利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控裝置及方法，尤其涉及如下：在投入試樣或試劑的工序、設(shè)備、測(cè)定儀等中，當(dāng)預(yù)先填充試樣或試劑時(shí)，誤填充其他試樣或試劑，或即使正確填充也自動(dòng)監(jiān)控試樣或試劑被污染/變質(zhì)。隔開規(guī)定距離而在試樣或試劑設(shè)置兩個(gè)電極。電極相互隔開，但它們之間由試樣本身的電導(dǎo)率電連接，因而試樣具有規(guī)定的電阻。若對(duì)電極之間施加外部電壓，則電流在電極之間流動(dòng)，利用電阻將電流轉(zhuǎn)換為電壓值來測(cè)定電壓。測(cè)定電壓值來判斷電壓值是否在預(yù)先已登錄的相應(yīng)試樣或試劑的電阻值的范圍內(nèi)。若在范圍內(nèi)則判斷為正確填充相應(yīng)試樣或試劑，并處于有效狀態(tài)，若脫離范圍則判斷為相應(yīng)試樣或試劑被污染或變質(zhì)，或誤填充其他試樣或試劑。
【專利說明】
利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于注入(或填充)試樣和試劑的裝置，更具體地，涉及使用于水質(zhì)分析儀的試樣或試劑的自動(dòng)監(jiān)控。
【背景技術(shù)】
[0002]具有為了測(cè)定特定參數(shù)而投入試樣或試劑的多個(gè)設(shè)備。尤其，在在線自動(dòng)水質(zhì)測(cè)定儀中投入用于測(cè)定水質(zhì)的多種試樣或試劑。在線自動(dòng)水質(zhì)測(cè)定儀在手動(dòng)填充多種試樣或試劑之后以無人的方式運(yùn)行，因而若試樣或試劑被誤填充或變質(zhì)，則測(cè)定儀發(fā)生故障。
[0003]與用于投入試樣或試劑的測(cè)定裝置相關(guān)的多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)如下。
[0004]韓國(guó)登錄特許10-0630946涉及液滴計(jì)數(shù)方式的試劑注入裝置，上述液滴計(jì)數(shù)方式的試劑注入裝置包括:試劑腔室部，裝有試劑；尖部，用于將上述試劑腔室部的試劑形成為試劑滴，并將形成的上述試劑滴注入于上述試樣；以及試劑滴檢測(cè)部，用于利用因從上述尖部注入的試劑滴而散射的光來檢測(cè)上述試劑滴。根據(jù)上述韓國(guó)登錄特許10-0630946，當(dāng)中和滴定時(shí)，計(jì)算注入的試劑的滴數(shù)，并基于計(jì)數(shù)的上述試劑的滴數(shù)來計(jì)算注入的試劑的量，從而自動(dòng)測(cè)定試樣的堿度。
[0005]韓國(guó)登錄特許10-1048737涉及氣缸等級(jí)定量注入裝置及試樣分析裝置，上述氣缸等級(jí)定量注入裝置及試樣分析裝置包括:一個(gè)以上的氣缸，用于吸入/排出規(guī)定量的試劑；吸氣管及排氣管，分支于上述氣缸的上側(cè)；吸入管及排出管，分支于上述氣缸的下側(cè)；夾管閥，用于壓接上述吸入管及排出管的一側(cè)；以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，用于雙向驅(qū)動(dòng)上述夾管閥。在上述韓國(guó)登錄特許10-1048737中，借助氣缸始終定量注入試劑，因而將樣品試樣的分析結(jié)果的誤差最小化，并且即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也不發(fā)生由管的變形導(dǎo)致的排出量的誤差，從而可取得規(guī)定的排出量，并且由于耐久性、可維護(hù)性及生產(chǎn)率提高，因而節(jié)減更換所需的費(fèi)用，且容易實(shí)現(xiàn)管的更換及裝置的維護(hù)維修。
