利用試樣或試劑的電導率的監(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、設備、測定儀等中，當預先填充試樣或試劑時，誤填充其他試樣或試劑，或即使正確填充也自動監(jiān)控試樣或試劑被污染/變質。隔開規(guī)定距離而在試樣或試劑設置兩個電極。電極相互隔開，但它們之間由試樣本身的電導率電連接，因而試樣具有規(guī)定的電阻。若對電極之間施加外部電壓，則電流在電極之間流動，利用電阻將電流轉換為電壓值來測定電壓。測定電壓值來判斷電壓值是否在預先已登錄的相應試樣或試劑的電阻值的范圍內。若在范圍內則判斷為正確填充相應試樣或試劑，并處于有效狀態(tài)，若脫離范圍則判斷為相應試樣或試劑被污染或變質，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率的監(jiān)控裝置及方法
技術領域
[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，涉及使用于水質分析儀的試樣或試劑的自動監(jiān)控。
【背景技術】
[0002]具有為了測定特定參數(shù)而投入試樣或試劑的多個設備。尤其，在在線自動水質測定儀中投入用于測定水質的多種試樣或試劑。在線自動水質測定儀在手動填充多種試樣或試劑之后以無人的方式運行，因而若試樣或試劑被誤填充或變質，則測定儀發(fā)生故障。
[0003]與用于投入試樣或試劑的測定裝置相關的多個現(xiàn)有技術如下。
[0004]韓國登錄特許10-0630946涉及液滴計數(shù)方式的試劑注入裝置，上述液滴計數(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上述試劑滴。根據(jù)上述韓國登錄特許10-0630946，當中和滴定時，計算注入的試劑的滴數(shù)，并基于計數(shù)的上述試劑的滴數(shù)來計算注入的試劑的量，從而自動測定試樣的堿度。
[0005]韓國登錄特許10-1048737涉及氣缸等級定量注入裝置及試樣分析裝置，上述氣缸等級定量注入裝置及試樣分析裝置包括:一個以上的氣缸，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；吸入管及排出管，分支于上述氣缸的下側；夾管閥，用于壓接上述吸入管及排出管的一側；以及驅動馬達，用于雙向驅動上述夾管閥。在上述韓國登錄特許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果的誤差最小化，并且即使長時間使用，也不發(fā)生由管的變形導致的排出量的誤差，從而可取得規(guī)定的排出量，并且由于耐久性、可維護性及生產率提高，因而節(jié)減更換所需的費用，且容易實現(xiàn)管的更換及裝置的維護維修。
[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。

【發(fā)明內容】

[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、設備、測定儀(如水質分析儀)等中，當預先填充(或注入)試樣或試劑時，誤填充其他試樣或試劑，或即使正確填充也自動監(jiān)控試樣或試劑被污染/變質。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明人利用各個試樣或試劑作為其固有特性具有互不相同的電導率的特性，來開發(fā)了自動監(jiān)控試樣或試劑的誤填充及變質狀態(tài)的方法。并且，可一同檢測出試樣或試劑下降到滿填充水位以下。
[0009]對本發(fā)明的解決問題的方法進行簡要說明。
[0010]以相隔開規(guī)定距離的方式在試樣或試劑設置兩個電極。雖然電極相互隔開，但它們之間由試樣本身的電導率電連接，因而可視為試樣具有規(guī)定的電阻。因此，若對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，可利用電阻將上述電流轉換為電壓值來測定電壓。測定上述電壓值來判斷上述電壓值是否在預先登錄的相應試樣或試劑的電阻值的范圍內。若上述電壓值在預先登錄的相應試樣或試劑的電阻值的范圍內，則判斷為正確填充相應試樣或試劑，并處于有效的狀態(tài)，若上述電壓值脫離預先登錄的相應試樣或試劑的電阻值的范圍，則判斷為相應試樣或試劑被污染或變質，或誤填充其他試樣或試劑。
[0011]與此一同，若將電極和電極設置成高度相互不同，則只有試樣或試劑與設置于上側的電極相接觸，才通電來測定電壓。在未測定到電壓的情況下，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電極的最下端的位置。若下降到比上側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，因而需要補充來填充。
[0012]通過以下與附圖一同說明的發(fā)明的詳細說明，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，自動監(jiān)控并警告試樣或試劑的誤填充或污染/變質，從而可確保相應工序或測定等的準確性，來提高工序和設備的開工率。
【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)于水質分析儀的試樣或試劑填充筒的本發(fā)明裝置的實施例說明圖。
[0016]圖3為用于說明圖2的實施例的作用的本發(fā)明方法的流程圖。
[0017]圖4為擴張圖2的概念來適用于水質分析儀的本發(fā)明裝置的實施例說明圖。
[0018]附圖標記的說明
[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設置有兩個電極14a、14b。若對兩個電極之間通過電阻R施加電源E，則電流由試樣或試劑12的導電性(電導性)流動在電阻R中，并且在上述電阻R的兩端呈現(xiàn)電壓。利用電壓表VM測定上述電壓。判斷所測定出的上述電壓值是否在相應試樣或試劑12的基準電壓值(即，預先登錄的相同的條件下的試樣或試劑的電壓值)的范圍內。
[0026]若所測定出的上述電壓值在相應試樣或試劑的基準電壓值的范圍內，則已測定的上述試樣或試劑與已登錄的試樣或試劑相同，若所測定出的上述電壓值脫離相應試樣或試劑的基準電壓值的范圍，則已測定的上述試樣或試劑與已登錄的試樣或試劑不同。
