液体分析仪的制作方法

[0001]
本申请涉及海洋监测技术领域，具体涉及一种液体分析仪。


背景技术：

[0002]
当工业锅炉用水中硅盐浓度过高，产生的蒸汽经过汽轮机叶片时，喷嘴和叶片上形成二氧化硅沉积物。当沉积达到一定程度时，将会影响锅炉系统的正常使用。因为锅炉给水质量标准要求二氧化硅的含量小于20μg/l，为了及时监测锅炉用水中硅的含量，所以需要使用微量硅测定仪监测锅炉用水。
[0003]
现有技术中，最接近本发明的是硅酸根分析仪，这类硅酸根分析仪的基本原理为分光光度法，它们采用的进样方式是人工添加或电动泵吸取显色反应后的样品溶液，在仪器外部对样品进行显色反应再进入仪器比色，整个过程需要人工参与大部分的化学流程，如需要人工添加样品溶液，自动化程度较低，操作复杂。


技术实现要素：

[0004]
本申请的目的在于提供一种液体分析仪，采用了自动化控制技术，配合蠕动泵、三通阀、传感器等部件，能够自动吸入纯水、样品、试剂，排出废液，本发明在内部完成管路清洗、显色反应、样品比色、废液排空，在管道安放完毕，纯水、样品、试剂准备好后，所有流程由本发明自动完成，无需人工参与，本发明以期解放微量硅测定过程中的劳动力，减少实验人员接触危险化学品的时间，进而提升微量硅测定的智能性，并减少发生安全事故的几率。
[0005]
本申请公开了一种液体分析仪，包括：测定仪本体、加热器件、蠕动泵、比色皿、n个三通阀以及数据处理模块，n为大于或者等于6的正整数，其中，所述测定仪本体的任一侧面上设置有n-2个管口；
[0006]
所述加热器件、所述蠕动泵、所述比色皿、所述n个三通阀以及所述数据处理模块安装在所述测定仪本体的内部；
[0007]
所述加热器件、所述蠕动泵、所述比色皿、所述n个三通阀分别与所述数据处理模块进行连接；
[0008]
所述n个三通阀中的第一个三通阀至第n-2个三通阀中每个三通阀的常闭端分别且不重合的连接所述n-2个管口中的一个管口，所述第一个三通阀的常开端与所述n个三通阀中的第n个三通阀的常闭端接入空气中，所述n个三通阀中的第二个三通阀至第n-1个三通阀中的每个三通阀的常开端连接前一个三通阀的公共端，所述第n-1个三通阀的常闭端连接所述第n个三通阀的常开端，所述第n-1个三通阀的公共端连接所述蠕动泵的一端，所述蠕动泵的另一端连接所述比色皿下部出管，所述比色皿的上部出管连接所述第n个三通阀的公共端；
[0009]
所述数据处理模块用于根据液体分析任务调整所述n个三通阀和所述蠕动泵的工作状态以实现对目标液体的处理；记录基于所述处理产生的实验数据；分析所述实验数据得到针对所述目标液体的分析结果；输出所述分析结果。
[0010]
可选的，所述数据处理模块包括：主板、光源板和检测板，所述光源板和所述检测板通过板级接口与所述主板连接，所述主板包括继电器接口和电机驱动接口，其中，
[0011]
所述n个三通阀中的每个三通阀和所述加热器件通过所述继电器接口连接所述主板；
[0012]
所述蠕动泵通过所述电机驱动接口连接所述主板。
[0013]
可选的，所述液体分析仪还包括：第一液位传感器和第二液位传感器，所述主板还包括传感器接口，其中，
[0014]
所述第一液位传感器贴合于所述比色皿的上部；
[0015]
所述第二液位传感器贴合于所述比色皿的下部；
[0016]
所述第一液位传感器和所述第二液位传感器分别通过所述传感器接口连接所述主板。
[0017]
可选的，所述液体分析仪还包括：第一温控开关和第二温控开关，其中，
[0018]
所述第一温控开关和第二温控开关分别贴合于所述加热器件背面的两侧。
[0019]
可选的，所述液体分析仪还包括温度传感器，所述主板包括传感器接口，其中，
[0020]
所述温度传感器贴合于所述加热器件背面的中部；
[0021]
所述温度传感器通过所述传感器接口连接所述主板。
[0022]
可选的，所述测定仪本体右侧板上与所述蠕动泵对应的位置设置有开口，所述开口为所述蠕动泵的检修口。
[0023]
可选的，所述液体分析仪本体的上表面设置有至少一个凹槽，所述至少一个凹槽用于放置至少一个试剂瓶。
[0024]
可选的，所述至少一个凹槽中的每个凹槽内表面贴合有第三液位传感器，所述第三液位传感器通过所述传感器接口连接所述主板。
[0025]