[0006]但是，在這種以往的試劑投入裝置中，僅監(jiān)控是否填充試樣及試樣或試劑(即，存在或不存在)，因而無法自動(dòng)判斷填充有其他種類的試樣或試劑的情況及試樣或試劑的污染/變質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決以往的問題，本發(fā)明人提供如下裝置及方法，在用于投入試樣或試劑的工序、設(shè)備、測(cè)定儀(如水質(zhì)分析儀)等中，當(dāng)預(yù)先填充(或注入)試樣或試劑時(shí)，誤填充其他試樣或試劑，或即使正確填充也自動(dòng)監(jiān)控試樣或試劑被污染/變質(zhì)。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明人利用各個(gè)試樣或試劑作為其固有特性具有互不相同的電導(dǎo)率的特性，來開發(fā)了自動(dòng)監(jiān)控試樣或試劑的誤填充及變質(zhì)狀態(tài)的方法。并且，可一同檢測(cè)出試樣或試劑下降到滿填充水位以下。
[0009]對(duì)本發(fā)明的解決問題的方法進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。
[0010]以相隔開規(guī)定距離的方式在試樣或試劑設(shè)置兩個(gè)電極。雖然電極相互隔開，但它們之間由試樣本身的電導(dǎo)率電連接，因而可視為試樣具有規(guī)定的電阻。因此，若對(duì)電極和電極之間施加外部電壓，則電流在電極和電極之間流動(dòng)，可利用電阻將上述電流轉(zhuǎn)換為電壓值來測(cè)定電壓。測(cè)定上述電壓值來判斷上述電壓值是否在預(yù)先登錄的相應(yīng)試樣或試劑的電阻值的范圍內(nèi)。若上述電壓值在預(yù)先登錄的相應(yīng)試樣或試劑的電阻值的范圍內(nèi)，則判斷為正確填充相應(yīng)試樣或試劑，并處于有效的狀態(tài)，若上述電壓值脫離預(yù)先登錄的相應(yīng)試樣或試劑的電阻值的范圍，則判斷為相應(yīng)試樣或試劑被污染或變質(zhì)，或誤填充其他試樣或試劑。
[0011]與此一同，若將電極和電極設(shè)置成高度相互不同，則只有試樣或試劑與設(shè)置于上側(cè)的電極相接觸，才通電來測(cè)定電壓。在未測(cè)定到電壓的情況下，可視為電極和電極之間的電阻無限大，因此可視為試樣或試劑不位于電極和電極之間的狀態(tài)。即，試樣或試劑需要填充至高于上側(cè)電極的最下端的位置。若下降到比上側(cè)電極的最下端更靠下部的位置，則是試樣或試劑的水位下降，因而需要補(bǔ)充來填充。
[0012]通過以下與附圖一同說明的發(fā)明的詳細(xì)說明，可更加明確地理解如上所述的本發(fā)明的思想。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，自動(dòng)監(jiān)控并警告試樣或試劑的誤填充或污染/變質(zhì)，從而可確保相應(yīng)工序或測(cè)定等的準(zhǔn)確性，來提高工序和設(shè)備的開工率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的原理說明圖。
[0015]圖2為體現(xiàn)于水質(zhì)分析儀的試樣或試劑填充筒的本發(fā)明裝置的實(shí)施例說明圖。
[0016]圖3為用于說明圖2的實(shí)施例的作用的本發(fā)明方法的流程圖。
[0017]圖4為擴(kuò)張圖2的概念來適用于水質(zhì)分析儀的本發(fā)明裝置的實(shí)施例說明圖。
[0018]附圖標(biāo)記的說明
[0019]10:試樣或試劑填充筒
[0020]12:試樣或試劑
[0021]14a、14b:電極
[0022]16:蓋
[0023]18:排水管
[0024]20:微處理器
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1為本發(fā)明的原理說明圖。在試樣或試劑填充筒10填充有試樣或試劑12。在試樣或試劑12設(shè)置有兩個(gè)電極14a、14b。若對(duì)兩個(gè)電極之間通過電阻R施加電源E，則電流由試樣或試劑12的導(dǎo)電性(電導(dǎo)性)流動(dòng)在電阻R中，并且在上述電阻R的兩端呈現(xiàn)電壓。利用電壓表VM測(cè)定上述電壓。判斷所測(cè)定出的上述電壓值是否在相應(yīng)試樣或試劑12的基準(zhǔn)電壓值(即，預(yù)先登錄的相同的條件下的試樣或試劑的電壓值)的范圍內(nèi)。
[0026]若所測(cè)定出的上述電壓值在相應(yīng)試樣或試劑的基準(zhǔn)電壓值的范圍內(nèi)，則已測(cè)定的上述試樣或試劑與已登錄的試樣或試劑相同，若所測(cè)定出的上述電壓值脫離相應(yīng)試樣或試劑的基準(zhǔn)電壓值的范圍，則已測(cè)定的上述試樣或試劑與已登錄的試樣或試劑不同。
