CN104912786B - 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 (8)
1.一种移液泵的校准方法,采用移液泵校准装置进行校准，其特征在于，所述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；所述移液泵的校准方法，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。
2.根据权利要求1所述的一种移液泵的校准方法，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所述的一种移液泵的校准方法，其特征在于所述称重装置为天平。
4.根据权利要求1所述的一种移液泵的校准方法，其特征在于所述测量容器为圆柱形容器。
5.根据权利要求1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。
6.根据权利要求1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。
7.根据权利要求1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。
8.根据权利要求1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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