CN102295259B - 带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置 - Google Patents

带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，包括高压注射泵、用于高压注射的第一液压管路和用于从样品储存瓶抽液的第三液压管路，所述高压注射泵具有泵仓和位于所述泵仓内的柱塞，该带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置还包括用于排出气泡的第二液压管路，所述柱塞的外径小于所述泵仓的内径，所述柱塞和所述泵仓的上部之间设有密封圈，所述第一液压管路连通所述泵仓，所述第二液压管路连通所述泵仓的上部，所述第三液压管路连通所述泵仓的下部，所述第一液压管路、所述第二液压管路和所述第三液压管路都设置有阀门。本发明可应用于生物、化学、医疗等领域的液体输入、灌装和高压注入。

Description

带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置
技术领域
本发明涉及一种带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，可以广泛应用于医疗卫生、生物工程、化学制药、化工分析等领域，许多上述领域样品液体的输入、灌装，都需要排出气泡，高压注入。
背景技术
在生物、化学、医疗等领域广泛应用的许多液体输入、灌装装置，都需要排出气泡，高压注入。对于要求排出气泡的仪器，大部分都是手动排除，即人眼观察是否有气泡，发现气泡后手动打开放空阀，让气泡随液体流出，然后再拧紧放空阀。这种气泡排除方法操作复杂，需要人的参与，自动化程度低下，不利于大规模液体的注入。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置。
本发明提供的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，包括高压注射泵、用于高压注射的第一液压管路和用于从样品储存瓶抽液的第三液压管路，所述高压注射泵具有泵仓和位于所述泵仓内的柱塞，该带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置还包括用于排出气泡的第二液压管路，所述柱塞的外径小于所述泵仓的内径，所述柱塞和所述泵仓的上部之间设有密封圈，所述第一液压管路连通所述泵仓，所述第二液压管路连通所述泵仓的上部，所述第三液压管路连通所述泵仓的下部，所述第一液压管路、所述第二液压管路和所述第三液压管路都设置有阀门。
较佳地，所述第二液压管路设置的阀门为电磁阀。
更佳地，所述电磁阀为设置在所述第二液压管路的末端的针阀系统，所述针阀系统包括排气泡流体通道、针阀轴、顶针和电磁控制装置，所述第二液压管路连通所述排气泡流体通道的一端，所述顶针插入所述排气泡流体通道的另一端，所述针阀轴的中部设置有旋转轴，所述针阀轴的一端靠近所述电磁控制装置，所述针阀轴的另一端连接所述顶针。
较佳地，该带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置还包括基板。
较佳地，所述第三液压管路设置的阀门为单向阀，所述单向阀位于所述第三液压管路与所述泵仓的连接端。
本发明提供的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置方便排出抽取的液体中的气泡，并且排气泡功能和高压注入得到了整合，操作非常方便。
附图说明
图1是本发明的一种带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置的使用状态示意图；
图2是图1所示的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置的局部剖视的结构示意图；
图3是图1所示的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置的针阀系统结构意图。
图中：1-基板；2-高压注射泵；3-第一液压管路；4-高压容器；5-第二液压管路；6-第三液压管路；7-排气泡流体通道；8-样品储存瓶；9-柱塞；10-泵仓；11-单向阀；12-针阀轴；13-顶针；14-电磁控制装置；15-密封圈。
具体实施方式
如图1～3所示，该带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，包括基板1、高压注射泵2、用于向高压容器4高压注射的第一液压管路3和用于从样品储存瓶8抽液的第三液压管路6，所述高压注射泵2具有泵仓10和位于所述泵仓内的柱塞9，该带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置还包括用于排出气泡的第二液压管路5，所述柱塞9的外径小于所述泵仓10的内径，所述柱塞9和所述泵仓10的上部之间设有密封圈15，所述第一液压管路3连通所述柱塞9和所述泵仓10之间的间隙，所述第二液压管路5连通所述泵仓10的上部，所述第三液压管路6连通所述泵仓10的下部，所述第一液压管路设置有阀门。所述第三液压管路6与所述泵仓10的连接端设置有单向阀11。所述第二液压管路5的末端设置有针阀系统，所述针阀系统包括排气泡流体通道7、针阀轴12、顶针13和电磁控制装置14，所述第二液压管路5连通所述排气泡流体通道7的一端，所述顶针13插入所述排气泡流体通道5的另一端，所述针阀轴12的中部设置有旋转轴，所述针阀轴12的一端靠近所述电磁控制装置14，所述针阀轴12的另一端连接所述顶针13。
