本實用新型屬于樣品在線采集裝置，具體涉及一種自動留樣器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境保護越來越受到大家的重視。對廢水排放單位實現(xiàn)在線的監(jiān)控就是為了約束排放企業(yè)對于廢水的達標、合理排放，從而實現(xiàn)環(huán)境保護，有利于社會的可持續(xù)發(fā)展。

目前市場上的留樣器可用于總量控制、污染源調(diào)查及水質(zhì)監(jiān)測的專用環(huán)保監(jiān)測儀器。一般采用先進的蠕動泵取水方式，由單片機控制工作。用戶可根據(jù)需要輸入采樣時間間隔、采樣量及采樣分樣方式。它可在線自動完成相應(yīng)的工作。配接流量傳感器后，可實現(xiàn)污水計量、按流量比例采樣的雙重工作。還可與其它在線監(jiān)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，進行事故報警采樣和遠程遙控采樣。廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)排污監(jiān)測，高等院校環(huán)境科研以及環(huán)保部門推行總量控制和監(jiān)測站開展污染源調(diào)查等工作的必備儀器之一。

目前的產(chǎn)品具有針對性不強、造價高、操作復(fù)雜、體積大，應(yīng)用受限等問題。

CN201210335789.7公開一種能連續(xù)監(jiān)測COD濃度峰值水樣的廢水采/留樣器及監(jiān)測方法，包括廢水取樣蠕動泵、COD濃度UV測量單元、濃度峰值廢水暫存器、留樣器、智能控制器、若干外排放管、外引入管、外采樣管和若干電磁閥，智能控制器控制廢水取樣蠕動泵和若干電磁閥的動作，并接收COD濃度UV測量單元輸出的信號；實現(xiàn)對廢水排放現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測，且在一個監(jiān)測周期內(nèi)只保存最大COD含量的廢水水樣，只進行一次分析測試，但明顯所檢測的樣品的效果不夠完全，采樣存在局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種自動留樣器系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過多批次自動采集樣品，實現(xiàn)留樣恒溫保存，解決目前操作復(fù)雜，留樣器應(yīng)用受限的問題。

本實用新型提供一種自動留樣器系統(tǒng)，包括樣品采集裝置、樣品儲存裝置和控制中心；所述樣品采集裝置與樣品儲存裝置均與控制中心電性連接；所述樣品采集裝置與樣品儲存裝置通過導(dǎo)流管連接；所述樣品采集裝置包括采樣管、采樣泵、采樣電機、采樣控制器；所述采樣管、采樣泵、采樣電機、采樣控制器依次相連；所述樣品存儲裝置包括步進電機控制臺、步進電機、若干分配器和樣品儲存罐；所述分配器與樣品儲存罐的位置一一對應(yīng)；所述步進電機通過絲桿聯(lián)軸器與步進電機控制臺連接；所述導(dǎo)流管尾部的導(dǎo)流針設(shè)置在步進電機控制臺上；所述控制中心包括電源、傳感器、A/D模數(shù)變換器、步進電機控制器；所述步進電機控制器與步進電機電性連接；所述采樣控制器、傳感器和A/D模數(shù)變換器與步進電機控制器電性連接；所述傳感器、A/D模數(shù)變換器、步進電機控制器與電源連接。所述樣品采集裝置控制樣品的采集，已達到準確的采樣時間和采樣量。所述步進電機控制臺和步進電機實現(xiàn)采集樣品存儲位置的準確度和精確度。所述電源為便攜式電源或供電電池。所述導(dǎo)流針在步進電機控制臺移動過程中移動，移動后與分配器相通，將導(dǎo)流管內(nèi)的樣品通過分配器送至樣品儲存罐。

所述分配器為漏斗形。所述分配器和樣品儲存罐設(shè)置在恒溫箱內(nèi)。所述恒溫箱能夠保存樣品，保證樣品在一定環(huán)境下的穩(wěn)定性。

所述控制中心設(shè)置在控制箱內(nèi)，所述控制箱上設(shè)有控制面板，所述控制面板與控制中心電性連接。

所述控制面板上設(shè)置有鍵盤和液晶顯示屏，所述鍵盤用于編制程序和操作，液晶顯示屏用于顯示操作設(shè)定的參數(shù)。

所述采樣泵為蠕動泵。

進一步地，所述步進電機控制臺的運動路徑位置設(shè)置有位移始點傳感器和位移終點傳感器；所述位移始點傳感器和位移終點傳感器與步進電機控制器電性連接。

進一步地，所述自動留樣器系統(tǒng)還設(shè)置有報警裝置。所述報警裝置在自動留樣器系統(tǒng)出現(xiàn)故障或工作完成時，給予使用者提醒。

所述步進電機是指將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應(yīng)用極為廣泛。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進電機控制器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。

