CN104879532B - 一种热稳定可变体积进样阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在线可变进样体积、能保持热稳定性的进样阀，包括阀体、锥形阀塞、体积调节微珠和上端盖，锥形阀塞由上端盖弹力压紧并保持在阀腔内，锥形阀塞中间部分挖空，进样体积通过挖空容积内置的体积调节微珠的数目调节；通过旋转锥形阀塞，实现进样和变容积功能。本发明实现了热稳定和在线变定量容积，系统结构简单、紧凑性好、变工况自动化程度高、重现性好、适用性强，能够应用在生化分析、生物工程和化学合成、制备领域，尤其适用于要求反应温度准确的分析和测试。

Description

一种热稳定可变体积进样阀

所属技术领域

本发明涉及一种热稳定可变体积进样阀。能够应用在生化分析、生物工程和化学合成、制备领域。

背景技术

进样阀作为分析、色谱仪和生化仪器等进样系统的关键部分，其进样体积是非常重要的一个指标，同时热稳定性对反应的控制有着至关重要的影响。常规进样阀和定量管配合实现体积变化，更换定量管需停止分析等进样过程，重新稳定时间较长，并且多次拆装耗时长易导致接口泄露；常规进样阀和定量管暴露在环境中，易受干扰，无法保温或恒温，对热稳定性尤其不利。

常规六通阀或十六通阀形式的进样阀以旋转方式进样，由于转子端面与管路轴线不相垂直，在进样时会造成较大的死体积；并且密封面为平面，要求阀芯的材质和精度较高，易磨损。专利（可变体积微量进样阀，ZL 201210052463.3）提出一种变体积微量进样阀，至少存在以下技术缺陷：采用沟槽流路，易泄露、加工要求高，圆柱型阀芯配合不紧密，易泄露；体积变化仍然通过更换裸露的定量管，无法保证热稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的局限性，提供一种方便在线可变体积、能保持热稳定性的进样阀，能够应用在生化分析、生物工程和化学合成、制备领域。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热稳定可变体积进样阀，包括阀体、锥形阀塞、体积调节微珠和上端盖，所述阀体和锥形阀塞均由高化学惰性的热绝缘材料制成，所述体积调节微珠为高化学惰性的合成材料制成的表面光滑的圆球。所述阀体中心设有与所述锥形阀塞配合的锥形阀腔，所述锥形阀塞由上端盖弹力压紧并保持在阀腔内，所述锥形阀塞采用手动、电动、气动和液动等驱动方式作旋转运动，所述阀体侧面均匀分布有体积调节微珠流入孔和流出孔、样液流入孔和流出孔、载流流入孔和流出孔三组流入孔和流出孔，所述三组流入孔和流出孔分别于阀体的外侧180︒对置布置，所述锥形阀塞中间部分挖空，两侧保留部分能够有效遮盖且仅遮盖所述三组流入孔和流出孔的相邻两组流入孔和流出孔，所述锥形阀塞的挖空容积作为进样的定量容积，进样体积通过定量容积内置的体积调节微珠的数目调节。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现：

进样体积调节模式，旋转锥形阀塞，所述锥形阀塞保留部分遮盖样液流入孔和流出孔、载流流入孔和流出孔两组流入孔和流出孔，体积调节微珠流入孔和流出孔与进样容积连通，按照进样体积要求，控制体积调节微珠在进样容积内的保持数目，进样体积为进样容积大小减去微珠所占的容积大小。

取样模式，旋转锥形阀塞，所述锥形阀塞保留部分遮盖载流流入孔和流出孔、体积调节微珠流入孔和流出孔两组流入孔和流出孔，样液流入孔和流出孔与进样容积连通，样液以一定速度流过并充满进样容积。

进样模式，旋转锥形阀塞，所述锥形阀塞保留部分遮盖样液流入孔和流出孔、体积调节微珠流入孔和流出孔两组流入孔和流出孔，载流流入孔和流出孔与进样容积连通，载流以一定速度流过并携带进样体积的样液流出。

本发明的有益效果是进样阀实现了热稳定，样液绝热易保证，提高了反应的控制精度；可在线可变进样体积，通过增减微珠调节进样量，对不同的反应过程进行体积优化，并能加强混合；转子端面与管路轴线垂直，进样无死体积；密封面为锥面，加工容易，配合紧密，不易泄露；结构简单、紧凑性好、变工况自动化程度高、重现性好、适用性强，尤其适用于要求反应温度准确的分析和测试，能够应用在生化分析、生物工程和化学合成、制备领域。

附图说明：

图1本发明的结构示意图。

图2 本发明阀体结构示意图。

图3 本发明锥形阀塞结构示意图。

图4本发明的工作模式示意图。

其中，1、阀体，２、锥形阀塞，３、体积调节微珠，４、上端盖，５、垫片，６、弹簧，７、微珠流入孔，８、微珠流出孔，９、样液流入孔，１０、样液流出孔，１１、载流流入孔，１２、载流流出孔。