下面描述所述能够全自动排气泡的高压流体注射装置的工作过程。一共通过两个步骤达到自动排除气泡的目的。
步骤一：当系统需要抽取样品储存瓶8中的液体时，需要先进行排气泡工作。连接高压容器4的第一液压管路3关闭，电磁控制装置14闭合，带动针阀轴12转动，使顶针13向下运动，并使顶针13压紧排气泡流体通道7的流体通道锥端，从而闭合排气泡流体通道7，液体将不通过第二液压管路5。此时，高压注射泵2抽吸液体，柱塞9向上运动，液体从样品储存瓶8经由第三液压管路6，通过单向阀11，进入泵仓10。此时，气泡将和液体一起被抽吸进入泵仓10，由于气泡的密度比液体小，气泡将聚集在泵仓10的上顶部。
然后，电磁控制装置14打开，由于自重针阀轴12转动，使顶针13向上运动，并使顶针13离开排气泡流体通道7的流体通道锥端，从而打开排气泡流体通道7，第二液压管路5打开。此时，高压注射泵2泵出液体，柱塞9向下运动，由于单向阀的特性，液体向下到单向阀截止，第三液压管路6闭合。由于连接高压容器4的第一液压管路3关闭，液体只能从第二液压管路5通过，进入排气泡流体通道7。由于气泡聚集在泵仓10的上顶端，故气泡将和一小部分液体通过第二液压管路5，进入排气泡流体通道7，从而达到排除气泡的目的。
上述排气泡的方法只适用于比较大的气泡排除，如果液体中进入比较小体积的气泡，例如直径0.5mm以下的小气泡，或者液体黏度大的时候，气泡容易粘结在柱塞表面随柱塞上下移动，或者粘结在泵仓表面不移动。这主要是因为当气泡体积小的时候，分子附着力相对于浮力而言增大很多，气泡由于分子附着力的影响粘结在液体通道表面，此时需要采用步骤二的气泡排除程序进行气泡排除。
步骤二：连接高压容器4的第一液压管路3关闭，电磁控制装置14仍然闭合，排气泡流体通道7继续保持闭合，液体仍然不通过第二液压管路5。此时，高压注射泵2抽吸液体，柱塞9向上运动，液体从样品储存瓶8经由第三液压管路6，通过单向阀11，进入泵仓10。此时，液体将充满整个泵仓10，气泡吸附在柱塞和泵仓表面。
然后，电磁控制装置14仍然闭合，使第二液压管路5继续保持闭合状态。此时，高压注射泵2泵出液体，柱塞9向下运动，由于单向阀的特性，液体向下到单向阀截止，第三液压管路6闭合。由于连接高压容器4的第一液压管路3关闭，液体没有通路流出，只能被柱塞压缩，液体内部逐渐产生高压，此时气泡将被迅速压缩至非常微小的体积，分子附着力将大幅度降低，远远超过浮力的降低幅度，气泡将脱离附着的表面，聚集到泵仓10的上顶端。
此时，电磁控制装置14打开，由于自重针阀轴12转动，使顶针13向上运动，并使顶针13离开排气泡流体通道7的流体通道锥端，从而打开排气泡流体通道7，第二液压管路5打开。由于液体压强瞬间降低，气泡将迅速随着流体进入排气泡流体通道7，从而达到排除小气泡的目的。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，本发明不限于上述实施例，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，包括高压注射泵、用于高压注射的第一液压管路和用于从样品储存瓶抽液的第三液压管路，所述高压注射泵具有泵仓和位于所述泵仓内的柱塞，其特征在于，该带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置还包括用于排出气泡的第二液压管路，所述柱塞的外径小于所述泵仓的内径，所述柱塞和所述泵仓的上部之间设有密封圈，所述第一液压管路连通所述泵仓，所述第二液压管路连通所述泵仓的上部，所述第三液压管路连通所述泵仓的下部，所述第一液压管路、所述第二液压管路和所述第三液压管路都设置有阀门。
2.根据权利要求1所述的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，其特征在于，所述第二液压管路设置的阀门为电磁阀。
3.根据权利要求2所述的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，其特征在于，所述电磁阀为设置在所述第二液压管路的末端的针阀系统，所述针阀系统包括排气泡流体通道、针阀轴、顶针和电磁控制装置，所述第二液压管路连通所述排气泡流体通道的一端，所述顶针插入所述排气泡流体通道的另一端，所述针阀轴的中部设置有旋转轴，所述针阀轴的一端靠近所述电磁控制装置，所述针阀轴的另一端连接所述顶针。
4.根据权利要求1所述的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，其特征在于，该带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置还包括基板。
5.根据权利要求1所述的带有全自动排气泡功能的高压流体注射装置，其特征在于，所述第三液压管路设置的阀门为单向阀，所述单向阀位于所述第三液压管路与所述泵仓的连接端。
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