一種液體稀釋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種液體稀釋系統(tǒng)，包括樣品供給單元、稀釋液供給單元、動力泵、攪拌單元、表征儀器、廢液收集單元及時(shí)序控制電路，動力泵的輸入端外接的管道干路分流有兩管道支路，兩管道支路分別與樣品供給單元和稀釋液供給單元聯(lián)接，每條管道支路上各裝有電磁閥；動力泵的輸出端外接的管道干路分流有兩管道支路，兩管道支路上各裝有電磁閥，其中一管道支路與攪拌單元的進(jìn)液口聯(lián)接，另一管道支路再分流有兩分支，其中一分支與攪拌單元的廢液出口聯(lián)接，其上裝有電磁閥，另一分支引至廢液收集單元處，攪拌單元的稀釋樣品出口與表征儀器聯(lián)接；電磁閥均由時(shí)序控制電路控制開關(guān)。本系統(tǒng)體積小、響應(yīng)迅速、節(jié)能省耗，稀釋后樣品均勻、穩(wěn)定。
【專利說明】一種液體稀釋系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液體稀釋設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種將高濃度液體(溶液、懸浮液或乳濁液)稀釋為低濃度液體的液體稀釋系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]業(yè)內(nèi)習(xí)知，液體性質(zhì)表征在材料，化工、醫(yī)藥、化妝品和食品等工業(yè)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。而大部分的表征儀器要求樣品為低濃度狀態(tài)，目前現(xiàn)有的液體稀釋裝置能離線或在線將產(chǎn)品實(shí)時(shí)稀釋至表征儀器能夠分析的濃度，但局限于本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的稀釋裝置存在許多缺陷如:稀釋時(shí)間過長，樣品消耗過聞和稀釋后樣品不均勻、不穩(wěn)定等等，仍有待進(jìn)一步改善與克服。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理可靠、效果顯著、節(jié)能省耗的液體稀釋系統(tǒng)，使得稀釋后的樣品均勻、穩(wěn)定。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:一種液體稀釋系統(tǒng)，包括有樣品供給單元、稀釋液供給單元、動力泵、攪拌單元、表征儀器、廢液收集單元以及帶單片機(jī)芯片的時(shí)序控制電路，其中，所述動力泵的輸入端外接的管道干路分流有兩管道支路，所述兩管道支路分別與樣品供給單元和稀釋液供給單元的出液口聯(lián)接，且在每條管道支路上各安裝有電磁閥；所述動力泵的輸出端外接的管道干路分流有兩管道支路，所述兩管道支路上各安裝有電磁閥，其中一管道支路與攪拌單元的進(jìn)液口聯(lián)接，另一管道支路再分流有兩分支，其中一分支與攪拌單元的廢液出口聯(lián)接，并在其上安裝有電磁閥，另一分支的出液口引至廢液收集單元處，所述攪拌單元的稀釋樣品出口與表征儀器聯(lián)接；所述電磁閥均由時(shí)序控制電路控制開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)不同階段的液體流動線路。
[0005]所述稀釋液供給單元供給的稀釋液為樣品的基液，所述基液是指除要稀釋部分以外的所有液體成分。
[0006]所述時(shí)序控制電路包括有用于開啟循環(huán)的第一開關(guān)、用于關(guān)閉循環(huán)的第二開關(guān)、用于重啟的第三開關(guān)、用于動力泵開啟的第四開關(guān)、用于攪拌單元開啟的第五開關(guān)、用于時(shí)序控制液體流動線路的單片機(jī)芯片以及用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)和各個電磁閥開關(guān)狀況的多個LED燈，其中，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、多個LED燈分別與單片機(jī)芯片一一對應(yīng)相接，所述電磁閥分別與相應(yīng)的LED燈聯(lián)接，所述第四開關(guān)和第五開關(guān)均為獨(dú)立開啟的開關(guān)。
[0007]所述攪拌單元包括有混合容器、馬達(dá)以及由馬達(dá)驅(qū)動的攪拌槳葉。
[0008]所述動力泵為蠕動泵、離心泵或齒輪泵。
[0009]所述樣品為溶液、懸浮液或乳濁液，所述基液為溶液中除去分散劑所剩下的液體、懸浮液中除去懸浮顆粒所剩下的液體或乳濁液中除去分散液體所剩下的液體。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0011]1、本系統(tǒng)體積小，響應(yīng)迅速，不僅能夠在幾秒內(nèi)將40vol %的樣品稀釋至
