CN102735862A - 一种单微量进样器自动吸液分液系统 - Google Patents

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单微量进样器自动吸液分液系统为通过自由组合吸入液体通道和分配液体通道，采用单个微量进样器实现自动吸入多种液体并分配至不同容器的复杂功能。它包括清洗液容器、待分配液体容器、多通道吸液电磁选择阀、双通道电磁阀、液体总通道、多通道分液电磁选择阀、微量进样器、进样器驱动臂、精密步进电机、废液容器、分配后液体容器、控制器和控制线路。它可通过切换电磁阀选择需要的液体通道，并通过微量进样器的活塞上下运动实现吸液和分液功能，可广泛应用于化学、生物或其他分析测试实验中。

Description

一种单微量进样器自动吸液分液系统
技术领域
本发明涉及一种能利用单个微量进样器实现吸取多种液体并分配至多个容器的自动吸液分液系统。
背景技术
在化学和生物等分析测试实验中，经常需要用到高精度的微量液体吸取和分配，除了传统的人工使用移液管和移液枪外，部分高端客户也采用液体分配工作站进行。所谓液体分配工作站(也称移液系统、样本系统等)是用机械手自动移液的处理系统，机械手可以从左到右或相反方向进行精确移液，移液头通过XYZ轴进行吸样并分配。这种方式由于具备机械臂，结构复杂，成本高昂，维修复杂，因此很多客户难以接受。而本发明的目的就在于设计一种能利用单微量进样器实现吸取多种试剂并分配至多个容器的自动吸液分液系统，为客户提供可靠性和稳定性更高，成本更加低廉的液体处理设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是设计出一种能利用单个微量进样器实现吸取多种试剂并分配至多个容器的自动吸液分液系统，从而为包括标准曲线在内的众多实验提供全自动、高精度、低成本的解决方案。
本发明的技术方案是：
(1)一种单微量进样器自动吸液分液系统，其特征在于：所述设备包括清洗液容器(1)、待分配液体容器(2)、多通道吸液电磁选择阀(3)、双通道电磁阀(4)、液体总通道(5)、多通道分液电磁选择阀(6)、微量进样器(7)、进样器驱动臂(8)、精密步进电机(9)、废液容器(10)、分配后液体容器(11)、控制器(12)和控制线路(13)；其中清洗液容器(1)、待分配试剂容器(2)通过液路连接至多通道吸液电磁阀(3)，多通道吸液电磁阀(3)通过液路连接至双通道电磁阀(4)，双通电磁阀(4)通过液路连接至多通道分液电磁阀(6)和微量进样器(7)，多通道电磁分液阀(6)通过液路连接至废液容器(10)和分配后液体容器(11)，微量进样器(7)固定连接至进样器驱动臂(8)，进样器驱动臂(8)固定连接至精密步进电机(9)，控制器(12)通过控制线路连接至精密步进电机(9)、多通道吸液电磁选择阀(3)、双通道电磁阀(4)和多通道分液电磁选择阀(6)。
(2)所述液体总通道(5)包括一个或多个吸入液体通道(51)、一个吸液共用通道(52)、一个分液共用通道(53)、一个或多个分配液体通道(54)和一个进样器通道(55)。
(3)所述微量进样器(7)包括一个液路连接螺纹口(71)，进样器套筒(72)、进样器活塞(73)、进样器推杆(74)和进样器固定螺母(75)。
(4)所述多通道吸液电磁选择阀(3)，包括一个共用通道(31)，一个清洗液通道(32)、一个或多个待分配液体通道(33)和通道选择阀门(34)。
(5)所述多通道分液电磁选择阀(6)，包括一个共用通道(61)，一个废液通道(62)、一个或多个分配液体通道(63)和通道选择阀门(64)。
(6)所述系统的控制器包括外置计算机、pda或平板电脑。
本发明的特征包括：
(1)通过切换多通道吸液电磁选择阀(3)和多通道分液电磁选择阀(6)，实现吸入液体通道(51)和分配液体通道(54)的自由组合，可利用单个微量进样器吸入多种液体，并分配至多个容器；
(2)通过切换双通道电磁阀(4)，实现吸液或分液工作模式，再与吸入液体通道(51)和分配液体通道(54)配合，达到完成复杂的液体处理任务的目的，例如化学分析中常用的标准曲线实验；
(3)在每次吸液分液过程完成后，系统可以自行执行清洗功能，即吸入清洗液并丢弃至废液桶，避免了每次吸液分液后都需要人工清洗的繁琐工作；
(4)能够通过RS232、USB或其他接口连接至计算机、pda或平板电脑，并将其作为显示和控制平台，所有工作步骤实现了实时监控和朔源；
