CN101419204B - 自动取样器及试料注入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的自动取样器，在将取样针移动到试料容器上后，下降取样针直到前端部贯通隔板、优选是接触不到试料容器内试料的位置。其后，上升取样针直到暂时从隔板拔出，之后再次下降取样针，使其贯通隔板直到侵入到试料内，从取样针吸引口吸引试料。其后将取样针移动到分析装置的试料注入孔，往分析装置注入试料。
Description
技术领域
本发明涉及一种从取样针往液体色谱仪等分析装置的分析流路中注入试料的自动取样器和基于自动取样器的试料注入方法。
背景技术
液体色谱仪的自动取样器，将取样针朝向试料容器下降从而用取样针贯通密闭试料容器的隔板。然后，从取样针前端吸取试料容器内的规定量试料，将其试料注入到液体色谱仪的分析流路中(参照特开2003-215118号公报)。
通常，试料容器用气密性高的隔板(盖)密封以防止试料的挥发和异物混入等。隔板由能够用取样针贯通的材质形成。吸引试料时，用取样针贯通隔板将前端部插入到试料容器内部，吸引试料。
用图7说明利用取样针进行的现有的试料吸引方法。为了防止配置在台架上的试料容器3内部所收容的试料24的蒸发及从外部混入异物，在试料容器3上面粘贴由铝封印等构成的隔板26。为了吸引试料容器3内的试料24，将取样针5移动到试料容器3上(a)。其后，下降取样针5，贯通隔板26(b)，再使取样针5进入试料容器3内，吸引试料24(c及d)。
如图7中的(b)所示，在取样针5贯通隔板26之际，隔板26向取样针5的插入方向(下方向)发生较大弯曲，在取样针5完全贯通隔板26的瞬间，隔板26恢复原始状态。由于该隔板26的变形，而在试料容器3内发生气压变化，往往会向取样针5的试料吸引口进入空气。若向取样针5的试料吸引口进入空气，则能够吸引试料的量就会相应减少，因而存在的问题是只能够吸引比规定量少的量的试料，作为测定值的峰值面积值变小。
为了解决上述问题，采取的措施是在取样针的外周面设置槽等以使在贯通隔板的状态下空气能够在取样针和隔板之间出入等。可是，那种槽的形成很难进行研磨加工，因此槽部分比取样针外周部表面粗糙度变粗。其结果是槽部分隔液性差，若试料附着在那里，则试料容易残留。因而存在的问题是，带槽的取样针与单纯的圆筒形状的取样针相比，带出(carry-ove)性能差，另外，还由于在槽部分残留的试料而发生污染。
发明内容
为此本发明的目的在于提供一种用取样针贯通密闭试料容器的隔板、吸引试料的自动取样器，一面防止污染等问题，一面防止由于贯通隔板之际试料容器内的气压变化而产生的不合理现象。
本发明的自动取样器具备：取样针，其是贯通试料容器的隔板、插入试料容器内、用于从前端部吸引其试料容器内的试料；驱动机构，其是驱动取样针；控制部，其是控制驱动机构的动作。并且，控制部如图2所示，具备贯通隔板模块30、吸引试料模块32及注入试料模块34，使贯通隔板模块30、吸引试料模块32及注入试料模块34依次动作。
贯通隔板模块30是将取样针下降直到取样针前端部贯通隔板，之后，不进行基于取样针的吸引动作，将取样针上升到取样针前端部从隔板拔出的位置。基于贯通隔板模块30的动作可以连续反复多次。
吸引试料模块32是将取样针下降直到取样针前端部贯通隔板、到达试料容器内的试料内，吸引试料。
注入试料模块34是将取样针前端部从隔板拔出、向分析装置的注入孔移动，向分析流路注入试料。
贯通隔板模块30优选是只将取样针下降到其前端部接触不到试料容器内的试料的深度。若吸引试料前在取样针的吸引试料口附着试料，则吸引试料时吸引的试料会多出附着的那么多，对分析的测定值产生影响。为此，通过吸引试料前不让试料附着在取样针的吸引口，由此能够在吸引试料时进行准确量的试料吸引。
吸引试料模块32优选是将取样针在水平面内的位置配置在从贯通隔板模块30使取样针下降时取样针在水平面内的位置偏离的位置，并使取样针下降。那样一来，利用吸引试料模块32下降取样针贯通隔板之际，利用贯通隔板模块30贯通从在取样针的下降动作过程中在隔板上形成的贯通孔偏离的位置，在基于贯通隔板模块30的取样针下降动作过程中能够使空气从隔板上形成的贯通孔出入，因此能够更确实地防止吸引试料前试料容器内的压力变化。
