一种土壤无机碳测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于土壤元素测定技术领域，具体是一种土壤无机碳测定装置，所述测定装置包括旋转台、若干样品反应瓶、氮气源、真空泵、磷酸注射泵、红外气相色谱仪、磁力搅拌器、伸缩步进电机和PLC一体控制器。该测定装置重复性好，测定结果准确。结果准确。结果准确。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤无机碳测定装置


[0001]本专利技术属于土壤元素测定
，具体是一种土壤无机碳测定装置。

技术介绍

[0002]传统方法测定土壤无机碳的方法有两种：一种方法是气量法，这种方法适合含量较高的土壤，操作全部是手动的，误差比较大，重复性不太理想。另一种是中和法，这种方法适合含量较低的土壤，盐酸溶液不仅和土壤中的碳酸钙发生反应，还和土壤中交换性盐基被氢离子交换，某些碱性金属的硅酸盐也被分解等，致使测得结果偏高，操作全部是手动的，误差比较大，重复性不太理想。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种土壤无机碳测定装置，该测定装置重复性好，测定结果准确。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0005]一种土壤无机碳测定装置，所述测定装置包括旋转台、若干样品反应瓶、氮气源、真空泵、磷酸注射泵、红外气相色谱仪、磁力搅拌器、伸缩步进电机和PLC一体控制器；
[0006]所述旋转台上呈圆形放置若干样品反应瓶，样品反应瓶中放置磁力搅拌转子；氮气源连通氮气导通管，该氮气导通管上设置氮气导通电磁阀；真空泵连通抽气管，该抽气管上设置抽气电磁阀；磷酸注射泵连通磷酸注液管，该磷酸注液管上设置磷酸注液电磁阀；
[0007]所述伸缩步进电机包括第一伸缩步进电机、第二伸缩步进电机和第三伸缩步进电机；所述第一伸缩步进电机的伸缩杆连接氮气导通管和抽气管，用于将氮气导通管和抽气管插入和抽出样品反应瓶；所述第二伸缩步进电机的伸缩杆连接磷酸注液管，用于将磷酸注液管插入和抽出样品反应瓶；所述第三伸缩步进电机连接红外气相色谱仪的取样管，用于将取样管插入和抽出样品反应瓶；
[0008]所述磁力搅拌器设置在旋转台的下方；
[0009]所述PLC一体控制器通讯连接旋转台、磷酸注射泵、红外气相色谱仪、磁力搅拌器、伸缩步进电机、氮气导通电磁阀、抽气电磁阀、磷酸注液电磁阀。
[0010]优选地，所述样品反应瓶的瓶口设置丁基垫。
[0011]本专利技术装置的工作过程：先在样品反应瓶中抽真空和充氮，几次后排净样品反应瓶中的空气，然后旋转，将该排空的样品反应瓶转入下一步滴入酸，搅拌反应，然后再转入下一步，进行红外测试。
[0012]本专利技术是通过测定二氧化碳浓度来计算出土壤无碳的含量的，红外气相色谱仪测量范围非常大(0
‑
2000PPM)可以实现土壤无机碳含量高低都能准确测定，结果重复性非常理想，非常值得推广。采用本专利技术的装置测定土壤无机碳简单方便，可以通过对PLC控制的参数进行设定，可实现自动操作，大大降低实验员的工作强度，大大提高工作效率，减少实验的成本。
附图说明
[0013]图1为本专利技术土壤无机碳测定装置的结构示意图。
[0014]附图标记：
[0015]1、旋转台；2、样品反应瓶；3、氮气源；4、真空泵；5、磷酸注射泵；6、红外气相色谱仪；7、磁力搅拌器；8、PLC一体控制器；9、磁力搅拌转子；10、氮气导通管；11、氮气导通电磁阀；12、抽气管；13、抽气电磁阀；14、磷酸注液管；15、磷酸注液电磁阀；16、第一伸缩步进电机；17、第二伸缩步进电机；18、第三伸缩步进电机；19、丁基垫；20、取样管。
具体实施方式
[0016]下面以附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]实施例1
[0018]如图1所示，一种土壤无机碳测定装置，所述测定装置包括旋转台1、若干样品反应瓶2、氮气源3、真空泵4、磷酸注射泵5、红外气相色谱仪6、磁力搅拌器7、伸缩步进电机和PLC一体控制器8；
