CN100529686C - 液体体积定量的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液体体积定量的装置，它包括计量管、开始传感器、结束传感器、用于存储待定量样本的计数池、真空室及用于抽取真空室内空气使真空室内形成负压的泵，该开始传感器和结束传感器分别设于该计量管的下部和上部，该计量管的上部分别与真空室和外界大气通过管路连接，该计量管的下部分别与计数池和真空室通过管路连接，且各管路上均设有用于控制管路通断的控制装置。通过在真空室中形成低压，利用大气压与该低压之间的压差将计数池中的样本由下至上压入计量管而完成体积的定量，从而可以完全杜绝侧流现象的产生。

Description

液体体积定量的装置及方法
技术领域
本发明涉及液体体积定量领域，尤其是关于一种应用于血球仪中的液体体积定量的装置和方法。
背景技术
市场上对于用计量管进行体积定量的血球仪，无论是采用光电传感器检测液面还是光电传感器检测浮子，其原理是一样的，都是利用物体(液体或浮子)引起的光强变化来控制体积定量的开始或结束。
利用光电传感器检测液面的原理如下：在计量管的上部和下部分别设有开始传感器和结束传感器配有两个光电传感器，当液面经过计量管上部的开始传感器时，液面的存在导致光强发生变化，产生一个电信号，体积计量/计数开始；当液面到达计量管下部的结束传感器时，结束传感器部位的光强发生变化，再产生一个电信号，体积计量/计数过程结束。对于该种定量方式，由于流体自重原因，体积计量管中的试剂会产生流体侧流的问题(流体沿计量管内壁某一侧部位迅速流下)，导致无法定量。为了降低侧流发生概率，必须使用专门的冲洗液(该冲洗液的表面张力较大)通过计量管，并对计量管进行清洗维护，但是若计量管变脏后，仍常有侧流现象出现。
利用光电传感器检测浮子的原如下理：当浮子经过计量管上部的开始传感器时，产生电信号，体积计量/计数开始；当浮子到达计量管下部的结束传感器时，产生电信号，体积计量/计数过程结束。对于该种定量方式，虽然具有较高的定量精度，同时可以取消冲洗液对计量管的清洗，但是浮子的成本过高，同时相关清洗较为困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能杜绝侧流产生的液体体积定量的装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该液体体积定量的装置包括计量管、开始传感器、结束传感器、用于存储待定量样本的计数池、真空室及用于抽取真空室内空气使真空室内形成负压的泵，该开始传感器和结束传感器分别设于该计量管的下部和上部，该计量管的上部分别与真空室和外界大气通过管路连接，该计量管的下部分别与计数池和真空室通过管路连接，且各管路上均设有用于控制管路通断的控制装置。
所述的计量管、真空室和外界大气之间管路上的控制装置为第一三通电磁阀，该第一三通电磁阀的公共端与计量管上部相通，其另外两端分别与真空室和外界大气相通，计量管下部、真空室及计数池之间的控制装置为第二三通电磁阀，该第二三通电磁阀的公共端与计量管下部相通，其另外两端分别与真空室和计数池相通。
所述的计量管与外界大气之间管路上的控制装置为第一两通电磁阀，真空室、计量管上部和计量管下部之间管路上的控制装置为第三三通电磁阀，该第三三通电磁阀的公共端与真空室相通，其另两端分别与计量管上部和计量管下部相通，计量管的下部与计数池之间管路上的控制装置为第二两通电磁阀。
所述的计量管上部与外界大气之间的管路上设有过滤器。
所述的计数池包括计数池后池及计数池前池，且该计数池前池和计数池后池通过宝石孔相通。
所述的计数池后池与稀释液容器通过管路连接，计数池前池与真空室通过另一管路连接，该两管路上分别设有用于控制管路通断的第三、第四两通电磁阀。
