專利名稱：恒壓式可控計時注入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)在線分析(如比色分析、分光光度分析、螢光分析、濁度分析、樣品液消解處理等)儀器中的試劑或樣品液的可控計時注入裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)在線分析儀器廣泛用于電力、冶金、化工、環(huán)境監(jiān)測等許多部門的在線監(jiān)測控制中，這些儀器的傳感器的工作往往涉及試劑、樣品液，按一定時序精確定量注入，進(jìn)而完成試劑、樣品液的混勻、預(yù)處理(例如微波消解)、化學(xué)反應(yīng)、儀器標(biāo)定等功能，該裝置的性能直接與儀器靈敏度、重現(xiàn)性、準(zhǔn)確度、可靠性、穩(wěn)定性、使用壽命、維護(hù)工作量和維護(hù)費用有關(guān)。
中國專利號ZL98209358·6公開了一種液位式可控計時注入裝置。這種裝置盛裝試劑或樣品液的液盒為與大氣相通的敞口液盒，以近似恒液位差作輸液動力，在與試劑或樣品液液盒連通的注入管內(nèi)徑、長度、粗糙度、可控計量閥阻尼和注入時間為一定條件時，注入傳感器混合反應(yīng)杯的試樣、樣品液變化量，只有在試劑或樣品液液位高度允許的變化范圍內(nèi)才能夠得到控制。由于這種裝置需要盛裝試劑或樣品液液盒的高度足夠小(例如小于100mm)，才能做到液位近似恒定，否則，難以保證試劑或樣品液定量注入的精度。通常為保證試劑或樣品液定量注入的精度，需要頻繁向盒內(nèi)加入試劑或樣品液，因此，給在線分析帶來麻煩，為避免這種麻煩，試劑樣品液液盒必須制成為高度小，底面積特大的扁平容器結(jié)構(gòu)，因而，導(dǎo)致分析儀器的箱體體積龐大，箱體內(nèi)空間不能做到合理使用，分析儀器的各部件難以合理布置，影響分析儀的結(jié)構(gòu)美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種試劑或樣品液液盒的高度，外形不受條件限制的液盒，試劑或樣品液以恒壓方式高精度定量注入，有利于縮小在線分析儀器箱體容積的、結(jié)構(gòu)合理、布置美觀的恒壓式可控計時注入裝置。
本實用新型的目的是由以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種恒壓式可控計時注入裝置，它包括盛裝試劑或樣品液液盒2，液盒2的底部與試劑或樣品液注入管5連通，在注入管5上設(shè)有由控制器6控制的計量閥7，在注入管5的底端口下方置有混合反應(yīng)杯8，其特征在于盛裝試劑或樣品液液盒2設(shè)有密封蓋1，在液盒2內(nèi)的上部設(shè)有負(fù)壓氣室3，在液盒2內(nèi)插入與大氣連通的壓力平衡管4。
或在所說的密封蓋1口部連接逆止閥9。
或在所說的密封蓋1口部連接截止閥9。
或與試劑或樣品液液盒2連接注入管5和其上所帶計量閥7具有足夠小的阻尼，試劑、樣品液為滴狀注入。
本實用新型的恒壓式可控計時注入裝置與現(xiàn)有的液位式可控計時注入裝置相比，本實用新型在保留其基本結(jié)構(gòu)所具有的結(jié)構(gòu)簡單，不堵塞注入管，工作可靠，節(jié)省試劑或樣品液，低成本、低維護(hù)等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，由于盛裝試劑或樣品液液盒可采用具有密封蓋的高液位、負(fù)壓氣室和盒內(nèi)插入與大氣相通的壓力平衡管結(jié)構(gòu)，具有恒壓、定量注入精度高，使在線分析效果好，有利于縮小在線分析儀器箱體的容積，使其結(jié)構(gòu)合理且美觀等優(yōu)點。


圖1為實施例1的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的俯視示意圖。
