一種基于智能機器臂的全自動化水質安全檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能自動化控制裝置技術領域，具體涉及一種基于智能機器臂的全自動化水質安全檢測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的快速發展，帶來了嚴重的環境污染和生態環境破壞，嚴重影響可持續發展，環境保護已成為21世紀世界各國共同關注的主題。水是自然環境中各個元素循環的重要媒質，人類生產與生活產生的污染物通常以水溶液形式排放到自然環境中，據環境部門監測，日常活動產生的大量污水，因不達標排放進入河道湖泊，使水體喪失了自凈功能，使水體的化學成分和水質發生變化，嚴重影響到日常的生產用水和人類生活用水。因此，水質檢測的必要性越來越受到人們的重視。
[0003]而傳統水質安全檢測裝置因為通常需要對水樣進行預處理，檢測結果又受到水樣的濁度和色度的影響較大，存在的諸多不足已慢慢被社會所淘汰。同樣市場上的水質安全檢測儀又多以單一檢測為主，功能較為單一，并且檢測精度低、檢測周期長、儀器價格比較曰蟲印貝ο
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種操作簡單、測量范圍寬、靈敏高、測量結果可靠并且能夠自動更換傳感器內充液的基于智能機器臂的全自動化水質安全檢測裝置。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]—種基于智能機器臂的全自動化水質安全檢測裝置，包括第一機械臂、第二機械臂、反應池、傳感器外殼槽、蓋子、清洗棒以及傳感器架，第一機械臂由模塊化機械臂和靈巧手組成，模塊化機械臂包括基座、大臂和小臂，基座通過偏轉舵機和俯仰舵機連接大臂，大臂通過俯仰舵機連接小臂，小臂通過偏轉舵機、俯仰舵機以及轉動舵機連接靈巧手，第一機械臂一側為第二機械臂，第一機械臂與第二機械臂結構相同，第一機械臂另一側設有用于放置傳感器的傳感器外殼槽，傳感器外殼槽一側為傳感器架，第一機械臂和第二機械臂之間設有反應池，反應池底部通過廢液池管道連接廢液池，廢液池管道上設有隔膜栗，反應池兩側上部位置分別通過量液管管道連接第一量液管和第二量液管，兩個量液管管道上均設有隔膜栗，第一量液管和第二量液管頂部通過管件分別與第一蠕動栗輸出端口和第二蠕動栗輸出端口相連接，第一蠕動栗輸入端口連接五通管，五通管上分別設有四根管件，四根管件上均設有電磁閥，四根管件分別接入盛有去離子水、高濃度標準液、待測液以及低濃度標準液的四個盛液罐中，第二蠕動栗輸入端口通過管件連接盛有反應添加液的反應罐中。
[0007]作為上述技術的進一步改進，所述傳感器架上放置有氨氣敏傳感器、pH傳感器、電導率傳感器以及攪拌棒。
[0008]作為上述技術的進一步改進，所述氨氣敏傳感器包括外殼，外殼下方設有透氣膜，外殼內設有電極管，電極管為空腔結構，電極管下部可拆卸連接電極頭，電極管中部設有氨氣敏電極膜，氨氣敏電極膜內裝有參比溶液，參比溶液中設有參比電極和指示電極，指示電極采用玻璃電極，氨氣敏電極膜和電極管之間裝有電解質溶液，電解質溶液中同樣設有參比電極。
[0009]作為上述技術的進一步改進，所述反應池底部設有溫度傳感器和加熱棒。
[0010]作為上述技術的進一步改進，所述反應池在溫度傳感器一側設有壓力傳感器。
[0011]作為上述技術的進一步改進，所述廢液池管道上設有夾管閥。
[0012]作為上述技術的進一步改進，所述第一量液管和第二量液管在隔膜栗后部位置均設有夾管閥，第一量液管和第二量液管底部均連接有壓力傳感器。
[0013]作為上述技術的進一步改進，所述第二機械臂另一側為用于蓋住反應池的蓋子，蓋子一側為清洗棒。
[0014]作為上述技術的進一步改進，所述第一機械臂和第二機械臂均通過水平控制器和轉動控制器進行控制。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:通過設置第一機械臂和第二機械臂，能夠執行靈巧操作，并且能夠進行小型化、輕量化、低功耗、高精度以及小范圍制動，同時具有時變、強耦合等特點，當某些需要更換內充液的傳感器進行內充液更換時，比如氨氣敏傳感器等，第一機械臂和第二機械臂能夠協同作用，第一機械臂將傳感器內舊的內充液倒出，并加入新的內充液，同時第二機械臂對傳感器進行輕微抖動，防止傳感器上產生氣泡，從而實現自動更換傳感器內充液的目的，達到自動化控制，提高了工作效率，通過電路的硬件設計，對電磁閥的控制、蠕動栗的控制、夾管閥的控制、隔膜栗的控制等開關量的控制，實現對待測液、不同濃度標準液、反應添加液以及清洗液去離子水等不同液路的自動切換、反應液的自動混合和反應廢液的及時排出；通過對壓力傳感器、溫度傳感器的信號實時精確采集并反饋和加熱棒的控制，實現對溶液的精確量取和反應條