Устройство для подготовки проб Советский патент 1986 года по МПК G01N1/28 

Изобретение относится к средствам подготовки проб к химанализу, может найти применение при автоматизации лабораторных работ в производствах минеральных удобрений и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1160270. Цель изобретения - повьпиение точности приготовления пробы. На чертеже представлена блок-схема устройства для подготовки проб. Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 поворотные круга, кинематически связанные с приводным механизмом 4, кюветы 5, прямоточный измельчитель 6, заборные кюветы 7, мерные колбь 8, механический манипулятор 9 с автономным программным устройством 10, весовое устройство II, гомогенизатор 12, дозаторы 13 и 14, датчик 15 уровня э.лектролита, при; способление 16 перемещения датчика 15 на заданную метку мерной колбы 8. На выходе гомогенизатора 12 размещен клапан 17, связанный с датчиком 15 и программным устройством 18. Под вторым поворотным кругом 2 размещен сборник 19 проб. Первый поворотный круг 1 представляет собой диск с кронштейнами по периферии для установки на них специальных кювет 5. Второй поворотный круг 2 выполнен из материала определенной толщины. В теле круга по периферии сделаны отверстия в количестве, равном количеству кювет первого поворотного круга. В каждом втором отверстии имеются опоры, на которых с зазором устанавливаются заборные: кюветы 7. Третий поворотный круг 3 представляет собой круг с гнездами для фиксированной установки мерных колб 8 по количеству, равному количеству заборных кювет 7 Приводной механизм 4 состоит из электродвигателя с редуктором большого передаточного отношения и устройства проворота поворотного устройства на один шаг расположения кювет 5 первого поворотного круга 1. Устройство проворота может пред.ставлять собой электронно оптическую систему, позволяющую отключать привод приводного механизма 4 при повороте круга иа один шаг. Кюветы 5 выполнены из материала, стойкого к загружаемым в них продуктам и ие должны быть склонны к залипанию ими. Они снабжены специальными кыступами для установки на кронштейны поворотного круга 1. Прямоточный измельчитель 6 представляет собой устройство для сухого измельчения анализируемого продукта и обладает той особенностью, что у него загрузка и выгрузка продукта находится на одной линии и не имеет полостей накопления продукта, т. е. он принимает и выдает одно и то же количество продукта. Заборные кюветы 7 - это цилиндр1ические емкости. выполненные, например, из фторопласта с внутренней полостью и виде полусферы. Такое выполнение внутреннеиг полости обеспечивает минимальное заливание продукта при выгрузке кюветы 7. Мерные колбы 8 - обычные серийно выпускаемые стеклянные лабораторные мерные колбы с контрольной меткой уровня. Для более четкой работы устройства контрольная метка уровня может быть оттенена дополнительно каким-либо способом, например, краской. Механический манипулятор 9 выполнен как самостоятельный узел устройства и осуществляет операции: захват заборной кюветы 7, перенос и установка ее на весовое устройство I, опрокидывание ее над воронкой гомогенизатора 12, механический манипулятор может быть снабжен автономным программным устройством, программатором манипулятора 10. Весовое устройство I - автоматические электронные весы, регистрирующие.-В качестве таких весов могут быть использованы весы типа ВЛКТ-Р-160. Гомогенизатор 12 представляет собой смеситель подаваемых в него реагентов твердой и жидкой фаз. Дозаторами 3 и 14 жидкостей могут быть шприцевые дозаторы. обеспечивающие по заданной команде подачу в гомогенизатор заданного объема той или иной жидкости. Для выполнения команд дозаторы имеют специальные прийоды (не показаны). Приспособление 16 перемещения датчика 15 уровня электролита предназначено для установки датчика 5 уровня электролита на уровень метки мерной колбы 8. Так как метка каждой мерной колбы 8 находится на своем уровне, определяемом тарировкой каждой колбы, то для автомати ческого контроля уровня необходимо для каждой колбы индивидуально устанавливать датчик 15 уровня электролита на Гу5етку колбы 8. Эту операцию и осуществляет приспособление 16, которое состоит из датчика риски колбы. В качестве датчика риски колбы может быть использовано электрическое устройство с приводом перемещения каретки, которой прикреплен датчик 15 уровня электролита. Последний может быть контактным кодуктометрически.м устройством с электронным преобразователем, обеспечивающим выдачу определенного сигнала при достижении электролитом заданного уровня в мерной колбе 8. Управляемый клапан 17 на выходе гомогенизатора 2 представляет собой электромагнитный , открывающийся при подаче на него командного сигнала от программного устройства 18 или по сигналу датчика 15 уровня электролита. Общее программное устройство 18 - это синхронизированное многоканальное устройство, обеспечивающее по заданной программе выдачу параллельных и последовательных команд на исполнительные механизмы. В качестве такого устройства может быть использовано электрооптическое устройство. Программное устройство 18 состоит из двигателя с редуктором, на оси которого закреплен диск-программа с концентрическими дорожками, на которых выполнена перфорация. Диск размещен между источником освещения и фотодиодами, каждый из которых включен на вход своего порогового устройства с релейными выходами. При срабатывании порогового устройства от перфорированного отверстия, подошедшего к фотодиоду этого канала, это пороговое устройство может стать на самоблокировку, что удерживает его во включенном состоянии и при уходе отверстия диска от зоны фотодиода. Снятие порогового устройства с самоблокировки осуществляется по сигналам от датчика уровня или от контактов концевых выключателей. Все каналы устройства 18 работают независимо один от другого, что обеспечивает как последовательную выдачу команд, так н параллельную. Устройство для подготовки проб работает следующим образом. Оператором производится загрузка гра-нулироваиным веществом кювет 5. Последние устанавливаются на кронштейны поворотного круга I. Причем по две рядом стоящие кюветы, начиная с первой, загружаются одной и той же пробой. Перед запуском устройства в работу оно должно быть приведено в исходное состояние, т. е. в такое, когда общее программное устройство 18 должно начинать работу с первой команды. Включается программное устройство 8, которое выдает сигнал на приводной механизм 4. Проворачиваются поворотные круги 1-3 на один шаг. Первая кювета 5 ofipoкидывается над воронкой измельчителя 6 и ее содержимое высыпается в измельчитель, После этого подается команда на включение прямоточного измельчителя и производится измельчение продукта. Измельченный продукт идет на выход измельчителя, проходит отверстие поворотного круга 2 и поступает в сборник 19. Проба первой кюветы проходит через, отверстие поворотного круга без заборной кюветы, поэтому весь .язмельченный продукт выбрасывается в сборник 19. Проходя по тракту измельчения, проба первой кюветы производит «сухую промывку всего тракта, т. е. все возможные частицы другого вещества, ранее находившегося в тракте измельчения, сбиваются измельчаемой пробой и выбрасываются вместе с дробимым веществом. . Поступает вторая ком«нда от устройства 18 на приводной механизм 4. Проворачивается на один щаг снова поворотные круги 1-3. При этом к выходу измельчителя 6 подходит второе отверстие поворотного круга 2, в котором установлена заборная кювета 7. Одновременно в загрузочную воронку измельчителя 6 опрокидывается вторая кювета поворотного круга I. Вклю.чается измельчитель 6 и измельченная проба устремляется снова в сборник, но, проходя в сборник 19 через зазор отверстия поворотного круга 2, часть измельченного продукта попадает в заборную, кювету 7, которая и заполняется частью измельченного продукта. Поворотные круги снова проворачиваются на один шаг. Отверстие поворотного круга 2 с заборной кюветой 7, заполненной измельченным продуктом, устанавливается в зоне действия захвата манипулятора 9. Захват последнего берет заборную кювету, переносит ее на чашку весового устройства 11. Происходит взвешива; ние. Результат взвешивания фиксируется пе- . чатающим устройством, втроенным в весы. Затем заборная кювета 7 захватом манипулятора с весов переносится в зону гомогенизатора 12, опрокидывается над воронкой гомогенизатора и снова устанавливается на чашку весов. Производится взвешивание пустой кюветы 7. Результат взвешивания фиксируется. Пустая заборная кювета после взвешивания берется захватом манипулятора 9 и сбрасывается в специальный сборник исользованных кювет. После того, как измельченная проба попадает в гомогенизатор 12, программное устройство выдает команду на дозатор 13 активного реагента, который подает реагент в гомогенизатор 12. В гомогенизаторе происходит процесс гомогенизации. Затем поступает команда на дозатор 14 разбавителя. В гомогенизатор 12 подается разбавляющая жидкость. Идет подготовка пробы. В это время подается команда на приспособление 16 установки датчика 15 уровня электролита. Включается привод этого приспособления и каретка, на которой закреплен датчик метки колбы, начинает перемещаться вниз (или вверх). Как только датчик метки колбы достигает уровня метки, выдается сигнал на отключение привода и каретка останавливается. Вместе с кареткой строго на уровне с датчиком уровня метки колбы устанавливается и датчик 5 уровня электролита. После этого подается команда на управляемый клапан 17. Последний открывается и содержимое гомогенизатора 12 устремляется в мерную колбу 8. После того, как подготовленная проба выливается в мерную колбу, в гомогенизатор 12 подается доза разбавителя, которая одновременно промывает и сам гомогенизатор, и направляется в мерную колбу 8. Как только уровень электролита в мерной колбе 8 достигает заданного уровня, датчик 15 срабатывает и. выдает сигнат на отключение клапана 17. Так завершается цикл подготовки первой пробы.

