专利名称：液体试样的自动分析装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于对各产业领域制造工艺中所使用的各种溶液进行自动分析的装置，更详细地说是关于在对液体试样的组分进行分析的同时，自动将采集的试样进行远距离输送，使被输送的溶液试样从予处理到最后的定量分析的全部过程实现自动化从而能迅速和正确地测定出液体试样中所含各成分元素等的含量的液体试样自动分析装置。
通常，工业用液体试样自动分析装置，在对各种产业生产过程中所使用的各种溶液进行以品质管理等为目的的组分分析时，是先采集(Sampling)一定量所要取的溶液，再移送至设有分析仪器的处所，对送来的试样溶液进行适合于分析条件的予处理，并用适当的分析仪器进行称之为全自动分析系统的定量分析。目前所使用的已有的工业用液体试样的自动分析装置，是用管线把贮藏待分析的试样溶液的贮藏容器连续到设有分析仪器的目的地，通过管线中间设置的泵把溶液输送至目的地后采集所需量的试样溶液以最适于分析的一定条件进行予处理，再使用分析仪器进行分析而构成的。
上述已有技术的液体试样自动分析装置(1000)，如
图13所示，装有电镀液(P)的电镀槽(1010)通过配管(1012)与泵(1014)相连，上述泵(1014)的排出管(1016)连接到设有液体试样自动分析装置(1000)内部的试样稀释容器(1020)上。
于是，在靠近上述试样稀释容器(1020)的试样采集容器(1022)处设置导管(1026)，把上述容器(1020)(1022)连接起来，利用导管(1028)把上述试样采集容器(1022)连接在试样采集台(1030)上。而且在上述试样采集台(1030)的一侧设置点滴滤纸保管台(1032)，在其下方借助于电机(图中未示)可转动地支持着上面置放点滴滤纸(1034)的圆形底盘(1036)，在上述点滴滤纸保管台(1032)的对侧，设有干燥机(1038)，上述圆形底盘(1036)的一侧下部安装着输送装置(1040)。
如上述构成的已有的液体试样自动分析装置(1000)中，首先用泵(1014)通过导管(1012)、(1016)使电镀液(P)定量地流入试样稀释容器(1020)中。
而且，在上述试样稀释容器(1020)中，通过导管(1017)供给一定比例的蒸馏水和上述电镀液(P)进行混合、稀释，稀释完毕的电镀液通过导管(1026)移送至试样采集容器(1022)中，与此同时，由点滴滤纸保管台(1032)向圆形底盘(1036)的孔中供给点滴滤纸，由电机带动转动的圆形底盘(1036)设在试样采集台(1030)的下部。此时，上述试样采集台(11)从试样采集容器(1022)中采集一定量的试样溶液，向置于圆形底盘(1036)上的点滴滤纸(1034)进行点滴。
向点滴滤纸(1034)上点滴试样溶液完毕之后，通过电机使圆形底盘(1036)再转动90°，用干燥机(1038)对该点滴滤纸(1034)进行干燥，干燥后圆形底盘(1036)再转90°使点滴滤纸(1034)向下落下，用输送装置(1040)移送至设有萤光X线分析仪的处所。
现丰参照附图12对一般的滤纸处理方法进行说明。
即，用冲头(1052)在过滤纸(1050)上涂布一定直径(约360mm)的圆形带状石蜡(1054)后，用微量吸管(1056)把试样溶液(1057)以一定量滴在石蜡(1054)的圆形带的里侧，待试样溶液(1057)干燥后按试样容器(1059)的大小切断成马蹄形进行分析。
然而，在上述已有的自动分析装置(1000)中，几乎不可能进行试样溶液的远距离输送，也不能进行试样溶液循环，因此在试样溶液积存在管内的连续生产作业的场合，随着时间推移，在电镀槽(1010)中的试样溶液与管路中的试样溶液的成分在物理性质上将产生差异，对通过管路移送来的试样溶液的组分及物理参数进行测定时，会与电镀槽(1010)中的试样溶液不同，从而为质量管理带来了很大问题。特别是对于像电镀液(P)这种溶解有过饱和氯化钾(KC1)的试样溶液的情况，如果试样溶液沿管路输送途中温度下降，则会繁烦地发生因其部分析出而阻塞管路的问题。而且，由于已有的装置必须设置在邻近贮藏试样溶液的罐体(电镀槽)附近，这在例如电镀液类的试样溶液为腐蚀性强酸(acid)时，存在有把高价的装备或精密分析仪器腐蚀坏的问题，而对于所测定的试样溶液为许多种类的情况，由于不可能将试样溶液进行远距离输送，必须把各试样采集装置及分析仪器设置在各贮藏罐的附近，因此会因高价装备的重复投资而带来重多的经济损失。
本发明目的是消除上述已有技术中的问题，使之不产生因试样溶液而阻塞管路的问题，并消除了试样贮藏罐与管线内成分的偏差，通过将试样溶液从腐蚀现象严重的现场移向分析室进行分析而防止了损坏高价的分析仪器，另一方面，由于能把试样溶液的分析结果进行在线实时处理并迅速地进行反馈，故能对溶液的组分实行彻底的管理，从而提供了一种能提高生产制品质量的液体试样自动分析装置。
