CN106324266B - 自动分析仪的流路控制系统及流路控制方法 - Google Patents

自动分析仪的流路控制系统及流路控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种流路控制系统及流路控制方法。本发明的流路控制系统及流路控制方法通过设置第一多通阀和第二多通阀协同配合，在相应储液容器中泵取液体至反应容器中，或从反应容器中泵取液体至相应储液容器中时，可始终保持第一多通阀的支管道与该储液容器连通，无需多次切换与该储液容器连接的第一多通阀，有利于降低第一多通阀的切换率，提高系统运行寿命，降低维护成本。并且在该储液容器中的液体取液结束后，可将与该储液容器连接的支管道中的液体退回至第一多通阀的下方，从而在后续切换第一多通阀时，第一多通阀的支管道与公共端接口处均无液体，可以避免切换时造成各支管道与公共端内的液体的交叉污染，有利于提高分析精度。

Description

自动分析仪的流路控制系统及流路控制方法
技术领域
本发明涉及分析仪器领域，尤其是涉及一种自动分析仪的流路控制系统及流路控制方法。
背景技术
自动分析仪器通常通过泵和阀的控制实现自动化的进样分析过程。由于需要取用液体样品、多种试剂、蒸馏水并需要排出废液和废水，流路系统普遍利用多位阀(又称多通阀)在多种容器的流路通道间进行切换。利用多位阀定量取用各种液体后转移至反应池或检测池中，或将反应池或检测池中的废液排至相应容器中。根据多位阀的结构，在多种容器的流路通道切换时会存在不同程度的交叉污染，进而影响分析精度。并且传统的流路系统在多次取用相同容器内的液体或向相同容器多次排出液体时，需要多次切换多位阀，多位阀的使用率高，相应地运行寿命短，维护成本高。
发明内容
基于此，有必要提供一种可避免交叉污染，提高分析精度且可降低多位阀的使用率的自动分析仪的流路控制系统及流路控制方法。
一种自动分析仪的流路控制系统，包括第一多通阀、第二多通阀、计量容器及控制泵；所述第一多通阀的主管道与所述第二多通阀的其中一支管道连通，所述第一多通阀的多个支管道用于与储液容器连接；所述第二多通阀的主管道与所述计量容器连通，所述第二多通阀的其他支管道用于与反应容器连接；所述控制泵与所述计量容器连通，所述控制泵用于将所述储液容器或所述反应容器中的液体泵入所述计量容器中，或者将所述计量容器中的液体泵入所述储液容器或所述反应容器中。
在其中一个实施例中，所述第一多通阀具有三个或三个以上的支管道。
在其中一个实施例中，所述第二多通阀具有两个或两个以上的支管道。
在其中一个实施例中，所述第二多通阀为三通阀。
在其中一个实施例中，所述计量容器为计量管，所述第二多通阀的主管道与所述计量容器的底部连通；所述控制泵与所述计量容器的上部连通。
在其中一个实施例中，所述计量容器上设有液位检测器或刻度。
在其中一个实施例中，所述控制泵为蠕动泵。
一种自动分析仪的流路控制方法，使用上述任一实施例所述的流路控制系统，所述流路控制方法包括如下步骤：
将储液容器与所述第一多通阀的支管道连接，并将反应容器与所述第二多通阀的支管道连接；
将所述第一多通阀切换至相应的支管道，并将所述第二多通阀切换至与所述第一多通阀连通的支管道，开启控制泵，将相应储液容器中的液体经由所述第一多通阀及所述第二多通阀抽至所述计量容器内至所需的体积，关闭所述控制泵；
将所述第二多通阀切换至与相应的反应容器连接的支管道，开启控制泵，将所述计量容器中的液体泵入相应的所述反应容器中；
如此重复直至从前述储液容器中泵取所需的液体量至反应容器中；
将所述第二多通阀切换至与所述第一多通阀连通的支管道，开启所述控制泵，将所述第一多通阀中前述支管道内液体泵回至所述第一多通阀的下方；
当需要从其他储液溶液中泵取液体至反应容器中时，重复上述操作即可。
在其中一个实施例中，所述流路控制方法还包括排出反应液体的步骤，具体是在检测结束后，将所述第二多通阀切换至与相应反应容器连通的支管道，开启控制泵将反应容器中的反应液体泵入所述计量容器，再将所述第二多通阀切换至与所述第一多通阀连通的支管道，并将所述第一多通阀切换至与用于回收废液的储液容器连通的支管道，开启控制泵将所述计量容器中的反应液体泵入该储液容器中，如此重复，直至将反应容器中的反应液体全部排出。
