CN106990257A - 流体试样供给模块 - Google Patents

Abstract

一种流体试样供给模块，其包括：流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路、复用管路和多个阀门；通过所述复用管路连通流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路；在试样抽吸滴加模式下，利用所述多个阀门中的一个或多个和与气源连接管路连接的气源控制所述管路中的流体，使得流体试样通过所述流体试样抽吸管路经由所述复用管路进入试样供给管路。

Description

流体试样供给模块

技术领域

本发明涉及测量测试领域，具体涉及一种试样的供给模块，特别是一种流体试样供给模块。

背景技术

在测量测试技术领域，经常需要将流体试样加载到测量测试仪器上以供检测，现有技术中流体试样的加载通常均是通过人工给样的方式实现。但是在一些情况下，人工给样往往意味着效率低下，有时候在特定的检测条件下，专业的检测人员无法到达现场，因此，提供一种能够给检测设备自动加载流体试样的装置和方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流体试样的供给模块、所述供给模块的控制方式和一种流体试样的供给方法，其能够将流体试样加载到检测设备上，在一些优选的实施例中可以自动加载，通过本发明的设计可以实现对试样的精确加载，同时设计了校正、冲洗功能在最大限度上确保了所供给的试样不被污染，提高的检测精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种试样供给模块，包括：吸样管、加样管、第一复用管路、第二复用管路、第三复用管路、第四复用管路、清洗液连接管路、气流连接管路，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门；

所述吸样管第一端连接样品池，所述吸样管的第二端、所述第一复用管路的第一端和所述第二复用管路的第一端三通连接，在所述吸样管和第二复用管路上分别设置第一阀门和第四阀门，优选地，所述第一阀门和第四阀门分别设置在所述吸样管的第二端和第二复用管路的第一端；加样管第一端、第一复用管路的第一端、第三复用管路的第一端三通连接，在所述加样管的第一端和第三复用管路的第一端分别设置有第二阀门和第五阀门，所述加样管的第二端用于向检测仪器供给试样；

所述第二复用管路的第二端、第四复用管路的第一端和清洗液连接管路的第一端三通连接，在第四复用管路上设置有第六阀门、在清洗液连接管路上设置有第七阀门，所述第七阀门优选设置在所述清洗液连接管路的所述第一端；所述清洗液连接管路的第二端与清洗液源连接；第三复用管路的第二端、第四复用管路的第二端和气流连接管路的第一端三通连接，在气流连接管路上设置有第八阀门，所述第八阀门优选设置在所述气流连接管路的所述第一端上；所述气流连接管路的第二端与气源连接。

一种流体试样供给模块，其包括：流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路、复用管路和多个阀门；通过所述复用管路连通流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路；在试样抽吸滴加模式下，利用所述多个阀门中的一个或多个和与气源连接管路连接的气源控制所述管路中的流体，使得流体试样通过所述流体试样抽吸管路经由所述复用管路进入试样供给管路。

作为优选实施例，在管路吹扫模式下，利用所述多个阀门中的一个或多个和与气源连接管路连接的气源控制所述管路中的气流，使得来自所述气源连接管路的气流进入复用管路、流体试样抽吸管路、试样供给管路，最后吹扫废气经由所述流体试样抽吸管路和/或试样供给管路排出。

作为优选实施例，所述流体试样供给模块，还包括：清洗液连接管路，所述清洗液连接管路一端与所述复用管路连接，另外一端与清洗液源连接，其上设置有阀门，通过对所述供给模块中的一个或多个阀门的控制实现对管路的清洗。

作为优选实施例，所述流体试样供给模块进一步包括：与所述气源连接管路连接的气源，所述气源优选为气泵，进一步优选为微气泵。

作为优选实施例，所述阀门为电磁阀。

作为优选实施例，所述流体试样试包括：液体试样、粉末状试样、悬浮液试样、气溶胶试样、气体试样等。

一种流体试样供给模块的控制方法，所述流体试样供给模块，其包括：流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路、复用管路和多个阀门；通过控制所述多个阀门中的一个或多个以及与气源连接管路连接的气源使得所述流体试样供给模块能够实现将流体试样采集到试样供给模块、将流体试样加载到检测设备、对管路进行气动冲洗多种功能中的至少一种。

作为优选实施例，所述流体试样供给模块，还包括：清洗液连接管路，所述清洗液连接管路一端与所述复用管路连接，另外一端与清洗液源连接，其上设置有阀门，通过对所述供给模块中的一个或多个阀门的控制实现对管路的清洗。