为了达到本发明的上述目的，本发明由液体试样自动分析装置构成，它包括有把试样从生产线的液体试样贮藏罐中取出并放入采样瓶中的试样采集部;
把贮藏有从上述试样采集部取出的试样溶液的采样瓶输送到分析室中的试样输送部;
把由上述试样输送部所提供的采样瓶的上部塞子拔除并引出试样溶液的试样准备部;
对上述试样准备部的试样溶液进行引出、稀释、加入添加剂、或抽出特定成分等处理过程的试样予处理部;
把上述试样予处理部所提供的试样溶液进行滤纸法制造处理的滤纸试样制造部;以及对上述试样予处理部或滤纸试样制造部所提供的试样溶液成分进行分析的分析仪器(600)。
下面，参照附图对本发明进行更详细地说明。
图1是表示本发明总体结构的概略结构图;
图2是表示本发明中所设的试样采集部及试样输送部结构的结构图;
图3是表示图2中所示的试样采集部的整体结构的外观图。
图4a)是详细表示图2中所示的试样输送部的总体结构的放大剖视图。
图4b)是更详细地表示设在试样输送部中的投、受光器与转盘的放大图;
图5是表示本发明中所设的试样准备部、试样予处理部、滤纸试样制造部及分析仪器结构的正面图;
图6是图5中所示试样准备部总体结构的外观图;
图7是图5中所示滤纸试样制造部的总体结构外观图;
图8是图5中所示试样予处理部总体结构的外观图;
图9是说明图8中所示的试样予处理部的动作状态的概略结构图;
图10是说明图8及图9中所示试样予处理部中六通阀阶段动作状态的动作原理图;
图11是本发明中所用试样采集瓶的分解斜视图;
图12是表示用滤纸法制造试样过程的阶段说明图;
图13是已有技术的液体试样自动分析装置的结构图。
在本发明的液体试样自动分析装置(1)中，从生产线的液体试样贮藏罐(1010)中取出试样溶液并将其注入采样瓶中的试样采集部(100)，该试样采集部如图2及图3所示地那样设置在生产线贮藏罐(1010)的附近，用管线(108)往复地连接于上述贮罐(1010)之间，通过泵(109)使试样溶液进行循环后，在上述贮罐(1010)和试样采集部(100)之间设置过滤器(106)，分析用的试样溶液经设在试样采集部(100)下部的试样采集容器(110)而向生产线贮罐(1010)进行循环。而且，在上述试样采集容器(110)的上部设置支持台(111)以固定气缸(112，113)，气缸(113)的端部连接固定着导管(114)，由于气缸(112，113)的动作，而使上述导管(114)可向上下左右移动，在上述导管(114)的端部设有陶瓷过滤器(115)，上述陶瓷过滤器(115)通过在试样采集容器(110)的上部形成的试样采集孔(117)和在另一侧洗涤水贮藏容器(118)的上部设置的孔(119)在容器(110)(118)内部上下移动并浸在试样溶液(120)与洗涤水(121)中。
在支持板(122)的上部设有采样瓶贮藏筒(123)，其左下部有气缸(124)，右下部有安装采样瓶的插入槽(125)和设在上述采样瓶插入槽(125)的一侧且位于上述采样瓶插入槽(125)的上部的气缸(174)以及气缸(126)的机械臂(127)，如第3图中所示，上述机械臂(127)以转轴(128)为中心可由电机(171)带动每次转动90°，右上部上设有装在导管固定台(129)上的气缸(130)，导管(114)固定在上述导管固定台(129)上并与连动泵(131)相连。
在上述采样瓶贮藏筒(123)的右侧中部设置支持台(132)，在上述支持台(132)的上部固定着装有拔塞器(133)的气缸(134)。而通过连动泵(131)和导管(114)从上述试样采集容器(110)注入试样溶液的采样瓶(173)则如图11所示由外筒(182)与结合固定在其内部的内筒(183)及上、下盖(184)(185)构成。
上述外筒(182)其内侧的内圆周面上设有阴螺纹(186)，其底部中央设有与下盖(185)结合的下盖插入槽(187)的中空状圆筒。
而内筒(184)为上部外周有阳螺纹(188)、下侧有锷部(189)、内部为采集试样溶液的中空部(190)，断面为“I”字形的圆筒所构成，当其插入到上述外筒(182)中以后，用阴螺纹(186)和阳螺纹(188)相互结合而固定。
上、下盖(184)(185)的两侧端部设有“[”形沟槽、为了密封而在下段及上段上形成用于固定O形环(192)的O形环插入槽(193)，其与内筒(183)的上下侧相结合。外筒(182)与内筒(183)由热传导性低而且有强的抗酸等溶液的塑料制成，把断面为“I”字形的内筒(183)插入到外筒(182)之中后，使外筒(182)上方的阴螺纹(186)和内筒(183)上方外周面的阳螺纹(188)相互配合，把内筒(183)固定在外筒(182)内。