本发明的流路控制系统及流路控制方法通过设置第一多通阀和第二多通阀协同配合，在相应储液容器中泵取液体至反应容器中，或从反应容器中泵取液体至相应储液容器中时，可始终保持第一多通阀的支管道与该储液容器连通，无需多次切换与该储液容器连接的第一多通阀，有利于降低第一多通阀的切换率，提高系统运行寿命，降低维护成本。并且在该储液容器中的液体取液结束后，可将与该储液容器连接的支管道中的液体退回至第一多通阀的下方，从而在后续切换第一多通阀时，第一多通阀的支管道与公共端接口处均无液体，可以避免切换时造成各支管道与公共端内的液体的交叉污染，有利于提高分析精度。
附图说明
图1为一实施例的自动分析仪的流路系统的结构示意图；
图2为图1所示流路系统的工作流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，一实施例的自动分析仪器的流路系统10包括流路控制系统100、储液容器200及反应容器300。
流路控制系统100包括第一多通阀110、第二多通阀120、计量容器130及控制泵140。
第一多通阀110具有一个主管道112以及三个或三个以上的支管道114。本发明所述主管道为多通阀的常通管道，所述支管道为可以切换控制通或断的管道。如在本实施例中，第一多通阀110为八通阀，又称八位阀，具有八个支管道114，可以在八个支管道114之间切换通或断。
第二多通阀120具有一个主管道122以及两个或两个以上的支管道124。本实施例的第二多通阀120优选为三通阀。
计量容器130为计量管。计量容器130上设有液位检测器132，可以用于检测不同的液位高度，如在本实施例中，计量容器130上设有两个液位检测器132，以分别用于检测高、低液位。可理解，在其他实施例中，计量容器130上也可以设置刻度，以指示其中的储液量。
本实施例的控制泵140优选为双向泵，如蠕动泵等。可理解，在其他实施例中，控制泵140也可以为活塞注射器等结构。
当控制泵140为蠕动泵，计量容器130上设置液位检测器132时，相应的，该自动分析仪器的流路系统10还包括控制器。控制器可以为可编程逻辑控制器(PLC)或计算机等。控制器与液位检测器132及控制泵140分别电性连接，以根据液位检测器132的检测结果控制控制泵140动作。此外，第一多通阀110和第二多通阀120也可以为电子控制阀，该电子控制阀与控制器电性连接，可由控制器自动控制切换不同的支管道。
在本实施例中，第一多通阀110的主管道112与第二多通阀120的其中一支管道124连通。第一多通阀110的多个支管道114分别与多个储液容器200连接。第二多通阀120的主管道122与计量容器130连通，优选与计量容器130的底部连通。第二多通阀120的其他支管道124与反应容器300连接。控制泵140与计量容器130连通，优选与计量容器130的上部连通。控制泵140用于将储液容器200或反应容器300中的液体泵入计量容器130中，或者将计量容器130中的液体泵入储液容器200或反应容器300中。
所述储液容器200及反应容器300为用于盛装液体的容器，均可以是但不限于液体样本容器、试剂容器、蒸馏水容器、废液容器、废水容器、反应池或检测池等。储液容器200有多个，每个储液容器对应一个第一多通阀110的支管道114。反应容器300至少有一个，若反应容器有多个，每个反应容器连接一个第二多通阀120的支管道124。
本发明还提供了一种流路控制方法，其使用上述流路控制系统100。该流路控制方法包括如下步骤：
将储液容器200与第一多通阀110的支管道114连接，并将反应容器300与第二多通阀120的支管道124连接；
将第一多通阀110切换至相应的支管道114，并将第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通的支管道124，开启控制泵140，将相应储液容器200中的液体经由第一多通阀110及第二多通阀120抽至计量容器130内至所需的体积，关闭控制泵140；