[0027]將基準電壓值設定在規(guī)定范圍內，這是因為由試樣或試劑的本身狀態(tài)及周邊環(huán)境狀態(tài)，基準電壓和測定電壓并不一定相同。
[0028]當作為實際數(shù)據(jù)E = 3V、R = 250 Ω，且電極之間的距離為30mm時，在用作試劑的過硫酸鉀的情況下，VM測定值為55?58mV，在抗壞血酸的情況下，VM測定值為46?50mV，在鉬酸的情況下，VM測定值為36?38mV。這些試樣或試劑例舉了使用于水質分析儀的試樣或試劑。
[0029]圖2說明在水質分析儀實際體現(xiàn)本發(fā)明的情況。
[0030]在試樣或試劑填充筒10內填充有試樣或試劑12。試樣或試劑填充筒10示出實際使用于水質分析裝置的形態(tài)的試樣或試劑筒，只屬于一個例示。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置有兩個電極，即上側電極14a和下側電極14b。電極優(yōu)選為不與試樣或試劑發(fā)生化學反應的金屬，本實施例中使用鉑。
[0032]上側電極14a的最下端部相當于試樣或試劑12的最低水位WL。即，試樣或試劑12的水位高于上側電極14a的最下端部，隨著使用試樣或試劑而減少，當下降到比上述最下端部更靠下側的位置的瞬間，在上側電極14a和下側電極14b之間存在無限大電阻(即，導電性O)，來使電阻R的兩端不呈現(xiàn)電壓值。
[0033]如圖1所示，在上側電極14a和下側電極14b之間連接電源E和電阻R來構成電路。此時，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的內部存儲器或外部存儲器中預先按不同試樣或試劑登錄基準電壓值的規(guī)定范圍(步驟100)。在上述內容中，通過圖1說明了基準電壓值的范圍。
[0035]若在這種狀態(tài)下執(zhí)行程序，則測定在上側電極14a和下側電極14b之間流動的電流經由電阻R呈現(xiàn)的電壓值(步驟110)。若判斷為測定不到上述電壓值(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水位，從而輸出警報(步驟130)。
[0036]若正常測定到電壓值，則進行下一步驟來比較測定到的上述電壓值和預先存儲的基準電壓值(步驟140)，從而確認測定電壓是否在基準電壓范圍內(步驟150)。若測定電壓不在基準電壓范圍內，則被測定的試樣或試劑為誤填充或被污染或變質的，因而輸出與此相關的警報(步驟160)。若測定電壓在基準電壓范圍內，則結束程序，并處于可進行水質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)明的實施例適用于水質分析儀的情況的實施例。
[0038]可看出如下:在最左側有試樣填充筒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)裝入于各個試樣填充筒和試劑填充筒的試樣和試劑的電導率的電壓測定值，來運算是否按不同試樣和試劑存在、是否誤填充/變質，并輸出結果。
[0040]以上說明的內容作為對本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說是顯而易見的一個例示，僅屬于示出本發(fā)明的技術思想的具體形態(tài)。本發(fā)明的技術范圍并不局限于以上說明的內容，而由在以下發(fā)明要求保護范圍中記載的內容來決定。
【主權項】
1.一種利用試樣或試劑的電導率的監(jiān)控方法，在填充試樣或試劑來使用的工序、設備、測定儀中，利用各個試樣或試劑的固有的電導率特性，來自動監(jiān)控是否存在試樣或試劑、是否誤填充及是否污染/變質，上述利用試樣或試劑的電導率的監(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置兩個電極， 對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的電流轉換為電壓值，從而測定該電壓值， 判斷所測定出的電壓值是否在預先登錄的相應試樣或試劑的電阻值的范圍內，若所測定出的電壓值在預先登錄的相應試樣或試劑的電阻值的范圍內，則判斷為正常填充了相應試樣或試劑，若所測定出的電壓值脫離預先登錄的相應試樣或試劑的電阻值的范圍，則判斷為相應試樣或試劑被污染或變質或誤填充其他試樣或試劑。2.根據(jù)權利要求1所述的利用試樣或試劑的電導率的監(jiān)控方法，其特征在于，上述兩個電極設置成高度相互不同，只有試樣或試劑與設置于上側的電極相接觸，才通電來測定電壓，從而在未測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)權利要求1或2所述的利用試樣或試劑的電導率的監(jiān)控方法，其特征在于，在進行上述判斷之后，還輸出判斷內容。4.一種利用試樣或試劑的電導率的監(jiān)控裝置，其特征在于，包括: 至少一個試樣或試劑填充筒，用于填充至少一種試樣或試劑； 第一電極及第二電極，用于裝入各個上述試樣或試劑內； 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； 電壓測定單元，用于測定電阻的兩端的電壓；以及 判斷單元，判斷所測定出的電壓值是否在相應的試樣或試劑的已登錄的基準電壓值的范圍內，若所測定出的電壓值在相應的試樣或試劑的已登錄的基準電壓值的范圍內，則判斷為所測定出的上述試樣或試劑與已登錄的試樣或試劑相同，若所測定出的電壓值脫離相應的試樣或試劑的已登錄的基準電壓值的范圍，則判斷為所測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)權利要求4所述的利用試樣或試劑的電導率的監(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，在雖然測定了上述電阻的兩端的電壓，但未測定出電壓的情況下，判斷為不存在相應的試樣或試劑。6.根據(jù)權利要求4或5所述的利用試樣或試劑的電導率的監(jiān)控裝置，其特征在于，上述電壓測定單元和上述判斷單元為微處理器。
【文檔編號】G01N27/04GK105928985SQ201510719188
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年10月29日
【發(fā)明人】蘇程云, 許木, 鄭雄教, 鄭昌鎬, 林賞默
【申請人】溫思特科技有限公司