一种多膜采样称量装置

摘要

本发明公开了一种多膜采样称量装置，包括底座、旋转送料机构和升降送料机构；升降送料机构包括升降台、升降驱动装置和导轨升降装置，升降驱动装置连接导轨升降装置，导轨升降装置上设有滤膜盒组件；滤膜盒组件包括滤膜输送盒、膜盒固定架和夹紧装置，膜盒固定架上设有夹紧装置，夹紧装置连接滤膜输送盒；旋转送料机构包括旋转支撑架、旋转电机、旋转轴、分料盘和拨杆，旋转支撑架的上端连接分料盘，旋转支撑架的下端连接底座，旋转支撑架内设有旋转电机，旋转电机的输出端连接有旋转轴，旋转轴连接分料盘，分料盘连接拨杆，分料盘上连接有进气采样装置。该装置结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了检测气体的自动采样问题。

权利要求

1.一种多膜采样称量装置，其特征在于：包括底座、旋转送料机构和升降送料机构，所述旋转送料机构固定设置于所述底座的前侧，所述升降送料机构固定设置于所述底座的后侧，所述旋转送料机构连接有进气采样装置，所述升降送料机构连接有滤膜盒组件；所述升降送料机构包括升降台、升降驱动装置和导轨升降装置，所述升降台固定安装于所述底座上，所述升降驱动装置安装于所述升降台的顶部，所述导轨升降装置安装于所述升降台的侧面，所述升降驱动装置连接所述导轨升降装置，所述导轨升降装置上设有所述滤膜盒组件；所述滤膜盒组件包括滤膜输送盒、膜盒固定架和夹紧装置，所述膜盒固定架安装于所述导轨升降装置上，所述膜盒固定架上设有所述夹紧装置，所述夹紧装置连接所述滤膜输送盒；所述旋转送料机构包括旋转支撑架、旋转电机、旋转轴、分料盘和拨杆，所述旋转支撑架的上端连接所述分料盘，所述旋转支撑架的下端连接所述底座，所述旋转支撑架内设有所述旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有所述旋转轴，所述旋转轴连接所述分料盘，所述分料盘连接所述拨杆，所述分料盘上连接有所述进气采样装置,所述膜盒固定架上设有膜盒固定槽，所述膜盒固定槽与所述滤膜输送盒相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述升降驱动装置包括升降电机、传动皮带、皮带轮、电机升降轴和升降传动丝杆，所述皮带轮包括主动皮带轮和从动皮带轮，所述升降电机的输出端设有所述电机升降轴，电机升降轴上设有所述主动皮带轮，所述升降传动丝杆的顶部设有所述从动皮带轮，所述主动皮带轮和所述从动皮带轮之间设有所述传动皮带，所述升降传动丝杆上设有丝杆螺母，所述丝杆螺母连接所述导轨升降装置。

3.根据权利要求2所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述升降传动丝杆上设有固定座，所述固定座包括第一固定座和第二固定座，所述第一固定座固定安装于所述升降传动丝杆的顶部，所述第二固定座固定安装于所述升降传动丝杆的底部。

4.根据权利要求3所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述导轨升降装置包括升降导轨和升降滑块，所述升降导轨的上端连接所述第一固定座，所述升降导轨的下端连接所述第二固定座，所述升降导轨位于所述升降传动丝杆的两侧，所述升降导轨上设有所述升降滑块，所述升降滑块连接有升降滑动板，所述升降滑动板的内侧连接所述丝杆螺母，所述升降滑动板的外侧连接所述膜盒固定架。

5.根据权利要求4所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述膜盒固定架的上部连接有挡板，所述挡板上设有导轨通槽和丝杆通槽，所述导轨通槽与所述升降导轨相匹配，所述丝杆通槽与所述升降传动丝杆相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述夹紧装置包括夹紧拨片、夹紧弹性杆和夹紧弹簧，所述夹紧拨片连接所述夹紧弹性杆，所述夹紧弹性杆的上端连接所述夹紧弹簧，所述夹紧弹性杆的下端连接所述滤膜输送盒。

7.根据权利要求1所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述分料盘上设有进料槽、采样孔和观测槽，所述进料槽与所述滤膜输送盒相匹配，所述采样孔连接所述进气采样装置，所述观测槽内设有透明玻璃片。

