一种适用于针式滤器过滤的辅助装置
阅读说明：本技术 一种适用于针式滤器过滤的辅助装置 (Auxiliary device suitable for needle type filter filtration ) 是由 张艳玲 张盟 慎龙舞 翟振 梁太波 吕晓亮 王建伟 常乃杰 林玉红 张俊 张佳佳 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种适用于针式滤器过滤的辅助装置,包括竖向顺次分布的针式活塞、两位三通阀、过滤器和取样瓶,所述针式活塞的出液口连通两位三通阀的第一接口,所述两位三通阀的出口连通过滤器的进口,所述两位三通阀的第二接口为抽液口,所述过滤器的出口对应取样瓶的入口设置。该适用于针式滤器过滤的辅助装置通过加入两位三通阀,在抽吸的过程中实现过滤和抽液动作的切换,无需频繁拆卸针式活塞,可大幅提升工作效率,也可按照设定的形式多工位操作,进一步提升效率。(The invention provides an auxiliary device suitable for filtering of a needle type filter, which comprises a needle type piston, a two-position three-way valve, a filter and a sampling bottle, wherein the needle type piston, the two-position three-way valve, the filter and the sampling bottle are vertically and sequentially distributed, a liquid outlet of the needle type piston is communicated with a first interface of the two-position three-way valve, an outlet of the two-position three-way valve is communicated with an inlet of the filter, a second interface of the two-position three-way valve is a liquid extracting port, and an outlet of the filter is arranged corresponding to an inlet of the sampling bottle. This auxiliary device suitable for needle type filter is filterable through adding two three-way valves, realizes filtering and the switching of drawing liquid action at the in-process of suction, need not frequently to dismantle the needle type piston, can promote work efficiency by a wide margin, also can operate according to the form multistation of setting for, further raise the efficiency.)
技术领域
本发明涉及针式过滤器领域，具体的说，涉及了一种适用于针式滤器过滤的辅助装置。
背景技术
浸提液过滤是很多实验过程的必须步骤，为了防止样品在测定过程中堵塞仪器，造成不必要的经济损失和时间浪费，样品浸提液在测定前都需要进行过滤。包括TOC仪、液相色谱仪、连续流动分析仪等仪器在进样前必须进行浸提液的过滤，否则会堵塞仪器，导致仪器损坏。
传统的滤纸过滤，过滤效果差，步骤繁杂，且造成浸提液浪费严重。用针式滤器过滤，虽然过滤效果较好，但费时费力，每人每小时最多能过滤40个浸提液，且过滤过程十分费力。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种效率更高、抽液排液操作简化、能够自动化、批量化应用的适用于针式滤器过滤的辅助装置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于针式滤器过滤的辅助装置，包括竖向顺次分布的针式活塞、两位三通阀、过滤器和取样瓶，所述针式活塞的出液口连通两位三通阀的第一接口，所述两位三通阀的出口连通过滤器的进口，所述两位三通阀的第二接口为抽液口，所述过滤器的出口对应取样瓶的入口设置。