(5)微量进样器(7)可以根据实验要求更换合适的型号，可完成不同量程的吸液和分液工作；
(6)操作人员在启动预先设定的任务后，仪器开始运行直至任务结束，不需要任何人工干预，可实现真正的实验室全自动化工作。
本发明的优点和意义为：
(1)在多通道吸液电磁选择阀、双通道电磁阀和多通道分液电磁选择阀的灵活配合下，自由组合吸入液体通道和分配液体通道，利用单一进样器可完成复杂的液体处理实验，例如多种液体无规则量混合稀释；
(2)摒弃了传统多通道加样系统的机械臂和相关的复杂机械装置，在提高可靠性的同时降低了成本；
(3)采用了高精度的微量进样器，可提高微量实验中吸液和分液的精确度和准确度；
(4)实现了真正的无人操作，可减少操作人员数量和减轻劳动强度；
附图说明
图1为单微量进样器自动吸液分液系统总体方案图；
图2为微量进样器示意图；
图3为多通道吸液电磁选择阀示意图；
图4为多通道分液电磁选择阀示意图。
具体实施方式
本发明所涉及的单微量进样器自动吸液分液系统，其总体方案为通过切换吸液和分液电磁选择阀，实现自由组合液体从吸入到分配的液体通道以及对应的工作模式，在控制系统的控制下完成预先设定好的液体吸液和分液任务。
本发明所涉及到的单微量进样器自动吸液分液系统包括清洗液容器(1)、待分配液体容器(2)、多通道吸液电磁选择阀(3)、双通道电磁阀(4)、液体总通道(5)、多通道分液电磁选择阀(6)、微量进样器(7)、进样器驱动臂(8)、精密步进电机(9)、废液容器(10)、分配后液体容器(11)、控制器(12)和控制线路(13)；其中清洗液容器(1)、待分配试剂容器(2)通过液路连接至多通道吸液电磁阀(3)，多通道吸液电磁阀(3)通过液路连接至双通道电磁阀(4)，双通电磁阀(4)通过液路连接至多通道分液电磁阀(6)和微量进样器(7)，多通道电磁分液阀(6)通过液路连接至废液容器(10)和分配后液体容器(11)，微量进样器(7)固定连接至进样器驱动臂(8)，进样器驱动臂(8)固定连接至精密步进电机(9)，控制器(12)通过控制线路连接至精密步进电机(9)、多通道吸液电磁选择阀(3)、双通道电磁阀(4)和多通道分液电磁选择阀(6)。
(1)液体总通道(5)。本发明涉及的系统通过多通道吸液电磁选择阀(3)设置吸入液体通道(51)，通过多通道分液选择阀(6)设置分配液体通道(54)，组合成液体总通道(5)，其可选组合方式有(待分配试剂数量+1)X(分配液体数量+1)种；
(2)多通道吸液电磁选择阀(3)和多通道分液选择阀(6)。本发明涉及的多通道吸液电磁阀(3)和多通道分液选择阀(6)可采用多种阀实现，例如旋转阀、阀组和梯度分配阀；
(3)双通道电磁阀(4)。本发明涉及的双通道电磁阀(4)用于实现吸液分液模式的设置，双通道电磁阀(4)和多通道吸液电磁选择阀(3)连通时，微量进样器(7)活塞由精密步进电机(9)带动向下移动，实现吸液功能，双通电磁阀(4)和多通道分液电磁选择阀(6)连通时，微量进样器(7)活塞由精密步进电机(9)带动向上运动，实现分液功能，双通道电磁阀(4)可选择多种阀，例如夹断阀、旋转阀和隔膜阀；
(4)微量进样器(7)。本发明涉及的微量进样器可采用利用液体置换原理的平头或尖头液相微量进样器。
下面以化学分析常用标准曲线实验中序列标准液的自动制备来说明本发明的具体实施方式(假设待分配的液体为3种，需要制备5个不同浓度的标准液)：
(1)多通道吸液电磁选择阀(3)与待分配液体1的容器和双通道电磁阀(4)连通，微量进样器(7)的活塞向下运动，吸入母液；
(2)双通道电磁阀(4)断开与多通道吸液电磁选择阀(3)的连通，并连通至多通道分液电磁选择阀(6)，多通道电磁选择阀(6)连通至分配后液体容器1，微量进样器(7)的活塞向上运动，将母液分配至分配后液体容器1；
(3)与第(3)步类似，多通道电磁阀(6)依次连通至分配后液体容器2-5，将母液分配至分配后液体容器2-5；
(4)双通道电磁阀(4)断开与多通道分液电磁选择阀(4)的连通，并连通至多通道吸液电磁选择阀(3)，多通道吸液电磁选择阀(3)连通至清洗液容器，微量进样器(7)的活塞向下移动吸入清洗液，然后双通道电磁阀(4)断开与多通道吸液电磁选择阀(3)的连通，并连通至多通道分液电磁选择阀(6)，多通道分液电磁选择阀(6)连通至废液桶，微量进样器(7)的活塞向上移动，将清洗液丢弃至废液桶，反复执行数次，完成清洗；
(5)切换相应的吸入液体通道(51)和分配液体通道(54)，重复与第(1)步至第(4)步，依次吸入并分配待分配液体(2)、(3)。

