一种自动换膜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境实验装置技术领域，具体涉及一种自动换膜装置。
【背景技术】
[0002]随着环境空气污染监测工作的发展趋势，颗粒物的监测由粗颗粒物向细颗粒物监测发展，空气中被称为人类第一大杀手的可吸入颗粒物(PM10、PM2.5)携带着重金属、酸性氧化物、细菌、病毒、多环芳烃等有毒有害的污染物，进入人的上、下呼吸道，对人体健康有着显著影响。
[0003]颗粒物来源有人为源和自然源。人为源主要来源于工农业生产和人民生活，尤其是煤炭燃烧和汽车尾气；自然源主要有土壤、扬尘和沙尘，经风力作用输送到空气中。为了掌握环境空气中可吸入颗粒物(PM10、PM2.5)的含量，北京大学环境科学与工程学院的工作人员，在过滤空气中的气体实验中，由于过滤膜的污染，需要定时的更换且每天监测不少于18小时，因此，每次人为的更换滤膜需要人员时间较长为实验带来了不便。
[0004]因此，需要提供一种自动换膜装置，可以实现自动换膜，能够节省人员时间，提高实验效率。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种自动换膜装置，具有上料工位，工作工位和下料工位，只需要一次性将带过滤膜的膜夹投放到上料工位，中间不需要人为更换，即可保证实验的连续性。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案:
[0007]—种自动换膜装置，包括上盘、支撑立柱、下盘和转动盘，所述上盘和下盘通过支撑立柱固接在一起，所述下盘的下表面固设有步进电机，所述步进电机驱动转动盘在上盘和下盘之间水平转动，所述上盘上设有用于定位转动盘的光电对管。
[0008]所述自动换膜装置包括上料工位、工作工位和下料工位，所述转动盘上均布设置有三个膜夹孔，所述膜夹孔分别对应上料工位、工作工位和下料工位。
[0009]所述上料工位包括上料筒、长单气缸和短单气缸，所述上料筒、长单气缸和短单气缸固定设置在上盘的上表面，所述上料筒内水平叠放有若干个膜夹，所述上盘与上料筒的接触处设有与膜夹相匹配的上料孔，所述长单气缸的输出端延伸至上料筒内最底端的膜夹的底面上，所述短单气缸的输出端延伸至上料筒内对应下数第二个膜夹。
[0010]所述工作工位包括梯形筒、双气缸和膜夹压紧模块，所述膜夹压紧模块包括从上到下依次设置的膜夹压盖、通气塞、膜夹底座和铝托，所述梯形筒固定设置在上盘的上表面，所述双气缸固定设置在梯形筒内，所述双气缸的输出端上固定设置膜夹压盖，所述膜夹压盖通过双气缸的输出端可穿过上盘，所述膜夹底座通过铝托固定设置在下盘上，所述通气塞固定设置在膜夹底座的顶端。
[0011]所述下料工位包括下料筒，所述下料筒固定设置在下盘的下表面，所述下盘与下料筒的接触处设有与膜夹相匹配的下料孔。
[0012]优选地，所述膜夹压盖上设有进气嘴，所述膜夹底座的底部设有出气嘴，所述通气塞上设有陈列的透气孔。所述透气孔能够使气体流通顺畅，防止气流过大冲破膜夹上的过滤膜。将需要过滤检测的气体从进气嘴进入，通过过滤膜过滤，然后经过通气塞的通气孔后从出气嘴排出。
[0013]优选地，所述膜夹的膜夹外框的材质为铝，所述膜夹与过滤膜接触的膜夹内框的材质为聚四氟乙烯，所述膜夹内框的厚度大于膜夹外框的厚度。铝质的膜夹外框可以在短单气缸的输出端顶住膜夹的时候，保证膜夹的外径不易变形。
[0014]优选地，所述上盘的外边缘和下盘的上表面之间固设有防尘罩。防尘罩可以将上盘和下盘之间的空间封闭，防止不必要的空气污染膜夹内的过滤膜，影响实验效果。
[0015]优选地，所述上料筒的顶端设有上料筒盖。上料筒用于放置未使用的膜夹，上料筒盖可以使上料筒密封防尘。