8.根据权利要求7所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述进气采样装置包括进气管、进气法兰、采样管和采样法兰，所述进气管和所述进气法兰位于所述采样孔的上端，所述采样管和所述采样法兰位于所述采样孔的下端，所述采样法兰的上端连接所述进气管，所述采样法兰的下端连接所述采样孔，所述采样法兰的上端连接所述采样孔，所述采样法兰的下端连接所述采样管。

9.根据权利要求8所述的一种多膜采样称量装置，其特征在于：所述采样管连接有活塞杆，所述活塞杆连接有气缸，所述气缸固定安装于所述底座上。

说明书

一种多膜采样称量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多膜采样称量装置。

背景技术

[0002] 在气体采样仪器技术领域中，全自动采样器凭借其自动化程度高和稳定性强被广泛运用于空气样本的自动采样，为检测气体中PM10、PM2.5等成分提供了快速便捷的采样装置。全自动采样器技术主要是运用单片机对电机、机械手和蠕动泵进行控制，从而实现自动换膜功能。预处理装置主要是对气体样本进行处理，以便后续的检测。

[0003] 现有的采样器采用吸气泵抽取滤芯中的大气，将检测物停留在外面的滤膜上，取样结束后取下采样头，将滤膜拿去检测，当需要分时段进行采样时，则需要不断地拆卸采样头进行更换滤膜，操作费时费力，极不方便。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种多膜采样称量装置，该装置结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了检测气体的自动采样问题。

[0005] 为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

[0006] 一种多膜采样称量装置，包括底座、旋转送料机构和升降送料机构，旋转送料机构固定设置于底座的前侧，升降送料机构固定设置于底座的后侧，旋转送料机构连接有进气采样装置，升降送料机构连接有滤膜盒组件；升降送料机构包括升降台、升降驱动装置和导轨升降装置，升降台固定安装于底座上，升降驱动装置安装于升降台的顶部，导轨升降装置安装于升降台的侧面，升降驱动装置连接导轨升降装置，导轨升降装置上设有滤膜盒组件；滤膜盒组件包括滤膜输送盒、膜盒固定架和夹紧装置，膜盒固定架安装于导轨升降装置上，膜盒固定架上设有夹紧装置，夹紧装置连接滤膜输送盒；旋转送料机构包括旋转支撑架、旋转电机、旋转轴、分料盘和拨杆，旋转支撑架的上端连接分料盘，旋转支撑架的下端连接底座，旋转支撑架内设有旋转电机，旋转电机的输出端连接有旋转轴，旋转轴连接分料盘，分料盘连接拨杆，分料盘上连接有进气采样装置。通过人工将滤膜片放置在滤膜输送盒上，滤膜输送盒设置有多个夹层，一次性可以放置10个滤膜片以上，消除了多次装片的麻烦。装片完成后，再将滤膜输送盒固定在膜盒固定架上，通过升降送料机构进行升降送料，然后通过旋转送料机构进行旋转送料，使滤膜片到达分料盘的采样孔位置，由进气采样装置完成采样工作，整个过程除了最开始的装片工作，均为机器全自动完成整个采样工作，且整个滤膜采样工作均在密封环境中进行，自动化程度高，采样精确可控，提高了检测采样的可靠性和适用性，节省了人力维护费用，降低了运行成本。

[0007] 进一步，升降驱动装置包括升降电机、传动皮带、皮带轮、电机升降轴和升降传动丝杆，皮带轮包括主动皮带轮和从动皮带轮，升降电机的输出端设有电机升降轴，电机升降轴上设有主动皮带轮，升降传动丝杆的顶部设有从动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间设有传动皮带，升降传动丝杆上设有丝杆螺母，丝杆螺母连接导轨升降装置。升降驱动装置通过升降电机带动电机升降轴做高速旋转运动，在传动皮带、主动皮带轮和从动皮带轮的作用下，带动升降传动丝杆运动，在丝杆螺母的作用下，将升降传动丝杆的回转运动转换为直线运动，使导轨升降装置顺利实现滤膜输送盒的竖直升降运动，采用丝杆的传动方式，无侧隙、刚性高、精度高，使滤膜输送盒的位置精确度高，从而提高了采样的准确性。

[0008] 进一步，升降传动丝杆上设有固定座，固定座包括第一固定座和第二固定座，第一固定座固定安装于升降传动丝杆的顶部，第二固定座固定安装于升降传动丝杆的底部。通过设置第一固定座和第二固定座，第一固定座和第二固定座内均设有传动轴承，使升降传动丝杆很好地安装于升降台上，支撑升降传动丝杆，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

