一种水样自动采集与消解装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于环境检测水样采集及水样处理技术领域，特别涉及一种水样自动采集与消解装置。
【背景技术】
[0002]目前对水体研究、监测水体水质变化的研究，通常需要通过水样采集装置来完成对水样的采集、消解、化验和分析。水样采集是水体研究、水质监测过程中的第一步，把水样采集装置做到自动、简单、实用至关重要。现有的水样采集装置，普遍只能对单个水样进行采集，功能单一，采样设备常常受到采样水源距离和高度的限制，无法实现水样的自动抽取和多水源水样的顺序采集；同时每次完成水样采集后，控制器关闭所有电路，水栗停止抽水，采集器停止工作，当再次采样时须重新开栗重复上述操作。而实际水样采集工作中往往需要对水样处理前、水样处理后等多个水源水样进行采集，因而采用现有的水样采集装置常常需要拆卸设备，不利于设备维护。
[0003]水样消解是水体研究、水质监测过程中的第二步，在现有的水样消解装置中，加热部件采取的加热方式主要有电加热、微波加热和红外加热三种，但是微波加热和红外加热的仪器设备比较复杂，价格相对昂贵等，而电加热方式往往存在加热不均匀，温度、时间不可控等问题，同时现有的消解装置中消解液和反应试剂的加入、排放和反应气体的排放往往由一个阀门来完成，消解过程可控性不强。
【发明内容】
[0004]本发明公开了一种用于水样自动采集与水样消解装置，以克服现有水样采集装置的上述缺点，实现水样的多次循环采集、多水样的自动抽取和多水源水样的顺序采集，满足水样采集长期循环使用的需求。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]一种水样自动采集与消解装置，包括用于装载待测水样的水样瓶、装载各种试剂瓶的试剂架和用于消解反应的反应釜，所述水样瓶和试剂架上的试剂瓶分别通过导管与多岐板电磁阀组中的各个电磁阀进行单独连接，所述多岐板电磁阀组的共通通道出口通过第一蠕动栗与一进二出电磁阀组中两个电磁阀分别连接，所述一进二出电磁阀组中一个电磁阀的出口与废液池连接，另一个电磁阀的出口与反应釜入口连接;所述反应釜的外壁嵌套有加热环，正对加热环的方向设有用于降温的风扇；所述反应釜的顶端设有温度传感器和排气管，反应釜出口通过第二蠕动栗与消解水样器连接;所述温度传感器的信号输出端与温控器电连接，所述温控器的输出端与所述加热环电连接;所述温控器通过计算机与用于信号采集控制的控制器交互式电连接。
[0007]进一步方案，所述控制器的信号输出端分别与多岐板电磁阀组中的电磁阀、一进二出电磁阀组中电磁阀、第一蠕动栗、第二蠕动栗、风扇的驱动电机进行电连接。
[0008]进一步方案，所述水样瓶内设有水位计，水样瓶的入口通过自吸栗与水样池连接用于采集水样;所述自吸栗的信号输入端与所述控制器连接，所述水位计的信号输出端与所述控制器连接。
[0009]进一步方案，所述水样瓶的底部出水口通过隔膜栗与废液池连接，所述水样瓶与隔膜栗之间设有排水阀；所述消解水样器的出口通过隔膜栗与废液池连接，所述消解水样器与隔膜栗之间设有排液阀；排水阀、排液阀的出口分别通过三通管与所述隔膜栗连接。
[0010]进一步方案，所述隔膜栗、排水阀、排液阀的信号输入端分别与所述控制器连接。
[0011]进一步方案，所述反应釜的顶端设有压力表。
[0012]进一步方案，所述排气管上设有排气阀，所述反应釜入口端设有进液阀、出口端设有出液阀;所述排气阀、进液阀、出液阀的信号输入端分别与所述控制器连接。
