Установка для автоматизованого нанесення екстрактів пестицидів на хроматографічні пластини

Корисна модель відноситься до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до засобів, що їх передбачають у відповідних методиках як технічне забезпечення при визначенні залишкових кількостей пестицидів, регуляторів росту рослин і біопрепаратів у продуктах харчування та вірогідного забруднення біосфери шкідливими хімічними сполуками. Такі засоби мають забезпечити нанесення крапель екстракту на хроматографічну пластину в одну точку з певною періодичністю в часі, який визначається як величиною краплі, так і швидкістю її висихання. При цьому діаметри кожної мокрої краплі мають бути однаковими і не перевищувати 10мм [1, 2, 3, 4, 5]. Найбільш поширеними засобами для нанесення екстрактів на хроматографічні пластини є мікрошприци, мікропіпетки та просто медичні шприци, в яких основними конструктивними елементами є циліндр з поршнем, зворотно-поступальне переміщення якого здійснюється за допомогою зубчастого рейкового механізму, гвинтової пари або від ручних з усиль, прикладених до штока поршня. Відомі сучасні дозуючі пристрої (Фіг.1) як вітчизняного, так і зарубіжного виробництва [6] складаються із циліндра 1, поршня 2, рейкового (гвинтового) штока 3, приводного штурвала 4 та комплектуються змінними насадками або піпетками 5. Переміщення поршня 2 в циліндрі 1 здійснюється шляхом прикладених зусиль до штока 3 через штурвал 4 або безпосередньо від руки. Здійснити вручну необхідне стабільне за часом і величиною мікропереміщення поршня 2 в циліндрі 1 з метою фіксованого витіснення екстракту через насадку 5 в заданих мікродозах на хроматографічні пластини практично неможливо незалежно від рівня кваліфікації та досвіду оператора. Задачею корисної моделі є розробка виробу для повної автоматизації процесу вивантаження (перенесення) екстрактів пестицидів на хроматографічні пластинки з використанням існуючих дозуючи х пристроїв, промислового виготовлення, звільняючи, при цьому оператора від порівняно складних нетехнологічних операцій по утриманню циліндра того чи іншого дозатора на необхідній віддалі від пластини та стабільному циклічному пересуванню поршня в циліндрі. Технічним результатом корисної моделі є механізоване стабільне циклічне ступінчасте мікропереміщення поршня в нерухомо зафіксованому циліндрі дозатора та витіснення такого фіксованого об'єму екстракту на хроматографічну пластину, щоб діаметри мокрих чергови х плям були однаковими і не перевищували 10мм. На Фіг.2 подана схема основних конструктивних вузлів установки, яка включає в себе дозуючий пристрій із таких збірних одиниць як циліндр 1, поршень 2, шток 3 і насадку (піпетку) 5. Шток 3 поршня 2 приводиться в рух від планки 4, яка одним кінцем опускається (піднімається) залежно, від напрямку обертання різьбового вала 6 реверсивного крокового електромотора-редуктора 7, а другим - р ухомо закріплена на осі 9 (розміри різьби гайки 8 М6´1,0, а швидкість обертання вала 67об./хв). Залежно від місця установки штока 3 дозатора під планкою 4 надається можливість регулювати величину переміщення поршня 2 у межах 0,1-6,5мм/хв або 0-1,0мм/об. різьбового вала 6, а отже частоту та величину краплі екстракту, яка виходить із насадки 5 і переходить на хроматографічну пластину 17. Пересувна магнітна стійка 11 встановлюється на столі 10 так, щоб надавалась можливість розміщувати шток 3 у потрібному місці під планкою 4. Рейковий механізми 12 вертикальної стійки 13 надає можливість підіймати або опускати кронштейн 14 разом із змонтованими на ньому електромоторомредуктором 7 та валом 15 (М10´1,25) для кріплення одного кінця планки 4 на вісі 9 та кінцевих електровимикачів 16 у залежності