CN103149261B - 一种电极流通池及其流通系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电极流通池及其流通系统，该流通池为壁面射流型流通池，包括上腔、底座、密封电极套、密封电极套托盘和锁紧结构，密封电极套托盘上设置有凹槽；密封电极套包括底盘、密封圈、上盖和数据输出模块，底盘上设置有与电极尺寸相当的凹槽，密封圈卡在上盖圆台孔内，数据输出模块与电极通过引线连接；锁紧机构包括凸轮和用于使凸轮旋转的凸轮手柄，凸轮设置在密封电极套托盘的下端；在锁紧机构作用下，带有电极的密封电极套托盘沿底座内孔的凹槽上下移动，通过密封圈将电极和上腔密封，从而流通池上腔、电极和密封圈三者形成密封腔。该流通系统还包括电极、液体动力源和数据处理单元。本发明采用凸轮作为锁紧机构，便于更换多种电极。

Description

一种电极流通池及其流通系统

技术领域

本发明涉及电极流通池研究领域，特别涉及一种电极流通池及其流通系统。

背景技术

随着科学技术的发展，必然要求分析科学能够用更低的消耗、更简便的方法及更快的分析速度提供实时、准确、全面的信息。常规分析和过程分析检测相比，要求装置简单，一套装置可适用于不同的分析任务，硬件坚固耐用，易于自动控制并能节省大量试剂。

目前分析仪器向自动化、微型化趋势发展，试剂及试样消耗向微量化方向发展，检测方法向过程化方向发展，可更新表面检测技术适合于这些发展趋势的需要，是实现分析仪器微型化与检测微量化的有效方法。电化学检测器具有相应快速、装置简便、灵敏度高、运行成本低等优点。其中流通池在电化学检测器中起着重要作用。

公开号为CN101957322A的中国发明专利公开了一种用于电化学发光检测的流通池及其系统，该流通池包括固定电机芯片的基底、带有电解槽腔的基块以及连接并锁紧基底和基块的锁紧部件，其中带有电解槽腔的基块上加工有提供液体进出电解槽腔的管路、分别与电极芯片上三电极引出线接触的三个导电弹片，以及光学窗体。此专利存在以下不足：（1）在此专利中公开的锁紧部件为合页式结构配合紧固螺栓、电磁铁、磁铁和相配套的螺纹螺栓结构中的任意一种。采用上述结构存在以下问题：采用螺栓联接密封，更换电极不便，若采用磁铁联接密封，若是电磁铁，将需要外加电场激励线圈产生磁场，结构复杂，成本较高，若是永磁铁，在密封池需要很大的闭合吸力，开启则需要施加很大的外力操作不便，另外，将采用电磁铁将可能对一些生物检测制剂产生作用，影响检测结果。（2）此专利中，液体流入、流出管道均沿着基块的水平方向，在微、纳米电极的流通池中，由于电极的凸起，容易导致一些试剂不易冲洗掉。（3）传感器裸片置放电解槽腔中，更换传感器裸片过程中易于损坏传感器裸片，并对裸片二次污染，影响检测效果。

目前，微、纳米电极流通池存在更换电极不便、电极极易损坏、密封性不可靠、不易冲洗干净等诸多问题，为此，需要提出一种克服上述问题的微、纳米电极流通池及其流通系统。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种电极流通池，该流通池易于连接到任何电位仪使用，且其包含的锁紧机构构造简单，不仅锁紧效果好，而且还便于更换电极，使用方便。

本发明的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于上述电极流通池的流通系统，该流通系统可以方便地更换电极，且可与任何电位仪连接使用。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种电极流通池，为壁面射流型流通池，包括上腔、底座、密封电极套、密封电极套托盘和锁紧结构，上腔和底座固定连接，上腔上设有用于进出液体的连接管；底座上设置有用于使密封电极套托盘在锁紧结构作用下做上下移动的内孔凹槽；密封电极套托盘上面设置有用于盛放密封电极套的凹槽；密封电极套包括底盘、密封圈、带有圆台孔的上盖和数据输出模块，所述底盘上设置有与电极尺寸相当的凹槽，密封圈卡在上盖圆台孔内，所述数据输出模块与电极通过引线焊接或弹片接触连接；锁紧机构包括凸轮和用于使凸轮旋转的凸轮手柄，凸轮设置在密封电极套托盘的下端；在锁紧机构作用下，带有电极的密封电极套托盘沿底座内孔的凹槽上下移动，通过密封圈将电极和上腔密封，从而流通池上腔、电极和密封圈三者形成密封腔。本发明是将微、纳米电极裸片置于密封电极套内组成独立的密封电极，通过锁紧机构推动密封电极套托盘将密封电极与流通池上腔紧密接触后成密封腔，一旦要更换电极，则只需旋转凸轮手柄，松开锁紧机构，取出密封电极即可，因此便于更换多种电极。

优选的，所述凸轮为偏心轮。

优选的，所述密封圈为Ｏ型密封圈。

更进一步的，所述Ｏ型密封圈卡在密封电极套上盖一圆台孔内，该圆台孔上底直径要小于Ｏ型密封圈最大外径，下底直径大于Ｏ型密封圈最大外径。从而使密封圈在密封上盖有部分凸起，并能与流通池上腔紧密接触。