[0009] 进一步，导轨升降装置包括升降导轨和升降滑块，升降导轨的上端连接第一固定座，升降导轨的下端连接第二固定座，升降导轨位于升降传动丝杆的两侧，升降导轨上设有升降滑块，升降滑块连接有升降滑动板，升降滑动板的内侧连接丝杆螺母，升降滑动板的外侧连接膜盒固定架。导轨升降装置通过升降驱动装置带动升降滑块在升降导轨上运动，很好地实现了滤膜输送盒的升降直线运动，采用升降导轨和升降滑块的传动方式，运动精度高，运动流畅性好。

[0010] 进一步，膜盒固定架的上部连接有挡板，挡板上设有导轨通槽和丝杆通槽，导轨通槽与升降导轨相匹配，丝杆通槽与升降传动丝杆相匹配。

[0011] 进一步，膜盒固定架上设有膜盒固定槽，膜盒固定槽与滤膜输送盒相匹配。

[0012] 进一步，夹紧装置包括夹紧拨片、夹紧弹性杆和夹紧弹簧，夹紧拨片连接夹紧弹性杆，夹紧弹性杆的上端连接夹紧弹簧，夹紧弹性杆的下端连接滤膜输送盒。通过夹紧装置，滤膜输送盒可拆卸地安装于膜盒固定槽内，当需要安装滤膜片时，先将滤膜输送盒放置于膜盒固定槽内，通过夹紧拨片带动夹紧弹性杆运动，在夹紧弹簧(图中未画出)的作用下，使滤膜输送盒很好地卡在膜盒固定槽内。

[0013] 进一步，分料盘上设有进料槽、采样孔和观测槽，进料槽与滤膜输送盒相匹配，采样孔连接进气采样装置，观测槽内设有透明玻璃片。

[0014] 进一步，进气采样装置包括进气管、进气法兰、采样管和采样法兰，进气管和进气法兰位于采样孔的上端，采样管和采样法兰位于采样孔的下端，采样法兰的上端连接进气管，采样法兰的下端连接采样孔，采样法兰的上端连接采样孔，采样法兰的下端连接采样管。当滤膜片运动到采样孔上时，通过气泵(图中未画出)，将室外的待检测采样的气体通过进气管到达滤膜片，待检测的物质附着在滤膜片上，从而很好地完成采样工作。

[0015] 进一步，采样管连接有活塞杆，活塞杆连接有气缸，气缸固定安装于底座上。通过设置气缸带动活塞杆向上顶住滤膜片，使滤膜片处于特定工位状态，减少装置内其他气体对检测采样的干扰。

[0016] 由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

[0017] 本发明为一种多膜采样称量装置，该装置结构简单、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了检测气体的自动采样问题。通过人工将滤膜片放置在滤膜输送盒上，滤膜输送盒设置有多个夹层，一次性可以放置10个滤膜片以上，消除了多次装片的麻烦。装片完成后，再将滤膜输送盒固定在膜盒固定架上，通过升降送料机构进行升降送料，然后通过旋转送料机构进行旋转送料，使滤膜片到达分料盘的采样孔位置，由进气采样装置完成采样工作，整个过程除了最开始的装片工作，均为机器全自动完成整个采样工作，且整个滤膜采样工作均在密封环境中进行，自动化程度高，采样精确可控，提高了检测采样的可靠性和适用性，节省了人力维护费用，降低了运行成本。

[0018] 升降驱动装置通过升降电机带动电机升降轴做高速旋转运动，在传动皮带、主动皮带轮和从动皮带轮的作用下，带动升降传动丝杆运动，在丝杆螺母的作用下，将升降传动丝杆的回转运动转换为直线运动，使导轨升降装置顺利实现滤膜输送盒的竖直升降运动，采用丝杆的传动方式，无侧隙、刚性高、精度高，使滤膜输送盒的位置精确度高，从而提高了采样的准确性。

[0019] 通过设置第一固定座和第二固定座，第一固定座和第二固定座内均设有传动轴承，使升降传动丝杆很好地安装于升降台上，支撑升降传动丝杆，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

[0020] 导轨升降装置通过升降驱动装置带动升降滑块在升降导轨上运动，很好地实现了滤膜输送盒的升降直线运动，采用升降导轨和升降滑块的传动方式，运动精度高，运动流畅性好。

