摘要：介紹基于物聯網的自動氮吹風機、硬件組成、軟件框架和原型機的工作原理。關鍵詞：物聯網平臺；氮吹風機；原型機Auto tic Termovap Sample Concentrator Based on Internet of thingsAbstract： In this paper,theauto tic termovap sample concentrator based on internet of things（IoT）was presented,whichinclued its theory,hardware ,software,and prototype.Key words: Internet of things; Termovap SampleConcentrator；Prototype氮氣吹干儀（Termovap Sample Concentrator），氮氣吹風機。氮氣通常吹入加熱樣品表面，使溶劑快速分離，實現無氧濃縮。氮氣吹風機操作簡單，可同時處理多個樣品，廣泛應用于農業殘留分析、食品、環境監測等行業的樣品制備[1、2]。(Internet of Things)它是一個基于互聯網、傳統電信網絡和其他信息載體的網絡，允許所有可以獨立找到的普通物理對象實現互聯。它具有三個重要特點：普通對象設備、自主終端互聯和智能普通服務[3]。本文介紹了基于物聯網的自動氮吹器，智能云采用物聯網智能硬件自助開發和云服務平臺GoKit 3.開發套件[4]。氮吹儀的液位傳感器通過物聯網平臺智能云開發套件與互聯網或局域網連接，實現氮吹儀的自動控制和智能管理。自動氮吹儀的工作原理圖（圖1）。高壓氮通過雙渦流裝置產生雙渦流氣流，渦流氣流作用于試管樣品表面，溶劑蒸發在試管中部通過頂部排出，濃縮過程通過液位傳感器自動控制。氮氣流量0.6-1.2L/min,在濃縮管中形成雙螺旋氣流后，根據目標和氮吹時間選擇不同的流量，根據流量調整氣流吹向溶劑表面的切入角，使溶劑蒸發均勻，沖洗管壁，減少目標損失，提高目標回收率。

2.自動氮吹器的硬件組成如圖2所示：主要包括主控制器、流量控制模塊、雙漩渦裝置、液位傳感器模塊、電源模塊和APP終端。流量控制模塊負責控制氮氣的壓力和流量。雙渦旋裝置負責將氮氣轉換為雙渦旋氣流，并控制吹向液位的切入角。液位傳感器負責向主控制器發送液位信號。電源模塊主要負責電壓轉換和電流驅動。APP終端負責軟件操作，顯示氮吹器狀態。主控器采用智能云GoKit 3，底層為Arduino平臺，通過ESP8266接入網絡。根據主控器APP終端指令和液位傳感器模塊信號控制流量控制模塊，并將流量控制模塊和傳感器模塊的狀態發送到APP終端顯示。

3.軟件架自動氮吹儀軟件架如圖3所示，主要包括設備端和客戶端[5]。設備端基于Arduino平臺、網絡通信采用機智云GAgent，MCU自動生成代碼；客戶端用于客戶端；APP開源框架，包裝Android SDK。設備端和客戶端通過智能云遠程交互或局域網直接交互。

4.原型機原型機開發流程如圖4所示：首先注冊智能云開發人員賬戶，點擊物聯網平臺智能云開發人員中心創建新產品，輸入自動氮吹機，選擇自動氮吹機接入方案MCU Arduino，完成新產品的創建。然后創建自動氮吹器的數據點。數據點是產品的重要屬性很明顯，產品功能是產品智能化的第一步。自動氮吹器定義了兩個數據點：繼電器控制和傳感器狀態。然后根據創建的數據點自動生成Arduino開發的MCU協議。根據自動生成的協議，設備端，加入對傳感器狀態的讀入和對繼電器的控制，即可完成智能設備的開發。智能硬件上嵌入寫好機智云連接協議GAgent通過連網和智能化可以通過智能云平臺實現。原型機連網模塊采用Wifi接入網絡方案。應用端，氮吹儀APP內集成機智云提供APP SDK，可以連接到智能智能平臺APP在產品調試過程中，開發調試設備將連接智能云Sandbox服務器（服務器）為開發者提供了一個完整的環境。虛擬設備是一種模擬智能硬件，可以模擬要開發或正在開發的智能硬件來控制云設備和移動電話APP控制、報告數據等需求。首先，通過虛擬設備產品的功能是否可行，APP軟件功能是否完整。設備開發和應用開發可以同時獨立進行，最后將設備與應用統一調試，形成原型機。

硬件方面，原型機主控器采用物聯網硬件機智云Git 3.0模塊，液位傳感器采用電容傳感器，一種是貼片電容傳感器，另一種是柱式電容傳感器，靜態試驗后采用貼片電容傳感器。貼片電容傳感器型號為XXC-Y26-V，輸入為5-24V，輸出為高低電平；節流閥和電磁閥用于流量控制。節流閥調節流量。電磁閥與繼電器驅動模塊相結合，控制氣路的開閉。繼電器空氣模塊采用光電隔離，避免主控制器和電磁閥之間的電信號相互影響?？諝鈮嚎s機用于靜態。雙漩渦裝置為6mm快速魯爾接頭配19g不銹鋼針，180度雙向配置。所有零件和機器加工都來自互聯網。在軟件方面，原型氮吹儀APP采用智能云開源框架生成相應的APK安裝文件。氮吹器APP如圖5所示，包括配置入網、設備綁定和登錄，設備搜索、設備遠程控制和局域控制、設備狀態更新顯示。Arduino按鍵配置入網修改為默認Wifi自動入網模式，首次啟動自動氮吹器，ESP通過路由器和氮吹66APP這樣建立連接APP的ID還有氮吹儀的設備ID就互聯互通而言，設備發現和綁定只需一次配置即可實現。只要設備啟動，網絡暢通，氮吹儀APP可以找到設備，并發送相關指令與設備互動。本地和遠程控制開關僅取決于連接到設備端的路由器是否接入互聯網。如果路由器接入互聯網，自動氮吹器可以接受遠程控制和局域網控制；如果路由器不接入互聯網，則設備只接受局域網控制。

5.結語原型機采用機智云Git3.0硬件開發套裝和貼片電容傳感器基本可實現自動濃縮功能。貼片電容傳感器抗干擾能力差，原型機無加熱裝置，濃縮過程管壁產生冷凝水，靜態判斷終點1mL在此范圍內，動態效果不佳。下一步，考慮使用機器視覺控制液位[6、7]，增加加熱裝置和廢氣回收裝置，并計劃使用智能云Git 3.二次開發硬件和軟件。參考文獻:[1]于洪帥. 氮氣吹掃濃縮器自動液位跟蹤研發創新[A]. 中國化學會.第七屆全國儀器分析與樣品預處理研討會論文集[C].中國化學會：，2013:2.[2].氮吹儀的原理及應用[J].2010(12)食品安全導刊54-55.[3].物聯網的概念.https://baike.baidu.com/item2048181[4]. GoKit 3 硬件手冊[EB/OL].硬件手冊.html.2018.5.14.[5].智能云平臺概述[EB/OL].http://docs.gizwits.com/zh-cn/overview/overview.html.2018.5.14[6]黃志煌.研究基于相機技術的液位自動識別系統[J].測量與技術，2014,41(07):4-5 9.[7]黃玲、張葉林、胡波、馬兆敏.基于機器視覺的透明瓶裝液位自動檢測[J].2012年27日(02)自動化與儀表:57-60.

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