由于可在外筒(182)底部的下盖插入槽(187)和内筒(183)的中空部(190)的上方嵌装O形环(192)并对上盖及下盖(185)(184)施压使之结合，故可防止中空部(190)中注入的试样溶液漏出。
特别是，在外筒(182)与内筒(183)之间的空间中由于有空气层，这不仅能防止内筒(183)中所采集的试样溶液温度降低，而且还因内筒(183)的上下侧两端设置了带有“[”形槽(191)的上下盖，从而能使上下盖(184)(185)与内筒(183)容易装拆。
如上面所述把在试样采集部(100)附近采集的试样自动地移送到试样准备部(300)处的试样移送部(200)，则如图4所示的那样，有设在试样采集部(100)出发端(210)和设在分析室(图中未示出)的试样准备部(300)上的终止端(220)，在连系上述端点(210)(220)的气送管(235)和上述气送管(235)内，设有产生空气压力的空气压缩机(237)，其产生的空气压力用于运送装载着内藏试样溶液运送物的移送体(236)。在上述出发端(210)上设置的气送管(235)内，在装载在移送体(236)的中心处由采样瓶构成的运送物上设有孔(238)，在上述移送体(236)的上下面上分别形成V形凹槽(236a)(236b)，在把上述移送体(236)的孔(238)的回转内管(239)的一部分切断后，在其外部设置与气缸(240)相互连接的外管(241)，其借助于气缸(240)的动作而上下运动，在移送体(236)的下部设有与转动杆(243)相连的衬座(242)，在上述转动杆(243)的端部固定着皮带轮(244a);通过皮带(245)与电机(246)连接，电机(246)转动时带动转动杆(243)一同转动。而在上述移送体(236)到达的终点(220)处，在把移送体(236)的孔(238)上的回转内管(247)的一部分切断后，设置与其外部固定在气送管(235)上的气缸(248)相连的外管(249)，其借助于气缸(248)的作用而能上下运动，在上述移送体(236)到达的上述内管(247)的内部设置衬座(242′)。上述衬座(242′)的下部与转动杆(243′)相连，上述转动杆(243′)的端部固定着皮带轮(244a′)，通过皮带(245′)与电机(246′)相连，电机(246′)转动时带动转动杆(243′)一起转动。并且在左侧支持板(250)的上部，设有与移送体(236)的孔(238)相一致的气缸(251)，在其对面，设置可在电机(272)作用下以转轴(252)为中心可顺时针方向转动90°的机械臂(253)，其内部形成采样瓶插入槽(253a)。在上述机械臂(253)的采样瓶插入槽(253a)的上部，设有带把采样瓶(173)压入用的瓶塞的气缸(274)，机械臂(253)的下部通过导轨(254)与试样准备部(300)相连。在上述气送管(235)内运送采样瓶(173)的移送体(236)如图4所示，具有与气送管(235)的内径相一致的外径，并具有在空气压缩机(237)的作用下从出发点(210)到终点(220)之间可边转动边移动地输送的结构形式。
现在参照图4b更详细地说明在上述电机(246)(246′)作用下转动的移送体(236)，在出发点(210)与终点(220)处调节各中心孔(238)使之成为在机械臂(127)(253)的纵长方向的结构。即，在上述移送体(236)上部的衬座(242)(242′)分别在其上部形成“∧”形的嵌入部(242a)(242a′)，它们插入移送体(236)的上下凹槽(236a)(236b)中，在上述衬座(242)(242′)的下部延伸着转动杆(243)(243′)，上述转动杆(243)(243′)与转动圆盘(243a)(243a′)装配成一体，嵌入轴承座(244)(244′)中并连接在皮带轮(244a)(244a′)上。上述转动圆盘(243)(243′)上分别有孔(243b)(243b′)，在其一侧竖立着支持台(277)(277′)，上述支持台(277)(277′)上下相对地配置投光器(277a)(277a′)与受光器(277b)(277b′)，用于检测转动圆盘(243a)(243a′)的孔(243b)(243b′)，上述的投、受光器(277a)(277a′)(277b)(277b′)与各电机(246)(246′)电气相连，并控制着电机的转动。
上述试样准备部(300)设有沿导轨(254)水平移动的机械臂(253)，和设在用于拔除采样瓶(173)的瓶塞的上述导轨(254)左侧后部的支持台(356)上部且连接着拔塞器(357)的气缸(358)。而且，在上述导轨(254)右侧的支持台(359)的上部设置气缸(360)之后，把与试样予处理部(400)相连接的导管(361)固定。