[0021] 通过夹紧装置，滤膜输送盒可拆卸地安装于膜盒固定槽内，当需要安装滤膜片时，先将滤膜输送盒放置于膜盒固定槽内，通过夹紧拨片带动夹紧弹性杆运动，在夹紧弹簧(图中未画出)的作用下，使滤膜输送盒很好地卡在膜盒固定槽内。

[0022] 当滤膜片运动到采样孔上时，通过气泵(图中未画出)，将室外的待检测采样的气体通过进气管到达滤膜片，待检测的物质附着在滤膜片上，从而很好地完成采样工作。

[0023] 通过设置气缸带动活塞杆向上顶住滤膜片，使滤膜片处于特定工位状态，减少装置内其他气体对检测采样的干扰。

附图说明

[0024] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0025] 图1为本发明中一种多膜采样称量装置的结构示意图；

[0026] 图2为本发明中升降送料机构和滤膜盒组件连接的结构示意图；

[0027] 图3为本发明中旋转送料机和进气采样装置连接的结构示意图；

[0028] 图4为本发明中滤膜盒组件的结构示意图；

[0029] 图5为本发明中滤膜输送盒的结构示意图；

[0030] 图6为本发明中膜盒固定架的结构示意图；

[0031] 图7为本发明中分料盘的结构示意图。

[0032] 图中：1-底座；2-旋转送料机构；3-升降送料机构；4-进气采样装置；5-滤膜盒组件；6-升降台；7-升降驱动装置；8-导轨升降装置；9-滤膜输送盒；10-膜盒固定架；11-夹紧装置；12-旋转支撑架；13-旋转电机；14-旋转轴；15-分料盘；16-拨杆；17-升降电机；18-传动皮带；19-电机升降轴；20-升降传动丝杆；21-主动皮带轮；22-从动皮带轮；23-第一固定座；24-第二固定座；25-升降导轨；26-升降滑块；27-升降滑动板；28-挡板；29-导轨通槽；30-丝杆通槽；31-膜盒固定槽；32-夹紧拨片；33-夹紧弹性杆；34-进料槽；35-采样孔；36-观测槽；37-进气管；38-进气法兰；39-采样管；40-采样法兰；41-活塞杆；42-气缸；43-滤膜片。

具体实施方式

[0033] 如图1至图7所示，一种多膜采样称量装置，包括底座1、旋转送料机构2和升降送料机构3，旋转送料机构2固定设置于底座1的前侧，升降送料机构3固定设置于底座1的后侧，旋转送料机构2连接有进气采样装置4，升降送料机构3连接有滤膜盒组件5；升降送料机构3包括升降台6、升降驱动装置7和导轨升降装置8，升降台6固定安装于底座1上，升降驱动装置7安装于升降台6的顶部，导轨升降装置8安装于升降台6的侧面，升降驱动装置7连接导轨升降装置8，导轨升降装置8上设有滤膜盒组件5；滤膜盒组件5包括滤膜输送盒9、膜盒固定架10和夹紧装置11，膜盒固定架10安装于导轨升降装置8上，膜盒固定架10上设有夹紧装置11，夹紧装置11连接滤膜输送盒9；旋转送料机构2包括旋转支撑架12、旋转电机13、旋转轴
14、分料盘15和拨杆16，旋转支撑架12的上端连接分料盘15，旋转支撑架12的下端连接底座
1，旋转支撑架12内设有旋转电机13，旋转电机13的输出端连接有旋转轴14，旋转轴14连接分料盘15，分料盘15连接拨杆16，分料盘15上连接有进气采样装置4。

[0034] 升降驱动装置7包括升降电机17、传动皮带18、皮带轮、电机升降轴19和升降传动丝杆20，皮带轮包括主动皮带轮21和从动皮带轮22，升降电机17的输出端设有电机升降轴19，电机升降轴19上设有主动皮带轮21，升降传动丝杆20的顶部设有从动皮带轮22，主动皮带轮21和从动皮带轮22之间设有传动皮带18，升降传动丝杆20上设有丝杆螺母(图中未画出)，丝杆螺母连接导轨升降装置8。升降驱动装置7通过升降电机17带动电机升降轴19做高速旋转运动，在传动皮带18、主动皮带轮21和从动皮带轮22的作用下，带动升降传动丝杆20运动，在丝杆螺母的作用下，将升降传动丝杆20的回转运动转换为直线运动，使导轨升降装置8顺利实现滤膜输送盒9的竖直升降运动，采用丝杆的传动方式，无侧隙、刚性高、精度高，使滤膜输送盒9的位置精确度高，从而提高了采样的准确性。