件的恒溫恒壓控制;執行模塊的精確控制確保了裝置水位控制以及電機的啟停控制;通過將智能自動化控制領域的無人工廠理念應用于電化學分析領域，實現了一個小型無人化工廠的工藝流程，實現不同液路自動切換和精確量取、溶液自動混合、自動恒溫攪拌、自動測量、自動清洗以及自動更換傳感器內充液等定位定時的智能操作，并且工作時，檢測方法需要的試劑較少，和其他水質安全檢測方法相比，具有操作簡單、測量范圍寬、靈敏高、測量結果可靠等優點，通過利用機器臂的小型化、輕量化、低功耗、高精度以及小范圍制動的穩定性和靈活性，將一個小型化工廠的工藝流程智能化，有效的節省了人力資源，并且檢測結果精確可靠;在提高了液體抽取精度和抽取效率的基礎上，節省了系統的結構資源、硬件資源和軟件資源。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0017]圖2為反應池系統的結構示意圖。
[0018]圖3為氨氣敏傳感器的結構示意圖。
[0019]圖中:1-第一機械臂、2-第二機械臂、3-基座、4-大臂、5-小臂、6_靈巧手、7_俯仰舵機、8-傳感器外殼槽、9-傳感器架、10-氨氣敏傳感器、11-外殼、12-透氣膜、13-電極管、14-電極頭、15-氨氣敏電極膜、16-參比電極、17-指示電極、18-pH傳感器、19-電導率傳感器、20-攪拌棒、21-蓋子、22-清洗棒、23-反應池、24-溫度傳感器、25-加熱棒、26-壓力傳感器、27-廢液池、28-夾管閥、29-隔膜栗、30-第一量液管、31-第二量液管、32-第一蠕動栗、33-第二蠕動栗、34-五通管、35-電磁閥、36-盛液罐、37-反應罐。
【具體實施方式】
[0020]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0021]—種基于智能機器臂的全自動化水質安全檢測裝置，第一機械臂1、第二機械臂
2、反應池23、傳感器外殼槽8、蓋子21、清洗棒22以及傳感器架9，第一機械臂1與第二機械臂2結構相同，第一機械臂1和第二機械臂2主要用于實現部件抓取和反應液攪拌等操作，第一機械臂1由模塊化機械臂和靈巧手6組成，模塊化機械臂包括基座3、大臂4和小臂5，基座3通過偏轉舵機和俯仰舵機連接大臂4，大臂4通過俯仰舵機7連接小臂5，小臂5通過偏轉舵機、俯仰舵機7以及轉動舵機連接靈巧手6，第一機械臂1 一側為第二機械臂2，第一機械臂1和第二機械臂2均通過水平控制器和轉動控制器進行控制，水平控制器和轉動控制器分別控制3個自由度，第一機械臂1另一側設有用于放置傳感器的傳感器外殼槽8，傳感器外殼槽8用于放置傳感器(實現自動更換傳感器內充液)，傳感器外殼槽8—側為傳感器架9，傳感器架9用于放置待用的傳感器，傳感器架9上放置有氨氣敏傳感器10、pH傳感器18、電導率傳感器19以及攪拌棒20，氨氣敏傳感器10、pH傳感器18、電導率傳感器19分別用于測量水質氨氮含量、水質中pH，電導率等指標，其中，氨氣敏傳感器10包括外殼11，外殼11下方設有透氣膜12，外殼11內設有電極管13，電極管13為空腔結構，電極管13下部可拆卸連接電極頭14，電極管13中部設有氨氣敏電極膜15，氨氣敏電極膜15內裝有參比溶液，參比溶液中設有參比電極16和指示電極17，指示電極17采用玻璃電極，氨氣敏電極膜15和電極管13之間裝有電解質溶液，本實用新型電解質溶液選用氯化銨溶液，電解質溶液中同樣設有參比電極16，第二機械臂2另一側為用于蓋住反應池的蓋子21，蓋子21—側為清洗棒22，清洗棒22用于清洗反應池，第一機械臂1和第二機械臂2之間設有反應池23，反應池23底部設有溫度傳感器24和加熱棒25，加熱棒25起到加熱作用，反應池23在溫度傳感器24—側設有壓力傳感器26，壓力傳感器26能夠測量反應池23底部的液體壓力，用于控制反應液的反應條件、反應廢液排放，反應池23底部通過廢液池管道連接廢液池27，廢液池管道上設有夾管閥28，廢液池管道在夾管閥28后部設有隔膜栗29，反應池23兩側上部位置分別通過量液管管道連接第一量液管30和第二量液管31，兩個量液管管道上均設有隔膜栗29，兩個量液管在隔膜栗29后部位置均設有夾管閥28，第一量液管30和第二量液管31底部均連接有壓力傳感器26，第一量液管30和第二量液管31頂部通過管件分別與第一蠕動栗32輸出端口和第二蠕動栗33輸出端口相連接，其中，第一蠕動栗32輸入端口連接五通管34，五通管34上分別設有四根管件，四根管件上均設有電磁閥35，四根管件分別接入盛有去離子水、高濃度標準液、待測液以及低濃度標準液的四個盛液罐36中，第二蠕動栗32輸入端口通過管件連接盛有反應添加液的反應罐37中。
[0022]本實用新型工作時，初始化狀態為蓋子21放置于反應池23上方，其他組件暫時處于閑置狀態，主控機向隔膜栗29、蠕動栗和電磁閥35等組件發送指令，