CN104912786A - 一种移液泵校准装置及校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移液泵校准装置,包括:称重装置,设于称重装置上的测量容器,及与测量容器连通的盛放容器;所述测量容器及盛放容器之间设有移液装置;所述移液装置包括移液管,固定架,及设于移液管中部的移液泵;所述移液管设有与盛放容器连通的吸液端,及与测量容器连通的出液端;所述出液端固定于所述的固定架。本发明设计合理,能检测移液泵的工作参数,并能根据结果校准移液泵,以达到实际工作需求参数的目的,可大力推广应用于移液泵的校准。
Description
技术领域
本发明涉及校准装置,尤其涉及泵的校准装置及方法。
背景技术
目前,特定溶液的移取采用移液泵进行移液,对于实验、配方等移取溶液的量有严格需求时,要求移液泵有准确的流量。若直接按照出厂参数设定转速,由于使用或制造等原因,实际使用时,移液泵移取的溶液并不能达到理论的流量,因此会造成一定的误差。
因此,需要设计一种能校准移液泵的装置和方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处,本发明的目的是提供一种移液泵的校准装置和校准方法,对移液泵进行校准,以减少移液量的误差。
本发明的技术方案是:一种移液泵校准装置,包括:称重装置,设于称重装置上且形状规则的测量容器,盛放容器;所述测量容器及盛放容器之间设有用于连通两者的移液装置;所述移液装置包括移液管,固定架,及设于移液管中部的移液泵;所述移液管设有与盛放容器连通的吸液端,及与测量容器连通的出液端;所述出液端固定于所述的固定架。
其进一步技术方案为:所述盛放容器还设有温度探头。
其进一步技术方案为:所述称重装置为天平。
其进一步技术方案为:所述称重装置为电子称。
其进一步技术方案为:所述测量容器为圆柱形容器。
一种移液泵的校准方法,包括以下步骤:(S1)开启移液泵,向测量容器注入校准液至出液端浸入液面以下,且校准液充满整个移液管时,移液泵停止;(S2)计算出液端浸入液面单位高度时,所增加的质量Δm;(S3)开启移液泵,在拟定的转速N1下,移取设定体积V1的校准液至测量容器后,移液泵关闭;(S4)记录此时称重装置显示增加的质量Δm1;(S5)计算出液端浸入校准液增加的质量Δm2;(S6)计算实际移取校准液的质量,m=Δm1-Δm2;(S7)计算实际移入测量容器的校准液体积V2;(S8)计算实际转速,N2=N1×V2/V1;(S9)将移液泵的速度设定成N2。
其进一步技术方案为:所述步骤(S1)之后还包括:(S11)称重装置清零。
其进一步技术方案为:所述步骤(S2)包括:(S21)将出液端浸入校准液的液面以下h;(S22)记录此时称重装置显示增加的质量Δm3;(S23)计算Δm=Δm3/h。
其进一步技术方案为:所述步骤(S5)还包括:(S51)计算测量容器底面积S;(S52)计算步骤(S3)移液后液面增加的高度Δh=V1/S;(S53)计算Δm2=Δm×Δh。
其进一步技术方案为:所述步骤(S7)包括:(S71)根据温度探头检测到的校准液的温度,查出此时校准液的密度ρ;(S72)计算实际移入校准液体积V2=m/ρ。
本发明与现有技术相比的有益效果是:一种移液泵校准装置,采用移液泵移取校准液,然后利用称重装置对该温度下移取的校准液进行定量,得到移液体积的真实值,以方便对移液泵进行校准。一种移液泵校准方法,先将液体充满移液管及使出液端浸入液面以下,减少干扰并清零;计算出形状规则的出液端插入单位高度时,所增加的质量;在拟定转速的情况下,移取设定体积的溶液至测量容器,并通过计算减除出液端质量的影响,得到实际移取的体积,在同一次移液的条件下,拟定转速、设定体积与实际体积、实际转速是成比例的,因此能计算出移液泵的实际转速,通过调定移液泵的设定转速,以获得精确的所需转速,从而使得实际流量与设定的误差最大程度的减少。本发明设计合理,能校准普通移液泵的流量,以达到普通移液泵精确移液的目的,可大力推广应用于移液泵的校准中。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明一种移液泵校准装置具体实施例的示意图。
图2为本发明一种移液泵校准方法的流程图。
附图标记
1 称重装置 2 测量容器
3 盛放容器 4 移液装置
41 移液管 411 吸液端
412 出液端 42 固定架
43 移液泵
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。
如图1所示,本发明一种移液泵校准装置包括称重装置1,设于称重装置上的测量容器2,盛放容器3,用于连通测量容器2及盛放容器3的移液装置4。移液装置4包括移液管41,固定架42,及设于移液管41中部的移液泵43。移液管41设有与盛放容器3连通的吸液端411,及与测量容器2连通的出液端412,出液端412固定于固定架42。盛放容器3还设有温度探头(图中未示出)。称重装置1为天平。
移液泵43采用调速型蠕动泵,其具有调节转速的功能;蠕动泵的泵头采用步进电机驱动,通过软件控制系统来控制步进电机的脉冲信号,从而调节蠕动泵的转速,使其转速调节精确可靠。
