[发明专利]一种全自动微量粉末固体精确加样方法

说明书

本发明公开了一种全自动微量粉末固体精确加样方法，用于生物或化学实验中粉末固体原料的加样，包括如下步骤：获取待加样粉末固体的密度；确定加样工作中所需的该种粉末固体的重量，并求得该次加样工作中所需的粉末固体的体积；使用微量定量勺获取所需体积的粉末固体并加入到反应容器中。本发明将微量粉末固体加样工作中的按质量加样转化为按体积加样，从而提高加样精度，体积换算通过机器实现，加样工作通过机械臂实现，实现加样工作的全自动执行，解放这一过程中的劳动力，提高实验效率。

技术领域

本发明涉及固体精确称量技术领域，特别涉及一种全自动微量粉末固体精确加样方法。

背景技术

生物、化学等相关实验过程中，需要多种固相原料作为反应物参与化学反应。现有方法是使用分析天平对固相原料进行手动称量后，使用称量纸或称量船等转移至反应容器。该过程复杂、费时费力，大大增加了实验人员的工作量，使得实验效率低下。而对于小质量原料的称量（如毫克或亚毫克级），称量误差较大，容易发生实验错误。

发明内容

本发明提供了一种全自动微量粉末固体精确加样方法，用于生物或化学实验中粉末固体原料的加样，其优点是将微量粉末固体加样工作中的按质量加样转化为按体积加样，从而提高加样精度，体积换算通过机器实现，加样工作通过机械臂实现，实现加样工作的全自动执行，解放这一过程中的劳动力，提高实验效率。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种全自动微量粉末固体精确加样方法，用于生物或化学实验中粉末固体原料的加样，包括如下步骤：

获取待加样粉末固体的密度；

确定加样工作中所需的该种粉末固体的重量，并求得该次加样工作中所需的粉末固体的体积；

使用微量定量勺获取所需体积的粉末固体并加入到反应容器中。

本发明进一步设置为，所述获取待加样粉末固体的密度包括以下步骤：

将足量的待加样粉末固体原料加入至样品瓶中，称量装有粉末固体原料的样品瓶的重量记为M2，上述样品瓶为标准玻璃瓶，其标准重量和内部截面积已知，记其标准重量为M1，要求样品瓶的实际重量与标准重量的误差不超过1%；

计算样品瓶内粉末固体的重量记为M0，M0=M2-M1；

获取样品瓶内粉末固体的体积记为V0；

计算样品瓶内粉末固体的密度P= M0/V0。

本发明进一步设置为，装有粉末固体原料的样品瓶的重量M2通过分析天平测得，使用摄像机拍摄分析天平的显示数字并通过机器视觉识别该数字得到M2。

本发明进一步设置为，所述获取样品瓶内粉末固体的体积包括以下步骤：

通过旋转或震动样品瓶将样品瓶内部的粉末固体表面调整至水平状态；

使用摄像机从侧面拍摄样品瓶，并通过机器视觉获得样品瓶内粉末固体的高度；

根据样品瓶的内部截面积和样品瓶内粉末固体的高度计算样品瓶内粉末固体的体积V0。

本发明进一步设置为，将加样工作中所需的该种粉末固体的重量记为Mx，该次加样工作中所需的粉末固体的体积记为Vx，Vx=Mx/P。

本发明进一步设置为，所述微量定量勺包括器壁、活塞和刮板，器壁包括底板和设置在底板两侧的侧板，器壁为截面为U形的结构，活塞截面形状为矩形并设置在器壁底部，活塞与器壁的两个侧板均为面接触，活塞可在器壁内沿着自身轴线方向受控移动,刮板设置在器壁内并与活塞接触，刮板可在器壁内沿着活塞轴线方向受控移动。

本发明进一步设置为，所述活塞和刮板均连接有用于驱动活塞或刮板受控移动的驱动机构，所述驱动机构包括与活塞或刮板连接的螺杆，螺杆上螺纹连接有螺母，器壁的尾部设有立板，螺母可转动的安装在立板上，立板上设有微型马达，微型马达的输出轴通过齿轮机构与螺母的外侧连接。