[發明專利]一種全自動土壤樣品制備系統

在審

• 申請號: 201910333859.7
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN111855336A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 馬放均;史曉忠;李雪;陳洋
• 申請（專利權）人: 北京蘭友科技有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/34;G01N1/36
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

本發明涉及土壤樣品制備技術領域，特別涉及一種土壤樣品制備系統。一種全自動土壤樣品制備系統，它包括：粉碎研磨機構、篩分機構、裝樣機構、機械手以及清潔組件；其中：粉碎研磨機構用于對土壤樣品進行研磨；篩分機構用于對研磨后的土壤樣品進行過篩；裝樣機構用于對過篩后的土壤樣品進行四分法裝樣；機械手用于對土壤樣品進行轉移；清潔組件用于對盛放土壤樣品的容器進行清潔。本發明實現了土樣制備過程的自動化，有效避免樣品交叉污染改善了制樣環境，降低勞動強度，提高了制樣效率；本發明流程操作具有合規的一致性，實現了土樣制備的全流程自動化。

技術領域

本發明涉及土壤樣品制備技術領域，特別涉及一種土壤樣品制備系統。

背景技術

土壤樣品制備，是指土壤樣品從田間采集后經歷混勻、干燥、磨細和過篩的過程。如圖1所示，傳統土樣制備流程包括：取樣、去除土壤中混雜的磚塊、石灰結核、根莖動植物殘體等異物、風干、粗磨、細磨、稱重裝瓶等步驟。采用純人工的方式對土壤樣品進行制備，存在樣品處理周期長、樣品積存量大、制樣效率較低、樣品容易交叉污染等缺點。目前，市場上推出的一些針對土壤制樣的裝置，以期提高制樣效率。土壤制樣的裝置從功能上主要分為研磨裝置和篩分裝置，研磨裝置主流是采用球磨技術，如行星球磨機，用以替代手工操作的“研缽”；篩分裝置可以添加多層土壤篩，靠電動振蕩自動實現研磨后的土壤樣品過篩，用于替代“手工篩土”，降低勞動強度和粉塵。研磨裝置與篩分裝置，雖然實現了土壤制樣的儀器化，提高了效率降低了勞動強度和粉塵，但仍存在以下缺點：(1)研磨裝置雖然可以同時完成多達4個樣品的研磨，而篩分裝置每次只能完成單個樣品的過篩，制樣效率受限于篩分裝置，并不能實現真正高效；(2)有些實驗室為了配合研磨裝置的效率，設置多臺篩分裝置，但這樣不僅增加成本又會大幅占用本就緊張的實驗臺空間；(3)篩分裝置的操作也不夠簡便，需每次仔細安裝多個土壤篩并密封，后續清潔費時費力，影響效率，因此很多實驗室都更喜歡沿用“人工篩土”的做法，配合自動研磨裝置完成土壤制樣工作。

發明內容

本發明的目的是：針對現有技術的不足，提供一種全自動土壤樣品制備系統。

本發明的技術方案是：一種全自動土壤樣品制備系統，它包括：粉碎研磨機構、篩分機構、裝樣機構、機械手以及清潔組件；

粉碎研磨機構用于對土壤樣品進行研磨；

篩分機構用于對研磨后的土壤樣品進行過篩；

裝樣機構用于對過篩后的土壤樣品進行四分法裝樣；

機械手用于對土壤樣品進行轉移；

清潔組件用于對盛放土壤樣品的容器進行清潔。

系統制備時，土壤樣品通過機械手依次通過粉碎研磨機構、篩分機構、裝樣機構，實現土壤樣品的粉碎研磨、篩分及裝樣的過程；裝樣完成后，利用清潔組件對盛放土壤樣品的容器進行清潔。

進一步的，在上述方案的基礎上，該系統還可包括：干燥加熱機構、稱重機構、激光粒度分析機構、X射線熒光光譜儀中的任一設備或任意設備的組合；其中：

干燥加熱機構用于在進行粉碎研磨的過程之前對土壤樣品進行干燥處理，干燥處理后的土壤樣品通過機械手送至粉碎研磨機構；

稱重機構安裝在篩分機構的下方，用于對過篩后的土壤樣品進行稱重；

激光粒度分析機構用于在篩分或篩分稱重至裝樣的過程中，對土壤樣品的粒度以及粒型分布進行監測；

X射線熒光光譜儀用于在裝樣過程之前，對土壤樣品進行元素分析，能得出每個樣品的元素含量。

上述方案中，具體的：干燥加熱機構包括：干燥筒以及輻射加熱裝置；干燥筒為采用透光材質的密閉筒體，工作時，干燥筒自身旋轉且內部為負壓狀態，輻射加熱裝置對干燥筒內的土壤樣品進行加熱。