Устройство для подготовки проб

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСВ БЛИН

ÄÄSUÄÄ 1272159 (5!)4 GOI N128

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (6I ) 1160270 (2!) 3853547/23-26 (22) 11.02.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (72) В. В. Бысов (53) 543.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1160270, кл. G 01 N 1/28, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ

ПРОБ (57) 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, onрокидывающую кювету 5, измельчитель

6, установленный над ПК 2, в котором расположены заборные кюветы 7 (ЗК), и. под ним — сборник !9 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 !6 для его перемещения. Устройство содержит также механический манипулятор 9, соединенный с автономным программным бло,ком !О. подключенным к весовому узлу

I1, дозаторам 13 и 14 и программному блоку 18, управляющему клапаном 17 рас= положенным под гомогенизатором 12 и связанным с датчиком !5 уровня, и измель- читель 6. 1 ил.!

272159

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 — повышение точности приготовления пробы.

На чертеже представлена блок-схема устройства для подготовки проб, Устройство содержит первый 1, второй 2 !о и третий 3 поворотные круга, кннематически связанные с приводным механизмом

4, кюветы 5, прямоточный измельчктель 6, заборные кюветы 7, мерные колбы 8, механический манипулятор 9 с автономным программным устройством 10, весовое устройство 11, гомогенизатор 12, дозаторы 13 и 14, датчик 15 уровня электролита, приспособление 16 перемещения датчика 15 на заданную метку мерной колбы 8. На выхоле 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 I представляет собой диск с кронштейнами по перифе- 25 рии для установки на них специальных кювет 5. Второй поворотный круг 2 выполнен из материала определенной толщины.

В теле круга по периферии сделачы 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 представлять собой электронно оптическую систему, позволяющую отключать привод приводного механизма 4 при повороте круга l на олин шаг. Кюветы 5 выполнены из материала, стойкого к загружаемым в них продук- 4S там и не должны быть склонны к залнпанию ими. Они снабжены специальными выступами лля установки на кронштейны поворотного круга l.

Прямоточный измельчктель 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 ол55 но и то же количество продукта. Заборные кюветы 7 — это цилиндрические емкости, выполненные, например, из фторопласта с внутренней полостью в виде полусферы, Та. кое выполнение внутренней полости обеспечивает минимальное эалипание 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, к ра ско й.

Механический манипулятор 9 выполнен как самостоятельный узел устройства и осуществляет операции: захват заборной кюветы 7, перенос и установка ее на весовое устройство 11, опрокидывание ее нал воронкой гомогенизатора 2, механический манипулятор может быть снабжен автономным программным устройством, программатором манипулятора 10.

Весовое устройство Ii — автоматические электронные весы, регистрирующие. Б качестве таких весов могут быть использованы весы тина ВЛКТ-Р-160.

Гомогенизатор 12 представляет собой смеснтель подаваемых в него реагентов тверлой и жилкой фаз. Дозаторами 13 и 14 жидкостей могут быть шприцевые дозаторы, обеспечивающие по заданной команде подачу в гомогенизатор заданного объема той нли иной жидкости. Для выполнения команд дозаторы имеют специальные приводы (не показаны).

Приспособление 16 перемещения датчика !

5 уровня электролита предназначено для установки латчика,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 автоматического контроля уровня необходимо для каждой колбы индивидуально устанавливать латчик 15 уровня электролита на метку 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 кодуктометрическим устройстроМ с электронным преобразователем, обеспечивающим выдачу определенного сигнала при достижении электролитом заданного уровня в мерной колбе 8.

Управляемый клапан 17 на выходе гомогениэатора 12 представляет собой электромагнитный кл"-пан, открывающийся при подаче на него командного сигнала от программного устройства 18 или по сигналу датчика 15 уровня электролита.

Обшее программное устройство 18 — это сннхронкзированное многоканальное устройство, обеспечивающее по заданной программе выдачу параллельных и последователь! 272! 59 ных 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 и параллельную.

Устройство для подготовки проб работает следующим образом.

Оператором производится загрузка гра-нулированным веществом кювет 5. Последние устанавливаются на кронштейны поворотного круга 1. Причем по две рядом стоящие кюветы, начиная с первой, загружаются одной и той же пробой. Перед запуском устройства s 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 18, которое выдает сигнал на приводной механизм 4. Проворачиваются поворотные круги

1 — 3 на один шаг. Первая кювета 5 опрокидывается над воронкой измельчителя 6 и ее содержимое высыпается в измельчитель.

После этого подается команда на включение прямоточного измельчителя и производится иэмельчение 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 ,измельченный продукт выбрасывается в сборник 19. Проходя ло тракту измельчения, проба первой кюветы производит «сухую» промывку всего тракта, т. е. все возможные частицы другого вещества, ранее находившегося в тракте измельчения, сбиваются иэ.мельчаемой пробой и выбрасываются вместе с дробимым веществом.

Поступает вторая команда от устройства

18 на приводной механизм 4. Проворачивается на один шаг 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 1. В кл ючается иэмельчитель 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 печатающим 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 пус- . той кюветы 7. Результат взвешивания фик25 сируется. Пустая заборная кювета после взвешивания берется захватом манипулятора 9 и сбрасывается в специальный сборник исользованных кювет. После того, как измельченная проба попадает в гомогениэатор 12, программное устройство выдает команду на дозатор 13 активного реагента, который подает реагент в гомогенизатор

12. В гомогенизаторе происходит процесс гомогениэации. 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

45 с датчиком уровня метки колбы устанавливается н датчик 15 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 !2 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. сигна л на отключение клапана 17. Так завершается цикл подготовки первой пробы.

1272!59

Формула изобретения

Составитель Н. Романннкова

: Редактор М. Вланар Техред И. Верес Корректор A. Тяско Заказ 6329 39 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР оо делам наобретеннй н . открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/5

Фнлнал ППП Патент>, г. Ужгород„ул. Проектная, 4

В

Для следующей пробы повторяется аналогичный цикл и т. д.

После подготовки заданного количества проб выдается сигнал на отключение устройства, 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 мерных 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.