优选的，电极的两个引出导线分别通过导电胶或焊接与数据输出模块的引线连接；或者电极的两个引出线端通过导电弹片与数据输出模块的引线接触连接。所述密封电极套的底盘上设置有与电极尺寸相当的凹槽，密封套上盖与电极中心位置设置有圆台孔，密封套上盖开有2个与电极引出线端尺寸相当的对应的通孔。

更进一步的，所述数据输出模块为USB接口，与密封电极套上盖粘接在一起；或导电弹片与USB对应引脚焊接连线，USB嵌入流通池上腔，并流通池上腔粘接。即可以采用下面两种方式来引出检测信号，一种是电极与USB通过导线焊接引出检测信号。另一种是电极与USB直接通过导电弹片接触以引出检测信号。

优选的，所述密封电极套托盘两侧带有凸台，与底座内孔凹槽配合，工作时沿凹槽上下移动。设置凸台，是便于密封电极套托盘快速定位及快速锁紧密封电极套。

优选的，所述电极流通池上腔、底座、偏心轮和密封电极套托盘均采用透明的丙烯酸酯材料制成。采用这种材料，易于发现可能存在的气泡。

优选的，所述电极为微、纳米电极或丝网印刷电极。

优选的，所述用于进出液体的上腔连接管路与电极表面成0～90度的任意角度。所述流通池上腔内设有电极槽腔，该腔为斜柱腔。采用这种结构可以便于冲洗微、纳米电极或丝网印刷电极。

优选的，所述密封电极套中的底盘与上盖通过螺钉联接或直接通过销、孔配合联接。

一种基于上述电极流通池的流通系统，其特征在于，包括流通池、电极、液体动力源和数据处理单元，其中电极放置在上述流通池密封电极套中底盘的凹槽内，电极通过数据输出模块与数据控制处理单元连接，所述液体动力源为电力驱动的注射泵或蠕动泵，设于用于进出液体的连接管管路上，所述注射泵或蠕动泵与数据控制处理单元连接。

作为另一种优选方案，所述液体动力源为人工驱动的注射泵或滴定器。

本发明的工作过程：在流体进入通道前，数据控制处理单元控制注射泵或蠕动泵，由注射泵或蠕动泵驱动流体进入流通池，或由蠕动泵在出流体通道后抽吸流体，或由人工驱动的注射泵或滴定器注入流体。流体进入流通池的密封腔后，流体阻抗的改变通过电极感知，经数据输出模块传给数据控制处理单元进行分析处理。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明通过凸轮锁紧机构锁紧电极与流通池上腔形成密封腔，传感器微、纳米电极或丝网印刷电极裸片置于密封电极套中成独立单元，传感器更易于保护和更换，同时避免了二次污染。

2、现有技术中，液体流入、流出管道均沿着基块的水平方向，不便于清洗，而本发明中的液体流入、流出管道与电极垂直或与电极表面呈一定角度，更易于冲洗试剂。

3、现有技术中，是通过螺栓或电磁铁等部件将电极和流通池进行锁紧，而本发明中是通过凸轮和凸轮手柄推动密封电极套托盘将电极与流通池上腔紧密接触后成密封腔，一旦要更换电极，则只需旋转凸轮手柄，松开锁紧机构，取出密封电极即可，因此便于更换多种电极。结构简单，成本较低。

4、本发明由于可更换多种电极，因此应用范围广泛，可应用于流动注射分析系统中、电化学发光检测系统中，也可用于生化实验室或医疗卫生检验检疫系统中。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是实施例1中密封电极套的结构示意图；

图3是本发明实施例2的结构示意图；

图4是实施例2中密封电极套的结构示意图；

图5是实施例2中密封电极套与USB接口的连接关系图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，本实施例所述的电极流通池为微、纳米电极流通池，包括上腔2、底座8、密封电极套3、密封电极套托盘4和锁紧结构，上腔2和底座8通过联接螺栓1和螺母9固定连接，上腔2上设有用于进出液体的连接管。底座8上设置有内孔凹槽，密封电极套托盘4在锁紧结构作用下可以在此凹槽内做上下移动的。密封电极套托盘4上面设置有用于盛放密封电极套的凹槽，在使用此流通池时，密封电极套3即放置在该凹槽内。同时，为了便于取出和安装，密封电极套托盘4两侧带有凸台，与底座8内孔凹槽配合，工作时沿凹槽上下移动。

如图2所示，本实施例中密封电极套3包括底盘35、密封圈33、带有圆台孔的上盖32和数据输出模块36，底盘35和上盖32通过螺钉31连接。所述底盘35上设置有与电极尺寸相当的凹槽，密封圈33卡在上盖32圆台孔内，所述数据输出模块36与电极34通过引线连接。其中底盘35嵌有与电极尺寸和形状相当的矩形槽，用于对电极34定位。密封圈33为Ｏ型密封圈，圆台孔上底直径要小于Ｏ型密封圈最大外径，下底直径大于Ｏ型密封圈最大外径。数据输出模块36具体为USB接口，此接口与密封电极套上盖粘接在一起，电极的两个引出导线分别通过导电胶或焊接与USB接口的引线连接，USB接口嵌入在密封电极套上盖32与底盘35之间，并与密封电极套上盖粘接固定在一起，如图1所示。