[0019]所述旋转台1上呈圆形放置若干样品反应瓶2，样品反应瓶2中放置磁力搅拌转子9；氮气源3连通氮气导通管10，该氮气导通管10上设置氮气导通电磁阀11；真空泵4连通抽气管12，该抽气管12上设置抽气电磁阀13；磷酸注射泵5连通磷酸注液管14，该磷酸注液管14上设置磷酸注液电磁阀15；
[0020]所述伸缩步进电机包括第一伸缩步进电机16、第二伸缩步进电机17和第三伸缩步进电机18；所述第一伸缩步进电机16的伸缩杆连接氮气导通管10和抽气管12，用于将氮气导通管10和抽气管12插入和抽出样品反应瓶2；所述第二伸缩步进电机17的伸缩杆连接磷酸注液管14，用于将磷酸注液管14插入和抽出样品反应瓶2；所述第三伸缩步进电机18连接红外气相色谱仪的取样管20，用于将取样管20插入和抽出样品反应瓶2；
[0021]所述磁力搅拌器7设置在旋转台1的下方；
[0022]所述PLC一体控制器通讯连接旋转台、磷酸注射泵、红外气相色谱仪、磁力搅拌器、伸缩步进电机、氮气导通电磁阀、抽气电磁阀、磷酸注液电磁阀。控制各个部件的通断。
[0023]所述样品反应瓶2的瓶口设置丁基垫19。
[0024]所述PLC一体控制器采用中达优控一体机MM
‑
24MR
‑
12MT
‑
500_ES_B。
[0025]注射泵：润泽流通SY
‑
08(25mL)。
[0026]真空泵可采用上海沪析HG
‑
30无油隔膜真空泵。
[0027]气相色谱仪：安捷伦7890A。
[0028]电动旋转台：航天精艺Y200RA100。
[0029]电磁阀：艾尔派克DN15。
[0030]丁基胶垫作用是：起到密封的作用(丁基胶垫，特性是进样针扎过后依然能够保证密封性。)
[0031]本专利技术中的旋转台、磷酸注射泵、红外气相色谱仪、磁力搅拌器、伸缩步进电机、氮气导通电磁阀、抽气电磁阀、磷酸注液电磁阀等部件均可以购买得到。
[0032]本专利技术的氮气导通管10、抽气管12、磷酸注液管14和取样管20的端部均为针尖状，便于其插入样品反应瓶中。
[0033]本专利技术采用旋转台的可以是电动旋转台，可以达到使样品反应瓶转动精准定位的目的。采用3个伸缩步进电机：第一伸缩步进电机是导通氩气、真空泵和样品反应瓶之间的连接(或断开)，注入氩气后再用真空泵抽出样品反应瓶内的气体，反复操作几次，可以实现样品反应瓶内去除二氧化碳气体的目的，此操作结束后断开进入下一步骤；此时电动旋转台旋转到加酸的位置，第二伸缩步进电机是导通注射泵和样品反应瓶之间的连接(或断开)，注入一定量的磷酸溶液后断开，这时底部的磁力搅拌器启动，带动样品反应瓶内的磁力搅拌转子转动，使土壤和磷酸溶液充分混合后释放出二氧化碳气体；第三伸缩步进电机是导通红外气相色谱仪和样品反应瓶之间的连接，以测定样品反应瓶内的二氧化碳气体的浓度的目的来计算出土壤无机碳的含量。
[0034]本专利技术的工作流程如下：
[0035]打开装置电源，启动PLC一体控制器，驱动电动旋转台，使样品反应瓶处于第一位置，此时，控制第一伸缩电机将氮气导通管和抽气管插入样品反应瓶中，进行充氮和抽气，置换排空样品反应瓶内的空气后，控制第一伸缩步进电机抽出氮气导通管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤无机碳测定装置，其特征在于，所述测定装置包括旋转台、若干样品反应瓶、氮气源、真空泵、磷酸注射泵、红外气相色谱仪、磁力搅拌器、伸缩步进电机和PLC一体控制器；所述旋转台上呈圆形放置若干样品反应瓶，样品反应瓶中放置磁力搅拌转子；氮气源连通氮气导通管，该氮气导通管上设置氮气导通电磁阀；真空泵连通抽气管，该抽气管上设置抽气电磁阀；磷酸注射泵连通磷酸注液管，该磷酸注液管上设置磷酸注液电磁阀；所述伸缩步进电机包括第一伸缩步进电机、第二伸缩步进电机和第三伸缩步进电机；所述第一伸缩步进电机的伸缩杆连...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛芝露，杜加强，张杨成思，张静，孙冰清，毛佳琳，李丽娟，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：