一種智能多通道分析儀的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種智能多通道分析儀，包括：控制模塊以及與所述控制模塊相連的至少2個分析測試通道，其中：所述分析測試通道，用于根據所述控制模塊的控制對待測樣品進行分析測試，并將得到的檢測數據反饋給所述控制模塊；所述控制模塊，用于控制至少2個所述分析測試通道同時進行相應的操作，并對接收到的所述檢測數據進行計算，將計算結果上傳給上位機；還用于響應用戶的操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道的個數。本發明公開的智能多通道分析儀，每個分析測試通道獨立操作，各通道之間可以并行工作，同時測出多個數據，同時，控制模塊通過控制并入分析儀的分析測試通道個數的增減，在節約成本的基礎上，極大提高了分析的效率。
【專利說明】一種智能多通道分析儀

【技術領域】
[0001]本申請屬于環境監測【技術領域】，尤其涉及一種智能多通道分析儀。

【背景技術】
[0002]隨著工業的發展，環境問題日益嚴重，環境保護日益被重視起來，隨之環境監測市場不斷擴大。由于各地區環境監測站日常分析任務繁重，傳統的環境監測站已經不能完全滿足社會的環境監測需求，許多監測站采取自動化儀器代替了人工分析來提高分析效率。
[0003]然而，在環境監測領域中，包括對煙氣、大氣和水體等的監測，現有的自動化分析儀器多數是單通道分析儀器，即從待測物的進樣-預處理-分析-計算測試值的整個過程是以單一、串行順序進行的，這樣導致了現有的分析儀器在進行環境監測時，進行分析的時間較長，分析的效率較低。


【發明內容】

[0004]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種智能多通道分析儀，提高環境監測時的分析效率。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0006]一種智能多通道分析儀，包括:包括:控制模塊以及與所述控制模塊相連的至少2個分析測試通道，其中:
[0007]所述分析測試通道，用于根據所述控制模塊的控制對待測樣品進行分析測試，并將得到的檢測數據反饋給所述控制模塊；
[0008]所述控制模塊，用于控制至少2個所述分析測試通道同時進行相應的操作，并對接收到的所述檢測數據進行計算，將計算結果上傳給上位機；還用于響應用戶的操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道的個數。
[0009]優選的，所述控制模塊與所述分析測試通道之間采用總線或通信網絡中的任意一種進行信號連接；
[0010]其中，所述總線包括:RS485、RS232、USB ；
[0011]所述通信網絡包括:TCP/IP。
[0012]優選的，還包括:
[0013]分別與所述分析測試通道以及所述控制模塊電連接的電源模塊，用于為所述分析測試通道以及所述控制模塊提供電源。
[0014]優選的，所述分析測試通道包括:進樣計量模塊、至少I個預處理模塊以及檢測模塊，其中:
[0015]所述進樣計量模塊，用于計量所述待測樣品的樣品量和試劑量；
[0016]所述預處理模塊，用于對所述待測樣品進行預處理，得到預處理樣品；
[0017]所述檢測模塊，用于對所述預處理樣品進行檢測得到檢測數據，并將所述檢測數據傳送給所述控制模塊。
[0018]優選的，所述進樣計量模塊具體通過發光管和接收管對所述待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。
[0019]優選的，所述發光管和接收管為紅外發光管和紅外接收管。
[0020]優選的，所述進樣計量模塊通過壓力計量或蠕動泵計量方式對所述待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。
[0021]優選的，所述預處理包括加熱消解、過濾、蒸餾、萃取中的一種或多種。
[0022]優選的，所述預處理為加熱消解時，具體采用預設溫度、預設壓強以及預設紫外光強度進行預處理。
[0023]優選的，所述檢測模塊具體采用分光光度比色法、離子選擇性電極法和電化學方法中的一種或多種方法對所述待測樣品進行檢測得到檢測數據。
