專利名稱：一種智能化學(xué)試劑管理柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于實(shí)驗(yàn)室、研究室等場合的化學(xué)試劑管理裝置，特別涉及一種智能化學(xué)試劑管理柜。
背景技術(shù)：
在化工領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作中，需要用到大量的化學(xué)試劑，且實(shí)驗(yàn)室、研究室等所用試劑種類繁多，而用量較少，大量試劑瓶放在一起，使用時(shí)要尋找目標(biāo)試劑需要搜索大量試劑瓶，使用不便；特別是存放多品種小批量化學(xué)試劑時(shí)，其缺點(diǎn)更加突出，實(shí)驗(yàn)人員經(jīng)常浪費(fèi)大量時(shí)間尋找目標(biāo)試劑。實(shí)驗(yàn)室管理人員無法方便快速、檢查化學(xué)試劑及時(shí)了解化學(xué)試劑的余量，由于對化學(xué)試劑余量缺乏了解，需要化學(xué)試劑時(shí)再到倉庫查找，當(dāng)急需化學(xué)試劑時(shí)才發(fā)現(xiàn)庫存量不足，這樣會嚴(yán)重影響工作。實(shí)驗(yàn)室試劑瓶數(shù)量繁多，試劑瓶中的試劑需要人工逐一檢查添加，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，此夕卜，采用手工登記化學(xué)試劑的使用情況，跟蹤試劑使用相關(guān)信息比較麻煩、無法快捷地了解化學(xué)試劑的庫存，以直接進(jìn)行化學(xué)試劑的訂購。另外，化學(xué)試劑信息的相關(guān)報(bào)表常常無法及時(shí)反饋，無法為企業(yè)決策提供及時(shí)的報(bào)表依據(jù)，化學(xué)試劑管理人員工作效率低，因無法及時(shí)記錄使用信息，導(dǎo)致化學(xué)試劑浪費(fèi)嚴(yán)重，給企業(yè)帶來不少經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種智能化學(xué)試劑管理柜，可以快速查找目標(biāo)試劑，方便檢查試劑余量，記錄管理試劑使用信息。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種智能化學(xué)試劑管理柜包括柜架，柜架上安裝有若干個(gè)小柜體，柜架上還安裝有計(jì)算機(jī)和單片機(jī)系統(tǒng)，所述小柜體包括柜門和安裝于柜門上、由單片機(jī)系統(tǒng)控制的柜門開關(guān)裝置，小柜體上設(shè)置有驅(qū)動柜門開啟的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，小柜體的底板上安裝有重量傳感器，小柜體內(nèi)還設(shè)置有由柜門觸動的行程開關(guān)，安裝于各小柜體上的重量傳感器、柜門開關(guān)裝置和行程開關(guān)分別與單片機(jī)系統(tǒng)連接，單片機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接。所述柜門開關(guān)裝置包括與單片機(jī)系統(tǒng)連接的電磁閥，小柜體側(cè)板上設(shè)置有與電磁閥相配合的內(nèi)側(cè)板孔。所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為安裝在小柜體上與柜門相抵的彈簧。所述單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有報(bào)警裝置。 所述計(jì)算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。本發(fā)明所述的智能化學(xué)試劑管理柜由安裝在柜架上的若干個(gè)小柜體組成，每種試劑占用一個(gè)小柜體，柜架上還安裝有計(jì)算機(jī)和控制各小柜體的單片機(jī)系統(tǒng)，具有以下有益效果:1、使用者通過計(jì)算機(jī)檢索到要使用的試劑瓶后，通過計(jì)算機(jī)給單片機(jī)發(fā)送控制信號，單片機(jī)發(fā)出指令控制該試劑瓶存放位置小柜體的柜門自動打開，使用者可輕松找到目標(biāo)試劑，方便快捷。2、各小柜體底板上安裝有與單片機(jī)系統(tǒng)連接的重量傳感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控試劑的余量，并反饋給計(jì)算機(jī)存儲，試劑管理人員通過計(jì)算機(jī)可以清楚、明了的了解各試劑的余量，以方便及時(shí)添加和訂購，解決現(xiàn)有技術(shù)中人工檢查試劑余量費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題。3、通過計(jì)算機(jī)記錄各試劑的使用情況，化學(xué)試劑管理者可以充分掌握化學(xué)試劑使用量、使用時(shí)間、使用者及剩余量等相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過化學(xué)試劑的使用情況，全面掌握本實(shí)驗(yàn)室、研究室的工作動態(tài)，為教學(xué)、企業(yè)研發(fā)提供參考數(shù)據(jù)。


