一种多功能样品处理提升平台装置
技术领域
本发明涉及一种多功能样品处理提升平台装置，更具体地说，本发明涉及样品自动进样器内的样品取样、加热、混合及进样针清洗等功能的一种多功能样品处理提升平台。
背景技术
随着国内检测需求的增长，在样品检测过程中自动化得以迅猛发展和普及。自动进样器作为样品检测中自动化处理样品的手段更多的得到应用。吹扫捕集法是与气相色谱仪或气相色谱质谱联用仪联用，用于测量液体或固体中挥发性或半挥发性有机物、有机金属化合物等污染物。通常，处理该类样品的自动进样器具有适于容纳多个待分析样品的存储区域及对样品制备的功能区。机械臂通常会抓取其中一个样品瓶，并将其从储存区转移到制备功能区。一旦转移到制备功能区，将对小瓶内容物进行取样、加热、混合及进样针清洗等相关操作，使气相色谱仪或气相色谱质谱联用仪进行分析测量。
自动进样器通常使用单独的采样模块来提取液体和固体样品(如土壤)。液体取样通常涉及从提供给自动进样器取样模块的样品瓶中提取已知量的液体，向样品中添加标准品，并将样品转移到分析设备中，此过程不需要加热液体样品。气体顶空萃取通常涉及用溶剂(如水)注入到装有固体样品的样品瓶内，对样品进行加热同时搅拌样品，并用气体吹扫样品，气体样品被转移到分析设备中。
针对液体样品和固体样品，现有技术采用在同一位置进行两种样品的处理或采用两个位置分别处理不同性质的样品。前者构造较简单，使用多级的进样针分别进行液体样品和固体样品的处理，其缺点是易产生交叉污染、固体颗粒堵塞管路等问题，同时在交叉处理固体样品和液体样品的过程中，因固体样品的处理需要进行加热处理，而液体不需要进行加热，所以如果前一个样品为需要加热的固体样品，后一个样品为液体样品时，需要等待加热温度下降后才能进行，限制了样品处理的连贯性和处理效率。后者通常采用液体样品的取样在待分析样品的存储区域，取样针安装在机械臂上，有取样的管线长度长、管线易残留、长期运动易造成管线疲劳断裂等问题；固体取样采用抓取的方式转移到土样的制备区域，通常需要放置样品的位置能够移出进样针的区域，以便从上方将样品瓶放入到样品瓶座内，因此需要设计相应横向移动机构，结构复杂、易出现疲劳、机械故障等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能样品处理提升平台装置，具体的是用于吹扫捕集自动化进样其中的样品处理提升平台，可对样品进行隔垫穿刺、取样、加热、搅拌、取样针清洗及自动分离取样针与样品瓶的一体化装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种多功能样品处理提升平台装置，其特征在于：具有机架结构、推杆机构以及多功能平台结构；
所述机架结构包括能够主动正反方向旋转的丝杆、被所述丝杆驱动能够升降的导轨滑块、以及固定安装的呈上薄下厚的楔形块；
所述推杆机构包括固定在所述导轨滑块上端两侧呈相对布置的两个提升臂，在各提升臂内沿水平方向可滑动地设有平移组件，两个平移组件的尾端以内侧与所述楔形块抵触，平移组件的头端在弹性复位件的作用下有呈水平伸出至所述多功能平台的上方的运动趋势；
所述多功能平台包括固定在导轨滑块的下端的支架，在支架上固定有样品台板，所述样品台板可供放置样品瓶。
所述的多功能样品处理提升平台装置，其中：在所述样品台板上分左右布置有第一套筒与第二套筒，第一套筒通过隔热柱固定在样品台板上，第二套筒直接固定在样品台板上，第二套筒底部的锥形孔连接有清洗管路。
所述的多功能样品处理提升平台装置，其中：在第一套筒上固定有加热器及传感器。
所述的多功能样品处理提升平台装置，其中：所述清洗管路是将O型圈、针导入环装入管路接头，并将管路接头通过螺纹与所述锥形孔旋紧连接，所述锥形孔、O型圈、针导入环及管路接头为同心配合关系。
所述的多功能样品处理提升平台装置，其中：在样品台板上还固定有磁力搅拌电机，磁力搅拌电机的输出轴连接有磁力棒，磁力棒布置在第一套筒与第二套筒之间。
所述的多功能样品处理提升平台装置，其中：所述平移组件包括U型架以及安装在U型架的两端的往复推杆，所述U型架的两端从两个提升臂的孔内穿过，并通过直线轴承与所述提升臂形成滑动连接；在所述U型架中部内侧设有滚动轴承，所述楔形块从所述U型架的内侧穿过而能够与所述滚动轴承发生接触。
所述的多功能样品处理提升平台装置，其中：所述弹性复位件是拉簧，所述拉簧的两端分别与所述提升臂以及U型架固定连接。
相比于以往的多功能样品处理提升平台装置，本发明的优点如下：
(1)本发明一种多功能样品处理提升平台装置，解决了原有方式处理效率低的问题。
(2)本发明解决了原有方式结构复杂易发生机械故障的问题。
(3)本发明解决了原有方式实验过程中易产生残留和交叉污染的问题。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明机架机构组成图；
图3为本发明推杆机构组成图；
图4为本发明多功能平台结构组成图；
图5为装置在实际使用中推杆机构作用下样品瓶与取样针工作时的示意图；
图6为装置在实际使用中清洗取样针时的示意图；
图7为装置在实际使用中进行磁力搅拌时的示意图。