[0024]由此可見，本發明提供的該智能多通道分析儀，通過控制模塊連接控制多個分析測試通道對待側樣品進行計量、預處理以及檢測，控制模塊還可以相應用戶操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道個數。因此，本申請公開的智能多通道分析儀，每個分析測試通道獨立操作，各通道之間可以并行工作，同時測出多個數據，同時，控制模塊通過控制并入分析儀的分析測試通道個數的增減，在節約成本的基礎上，極大提高了分析的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本申請實施例一提供的一種智能多通道分析儀的結構示意圖；
[0027]圖2為本申請實施例一提供的一種分析測試通道的結構示意圖；
[0028]圖3為本申請實施例二提供的一種分析測試通道的結構示意圖；
[0029]圖4為本申請實施例二提供的智能多通道分析儀的工作流程示意圖。

【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031]為了克服現有技術中的分析儀分析通道單一，從而導致分析效率低的問題，本申請公開如下方案。
[0032]實施例一
[0033]參見圖1，圖1為本申請實施例一提供的一種智能多通道分析儀的結構示意圖。
[0034]該智能多通道分析儀，包括:至少2個分析測試通道101以及控制模塊102，其中:
[0035]分析測試通道101，用于根據控制模塊102的控制對待測樣品進行分析測試，并將得到的檢測數據反饋給控制模塊102。其中，分析測試通道的個數是可以根據控制模塊的控制進行靈活增減的。
[0036]具體的，如圖2所示，圖2為本申請實施例一提供的一種分析測試通道的結構示意圖，分析測試通道101包括:進樣計量模塊201、預處理模塊202以及檢測模塊203，其中:
[0037]進樣計量模塊201，用于計量待測樣品的樣品量和試劑量。
[0038]進樣計量模塊通過發光管和接收管對所述待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。
[0039]具體的，發光管和接收管可以為紅外發光管和紅外接收管，當然也可以為其他的發光管、接收管，在此不做限定，本領域技術人員可以根據具體情況進行選擇。
[0040]例如，在進行水質監測時，可以先通過電機驅動柱塞泵進行水樣抽樣，再由紅外發光管和紅外接收管精確定量，最終完成水樣、試劑精確的定量混合。
[0041]除此之外，還可以采用壓力計量或蠕動泵計量方式對待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。壓力計量方式具體可以參見申請號為201220503468.9，發明名稱為“定量試劑添加裝置”的實用新型專利；蠕動泵計量方式具體通過泵的旋轉擠壓泵管，造成負壓從而抽上液體，而泵每旋轉一圈抽上的液體是定量的，可以通過計算泵旋轉的圈數來計算待測樣品的樣品量和試劑量。
[0042]預處理模塊202，用于對待測樣品進行預處理，得到預處理樣品。
[0043]預處理包括加熱消解、過濾、蒸餾、萃取中的一種或多種，具體使用那種，是本領域技術人員可以根據參數、檢測環境進行選擇的，當然也可以采用其他預處理方式，如固相微萃取、液相微萃取等，在此不作限制。
[0044]當預處理為加熱消解時，具體采用預設溫度、預設壓強以及預設紫外光強度進行預處理。主要是經過高溫、高壓、強紫外的過程，使得待測水樣經過預處理后能直接檢測。這里的溫度、壓強以及紫外強度是可以靈活設置的，根據不同監測參數的儀器設置不同，還有就是看待測水樣的復雜程度，水樣成分越復雜這里的溫度設置的溫度就越高、壓強越大、紫外強度越強，這是作為本領域技術人員所能夠掌控的，在此不再贅述。
[0045]檢測模塊203，用于對預處理樣品進行檢測得到檢測數據，并將檢測數據傳送給控制豐吳塊。
[0046]檢測模塊具體采用分光光度比色法、離子選擇性電極法和電化學方法中的一種或多種方法對待測樣品進行檢測得到檢測數據。
[0047]具體的，當采用分光光度比色法時，檢測模塊通過光敏器件將光信號轉化為電信號后，采集電信號值以便對待測樣品進行檢測得到檢測數據，其中，得到的檢測數據包括:光信號轉化為的電信號值及實時溫度值和實時壓強值。檢測模塊也可以是一種對待測物質有響應的傳感器，這種傳感器能夠把待測物濃度信號轉化為電信號，最后通過控制模塊比較換算出待測物質的濃度。具體采用哪種方法也是本領域技術人員可以根據經驗及規定進行選擇的。當然也不局限于所列出的方法，還可以為其他方法，在此不作限制。
