全自动油烟测定仪的制作方法

本发明涉及一种试验测量仪器，特别是涉及一种全自动油烟测定仪。

背景技术：

油烟是食用油和食物在加热条件下形成的产物，在形态上，这种油烟和工业炉窑燃烧燃料产生的烟气一样含有颗粒污染物和气态污染物，但油烟中颗粒物浓度远远大于挥发物浓度，约为8～25倍，且主要是以粒径<10μm的可吸入颗粒物(inha1ableparticles简称ip)为主，其浓度占到总颗粒物浓度的60.04％～80％。油烟粒子浓度及其粒径分布与烹饪温度有关，烹饪温度越高，产生的油烟中颗粒物浓度就越高。在饮食行业中，每天要排放大量油烟，其中含有大量的食用油微粒，对环境造成一定的污染。为了减小和控制这种污染，就要对烟气的油烟排放量进行测量。

现在实验室中对于油烟和油雾的测定全部采用国家标准方法《固定污染源废气油烟和油雾的测定红外分光光度计》(hj1077-2019)。该方法试验流程为人工手动萃取方法，需要试验人员将萃取试剂四氯乙烯(有毒试剂)注入滤筒中，使用超声波萃取，并进行萃取试剂转移定容及光路测量等繁琐的过程。采用该试验方法实验人员的工作效率较低，且实验人员直接接触有毒有害的试剂，对健康亦造成影响。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全自动油烟测定仪，实验人员只需将样品放入仪器，仪器可将所有流程全自动化完成；提高了实验人员的工作效率，减少实验人员接触有毒有害的试剂。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过包括如下技术方案实现的。

本发明提供一种全自动油烟测定仪，包括机体平台，

所述机体平台上分布有试剂瓶，用于装置萃取试剂；超声波萃取器，其内分布装有采样滤筒的套筒，套筒顶部设置采样孔；定容样品盘，用于放置比色管，配合视觉定容系统实现比色管内装入设定试剂量；机体平台一侧固定主框架，主框架上安装有多通注射泵，其通过软管连接钢针，实现抽取和注射动作；xyz三维机械臂，所述钢针在xyz三维机械臂带动下，在各容器之间实现位置移动，完成抽取和注射动作。

进一步地，所述超声波萃取器内设置可拆装的套筒架，套筒架上整列分布有装载套筒的第一定位孔。

进一步地，所述定容样品盘中心设置所述视觉定容系统的探头，定容样品盘围绕探头分布放置比色管的第二定位孔，定容样品盘底部传动连接带动定容样品盘旋转的电机。

进一步地，所述xyz三维机械臂包括横向设置的丝杠机构、纵向设置同步带机构和竖向设置的齿轮齿条机构，丝杠机构带动同步带机构横向位移，同步带机构带动齿轮齿条机构纵向位移，所述钢针安装于齿条的下端，在齿条带动下实现上下升降。

进一步地，所述多通注射泵的泵腔侧边设置液位传感器。

进一步地，所述机体平台在定容样品盘背部设置光源。

进一步地，所述机体平台上设置有比色皿。

如上所述，本发明的全自动油烟测定仪，具有以下有益效果：为实验人员繁琐的实验过程提供全自动化仪器，实验人员只需将样品放入仪器，仪器可将所有流程全自动化完成。提高实验人员的工作效率，减少实验人员接触有毒有害的试剂。

附图说明

图1是本发明实施例中测定仪的正视图。

图2是本发明实施例中测定仪的立体图。

图3是本发明实施例中机体平台上的部件分布立体图。

图4是本发明实施例中机体平台上的部件分布平面图。

图5是本发明实施例中三维机械臂的立体结构视图。

图6是本发明实施例中三维机械臂的剖视图。

图7是本发明实施例中超声波萃取器的零件图。

图8是本发明实施例中超声波萃取器的的结构分解图。

图9是本发明实施例中套筒与滤筒的配合示意图。

图10是本发明实施例中定容样品盘的外形图。

图11是本发明实施例中定容样品盘的侧视图。

图12是本发明实施例中测定仪的原理图。

附图标记：1、机体平台；2、定容样品盘；2a、探头；2b、第二定位孔；3、超声波萃取器；4、钢针；5、多通注射泵；5a、液位传感器；6、光源；7、翻盖；8、罩壳；9、主框架；10、底座；11、套筒；11a、筒体；11b、筒盖；11c、采样孔；12、比色管；13、丝杠机构；14、同步带机构；14a、同步带体；15、齿轮齿条机构；15a、安装块；15b、齿轮；15c、齿条；16、电机；17、套筒架；17a、第一定位孔；18、洗针筒；19、采样滤筒。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图所示，本发明提供全自动油烟测定仪，结合图1和图2，包括机体平台1，机体平台1底部支撑底座10，周围由罩壳8包裹，并在前方设置可开合的翻盖7，翻盖7和罩壳8的侧板材质均可采样透明的亚力克板，便于观察机体平台1上设备的运行情况。