步進電機是一種感應(yīng)電機，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進電機供電，步進電機才能正常工作，控制器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器。

工作原理：

接通電源，在控制面板設(shè)置相應(yīng)的程序后，利用控制中心的傳感器接收0～20MV電壓信號后，將其傳輸給A/D變換器，變換得到“0”和“1”高低電平信號，當為“1”時就是高電平信號，步進電機控制器接收信號，控制步進電機動作向前運動，帶動步進電機控制臺移動，從而步進電機控制臺上的導(dǎo)流針同步移動至對應(yīng)的分配器正上方位置后停止運動，這時步進電機控制器給采樣控制器工作信號，采樣電機開始運轉(zhuǎn)，帶動采樣泵運轉(zhuǎn)，采樣管采樣，樣品經(jīng)導(dǎo)流管、導(dǎo)流針、分配器進入樣品儲存罐；采樣5到10秒正好采到控制中心設(shè)定的容量，停止運轉(zhuǎn)，馬上停止采樣，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時間，固定開始下一循環(huán)，直至采樣結(jié)束。

有益效果：

本實用新型提供一種自動留樣器系統(tǒng)，通過控制中心的傳感器檢測到信號后，步進電機控制器控制步進電機工作，采樣控制器控制采樣電機和采樣泵工作，步進電機控制臺上的導(dǎo)流針與若干的分配器實現(xiàn)不同時段的采樣，樣品儲存罐存儲不同時段的樣品，實現(xiàn)采樣的準確和實時，實現(xiàn)定時定量采樣，采樣比例合理，為環(huán)境質(zhì)檢提供足夠多的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)采樣的準確性。

本實用新型的系統(tǒng)造價低、結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高，易操作、維護簡單，取樣后，能有效保證樣品的質(zhì)量，將人力解放出來；實現(xiàn)多批次自動采集樣品，留樣恒溫保存，應(yīng)用范圍廣泛，不僅僅是水樣。

附圖說明

圖1本實用新型優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本實用新型步進電機控制器循環(huán)控制步驟圖。

圖中，傳感器1、A/D模數(shù)變換器2、電源3、樣品儲存罐4、恒溫箱5、分配器6、步進電機控制臺7、導(dǎo)流管8、步進電機控制器9、步進電機10、采樣控制器11、采樣電機12、采樣泵13。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述。

如圖1所示，本實用新型提供一種自動留樣器系統(tǒng)，包括樣品采集裝置、樣品儲存裝置和控制中心；所述樣品采集裝置與樣品儲存裝置均與控制中心電性連接；所述樣品采集裝置與樣品儲存裝置通過導(dǎo)流管8連接；所述樣品采集裝置包括采樣管、采樣泵13、采樣電機12、采樣控制器11；所述采樣管、采樣泵13、采樣電機12、采樣控制器11依次相連；所述樣品存儲裝置包括步進電機控制臺7、步進電機10、若干分配器6和樣品儲存罐4；所述分配器6與樣品儲存罐4的位置一一對應(yīng)；所述步進電機10通過絲桿聯(lián)軸器與步進電機控制臺7連接上且能帶動步進電機控制臺移動；所述導(dǎo)流管8尾部的導(dǎo)流針設(shè)置在步進電機控制臺7上，通過步進電機控制臺帶動同步移動后與若干分配器6相通；所述控制中心包括電源3、傳感器1、A/D模數(shù)變換器2、步進電機控制器9；所述步進電機控制器9與步進電機10電性連接，所述步進電機10與步進電機控制臺7電性連接；所述采樣控制器11、傳感器1和A/D模數(shù)變換器2與步進電機控制器9電性連接；所述傳感器1、A/D模數(shù)變換器2、步進電機控制器9與電源3連接。所述樣品采集裝置控制樣品的采集，已達到準確的采樣時間和采樣量。所述步進電機控制臺7和步進電機10實現(xiàn)采集樣品存儲位置的準確度和精確度。

所述分配器6為漏斗形。所述分配器6和樣品儲存罐4設(shè)置在恒溫箱5內(nèi)。所述恒溫箱5能夠保存樣品，保證樣品在一定環(huán)境下的穩(wěn)定性。

