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原文传递用于气体吸附管的自动采样装置以及自动采样方法

专利名称：	用于气体吸附管的自动采样装置以及自动采样方法
摘要：	本发明提供一种用于气体吸附管的自动采样装置以及自动采样方法，包括气体吸附管上下料机构、气体吸附管脱盖帽机构、气体吸附管密封机构、旋转夹持机构和采样控制机构；气体吸附管上下料机构设置多个用于卡入气体吸附管的孔位；气体吸附管脱盖帽机构，用于将从气体吸附管上下料机构取下的气体吸附管两端的盖帽拔下并夹持盖帽；旋转夹持机构，用于控制气体吸附管在各机构之间的流转。与现有采样方式相比，操作者只需将气体吸附管装卡至上下料机构的转盘上，设定采样参数，完成采样后将气体吸附管取走。避免了操作者大量的长时间的重复工作。所以，本发明提供的自动采样系统既节省了时间又节省了人力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京鸿远通达科技有限公司
发明人：	杜世元;吴峰;高凯
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910212045.8
公开号：	CN109799117A
代理机构：	北京市盛峰律师事务所
代理人：	席小东
分类号：	G01N1/22(2006.01);G;G01;G01N;G01N1
申请人地址：	100190 北京市海淀区中关村北2条甲5号12号楼407室
主权项：	1.一种用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，包括气体吸附管上下料机构(10)、气体吸附管脱盖帽机构(20)、气体吸附管密封机构(30)、旋转夹持机构(40)和采样控制机构(50)；所述气体吸附管上下料机构(10)设置多个用于卡入气体吸附管的孔位；所述气体吸附管脱盖帽机构(20)，用于将从所述气体吸附管上下料机构(10)取下的气体吸附管两端的盖帽拔下并夹持盖帽；所述气体吸附管密封机构(30)，用于将密封轴压入已拔下盖帽的气体吸附管的两端，进而使气体吸附管的一端与需采样设备的出气端连通，另一端与采样控制机构(50)的进气端连通；所述采样控制机构(50)，用于控制需采样设备的出气端进入到气体吸附管的气体流量以及采样时间；所述旋转夹持机构(40)，用于控制气体吸附管在气体吸附管上下料机构(10)、气体吸附管脱盖帽机构(20)以及气体吸附管密封机构(30)之间的流转。 2.根据权利要求1所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述气体吸附管上下料机构(10)包括转盘驱动电机(11)、上转盘(12)、下转盘(13)、开孔(14)和簧卡(15)；所述上转盘(12)和所述下转盘(13)上下平行设置且固定到一起；所述转盘驱动电机(11)用于驱动所述上转盘(12)和所述下转盘(13)同时旋转；所述上转盘(12)和所述下转盘(13)均对称分布若干个所述开孔(14)，每个所述开孔(14)的上面固定所述簧卡(15)；气体吸附管在推力作用下，可卡入所述开孔(14)，并通过所述簧卡(15)固定，进而实现气体吸附管上料操作；气体吸附管在拉力作用下，可脱离所述开孔(14)和所述簧卡(15)，进而实现气体吸附管下料操作。 3.根据权利要求1所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述气体吸附管脱盖帽机构(20)包括脱盖帽行程气缸(21)、上脱盖帽气缸(22)和下脱盖帽气缸(23)；所述脱盖帽行程气缸(21)垂直设置；所述脱盖帽行程气缸(21)的伸缩端与所述上脱盖帽气缸(22)固定，所述脱盖帽行程气缸(21)的固定端与所述下脱盖帽气缸(23)固定；当所述脱盖帽行程气缸(21)进行伸缩动作时，带动所述上脱盖帽气缸(22)和所述下脱盖帽气缸(23)同步升降，进而调节所述上脱盖帽气缸(22)和所述下脱盖帽气缸(23)之间的垂直距离；所述上脱盖帽气缸(22)用于夹持或释放所述气体吸附管的上盖帽；所述下脱盖帽气缸(23)用于夹持或释放所述气体吸附管的下盖帽。 4.根据权利要求3所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述上脱盖帽气缸(22)和所述下脱盖帽气缸(23)均为手指气缸。 5.根据权利要求1所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述气体吸附管密封机构(30)包括密封气缸(31)、上密封轴(32)和下密封轴(33)；所述密封气缸(31)的顶端与所述上密封轴(32)固定，所述密封气缸(31)的底端与所述下密封轴(33)固定；所述上密封轴(32)和所述下密封轴(33)上下对称；所述密封气缸(31)动作时，调节所述上密封轴(32)和所述下密封轴(33)之间的垂直距离。 