基上所述，所述两位三通阀为电控阀门，所述针式活塞的活塞杆由驱动机构驱动升降，所述驱动机构与两位三通阀联动，在活塞杆下压时控制两位三通阀的第一接口和出口导通，在活塞杆上升时控制两位三通阀的第一接口和第二接口导通。
基上所述，还包括底板、支架、升降板和针式活塞安装板，所述针式活塞安装板固定于支架的中部，所述底板固定于支架的底部，所述升降板位于针式活塞安装板的上方，所述底板上设置用于放置取样瓶的工位，所述针式活塞安装在所述针式活塞安装板上并与所述工位正对，所述针式活塞的活塞杆固定于所述升降板上，所述升降板由驱动机构驱动升降，所述两位三通阀连接并固定于针式活塞的输出端。
基上所述，所述驱动机构包括驱动电机、丝杠和顶板，所述支架为竖向的导向柱，所述驱动电机固定于顶板上，所述顶板固定于支架顶端，所述丝杠由驱动电机驱动转动，所述升降板上对应所述丝杠设置丝孔，所述升降板滑动安装在所述导向柱上，所述驱动电机通过驱动丝杠转动进而控制升降板的升降。
基上所述，所述驱动电机的控制模组和两位三通阀的控制模组集成于壳体中，所述壳体固定于底板的下方。
基上所述，所述底板上设置有若干个工位，所述针式活塞安装板上相应的设置有若干个针式活塞，各针式活塞的活塞杆均固定于升降板上。
一种适用于针式滤器过滤的直线式辅助装置，包括底板、支架、升降板、针式活塞安装板、升降驱动机构、针式活塞、过滤器、取样瓶和两位三通阀；
所述支架固定于底板上方，所述针式活塞安装板固定于支架的中部，所述升降板可升降的设置在支架上部，所述升降驱动机构驱动升降板的升降运动；
所述针式活塞固定于针式活塞安装板上，所述针式活塞的活塞杆固定于升降板上，所述两位三通阀的第一接口连接固定于针式活塞的出口，所述两位三通阀的第二接口为抽液口，所述两位三通阀的出口连接过滤器的进口，所述过滤器的出口正对取样瓶的上端敞口位置，所述底板上对应各取样瓶设置工位；
所述升降板、底板和针式活塞安装板均为一字型长条板，所述针式活塞、取样瓶、过滤器和两位三通阀均沿直线分布。
一种适用于针式滤器过滤的圆周式辅助装置，包括底板、支架、升降板、针式活塞安装板、升降驱动机构、针式活塞、过滤器、取样瓶和两位三通阀；
所述支架固定于底板上方，所述针式活塞安装板固定于支架的中部，所述升降板可升降的设置在支架上部，所述升降驱动机构驱动升降板的升降运动；
所述针式活塞固定于针式活塞安装板上，所述针式活塞的活塞杆固定于升降板上，所述两位三通阀的第一接口连接固定于针式活塞的出口，所述两位三通阀的第二接口为抽液口，所述两位三通阀的出口连接过滤器的进口，所述过滤器的出口正对取样瓶的上端敞口位置，所述底板上对应各取样瓶设置工位；
所述升降板、底板和针式活塞安装板均为圆形板，所述针式活塞、取样瓶、过滤器和两位三通阀均呈圆周排列。
基上所述，所述升降驱动机构包括驱动电机、顶板和丝杠，所述升降板的中部对应丝杠设置丝孔，所述支架为竖向的导向柱，所述升降板可竖向滑动的安装在导向柱上，所述驱动电机安装在顶板上，所述顶板固定于导向柱的顶端，所述驱动电机驱动丝杠旋转，所述丝杠通过丝孔带动升降板做升降运动；
所述两位三通阀为电磁阀，所述驱动电机与两位三通阀关联，当驱动电机驱动升降板下降时，控制两位三通阀的第一接口和出口导通；当驱动电机驱动升降板抬升时，控制两位三通阀的第一接口和第二接口导通。
基上所述，所述驱动电机的控制模组和两位三通阀的控制模组集成于壳体中，所述壳体固定于底板的下方。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明在原有针式过滤的基础上，增加两位三通阀，在抽液时导通抽液通路，在排液时导通排液通路，通过两位三通阀的设计，可大幅减少针式活塞与过滤器的频繁插拔，大幅减少工作量，提高工作效率，两位三通阀的动作可以由人工控制完成，也可以由电控控制完成。
进一步的，为了实现自动化作业，可通过驱动机构控制针式活塞的活塞杆升降，同时与两位三通阀联动，实现抬升时自动抽液、下压时自动排液的联动操作，操作人员只需要按设定频率存取取样瓶，以及定期更换过滤器即可。
进一步的，为了实现批量化作业，设计底板、支架、升降板、针式活塞安装板等安装结构，多个针式活塞、过滤器、取样瓶和两位三通阀按照设定的形式排列组合，实现单次多个针式活塞过滤器的过滤，操作人员可批量化的存取取样瓶，实现存取过程的批量化和高效率。
附图说明
图1是本发明实施例1中适用于针式滤器过滤的辅助装置的基础结构示意图。
图2是本发明实施例3中适用于针式滤器过滤的直线式辅助装置的结构示意图。
图3是本发明实施例4中适用于针式滤器过滤的圆周式辅助装置的结构示意图。