作为优选实施例，所述控制方法的控制步骤如下：步骤一、利用清洗液对所述管路进行液动清洗；步骤二、启用气动冲洗模式，对管路中的残存废液进行气动清洗；步骤三、启动流体试样抽吸模式，将样品池中的流体试样抽吸到供给模块中；步骤四、流体试样滴加模式，将供给模块中的流体试样通过加样管滴加到检测设备中。

作为优选实施例，试样的抽吸量、试样滴加过程中的流体试样流速、流量通过所述阀门和/或气源进行控制。

附图说明

图1是本发明的流体试样供给模块结构示意图

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明的流体试样供给模块结构示意图，1-吸样管、2-加样管、3- 第一复用管路、4-第二复用管路、5-第三复用管路、6-第四复用管路、7-清洗液连接管路、8-气流连接管路，V1-V8阀门。

吸样管1第一端连接样品池，吸样管1的第二端、第一复用管路3的第一端和第二复用管路4的第一端三通连接，在所述吸样管1和第二复用管路上分别设置阀门V1和V4，优选地，所述阀门V1和V4分别设置在所述吸样管1的第二端和第二复用管路4的第一端；加样管2第一端、第一复用管路3的第一端、第三复用管路5的第一端三通连接，在所述加样管2的第一端和第三复用管路5的第一端分别设置有阀门V2和V5，所述加样管2的第二端用于向检测仪器供给试样。

第二复用管路4的第二端、第四复用管路6的第一端和清洗液连接管路7 的第一端三通连接，在第四复用管路6上设置有阀门V6、在清洗液连接管路7 上设置有阀门V7，所述阀门V7优选设置在所述清洗液连接管路7的所述第一端；所述清洗液连接管路7的第二端与清洗液源连接，所述清洗液源是指任何可以提供清洗液的管路或装置，所述清洗液可以是专门的管路清洗液体，所谓专门的管路清洗液体是指其可以根据所述流体试样供给模块中供给的试样的不同而选择的有针对性的管路清洗液，所述清洗液也可以为自来水、蒸馏水、纯净水等。

第三复用管路5的第二端、第四复用管路6的第二端和气流连接管路8的第一端三通连接，在气流连接管路8上设置有阀门V8，所述阀门V8优选设置在所述气流连接管路8的所述第一端上。所述气流连接管路8的第二端与气源连接，所述气源可以根据需要向所述管路充气或吸气，其充放气的量可以根据需要而控制。所述气源可以为气泵，优选能够精确控制充气和吸气的量和速率的电动气泵。

在本发明中所述阀门V1-V8优选采用电磁阀、所述电磁阀用于截止管路中的流体流动或控制所述流体的流速和流量，所述电磁阀可以是直动式电磁阀，其在通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭，此类电磁阀的优点在于其在真空、负压、零压时能正常工作；电磁阀也可以是分步直动式电磁阀，其采用直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开，当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。此类电磁阀在零压差或真空、高压时亦能可动作；所述电磁阀也可以为先导式电磁阀，其在通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门，此类电磁阀流体压力范围上限较高，可任意安装。

控制装置(图中未示出)，其与所述阀门V1-V8连接，用于分别单独控制阀门V1-V8的开关闭合，在一些优选的实施例中还可以分别单独控制阀门V1-V8 的开合大小、开合的时间长短，从而控制管路中的流体的速度和流量；所述控制装置还可以与所述气源和/或清洗液源连接，用于控制所述气源和/或清洗液源中的气体和/或液体的流动方向、流动速率和总流量。所述控制装置可以是集成在所述流体试样供给模块中的集成电路，例如单片机等。其具体的控制方式可以是以程序的方式设置在所述单片机中，也可以通过硬件的电路设计实现。上述技术在本领域均有成熟的技术，这里不在重复。

下面描述所述流体试样供给模块的控制模式和具体的工作方式。

1.流体试样抽吸模式：

所述吸样管1的第一端连接样品池，所述样品池是指具有待检测样本的位置、容器等，例如：在对尿样进行检测时所述样品池可能是收集有尿液的容器，也可以是站立的小便槽上专门设置的尿液样本收集槽、还可能是普通马桶里面的人体排泄物样本收集槽、也可以是直接设置在具有样本或可能会产生样本的任何位置。

