专利名称：恒压式可控计时注入装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业在线分析(如比色分析、分光光度分析、萤光分析、浊度分析、样品液消解处理等)仪器中的试剂或样品液的可控计时注入装置。
背景技术：
工业在线分析仪器广泛用于电力、冶金、化工、环境监测等许多部门的在线监测控制中，这些仪器的传感器的工作往往涉及试剂、样品液，按一定时序精确定量注入，进而完成试剂、样品液的混匀、预处理(例如微波消解)、化学反应、仪器标定等功能，该装置的性能直接与仪器灵敏度、重现性、准确度、可靠性、稳定性、使用寿命、维护工作量和维护费用有关。
中国专利号ZL98209358·6公开了一种液位式可控计时注入装置。这种装置盛装试剂或样品液的液盒为与大气相通的敞口液盒，以近似恒液位差作输液动力，在与试剂或样品液液盒连通的注入管内径、长度、粗糙度、可控计量阀阻尼和注入时间为一定条件时，注入传感器混合反应杯的试样、样品液变化量，只有在试剂或样品液液位高度允许的变化范围内才能够得到控制。由于这种装置需要盛装试剂或样品液液盒的高度足够小(例如小于100mm)，才能做到液位近似恒定，否则，难以保证试剂或样品液定量注入的精度。通常为保证试剂或样品液定量注入的精度，需要频繁向盒内加入试剂或样品液，因此，给在线分析带来麻烦，为避免这种麻烦，试剂样品液液盒必须制成为高度小，底面积特大的扁平容器结构，因而，导致分析仪器的箱体体积庞大，箱体内空间不能做到合理使用，分析仪器的各部件难以合理布置，影响分析仪的结构美观。

发明内容
本实用新型的目的在于对现有技术进行改进，提供一种试剂或样品液液盒的高度，外形不受条件限制的液盒，试剂或样品液以恒压方式高精度定量注入，有利于缩小在线分析仪器箱体容积的、结构合理、布置美观的恒压式可控计时注入装置。
本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的
一种恒压式可控计时注入装置，它包括盛装试剂或样品液液盒2，液盒2的底部与试剂或样品液注入管5连通，在注入管5上设有由控制器6控制的计量阀7，在注入管5的底端口下方置有混合反应杯8，其特征在于盛装试剂或样品液液盒2设有密封盖1，在液盒2内的上部设有负压气室3，在液盒2内插入与大气连通的压力平衡管4。
或在所说的密封盖1口部连接逆止阀9。
或在所说的密封盖1口部连接截止阀9。
或与试剂或样品液液盒2连接注入管5和其上所带计量阀7具有足够小的阻尼，试剂、样品液为滴状注入。
本实用新型的恒压式可控计时注入装置与现有的液位式可控计时注入装置相比，本实用新型在保留其基本结构所具有的结构简单，不堵塞注入管，工作可靠，节省试剂或样品液，低成本、低维护等优点的基础上，由于盛装试剂或样品液液盒可采用具有密封盖的高液位、负压气室和盒内插入与大气相通的压力平衡管结构，具有恒压、定量注入精度高，使在线分析效果好，有利于缩小在线分析仪器箱体的容积，使其结构合理且美观等优点。


图1为实施例1的恒压式可控计时注入装置结构示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为实施例2的恒压式可控计时注入装置结构示意图。
图4为实施例3的恒压式可控计时注入装置结构示意图。
图5为实施例4的恒压式可控计时注入装置结构示意图。
图6为实施例5的恒压式可控计时注入装置结构示意图。
图7为实施例6的恒压式可控计时注入装置结构示意图。
具体实施方式
下面利用附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参照图1和2，实施例1的恒压式可控计时注入装置具有盛装试剂或样品液的液盒2，液盒2口部连接有密封盒1，在液盒2内的口部设有负压气室3，在液盒2的底部连接有试剂或样品液的注入管5，在注入管5上设有由控制器6控制的计量阀7，在注入管5的底端口下方置有混合反应杯8。计量阀7、液盒2采用抗腐蚀材料制作。注入管5采用抗腐蚀的金属管、塑料管、橡胶管均可。计量阀7为电磁阀、气动阀、电动阀、机械阀等均可。
恒压式可控计时注入装置的工作原理如下当计量阀7在控制器6的作用下开启时，试剂或样品液液盒2中的试剂或样品液因重力的作用，试剂或样品液从高液位到低液位下降，经注入管5注入到混合反应杯8中，试剂或样品液液盒2的负压气室3的气压从1个大气压P0开始下降至Pt形成负压，压力平衡管4中的试剂或样品液液面下降，当这一过程进行到压力平衡管4下出口A点，这时管4内出口A处等于1个大气压P0，且等于管外压强Pt+ht·d(d为溶液的比重)，当试剂或样品液继续注入时，Pt+ht·d略小于Po，空气经由压力平衡管4下出口A处进入试剂或样品液中，最后上浮补充到负压气室3内。当计量阀7关闭时，恢复压力平衡即Pt+ht·d＝Po。在线分析中注入过程是一个重复过程，试剂注入量很小，引起液面的减少很小，每次在破坏压力平衡到恢复平衡过程中，A点处压强波动很小，基本保持在Po，由于负压气室3截面很小，加之起始液面接近密封盖1下表面，很容易在几个加试剂或样品液周期建立上述平衡。