具体实施方式：

本发明结合籍由以下结合的实施例来说明本发明之内容，而非限制本发明之范围。

本发明实施例是一种热稳定可变体积进样阀，结构示意见图1，包括阀体1、锥形阀塞2、体积调节微珠3和上端盖4，阀体1、锥形阀塞2均由亲水性聚四氟乙烯材料制成，体积调节微珠3是体积1～１００µl的玻璃制光滑圆球，阀体1中心设有与锥形阀塞2配合的锥形阀腔，上端盖4固定在阀体1上，锥形阀塞2和上端盖4间为垫片5和高弹性胶垫或弹簧6，锥形阀塞2由上端盖４弹力压紧并保持在阀腔内，保证锥形阀塞2和锥形阀腔之间既可以灵活地相对转动又使两者的锥面间有良好的密封性，锥形阀塞2的上端与步进电机动力轴相连，阀体１的侧面上设置有微珠流入孔7和流出孔8、样液流入孔9和流出孔10以及载流流入孔11和流出孔12三组，三组流入孔和流出孔的流入孔和流出孔分别处于阀体1的外侧对置180︒分布，并且三组流入孔和流出孔在阀体１的外侧间隔60︒均匀分布，体积调节微珠流入孔７和流出孔８分置在阀体１的上部和下部，样液流入孔９和流出孔１０分置在阀体１的下部和上部，载流流入孔１１和流出孔１２分置在阀体１的下部和上部，阀体１的三组流入孔和流出孔通过快速接口与外接管路相连，锥形阀塞２中部挖空，并且两侧保留部分的两扇形截面的中心角度为大于80︒并小于150︒，保证两侧保留部分能够有效遮盖且仅遮盖所述三组流入孔和流出孔的相邻两组流入孔和流出孔，锥形阀塞２的挖空容积作为进样的定量体积，其体积大小通过内置的调节微珠３的数目调节。

本发明的一种热稳定可变体积进样阀可以工作在三种模式，如图4所示：

（a）进样体积调节模式，顺时针旋转锥形阀塞２60︒，所述锥形阀塞保留部分遮盖样液流入孔９和流出孔１０、载流流入孔１１和流出孔１２两组流入孔和流出孔，体积调节微珠流入孔７和流出孔８与进样容积连通，按照进样体积要求，控制体积调节微珠３在进样容积内的保持数目，进样体积为进样容积大小减去体积调节微珠３所占的容积大小。

（b）取样模式，顺时针旋转锥形阀塞２60︒，所述锥形阀塞保留部分遮盖载流流入孔１１和流出孔１２、体积调节微珠流入孔７和流出孔８两组流入孔和流出孔，样液流入孔９和流出孔１０与进样容积连通，样液以一定速度流过并充满进样容积。

（c）进样模式，顺时针旋转锥形阀塞２60︒，所述锥形阀塞保留部分遮盖样液流入孔９和流出孔１０、体积调节微珠流入孔７和流出孔８两组流入孔和流出孔，载流流入孔１１和流出孔１２与进样容积连通，载流以一定速度流过并携带进样体积的样液流出。

Claims (5)

1.一种热稳定可变体积进样阀，包括阀体（１）、锥形阀塞（２）、体积调节微珠（３）和上端盖（４），所述阀体（１）中心设有与所述锥形阀塞（２）配合的锥形阀腔，所述锥形阀塞（２）由上端盖（４）弹力压紧并保持在阀腔内，所述阀体（１）侧面均匀分布有体积调节微珠流入孔（７）和体积调节微珠流出孔（８）、样液流入孔（９）和样液流出孔（１０）、载流流入孔（１１）和载流流出孔（１２）三组流入孔和流出孔，所述三组流入孔和流出孔分别于阀体（１）的外侧180°对置布置，所述锥形阀塞（２）中间部分挖空，两侧保留部分能够有效遮盖且仅遮盖所述三组流入孔和流出孔的相邻两组流入孔和流出孔，所述锥形阀塞（２）的挖空容积作为进样的定量容积，进样体积通过定量容积内置的体积调节微珠（３）的数目调节。

2.根据权利要求1所述的一种热稳定可变体积进样阀，其特征在于，所述阀体（１）、锥形阀塞（２）和上端盖（４）均由高化学惰性的热绝缘材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种热稳定可变体积进样阀，其特征在于，所述锥形阀塞（２）采用手动、电动、气动和液动的一种驱动方式作旋转运动。

4.根据权利要求1所述的一种热稳定可变体积进样阀，其特征在于，所述体积调节微珠（３）为高化学惰性的合成材料制成的表面光滑的圆球。

5.根据权利要求1所述的一种热稳定可变体积进样阀，工作在三种模式，其特征在于：

（a）进样体积调节模式，旋转锥形阀塞（２），所述锥形阀塞保留部分遮盖样液流入孔（９）和样液流出孔（１０）、载流流入孔（１１）和载流流出孔（１２）两组流入孔和流出孔，体积调节微珠流入孔（７）和体积调节微珠流出孔（８）与定量容积连通，按照进样体积要求，控制体积调节微珠（３）在定量容积内的保持数目，进样体积为定量容积大小减去体积调节微珠（３）所占的容积大小；

（b）取样模式，旋转锥形阀塞（２），所述锥形阀塞保留部分遮盖载流流入孔（１１）和载流流出孔（１２）、体积调节微珠流入孔（７）和体积调节微珠流出孔（８）两组流入孔和流出孔，样液流入孔（９）和样液流出孔（10）与定量容积连通，样液以一定速度流过并充满定量容积；

（c）进样模式，旋转锥形阀塞（2），所述锥形阀塞保留部分遮盖样液流入孔（9）和样液流出孔（10）、体积调节微珠流入孔（7）和体积调节微珠流出孔（8）两组流入孔和流出孔，载流流入孔（11）和载流流出孔（12）与定量容积连通，载流以一定速度流过并携带进样体积的样液流出。