[0016]优选地，所述下料筒的底端设有下料筒盖。下料筒用于存储实验后的膜夹，下料筒盖可以使下料筒密封防尘。
[0017]优选地，所述转动盘还均布有三个定位小孔，所述定位小孔与膜夹孔的位置相对应。在光电对管对转动盘进行校正定位时，检测定位小孔的位置进行定位。
[0018]优选地，所述膜夹压盖的底部设有与膜夹的内边缘的聚四氟乙烯相匹配的圆环。圆环与膜夹内边缘的聚四氟乙烯的最高点卡扣住，使得膜夹压盖与膜夹之间实现密封。
[0019]优选地，所述长单气缸、短单气缸和双气缸与电磁阀、气栗连接。通过气栗来控制长单气缸、短单气缸和双气缸的输出端的伸出与缩回。
[0020]优选地，所述光电对管、步进电机和电磁阀由PLC可编程控制器控制。所述膜夹的工作时间可以通过PLC可编程控制器进行设定。
[0021]本发明的有益效果如下:
[0022]本发明的一种自动换膜装置由于采用了以上技术方案，可以在上料筒内一次放置若干个膜夹，只需一次投放，中间不需要人为更换，即可保证实验的连续性，不仅操作简便且密封性好，在节省时间的同时大大提高了实验的质量和实验的效率。
【附图说明】
[0023]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0024]图1示出本发明的一种自动换膜装置的立体结构示意图。
[0025]图2示出本发明的一种自动换膜装置的局部剖视图。
[0026]图3示出本发明的一种自动换膜装置的膜夹结构示意图。
[0027]图中各标记如下:1上料筒盖，2上料筒，3膜夹，301膜夹外框，302膜夹内框，303过滤膜，4长单气缸，5短单气缸，6上盘，7转动盘，8支撑立柱，9下盘，10铝托，11膜夹底座，12通气塞，13膜夹压盖，14双气缸，15梯形筒，16光电对管，17步进电机，18防尘罩，19下料筒，20下料筒盖。
【具体实施方式】
[0028]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0029 ]如图1和图2所示，一种自动换膜装置，包括上盘6、支撑立柱8、下盘9和转动盘7，所述上盘6和下盘9通过支撑立柱8固接在一起，所述下盘9的下表面固设有步进电机17，所述步进电机17驱动转动盘7在上盘6和下盘9之间水平转动，所述上盘6上设有用于定位转动盘7的光电对管16。所述上盘6的外边缘和下盘9的上表面之间固设有防尘罩18。
[0030]所述自动换膜装置包括上料工位、工作工位和下料工位，所述转动盘7上均布设置有三个膜夹孔，所述膜夹孔分别对应上料工位、工作工位和下料工位。所述转动盘7还均布有三个定位小孔，所述定位小孔与膜夹孔的位置相对应。
[0031 ] 所述上料工位包括上料筒2、长单气缸4和短单气缸5，所述上料筒2、长单气缸4和短单气缸5固定设置在上盘6的上表面，所述上料筒2内水平叠放有若干个膜夹3，所述上料筒2的顶端设有上料筒盖1。所述上盘6与上料筒2的接触处设有与膜夹3相匹配的上料孔，所述长单气缸4的输出端延伸至上料筒2内最底端的膜夹3的底面上，所述短单气缸5的输出端延伸至上料筒2内对应下数第二个膜夹3。
[0032]所述工作工位包括梯形筒15、双气缸14和膜夹压紧模块，所述膜夹压紧模块包括从上到下依次设置的膜夹压盖13、通气塞12、膜夹底座11和铝托10，所述梯形筒15固定设置在上盘6的上表面，所述双气缸14固定设置在梯形筒15内，所述双气缸14的输出端上固定设置膜夹压盖13，所述膜夹压盖13通过双气缸14的输出端可穿过上盘6，所述膜夹底座11通过铝托10固定设置在下盘9上，所述通气塞12固定设置在膜夹底座11的顶端。所述膜夹压盖13上设有进气嘴，所述膜夹压盖13的底部设有与膜夹3的内边缘的聚四氟乙烯相匹配的圆环。所述膜夹底座