本发明由于能够防止试料容器内的压力变化，因此取样针也可以使用没有实施用于使空气进出外周面的槽等的加工的具有圆筒形状外形的结构。外形圆筒形状的取样针容易进行研磨加工，因此，与带槽的取样针相比，应对带出和污染等的性能好。
再有，控制部包括使贯通隔板模块30、吸引试料模块32及注入试料模块34依次动作的第一动作模式和不使贯通隔板模块30动作而使吸引试料模块32及注入试料模块34依次动作的第二动作模式，并能够选择任意一种动作模式。
密闭试料容器的隔板有不可回收的(可任意处理的)和能够再利用的。不可回收的隔板由铝、聚乙烯或聚丙烯等材质构成，若用取样针贯通一次，则拔出取样针后也留有贯通孔。能够再利用的隔板由硅酮橡胶等具有弹性的材质构成，由取样针形成的贯通孔在拔出取样针后基于其弹性力被再次封闭而能够再利用。当作为密闭试料容器的隔板使用不可回收的结构时，由于经过了基于贯通隔板模块30产生的动作，从而能够消除由于试料容器内部的压力变化而造成的影响。然而，当使用能够再利用的结构时，即使进行基于贯通隔板模块30产生的动作，若抽掉取样针则隔板的贯通孔就封闭，因此在基于吸引试料模块32产生的动作中，当取样针的前端部贯通隔板之际在试料容器内再次产生压力变化，没有使贯通隔板模块30动作的效果。因而，当隔板为能够再利用的结构时，进行不使贯通隔板模块30动作而使吸引试料模块32及注入试料模块34依次动作的第二动作模式效率好。因而，本发明的自动取样器的优选方式是能够选择第一动作模式和第二动作模式。
本发明的试料注入方法，采用具备取样针的自动取样器依次执行以下工序S1～S3，所述取样针贯通试料容器的隔板并插入试料容器内，从前端部吸引该试料容器内的试料并将其注入分析装置中，其中，
(工序S1)贯通隔板工序，使取样针下降到取样针的前端部贯通隔板后，在不进行基于取样针的吸引动作的情况下使取样针上升到取样针的前端部从隔板拔出的位置；
(工序S2)吸引试料工序，使取样针下降到取样针的前端部贯通隔板并到达试料容器内的试料内来吸引试料；
(工序S3)注入试料工序，将取样针的前端部从隔板拔出并使其向分析装置的注入孔移动，从而向分析流路注入试料。
工序S1可以使贯通隔板工序连续反复多次。
在工序S1的下降动作中，优选是只下降到取样针的前端部接触不到所述试料容器内的试料的深度。
可以使工序S2的下降工序中取样针在水平面内的位置从工序S1的下降工序中取样针在水平面内的位置偏离。
可以包括依次执行工序S1～S3的第一动作模式和不经过工序S1而依次执行工序S2和S3的第二动作模式，并且选择任意一种动作模式来使其动作。
本发明的取样器及注入试料方法中，下降取样针、贯通密闭试料容器的隔板而开孔后，不吸引试料而从隔板暂时拔出取样针，其后，再次下降取样针、贯通隔板吸引试料容器内的试料。利用这种取样针贯通一次隔板则在隔板上留下孔的隔板，消除了由于取样针贯通隔板以吸引试料之际引起的试料容器内的气压变化而在取样针的吸引口进入空气的状态下进行试料吸引的缺点，能够提高利用取样针吸引试料时的定量性。
附图说明
图1是概略性表示用于液体色谱仪的自动取样器的一实施例的流路构成图。
图2是概略性表示本发明的控制部的框图。
图3是按顺序表示该实施例的自动取样器的试料吸引动作一例的工序截面图。
图4是表示该实施例的自动取样器的试料吸引动作的一个动作模式的流程图。
图5是表示该实施例的自动取样器的试料吸引动作的另一个动作模式的流程图。
图6是表示该实施例的自动取样器的试料吸引动作的整体流程的流程图。
图7是按顺序表示现有自动取样器的试料吸引动作的工序截面图。
具体实施方式
图1是概略性表示用于液体色谱仪的取样器的一实施例的流路构成图。
旋转式的6孔2位置流路切换阀1具有等间隔配置的6个孔，随着转子的旋转而移动用于连通相邻2个孔的通路的位置，从而切换连接的流路。