可选的，所述液体分析仪还包括：电源插座和启动开关，
[0026]
所述电源插座和所述启动开关设置于所述液体分析仪外表面。
[0027]
可选的，所述主板还包括打印接口、键盘接口、屏幕接口、通用串行总线usb接口中的至少一种，所述液体分析仪还包括以下至少一种：
[0028]
通过所述打印接口连接所述主板的打印机；
[0029]
通过所述键盘接口连接所述主板的的键盘；
[0030]
通过所述屏幕接口连接所述主板的屏幕；
[0031]
通过所述usb接口连接所述主板的外部存储器。
[0032]
本申请的一种液体分析仪，包括：测定仪本体、加热器件、蠕动泵、比色皿、n个三通阀以及数据处理模块，n为大于或者等于6的正整数，其中，测定仪本体的任一侧面上设置有n个管口；加热器件、蠕动泵、比色皿、n个三通阀以及数据处理模块安装在测定仪本体的内部；加热器件、蠕动泵、比色皿、n个三通阀分别与数据处理模块进行连接；n个三通阀中的第一个三通阀至第n-2个三通阀、第n个三通阀中的每个三通阀的常闭端，以及n个三通阀中的第一个三通阀常开端分别且不重合的连接n个管口中的一个管口，n个三通阀中的第二个三通阀至第n-1个三通阀中的每个三通阀的常开端连接前一个三通阀的公共端，第n-1个三通阀的常闭端连接第n个三通阀的常开端，第n-1个三通阀的公共端连接蠕动泵的一端，蠕动泵的另一端连接比色皿下部出管，比色皿的上部出管连接第n个三通阀的公共端；数据处理
模块用于根据液体分析任务调整n个三通阀和蠕动泵的工作状态以实现对目标液体的处理；记录基于处理产生的实验数据；分析实验数据得到针对目标液体的分析结果；输出分析结果。可见，该液体分析仪采用了自动化控制技术，配合蠕动泵、三通阀、传感器等部件，能够自动吸入纯水、样品、试剂，排出废液，通过在内部完成管路清洗、显色反应、样品比色、废液排空，在管道安放完毕，纯水、样品、试剂准备好后，所有流程自动完成，无需人工参与，解放了微量硅测定过程中的劳动力的同时减少了实验人员接触危险化学品的时间，提升微量硅测定的智能性，并减少发生安全事故的几率。
附图说明
[0033]
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]
图1是本申请实施例提供的一种液体分析仪的前顶右视图；
[0035]
图2是本申请实施例提供的一种液体分析仪的前顶左视图
[0036]
图3是本申请实施例提供的一种液体分析仪的前视图；
[0037]
图4是本申请实施例提供的一种液体分析仪的右视图；
[0038]
图5是本申请实施例提供的一种液体分析仪的左视图；
[0039]
图6是本申请实施例提供的一种液体分析仪的后视图；
[0040]
图7是本申请实施例提供的一种液体分析仪的顶视图；
[0041]
图8是本申请实施例提供的一种液体分析仪的液体路径示意图；
[0042]
图9是本申请实施例提供的一种液体分析仪的结构示意图；
[0043]
图10是本申请实施例提供的另一种液体分析仪的结构示意图；
[0044]
图11是本申请实施例提供的一种比色皿与周边器件的主视图；
[0045]
图12是本申请实施例提供的一种比色皿与周边器件的左视图；
[0046]
图13是本申请实施例提供的一种比色皿与周边器件的后视图；
[0047]
图14是本申请实施例提供的一种试剂瓶与周边器件的示意图。
具体实施方式
[0048]
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0049]
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“贴合”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实，用新型中的具体含义。
[0050]
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0051]
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0052]
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
[0053]