6.根据权利要求5所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述上密封轴(32)和所述下密封轴(33)均为空心轴。 7.根据权利要求1所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述旋转夹持机构(40)包括旋转驱动电机、上下料气缸(41)和夹持气缸(42)；所述旋转驱动电机用于驱动所述上下料气缸(41)和所述夹持气缸(42)组成的装配体进行旋转运动，进而调节所述夹持气缸(42)的夹持角度；所述夹持气缸(42)装配于所述上下料气缸(41)前面；所述上下料气缸(41)进行伸缩运动，进而驱动所述夹持气缸(42)前进或后退，进而调节所述夹持气缸(42)的位置；所述夹持气缸(42)用于夹持或释放气体吸附管。 8.根据权利要求1所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述采样控制机构(50)包括质量流量控制器(51)、单向阀(52)和泵(53)；所述质量流量控制器(51)的进气端通过管路与安装于所述气体吸附管密封机构(30)上面的气体吸附管的出气端连通；所述质量流量控制器(51)的排气端通过所述单向阀(52)与所述泵(53)的进气端连通。 9.根据权利要求1所述的用于气体吸附管的自动采样装置，其特征在于，所述气体吸附管脱盖帽机构(20)的设置数量为两个，包括左气体吸附管脱盖帽机构(20A)和右气体吸附管脱盖帽机构(20B)；所述气体吸附管密封机构(30)的设置数量为两个，包括左气体吸附管密封机构(30A)和右气体吸附管密封机构(30B)；所述采样控制机构(50)的设置数量为两个，包括左采样控制机构和右采样控制机构；所述左采样控制机构、所述左气体吸附管密封机构(30A)和所述左气体吸附管脱盖帽机构(20A)形成左采样通道；所述右采样控制机构、所述右气体吸附管密封机构(30B)和所述右气体吸附管脱盖帽机构(20B)形成右采样通道。 10.一种权利要求1-9任一项所述的用于气体吸附管的自动采样装置的自动采样方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，总控制器分别与气体吸附管上下料机构(10)、气体吸附管脱盖帽机构(20)、气体吸附管密封机构(30)、旋转夹持机构(40)和采样控制机构(50)建立通信控制连接；步骤2，手动将需要进行采样的多个气体吸附管按顺序卡入到气体吸附管上下料机构(10)的不同卡位，并从1开始顺序编号；步骤3，总控制器设置本次采样的采样参数；其中，所述采样参数包括采样次数、采样时间、采样间隔、采样通道配置；其中，所述采样通道配置包括采用左采样通道采样、采用右采样通道采样、或者联合采用左右采样通道采样；步骤4，所述总控制器根据所述采样参数，对气体吸附管上下料机构(10)、气体吸附管脱盖帽机构(20)、气体吸附管密封机构(30)、旋转夹持机构(40)和采样控制机构(50)进行联合控制，实现自动采样功能；具体的，如果设置为左采样通道或右采样通道的单通道采样方式，则执行以下步骤4.1-步骤4.12；如果为双通道采样方式，则执行步骤5；步骤4.1，所述总控制器对气体吸附管上下料机构(10)中的转盘驱动电机(11)进行控制，从而通过转盘驱动电机(11)带动上转盘(12)和下转盘(13)同步转动，进而将1号气体吸附管旋转到下料位；步骤4.2，所述总控制器对旋转夹持机构(40)进行控制，从而从气体吸附管上下料机构(10)中取出1号气体吸附管，具体方式如下：步骤4.2.1，所述总控制器对旋转夹持机构(40)的旋转驱动电机进行控制，通过旋转驱动电机带动夹持气缸(42)转动到正前方位置，即：正好朝向下料位中的1号气体吸附管；步骤4.2.2，然后，夹持气缸(42)的左夹持手和右夹持手默认为张开状态，所述总控制器对旋转夹持机构(40)中的上下料气缸(41)进行控制，使上下料气缸(41)前进，其前进行程固定，当上下料气缸(41)前进到终点位置时，1号气体吸附管正好落入夹持气缸(42)的左夹持手和右夹持手之间；步骤4.2.3，然后，所述总控制器使夹持气缸(42)的左夹持手和右夹持手闭合，进而夹持住1号气体吸附管；步骤4.2.4，然后，所述总控制器使上下料气缸(41)反向运动，从而使夹持气缸(42)向1号气体吸附管施加拉力，进而将1号气体吸附管从气体吸附管上下料机构(10)的孔位拉出；步骤4.3，然后，所述总控制器控制已夹持1号气体吸附管的旋转夹持机构(40)转动，进而将1号气体吸附管旋转到对应通道的气体吸附管脱盖帽机构(20)；步骤4.4，所述总控制器对气体吸附管脱盖帽机构(20)进行控制，从而将被夹持气缸(42)夹持的1号气体吸附管两端的盖帽拔下；具体方法如下：步骤4.4.1，当1号气体吸附管旋转到气体吸附管脱盖帽机构(20)