建立压力平衡后，当计量阀7在控制器6作用下开启时，设注入到混合反应杯8的液体总量为Q(ml)，计量阀7开启时间为t(秒)，液体通过注入管5的液体流量为V(ml/min)，则Q＝Vt。
在恒压条件下，试剂或样品液液盒2中A处的压强为一个大气压，则流量V=2gh0f]]>式中g-重力加速度，ho-压力平衡管4下端口A点到注入管5底端口之间的液位差，是一个常数；f为系数，由注入管5的内径，长度、粗糙度以及计量阀7阻尼等因素决定，对于某个特定可控计时注入装置，f为-常数。因此，注入混合反应杯8的试剂或样品液总量Q=Vt=2gh0f×t]]>，由计量阀7开启时间决定，t可受微机精确控制，是一个可控制的常数，因此，每次注入到混合反应杯8的试剂或样品液的量可根据需要设定，使在线分析仪器定量注入装置不仅结构极其简单，工作可靠、寿命长而且定量极其精确，近似免维护。
参照图3，实施例2与实施例1的恒压式可控计时注入装置结构相同，只是与大气连通的压力平衡管4为U型管，从盛装试剂或样品液液盒2的底部插入液盒2中。
参照图4，实施例3与实施例1的恒压式可控计时注入装置结构相同，只是与大气连接的压力平衡管4为直角型管，从盛装试剂或样品液液盒2的侧壁插入液盒2中。
参照图5，实施例4是恒压式可控计时注入装置倒置安装结构。
参照图6，实施例5与实施例1的恒压式可控计时注入装置结构基本相同，只是在液盒2密封盖1上连接有带抽气功能的逆止阀9，或截止阀9。这种结构适于在加试剂或样品液液位不接近密封盖1的场合，可采用带有抽气功能逆止阀9或截止阀9的恒压式可控计时注入装置。在线装置中待装完试剂或样品液后，用专用的抽气器或其它吸气器，从逆止阀9或截止阀9上口抽吸负压气室3中的气体，形成负压，直观察到压力平衡管4下端A处冒出气泡止，同时，逆止阀9的阀芯阻止大气进入负压气室3，或关闭截止阀9。这时A点的压强为P。，压力平衡管4的下出口端A点在液盒2中的高度可根据需要确定，若A点离液盒2盒底的高度小于装置的某高度(例如100mm)则试剂或样品液下降到100mm以下后，压力平衡管4失去压力平衡作用，变成通气管。注入方式即变为现有的液位式可控计时注入方式。
参照图7，实施例6与实施例1的恒压式可控计时注入装置结构基本相同，只是计量阀7以及所带的注入管5具有足够小的阻尼，通常这种阻尼通过改变注入管5长度、管内径和计量阀7开度来实现。试剂或样品液呈滴状注入到混合反应杯8中，注入液不再以连续流方式注入，而是以小液滴方式滴入，每个滴入的液滴量的差别可在微升级，且滴与滴的时间间隔相同，累计滴注时间或用光电方法统计液滴数，可精确推算出液体滴入量。这种方法可用于在线精密定量，如标准添加法标定仪器或在线滴定分析仪器中。
权利要求1.一种恒压式可控计时注入装置，它包括盛装试剂或样品液液盒(2)，液盒(2)的底部与试剂或样品液注入管(5)连通，在注入管(5)上设有由控制器(6)控制的计量阀(7)，在注入管(5)的底端口下方置有混合反应杯(8)，其特征在于盛装试剂或样品液液盒(2)设有密封盖(1)，在液盒(2)内的上部设有负压气室(3)，在液盒(2)内插入与大气连通的压力平衡管(4)。
2.根据权利要求1所述的恒压式可控计时注入装置，其特征在于在所说的密封盖(1)口部连接逆止阀(9)。
3.根据权利要求1或2所述的恒压式可控计时注入装置，其特征在于在所说的密封盖(1)口部或连接截止阀(9)。
4.根据权利要求1所述的恒压式可控计时注入装置，其特征在于或与试剂或样品液液盒(2)连接注入管(5)和其上所带计量阀(7)具有足够小的阻尼，试剂、样品液为滴状注入。
专利摘要本实用新型涉及一种在线分析仪器中试剂或样品液的恒压式可控计时注入装置，它包括盛装试剂或样品液液盒，液盒的底部与注入管连接，在注入管上设有由控制器控制的计量阀，在注入管的底端口下方置有混合反应杯，其特点是液盒设有密封盖，在液盒内的上部设有负压气室，在液盒内插入与大气连通的压力平衡管，在负压气室上连接有逆止阀或截止阀。本实用新型是现有技术的改进，在保留其基本结构所具有结构简单，不堵塞注入管，工作可靠，节省试剂或样品液，低成本、低维护等优点外，还具有恒压、定量注入精度高，使在线分析效果好，有利于缩小在线分析仪器箱体的容积，使其结构合理且美观等优点。
文档编号G01N35/10GK2556647SQ0227436
公开日2003年6月18日 申请日期2002年7月25日 优先权日2002年7月25日
发明者承慰才 申请人:吉林市光大电力设备有限责任公司