[0013]进一步方案，所述多岐板电磁阀组由一块聚醚醚酮材料制成的多歧板和固定在其上的六个电磁阀组成，所述试剂架上设有超纯水试剂瓶、消解液试剂瓶、还原剂试剂瓶、酸液试剂瓶，碱液试剂瓶;所述六个电磁阀的入口分别通过导管与水样瓶、超纯水试剂瓶、消解液试剂瓶、还原剂试剂瓶、酸液试剂瓶、碱液试剂瓶一一对应连接;所述六个电磁阀的出口连接成共通通道。
[0014]进一步方案，所述导管为耐腐蚀管。
[0015]本发明中排水阀、进液阀、排气阀、出液阀和排液阀均为电磁阀，由控制器进行控制其开、关。
[0016]另外，本发明中多岐板电磁阀组中电磁阀的数量可根据试剂架上试剂瓶的数量来相应调整，如果只有3个试剂瓶，则只需配备四个电磁阀组成的多岐板电磁阀组。
[0017]本发明中控制器是由供电电源和控制电路构成，该控制电路具有水位检测接口、多路电磁阀控制接口、蠕动栗控制接口、自吸栗控制接口、微型隔膜栗控制接口、风扇控制接口和通信接口。控制器通过水位检测接口与水样瓶中的水位计连接;通过多路电磁阀控制接口与排水阀、多岐板电磁阀组中的六个电磁阀、一进二出电磁阀组中的两个电磁阀以及消解反应釜上的进液阀、出液阀、排气阀和排液阀连接;通过蠕动栗控制接口与第一蠕动栗第二蠕动栗连接;通过自吸栗控制接口与自吸栗连接;通过微型隔膜栗控制接口与废液回收模块中的隔膜栗连接;通过风扇控制接口与风扇连接;通过通信接口和用于参数设定控制与分析显示的计算机相连接。第一蠕动栗、第二蠕动栗配合多岐板电磁阀组中的电磁阀通过正转完成一定量试剂进样功能、反转完成共通通道中多余试剂返送回至试剂瓶的功會K。
[0018]本发明中计算机用于参数设定控制与分析显示，其通过USB通信接口分别与控制器和温控器进行信息交换，完成对控制器和温控器的参数配置，并控制控制器和温控器的启、停测试，控制器接收到启动信号后，按照控制流程，完成对各种栗、电磁阀和电机的控制，温控器接收到启动信号后，按照控制流程，完成对消解过程的温度控制;控制器在计算机的设定与控制下，完成对栗、阀的控制和信号的采集，并将获取的信号向上传输至计算机;计算机接收到控制器反馈的数据进行分析和计算。
[0019]本发明的装置实现了对多水样的采集与消解共同操作，简化的水样检测步骤，提高了效率，并通过超纯水对管道与设备进行清洗，从而进一步提高了水样的检测准确度。
[0020]本发明通过多岐板电磁阀组中的六个电磁阀的入口分别通过导管与水样瓶、超纯水试剂瓶、消解液试剂瓶、还原剂试剂瓶、酸液试剂瓶、碱液试剂瓶一一对应连接，从而形成了多个水样及水样处理前、水样处理后等多个水源水样进行采集;该六个电磁阀的出口连接成共通通道，可通过一个水栗即实现对多个水样的抽采，而不需要频繁地开、关机操作，大大地的提高了采集、检测的效率，并有利于对设备的维护。
[0021]本发明使用环形的电加热环嵌套在反应釜外周，对反应釜进行环形加热，保证了加热的均匀和快速；同时可通过计算机控制温控器进行精确控制加热的温度和时间，以及通过控制器精确控制风扇进行冷却，从而保证了消解反应的彻底。另外，使用进液阀、出液阀、排气阀三个高压阀门实现了的反应釜的进液、出液和排气的有序进行，提高了消解反应的效果，增强了对消解过程的可控性。
【附图说明】
[0022]下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0023]图1为本发明的装置结构示意图。