请参见图1至图9，图1是本申请实施例提供的一种液体分析仪的前顶右视图，图2是本申请实施例提供的一种液体分析仪的前顶左视图，图3是本申请实施例提供的一种液体分析仪的前视图，图4是本申请实施例提供的一种液体分析仪的右视图，图5是本申请实施例提供的一种液体分析仪的左视图，图6是本申请实施例提供的一种液体分析仪的后视图，图7是本申请实施例提供的一种液体分析仪的顶视图，图8是本申请实施例提供的一种液体分析仪的液体路径示意图，图9是本申请实施例提供的一种液体分析仪的结构示意图；需要说明的是，图1至图7为以三个试剂瓶、六个管口为描述对象的示例图，不是对液体分析仪的具体限定，请参考图1至图9，本申请实施例提供一种液体分析仪，包括：测定仪本体1、加热器件2、蠕动泵3、比色皿4、n个三通阀5(包括第一三通阀51至第n三通阀51n)以及数据处理模块6，n为大于或者等于6的正整数，其中，所述测定仪本体1的任一侧面上设置有n-2个管口17，所述加热器件2、所述蠕动泵3、所述比色皿4、所述n个三通阀5以及所述数据处理模块6安装在所述测定仪本体1的内部，所述加热器件2、所述蠕动泵3、所述比色皿4、所述n个三通阀5分别与所述数据处理模块6进行连接，所述n个三通阀5中的第一个三通阀至第n-2个三通阀中每个三通阀的常闭端分别且不重合的连接所述n-2个管口17中的一个管口，所述第一个三通阀的常开端(图中a表示三通阀的常闭端)与所述n个三通阀5中的第n个三通阀的常闭端接入空气中，所述n个三通阀5中的第二个三通阀至第n-1个三通阀中的每个三通阀的常开端(图中b表示三通阀的常开端)连接前一个三通阀的公共端(图中c表示三通阀的公共端)，所述第n-1个三通阀的常闭端连接所述第n个三通阀的常开端，所述第n-1个三通阀的公共端连接所述蠕动泵3的一端，所述蠕动泵3的另一端连接所述比色皿4下部出管，所述比色皿4的上部出管连接所述第n个三通阀的公共端；所述数据处理模块6用于根据液体分析任务调整所述n个三通阀5和所述蠕动泵3的工作状态以实现对目标液体的处理，记录基于所述处理产生的实验数据，之后，分析所述实验数据得到针对所述目标液体的分析结果，最后，输出所述分析结果。
[0054]
其中，所述n个三通阀5中的第一个三通阀至第n-2个三通阀中每个三通阀的常闭端分别且不重合的连接所述n-2个管口17中的一个管口具体为：所述第一个三通阀的常闭端通过纯水管道连接所述n-2个管口17中的纯水管口，且该纯水管道通过该纯水管口伸出本液体分析仪外，所述纯水管口用于吸入纯水；所述n个三通阀5中的第二个三通阀至第二个n-5个三通阀中每个三通阀的常闭端通过对应的试剂管道连接所述n-2个管口17中的对应的试剂管口，一个试剂管道对应一个试剂管口，且对应的试剂管道通过对应的试剂管口伸出本液体分析仪外，所述对应的试剂管口用于吸入对应的试剂；所述n个三通阀5中的第n-4个三通阀的常闭端通过样品管道连接所述第n-2个管口17中的样品管口，且该样品管道通过该样品管口伸出本液体分析仪外，所述样品管口用于吸入样品；所述n个三通阀5中的第n-3个三通阀的常闭端通过废液管道连接所述第n-2个管口17中的废液管口，且该废液管道通过该废液管口伸出本液体分析仪外，所述废液管口用于排出废液。
[0055]
其中，所述试剂管道的数量不作具体限定，其对应的试剂管道的数量不作具体限定，举例来说，所述试剂管道的数量可以是3，所述试剂管道的数量可以是4，所述试剂管道的数量可以是5，所述试剂管道的数量还可以是其他正整数。
[0056]
在实际应用的过程中，针对不同的液体分析任务，可能需要的不同的试剂，可以根据需要自行设定。
[0057]
其中，所述比色皿4分别设有上部出管和下部出管，能够使液体能够顺利流入和流出。
[0058]
其中，所述蠕动泵3，作为动力来源驱动液体流动。
[0059]
在具体实践中，如图8所示出的液体路径，数据处理模块6控制所述n个三通阀5和蠕动泵3的工作状态，从而控制空气、纯水、试剂、样品、废液在液体路径中流动。其中，空气进入液体路径是为了平衡系统的内外气压，使液体流动更加顺畅和排空路径中的液体；纯水进入液体路径是为了清洗路径和稀释样品；不同的试剂按顺序进入液体路径，在其中与样品混匀和反应，再进入比色皿中进行比色，产生的废液从液体路径中流出，离开系统。
[0060]