如图8与图9所示，上述试样予处理部(400)在装有由电机(401)驱动的输送带(402)的自动试样交换机(403)的右侧，设有能把6个烧杯(404)自动地进行安装和交换的圆形转盘(405)，在上述圆形转盘(405)中心下部，设有电机(406)，电机(406)带动圆形转盘(405)转动，在上述圆形转盘(405)的自动试样交换机(403)对面的下部装设着与电机(408)相连的烧杯底座(407)，在电机(408)的作用下，烧杯底座(407)能上下移动。
烧杯底座(407)的上部设导管固定台(409)，在把蒸馏水注入口(410)，试样溶液注入口(411)，洗涤水注入口(413)，废液排出口(412)，试样溶液采集口(414)及搅拌机(415)连接固定在导管固定台(409)上之后，把上述蒸馏水注入口(410)连接在蒸馏水定量供给机(416)上，洗涤水注入口(413)通过泵(418)与蒸馏水贮藏筒(417)相连，废液排出口(412)连接在泵(419)上，上述试样溶液注入口(411)连接在带连动泵(420)及设有定量迂回管(421)的六通阀(422)的采样单元(423)上，按照上述图10的方式，由于连动泵(420)与六通阀(422)的动作把定量的试样溶液从采样瓶(173)供给到烧杯(404)中，上述试样溶液采集口(414)也与连动泵(425)及带定量迂回管(426)的六通阀(427)的采样单元(428)相连，定量试样溶液被移送到点滴滤纸(530)和各种分析仪器中。
此外，为了自动控制上述试样予处理过程还设有计算机。
安装在上述试样予处理部(400)后侧的滤纸试样制造部(500)把通过导管(461)从上述采样单元(428)供给的试样进行输送，并用滤纸法制成试样，为此，如图7中所示地在中央设置通过电机(图中未示出)而驱动的圆形转盘(565)，在上述圆形转盘(565)的上部设有滤纸插入槽(564)，在上述圆形转盘(565)的右侧垂直地设置能装入多张点滴滤纸(530)的过滤贮藏容器(566)，其下部开口设置成与过滤纸插入槽(564)一致并用过滤纸贮藏容器支持台(582)固定，在上述过滤纸贮藏容器(566)的左侧后方设置能在点滴滤纸(530)上作出连续序号的标号装置(Marking device)，在上述标号装置(567)的上部有使其能上下升降的气缸(587)。
上述标号装置(567)左侧的圆形转盘(565)的上部设有能固定用于供给来自试样予处理部(400)并经过稀释预处理的试样溶液的导管(461)的导管支持台(570)，用上述导管支持台(570)把上述导管(461)的端部置于圆形转盘(565)之上并固定在过滤纸插入槽(564)的中央。在上述过滤纸贮藏容器(566)对面的圆形转盘(565)的上部设有由带送风机(图中未示出)的电阻线圈或带有送风机的红外线加热灯构成的干燥机(568)，其用干燥机支持台(583)加以固定，上述干燥机(568)的左侧固定在圆筒形支持台(584)上，在圆形转盘(565)上部的干燥机(568)和过滤纸贮藏容器(566)的中间设有在气缸(579)的作用下在前头(P1)方向上摆动的相连杆件(580)，上述气缸(579)用连结带(585)结合固定，上述杆件(580)在过滤纸插入槽(564)左侧的正上方的圆筒形支持台(584)上直立固定。上述杆件(580)右侧圆形转盘(565)的下部装有过滤纸排出用气缸(569)，上述气缸的固定体(586)将上述置于圆形转盘(565)上的气缸(569)和过滤纸插入槽(564)相一致地予以固定。
在上述构成的滤纸试样制造部(500)的右侧，设置了荧光X线分析仪，自动点滴机，紫外线分光分析仪，红外线分光分析仪及离子色谱仪等分析仪器中最适宜进行试样溶液分析的仪器，在使用上述荧光X线分析仪时，通过滤纸试样制造部(500)之后，把带有试样溶液的点滴滤纸送入荧光X线分析仪内，进行试样分析，其它的分析仪器则对试样予处理部(400)的导管(461)供应的适量试样溶液进行成分分析作业。未加以说明的符号681是能把分析仪器得到的各种成分向外输出的计算机。
下面就上述构成的本发明的作用加以说明。
生产线上的液体贮藏罐(1010)中的试样溶液，在泵(109)的作用下，连续地沿配管(108)进行循环，同时通过后过滤器(106)把试样中所含粒子较大的悬浮物除去。此时，操作者启动用于试样溶液(120)取样的主装置，使位于试样采集部(100)的试样瓶贮藏筒(123)左侧的气缸(124)把采样瓶(173)从采样瓶贮藏筒(123)供到设在机械臂(127)上的采样瓶插入槽(125)中，采样瓶(173)供给完毕后，机械臂(127)以转轴(128)为中心顺时针方向转动90°，此时，连续着拔塞器(133)的气缸(134)动作从采样瓶(173)上把上部塞拔出并将其升起，同时气缸(130)动作使导管固定台(129)移向采样瓶(173)的上部，安装在导管固定台(129)上的导管(114)的端部移向采样瓶(173)的正上方，试样溶液的采样准备完毕。