[0024]图2为本发明的电路原理图。
[0025]图中:1-水样池，2-自吸栗，3-水样瓶，4-试剂架:A1-超纯水试剂瓶，A2-消解液试剂瓶，A3-还原剂试剂瓶，A4-酸液试剂瓶，A5-碱液试剂瓶，5-多岐板电磁阀组，Kl-第一电磁阀，K2-第二电磁阀，K3-第三电磁阀，K4-第四电磁阀，K5-第五电磁阀，Κ6-第六电磁阀，6-1第一蠕动栗，6-2第二蠕动栗，7-—进二出电磁阀组，Κ7-第七电磁阀，Κ8第八电磁阀，8-废液池，9-隔膜栗，I O-三通管，11-1排水阀，11-2进液阀，11-3排气阀，11_4出液阀，11_5排液阀，12-反应爸，13-加热环，14-风扇，15-消解水样器，16-气管，17-压力表，18-温度传感器，19-水位计，20-温控器，21-计算机，22-控制器。
【具体实施方式】
[0026]为了使本领域的技术人员能够清楚的理解本发明的技术构思，现结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0027]如图1所示，一种水样自动采集与消解装置，包括用于装载待测水样的水样瓶3、装载各种试剂瓶的试剂架4和用于消解反应的反应釜12，所述水样瓶3和试剂架4上的试剂瓶分别通过导管与多岐板电磁阀组5中的各个电磁阀进行单独连接，所述多岐板电磁阀组5的共通通道出口通过第一蠕动栗6-1与一进二出电磁阀组7中两个电磁阀分别连接，所述一进二出电磁阀组7中一个电磁阀的出口与废液池8连接，另一个电磁阀的出口与反应釜12入口连接;所述反应釜12的外壁嵌套有加热环13，正对加热环13的方向设有用于降温的风扇14;所述反应釜12的顶端设有温度传感器18和排气管，反应釜12出口通过第二蠕动(6-2与消解水样器15连接;所述温度传感器18的信号输出端与温控器20电连接，所述温控器20的输出端与所述加热环13电连接;所述温控器20通过计算机21与用于信号采集控制的控制器22交互式电连接。反应釜12的顶端设有压力表17。
[0028]如图2所不，控制器22的信号输出端分别与多岐板电磁阀组5中的电磁阀、一进二出电磁阀组7中电磁阀、第一蠕动栗6-1、第二蠕动栗6-2、风扇14的驱动电机进行电连接。
[0029]进一步方案，所述水样瓶3内设有水位计19，水样瓶3的入口通过自吸栗2与水样池I连接用于采集水样;所述自吸栗2的信号输入端与所述控制器22连接，所述水位计19的信号输出端与所述控制器22连接。
[0030]进一步方案，所述水样瓶3的底部出水口通过隔膜栗9与废液池8连接，所述水样瓶3与隔膜栗9之间设有排水阀11-1;所述消解水样器15的出口通过隔膜栗9与废液池8连接，所述消解水样器15与隔膜栗9之间设有排液阀11-5;排水阀11-1、排液阀11-5的出口分别通过三通管10与所述隔膜栗9连接。
[0031]进一步方案，所述隔膜栗9、排水阀11-1、排液阀11-5的信号输入端分别与所述控制器22连接。
[0032]进一步方案，所述排气管上设有排气阀11-3，所述反应釜12入口端设有进液阀11-
2、出口端设有出液阀11-4;所述排气阀11-3、进液阀11-2、出液阀11-4的的信号输入端分别与所述控制器22连接。
[0033]进一步方案，所述多岐板电磁阀组5由一块聚醚醚酮材料制成的多歧板和固定在其上的六个电磁阀组成，所述试剂架4上设有超纯水试剂瓶Al、消解液试剂瓶A2、还原剂试剂瓶A3、酸液试剂瓶A4，碱液试剂瓶A5;所述六个电磁阀的入口分别通过导管与水样瓶3、超纯水