所述的真空室与泵之间也设有第四三通电磁阀，该第四三通电磁阀的公共端与真空室相通，其另外两端分别与泵的一端和一过滤器相通，该泵的另一端与第五三通电磁阀的公共端相通，该第五三通电磁阀的另外两端分别与外界大气和真空室相通。
该一种体积定量的方法包括如下步骤：
a)在计量管的上部和真空室之间建立第一通道，在计量管的下部和计数池之间建立第二通道；
b)通过泵抽取真空室内的空气使该真空室形成负压，利用大气压和该负压之间的压差将计数池中的样本自第二通道压入计量管下部；
c)该样本的液面达到计量管下部的开始传感器时，开始计数测量，该样本的液面到达计量管上部的结束传感器时，结束计数测量并关闭第一、第二通道。
所述的步骤a)前还包括步骤：
e)：通过抽取真空室内的空气使真空室和大气之间形成压差，利用该压差和稀释液的重力，使稀释液至上而下流经计量管并排入真空室；
f)：通过在打开和关闭第三通道之间进行切换，利用该压差将残留在计量管内壁上的液滴排入到真空室。
g)：关闭第三通道和第四通道。
所述的步骤c)后还包括步骤：
h)：打开第三通道和第四通道，利用真空室内的残余负压和大气压之间的压差及计量管内样本的重力，将该样本由上至下排入真空室；
i)：关闭第三、第四通道并开启第一通道和第二通道，利用真空室内的负压与大气压之间的压差，将稀释液自稀释液容器压入计数池并由下而上流入计量管，实现对计数池和计量管的清洗。
本发明的有益效果是，通过在真空室中形成低压，利用大气压与该低压之间的压差将计数池中的样本由下至上压入计量管而完成体积的定量，从而可以完全杜绝侧流现象的产生。
附图说明
图1是本发明在排空计量管时的结构原理图。
图2是本发明在定量计数时的结构原理图。
图3是本发明在进行计量管清洗时的结构原理图。
图4是本发明的工作流程图。
图5是本发明第二具体实施方式的结构原理图。
具体实施方式
请参阅图1至图4，本发明液体体积定量的装置包括体积计量板9、真空室8及计数池。该体积计量板9包括开始传感器10、结束传感器11及计量管12，该开始传感器10及结束传感器11均为光电传感器。该计量管12的材料可以为玻璃或其它透光性的材料，且该材料不能与流经该计量管12的液体发生化学反应，同时还要保证两个光电传感器10、11能精确的检测到液面是否到达(即光强的变化)。该开始传感器10设于计量管12的下部，该结束传感器11设于计量管12的上部。该真空室8用于负压存储及当作废液的临时存储池，且该真空室8与用于抽取该真空室内空气而使该真空室8形成低压的泵7连接。该计数池13包括计数池前池14、计数池后池15及连通该前、后池的宝石孔16。
该计量管12的上部与第三电磁阀3连接，该第三电磁阀3为三通电磁阀，其公共端与计量管12的上部相通，其常闭端与过滤器19相通，该过滤器19与外界大气相通，并用于防止空气中的灰尘进入计量管12，其常开端与真空室8相通。该计量管12的下部与第二电磁阀2连接，该第二电磁阀2为三通电磁阀，其公共端与计量管12的下部相通，其常闭端与计数池后池15相通，其常开端与真空室8相通。该计数池后池15与用于存储稀释液的稀释液容器18通过管路连接，且该管路上设有用于控制该管路通断的第一电磁阀1，该第一电磁阀1为两通电磁阀。该计数池前池14的底部通过管路与真空室8连接，且该管路上设有用于控制该管路通断的第四电磁阀4，该第四电磁阀4为两通电磁阀。该真空室8底部与第六电磁阀6连接，该第六电磁阀6为三通电磁阀，其公共端与泵7的一端相通，其常开端与真空室8的底端相通，其常闭端与一过滤器相通。该泵7的另一端与第五电磁阀5连接，该第五电磁阀5为三通电磁阀，其公共端与泵7的另一端相通，其常开端与真空室8的顶部相通，其常闭端与外界大气相通。另外，该真空室8的真空值由压力传感器20进行实时监控，当压力传感器20检测到真空室8中的真空值达到所需要的值时，使第五电磁阀5和泵7停止工作。本实施方式中，关闭时，第三、第二及第五电磁阀3、2、5均处于常开位置(即公共端与常开端连通)，打开时，第三、第二及第五电磁阀均处于常闭位置(即公共端与常闭端连通)