作为分析对象的试料(液体)被收容在配置于台架4上的试料容器3内。取样针5介由圈状可挠性导管(以下，记作圈)6和流路切换阀1与泵2连接，利用该泵2赋予吸引力。取样针5依靠驱动部20来移动。驱动部20利用控制部22来控制针5的驱动。控制部22介由驱动部20控制针5的移动，介由泵16控制利用针5进行的试料吸引及吐出。
针5在图中虚线所示位置(取样位置)吸引试料后，向实线所示位置(注射位置)移动，插入注射孔9中。针5插入注射孔9中后针5与注射孔9之间保持液密性。注射孔9直接安装并连结在流路切换阀1上。
液体色谱仪的移动相从送液泵16经由移动相送液流路7通过流路切换阀1，再经由柱上游侧的流路8流到柱18。清洗机构10包括其他阀(低压阀)11及清洗孔12等。清洗机构10用于在开始下一次试料分析之前对包括针5在内的试料采样机构进行清洗，防止由上一次的试料造成的污染。
控制部22如图2所示，包括贯通隔板模块30、吸引试料模块32及注入试料模块34。作为使这些模块动作的动作模式，控制部22除了具备使贯通隔板模块30、吸引试料模块32及注入试料模块34依次动作的第一动作模式以外，还具备不使贯通隔板模块30动作而使吸引试料模块32及注入试料模块34依次动作的第二动作模式，并且能够选择任意一种动作模式。
控制部22能够基于自动取样器的专用计算机、或基于利用了该自动取样器的液体色谱仪等分析装置的专用计算机、再或者是基于通用的微机等实现。
接下来，说明该实施例的自动取样器的动作。该自动取样器如图6所示，作为吸引试料并注入到分析装置的动作具有2个动作模式，并能够从那些动作模式中选择1个动作模式执行。即，该自动取样器若在分析者开始分析时选择任意一个动作模式，则自动取样器自动地以该动作模式的动作往分析装置的注入孔中注入试料。优选是动作模式1在试料容器3由铝封印等不可回收的隔板密封时选择，动作模式2在由硅酮等具有弹性的材质构成隔板而能够再利用时选择。
首先，参照图3的工序截面图及图4的流程图关于动作模式1进行说明。
在试料容器3的上面粘贴由例如铝封印等构成的隔板26，防止收容在内部的试料24蒸发和异物从外部混入等。
针5的移动依靠控制部22介由驱动部20进行驱动。利用针5进行的试料的吸入和吐出动作依靠控制部22介由泵2控制。
(A)将针5移动到试料容器3上。
(B)将针5下降直到其前端部贯通隔板26。由于在针5贯通隔板26之际，隔板26向针5的插入方向发生较大弯曲后恢复原始状态，从而在试料容器3内发生急剧的气压变化。还有，在该下降动作中，优选是控制只下降到针5的前端接触不到试料24的深度。那样一来，能够防止在不吸引试料的该下降动作中试料附着在针5上。
(C)将5上升直到从隔板26中拔出。基于该动作，试料容器3内的气压成为常压。另外，针5贯通隔板26时进入到针5的吸引口的空气从针5排出。
(D)再次下降针5，贯通隔板26，进而将针5的前端部侵入试料24中，吸引试料24。在该下降动作中，可以将针5移动到从前次下降动作时在水平面内的位置偏离的位置以后下降。那样一来，能够将前次下降动作中在隔板26上形成的贯通孔作为通气口利用，因而能够更确实地防止试料容器3内的气压变化。
从针5前端吸引的试料暂时贮存在圈6中，将针5上升直到从隔板26中拔出后，移动到注射孔9，注入贮存在圈6中的试料。
接下来，关于动作模式2进行说明。动作模式2是在针5的1次下降动作中吸引试料，注入到分析装置的注入孔中的动作模式。即如图5所示，将针5从试料容器3上方下降，贯通隔板，保持那样侵入直到到达试料内，吸引试料。在将吸引的试料贮存在圈6中的状态下，将针5上升直到从隔板中拔出，之后移动到分析装置的注入孔，从注入孔注入贮存的试料。
该自动取样器具备动作模式1和动作模式2，能够选择性执行其中任意一个。
如以上，用针5贯通密闭试料容器3的隔板26后，将针5暂时拔到试料容器3外，消除了由于贯通隔板26时引起的试料容器3内的气压变化所造成的影响，使针5再次进入试料容器3内、吸引试料24，因此，能够防止由于试料容器3内的气压变化引起的误吸引试料，能够提高试料吸引的定量性。从而即使在利用液体色谱仪进行的连续分析中也能够获得稳定的峰值面积值，还能够抑制带出使之很小。
还有，本发明的自动取样器并不限定于液体色谱仪，能够用于将封入试料容器中的试料注入到规定位置进行分析的分析装置中。