将第二多通阀120切换至与相应的反应容器300连接的支管道124，开启控制泵140，将计量容器130中的液体泵入相应的反应容器300中；
如此重复直至从前述储液容器200中泵取所需的液体量至反应容器300中；
将第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通的支管道124，开启控制泵140，将第一多通阀110中前述支管道114内液体泵回至第一多通阀110的下方；
当需要从其他储液溶液200中泵取液体至反应容器300中时，重复上述操作即可。
在需要排出反应液体时，可在检测结束后，将第二多通阀120切换至与相应反应容器300连通的支管道124，开启控制泵140将反应容器300中的反应液体泵入计量容器130，再将第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通的支管道124，并将第一多通阀110切换至与用于回收废液的储液容器200连通的支管道114，开启控制泵140将计量容器130中的反应液体泵入该储液容器200中，如此重复，直至将反应容器300中的反应液体全部排出。
以下请结合图1和图2，具体的，该自动分析仪器的流路系统10的工作流程可参考如下：
(1)从某一容器(以容器2为例，图2中容器1～8均为储液容器200)取用一定体积(以到达液位检测器2的体积为例，液位检测器1及液位检测器2为上述液位检测器132)液体注入反应容器300：
如图2(a)所示，第一多通阀110切换至通道2(通道1～8位第一多通阀110的支管道114)连通容器2，第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通，控制泵140向上提升液体，液体经过第一多通阀110和第二多通阀120进入计量容器130，当液位检测器2检测到液体时停止向上提升液体；如图2(b)所示，第二多通阀120切换至与反应容器300连通，控制泵140向下推出液体，液体经过第二多通阀120进入反应容器300；如图2(c)所示，液体完全进入反应容器300；如需继续取用容器2中的液体，则可保持第一多通阀110的支通道不变，重复图2(a)、图2(b)和图2(c)的步骤；如图2(d)所示，第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通，使第一多通阀110上方的液体退回至第一多通阀110下方。
(2)从另一容器(以容器4为例)取用一定体积(以到达液位检测器1的体积为例)液体注入反应容器300
如图2(e)所示，第一多通阀110切换至通道4连通容器4，第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通，控制泵140向上提升液体，液体经过第一多通阀110和第二多通阀120进入计量容器130，当液位检测器1检测到液体时停止向上提升液体；如图2(f)所示，第二多通阀120切换至与反应容器300连通，控制泵140向下推出液体，液体经过第二多通阀120进入反应容器300；如图2(g)所示，液体完全进入反应容器300；如需继续取用容器4中的液体，则可保持第一多通阀110的支通道不变，重复图2(e)、图2(f)和图2(g)的步骤；如图2(h)所示，第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通，使第一多通阀110上方的液体退回至第一多通阀110下方。
(3)从反应容器300向废液或废水通道(以容器8为例)排出液体
如图2(i)所示，第二多通阀120切换至与反应容器300连通，控制泵140向上提升液体，液体经过第二多通阀120进入计量容器130，当液位检测器1检测到液体时停止向上提升液体；如图2(j)所示，第一多通阀110切换至通道8连通容器8，第二多通阀120切换至与第一多通阀110连通，控制泵140向下推出液体，液体经过第二多通阀120和第一多通阀110进入容器8；如需继续排空反应容器300中的液体，则可保持第一多通阀110通道不变，重复图2(i)和图2(j)的步骤。