[0027]將基準(zhǔn)電壓值設(shè)定在規(guī)定范圍內(nèi)，這是因?yàn)橛稍嚇踊蛟噭┑谋旧頎顟B(tài)及周邊環(huán)境狀態(tài)，基準(zhǔn)電壓和測(cè)定電壓并不一定相同。
[0028]當(dāng)作為實(shí)際數(shù)據(jù)E = 3V、R = 250 Ω，且電極之間的距離為30mm時(shí)，在用作試劑的過硫酸鉀的情況下，VM測(cè)定值為55?58mV，在抗壞血酸的情況下，VM測(cè)定值為46?50mV，在鉬酸的情況下，VM測(cè)定值為36?38mV。這些試樣或試劑例舉了使用于水質(zhì)分析儀的試樣或試劑。
[0029]圖2說明在水質(zhì)分析儀實(shí)際體現(xiàn)本發(fā)明的情況。
[0030]在試樣或試劑填充筒10內(nèi)填充有試樣或試劑12。試樣或試劑填充筒10示出實(shí)際使用于水質(zhì)分析裝置的形態(tài)的試樣或試劑筒，只屬于一個(gè)例示。試樣或試劑填充筒10的上端被蓋16覆蓋，在試樣或試劑填充筒10的下端有需要時(shí)抽出試樣或試劑12的排水管18。
[0031]在試樣或試劑填充筒10的內(nèi)部，即用于填充試樣或試劑12的空間的上部，以向上下方向相隔規(guī)定距離且成直角的方式設(shè)置有兩個(gè)電極，即上側(cè)電極14a和下側(cè)電極14b。電極優(yōu)選為不與試樣或試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的金屬，本實(shí)施例中使用鉑。
[0032]上側(cè)電極14a的最下端部相當(dāng)于試樣或試劑12的最低水位WL。即，試樣或試劑12的水位高于上側(cè)電極14a的最下端部，隨著使用試樣或試劑而減少，當(dāng)下降到比上述最下端部更靠下側(cè)的位置的瞬間，在上側(cè)電極14a和下側(cè)電極14b之間存在無限大電阻(即，導(dǎo)電性O(shè))，來使電阻R的兩端不呈現(xiàn)電壓值。
[0033]如圖1所示，在上側(cè)電極14a和下側(cè)電極14b之間連接電源E和電阻R來構(gòu)成電路。此時(shí)，呈現(xiàn)于電阻R的兩端的電壓值與微處理器20的輸入端口相連接。
[0034]在微處理器20中執(zhí)行如圖3所示的程序。需要在微處理器20的內(nèi)部存儲(chǔ)器或外部存儲(chǔ)器中預(yù)先按不同試樣或試劑登錄基準(zhǔn)電壓值的規(guī)定范圍(步驟100)。在上述內(nèi)容中，通過圖1說明了基準(zhǔn)電壓值的范圍。
[0035]若在這種狀態(tài)下執(zhí)行程序，則測(cè)定在上側(cè)電極14a和下側(cè)電極14b之間流動(dòng)的電流經(jīng)由電阻R呈現(xiàn)的電壓值(步驟110)。若判斷為測(cè)定不到上述電壓值(步驟120)，則判斷為不存在試樣或試劑，或即使存在也下降到基準(zhǔn)水位，從而輸出警報(bào)(步驟130)。
[0036]若正常測(cè)定到電壓值，則進(jìn)行下一步驟來比較測(cè)定到的上述電壓值和預(yù)先存儲(chǔ)的基準(zhǔn)電壓值(步驟140)，從而確認(rèn)測(cè)定電壓是否在基準(zhǔn)電壓范圍內(nèi)(步驟150)。若測(cè)定電壓不在基準(zhǔn)電壓范圍內(nèi)，則被測(cè)定的試樣或試劑為誤填充或被污染或變質(zhì)的，因而輸出與此相關(guān)的警報(bào)(步驟160)。若測(cè)定電壓在基準(zhǔn)電壓范圍內(nèi)，則結(jié)束程序，并處于可進(jìn)行水質(zhì)分析儀的本來的功能的狀態(tài)。
[0037]圖4示出在圖2中說明的本發(fā)明的實(shí)施例適用于水質(zhì)分析儀的情況的實(shí)施例。
[0038]可看出如下:在最左側(cè)有試樣填充筒1a和試樣12a，并且依次有作為試劑的過硫酸鉀填充筒1b和過硫酸鉀12b、抗壞血酸填充筒1c和抗壞血酸12c、鉬酸填充筒1d和鉬酸12d，并且，與各個(gè)電極相連接的電阻的兩端的線分別與微處理器20的輸入端口相連接。
[0039]叢微處理器20接收根據(jù)裝入于各個(gè)試樣填充筒和試劑填充筒的試樣和試劑的電導(dǎo)率的電壓測(cè)定值，來運(yùn)算是否按不同試樣和試劑存在、是否誤填充/變質(zhì)，并輸出結(jié)果。