像上述那样地把试样溶液的采样准备工作做好后，通过气缸(113)的动作把导管(114)浸入试样溶液(120)中，当连动泵(131)动作，使试样溶液(120)经陶瓷过滤器(115)2次过滤后，将其经导管(114)移到采样瓶(173)中进行采样。
像上述那样在试样溶液(120)采样完毕后，安装在导管固定台(129)上的气缸(130)返回原来位置，固定着拔塞器(133)的气缸(134)下降装上采样瓶(173)的上部塞子，此时，机械臂(127)再以转轴(128)为中心顺时针方向转动90°，把采样瓶(173)传送至送往目的地的自动试样移送部(200)。
在上述试样移送部(200)中，当采样瓶(173)到达气送管(235)左侧的出发端(210)时，装在气送管(235)上的气缸(240)动作使气送管的外管(241)向上方移动，使气送管(235)中的移送体(236)的孔(238)向外部露出，此时机械臂(127)的气缸(174)动作，在采样瓶(173)解除固定状态后，设在机械臂(127)内部的气缸(126)动作，把采样瓶(173)插入移动体(236)内的孔(238)中。于是，在装入采样瓶(173)后，装在气送管上的气缸(238)中。于是，在装入采样瓶(173)后，装在气送管上的气缸(240)动作使外管(241)下降，当切断的内管(239)被阻塞后，空气压缩机(237)动作用压缩空气把移送体(236)吹送到目的地的终点(220)。
当上述载有采样瓶(173)的移动体(236)到达目的地的终点(220)时，电机(246′)使衬座(242′)的嵌入部(242a)转动，此时上述嵌入部(242a′)插入移送体(236)下部表面上设置的凹槽(236b)中。从而，移送体(236)随衬座(242′)一同转动，此时，通过由电机(246′)带动而与衬座(242′)一同转动的转盘(243′)的孔(243b′)，从投光器(277a′)发出的光照射在受光器(277b′)上，上述的投、受光器(277a′)(277b′)使电机(246′)的转动中止，由此调节移送体(236)的孔(238)的方向使之处于与机械臂(253)的纵轴方向相一致的位置。
如上所述地，使气送管(235)内的移送体(236)的孔(238)与设在终点(220)两侧的气缸(251)及机械臂(253)的插入槽(253a)成一直线后，自动中止电机(246′)的动作，当装在气送管(235)上的气缸(248)动作使外管(249)移向上方后，左侧气缸(251)动作将装入移送体(236)的孔(238)中的采样瓶(173)装入设在机械臂(253)上的插入槽(253a)中。在把采样瓶(173)装入机械臂(253)上以后，机械臂(253)以转轴(252)为中心顺时针方向转动，使采样瓶(173)直立，由试样移送部(200)传递至试样准备部(300)。
在上述试样准备部(300)中，机械臂(253)像上述那样转动90°使采样瓶(173)保持直立状态，同时位于拔塞器(357)的下部，此时气缸(358)动作使设在上部的拔塞器(357)下降，把采样瓶(173)的上部塞子(184)拔去，再上升至原来位置，此时气缸(378)动作，使上述机械臂(253)沿导轨(254)进一步水平向右移动。
像上述那样使机械臂(253)水平移动后，支持台(359)上部的气缸(360)动作，使固定在其端部的导管(361)下降浸入试样瓶(173)中后，利用设在试样予处理部(400)中的定量泵(420)吸入并采集一定量的试样溶液，然后进行稀释、加入添加剂、抽出特定成分等试样予处理过程。用图9进一步说明这种试样予处理过程，首先，在上述装有试样溶液的采样瓶(173)到位后，支持台(359)的气缸(360)使导管(361)下降浸入采样瓶(173)中，与此同时，设在试样予处理部下部的自动烧杯交换机(403)的传送带(402)在电机(401)的作用下而转动，使置于其上部的烧杯一起移动。
上述自动烧杯交换机(403)上部的圆形转盘(405)由电机(406)带动转动一定角度，此时，使新的烧杯(104)从自动烧杯交换机(403)的传送带(402)上升到烧杯底座(407)之上。然后，电机(408)转动，使烧杯(404)上升一定高度到达导管支持台(409)的下部，此时，采样单元(423)的连动泵(420)以及与其相邻的六通阀(422)动作，把定量的试样溶液从采样瓶(173)移送到烧杯(404)中。此时上述六通阀将如图10所示的动作，只把一定量的试样溶液移入烧杯(404)中，如图10a所示，连动泵(420)自采样瓶(173)把试样溶液吸上，先通过流入口(422a)经排出口(422b)排出，再如图中b所示，上述流入口(422a)连接在迂回管(421)的一端其把试样溶液供到迂回管，排出口(422b)与迂回管(421)相连使试样溶液经流入口(422a)、迂回管(421c)与排出口(422b)排出。