圖3為實施例2的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實施例3的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為實施例4的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為實施例5的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為實施例6的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面利用附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。
參照圖1和2，實施例1的恒壓式可控計時注入裝置具有盛裝試劑或樣品液的液盒2，液盒2口部連接有密封盒1，在液盒2內(nèi)的口部設(shè)有負(fù)壓氣室3，在液盒2的底部連接有試劑或樣品液的注入管5，在注入管5上設(shè)有由控制器6控制的計量閥7，在注入管5的底端口下方置有混合反應(yīng)杯8。計量閥7、液盒2采用抗腐蝕材料制作。注入管5采用抗腐蝕的金屬管、塑料管、橡膠管均可。計量閥7為電磁閥、氣動閥、電動閥、機(jī)械閥等均可。
恒壓式可控計時注入裝置的工作原理如下當(dāng)計量閥7在控制器6的作用下開啟時，試劑或樣品液液盒2中的試劑或樣品液因重力的作用，試劑或樣品液從高液位到低液位下降，經(jīng)注入管5注入到混合反應(yīng)杯8中，試劑或樣品液液盒2的負(fù)壓氣室3的氣壓從1個大氣壓P0開始下降至Pt形成負(fù)壓，壓力平衡管4中的試劑或樣品液液面下降，當(dāng)這一過程進(jìn)行到壓力平衡管4下出口A點，這時管4內(nèi)出口A處等于1個大氣壓P0，且等于管外壓強(qiáng)Pt+ht·d(d為溶液的比重)，當(dāng)試劑或樣品液繼續(xù)注入時，Pt+ht·d略小于Po，空氣經(jīng)由壓力平衡管4下出口A處進(jìn)入試劑或樣品液中，最后上浮補(bǔ)充到負(fù)壓氣室3內(nèi)。當(dāng)計量閥7關(guān)閉時，恢復(fù)壓力平衡即Pt+ht·d＝Po。在線分析中注入過程是一個重復(fù)過程，試劑注入量很小，引起液面的減少很小，每次在破壞壓力平衡到恢復(fù)平衡過程中，A點處壓強(qiáng)波動很小，基本保持在Po，由于負(fù)壓氣室3截面很小，加之起始液面接近密封蓋1下表面，很容易在幾個加試劑或樣品液周期建立上述平衡。
建立壓力平衡后，當(dāng)計量閥7在控制器6作用下開啟時，設(shè)注入到混合反應(yīng)杯8的液體總量為Q(ml)，計量閥7開啟時間為t(秒)，液體通過注入管5的液體流量為V(ml/min)，則Q＝Vt。
在恒壓條件下，試劑或樣品液液盒2中A處的壓強(qiáng)為一個大氣壓，則流量V=2gh0f]]>式中g(shù)-重力加速度，ho-壓力平衡管4下端口A點到注入管5底端口之間的液位差，是一個常數(shù)；f為系數(shù)，由注入管5的內(nèi)徑，長度、粗糙度以及計量閥7阻尼等因素決定，對于某個特定可控計時注入裝置，f為-常數(shù)。因此，注入混合反應(yīng)杯8的試劑或樣品液總量Q=Vt=2gh0f×t]]>，由計量閥7開啟時間決定，t可受微機(jī)精確控制，是一個可控制的常數(shù)，因此，每次注入到混合反應(yīng)杯8的試劑或樣品液的量可根據(jù)需要設(shè)定，使在線分析儀器定量注入裝置不僅結(jié)構(gòu)極其簡單，工作可靠、壽命長而且定量極其精確，近似免維護(hù)。
參照圖3，實施例2與實施例1的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)相同，只是與大氣連通的壓力平衡管4為U型管，從盛裝試劑或樣品液液盒2的底部插入液盒2中。
參照圖4，實施例3與實施例1的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)相同，只是與大氣連接的壓力平衡管4為直角型管，從盛裝試劑或樣品液液盒2的側(cè)壁插入液盒2中。
參照圖5，實施例4是恒壓式可控計時注入裝置倒置安裝結(jié)構(gòu)。