如图1所示，本实施例中的锁紧机构为本流通池的核心部件，具体包括偏心轮5和用于使偏心轮旋转的偏心轮手柄7，偏心轮5和偏心轮手柄7通过偏心轮锁紧螺母6固定连接，偏心轮5设置在密封电极套托盘4的下端。旋转偏心轮手柄7即可移动密封电极套托盘4上下移动，对密封电极与上腔2施加预紧力，以使O型密封圈33、上腔2中的微腔体及微、纳米电极（或丝网印刷电极）构成的密封腔可靠密封，通过调整偏心轮手柄转角的大小，进而调整密封腔的密封性，溶液的微量体积取决于O型圈的大小。

本实施例中用于进出液体的连接管与密封腔相交接处与电极表面垂直或成一定角度。在上腔2与O型密封圈33密封处，即连接管与密封腔相交接处，上腔2开有一个微腔体，该微腔体的底面应与进流体通道垂直，可以是一个斜圆柱体或椭圆柱体。

本实施例所述流通池中的上腔、底座、凸轮和密封电极套托盘可采用透明的丙烯酸酯等塑料，易于发现可能存在的气泡。

实施例2

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：

如图3所示，本实施例中的数据输出模块USB接口46嵌入在流通池上腔2中，并与上腔粘接。

本实施例中密封电极套的结构如图4所示，由连接螺钉41、密封电极套上盖42、O型密封圈43、密封电极套底盘45组成，密封电极套上盖42开有2个与电极引出线端尺寸相当的对应的通孔，电极44的两个引出导线端分别通过导电弹片47与嵌入在流通池上腔2中的USB接口46引线接触，具体如5所示。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电极流通池，其特征在于，为壁面射流型流通池，包括上腔、底座、密封电极套、密封电极套托盘和锁紧机构，上腔和底座固定连接，上腔上设有用于进出液体的连接管；底座上设置有用于使密封电极套托盘在锁紧机构作用下做上下移动的内孔凹槽；密封电极套托盘上面设置有用于盛放密封电极套的凹槽，两侧面设置有与底座内孔凹槽配合的凸台；密封电极套包括底盘、密封圈、带有圆台孔的上盖和数据输出模块，所述底盘上设置有与电极尺寸相当的凹槽，密封圈卡在上盖圆台孔内，所述数据输出模块与电极通过引线连接；锁紧机构包括凸轮和用于使凸轮旋转的凸轮手柄，凸轮设置在密封电极套托盘的下端；在锁紧机构作用下，带有电极的密封电极套托盘沿底座内孔的凹槽上下移动，通过密封圈将电极和上腔密封，从而流通池上腔、电极和密封圈三者形成密封腔； 

所述电极为微、纳米电极或丝网印刷电极。 

2.根据权利要求1所述的电极流通池，其特征在于，所述凸轮为偏心轮。 

3.根据权利要求1所述的电极流通池，其特征在于，所述密封圈为Ｏ型密封圈。 

4.根据权利要求3所述的电极流通池，其特征在于，所述Ｏ型密封圈卡在密封电极套上盖一圆台孔内，该圆台孔上底直径要小于Ｏ型密封圈最大外径，下底直径大于Ｏ型密封圈最大外径。 

5.根据权利要求4所述的电极流通池，其特征在于，电极的两个引出导线分别通过导电胶或焊接与数据输出模块的引线连接；或者电极的两个引出线端通过导电弹片与数据输出模块的引线接触连接。 

6.根据权利要求5所述的电极流通池，其特征在于，所述数据输出模块为USB接口，与密封电极套上盖粘接在一起；或导电弹片与USB接口对应引脚焊接连线，USB接口嵌入流通池上腔，与流通池上腔粘接在一起。 

7.根据权利要求1或6所述的电极流通池，其特征在于，用于进出液体的上腔连接管路与电极表面成0～90度的任意角度，所述流通池上腔内设有电极槽腔，该电极槽腔为斜柱腔。 

8.根据权利要求7所述的电极流通池，其特征在于，所述电极流通池上腔、底座、凸轮和密封电极套托盘均采用透明的丙烯酸酯材料制成； 

所述密封电极套底盘与上盖通过螺钉联接或直接通过销、孔配合联接。 

9.一种基于权利要求1-8任一项所述电极流通池的流通系统，其特征在于， 包括流通池、电极、液体动力源和数据处理单元，其中电极放置在上述流通池密封电极套中底盘的凹槽内，电极通过数据输出模块与数据控制处理单元连接，所述液体动力源为电力驱动的注射泵或蠕动泵，设于用于进出液体的连接管管路上，所述注射泵或蠕动泵与数据控制处理单元连接。 

10.根据权利要求9所述的流通系统，其特征在于，所述液体动力源为人工驱动的注射泵或滴定器。