[0048]控制模塊102與分析測試通道101信號連接，用于控制至少2個分析測試通道101同時進行相應的操作，并對接收到的檢測數據進行計算，將計算結果保存并上傳給上位機；還用于響應用戶的操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道101的個數。
[0049]其中，計算結果可以為待測樣品濃度，也可以為其他量，在此不作限制，本領域技術人員是可以根據具體監測樣品、環境等條件得知的。
[0050]控制模塊，控制各個分析測試通道完成進樣計量、預處理、檢測等，并將分析測試通道上傳的檢測數據進行計算，將計算結果保存并上傳，另外，其可以支持多種接口以及接口擴展，這樣可以滿足多個分析測試通道的接入。
[0051]控制模塊具體可以使用可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)來實現其對分析測試通道的控制功能，控制模塊102與分析測試通道101之間采用總線或通信網絡中的任意一種進行信號連接；其中，總線包括:RS485、RS232、USB ;通信網絡包括:TCP/IP。當然還可以為其他的通訊形式，在此不作限制，可以根據實際情況選擇使用。
[0052]現有技術中的分析儀器均是單一分析通道，只需要RS232串行接口總線即可滿足現有技術需求，而在本申請中，可以通過改變分析測試通道的接口，同時使用RS485、RS232、USB、TCP/IP中的一種或多種方式進行通信。
[0053]當待測樣品數量多時，用戶可以根據具體情況，輸入控制信息到控制模塊，從而控制控制模塊增加連入分析系統中分析測試通道的個數；當待測樣品數量少時，用戶可以輸入控制信息到控制模塊，從而控制控制模塊減少連入分析系統的分析測試通道的個數。
[0054]該智能多通道分析儀還包括:分別與分析測試通道101以及控制模塊102電連接的電源模塊，用于為分析測試通道101以及控制模塊102提供電源。具體的，該電源模塊能夠為整個儀器提供電源，同時可以為多個分析測試通道以及控制模塊提供電源。
[0055]綜上所述，本申請實施例一提供的該智能多通道分析儀，通過控制模塊連接控制多個分析測試通道對待側樣本進行計量、預處理以及檢測，控制模塊還可以相應用戶操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道個數。因此，本申請公開的智能多通道分析儀，每個分析測試通道獨立操作，各通道之間可以并行工作，同時測出多個數據，同時，控制模塊通過控制并入分析儀的分析測試通道個數的增減，在節約成本的基礎上，極大提高了分析的效率。
[0056]實施例二
[0057]在實施例一的基礎上，本申請實施例二公開了另一種智能多通道分析儀，該智能多通道分析儀，包括:至少2個分析測試通道、控制模塊以及電源模塊，其中:
[0058]分析測試通道，用于根據控制模塊的控制對待測樣品進行分析測試，并將得到的檢測數據反饋給控制模塊。其中，分析測試通道的個數是可以根據控制模塊的控制進行靈活增減的。
[0059]具體的，如圖3所示，圖3為本申請實施例二提供一種分析測試通道的結構示意圖，該分析測試通道包括:進樣計量模塊301、多個預處理模塊302以及檢測模塊303，其中:
[0060]進樣計量模塊301，用于計量待測樣品的樣品量和試劑量。
[0061]進樣計量模塊301通過發光管和接收管對所述待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。
[0062]具體的，發光管和接收管可以為紅外發光管和紅外接收管，當然也可以為其他的發光管、接收管，在此不做限定，本領域技術人員可以根據具體情況進行選擇。
[0063]例如，在進行水質監測時，可以先通過電機驅動柱塞泵進行水樣抽樣，再由紅外發光管和紅外接收管精確定量，最終完成水樣、試劑精確的定量混合。
[0064]除此之外，還可以采用壓力計量或蠕動泵計量方式對待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。壓力計量方式具體可以參見申請號為201220503468.9，發明名稱為“定量試劑添加裝置”的實用新型專利；蠕動泵計量方式具體通過泵的旋轉擠壓泵管，造成負壓從而抽上液體，而泵每旋轉一圈抽上的液體是定量的，可以通過計算泵旋轉的圈數來計算待測樣品的樣品量和試劑量。
