[发明专利]实验室COD自动分析机器人

说明书

技术领域

本发明涉及分析仪器领域，尤其涉及一种用滴定方式连续测定多个水样的自动化设备。

背景技术

化学需氧量（简称COD）是水环境监测中最重要的有机污染综合指标之一，它是指水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，结果折成氧的量（以mg/L计），是表征水体中还原性物质的综合性指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物，因此化学需氧量（COD）往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标，化学需氧量越大说明水体受有机物的污染越严重。

GB11914-89《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》的检测原理是：在水样中加入一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银，在强酸介质中加热回流一定时间，部分重铬酸钾被水样中的可氧化物质还原，然后用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾，再根据硫酸亚铁铵的消耗量计算水样中重铬酸钾的剩余量，进一步获得水样中重铬酸钾的被还原量，最后根据重铬酸钾的被还原量计算水样COD的值。

    目前实验室用于分析水样中COD含量的仪器设备是主要有消解器和滴定仪，需要人工取样、加料并送入消解器，消解、冷却结束之后，放入滴定仪上测试，整个测试过程费时费力，并且只能进行单独测试，不能在同等条件下对相同水样的多个样本进行检测，再加上人为操作因素，使得检测结果准确度较低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种可以同时进行多个水样测试、准确度较高的COD自动分析机器人。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

实验室COD自动分析机器人，包括设置在消解管盘上用于存放待检测水样的多个消解管，还包括用于向消解管中滴加试剂的自动加液系统、用于对消解管中的溶液进行消解并加热的消解加热系统、用于冷却消解管中溶液的冷却系统、用于对消解管中的溶液进行滴定并判断滴定终点的滴定终点判断系统以及用于控制各系统完成实验操作步骤的控制器，所述控制器的输入端连接指令输入设备，控制器的输出端分别与自动加液系统、消解加热系统、冷却系统以及滴定终点判断系统连接，滴定终点判断系统的输出端还连接显示设备。

上述实验室COD自动分析机器人，所述自动加液系统包括蠕动泵、盛放试剂的试剂桶、滴管和机械手，所述蠕动泵、试剂桶和滴管之间通过试剂通道连通，滴管设置在机械手上，滴管与试剂桶之间的试剂通道中设置有用于控制滴管滴加量和滴加速度的电磁阀，电磁阀的受控端连接控制器的输出端。

上述实验室COD自动分析机器人，所述机械手包括用于控制向冷却系统中滴加试剂操作的上机械手、用于控制冷却系统运动路径的中机械手以及用于控制加液和滴定实验操作的下机械手；所述上机械手设置在冷却系统上方，上机械手设置有X轴、Y轴和Z轴；中机械手位于上机械手和下机械手之间，中机械手设置有Z轴；下机械手位于消解管上方，下机械手设置有X轴、Y轴和Z轴；所述上机械手、中机械手和下机械手的受控端连接控制器的输出端。

上述实验室COD自动分析机器人，所述消解加热系统包括数量与消解管数量相应的磁力搅拌器和设置在磁力搅拌器与消解管之间的加热器，磁力搅拌器的搅拌子伸入消解管中，磁力搅拌器和加热器的受控端连接控制器的输出端。

上述实验室COD自动分析机器人，所述冷却系统包括消解过程中与消解管对接设置的冷凝箱以及分别对冷凝箱和消解管进行冷却的第一风机和第二风机，所述冷凝箱位于消解管上部，冷凝箱中设置有数量与消解管数量相应的冷凝管，第一风机设置在冷凝箱左侧，第二风机设置在消解管盘左侧。

上述实验室COD自动分析机器人，所述冷凝管的底部包裹有与消解管密封连接的连接套和密封圈。

上述实验室COD自动分析机器人，所述滴定终点判断系统包括设置在消解管上方的直线模组、设置在直线模组中的终点判断传感器以及与终点判断传感器连接的终点判断传感器在线仪表，所述终点判断传感器在下机械手控制下运动，终点判断传感器在线仪表的输出端连接显示设备。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明集自动加样、批量测定、自动读数功能于一体，采用重铬酸钾滴定法, 可迅速测定水样COD，能够同时进行多个水样的测试，方便快捷，准确度高。采用本发明进行水样的检测，整个测试过程仅取样需要手工完成，其他过程均由设备自动完成，极大地减轻了人工操作强度，缩短了测试时间，可以有效地节省企业的用工人数，缩减人工成本，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明所述自动加液系统的结构示意图；