圖1為本發(fā)明的主視圖；圖2為本發(fā)明中小柜體的機(jī)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明的使用操作流程圖；其中:1_名稱標(biāo)簽，2_柜架,3_柜門,4_鍵盤,5_計(jì)算機(jī),6_重量傳感器,7_小柜體，8-彈簧，9-行程開關(guān)，701-柜體雙層側(cè)板、702-試劑瓶，703-電磁閥，704-內(nèi)側(cè)板孔，705-柜體底板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述:參見圖1和圖2，本發(fā)明包括柜架2，柜架2上安裝有若干個(gè)小柜體7，柜架2上還安裝有計(jì)算機(jī)5和單片機(jī)系統(tǒng)，所述小柜體7包括柜門3和安裝于柜門3上與單片機(jī)系統(tǒng)連接的電磁閥703。小柜體7 —側(cè)設(shè)置為雙層側(cè)板701，雙層側(cè)板701上設(shè)置有與電磁閥703相配合的內(nèi)側(cè)板孔704，小柜體7上設(shè)置有驅(qū)動柜門3開啟的與柜門3相抵的彈簧8，也可以在小柜體7內(nèi)安裝與柜門連接的氣彈簧，小柜體7的底板705上安裝有重量傳感器6，小柜體7內(nèi)還設(shè)置有由柜門3觸動的行程開關(guān)9，安裝于各小柜體7上的重量傳感器、電磁閥和行程開關(guān)分別與單片機(jī)系統(tǒng)連接，單片機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接。如圖2，本發(fā)明的智能化學(xué)試劑管理柜的設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，用戶可根據(jù)化學(xué)試劑的使用量，選擇所使用模塊的數(shù)量。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊為一個(gè)柜架，柜架大小尺寸為:長，2600mm ;高，1800mm ;寬，500mm。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊中含有90個(gè)小柜體7，分為9排10列，每個(gè)小柜體7下方設(shè)置有名稱標(biāo)簽I，用于記錄柜體中試劑的名稱、分類等，試劑瓶702放置在柜體中間。小柜體7的工作過程如下，當(dāng)接收到來自計(jì)算機(jī)的開門指令后，電磁閥703失電退回，即電磁閥703的鐵芯從內(nèi)側(cè)板孔704中退出；在彈簧8的作用下，門自動彈開；門彈開時(shí)，彈簧8處于放松狀態(tài)；而門關(guān)閉時(shí)，彈簧8處于壓緊狀態(tài)。使用者取出化學(xué)試劑瓶，量取所需數(shù)量的化學(xué)試劑，再將化學(xué)試劑放回原位，最后關(guān)閉柜門。當(dāng)柜門關(guān)閉時(shí)，觸動行程開關(guān)9閉合，單片機(jī)系統(tǒng)接收來自行程開關(guān)9的輸入信號后，再發(fā)信號給電磁閥703，電磁閥703得電伸出，置于內(nèi)側(cè)板孔704內(nèi)部，完成柜門關(guān)閉動作，電磁閥703也可以使用安裝在柜門上的由單片機(jī)系統(tǒng)控制的電磁開關(guān)代替。
如圖3所示，本發(fā)明的控制系統(tǒng)由上位計(jì)算機(jī)和下位的單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成主從式控制系統(tǒng)。上位計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)界面、數(shù)據(jù)無線傳輸、數(shù)據(jù)打印和存儲等工作；下位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對每個(gè)小柜體中的電磁閥、行程開關(guān)、重量傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。本發(fā)明使用圖形化編程工具C++Builder軟件開發(fā)智能化學(xué)試劑管理柜的應(yīng)用程序。本發(fā)明的工作過程如下:首先，用戶根據(jù)上位計(jì)算機(jī)上應(yīng)用程序的用戶管理人機(jī)界面，輸入用戶ID及密碼，進(jìn)行身份認(rèn)證；認(rèn)證通過后，方可進(jìn)行操作。本系統(tǒng)的用戶分為三類，一類是化學(xué)試劑使用者、二類是化學(xué)試劑管理者、三類是化學(xué)試劑供應(yīng)商。如圖4所示，為化學(xué)試劑使用者的操作流程，對于化學(xué)試劑使用者，有兩種方式選擇所需化學(xué)試劑:第一，在化學(xué)試劑編號列表上進(jìn)行點(diǎn)選。此化學(xué)試劑列表，可按照化學(xué)試劑使用者的使用次數(shù)進(jìn)行排序，方便化學(xué)試劑使用者進(jìn)行點(diǎn)選。第二，使用者可通過鍵盤輸入所需試劑的核心元素，如:H、0。再由應(yīng)用程序在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，并顯示可能相關(guān)的試劑名稱，如:H20、H202。最后，由化學(xué)試劑使用者點(diǎn)選所需要的試劑。這兩種方法選擇試劑后，再確認(rèn)選擇。該信號由上位計(jì)算機(jī)通過通訊接口傳給下位單片機(jī)。下位單片機(jī)接收到此信號后，給相應(yīng)的小柜體7發(fā)低電平，則對應(yīng)單元的電磁閥703失電，鐵芯從內(nèi)側(cè)板孔704中退回，小柜體7的柜門在彈簧8的作用下打開?