图中：1.壳体；2.底板；3.取样瓶；4.两位三通阀；4-1.两位三通阀的第二接口；5.升降板；6.顶板；7.步进电机；8.支架；9.丝杆；10.针式活塞安装板；11.过滤器；12.针式活塞；12-1.针式活塞的活塞杆；13.控制屏。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，一种适用于针式滤器过滤的辅助装置，包括竖向顺次分布的针式活塞12、两位三通阀4、过滤器11和取样瓶3，所述针式活塞12的出液口连通两位三通阀4的第一接口，所述两位三通阀4的出口连通过滤器11的进口，所述两位三通阀的第二接口4-1为抽液口，工作中需要连通外源实验液体，所述过滤器11的出口对应取样瓶3的入口设置。
使用时，可手动进行操作，通过针式活塞12抽吸和排液过程中的压力变化，迫使两位三通阀4在两个通路间切换，在抽吸的过程中，两位三通阀的第一接口和第二接口导通，排液过程中，两位三通阀的第一接口和排液口导通，这种操作方式，避免了针式活塞12和过滤器11的频繁插拔动作，提高了实验效率。
其中，两位三通阀的控制原理是由压力驱动，在其它实施例中，也可以选用手动切换操作的两位三通阀，也可以通过电控操作，按需要而定。
其它实施例中，为了进一步提升效率，所述两位三通阀4设计为电控阀门，所述针式活塞12的活塞杆12-1由驱动机构驱动升降，所述驱动机构与两位三通阀4联动，在活塞杆12-1下压时控制两位三通阀的第一接口和出口导通，进行排液操作，在活塞杆上升时控制两位三通阀的第一接口和第二接口导通，进行抽液操作。
实施例2
为了实现批量化作业，还设计有底板2、支架8、升降板5和针式活塞安装板10，所述针式活塞安装板10固定于支架8的中部，所述底板2固定于支架8的底部，所述升降板5位于针式活塞安装板10的上方，所述底板2上设置用于放置取样瓶3的工位，所述针式活塞12安装在所述针式活塞安装板10上并与所述工位正对，所述针式活塞12的活塞杆12-1固定于所述升降板5上，所述升降板5由驱动机构驱动升降，所述两位三通阀4连接并固定于针式活塞12的输出端。
所述驱动机构包括驱动电机7、丝杠9和顶板6，所述支架8为竖向的导向柱，所述驱动电机7固定于顶板6上，本实施例中，驱动电机7选用步进电机，所述顶板6固定于支架8顶端，所述丝杠9由驱动电机7驱动转动，所述升降板5上对应所述丝杠9设置丝孔，所述升降板5滑动安装在所述导向柱上，所述驱动电机7通过驱动丝杠9转动进而控制升降板5的升降。
所述驱动电机7的控制模组和两位三通阀4的控制模组集成于壳体1中，所述壳体1固定于底板2的下方，所述底板2上设置有若干个工位，所述针式活塞安装板10上相应的设置有若干个针式活塞12，各针式活塞12的活塞杆12-1均固定于升降板5上。
工作过程：
称取风干过2 mm筛的土壤10g，加入50 mL 25℃去离子水，水土比为1：5，往复式振荡器中振荡（250 r·min-1）提取2.5 h，然后4000 r·min-1离心15 min。在底层放入50 mL离心管或者塑料瓶，做好标记。
开始之前，先将针式活塞12安装到针式活塞安装板10上，通过两位三通阀4的上下两个口与针式活塞12和过滤器11连接好，放置好取样瓶3，将三通阀的第二接口4-1与盛放有实验液体的容器通过相应的管路连接。
开始后，控制器自动切换两位三通阀4管路，使两位三通阀进液口4-1与针式活塞12连通，步进电机7带动升降板5向上运动，针式活塞推杆12-1随着向上运动，抽取液体；抽取定量液体后，步进电机停止转动，控制器自动切换两位三通阀4的管路，关闭两位三通阀的第二接口4-1，使针式活塞12与过滤器11连通；步进电机反转，带动升降板5向下运动，针式活塞的活塞杆12-1随着向下运动，拍出液体，液体在排出过程中通过过滤器11进行过滤。
排液完成后取走取样瓶3，本组实验结束。
实施例3
如图2所示，本实施例与实施例2的主要区别在于：
所述升降板5、底板2和针式活塞安装板10均为一字型长条板，所述针式活塞12、取样瓶3、过滤器11和两位三通阀4均沿直线分布。
直线排列的形式适用于操作台面为长条形的工作环境中，在操作各个取样瓶时，相互干扰的程度较小，操作空间较大。
实施例4
如图3所示，本实施例与实施例3的主要区别在于：
所述升降板5、底板2和针式活塞安装板10均为圆形板，所述针式活塞12、取样瓶3、过滤器11和两位三通阀4均呈圆周排列。
圆周排列的方式能够节约空间，在更小的操作空间中，实现更多针式过滤单元的试验操作。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
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