其中，机体平台1上分布主要有试剂瓶、超声波萃取器3和定容样品盘2，本实施例中超声波萃取器3和定容样品盘2并排设置并占据机体平台1主要区域，试剂瓶可以根据需要摆放在机体平台1相应位置(参见附图12)。在机体平台1后侧固定主框架9，其背面用于安装电路板、控制器的电器元件，正面则设置有多通注射泵5、光源6和液位显示等器件。

具体看图3-6，在主框架9顶部设置xyz三维机械臂，钢针4竖直安装在xyz三维机械臂上，配合多通注射泵5，实现试样在各容器间的抽取和注射。xyz三维机械臂其主要包括横向设置的丝杠机构13、纵向设置并悬置于超声波萃取器3和定容样品盘2上方的同步带机构14和竖向设置的齿轮齿条机构15，丝杠机构13带动同步带机构14横向位移，同步带机构14带动齿轮齿条机构15纵向位移；具体看图6，同步带体14a上固定安装块15a，齿轮装配在安装块15a上并有驱动件带动旋转，齿条竖向穿过安装块15a并在侧向与齿轮啮合；钢针4安装于齿条的下端，齿条为空心结构，尾部通过管道连接多通注射泵5。

结合图7-8，超声波萃取器3内挂载有套筒架17，套筒架17两侧设置翻边以固定在超声波萃取器3边沿，主体则由三层固定板间隔设置，并在上两层固定板上开设有多排第一定位孔17a，用于装载多个套筒11，便于一次进行多个样品的处理。参见图9，套筒11内部用于装载采样滤筒，并在采用滤筒和套筒11的筒壁之间的空间存放萃取试剂；采用滤筒在外界收集样品油烟后便放入其内待检测；套筒11由筒体11a和筒盖11b组成，便于采用滤筒取放，并在筒盖11b上设置采样孔11c，便于钢针4插入注射和吸取萃取试剂。

结合图10和图11，定容样品盘2为三层结构，包括底板和两层盘状安装板，在安装板上开设第二定位孔2b，用于放置比色管12；两层安装板的中心伸出有探头2a，探头2a连接视觉定容系统(本实施例采样康耐视公司的机器视觉产品)，用于检测比色管12中试剂量，保证每个比色管12中的试剂恒定；第二定位孔2b围绕探头2a圆周分布，在底板下方连接电机16，实现定容样品盘2围绕探头2a旋转。

其中，光源6设置在定容样品盘2后方的主框架9上，配合探头2a对比色管12中试剂量进行测定；在多通注射泵5一侧设置液位传感器5a，保证注射泵吸取以及注射的液体量为设定值。机体平台1上根据需要还可以设置洗针筒18、比色皿，以便在完成样品测试后进行清洗作业；以及便于多通注射泵5抽取定容后的萃取试剂到比色皿中，开启光路测量系统。

参考图12，本实验仪器的运行流畅如下：

1、将采样滤筒，放置在套筒中，并放在套筒架上，放入装有水的超声波萃取器中，放置空的定容比色管在定容样品盘中。

2、仪器根据软件设置，进行实验流程运行

3、xyz三维机械臂自动定位运行，钢针分别扎入各套筒中，多通注射泵配合钢针抽取试剂瓶中的四氯乙烯，并向套筒中注射定量四氯乙烯试剂。

4、自动开启超声波萃取器，对套筒中的采样滤筒进行四氯乙烯超声萃取，将粘附在采样滤筒上的油类萃取到四氯乙烯试剂中。

5、xyz三维机械臂再次自动定位运行，钢针扎入套筒，钢针配合多通注射泵抽取套筒中的萃取试剂到注射泵中。

6、定容样品盘将设定位置的定容比色管运行到视觉定容系统(探头)的正前方。

7、xyz三维机械臂运行，带动钢针使钢针定位运行到视觉定容系统正前方的定容比色管正上方。

8、多通注射泵配合钢针，将注射泵中的四氯乙烯萃取试剂，注射到定容比色管中。

9、开启视觉定容系统，多通注射泵配合钢针抽取试剂瓶中的四氯乙烯，慢速逐滴的将四氯乙烯注射到定容比色管中，直到视觉定容系统软件判读到定容比色管中试剂已到25ml结束，完成一个样品的处理。(6.7.8.9步骤为一个样品处理过程，多个样品重复该过程即可)

10、多个样品定容完成。

11、xyz三维机械臂运行，配合定容样品盘，带动钢针插入不同的定容比色管中，分别抽取其中的定容后的萃取试剂，到光路测量系统中的比色皿中，开启光路测量系统，进行数据测量(光路测量系统可直接通过管路连接该仪器试用)。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。