然后，再如图c所示把流入口(422a)与排出口(422b)连通，迂回管(421)的一端与另一端部闭锁，在迂回管(421)的内部暂时贮藏一定量的试样溶液，再如图d所示，在流入口(422a)与排出口(422b)相互连通的状态下，向迂回管(421)的一端供入压缩空气，迂回管(421)的另一端连接在向烧杯开放的导管(361)上，用压缩空气把迂回管(421)内的试样溶液排入烧杯(404)内，这样，连续反复地进行一系列作业。从而，借助于六通阀(422)，使之能连续地采集一定量的试样溶液。像上述那样把一定量的试样溶液从采样瓶(173)移到烧杯(404)中后，蒸馏水定量供给机(416)动作，把一定量的蒸馏水通过蒸馏水注入口(410)供到烧杯(404)中，使搅拌机(415)开动一定时间，把试样溶液稀释一定比例。上述经过稀释的试样溶液再通过采样单元(428)的连动泵(425)和六通阀(427)的作用，定量地供给到分析仪器，或自动供给到滤纸试样分析用的点滴滤纸(530)上。而在如上所述地把试样溶液自动注入后，残留在烧杯(404)中的残留溶液借助于排出口(419)通过废液排出口(412)自动地排出，通过泵(418)把洗涤水从蒸馏水贮藏筒(417)供给至烧杯(404)之后，用搅拌机(415)搅拌洗净，再使排出泵(419)动作将自动洗净的烧杯(404)排出以供下道工序再次使用。这样的各种试样予处理过程全部由计算机(430)的程序按预定的时间自动地完成。
用采样单元(428)的泵(425)与六通阀(427)把经上述试样予处理过的试样溶液供给到各种分析仪器(600)进行成分分析。
在上述各种分析仪器(600)(荧光X线分析仪、自动滴定机、紫外线分光分析仪，红外线分光分析仪以及离子色谱仪)中，若是使用荧光X线分析仪，则本发明的滤纸试样制造部(500)与上述试样予处理部(100)同时工作。如图7中所示，上述滤纸试样制造部(500)在用上述试样予处理部(400)对试样溶液进行予处理期间，中央电机(图中未示出)转动使圆形转盘(565)转动一定角度，并从过滤纸贮藏容器(565)向上述圆形转盘(565)上部空余的过滤纸插入槽(564)的内部插入一张点滴滤纸，使圆形转盘(565)再次转90°，将点滴滤纸(530)转至标号装置(567)的下部。点滴滤纸到达上述标号装置(567)的下部后，上部气缸(587)动作使标号装置(567)下降，上述标号装置(567)在点滴滤纸(530)的端部制出试样连续编号后再上升，这样，由于标号装置(567)只进一位故在再进入的预定点滴滤纸(530)上可表示出各不相同的连续编号。上述由连续编号表示的点滴滤纸(530)在中央电机带动圆形转盘再次转动时被移动到导管支持台(570)的下部并停住，成为等待把从试样予处理部(400)来的试样溶液点滴到点滴滤纸(530)中央的状态。此时，把用上述试样予处理部(400)稀释成一定比例的试样溶液通过导管(461)以一定量点滴到点滴滤纸(530)上，上述圆形转盘(565)再转90°，使点滴滤纸(530)位于干燥机(568)的下部以便对点滴滤纸(530)进行一定时间的干燥。
进行一定时间干燥后，圆形转盘(565)再次转动把点滴滤纸(530)移到排出滤纸用的气缸(569)的上部，这时上述排出滤纸的气缸(569)动作把点滴滤纸(530)从圆形转盘(565)上部形成的过滤纸插入槽(564)举至一定高度，此时，通过气缸(579)使杆件(580)转动压住点滴滤纸(530)的左侧，由于上述杆件(580)的冲击力使点滴滤纸通过排出口(图中未示)从滤纸试样制造部(500)向外移送到与上述点滴滤纸排出口相连设置的分析仪器(600)中的荧光X线分析仪中去。用上述分析仪器(600)分析试样溶液中所含的各种成分，借助于外部输出计算机(681)将分析仪器(600)检出的各种成分向外部输出。
像上述那样对液体试样进行自动采集与分析之后，装在气送管(235)终点(220)处的气缸(248)动作，使外管(249)下降，当将切断的内管(247)堵塞后，空气流入衬座(242)，解除移送体(236)的固定状态。此时空气压缩机(237)动作，利用气压把移送体(236)送往出发端(210)，移送体(236)到达出发端(210)后，衬垫(242)把到达该端点的移送体(236)进行与到达终端(220)时同样的固定后，电机(246)动作，使固定在皮带轮(244a)上的转动杆(243)转动，并带动移送体(236)也一同转动，此时用投、受光器(277a)(277b)使气送管(235)内的移送体(236)的孔(238)与设置在两侧的气缸(126)及机械臂(127)的插入槽(125)处于一条直线上，使电机(246)自动停止工作，为下次试样运送做好准备工作。