0.1V01%，而且在60次/每小時(shí)的測樣速率下樣品的消耗量小于40ml，稀釋后樣品均勻、
穩(wěn)定;
[0012]2、本系統(tǒng)帶有自清潔功能，可避免顆粒在管道和混合腔的沉積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型所述液體稀釋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型所述時(shí)序控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型所述液體稀釋系統(tǒng)在Tl階段的流體路線圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型所述液體稀釋系統(tǒng)在T2階段的流體路線圖。
[0017]圖5為本實(shí)用新型所述液體稀釋系統(tǒng)在T3階段的流體路線圖。
[0018]圖6為本實(shí)用新型所述液體稀釋系統(tǒng)在T4階段的流體路線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例所述的液體稀釋系統(tǒng)，包括有樣品供給單元1、稀釋液供給單元2、動力泵3、攪拌單元4、表征儀器5、廢液收集單元6以及帶單片機(jī)芯片的時(shí)序控制電路(圖中未顯示)，其中，所述動力泵3的輸入端外接的管道干路分流有兩管道支路，所述兩管道支路分別與樣品供給單元I和稀釋液供給單元2的出液口聯(lián)接，且在每條管道支路上各安裝有電磁閥，分別為電磁閥V1、V2 ;所述動力泵3的輸出端外接的管道干路分流有兩管道支路，所述兩管道支路上各安裝有電磁閥，分別為電磁閥V3、V4，其中一管道支路與攪拌單元4的進(jìn)液口聯(lián)接，另一管道支路再分流有兩分支，其中一分支與攪拌單元4的廢液出口聯(lián)接，并在其上安裝有電磁閥V5，另一分支的出液口引至廢液收集單元6處，所述攪拌單元4的稀釋樣品出口與表征儀器5聯(lián)接；所述電磁閥均由時(shí)序控制電路控制開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)不同階段的液體流動線路，不同的液體流動路線，可以有效實(shí)現(xiàn)樣品和稀釋液體的采集、混合，稀釋后樣品向表征儀器5的傳輸以及廢液的排出、系統(tǒng)管道和混合容器的清洗。
[0021]為了確保稀釋后樣品的均勻和穩(wěn)定，本系統(tǒng)規(guī)定稀釋液體只能為樣品的基液，所述基液是指除要稀釋部分以外的所有液體成分，而不是以往稀釋裝置通常所用的水或蒸餾水。在本實(shí)施例中，所述樣品可以為溶液、懸浮液或乳濁液，而溶液中除去分散劑、懸浮液中除去懸浮顆粒、乳濁液中除去分散液體所剩下的液體統(tǒng)稱為基液。
[0022]所述動力泵3可以是蠕動泵、離心泵或齒輪泵，主要是為樣品、稀釋液、稀釋樣品和廢液流動提供動力。
[0023]所述攪拌單元4包括有混合容器、馬達(dá)以及由馬達(dá)驅(qū)動的攪拌槳葉，在馬達(dá)的帶動下，攪拌槳葉可以使得樣品和稀釋液在短時(shí)間內(nèi)混合均勻。
[0024]如圖2所示，所述時(shí)序控制電路包括有用于開啟循環(huán)的第一開關(guān)、用于關(guān)閉循環(huán)的第二開關(guān)、用于重啟的第三開關(guān)、用于動力泵3開啟的第四開關(guān)、用于攪拌單元4開啟的第五開關(guān)、用于時(shí)序控制液體流動線路的單片機(jī)芯片(Matrix EC10)以及用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)(T1、T2、T3、T4四個階段)和各個電磁閥開關(guān)狀況的多個LED燈，其中，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、多個LED燈分別與單片機(jī)芯片對應(yīng)相接，所述電磁閥分別與相應(yīng)的LED燈聯(lián)接，所述第四開關(guān)和第五開關(guān)均為獨(dú)立開啟的開關(guān)。所述電磁閥V1、V2、V3、V4、V5在單片機(jī)芯片(Matrix EC1)的控制下,時(shí)序形成不同的液體流動線路。利用單片機(jī)芯片可以精確控制ms量級的電磁閥的開關(guān)，從而精確控制樣品和稀釋液的流量，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)大比率、低消耗地稀釋樣品，不僅能夠在幾秒內(nèi)將40voI 的樣品稀釋至0.1vol %,而且在60次/每小時(shí)的測樣速率下樣品的消耗量小于40ml，稀釋后樣品均勻、穩(wěn)定。
[0025]如圖3至圖6所示，顯示了本系統(tǒng)在Tl?T4階段的不同液體流動線路，其具體情況如下:
[0026]在Tl階段，樣品供給路線(打開電磁閥VI)開通，適量樣品進(jìn)入管道內(nèi)。
[0027]在T2階段，稀釋液供給路線(打開電磁閥V2)和廢液排除線路(打開電磁閥V4)開通，同時(shí)樣品供給路線關(guān)閉，多余和殘余在管道內(nèi)的樣品將在這一階段排出，將要稀釋的樣品和稀釋液留在管道內(nèi)。
[0028]在T3階段，稀釋液供給路線(打開電磁閥V2)和樣品混合路線(打開電磁閥V3)開通，廢液排除路線(關(guān)閉電磁閥V4)將關(guān)閉，樣品和稀釋液一起送入混合容器，在攪拌槳葉的攪拌下混合均勻，稀釋后的樣品被送入表征儀器5。
[0029]在T4階段，混合容器到廢液收集單元6的廢液排除路線(打開電磁閥V5)開通，過量的稀釋溶液流過混合容器，在表征儀器5測量的同時(shí)完成系統(tǒng)的清洗過程。
[0030]重復(fù)Tl到T4階段能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)在線的多次測量。下表I給出了在各個階段，每個電磁閥的開關(guān)狀態(tài)。
[0031]表I
[0032]
WFM I電磁閥Vl I電磁閥V2 I電磁閥V3 I電磁閥V4 I電磁閥V5~
TlWIIWI
T2IWIWI
T3IWW?I
Ti ^ W ? ? ?
[0033]以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液體稀釋系統(tǒng)，其特征在于:包括有樣品供給單元(I)、稀釋液供給單元(2)、動力泵(3)、攪拌單元(4)、表征儀器(5)、廢液收集單元￠)以及帶單片機(jī)芯片的時(shí)序控制電路，其中，所述動力泵(3)的輸入端外接的管道干路分流有兩管道支路，所述兩管道支路分別與樣品供給單元(I)和稀釋液供給單元(2)的出液口聯(lián)接，且在每條管道支路上各安裝有電磁閥；所述動力泵(3)的輸出端外接的管道干路分流有兩管道支路，所述兩管道支路上各安裝有電磁閥，其中一管道支路與攪拌單元(4)的進(jìn)液口聯(lián)接，另一管道支路再分流有兩分支，其中一分支與攪拌單元(4)的廢液出口聯(lián)接，并在其上安裝有電磁閥，另一分支的出液口引至廢液收集單元(6)處，所述攪拌單元(4)的稀釋樣品出口與表征儀器(5)聯(lián)接；所述電磁閥均由時(shí)序控制電路控制開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)不同階段的液體流動線路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體稀釋系統(tǒng)，其特征在于:所述稀釋液供給單元(2)供給的稀釋液為樣品的基液，所述基液是指除要稀釋部分以外的所有液體成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體稀釋系統(tǒng)，其特征在于:所述時(shí)序控制電路包括有用于開啟循環(huán)的第一開關(guān)、用于關(guān)閉循環(huán)的第二開關(guān)、用于重啟的第三開關(guān)、用于動力泵(3)開啟的第四開關(guān)、用于攪拌單元(4)開啟的第五開關(guān)、用于時(shí)序控制液體流動線路的單片機(jī)芯片以及用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)和各個電磁閥開關(guān)狀況的多個LED燈，其中，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、多個LED燈分別與單片機(jī)芯片一一對應(yīng)相接，所述電磁閥分別與相應(yīng)的LED燈聯(lián)接，所述第四開關(guān)和第五開關(guān)均為獨(dú)立開啟的開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體稀釋系統(tǒng)，其特征在于:所述攪拌單元(4)包括有混合容器、馬達(dá)以及由馬達(dá)驅(qū)動的攪拌槳葉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體稀釋系統(tǒng)，其特征在于:所述動力泵(3)為蠕動泵、離心泵或齒輪泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液體稀釋系統(tǒng)，其特征在于:所述樣品為溶液、懸浮液或乳濁液，所述基液為溶液中除去分散劑所剩下的液體、懸浮液中除去懸浮顆粒所剩下的液體或乳濁液中除去分散液體所剩下的液體。
【文檔編號】G01N1/38GK203941049SQ201420326632
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】王學(xué)重, 曹建國, 劉晶晶 申請人:華南理工大學(xué)