该液体体积定量的装置的工作过程如下：
1.排空计量管
第五电磁阀5和泵7开始工作(即第五电磁阀5打开)而在真空室8内建立真空。打开第三电磁阀3，计量管12(充满稀释液)通过第三电磁阀3的常闭端(NC)与外界大气相通，利用大气压与真空室8的负压之间的压差迅速将计量管12中的稀释液由上至下通过第二电磁阀2的常开端(NO)而排入真空室8。由于第三电磁阀3的常闭端安装有过滤器19，防止该第三电磁阀3打开时，空气中的灰尘通过第三电磁阀3的常闭端进入计量管12，造成对计量管内壁的污染。
第五电磁阀5和泵7继续工作，真空室8中的液体和空气由第六电磁阀6的常开端经过泵7和第五电磁阀5的常闭端排到机器外，同时建立起真空。待黏附在计量管12内壁上的水膜在管壁汇集成液滴后，此时第三电磁阀3打开，利用压力差排除黏附在计量管12内壁上的体积较大的液滴。接着关闭第三电磁阀3，第五电磁阀5和泵7继续工作建立真空，以一定的时间间隔对第三电磁阀3进行多次的迅速开启、关闭，用此方法可以将黏附在计量管12内壁上的微小液滴排除干净，为计数测量做好准备。排除计量管内壁上体积较大的液滴和体积较小的液滴时，第三电磁阀打开、关闭的时间间隔不同，真空室中建立的真空值也不相同，因此可以分批、分时排空黏附在计量管内壁上体积大小不一的液滴。
2.液体体积的定量
计量管12排空后，开始进入计数准备阶段。第五电磁阀5和泵7开始工作(即打开第五电磁阀)，真空室8中的液体和空气由第六电磁阀6的常开端经过泵7和第五电磁阀5的常闭端排到机器外，同时建立的负压存储在真空室8中，此时的真空值由压力传感器20进行实时监控，当压力传感器20监测到真空室中的真空值达到计数所需要的负压值时，第六电磁阀6和泵7停止工作。打开第二电磁阀2处于常闭位置(即公共端与常闭端连通)，计量管12(无液体)通过第二电磁阀2的常闭端和计数池后池15相通，此时计数池前池14中的样本在压差(大气压与真空室8之间的压力差)的作用下，通过宝石孔16进入计数池后池15。
当样本在压力差的作用下，沿计数池后池15到达计量管12下方的开始传感器10时，产生一个光信号，此时计数准备阶段完成，开始进入计数测量过程；当液面到达计量管上部的结束传感器11时，再产生一个光信号，第二电磁阀2关闭，计数测量过程结束，完成体积定量。
3.清洗计量管
打开第二、第三电磁阀2、3，利用真空室8中的残余负压与大气压产生的压差和计量管12中液体本身的重量，将计量管12中的液体通过第二电磁阀2的常开端排入真空室8。接着，第五电磁阀5和泵7开始工作，先将真空室8中的液体由第六电磁阀6的常开端经过泵7和第五电磁阀5的常闭端排到机器外，然后开始建立真空。
打开第一电磁阀1，在压差的作用下稀释液通过第一电磁阀1进入计数池后池15，先对计数池后池15进行清洗，随后稀释液从计数池后池15通过第二电磁阀2再对计量管12从下至上开始冲洗。计量管冲洗干净后，第一、第二、第五电磁阀1、2、5及泵7停止工作，完成对计量管的清洗，恢复到测量准备状态。
请参阅图5，其为本发明的第二具体实施方式，该实施方式中：即计量管12上部与过滤器19之间的管路上设有两通的第三电磁阀3，真空室8与第二电磁阀2的公共端相通，该第二电磁阀2的常开端与计量管上部相通，其常闭端与计量管下部相同，该计量管12与计量池后池15的管路上设有两通的电磁阀20，该液体体积定量装置的工作原理如第一实施方式所述。该装置不仅可以保证液体由下至上经过计量管，而且可以使计量准备的时间大大缩短。