上述本发明的液体试样自动分析装置(1)适于在各种安装现场所使用的各类液体试样溶液的工业分析，由于能在线处理试样溶液的分析结果并灵敏地进行反馈，且能彻底地管理溶液的组成故能使制品质量提高，此外，由于试样溶液是循环的，不仅解决了管路阻塞和试样贮藏罐与管路中试样溶液的成分偏差问题，而且由于在现场生产线上只设置自动液体试样采集部(100)而把试样溶液运送至分析室中后进行分析，故能大大减少分析仪器等高价设备因腐蚀而损伤寿命和防止发生故障。不仅如此，即使在有多种分析液体试样与多个贮藏罐的场合，除了只需追加自动试样采集部外无需追加别的设备，若接上无人试样移送部(200)则可很容易地进行扩大，结果是形成了能使因高价设备的重复投资所造成的经济损失趋于最小的优点。
权利要求
1.一种液体试样自动分析装置，其特征在于它包括从生产线的液体试样贮藏罐(1010)中提取试样溶液，把其装入采样瓶(173)中的试样采集部(100)；试样移送部(200)，它把贮藏着从上述试样采集部(100)采集的试样溶液的采样瓶(173)送到分析室；材料准备部(300)，它把由上述试样移送部(200)所提供的采样瓶(173)上的塞子(184)拔除并引出试样溶液；试样予处理部(400)，它把试样溶液从上述试样准备部(300)中引出并进行稀释，加入添加剂和抽出特定成分等处理过程；滤纸试样制造部(500)，它把上述试样予处理部(400)所提供的试样溶液用滤纸法进行处理；以及把上述试样予处理部(400)与滤纸试样制造部(500)所提供的试样溶液进行成分分析的分析仪器(600)。
2.一种如权利要求1中所述的液体试样自动分析装置，其特征在于上述试样采集部(100)中有往复于上述液体试样贮藏罐(1010)的连接配管(108)，上述配管(108)上装有泵(109)和过滤器(106)，在上述试样采集部(100)的下部有采样容器(110)和洗涤水贮藏容器(118)，上述采样容器(110)的上支持台(111)上装有使带滤清器(115)的管路(114)上下移动的气缸(112)(113)，在支持板(122)的上部中央处设有采样瓶贮藏筒(123)，上述采样瓶贮藏筒(123)的左侧装有气缸(124)，其右下部设有采样瓶插入槽(125)和气缸(174)(126)。固定采样瓶(173)的机械臂(127)位于上述支持板(122)的右上部，装有与管路固定台(129)相连的气缸(130)和拔塞器(133)的气缸(134)安装在支持台(132)上，用设在上述管路(114)的中间部分的连动泵(131)防止由于试样溶液(120)中含有的部分化合物析出而堵塞管(108)，试样溶液的采样过程则自动地进行。
3.一种如权利要求1中所述的液体试样自动分析装置，其特征在于在上述试样移送部(200)中，把装有试样溶液(120)的采样瓶(173)插入到在气送管(235)的内部中心上贯穿有承载中心孔(238)的移送体(236)内，装上使上述移送体(236)能在气送管(235)内移动的空气压缩机(237)，将位于上述移送体(236)的孔(238)周围的气送管(235)起始点(210)上的内管(239)部分切断，在上述内管(239)的外周上，嵌套着借助于气缸(240)可上下移动的外管(241)，该外管可使被切断部分开闭，上述移动体(236)上的孔(238)装于用气缸(126)把嵌入试样采集部分(100)的机械臂(127)上的采样瓶(173)组装到位的位置，上述气送管(235)的另一终点(220)的内管(247)在移送体(236)的所在位置上被部分切断，在上述内管(247)的外周上嵌套着借助于气缸(248)可上下移动的外管(249)，其作为可把上述内管(247)的切断部分的开闭部分，在上述终端(220)的左侧，设有从移动体(236)中取出采样瓶(173)的气缸(251)，在其对面设有固定采样瓶(173)的气缸(274)，还装有可以转轴(252)为中心转动的机械臂(253)，上述机械臂(253)可在导轨(254)上水平移动，上述气送管(235)的两侧内管(239)(247)的内侧下部上有与转轴(243)(243′)相连的衬座(242)(242′)，上述转轴(243)(243′)通过皮带轮(244a)、(244a′)、(244b)、(244b′)及皮带(245)(245′)与各电机(246)(246′)相连，在上述转轴(243)(243′)的下段部分上设有控制上述电机(246)，(246′)转动的投、受光器(277a)、(277a′)、(277b)、(277b′)。
4.一种如权利要求3中的液体试样自动分析装置，其特征在于上述投、受光器(277a)、(277a′)、(277b)、(277b′)通过检测透过与转轴(243)’(243′)分别成一体装配的转盘(243a)、(243a′)上的孔(243b)、(243b′)的光而使电机(246)、(246′)停止转动，使移送体(236)上的孔(238)分别与各机械臂(127)(253)的插入槽(125)(253a)取得一致。