可见，本示例中，本申请提供的液体分析仪采用了自动化控制技术，配合蠕动泵、三通阀、传感器等部件，能够自动吸入纯水、样品、试剂，排出废液，在内部完成管路清洗、显色反应、样品比色、废液排空，在管道安放完毕，纯水、样品、试剂准备好后，所有流程由本液体分析仪自动完成，无需人工参与，解放了微量硅测定过程中的劳动力的同时减少了实验人员接触危险化学品的时间，提升微量硅测定的智能性，并减少发生安全事故的几率。
[0061]
此外，又由于本液体分析仪采用了管道系统控制液体流动，液体分析仪除了可以用于实验室的环境外，还可以用于工业现场环境。通过将液体分析仪的预置管道与外部液体路径系统连接可以做到在线连续分析。
[0062]
在一个可能的示例中，如图10所示，图10是本申请实施例提供的另一种液体分析仪的结构示意图，所述数据处理模块6包括：主板61、光源板62和检测板63，所述光源板62和所述检测板63通过板级接口611与所述主板61连接，所述主板61包括继电器接口612和电机驱动接口613，其中，所述n个三通阀5中的每个三通阀和所述加热器件2通过所述继电器接口612连接所述主板61；所述蠕动泵3通过所述电机驱动接口613连接所述主板61。
[0063]
通过所述主板61实现前述数据处理模块6的功能。
[0064]
在一个可能的示例中，如图11至图13所示，所述液体分析仪还包括：第一液位传感器71和第二液位传感器72，所述主板61还包括传感器接口614，其中，所述第一液位传感器71贴合于所述比色皿4的上部；所述第二液位传感器72贴合于所述比色皿4的下部；所述第一液位传感器71和所述第二液位传感器72分别通过所述传感器接口614连接所述主板61。
[0065]
其中，所述第一液位传感器71和所述第二液位传感器72均为非接触式的液位传感器。
[0066]
其中，第一液位传感器71和第二液位传感器72能够获取所述比色皿4的液位数据，并将采集的所述液位数据发送到所述主板61，所述主板61能够基于接收到的所述液位数据控制所述蠕动泵3的工作状态，举例来说，在进行某个比色反应的过程中，若当前的参考液位为[a，b]，0<a<b，当当前液位低于a，则主板61蠕动泵3将待测液体导入所述比色皿4，当当前液位高于b，则主板61蠕动泵3将待测液体导入所述比色皿4，将所述比色皿4中的待测液体导出一部分，使得所述比色皿4中的待测液体的液位处于区间[a，b]中。
[0067]
可见，本示例中，通过在液体分析仪的比色皿的上部和下部分别两个液位传感器，实时监控比色皿中待测液体的含量，以保证比色皿中待测液体适当，且采用非接触式的液位传感器无需进入液体容器内部，避免传感器遭到腐蚀和溶解，影响数据结果和传感器寿命，以及该液位传感器原理无光学依赖性，不受感应面和内部溶液的颜色、透明度的影响。
[0068]
在一个可能的示例中，如图11至图13所示，所述液体分析仪还包括：第一温控开关141和第二温控开关142，其中，所述第一温控开关141和第二温控开关142分别贴合于所述加热器件2背面的两侧。
[0069]
其中，所述第一温控开关141和第二温控开关142用于控制所述加热器件2的工作状态，控制反应温度。
[0070]
在一个可能的示例中，如图10至图13所示，所述液体分析仪还包括温度传感器73，所述主板61包括传感器接口614，其中，
[0071]
所述温度传感器73贴合于所述加热器件2背面的中部；
[0072]
所述温度传感器73通过所述传感器接口614连接所述主板61。
[0073]
在一个可能的示例中，如图4所示，所述测定仪本体1右侧板上与所述蠕动泵3对应的位置设置有开口8，所述开口8为所述蠕动泵3的检修口。
[0074]
具体实现中，维护人员通过蠕动泵检修口更换蠕动泵内管、添加润滑油等操作。
[0075]
可见，本示例中，通过在液体分析仪测定仪本体右侧板上与所述蠕动泵对应的位置设置检修口，方便维护人员通过该检修口更换蠕动泵内管、添加润滑油等操作。
[0076]
在一个可能的示例中，所述液体分析仪本体的上表面设置有至少一个凹槽，所述至少一个凹槽用于放置至少一个试剂瓶。
[0077]