[0040]以上說明的內(nèi)容作為對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的一個(gè)例示，僅屬于示出本發(fā)明的技術(shù)思想的具體形態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于以上說明的內(nèi)容，而由在以下發(fā)明要求保護(hù)范圍中記載的內(nèi)容來決定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控方法，在填充試樣或試劑來使用的工序、設(shè)備、測(cè)定儀中，利用各個(gè)試樣或試劑的固有的電導(dǎo)率特性，來自動(dòng)監(jiān)控是否存在試樣或試劑、是否誤填充及是否污染/變質(zhì)，上述利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控方法的特征在于， 以相隔開規(guī)定距離的方式在試樣或試劑設(shè)置兩個(gè)電極， 對(duì)電極和電極之間施加外部電壓，來將在電極和電極之間流動(dòng)的電流轉(zhuǎn)換為電壓值，從而測(cè)定該電壓值， 判斷所測(cè)定出的電壓值是否在預(yù)先登錄的相應(yīng)試樣或試劑的電阻值的范圍內(nèi)，若所測(cè)定出的電壓值在預(yù)先登錄的相應(yīng)試樣或試劑的電阻值的范圍內(nèi)，則判斷為正常填充了相應(yīng)試樣或試劑，若所測(cè)定出的電壓值脫離預(yù)先登錄的相應(yīng)試樣或試劑的電阻值的范圍，則判斷為相應(yīng)試樣或試劑被污染或變質(zhì)或誤填充其他試樣或試劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控方法，其特征在于，上述兩個(gè)電極設(shè)置成高度相互不同，只有試樣或試劑與設(shè)置于上側(cè)的電極相接觸，才通電來測(cè)定電壓，從而在未測(cè)定到上述電壓的情況下，判斷為試樣或試劑不位于電極和電極之間的狀??τ O3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控方法，其特征在于，在進(jìn)行上述判斷之后，還輸出判斷內(nèi)容。4.一種利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控裝置，其特征在于，包括: 至少一個(gè)試樣或試劑填充筒，用于填充至少一種試樣或試劑； 第一電極及第二電極，用于裝入各個(gè)上述試樣或試劑內(nèi)； 電壓源和電阻，以串聯(lián)方式連接在上述第一電極和上述第二電極之間； 電壓測(cè)定單元，用于測(cè)定電阻的兩端的電壓；以及 判斷單元，判斷所測(cè)定出的電壓值是否在相應(yīng)的試樣或試劑的已登錄的基準(zhǔn)電壓值的范圍內(nèi)，若所測(cè)定出的電壓值在相應(yīng)的試樣或試劑的已登錄的基準(zhǔn)電壓值的范圍內(nèi)，則判斷為所測(cè)定出的上述試樣或試劑與已登錄的試樣或試劑相同，若所測(cè)定出的電壓值脫離相應(yīng)的試樣或試劑的已登錄的基準(zhǔn)電壓值的范圍，則判斷為所測(cè)定出的上述試樣或試劑與已登錄的試樣或試劑不同。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控裝置，其特征在于， 第一電極和第二電極向上下方向相隔開規(guī)定距離，上述第一電極和上述第二電極之間成直角， 還包括判斷單元，在雖然測(cè)定了上述電阻的兩端的電壓，但未測(cè)定出電壓的情況下，判斷為不存在相應(yīng)的試樣或試劑。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的利用試樣或試劑的電導(dǎo)率的監(jiān)控裝置，其特征在于，上述電壓測(cè)定單元和上述判斷單元為微處理器。
【文檔編號(hào)】G01N27/04GK105928985SQ201510719188
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日
【發(fā)明人】蘇程云, 許木, 鄭雄教, 鄭昌鎬, 林賞默
【申請(qǐng)人】溫思特科技有限公司