參照圖6，實施例5與實施例1的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)基本相同，只是在液盒2密封蓋1上連接有帶抽氣功能的逆止閥9，或截止閥9。這種結(jié)構(gòu)適于在加試劑或樣品液液位不接近密封蓋1的場合，可采用帶有抽氣功能逆止閥9或截止閥9的恒壓式可控計時注入裝置。在線裝置中待裝完試劑或樣品液后，用專用的抽氣器或其它吸氣器，從逆止閥9或截止閥9上口抽吸負(fù)壓氣室3中的氣體，形成負(fù)壓，直觀察到壓力平衡管4下端A處冒出氣泡止，同時，逆止閥9的閥芯阻止大氣進(jìn)入負(fù)壓氣室3，或關(guān)閉截止閥9。這時A點的壓強(qiáng)為P。，壓力平衡管4的下出口端A點在液盒2中的高度可根據(jù)需要確定，若A點離液盒2盒底的高度小于裝置的某高度(例如100mm)則試劑或樣品液下降到100mm以下后，壓力平衡管4失去壓力平衡作用，變成通氣管。注入方式即變?yōu)楝F(xiàn)有的液位式可控計時注入方式。
參照圖7，實施例6與實施例1的恒壓式可控計時注入裝置結(jié)構(gòu)基本相同，只是計量閥7以及所帶的注入管5具有足夠小的阻尼，通常這種阻尼通過改變注入管5長度、管內(nèi)徑和計量閥7開度來實現(xiàn)。試劑或樣品液呈滴狀注入到混合反應(yīng)杯8中，注入液不再以連續(xù)流方式注入，而是以小液滴方式滴入，每個滴入的液滴量的差別可在微升級，且滴與滴的時間間隔相同，累計滴注時間或用光電方法統(tǒng)計液滴數(shù)，可精確推算出液體滴入量。這種方法可用于在線精密定量，如標(biāo)準(zhǔn)添加法標(biāo)定儀器或在線滴定分析儀器中。
權(quán)利要求1.一種恒壓式可控計時注入裝置，它包括盛裝試劑或樣品液液盒(2)，液盒(2)的底部與試劑或樣品液注入管(5)連通，在注入管(5)上設(shè)有由控制器(6)控制的計量閥(7)，在注入管(5)的底端口下方置有混合反應(yīng)杯(8)，其特征在于盛裝試劑或樣品液液盒(2)設(shè)有密封蓋(1)，在液盒(2)內(nèi)的上部設(shè)有負(fù)壓氣室(3)，在液盒(2)內(nèi)插入與大氣連通的壓力平衡管(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓式可控計時注入裝置，其特征在于在所說的密封蓋(1)口部連接逆止閥(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的恒壓式可控計時注入裝置，其特征在于在所說的密封蓋(1)口部或連接截止閥(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓式可控計時注入裝置，其特征在于或與試劑或樣品液液盒(2)連接注入管(5)和其上所帶計量閥(7)具有足夠小的阻尼，試劑、樣品液為滴狀注入。
專利摘要本實用新型涉及一種在線分析儀器中試劑或樣品液的恒壓式可控計時注入裝置，它包括盛裝試劑或樣品液液盒，液盒的底部與注入管連接，在注入管上設(shè)有由控制器控制的計量閥，在注入管的底端口下方置有混合反應(yīng)杯，其特點是液盒設(shè)有密封蓋，在液盒內(nèi)的上部設(shè)有負(fù)壓氣室，在液盒內(nèi)插入與大氣連通的壓力平衡管，在負(fù)壓氣室上連接有逆止閥或截止閥。本實用新型是現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，在保留其基本結(jié)構(gòu)所具有結(jié)構(gòu)簡單，不堵塞注入管，工作可靠，節(jié)省試劑或樣品液，低成本、低維護(hù)等優(yōu)點外，還具有恒壓、定量注入精度高，使在線分析效果好，有利于縮小在線分析儀器箱體的容積，使其結(jié)構(gòu)合理且美觀等優(yōu)點。
文檔編號G01N35/10GK2556647SQ0227436
公開日2003年6月18日 申請日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月25日
發(fā)明者承慰才 申請人:吉林市光大電力設(shè)備有限責(zé)任公司