CN103521281B - 温控移液装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温控移液装置，该装置主要包括吸口、管嘴、加热丝、热敏电阻、壳体、温控电路板等。所述温控电路具有互相电连接的桥式差分比较电路和压控电流源电路。移液时，通过热敏电阻采集管嘴的温度，经过桥式差分比较电路控制压控电流源的通断，控制加热丝的加热，进而控制管嘴及液体的温度，使温度达到动态平衡。本发明采用在普通移液装置上布置了加热和温度控制的电路，可以保证在所移液体要求的温度下进行移液操作，特别可对某些加热后熔化的固体材料进行移液操作，避免了采用传统移液装置在进行固体材料移液的过程中材料凝结成固体的问题。

Description

温控移液装置

技术领域

本发明涉及一种移液装置，特别是涉及一种可控制温度的移液装置。

背景技术

移液装置通常用在化学、生物和医学领域进行液体样品的提取和移动操作，如李晔等人的专利“移液器”（ZL200620084372.8）设计给医院实验室进行医学样品的提取。

在通常情况下，移液装置在常温下或者在恒温箱内对液体样品进行移液操作，即该液体样品在整个移液过程中保持温度一致。但在某些场合，可能需要对加热的液体样品进行移液操作，并且无法保证恒温环境。一个典型的应用为在研制原子钟时，铯材料的移液操作。铯材料在常温下为固体，在研制原子钟时，需要将铯材料从封装的玻璃泡中转移到制备好的谐振腔中。在实际进行移液操作时，需先对铯材料加热到40℃左右使其成为液体，再通过移液装置提取液体铯后转移至制备好的谐振腔。由于转移过程是在无氧无水的特制仪器中进行，无法保证转移过程环境温度恒为40℃，因此经常出现在转移过程中液体铯凝结成固体粘附在移液装置的管嘴上，导致移液操作的失败。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种温控移液装置以实现在恒温状态下对液体的转移。

为实现上述目的，本发明提供了一种温控移液装置，所述装置包括吸口，用于吸取或释放待移取液体；管嘴，与所述吸口相导通；加热丝，缠绕在所述管嘴外侧，用于通电后对所述管嘴进行加热；热敏电阻，固定在所述管嘴外侧，用于检测所述管嘴内所述液体的温度；壳体，通过一推杆与所述管嘴相连接，所述液体通过所述吸口进入所述管嘴后经过所述加热丝加热后容置在所述壳体内；温控电路板，固定在所述壳体外侧，所述温控电路板与所述加热丝和热敏电阻电连接，用于为所述加热丝供电从而使得所述加热丝加热，并且利用所述热敏电阻检测流经所述热敏电阻的液体的温度。

优选地，所述管嘴外侧的保温层材质为保温材料。

所述壳体具有显示窗，用于显示所述壳体内容置的液体量。

优选地，所述显示窗上具有刻度线。

所述温控电路具有互相电连接的桥式差分比较电路和压控电流源电路，所述桥式差分比较电路与所述热敏电阻电连接，所述热敏电阻采集所述管嘴的温度并控制所述桥式差分比较电路的通断；所述压控电流源电路与所述加热丝电连接。

本发明的优点是可以保证在所移液体要求的温度下进行移液操作；特别可对某些加热后熔化的固体材料进行移液操作，避免了采用传统移液装置在进行固体材料移液的过程中材料凝结成固体的问题。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的温控移液装置的电路结构图；

图2为本发明的一种实施例的温控移液装置的正面图；

图3为本发明的一种实施例的温控移液装置的反面图。

其中：

10-吸口；20-管嘴；30-温控电路板；31-加热丝；32-热敏电阻；33-保温层；34-电线；40-电池模块；50-壳体；60-推杆；70-显示窗；80-吸口推出器；90-操作按钮

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明的温控移液装置不仅可以对普通液体进行移液操作，还可以对有温度要求的液体进行移液。

图1为本发明的一种实施例的温控移液装置的电路结构图，如图所示，温控移液装置主要包括吸口10、管嘴20、加热丝31、热敏电阻32、壳体50（图2）、推杆60、温控电路板30、保温层33、电线34、电池模块40。

吸口10用于吸取或释放待移取液体，可以根据不同液体的需要对吸口进行更换。管嘴20与吸口10相导通，管嘴20的长度可以根据不同液体对温度的需要而设计。加热丝31，缠绕在管嘴20的外侧，其缠绕的疏密程度也可以方便的调整。热敏电阻32固定在管嘴20外侧，在吸液过程中，热敏电阻32用于检测管嘴20内液体的温度，在吸取液体前，热敏电阻32用于检测管嘴20的温度。壳体50通过推杆60与管嘴20相连，待移液体通过吸口10进入管嘴20后经过加热丝31加热后容置在壳体50内。温控电路板30固定在壳体50外侧，分别与加热丝31和热敏电阻32通过电线34电连接，温控电路板30控制加热丝31供电从而使得加热丝31加热，并且利用热敏电阻32采集流经热敏电阻32的液体的温度，从而控制温控电路板30的工作。管嘴20外侧的保温层的材质为保温材料，将加热丝31及热敏电阻32包裹在管嘴20的外侧，以减少热损耗。

