极触头11的电接触面D的凹形弧形成无缝拼接为准。本实施例中，所述电极选择圆盘6和触杆固定台7可优选采用聚四氟乙烯材料制作。所述电极触头11和触杆12可采用黄铜为材料，将其电接触面利用磁控溅射或热蒸镀镀上金或银制成。电控精密平移台I以及电控精密旋转台4上都设有异步传输串口设备，由步进电机驱动器通过异步传输串口设备输入PWM波分别控制电控精密平移台I的上、下移行以及电控精密旋转台4的水平旋转；并籍由平移台`控制装置(如微处理器)控制电控精密平移台1，将电控精密平移台I设定在预先更换电极时的最高点和仪器工作时的工作点。利用本发明在线重金属分析仪的电极自动更换装置进行自动更换电极的步骤如下:1、微处理器向电控精密平移台I的控制装置发出运行指令，控制电控精密平移台I将电控精密旋转台4上升至更换电极9时的最高点停止，等待控制装置的下一次指令；2、微处理器向电控精密旋转台4的控制装置发出运行指令，控制电控精密旋转台4旋转至一电极触头11与触杆12完全拼合，等待电控精密旋转台4的控制装置的下一次指令。3、微处理器向电控精密平移台I控制装置发出运行指令，控制电控精密平移台I将电控精密旋转台4下降至仪器工作时的工作点时停止，完成电极9的更换。4、可以采取与上述相同的操作步骤逐一更换另外的电极，直至全部电极均已使用，仪器完成测试。利用本发明装置采用电控精密平移台与电控精密旋转台为电极选择圆盘的升降以及旋转的提供动力；触杆、触杆固定台、电极选择圆盘、与电极等量的数个电极触头组合成电极信号引出装置。当电控精密旋转台带动电极选择圆盘旋转时，电极触头逐一与触杆接合，从而引出与电极触头相对应连接的电极的信号。将本发明电极自动更换装置应用在线重金属分析仪中，可以快速更换工作电极，提升仪器单次使用时长，实现较长时间无人值 守。
权利要求
1.一种在线重金属分析仪的电极自动更换装置，包括:利用一电控精密平移台(1)，将其平移滑块(2)的自由移动方向垂直于水平面，将一具有垂直固定面(A)和水平固定面(B)的旋转台固定架(3)的垂直固定面(A)固定于电控精密平移台(I)的平移滑块(2)上；再将一电控精密旋转台(4)固定于旋转台固定架(3)的水平固定面(B)上，保持电控精密旋转台(4)的旋转圆盘(5)表面朝下；其特征在于:将电极选择圆盘(6)同旋转轴心固定于旋转圆盘(5)的表面，将触杆固定台(7)保持竖直地固定于电控精密旋转台(4)的侧面上；在电极选择圆盘(6)盘体上距离侧沿1-2厘米处的圆周上等间隔设有4-8个电极固定孔(8)，所述电极固定孔(8)的内表面设有与电极(9)的固定端外螺纹相匹配的内螺纹，将电极(9)的固定端旋进电极固定孔(8)内使电极(9)固定在电极选择圆盘(6)上；开在触杆固定台(7)上的触杆固定孔(10)其水平中轴线的高度比电极选择圆盘(6)的下表面高出电极选择圆盘(6)厚度的1/2 ;电极触头(11)的凹弧形固定面(C)与电极选择圆盘(6)的侧沿圆周曲率相互匹配，将个数与电极固定孔⑶相等的电极触头(11)的固定面(C)等间隔固定于电极选择圆盘(6)的侧沿上，并使每个电极触头(11)的对称中心线是其相邻的电极固定孔(8)中心连线的垂直平分线，电极触头(11)的电接触面(D)为两段凸形弧中夹一段凹形弧的对称结构，所述凹形弧与凸形弧曲率半径相同，该曲率半径取为5 IOmm;触杆(12)的触头凸弧形电接触面(E)和电极触头(11)凹弧形电接触面(D)的曲率半径相互匹配；触杆(12)的固定端(F)为一杆径较触杆固定孔径小0.1-0.2毫米的圆杆，圆杆上刻有与螺帽(13)相互匹配的螺纹；将一螺径稍大于触杆固定孔径而小于触杆(12)的触头的弹簧(14)套在触杆(12)的圆杆上之后，将触杆(12)的圆杆穿过触杆固定孔(10)用螺帽(13)从触杆固定孔(10)的另一侧固定圆杆，将弹簧(14)卡在触杆(12)的触头与触杆固定孔(10)之间，使螺帽(13)在圆杆上的给进深度以触杆(12)不妨碍电极选择圆盘(6)的自由旋转、又利用弹簧(14)的弹性使触杆(12)的凸弧形电接触面(E)能与电极触头(11)的电接触面(D)的凹形弧形成无缝拼·接为准。
全文摘要
本发明公开了一种在线重金属分析仪的电极自动更换装置，特征是采用电控精密平移台与电控精密旋转台为电极选择圆盘的升降以及旋转的提供动力，触杆、触杆固定台、电极选择圆盘、与电极等量的数个电极触头组合成电极信号引出装置，当电控精密旋转台带动电极选择圆盘旋转时，电极触头逐一与触杆接合，从而引出与电极触头相对应连接的电极的信号。将本发明电极自动更换装置应用在线重金属分析仪中，可以快速更换工作电极，提升仪器单次使用时长，实现较长时间无人值守。
文档编号G01N27/26GK103245704SQ201310159038
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月2日 优先权日2013年5月2日
发明者余道洋, 刘平, 李 柱, 戚功美, 李民强, 刘锦淮 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院