5.一种如权利要求1中的液体试样自动分析装置，其特征在于上述试样准备部(300)设有使上述试样移送部(200)的机械臂(253)能在导轨(254)上水平移动的气缸(378)，并设置有把从水平状态转至垂直状态的机械臂(253)上固定的采样瓶(173)上的上部塞子(184)拔除的拔塞器(357)，上述拔塞器(357)借助于装在支持台(356)上的气缸(358)而上下移动，而在上述支持台(356)的侧边则在支持台(359)上安装有气缸(360)，该气缸把导管(361)插入到已打开上述塞子(184)的采样瓶(173)内部。
6.一种如权利要求1或3中所述的液体试样的自动分析装置，其特征在于它包括上述采样瓶(173)，其包括圆筒状外筒(182)，该外筒的上方内圆周面上设有阴螺纹(186)，在底部中央，设有结合固定下盖(185)的下盖插入槽(187);“I”字形内筒(183)，其上方的外周面上有阳螺纹(188)，下方设有锷部(189)，内部中空部(190)盛有采样试样溶液，它插入外筒(182)之内并固定，断面为“I”字形，以及在两侧端部设置有“[”形槽(191)，在其上段或下段上设有用于固定O形环(192)的插入槽(193)的上、下盖(184、185)。
7.一种如权利要求1中的液体试样自动分析装置，其特征在于上述试样予处理部(400)包括，在放置多个烧杯(404)的自动试样交换机(403)上部安装的圆形转盘(405)，烧杯(404)在烧杯底座(407)的上部可依次交换，并设有向上述烧杯(404)中供给试样溶液(120)的连动泵(420)和六通阀(421)，和向上述烧杯(404)中供给蒸馏水以及稀释试样溶液用的蒸馏水定量供给机(416)，除了设有从上述烧杯(404)中抽出试样溶液用的连动泵(425)和六通阀(427)以外，还设置向上述烧杯(404)中供给洗涤水的蒸馏水贮藏筒(417)和泵(418)，以及从上述烧杯排出处理废液的试样溶液排出泵(419)，和用于搅拌上述烧杯(404)内的试样溶液的搅拌机(415)，以及包含稀释上述试样溶液，加入添加剂，或控制抽出处理特殊成分过程的计算机(430)。
8.一种如权利要求1中所述的液体试样自动分析装置，其特征在于上述滤纸试样制造部(500)包括，在由电机带动转动的圆形转盘(565)上设置的多个过滤纸插入孔(564)，在上述过滤纸插入孔(564)上设有分别按顺序地放置点滴滤纸(530)的过滤纸贮藏容器(566)，在其一侧有借助于气缸(587)能上下移动且能对上述过滤纸插入孔(564)中的点滴滤纸(530)进行连续排号用的标号装置(567)，在上述标号装置(567)的一侧，设置固定上述导管(461)用的导管支持台(570)，通过导管(461)把试样溶液供给到上述过滤纸插入孔(564)的点滴滤纸(530)上，在上述导管支持台(570)的一侧上，设有对附有上述试样溶液的点滴滤纸(530)加热干燥的干燥机(568)，在上述干燥机(568)和过滤纸贮藏容器(566)之间直立地设置有通过气缸(579)把点滴滤纸(530)压下的杆件(580)的圆筒形支持台(584)，在有上述气缸(579)处的圆形转盘(565)的正下方，设置供点滴滤纸(530)从过滤纸插入孔(564)上升用的过滤纸排出气缸(569)。
9.一种如权利要求1中所述的液体试样自动分析装置，其特征在于上述分析仪器(600)包括萤光X线分析仪。自动滴定器、紫外线分光分析仪、红外线分光分析仪及离子色谱仪等，还设有把试样溶液(120)的成分向外部输出的计算机(681)，在使用上述萤光X线分析仪作为分析仪器(600)时，试样溶液(120)由过滤试样制造部(500)的点滴滤纸(530)提供，在使用上述自动滴定机，紫外线分光分析仪，红外线分光分析仪及离子色谱仪作为分析仪器(600)的场合，则上述试样溶液(120)从试样予处理部(400)提供。
全文摘要
本发明涉及一种液体试样自动分析装置，包括提取试样溶液、装入采样瓶中的试样采集部；将采样瓶送到分析室的试样移送部；拔除采样瓶上塞子并引出试样溶液的材料准备部；包括将试样溶液从上述试样准备部中引出并进行稀释，加入添加剂和抽出特定成分等处理过程的试样预处理部；把试样预处理部所提供的试样溶液用滤纸法进行处理的滤纸试样制造部；以及把上述试样预处理部与滤纸试样制造部所提供的试样溶液进行成分分析的分析仪器。
文档编号G01N1/14GK1110411SQ9312174
公开日1995年10月18日 申请日期1993年12月28日 优先权日1992年12月28日
发明者苏在春, 郭海日, 黄圭海, 曹龙焕, 阴奇镇, 朴士龙 申请人:浦项综合制铁株式会社, 财团法人产业科学技术研究所