本发明中，采用多次、时间间隔不等的打开、关闭电磁阀，利用压差的不同，先排空体积较大的液滴再排空体积较小的液滴，减小对体积定量的影响。由于采用由下而上的体积定量方式，所以可以完全杜绝侧流的产生，同时可以取消拭子、冲洗液及减少试剂种类，降低单个样本的成本及机器成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种液体体积定量的装置，包括计量管、开始传感器、结束传感器及用于存储待定量样本的计数池，其特征在于：还包括真空室及用于抽取真空室内空气使真空室内形成负压的泵，该开始传感器和结束传感器分别设于该计量管的下部和上部，该计量管的上部分别与真空室和外界大气通过管路连接，该计量管的下部分别与计数池和真空室通过管路连接，且各管路上均设有用于控制管路通断的控制装置。
2.按照权利要求1所述的液体体积定量的装置，其特征在于：所述的计量管、真空室和外界大气之间管路上的控制装置为第一三通电磁阀，该第一三通电磁阀的公共端与计量管上部相通，其另外两端分别与真空室和外界大气相通，计量管下部、真空室及计数池之间的控制装置为第二三通电磁阀，该第二三通电磁阀的公共端与计量管下部相通，其另外两端分别与真空室和计数池相通。
3.按照权利要求1所述的液体体积定量的装置，其特征在于：所述的计量管与外界大气之间管路上的控制装置为第一两通电磁阀，真空室、计量管上部和计量管下部之间管路上的控制装置为第三三通电磁阀，该第三三通电磁阀的公共端与真空室相通，其另两端分别与计量管上部和计量管下部相通，计量管的下部与计数池之间管路上的控制装置为第二两通电磁阀。
4.按照权利要求1-3中任意一项所述的液体体积定量的装置，其特征在于：所述的计量管上部与外界大气之间的管路上设有过滤器。
5.按照权利要求1-3中任意一项所述的液体体积定量的装置，其特征在于：所述的计数池包括计数池后池及计数池前池，且该计数池前池和计数池后池通过宝石孔相通。
6.按照权利要求5所述的液体体积定量的装置，其特征在于：所述的计数池后池与稀释液容器通过管路连接，计数池前池与真空室通过另一管路连接，该两管路上分别设有用于控制管路通断的第三、第四两通电磁阀。
7.按照权利要求1-3中任意一项所述的液体体积定量的装置，其特征在于：所述的真空室与泵之间也设有第四三通电磁阀，该第四三通电磁阀的公共端与真空室相通，其另外两端分别与泵的一端和一过滤器相通，该泵的另一端与第五三通电磁阀的公共端相通，该第五三通电磁阀的另外两端分别与外界大气和真空室相通。
8.一种液体体积定量的方法，其特征在于：包括如下步骤：
a)在计量管的上部和真空室之间建立第一通道，在计量管的下部和计数池之间建立第二通道；
b)通过泵抽取真空室内的空气使该真空室形成负压，利用大气压和该负压之间的压差将计数池中的样本自第二通道压入计量管下部；
c)该样本的液面达到计量管下部的开始传感器时，开始计数测量，该样本的液面到达计量管上部的结束传感器时，结束计数测量并关闭第一、第二通道。
9.按照权利要求8所述的液体体积定量的方法，其特征在于：所述的步骤a)前还包括步骤：
d)：在计量管中充满稀释液，在计量管的上部和外界大气之间建立第三通道，在计量管下部和真空室之间建立第四通道；
e)：通过抽取真空室内的空气使真空室和大气之间形成压差，利用该压差和稀释液的重力，使稀释液至上而下流经计量管并排入真空室；
f)：通过在打开和关闭第三通道之间进行切换，利用该压差将残留在计量管内壁上的液滴排入到真空室。
g)：关闭第三通道和第四通道。
10.按照权利要求9所述的液体体积定量的方法，其特征在于：所述的步骤c)后还包括步骤：
h)：打开第三通道和第四通道，利用真空室内的残余负压和大气压之间的压差及计量管内样本的重力，将该样本由上至下排入真空室；
i)：关闭第三、第四通道并开启第一通道，利用真空室内的负压与大气压之间的压差，将稀释液自稀释液容器压入计数池并由下而上流入计量管，实现对计数池和计量管的清洗。
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