；瘜W(xué)試劑使用者取出所需數(shù)量的化學(xué)試劑后，將化學(xué)試劑瓶放回原位，關(guān)閉柜門。結(jié)束化學(xué)試劑使用者的操作流程。最后，系統(tǒng)將該小柜體7中的重量傳感器6檢測的信號，通過ADC傳給下位單片機(jī)，并上傳給上位計(jì)算機(jī)，存入化學(xué)試劑用量信息數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫包括化學(xué)試劑使用者的用戶名稱、化學(xué)試劑的使用時(shí)間、使用量等數(shù)據(jù)。當(dāng)化學(xué)試劑管理者查看時(shí)，將該數(shù)據(jù)庫按照用戶名稱、時(shí)間等因素進(jìn)行檢索，從而了解化學(xué)試劑使用情況，包括某化學(xué)試劑使用者在某段時(shí)間使用何種化學(xué)試劑，用量多少。全面掌握本實(shí)驗(yàn)室、研究室的工作動態(tài)。同時(shí)該數(shù)據(jù)被累加，所述單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有報(bào)警裝置，如果達(dá)到總重量的80%即400ml，由上位計(jì)算機(jī)發(fā)出余量報(bào)警信號，提醒管理人員添加試劑，而且計(jì)算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)，化學(xué)試劑的供應(yīng)商可獲得該報(bào)警信號，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨時(shí)掌握每種化學(xué)試劑的剩余量并協(xié)調(diào)及時(shí)供貨。另外，在控制系統(tǒng)中設(shè)置開柜時(shí)間報(bào)警，如果化學(xué)試劑使用者沒有在開柜最大限時(shí)間內(nèi)，放回化學(xué)試劑瓶，控制系統(tǒng)發(fā)出聲音報(bào)警信號，提示使用者放回化學(xué)試劑瓶，開柜時(shí)間最大值初定為10分鐘。
權(quán)利要求
1.一種智能化學(xué)試劑管理柜，其特征在于:包括柜架(2)，柜架(2)上安裝有若干個(gè)小柜體(7)，柜架(2)上還安裝有計(jì)算機(jī)(5)和單片機(jī)系統(tǒng)，所述小柜體(7)包括柜門(3)和安裝于柜門(3)上、由單片機(jī)系統(tǒng)控制的柜門開關(guān)裝置，小柜體(7)上設(shè)置有驅(qū)動柜門(3)開啟的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，小柜體(7)的底板(705)上安裝有重量傳感器(6)，小柜體(7)內(nèi)還設(shè)置有由柜門(3)觸動的行程開關(guān)(9)，安裝于各小柜體(7)上的重量傳感器、柜門開關(guān)裝置和行程開關(guān)分別與單片機(jī)系統(tǒng)連接，單片機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化學(xué)試劑管理柜，其特征在于:所述柜門開關(guān)裝置包括與單片機(jī)系統(tǒng)連接的電磁閥(703 )，小柜體(7 )側(cè)板上設(shè)置有與電磁閥(703 )相配合的內(nèi)側(cè)板孔(704)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化學(xué)試劑管理柜，其特征在于:所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為安裝在小柜體(7)上與柜門(3)相抵的彈簧(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化學(xué)試劑管理柜，其特征在于:所述單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有報(bào)警裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化學(xué)試劑管理柜，其特征在于:所述計(jì)算機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種智能化學(xué)試劑管理柜，包括柜架，柜架上安裝有若干個(gè)小柜體，柜架上還安裝有計(jì)算機(jī)和單片機(jī)系統(tǒng)，小柜體的底板上安裝有重量傳感器，小柜體內(nèi)還設(shè)置有由柜門觸動的行程開關(guān)；使用者通過計(jì)算機(jī)檢索到要使用的試劑瓶后，給單片機(jī)發(fā)送控制信號，單片機(jī)發(fā)出指令控制該試劑瓶存放位置小柜體的柜門自動打開，可輕松找到目標(biāo)試劑，方便快捷，各小柜體底板上安裝有與單片機(jī)系統(tǒng)連接的重量傳感器，可以清楚、明了的了解各試劑的余量，通過計(jì)算機(jī)記錄各試劑的使用情況，化學(xué)試劑管理者可以充分掌握化學(xué)試劑使用量、使用時(shí)間、使用者及剩余量等相關(guān)數(shù)據(jù)，為教學(xué)、企業(yè)研發(fā)提供參考數(shù)據(jù)。
文檔編號B01L1/00GK103111336SQ20131005482
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者張航偉, 黃劍鋒, 周雄波, 曹麗云, 陳嬋娟, 劉丁菡, 鄭甲紅 申請人:陜西科技大學(xué)