[0065]預處理模塊302，用于對待測樣品進行加預處理，得到預處理樣品。
[0066]預處理包括加熱消解、過濾、蒸餾、萃取中的一種或多種，具體使用那種，是本領域技術人員可以根據參數、檢測環境進行選擇的，當然也可以采用其他預處理方式，如固相微萃取、液相微萃取等，在此不作限制。
[0067]例如，在進行水質監測時，自動分析儀器分析過程是，水樣通過進樣計量模塊一預處理模塊一檢測模塊后得到最初的檢測數據，最終控制模塊根據最初的檢測數據計算出檢測結果并保存，同時進行上傳。在整個過程中一般是預處理過程比較耗時，所以，可以同時設置多個預處理模塊，得到一種復合式多通道儀器，相比于實施例一，實際上是共同了進樣計量模塊和檢測模塊，在減少成本和優化機械機構上有一定的優勢，同時，更進一步的提高了分析效率。
[0068]在此，預處理模塊可以設置2個或3個，在此不做限定，可以根據具體情況設置，如果預處理時間是進樣計量或者檢測的3倍，可以選擇連接3個預處理模塊，本領域技術人員可以進行選擇，在此不作限制。
[0069]如圖4所示，圖4為本申請實施例二提供的智能多通道分析儀的工作流程示意圖。儀器開始測試時，判斷所有的預處理模塊是否在忙，忙的話等待，反之，若至少有一個預處理模塊空閑則立即開始進樣計量，同樣的預處理完之后判斷檢測模塊是否在忙，忙的話等待空閑，反之立即進行檢測。如果當一個進樣計量模塊或一個檢測模塊不能滿足分析需求，貝IJ也可以靈活的增加對應的模塊即可。
[0070]當預處理為加熱消解時，具體采用預設溫度、預設壓強以及預設紫外光強度進行預處理。主要是經過高溫、高壓、強紫外的過程，使得待測水樣經過預處理后能直接檢測。這里的溫度、壓強以及紫外強度是可以靈活設置的，根據不同監測參數的儀器設置不同，還有就是看待測水樣的復雜程度，水樣成分越復雜這里的溫度設置的溫度就越高、壓強越大、紫外強度越強，這是作為本領域技術人員所能夠掌控的，在此不再贅述。
[0071]檢測模塊303，用于對預處理樣品進行檢測得到檢測數據，并將檢測數據傳送給控制豐吳塊。
[0072]檢測模塊具體采用分光光度比色法、離子選擇性電極法和電化學方法中的一種或多種方法對待測樣品進行檢測得到檢測數據。
[0073]具體的，當采用分光光度比色法時，檢測模塊通過光敏器件將光信號轉化為電信號后，采集電信號值以便對待測樣品進行檢測得到檢測數據。其中，得到的檢測數據包括:光信號轉化為的電信號值及實時溫度值和實時壓強值。檢測模塊也可以是一種對待測物質有響應的傳感器，這種傳感器能夠把待測物濃度信號轉化為電信號，最后通過控制模塊比較換算出待測物質的濃度。具體采用哪種方法也是本領域技術人員可以根據經驗及規定進行選擇的。當然也不局限于所列出的方法，還可以為其他方法，在此不作限制。
[0074]控制模塊與分析測試通道信號連接，用于控制至少2個分析測試通道同時進行相應的操作，將分析測試通道傳送的檢測數據進行計算，將計算結果保存并上傳給上位機；還用于響應用戶的操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道的個數。其中，計算結果可以為待測樣品濃度，也可以為其他量，在此不作限制，本領域技術人員是可以根據具體監測樣品、環境等條件得知的。
[0075]控制模塊，控制各個分析測試通道完成進樣計量、預處理、檢測等，并將分析測試通道上傳的檢測數據進行計算，將計算結果保存并上傳，另外，其可以支持多種接口以及接口擴展，這樣可以滿足多個分析測試通道的接入。
[0076]控制模塊具體可以使用可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)來實現其對分析測試通道的控制功能，控制模塊與分析測試通道之間采用RS485、RS232、USB、TCP/IP中的一種或多種方式進行通訊，當然還可以為其他的通訊形式，在此不作限制，可以根據實際情況選擇使用。
[0077]現有技術中的分析儀器均是單一分析通道，只需要RS232串行接口總線即可滿足現有技術需求，而在本申請中，可以通過改變分析測試通道的接口，同時使用RS485、RS232、USB、TCP/IP中的一種或多種方式進行通信。
[0078]當待測樣品數量多時，用戶可以根據具體情況，輸入控制信息到控制模塊，從而控制控制模塊增加連入分析系統中分析測試通道的個數；當待測樣品數量少時，用戶可以輸入控制信息到控制模塊，從而控制控制模塊減少連入分析系統的分析測試通道的個數。
