机器人分析仪
概况
Skalar 的SP2000机器人平台为日常分析测试提供专用和灵活的自动化解决方案。可自动解决各种各样的应用如BOD、COD、测试盒应用(ST-COD, TP, TN等)、PH、电导率(EC)、碱度、碳酸盐/重碳酸盐、浊度、色度、离子选择性电极(ISE)应用和土壤颗粒分析、自动称重和过滤样品、自动样品移液等等,也可组合分析和按照客户需求定制。所有应用方法依据ISO、EPA、标准方法、DIN等国际标准规范制定。
模块化的设计和灵活的用户端 特定的自动化操作满足您的特定需求,提高了分析效率和结果的准确性, 同时减少了样品分析运行时间、节省运行成本、消除错误和繁琐的人工操作。
仪器可配置1或2个机器手臂,提供总共8个独立的可移动操纵器。第二个手臂可用于搭载多个电极提高样品的分析速度,或用于同时执行两种不同的应用如同时分析BOD和COD或其它指标。
整套系统配置了前面和侧面的保护罩以满足CE规范的要求。分析仪通过RoboticAccessTM软件控制,该软件包很实用,包含预设应用文件、分析调度程序、用户可编制的样品表格设置、用户可定义的打印&输出至LIMS/Excel选项和广泛的质量特征功能。
SP2000机器人系统可升级和根据您的需求改进,让您的初始投资更有价值。
BOD
生化需氧量(BOD)的分析是水环境监测实验室的重要的检测指标之一,该测试是用于指示水中有机物的含量。SP2000系列是Skalar当前提供的灵活的机器人BOD分析平台,并且采用了新颖的设计和的技术创新,可对18至198位BOD样品瓶进行灵活的设置。该分析仪的开发用于满足您提高实验室样品分析速度、自动化水平和样品处理量等方面的切实需求,根据规范如EPA 405.1/ISO 5815-1/ EN-1899-1/2, 标准方法5210 B, DIN 38409等国际规范分析,也可按照客户特定的方法进行分析。
小和基本的Skalar BOD机器人分析仪包含XYZ样品处理平台、可放置18个BOD瓶位置的样品盘、1个溶解氧电极和仪表(可选光学或隔膜法电极)、1个操纵器、一个搅拌器、清洗装置和前面及侧面的保护罩。
除了基本配置之外,以下自动化步骤可用于完整的BOD自动分析:
- 自动添加稀释水
- 自动添加消化抑制剂
- 自动接种
- 样品瓶盖自动打开/关闭
- 样品自动移液
- 自动培养
系统可扩展容纳多11个BOD样品架,可搭配多支氧电极同时测量以提高分析效率。可选第二个机械臂以提高样品处理能力或执行如样品自动移液或调节样品的PH值等其它任务。分析仪可用市面上所能提供的所有的标准BOD瓶,可提供多种类型样品盘以满足各种尺寸培养箱的使用。可提供完全密封的外罩用于样品培养。
3个-样品盘构造 5个-样品盘构造 8个-样品盘构造 & 2个机器臂
典型的BOD分析步骤
自动步骤
- 样品移液
- 样品PH调解
- 添加硝化抑制剂(ATU)和/或接种
- 添加稀释水
- 样品混匀
- 测量初始的溶解氧值(DO1)
- 在每次测量间进行电极/搅拌器的清洗
- 样品瓶盖打开/关闭
- 测量终的溶解氧值(DO2)
- 根据相关标准计算BOD的值
样品手动或自动移液至BOD样品瓶中,在样品表格中标示样品和稀释倍数,也可从LIMS中导入样品表格。将装有样品瓶的支架放置在机器人分析仪上,操作者启动分析仪。打开瓶盖和加入硝化抑制剂(ATU)和/或接种,加入稀释液。在样品混匀搅拌时测量初始的溶解氧值。关闭瓶盖,在分析下一个样品前清洗氧电极和搅拌器。按照以上步骤逐个分析样品直至所有样品分析完毕。将样品架放入培养箱20°C培养5天,培养完毕后样品支架直接放置于机器人分析仪上。操作员开启分析仪,打开瓶盖,在样品混匀搅拌时测量终的溶解氧值,计算机自动计算BOD的值,关闭瓶盖,重复以上过程直至所有样品测量完毕。分析结果可显示在计算机屏幕、打印或转换成其它软件或LIMS系统兼容的文件格式。