所述控制中心設(shè)置在控制箱內(nèi)，所述控制箱上設(shè)有控制面板，所述控制面板與控制中心電性連接。

所述控制面板上設(shè)置有鍵盤和液晶顯示屏，所述鍵盤用于編制程序和操作，液晶顯示屏用于顯示操作設(shè)定的參數(shù)。

進一步地，所述步進電機控制臺7的運動路徑位置設(shè)置有位移始點傳感器和位移終點傳感器。所述位移始點傳感器和位移終點傳感器與步進電機控制器9電性連接。

進一步地，所述自動留樣器系統(tǒng)還設(shè)置有報警裝置。所述報警裝置在自動留樣器系統(tǒng)出現(xiàn)故障或工作完成時，給予使用者提醒。

所述步進電機控制器9是把控制中心的電源發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機10的角位移，或者說：控制中心的電源每發(fā)一個脈沖信號，通過步進電機控制器9就使步進電機10旋轉(zhuǎn)一個步距角。也就是說步進電機10的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。所以控制步進脈沖信號的頻率，就可以對步進電機10精確調(diào)速；控制步進脈沖的個數(shù)，就可以對步進電機10精確定位；所述步進電機控制臺7及導(dǎo)流針8即根據(jù)步進電機10的移動來確定其對應(yīng)的位置；所述采樣電機12根據(jù)采樣控制器11接收到的與步進電機10速度相通的運轉(zhuǎn)速度控制采樣電機12的運轉(zhuǎn)速度，控制采樣泵13采樣的量。

工作原理：

接通電源，接通電源開始工作，步進電機控制器9控制步進電機10自動復(fù)位，從而帶動步進電機控制臺7回到位移始點處(此處設(shè)置有位移始點傳感器)；在控制面板設(shè)置相應(yīng)的程序后，利用控制中心的傳感器1接收0～20MV電壓信號后，將其傳輸給A/D變換器2，變換得到“0”和“1”高低電平信號，當為“1”時就是高電平信號，步進電機控制器9接收信號，控制步進電機10動作向前運動，帶動步進電機控制臺7運動，導(dǎo)流針同步移動至對應(yīng)的分配器6正上方位置后停止運動，這時步進電機控制器9給采樣控制器11一個高電平工作信號，采樣電機12開始運轉(zhuǎn)，控制采樣泵13運轉(zhuǎn)，采樣管采樣，樣品經(jīng)導(dǎo)流管8、分配器6進入樣品儲存罐4；采樣5到10秒正好采到控制中心設(shè)定的容量，停止運轉(zhuǎn)，即馬上停止采樣，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的間隔時間，固定開始下一循環(huán)，重復(fù)上述步驟，直至隨著步進電機10帶動步進電機控制臺7至運動路徑位置的位移終點處(位移終點傳感器檢測到信號)時，采樣結(jié)束。

進一步地，樣品就采取完成后，位移終點傳感器給予報警裝置信號，通過報警裝置將信號傳輸給操作人員，操作人員取完樣品并關(guān)好恒溫箱門后，操作控制箱的復(fù)位鍵，即可實現(xiàn)步進電機10自動復(fù)位，從而帶動步進電機控制臺7及導(dǎo)流針移動至位移始點處，等待下次工作安排。

如圖2所示，步進電機控制器9得到高電平信號，開始運轉(zhuǎn)5～10秒后，停止運轉(zhuǎn)，開始下一循環(huán)，直至設(shè)定時間結(jié)束，采樣結(jié)束。

本實用新型通過控制中心的傳感器1檢測到信號后，步進電機控制器9控制步進電機10工作，帶動步進電機控制臺7與導(dǎo)流針運動到預(yù)定位置，采樣控制器11控制采樣電機12和采樣泵13工作，實現(xiàn)采樣的準確和實時，本實用新型的系統(tǒng)造價低、結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高，易操作、維護簡單，取樣后，能有效保證樣品的質(zhì)量，將人力解放出來；實現(xiàn)多批次自動采集樣品，留樣恒溫保存，應(yīng)用范圍廣泛，不僅僅是水樣。

運用本實用新型提供的系統(tǒng)，在一個檢測周期結(jié)束后，環(huán)保工作人員可以通過控制面板對下一個周期進行修改，并將樣本取回進行測試和分析，減少現(xiàn)場進行檢測的設(shè)備投資等，減少工作量。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為被包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。