[0035] 升降传动丝杆20上设有固定座，固定座包括第一固定座23和第二固定座24，第一固定座23固定安装于升降传动丝杆20的顶部，第二固定座24固定安装于升降传动丝杆20的底部。通过设置第一固定座23和第二固定座24，第一固定座23和第二固定座24内均设有传动轴承(图中未画出)，使升降传动丝杆20很好地安装于升降台6上，支撑升降传动丝杆20，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

[0036] 导轨升降装置8包括升降导轨25和升降滑块26，升降导轨25的上端连接第一固定座23，升降导轨25的下端连接第二固定座24，升降导轨25位于升降传动丝杆20的两侧，升降导轨25上设有升降滑块26，升降滑块26连接有升降滑动板27，升降滑动板27的内侧连接丝杆螺母，升降滑动板27的外侧连接膜盒固定架10。导轨升降装置8通过升降驱动装置7带动升降滑块26在升降导轨25上运动，很好地实现了滤膜输送盒9的升降直线运动，采用升降导轨25和升降滑块26的传动方式，运动精度高，运动流畅性好。

[0037] 膜盒固定架10的上部连接有挡板28，挡板28上设有导轨通槽29和丝杆通槽30，导轨通槽29与升降导轨25相匹配，丝杆通槽30与升降传动丝杆20相匹配。膜盒固定架10上设有膜盒固定槽31，膜盒固定槽31与滤膜输送盒9相匹配。

[0038] 夹紧装置11包括夹紧拨片32、夹紧弹性杆33和夹紧弹簧(图中未画出)，夹紧拨片32连接夹紧弹性杆33，夹紧弹性杆33的上端连接夹紧弹簧，夹紧弹性杆33的下端连接滤膜输送盒9。通过夹紧装置11，滤膜输送盒9可拆卸地安装于膜盒固定槽31内，当需要安装滤膜片43时，先将滤膜输送盒9放置于膜盒固定槽31内，通过夹紧拨片32带动夹紧弹性杆33运动，在夹紧弹簧(图中未画出)的作用下，使滤膜输送盒9很好地卡在膜盒固定槽31内。

[0039] 分料盘15上设有进料槽34、采样孔35和观测槽36，进料槽34与滤膜输送盒9相匹配，采样孔35连接进气采样装置4，观测槽36内设有透明玻璃片。

[0040] 进气采样装置4包括进气管37、进气法兰38、采样管39和采样法兰40，进气管37和进气法兰38位于采样孔35的上端，采样管39和采样法兰40位于采样孔35的下端，采样法兰40的上端连接进气管37，采样法兰40的下端连接采样孔35，采样法兰40的上端连接采样孔
35，采样法兰40的下端连接采样管39。当滤膜片43运动到采样孔35上时，通过气泵(图中未画出)，将室外的待检测采样的气体通过进气管37到达滤膜片43，待检测的物质附着在滤膜片43上，从而很好地完成采样工作。

[0041] 采样管39连接有活塞杆41，活塞杆41连接有气缸42，气缸42固定安装于底座1上。通过设置气缸42带动活塞杆41向上顶住滤膜片43，使滤膜片43处于特定工位状态，减少装置内其他气体对检测采样的干扰。

[0042] 本发明一种多膜采样称量装置的工作原理：先通过人工将滤膜片43放置在滤膜输送盒9上，滤膜输送盒9设置有多个夹层，一次性可以放置10个滤膜片43以上，消除了多次装片的麻烦。装片完成后，再将滤膜输送盒9固定在膜盒固定架10上，通过升降送料机构3进行升降送料，然后通过旋转送料机构2进行旋转送料，使滤膜片43到达分料盘15的采样孔35位置，由进气采样装置4完成采样工作，整个过程除了最开始的装片工作，均为机器全自动完成整个采样工作，且整个滤膜采样工作均在密封环境中进行，自动化程度高，采样精确可控，提高了检测采样的可靠性和适用性，节省了人力维护费用，降低了运行成本。

[0043] 以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。