如果需要做如PH,电导率,碱度和浊度等其它应用,这些应用可与BOD组合在同一台机器人分析仪上。
SP2000 BOD分析仪集成PH调节&样品移液的功能
COD
化学需氧量(COD)的分析通常是测定表面水和废水中的有机污染物的量,COD值可用于指示水质状况。Skalar SP2000分析仪可配置按照ISO 15705和EPA 410.4规定的密封管法和ISO 6060规定的传统的滴定法自动分析COD。
1. 按照ISO 15705 / EPA 410.4 密封管COD测量法
密封管COD测量法是按照传统方法的描述进行样品消化,但用光度法代替滴定法检测。密封管COD测量法的优点是采用预先制备好的测试管,使毒性和危险试剂的处理小化。
SP2000 密封管-COD分析仪
分析仪包含XYZ样品处理系统,配有可拆卸的样品测试管和测试管架,在分析运行期间便于装载和插入样品。分析仪在一批分析时可容纳24至336个测试管。仪器有1个具有两个操纵器的机械臂,1个操纵器具有钳子,另一个带有样品针和搅拌器。此外,分析仪有一个开/关盖的装置,一个垂直振荡混匀装置用于将测试包的固体试剂和样品的混合,并且具有旋转振荡混合器在测量前对测试管混匀。分析仪具有用于添加试剂的分区,如果需要消化,分析仪可提供具有两段温度调节的加热反应座。光度计专业用于检测,检测结果传输至RoboticAccess™软件中进行数据处理和控制。
分析仪也可采用目前市场上可购置的或用户自制的COD反应测试管,并可兼容几种光度计。此外,具有与以上描述相同的测试平台如总磷、总氮等单项测试应用也可和COD组合分析,例如,可在一批样品中组合48个COD、24个总磷和12个总氮项目的测试管。
典型的密封管-COD分析过程
自动步骤
- 提起样品管
- 打开样品管盖子
- 移取样品
- 样品混合
- 将样品放在加热反应器位置上
- 样品在150˚C加热反应2小时
- 将样品转移到冷却支架
- 样品振荡混合
- 测量COD浓度
- 提起样品管
测试管放置于样品架上并转移到分析仪上,分析仪提起测试管并打开瓶盖,自动移取样品至测试管。自动悬紧测试管盖子并转移至垂直振荡器上。混合测试管并转移至反应器,在150 °C加热2小时。仪器持续记录反应时间,当反应时间达到,仪器自动放置测试管在样品架上冷却至60 °C,期间仍保温混合。当样品冷却至室温,则自动将样品转移至光度计在特定波长下测量,样品的浓度值显示在计算机屏幕上并可传输至LIMS系统。
2. 按照ISO 6060测试COD
SP2000分析仪可结合SP5000消化系统按经典方法提供COD测试。分析过程包括用硫酸、重铬酸钾和催化剂组成的硝化液对样品进行2小时的消化。之后回流冷却样品和通过硫酸铁铵溶液滴定过量的氧化剂以检测COD的含量。
SP2000 COD分析仪
分析仪具有一个XYZ样品处理系统,并配有4至6个可互换的20位样品架,样品从消化至滴定过程中可保留在同一个测试管中。此外,分析仪配有滴定仪、滴管、电极和搅拌器。分析仪可配置两套滴定仪用以当测量范围扩展时,无需更换滴管。
自动测量步骤
- 样品制备
- 样品消化
- 回流冷凝
- 样品均质化
- 样品滴定
- 在每个测量期间清洗滴定头/搅拌子