Claims (6)

1.一种单微量进样器自动吸液分液系统，其特征在于：所述设备包括清洗液容器(1)、待分配液体容器(2)、多通道吸液电磁选择阀(3)、双通道电磁阀(4)、液体总通道(5)、多通道分液电磁选择阀(6)、微量进样器(7)、进样器驱动臂(8)、精密步进电机(9)、废液容器(10)、分配后液体容器(11)、控制器(12)和控制线路(13)；其中清洗液容器(1)、待分配试剂容器(2)通过液路连接至多通道吸液电磁阀(3)，多通道吸液电磁阀(3)通过液路连接至双通道电磁阀(4)，双通电磁阀(4)通过液路连接至多通道分液电磁阀(6)和微量进样器(7)，多通道电磁分液阀(6)通过液路连接至废液容器(10)和分配后液体容器(11)，微量进样器(7)固定连接至进样器驱动臂(8)，进样器驱动臂(8)固定连接至精密步进电机(9)，控制器(12)通过控制线路连接至精密步进电机(9)、多通道吸液电磁选择阀(3)、双通道电磁阀(4)和多通道分液电磁选择阀(6)。
2.根据权力要求1所述单微量进样器自动吸液分液系统，其特征在于：所述液体总通道(5)包括一个或多个吸入液体通道(51)、一个吸液共用通道(52)、一个分液共用通道(53)、一个或多个分配液体通道(54)和一个进样器通道(55)。
3.根据权利要求1所述单微量进样器自动吸液分液系统，其特征在于：所述微量进样器(7)包括一个液路连接螺纹口(71)，进样器套筒(72)、进样器活塞(73)、进样器推杆(74)和进样器固定螺母(75)。
4.根据权利要求1所述单微量进样器自动吸液分液系统，其特征在与：所述多通道吸液电磁选择阀(3)，包括一个共用通道(31)，一个清洗液通道(32)、一个或多个待分配液体通道(33)和通道选择阀门(34)。
5.根据权利要求1所述单微量进样器自动吸液分液系统，其特征在于：所述多通道分液电磁选择阀(6)，包括一个共用通道(61)，一个废液通道(62)、一个或多个分配液体通道(63)和通道选择阀门(64)。
6.根据权利要求1所述自动单微量进样器吸液分液系统，其特征在与：该系统的控制器包括外置计算机、pda或平板电脑。
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