本发明的自动分析仪的流路系统10通过设置第一多通阀110和第二多通阀120协同配合，在相应储液容器200中泵取液体至反应容器300中，或从反应容器300中泵取液体至相应储液容器200中时，可始终保持第一多通阀110的支管道114与该储液容器200连通，无需多次切换与该储液容器200连接的第一多通阀110，有利于降低第一多通阀110的切换率，提高系统运行寿命，降低维护成本。并且在该储液容器200中的液体取液结束后，可将与该储液容器200连接的支管道114中的液体退回至第一多通阀110的下方，从而在后续切换第一多通阀110时，第一多通阀110的支管道114与公共端接口处均无液体，可以避免切换时造成各支管道114与公共端内的液体的交叉污染，有利于提高分析精度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种自动分析仪的流路控制系统，其特征在于，包括第一多通阀、第二多通阀、计量容器及控制泵；所述第一多通阀的主管道与所述第二多通阀的其中一支管道连通，所述第一多通阀的多个支管道用于与储液容器连接；所述第二多通阀的主管道与所述计量容器连通，所述第二多通阀的其他支管道用于与反应容器连接，所述第二多通阀具有两个或两个以上的支管道；所述控制泵与所述计量容器连通，所述控制泵用于将所述储液容器或所述反应容器中的液体泵入所述计量容器中，或者将所述计量容器中的液体泵入所述储液容器或所述反应容器中；所述计量容器为计量管，所述第二多通阀的主管道与所述计量容器的底部连通；所述控制泵与所述计量容器的上部连通；所述计量容器上设有液位检测器，所述自动分析仪的流路控制系统还包括控制器，所述控制器与所述液位检测器电性连接以根据所述液位检测器的检测结果控制所述控制泵动作，所述控制器还与所述第一多通阀以及所述第二多通阀电性连接以自动控制切换不同的支管道。
2.如权利要求1所述的流路控制系统，其特征在于，所述第一多通阀具有三个或三个以上的支管道。
3.如权利要求1所述的流路控制系统，其特征在于，所述第二多通阀为三通阀。
4.如权利要求1所述的流路控制系统，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器或计算机。
5.如权利要求1～4中任一项所述的流路控制系统，其特征在于，所述控制泵为蠕动泵。
6.一种自动分析仪的流路控制方法，其特征在于，使用如权利要求1～5中任一项所述的流路控制系统，所述流路控制方法包括如下步骤：
将储液容器与所述第一多通阀的支管道连接，并将反应容器与所述第二多通阀的支管道连接；
将所述第一多通阀切换至相应的支管道，并将所述第二多通阀切换至与所述第一多通阀连通的支管道，开启控制泵，将相应储液容器中的液体经由所述第一多通阀及所述第二多通阀抽至所述计量容器内至所需的体积，关闭所述控制泵；
将所述第二多通阀切换至与相应的反应容器连接的支管道，开启控制泵，将所述计量容器中的液体泵入相应的所述反应容器中；
如此重复直至从前述储液容器中泵取所需的液体量至反应容器中；
将所述第二多通阀切换至与所述第一多通阀连通的支管道，开启所述控制泵，将所述第一多通阀中前述支管道内液体泵回至所述第一多通阀的下方；
当需要从其他储液溶液中泵取液体至反应容器中时，重复上述操作即可。
7.如权利要求6所述的流路控制方法，其特征在于，还包括排出反应液体的步骤，具体是在检测结束后，将所述第二多通阀切换至与相应反应容器连通的支管道，开启控制泵将反应容器中的反应液体泵入所述计量容器，再将所述第二多通阀切换至与所述第一多通阀连通的支管道，并将所述第一多通阀切换至与用于回收废液的储液容器连通的支管道，开启控制泵将所述计量容器中的反应液体泵入该储液容器中，如此重复，直至将反应容器中的反应液体全部排出。
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