- 计算COD的含量
典型的COD分析过程:
样品移液至COD测试管中,在每个样品中手动或自动加入特定体积的重铬酸钾和硫酸混合消化液。在软件的样品表格中输入样品标示和稀释倍数,将测试管架放置在SP5000自动消化系统中,回流冷凝器连接在测试管上。样品在180 °C消化2小时,消化完毕后冷却样品,回流冷凝器冲刷冷凝。将测试管支架放在SP2000机器人分析仪上,操作者启动分析仪,搅拌样品和通过硫酸铁铵自动回滴至终点,清洗滴定头、电极和搅拌子后进行下一个样品滴定直至所有样品测量完毕,通过软件自动计算每个样品的COD含量,结果可显示在计算机屏幕上、打印或转换成其它软件或LIMS兼容的文件格式。
SP5000自动消化器
系统用于在COD分析期间的消化,包括提升系统,冷却架,消化座,测试管架和带有显示器的控制器。控制器设定消化的加热温度和时间,同时处理所有测试管架的升降和在冷却架的放置。样品精确回流煮沸2小时,在操作员将测试架装载至系统后整个运行全自行完成。消化后测试架设置至待机清洗状态。
测试包
全球很多实验室均在使用现成的光度法测试包,很多供应商均可提供水和废水中这些重要测试项目的测试包,如COD、总磷、总氮、氨氮、亚硝酸盐等,这些测试包使用简单和安全,但在分析过程中仍需要进行很多不同的手工处理步骤,如样品移液、旋开/旋紧测试管盖子和测试管的转移,尤其是当样品测试数量很多时或须分析不同参数时,操作过程繁琐和费时。Skalar开发的SP2000机器人系统可很好地对应此现成测试包应用的需求,分析仪可对水和废水样品采用光度法测试包进行全自动地处理如样品移液、混合、加热、冷却和测量。
SP2000机器人分析仪一批可容纳24至336个测试管,分析仪可对单个样品同步或顺序处理多种不同应用。分析仪也可配置第二个机械臂采用第二个架子、样品针和搅拌器提高分析效率,或执行其它任务如测试包分析组合其它如BOD应用。具有前面和侧面的保护罩符合CE规范,通过实用性和灵活性于一体的RoboticAccess™软件控制驱动,软件包含具有分析次序的预安装的应用文件、用户可编制的样品表格和广泛的QC功能,分析仪可兼容处理不同厂商的测试包和各种光度计。
pH/EC/滴定/浊度/色度/ISE
Skalar机器人分析仪可在一个系统中组合PH、电导率、滴定、浊度和色度项目同时或按顺序分析。用户定制的配置可满足任何实验室的需求,包括选择各种应用、运行次序和集成各种尺寸的样品架和样品管。
当系统配置用于分析饮用水中的PH、EC(电导率)、碱度和浊度,可按用户需要同时或按次序测量,系统也可对每个样品的分析项目进行选择性分析。
SP2000具有一个特别用于孔板PH测量的配置,操纵器携载两个独立特殊的电极可同时测量两个不同的样品,分析仪一批可容纳多768个样品,分布在8个96位的孔板上。
Skalar SP2000机器人分析仪灵活的设计可组合各种应用,在一台系统上可装配如碱度、溶解氧、电导率、色度、PH、硬度、浊度、滴定、离子选择性电极(ISE)等应用。
固体pH测量
土壤pH值影响植物的矿质营养元素的有效性,每种植物都有特定的pH以供给的生长和生产。土壤的pH检测是土壤分析中常规的参数,专业的实验室分析土壤并为农民提供所需信息。基于分析结果,选择的方法以提高分析效率和降低成本。
SP2000 土壤pH分析仪
机器人分析仪可配置用于测量水抽提液、KCl、CaCl2或其它抽提液的土壤pH测量。分析过程包括自动校正电极和添加抽提液,自动搅拌,按预置时间沉淀样品和测量。分析仪可容纳多792样品杯(50ml),可配置两个机器手臂,各自装配多个pH电极满足极大批量样品分析的需求,仪器多同时可装配8支电极。