від геометричних розмірів дозатора та ступеня (об'єму) заповнення його екстрактом. Зазор між хроматографічною пластиною 17 і кінцем насадки 5 установлюється у межах 0,2-0,3мм за допомогою відповідної пластини (щупа). Таким чином, діаметри мокрих плям витісненого екстракту залежно від величини зазору між насадкою 5 і пластиною 17 та місця установки штока 3 під планкою 4 знаходиться у межах 6-10мм. Штурвал 20 та гвинт 21 на поводку 22 магнітної стійки 11 призначені для грубого та точного регулювання зазору між хроматографічною пластиною 17 та кінцем насадки 5. У передній частині стола 10 змонтований пульт керування 19 роботою установки (тумблери: "блок живлення електромотора-редуктора", "підіймання-опускання планки" та відповідна світлова індикація). У корпусі 18 розміщений понижуючий трансформатор з 220 вольт та діодний міст для живлення постійною напругою 9-12 вольт електромотора-редуктора 7. Основні технологічні операції по підготовці установки до роботи та принцип її дії такі. Згідно з вимогами техніки безпеки праці та протипожежного захисту установка має розміщуватись на лабораторному столі, поверхня якого облицьована кахельною плиткою або нейтральними полімерними матеріалами. Заземлена електрична розетка на 220 вольт має бути розміщена на столі або поряд зі столом, а необхідна кількість дозаторів однакового типорозміру з екстрактами пестицидів (хімічних речовин) підготовлена і розміщена у штатива х поряд з установкою. За допомогою рейкового механізму 12 кронштейн 14 підіймається у верхнє положення, а планка 4 з гайкою 8 різьбовим валом 6 підіймається до контакту з верхнім мікровимикачем 16. Вимиканням тумблера "опускання планки" здійснюється подача напруги на електромотор-редуктор 7 та обертання проти годинникової стрілки різьбового вала 6 і опускання планки 4, яка натискує на шток 3 поршня 2 і таким чином відбувається винос витяжки через насадку 5 на пластину 17 періодичними краплями до тих пір, поки планка 4 не торкнеться нижнього мікровимикача 16, який вимикає електромотор-редуктор 7. Далі знову піднімається штурвалом 12 кронштейн 14, а планка 4 - до верхнього мікровимикача 16, монтується і виставляється наступний дозатор, кронштейн 14 опускається вниз до контакту планки 4 із штоком 3, переміщається під насадкою 5 хроматографічна пластина 17, вмикається тумблер "опускання планки" і процес витіснення витяжки із циліндра 1 в іншій точці на хроматографічній пластині повторюється. Після закінчення роботи всі тумблери на пульті керування 19 вимикаються, а вилка електричного шнура установки виймається із електричної розетки. Технічна можливість придбання промислових комплектуючих та виготовлення установки доступні фахівцям підрозділів, які займаються технічним обслуговуванням і ремонтом відповідного лабораторного обладнання. Лабораторні випробування експериментального зразка установки показали, що його робота відповідає технічним вимогам при нанесенні екстрактів пестицидів на хроматографічні пластини і може використовуватись фа хівцями санітарно-епідеміологічних станцій, науково-дослідних лабораторій та навчальних закладів при визначенні ступеня забрудненості продуктів харчування, кормів, води, грунту пестицидами та регуляторами росту рослин. Література: 1. Агроекологічний моніторинг та паспортизація сільськогосподарських земель. За ред. В.П.Патики, О.Г.Тараріко. -К., 2002. 2. Методические указания по определению микроколичеств пестицидов в пищевых продуктах, кормах и внешней среде. - К.,2001. 3. Каталог "bioblok". -2004. 4. Каталог "Химлаборреактив".-2004 5. Справочник "Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде (в двух томах)". -М., 1992. 6. Каталог "Лабораторная техника фирмы "Манкор". -2006.