图2为本发明的一种实施例的温控移液装置的正面图，图3为本发明的一种实施例的温控移液装置的反面图，结合图2和图3所示，温控移液装置除了包括图3中的结构外还包括显示窗70、吸口推出器80，操作按钮90。显示窗70，位于壳体50外侧的正面，用于显示壳体50内容置的液体量，显示窗70上还可以具有刻度，用于观测壳体50内液体的量度。吸口推出器80位于壳体50的后端，用于吸口10的推出工作，在需要更换吸口10时可以方便的将其推出。操作按钮90位于壳体50的后端，用于控制待移取液体的吸取和释放。

保持整个温控移液装置的竖直状态，将温控移液器的吸口10插入待移液体液面下，按压操作按钮90吸取液体，液体从容器中经过管嘴20被吸入壳体50内，此时通过移液窗口可以观测吸取的液体量；释放液体时，将温控移液装置移至需要的位置，保持温控移液装置的竖直状态，按压操作按钮90释放液体，液体将从壳体50内经过管嘴和吸口释放出去；更换吸口10时，按动吸口推出器80可以弹出吸口10。

下面结合图1、图2、图3对本发明温控移液装置的实施例的具体移液过程做如下阐述。

步骤a，假设所移材料的移液过程需要保持的温度是40°，查表得热敏电阻32在40°对应的电阻值r0,将可变电阻R2、R3、R4的电阻均设置为r0，在接通电源时，由于管嘴20的温度较低，需要先预热管嘴20，此时，热敏电阻32的阻值也较大，电桥处于不平衡状态，此时比较器A输出高电平，晶体管BG1导通，使加热丝31处于导通加热状态，因此管嘴20的温度不断升高。随着管嘴20温度的升高，热敏电阻32的阻值随之减小，电桥逐渐趋于平衡，当加热丝31产生的热量与管嘴20耗散的热量相等时，即热敏电阻32的阻值与可变电阻R2、R3、R4的阻值相等时，系统处于平衡状态，此时管嘴20的温度基本保持恒定。温度稍有变化就会导致电桥的不平衡，进而使温控电路处于新的动态平衡状态，因此本发明的温控移液装置的灵敏度非常高，可以达到很好的温控效果。

步骤b，保持温控移液装置的竖直状态，四指并拢握住温控移液装置的后端，用拇指按压操作按钮90，从已熔化的液体中吸取液体，通过显示窗70上的刻度线可以观察吸取的液体量。

步骤c，缓慢抬起温控移液装置，将其移动到制备好的容器中，用拇指按压操作按钮90，排出温控移液装置中的液体，将腔内液体排完以后，整个移液过程操作完毕。

本发明采用在普通移液装置上布置了加热和温度控制的电路，实现了对移液装置及腔内液体的加热和温度控制，可以保证在所移液体要求的温度下进行移液操作；特别可对某些加热后熔化的固体材料进行移液操作。且本发明的温控移液装置是通过热敏电阻32采集管嘴20的温度，经桥式差分比较电路控制压控电流源的通断，进而控制加热丝31的加热，因此本发明的温控移液装置的灵敏度非常高，可以达到很好的温控效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种温控移液装置，其特征在于，所述装置包括：

吸口，用于吸取或释放待移取液体；

管嘴，与所述吸口相导通；

加热丝，缠绕在所述管嘴外侧，用于通电后对所述管嘴进行加热；

热敏电阻，固定在所述管嘴外侧，用于检测所述管嘴内所述液体的温度；

壳体，通过一推杆与所述管嘴相连接，所述液体通过所述吸口进入所述管嘴后经过所述加热丝加热后容置在所述壳体内；

温控电路板，固定在所述壳体外侧，所述温控电路板与所述加热丝和热敏电阻电连接，用于为所述加热丝供电从而使得所述加热丝加热，并且利用所述热敏电阻检测流经所述热敏电阻的液体的温度；

其中，所述温控电路具有互相电连接的桥式差分比较电路和压控电流源电路，所述桥式差分比较电路与所述热敏电阻电连接，所述热敏电阻采集所述管嘴的温度并控制所述桥式差分比较电路的通断；所述压控电流源电路与所述加热丝电连接；

所述壳体具有显示窗，用于显示所述壳体内容置的液体量；

所述管嘴外侧设置有保温层，所述保温层的材质为保温材料。

2.根据权利要求1所述的温控移液装置，其特征在于，所述显示窗上具有刻度线。