其中，所述至少一个凹槽在所述液体分析仪本体的上表面呈现的状态可以是凹陷槽，所述至少一个凹槽在所述液体分析仪本体的上表面呈现的状态可以是凸起槽，所述至少一个凹槽的数量不作具体限定，可以与该液体分析仪的试剂管道的个数相同，且与其配套的试剂瓶的个数相同，所述至少一个凹槽的形状可以是圆柱形，所述至少一个凹槽的形状可以是多边体形，不作具体限定。
[0078]
举例来说，如图1-图6所示，所述液体分析仪本体1的上表面设置有凹陷槽9，能够存放3个试剂瓶10(包括试剂瓶101、试剂瓶102和试剂瓶103)。
[0079]
可见，本示例中，通过在液体分析仪本体的上表面设置至少一个凹槽以放置试剂瓶，方便放置试剂瓶，防止试剂瓶被摔坏。
[0080]
在一个可能的示例中，所述至少一个凹槽中的每个凹槽内表面贴合有第三液位传感器，所述第三液位传感器通过上述传感器接口614连接上述主板61。
[0081]
所述至少一个凹槽为试剂瓶托槽，所述第三传感器用于侦测试剂瓶的液位。
[0082]
其中，所第三液位传感器为非接触式的液位传感器。
[0083]
具体实现中，当第三液位传感器能够获取试剂瓶中液位数据，并将液位数据发送到所述主板61，所述主板61在接收到所述液位数据，若根据该液位数据判断出当前该试剂瓶中试剂低于预设液位，生成针对所述试剂瓶对应的试剂的添加提示信息。
[0084]
如图9和图10所示，液体分析仪中可以有m个第三液位传感器74(包括第三液位传感器741至第三液位传感器74m)，对应的试剂瓶、凹槽的个数均可以是m，m为大于0的正整数，具体实现中，m可以为n-5，与检测液体的试剂数相同，m也可以大于n，能够存放多种试剂
以适应检测多种液体的情况。
[0085]
其中，如图14所示，图14是本申请实施例提供的一种试剂瓶与周边器件的示意图，图14为以3个试剂瓶和3个第三液位传感器为描述对象的示例，标号为741、742、743的器件是三个不同的第三液位传感器。标号为101、102、103的器件是三个不同的试剂瓶，第三液位传感器741用于监测试剂瓶101的液位，第三液位传感器742用于监测试剂瓶102的液位，第三液位传感器743用于监测试剂瓶103的液位，液位传感器分别贴合于试剂瓶的侧面靠底部部分。
[0086]
可见，本示例中，通过在液体分析仪的比色皿的上部和下部分别两个液位传感器，实时监控比色皿中待测液体的含量，以保证试剂瓶中试剂充足。
[0087]
在一个可能的示例中，所述液体分析仪还包括：电源插座和启动开关，所述电源插座和所述启动开关设置于所述液体分析仪外表面。
[0088]
其中，电源插座和启动开关的设置位置不作具体限定，其中，电源插座和启动开关可以设置在同一器件上，电源插座和启动开关也可以分别独立设置，如图6所示，电源插座15和启动开关16可以分别设置于所述液体分析仪背面外表面的右下方。
[0089]
在一个可能的示例中，如图10所示，所述主板61还包括打印接口615、键盘接口616、屏幕接口617、通用串行总线usb接口618中的至少一种，所述液体分析仪还包括以下至少一种：通过所述打印接口615连接所述主板61的打印机11；通过所述键盘接口616连接所述主板61的的键盘12；通过所述屏幕接口617连接所述主板61的屏幕13；通过所述usb接口618连接所述主板61的外部存储器(图中未示出)。
[0090]
其中，所述打印机11可用于打印目标液体分析结果，具体而言，当主板61得到针对目标液体的分析结果后，可根据预设的打印启动条件将分析结果发送到该打印机11进行打印，其中，该预设的打印启动条件可以是用户手动启动打印功能，也可以是当分析结果满足一定条件，如，检测出当前液体的硅酸根含量超过预设含量。
[0091]
其中，所述用户可通过该键盘12操纵本液体分析仪。
[0092]
其中，所述屏幕13可以是显示屏，所述屏幕13可以是显示屏和触摸屏这两个独立部件是贴合到一起形成的屏幕，具体应用中，所述屏幕13用于输出测定结果等信息给用户，此外，用户(如实验员)可通过所述屏幕13操纵本本液体分析仪。
[0093]
其中，本液体分析仪内部的数据通过所述usb接口618导入所述外部存储器中。
[0094]
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实现方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。