附图标记说明：100机架机构；200推杆机构；300多功能平台结构；101基板；102导轨组件；103直线电机组件；104电机架；105电机轴架；106楔形块；107滑块；108丝杆；201提升臂；202直线轴承；203U型架；204往复推杆；205滚动轴承；206拉簧；207拉簧螺钉；301支架；302样品台板；303隔热柱；304第一套筒；305加热器及传感器；306磁力搅拌电机；307输出轴；308磁力棒；309第二套筒；310管路接头；311O型圈；312针导入环；1第一取样针；2第二取样针；3样品瓶；4磁子。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种多功能样品处理提升平台装置，具有机架结构100、推杆机构200以及多功能平台结构300。
所述机架结构100，参见图2所示的本发明机架机构100的组成图，由沿竖向布置的基板101作为主体，电机架104、电机轴架105分别安装于基板101上部与下部，电机架104用于安装直线电机组件103，直线电机组件103具有向下直接出轴的丝杆108，丝杆108上设有相配合的螺母，丝杆108的底端固定于所述电机轴架105，导轨组件102沿竖向布置并与基板101固定连接，导轨组件102上配合设有导轨滑块107，所述导轨滑块107与所述丝杆108的所述螺母固定连接，因而能够被所述直线电机组件103驱动而言所述导轨组件102升降运动；另外，在所述基板101上固定有用于与推杆机构200相配合的楔形块106；
请参阅图3，本发明推杆机构200的组成图，包括安装在所述导轨滑块107上端两侧呈相对布置的两个提升臂201，在每个提升臂201的孔内安装有一个直线轴承205，U型架203的两端从两个提升臂201的孔内穿过，并通过所述直线轴承205与所述提升臂201形成滑动连接；在所述U型架203中部内侧设有滚动轴承205，所述楔形块106从所述U型架203的内侧穿过而与所述滚动轴承205发生接触；在所述U型架203的两端还各安装有一个水平伸出的往复推杆204(由U型架203与往复推杆204组成平移组件)；还包括一个拉簧206，所述拉簧206的两端各通过一个拉簧螺钉207与所述提升臂201以及U型架203固定连接；当所述推杆机构200位于较低位置(如图5中实线部分所示)，U型架203与楔形块106较厚部分接触，使往复推杆204内缩，而当推杆机构200上升至较高位置(如图5中虚线部分所示)，U型架203在拉簧206的拉力作用下与楔形块106较薄部分接触(直至完全脱离接触)，往复推杆204则逐渐外伸，直至将平台结构300上的样品瓶3予以遮挡；而当所述推杆机构200再次下降到较低位置(如图5中实线部分所示)时，由于U型架203与楔形块106较厚部分接触，可将拉簧206拉长，同时使往复推杆204内缩；
请参阅图4，本发明多功能平台300的结构组成图，支架301固定在导轨滑块107的下端；样品台板302固定在支架301上，在样品台板302上分左右安装有第一套筒304与第二套筒309，在第一套筒304上固定有加热器及传感器305，第一套筒304再通过隔热柱303固定在样品台板302上；第二套筒309则直接固定在样品台板302上，O型圈311、针导入环312装入管路接头310，管路接头310通过螺纹与第二套筒309底部的锥形孔旋紧连接(组成清洗管路)；在样品台板302上还固定有磁力搅拌电机306，磁力搅拌电机306的输出轴307连接有磁力棒308，具体来说，是与磁力棒308中点上的圆孔固定连接。
请参阅图5，是在实际使用中，样品瓶与取样针工作时的示意图，结合图2、3说明，在初始的工作位时，进样器通过夹爪将样品瓶3转移到第一套筒304(或第二套筒309)，机械臂可探入第一取样针1(或第二取样针2)与第一套筒304(或第二套筒309)之间的空隙并放入样品瓶3，此时滚动轴承205与楔形块106接触，往复推杆204为退回状态，不会阻挡样品瓶3上方空间，当机架机构100逐渐上升时，因拉簧206的弹簧力使往复推杆204逐渐平行移动，直至滚动轴承205与楔形块106脱离接触且U型架203与提升臂201两端面接触为止，此时往复推杆204因平行运动产生的移动将阻挡在样品瓶3的上方，第一取样针1(或第二取样针2)刺穿样品瓶3的隔垫进入样品瓶3的样品取样位置，并因隔垫的存在而使弹性针体与样品瓶3在扎入位置被密封。
进一步的，结合图7所示，是实际使用中进行磁力搅拌时的示意图，当样品为需要搅拌时，磁力搅拌电机306旋转，带动输出轴307和磁力棒308同时旋转，此时样品瓶3中的磁子4因磁力棒308的旋转同步做相对的磁力传导并产生运动，加速样品的混合。
当样品取样完成后，机架机构100逐渐下降，往复推杆204阻挡在样品瓶3的上方，使样品瓶3的隔垫与第一取样针1或第二取样针2克服摩擦力并逐渐脱离，进一步的滚动轴承205与楔形块106接触，往复推杆204为退回状态，直至机架机构100下降到结构底部。
请参阅图6，装置在实际使用中清洗取样针时的示意图，结合图4，在第二套筒309底部还设有一锥形孔，该锥形孔与O型圈311、针导入环312及管路接头310为同心配合关系，当机架机构100上升至清洗位置，第二取样针2将与O型圈311形成密封配合，因O型圈311受挤压，针导入环312及管路接头310内的空腔同样被密封，此时可通过清洗管路用液体对第二取样针2进行清洗。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