自动化分析步骤
- 添加抽提液
- 样品搅拌
- 自动电极校正
- 电极清洗
- 测量pH值
- 计算结果
典型的土壤pH分析过程
将称重的样品放置于测试架上,将测试架转移至仪器中。分析仪添加抽提液和搅拌所有样品,在每个测试完成后自动清洗电极。在预设的时间沉淀样品后再搅拌,测量每个样品的pH值,计算每个样品的测量值和储存数据。
除了pH分析外,也可添加如电导率(EC)应用配置至土壤pH分析仪中。
土壤颗粒
土壤的质地对环境控制和建筑方面很重要,土壤的质地取决于其吸收性、膨胀性和收缩性,对水分的保持性和渗透性,所有这些独立因素均与土壤的粒度尺寸有关。对土粒粒径小的粘粒(0-2um)的测量对评价土壤质地是必不可少的。根据ISO 11277测量土壤颗粒和对土壤的质地分类。
分析分为三个步骤进行:
Skalar开发的机器人分析仪可将分析过程的第二和第三步自动化。这些步骤自动化非常有意义,因为该仪器可自动化操作消除了繁琐的操作和确保操作者在分析过程中不会受到任何危害,并且可精确地控制时间和取样的高度。
典型的有机物/碳酸盐的去除过程
自动化的步骤
- 除去碳酸盐
- 除去有机物
- 清洗样品
在称重后,将样品放置于样品瓶中,将样品瓶放在SP50上和加入一定量的水。加热装有样品的瓶直至样品煮沸,每加热煮沸30分钟,加入5ml过氧化氢除去有机物。在样品冷却后加入盐酸按以上步骤除去碳酸盐,在整个过程间歇加入纯水以减少样品过度沸腾。
典型土壤颗粒分析过程
自动化的步骤
- 加入焦磷酸盐
- 加入稀释水
- 样品均质化
- 取样
- 转移样品
- 样品分配
- 样品在铝杯中干燥
将样品转移至500/1000ml量筒中, SP2000机器人系统会自动加入焦磷酸钠溶液,加入定量的蒸馏水,样品按照预设的时间混匀制成悬浮液,在设定的时间(几个小时)用移液管在量筒的不同深度不同时间内缓慢吸取一定量的悬浮液样品,将样品放置于系统的蒸发皿上烘干,烘干后称重,即可通过软件算出不同粒径范围的土壤粒径分布的百分比。
分析过程也可无人值守执行在夜间运行,此外也可以测量其它不同土粒粒径
软件
RoboticAccess™软件设计灵活和具有多重任务程序用以控制Skalar机器人分析仪,样品分析期间,可进行已分析结果的处理和编制新的分析流程,软件具有接入码和密码防止非授权操作和数据被修改。
应用文件已包含在分析仪操作手册中用以执行相应的规范,并由Skalar根据相关的国际/国家标准或参照用户定制的需求预设在分析软件中。
选择所需应用和通过鼠标在软件中选择分析仪的样品架简单设置样品表格可很容易地启动仪器运行。当样品表格完成后和编制好分析顺序后,即可启动运行或安排其它的启动时间。所有的应用均可编程分析,在计算机屏幕上可显示运行分析的状态和实时显示测量结果。运行期间可插入优先分析样品或删除不需要测量的样品。
测量结果可以用户自定的报告格式打印、导出txt、excel 或 LIMS的格式文件。运行完成后可存档以及备份和恢复。
完整的质量控制特点确保精确的结果和完全符合规范。可分析QC样品,同时生成质控图,并建立其它有价值的统计信息。系统包含了CLP协议,当超出QC和CLP限值要求时可自动按规定程序运行分析仪,确保得到高精度的结果和在机器人分析仪运行时进行全自动的质量控制。
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