[发明专利]一种自动称量系统及其取样方法

说明书

本发明的目的在于提供一种能实现高精度自动取样、样品无交叉污染的系统及其取样方法。本发明公开了自动称量系统，包括取样模块、称量模块和清洗模块，取样模块包括取样杆和驱动装置，驱动装置用于控制取样杆的旋转和移动，取样杆的底部设有可拆卸的取样头，取样头上设有凹槽用于取样，称量模块用于称量取样杆所取样品的质量，清洗模块用于清洗取样杆，本发明进一步公开了上述自动称量系统的取样方法。本发明的优点是：根据不同密度样品，构建其分段拟合函数，以更好的控制取样量预测值和实际测量值之间的误差，从而保证取样精度；准确控制取样离心速度和时间，解决样品密度不同时现有自动化操作需要更换不同取样杆的问题。

技术领域

本发明涉及一种粉末样品自动取样称量设备。

背景技术

目前，在湿法化学分析中，对于粉末样品的分析，第一步需要取样操作，然后进行称量样品的重量，做到精确的一个取样量后再进行酸溶消解样品，最后进行溶液样品的分析。

在上述过程中，常规操作是通过手工用样品勺进入样品瓶，手工进行微量取样，取样量通常在0.1g到0.5g，且控制精度在0.00001g，对于密度比较大的样品，体积就相对较小，且用于放置粉末的样品管直径较小，所以此操作目前都是通过人手进行精确控制取样。取样完成后，在进行下一个样品取样的时候，需要将样品勺通过酒精棉等擦拭干净，防止残留在样品勺上的微量样品污染下一个样品，擦拭之后的酒精棉就会变成污染物，需要处理。

如果样品数量多，分析取样少的情况下，对于人员操作要求高，强度大，控制准确度低，从而对于样品分析带来准确度的影响。目前的分析操作中，还没有自动化的对于粉末样品进行高精度取样、称重的系统实现，随着实验室化学分析自动化需求的发展，高精度微量粉末样品取样自动称重系统是关键突破点。

传统自动化操作设计方案为简单的通过机械手，控制样品勺，模拟手工取样方式实现自动化，存在取样精度低，不同密度样品，需要准确取样会更换不同规格尺寸样品勺方式，操作复杂，且不容易清洗；也有部分厂家通过机械手模拟人手抖动，倾倒样品方式进行称重，控制精度较差，样品取样散落面积较大，无法进入常规化学分析所用样品管。

发明内容

本发明的目的在于克服上述困难，提供一种能实现高精度自动取样、样品无交叉污染的系统及其取样方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种自动称量系统，包括取样模块、称量模块和清洗模块，所述取样模块包括取样杆和驱动装置，所述驱动装置用于控制取样杆的旋转和移动，所述取样杆的底部设有可拆卸的取样头，所述取样头上设有凹槽用于取样，所述称量模块用于称量取样杆所取样品的质量，所述清洗模块用于清洗取样杆。

优选的，所述取样头包括连接部、取样部和引导部，所述连接部的一端通过螺纹或卡扣与取样杆连接，另一端设有取样区，所述取样区上开有所述凹槽，所述凹槽外沿设有斜坡，所述取样区下端设有锥形引导部，所述取样部的最大取样量g₁和取样区的函数关系为：

h为所述凹槽的深度，α为所述斜坡的与所述取样杆中心线的夹角，β为待测粉末样品自然堆积角，D为所述取样区的外径，n₁为待测粉末样品的密度。

优选的，所述驱动装置包括机械手、连接板和电机，所述机械手用于控制连接板的上下左右移动，所述连接板上设有电机，所述电机上通过联轴器固定有轴承固定座，所述轴承固定座上设有轴承用于连接取样杆。

优选的，所述称量模块与清洗模块均设在台面上，所述称量模块包括天平，所述天平上设有称量管，所述称量管用于收集所述取样杆上的粉末样品，所述清洗模块设有高压吹扫装置或者水清洗装置用于清洗取样杆。

上述自动称量系统的取样方法：