Для следующей повторяется аналогичный цикл и т. д.

После подготовки заданного количества Проб выдается сигнал на отключение устройства.

Формула изобретения

Устройство для подготовки проб по авт. св. № 1160270, отличающееся тем, что, с целью повышения точности приготовления пробы, оно снабжено кинематически связанным

с приводным механизмом третьим поворотным кругом с установочными гнездами для «ерных колб, количество которых равно количеству заборных кювет второго поворотного круга, датчиком уровня электролита и приспособлением перемещения датчика уровня на заданную метку колбы, при этом управляющий вход приспособления перемещения датчика уровня соединен с соответствующим выходом программного устройства, а выход датчика уровня электролита связан с управляющим клапаном на выходе гомогенизатора.

Изобретение относится к устройствам для подготовки проб к химанализу, может быть использовано в производствах минеральных удобрений и позволяет повысить точность приготовления пробы. Устройство содержит три поворотных круга (ПК) 1-3 связанных с приводным механизмом 4, опрокидывающую кювету 5, измельчитель 6, установленный над . ПК 2, в котором расположены заборные кюветы 7 (ЗК), а под ним - сборник 19 проб. На ПК 3 ус-; тановлены в гнездах мерные колбы. 8 (МК), количество которых соответствует количеству ЗК 7. В МК 8 расположен датчик 15 уровня электролита с приспособлением 16 для его перемещения. Устройство содержит также механический манипулятор 9, соединенный с автономным программным блочком 10, подключенным к весовому узлу II, дозаторам 13 и 14 и программному блоку 18, управляющему клапаном 17 расположенным под гомогенизатором 12 н связанным с датчиком 15 уровня, и измельчитель 6. 1 ил.,; С 9 (Л ю ю СП ;о к