于其它实施例中,称量为电子称。
如图2所示,本发明一种移液泵校准方法的流程图,详述如下:
在步骤S1中,开启移液泵,向测量容器注入校准液至出液端浸入液面以下,且校准液充满整个移液管时,移液泵停止。
步骤S1还包括:(S11)称重装置清零。
在步骤S2中,计算出液端浸入液面单位高度时,所增加的质量Δm,具体包括:
步骤S21,将出液端浸入校准液的液面以下h;
步骤S22,记录此时称重装置显示增加的质量Δm3;
在骤S23,计算Δm=Δm3/h。步骤S21到S23步骤进行多次,最终取平均值计算。由悬挂物浸入液面的高度与其所产生的质量增加的关系,可计算悬挂物在移入液体后,所带来的质量增加。
在步骤S3中,开启移液泵,在拟定的转速N1下,移取设定体积V1的校准液至测量容器后,移液泵关闭。在移液泵参数不十分精确时设定一个值,为后续的校准提供一个参照。
在步骤S4中,记录此时称重装置显示增加的质量Δm1。
在步骤S5中,计算出液端浸入校准液增加的质量,Δm2=Δm×Δh。具体包括:
在步骤S51中,计算测量容器底面积S;测量容器为规则圆柱形容器时,面积S=π(d/2)2,其中d为圆柱形容器的内径。
在步骤S52中,计算步骤(S3)移液后液面增加的高度Δh=V1/S,由于测量容器是规则形状,液面的高度与体积成正比。
在步骤S53中,计算Δm2=Δm×Δh。
在步骤S6中,计算实际移取校准液的质量,m=Δm1-Δm2。通过消除悬挂物的影响,使得溶液的质量更加精确。
在步骤S7中,计算实际移入测量容器的校准液体积V2,具体包括:
步骤S71中,根据温度探头检测到的校准液的温度,查出此时校准液的密度ρ;
步骤S72中,计算实际移入校准液体积V2=m/ρ。
在步骤S8中,计算所需转速N2=N1×V2/V1;在一定时间内,移液泵及移液管确定的情况下,泵移取液体的体积之比等于泵转速之比。
在步骤S9中,将移液泵的速度设定成N2。使得校准后移液泵的流量最大程度的接近理论的真实值,从而保证移取溶液的精确性。
校准时,软件控制系统在得到校准命令时,通过实际转速与拟定转速的比较,输出调速指令,以调节步进电机的转速,从而校准移液泵的转速。
综上所述,本发明一种移液泵校准装置,采用移液泵移取校准液,称取移取液体的质量,得出移液量的真实值,以方便后续对移液泵的校准。一种移液泵校准方法,采用上述的校准装置,对移液泵进行一系列操作,将得出的数据进行分析处理,得到移液泵的实际工作参数,利用得到真实参数对移液泵进行校准,使得移液泵工作的工作状态符合实际需要。本发明设计合理,能检测移液泵的工作参数,并能根据结果校准移液泵,以达到实际工作需求参数的目的,可大力推广应用于移液泵的校准。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种移液泵校准装置,其特征在于包括:称重装置,设于称重装置上且形状规则的测量容器,盛放容器;所述测量容器及盛放容器之间设有用于连通两者的移液装置;所述移液装置包括移液管,固定架,及设于移液管中部的移液泵;所述移液管设有与盛放容器连通的吸液端,及与测量容器连通的出液端;所述出液端固定于所述的固定架。
2.根据权利要求1所述的一种移液泵校准装置,其特征在于所述盛放容器还设有温度探头。
3.根据权利要求1所述的一种移液泵校准装置,其特征在于所述称重装置为天平。
4.根据权利要求1所述的一种移液泵校准装置,其特征在于所述测量容器为圆柱形容器。
5.一种移液泵的校准方法,其特征在于,包括以下步骤:
(S1)开启移液泵,向测量容器注入校准液至出液端浸入液面以下,且校准液充满整个移液管时,移液泵停止;
(S2)计算出液端浸入液面单位高度时,所增加的质量Δm;
(S3)开启移液泵,在拟定的转速N1下,移取设定体积V1的校准液至测量容器后,移液泵关闭;
(S4)记录此时称重装置显示增加的质量Δm1;
(S5)计算出液端浸入校准液增加的质量Δm2;
(S6)计算实际移取校准液的质量,m=Δm1-Δm2;
(S7)计算实际移入测量容器的校准液体积V2;
(S8)计算实际转速,N2=N1×V2/V1;
(S9)将移液泵的速度设定成N2。
6.根据权利要求5所述的一种移液泵的校准方法,其特征在于,所述步骤(S1)之后还包括:(S11)称重装置清零。
7.根据权利要求5所述的一种移液泵的校准方法,其特征在于,所述步骤(S2)包括:
(S21)将出液端浸入校准液的液面以下h;
(S22)记录此时称重装置显示增加的质量Δm3;
(S23)计算Δm=Δm3/h。
8.根据权利要求5所述的一种移液泵的校准方法,其特征在于,所述步骤(S5)还包括:
(S51)计算测量容器底面积S;
(S52)计算步骤(S3)移液后液面增加的高度Δh=V1/S;
(S53)计算Δm2=Δm×Δh。
9.根据权利要求5所述的一种移液泵的校准方法,其特征在于,所述步骤(S7)包括:
(S71)根据温度探头检测到的校准液的温度,查出此时校准液的密度ρ;
(S72)计算实际移入校准液体积V2=m/ρ。
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