[0079]分別與分析測試通道以及控制模塊電連接的電源模塊，用于為分析測試通道以及控制模塊提供電源。具體的，該電源模塊能夠為整個儀器提供電源，同時可以為多個分析測試通道以及控制模塊提供電源。
[0080]綜上所述，本申請實施例二提供的該智能多通道分析儀，通過控制模塊連接控制多個分析測試通道對待側樣本進行計量、預處理以及檢測，同時，每個分析測試通道還可以設置多個預處理模塊，控制模塊還可以相應用戶操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道以及預處理模塊的個數。因此，本申請公開的智能多通道分析儀，每個分析測試通道獨立操作，而且在一個分析測試通道里共用進樣計量模塊和檢測模塊，節約了成本、優化了機械結構的同時，各通道之間可以并行工作，同時測出多個數據，同時，控制模塊通過控制并入分析儀的分析測試通道以及預處理模塊個數的增減，在節約成本的基礎上，極大提高了分析的效率。
[0081]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0082]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種智能多通道分析儀，其特征在于，包括:控制模塊以及與所述控制模塊相連的至少2個分析測試通道，其中: 所述分析測試通道，用于根據所述控制模塊的控制對待測樣品進行分析測試，并將得到的檢測數據反饋給所述控制模塊； 所述控制模塊，用于控制至少2個所述分析測試通道同時進行相應的操作，并對接收到的所述檢測數據進行計算，將計算結果上傳給上位機；還用于響應用戶的操作，增加或減少連入分析儀的分析測試通道的個數。
2.根據權利要求1所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述控制模塊與所述分析測試通道之間采用總線或通信網絡中的任意一種進行信號連接； 其中，所述總線包括:RS485、RS232、USB ； 所述通信網絡包括:TCP/IP。
3.根據權利要求1所述的智能多通道分析儀，其特征在于，還包括: 分別與所述分析測試通道以及所述控制模塊電連接的電源模塊，用于為所述分析測試通道以及所述控制模塊提供電源。
4.根據權利要求1所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述分析測試通道包括:進樣計量模塊、至少I個預處理模塊以及檢測模塊，其中: 所述進樣計量模塊，用于計量所述待測樣品的樣品量和試劑量； 所述預處理模塊，用于對所述待測樣品進行預處理，得到預處理樣品； 所述檢測模塊，用于對所述預處理樣品進行檢測得到檢測數據，并將所述檢測數據傳送給所述控制模塊。
5.根據權利要求4所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述進樣計量模塊具體通過發光管和接收管對所述待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。
6.根據權利要求5所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述發光管和接收管為紅外發光管和紅外接收管。
7.根據權利要求4所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述進樣計量模塊通過壓力計量或蠕動泵計量方式對所述待測樣品的樣品量和試劑量進行計量。
8.根據權利要求4所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述預處理包括加熱消解、過濾、蒸餾、萃取方式中的一種或多種。
9.根據權利要求8所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述預處理為加熱消解時，具體采用預設溫度、預設壓強以及預設紫外光強度進行預處理。
10.根據權利要求4所述的智能多通道分析儀，其特征在于，所述檢測模塊具體采用分光光度比色法、離子選擇性電極法和電化學方法中的一種或多種方法對所述待測樣品進行檢測得到檢測數據。
【文檔編號】G01N35/02GK104133073SQ201410386597
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】黃凱, 鄒雄偉, 唐宏朝 申請人:力合科技（湖南）股份有限公司