Claims (11)
1.一种自动取样器，包括：
取样针，其外形为没有槽的圆筒形状，贯通试料容器的隔板并插入试料容器内，用于从前端部吸引该试料容器内的试料；
驱动机构，其驱动所述取样针；以及
控制部，其控制所述驱动机构的动作，
所述控制部由计算机构成，包括：
由贯通隔板动作、贯通隔板动作之后的吸引试料动作以及吸引试料动作之后的注入试料动作构成的动作模式，其中，
(a)贯通隔板动作至少进行1次下述动作，即，使取样针下降到所述取样针的前端部贯通所述隔板后，在不进行基于取样针的吸引动作的情况下使取样针上升到取样针的前端部从隔板拔出的位置，并且，在该贯通隔板动作中，取样针贯通隔板时进入到取样针的吸引口的空气从取样针排出；
(b)吸引试料动作使取样针下降到取样针的前端部贯通隔板并到达试料容器内的试料内来吸引试料，并且，在该吸引试料动作中，取样针只吸引试料；
(c)注入试料动作将所述取样针的前端部从隔板拔出并使其向分析装置的注入孔移动，从而向分析流路注入试料。
2.根据权利要求1所述的自动取样器，其特征在于，
所述贯通隔板动作只将取样针下降到其前端部接触不到所述试料容器内的试料的深度。
3.根据权利要求1所述的自动取样器，其特征在于，
所述吸引试料动作将取样针在水平面内的位置配置在从所述贯通隔板动作之际使取样针下降时取样针在水平面内的位置偏离的位置，并使取样针下降。
4.根据权利要求1所述的自动取样器，其特征在于，
所述贯通隔板动作只将取样针下降到其前端部接触不到所述试料容器内的试料的深度，并且，
所述吸引试料动作将取样针在水平面内的位置配置在从所述贯通隔板动作之际使取样针下降时取样针在水平面内的位置偏离的位置，并使取样针下降。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的自动取样器，其特征在于，
包括使所述贯通隔板动作、所述吸引试料动作及所述注入试料动作依次进行的第一动作模式和不进行所述贯通隔板动作而使所述吸引试料动作及所述注入试料动作依次进行的第二动作模式，并且，
能够选择所述第一动作模式和第二动作模式中的任意一种动作模式。
6.一种试料注入方法，采用具备取样针的自动取样器依次执行以下工序S1～S3，所述取样针外形为没有槽的圆筒形状，贯通试料容器的隔板并插入试料容器内，从前端部吸引该试料容器内的试料并将其注入分析装置中，其中，
工序S1，贯通隔板工序，使取样针下降到取样针的前端部贯通隔板后，在不进行基于取样针的吸引动作的情况下使取样针上升到取样针的前端部从隔板拔出的位置，并且，在该贯通隔板工序中，取样针贯通隔板时进入到取样针的吸引口的空气从取样针排出；
工序S2，吸引试料工序，使取样针下降到取样针的前端部贯通隔板并到达试料容器内的试料内来吸引试料，并且，在该吸引试料工序中只吸引试料；
工序S3，注入试料工序，将取样针的前端部从隔板拔出并使其向分析装置的注入孔移动，从而向分析流路注入试料。
7.根据权利要求6所述的试料注入方法，其特征在于，
工序S1使贯通隔板工序连续反复多次。
8.根据权利要求6所述的试料注入方法，其特征在于，
在工序S1的取样针的下降动作中，只下降到取样针的前端部接触不到所述试料容器内的试料的深度。
9.根据权利要求6所述的试料注入方法，其特征在于，
使工序S2的下降工序中取样针在水平面内的位置从工序S1的下降工序中取样针在水平面内的位置偏离。
10.根据权利要求6所述的试料注入方法，其特征在于，
在工序S1的取样针的下降动作中，只下降到取样针的前端部接触不到所述试料容器内的试料的深度，并且，
使工序S2的下降工序中取样针在水平面内的位置从工序S1的下降工序中取样针在水平面内的位置偏离。
11.根据权利要求6～10中任意一项所述的试料注入方法，其特征在于，
包括依次执行工序S1～S3的第一动作模式和不经过工序S1而依次执行工序S2和S3的第二动作模式，并且选择任意一种动作模式来使其动作。
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