的上脱盖帽气缸(22)和下脱盖帽气缸(23)之间，所述总控制器控制旋转夹持机构(40)停止运动；步骤4.4.2，然后，所述总控制器控制上脱盖帽气缸(22)的左夹持手和右夹持手张开，同时，控制下脱盖帽气缸(23)的左夹持手和右夹持手张开；同时，通过对脱盖帽行程气缸(21)进行控制，使上脱盖帽气缸(22)向下运动，并使下脱盖帽气缸(23)向上运动，当1号气体吸附管的上盖帽落入上脱盖帽气缸(22)的左夹持手和右夹持手之间时，并且，1号气体吸附管的下盖帽落入下脱盖帽气缸(23)的左夹持手和右夹持手之间时，总控制器控制脱盖帽行程气缸(21)停止动作；步骤4.4.3，总控制器控制上脱盖帽气缸(22)的左夹持手和右夹持手闭合，进而使上脱盖帽气缸(22)夹持住1号气体吸附管的上盖帽；同时，总控制器控制下脱盖帽气缸(23)的左夹持手和右夹持手闭合，进而使下脱盖帽气缸(23)夹持住1号气体吸附管的下盖帽；步骤4.4.4，然后，总控制器控制上脱盖帽气缸(22)向上运动，进而将1号气体吸附管的上盖帽拔出；同时，总控制器控制下脱盖帽气缸(23)向下运动，进而将1号气体吸附管的下盖帽拔出；步骤4.5，所述总控制器对旋转夹持机构(40)进行控制，通过旋转夹持机构(40)带动已拔出盖帽的1号气体吸附管转动，当已拔出盖帽的1号气体吸附管转动到对应通道的气体吸附管密封机构(30)的上密封轴(32)和下密封轴(33)之间时，控制旋转夹持机构(40)停止运动；步骤4.6，所述总控制器对气体吸附管密封机构(30)进行控制，进而使上密封轴(32)压入1号气体吸附管的上端口，使下密封轴(33)压入1号气体吸附管的下端口；具体方法为：所述总控制器对密封气缸(31)进行控制，从而使上密封轴(32)向下运动，直到使上密封轴(32)压入1号气体吸附管的上端口为止；同时，使下密封轴(33)向上运动，直到使下密封轴(33)压入1号气体吸附管的下端口为止；步骤4.7，当1号气体吸附管的上端口压入上密封轴(32)时，通过上密封轴(32)实现与被测设备采样口的连通；当1号气体吸附管的下端口压入下密封轴(33)时，通过下密封轴(33)实现与采样控制机构(50)的质量流量控制器(51)的连通；然后，所述总控制器启动采样控制机构(50)的泵(53)，按设定的采样流量启动质量流量控制器(51)，因此，被测设备输出的气体不断流入到1号气体吸附管，1号气体吸附管对被测设备输出的气体进行采样；当达到采样时间时，所述总控制器关闭泵(53)和质量流量控制器(51)；步骤4.8，所述总控制器对气体吸附管密封机构(30)进行反向控制，使气体吸附管密封机构(30)的上密封轴(32)离开1号气体吸附管的上端口，并使下密封轴(33)离开1号气体吸附管的下端口；步骤4.9，所述总控制器对旋转夹持机构(40)进行控制，进而将吸附气体后的1号气体吸附管旋转到气体吸附管脱盖帽机构(20)的上脱盖帽气缸(22)和下脱盖帽气缸(23)之间；步骤4.10，所述总控制器对气体吸附管脱盖帽机构(20)进行反向控制，进而使上脱盖帽气缸(22)夹持的上盖帽盖于1号气体吸附管的上端，使下脱盖帽气缸(23)夹持的下盖帽盖于1号气体吸附管的下端；步骤4.11，所述总控制器对旋转夹持机构(40)进行控制，进而将盖帽后的1号气体吸附管卡入到气体吸附管上下料机构(10)中的原位置，由此实现对1号气体吸附管的自动采样功能；步骤4.12，当达到采样间隔时，所述总控制器使气体吸附管上下料机构(10)按顺序转动，进而将2号气体吸附管旋转到下料位；然后重复执行步骤4.2-步骤4.11，实现对2号气体吸附管的自动采样功能；如此不断循环，当达到设定的采样次数时，结束本次采样过程；步骤5，双通道联合采样过程如下：步骤5.1，所述总控制器首先将1号气体吸附管进行脱盖帽和气路密封操作，使1号气体吸附管的上端口与被测设备输出的气体连通，使1号气体吸附管的下端口与左通道的采样控制机构(50)连通；步骤5.2，然后，所述总控制器将2号气体吸附管进行脱盖帽和气路密封操作，使2号气体吸附管的上端口与被测设备输出的气体连通，使2号气体吸附管的下端口与右通道的采样控制机构(50)连通；步骤5.3，然后，所述总控制器对左通道的采样控制机构(50)和右通道的采样控制机构(50)同时进行控制，使左通道的采样控制机构(50)按设定的时间和流量使1号气体吸附管进行采样；使右通道的采样控制机构(50)按设定的时间和流量使2号气体吸附管进行采样；当到达采样时间后，所述总控制器控制左通道的采样控制机构(50)和右通道的采样控制机构(50)同时停止工作；步骤5.4，然后，所述总控制器使采样后的1号气体吸附管进行脱密封操作和盖帽操作，再将盖帽后的1号气体吸附管送回到气体吸附管上下料机构(10)的原位；然后，所述总控制器使采样后的2号气体吸附管进行脱密封操作和盖帽操作，再将盖帽后的2号气体吸附管送回到气体吸附管上下料机构(10)的原位；由此实现双通道联合采样。
所属类别：	发明专利