在需要进行流体试样抽吸时，阀门V1、V5、V8打开，阀门V2、V4、V6、 V7关闭，与气流连接管路8连接的气源启动抽吸模式，样本在气源抽吸的作用下通过吸样管1进入第一复用管路3，具体的吸样量可以根据需要而设定，通过控制气源的抽气量、阀门V1、V5、V8的开闭大小、开闭时间等方式实现对吸样量的控制，优选地，所述吸样量能够部分填充第一复用管路3为宜，以避免因吸入过量而流入所述第三复用管路5。

2.流体试样滴加模式

如前所述，在流体试样在抽吸模式下吸入第一复用管路3以后，关闭阀门 V1、V5，阀门V7保持原来的关闭状态，打开阀门V2、V4，阀门V8保持原来的打开状态；与气流连接管路8连接的气源启动吹气模式，气流经过第四复用管路6、第二复用管路4到达第一复用管路3，在气流的推动下，第一复用管路3 中的流体试样进入加样管2，最后离开所述加样管2到达试样检测设备。所述加样管2中的流体试样到达试样检测设备的速率和剂量可以通过控制阀门V8、 V6、V4和V2中的一个或多个的开闭大小、开闭时间长短实现，也可以通过控制气源的吹气速率和吹气量来控制，也可以同时控制阀门和气源实现。

作为优选实施例，本发明的试样抽吸和滴加工作模式下，主要由气泵配合电磁阀来将样本抽吸进分析仪器，将样本通过程序控制到精确的微升的数量级，滴加到检测试纸带上。加完样，通过程序控制，排出多余的样本残留。通过微气泵步进式滴加做到精确滴加无溢洒无污染，保持环境干燥干净。通过设置多个加样口保证了多个试剂盒同时检测不同项目或者同一试纸盒大批量检测人群。

3.液动冲洗模式

关闭阀门V8、V6、V5，打开阀门V1、V2、V4、V7；在外力驱动下清洗液经由清洗液连接管路7、第二复用管路4、吸样管1、第一复用管路3、加样管2 通过吸样口和加样口排出所述流体试样供给模块，上述冲洗流程可以是一次，也可以是多次，清洗液的流速和流量可以通过阀门和外力驱动的大小控制。作为优选实施例，所述清洗液可以为自来水，利用自来水自有的驱动力，无需要额外的驱动下自来水清洗液可以流过上述不同的试样管路，有利于节约能源；也可以将清洗液源放置在高于所述流体试样供给模块的位置，也同样可以在没有额外能源的作用下实现对试样管路的清洗；在一些实施例中，所述清洗液源可以设置液体抽送装置、推送装置，例如液体泵、气压装置、液压装置等。

为了保证对管路的充分清洗，在上述冲洗模式下，在一些优选的实施例中阀门V1和V2可以仅打开其中之一，使得冲洗废液仅通过所述吸样管1或加样管2中的其中之一排出。

在另外一些实施例中，所述清洗液对试样管路的清洗可以通过与气流连接管路8连接的气源的抽吸气和吹放气的方式实现，例如：关闭阀门：V1、V2、 V6，打开阀门V4、V5、V7、V8。启动气源对管路进行抽吸气，使得清洗液通过清洗液连接管路7进入第二复用管路4和第三复用管路3；关闭阀门V7、V5，打开阀门V1、V2、V4、V6和V8,与气流连接管路8连接的气源启动吹放气模式，通过吹放气的方式将留存在管路中的清洗液经由所述吸样管1和加样管2 推出所述流体试样供给模块，从而实现多所述管路的清洗。上述清洗程序可以根据需要反复进行。

所述液动冲洗模式主要用于在检测尿液前以及定期维护时候和清洗管路、取样槽的时候，从而保证管道的清洁，无残液残留物，为抽吸样本前做准备工作。

4.气动冲洗模式

在清洗液清洗管路后通过会在管路中残存一些清洗废液，还有在一些缺乏清洗液的特定情况下需要对管路留存的流体试样进行清理。气动冲洗模式就是为解决上述技术问题，实现上述目的而设计的，具体的工作模式如下：

关闭阀门V7，打开阀门V1、V2、V4、V5、V6、V8，与气流连接管路8连接的气源气动吹气工作模式，利用气源中的气流对管路进行反复冲洗；为了保证对第一复用管路3的气动冲洗效果，在一些实施例中，可以采用关闭阀门V7， V6、V4，V2，打开阀门V1、V5、V8的方式进行气动清洗，使得清洗废气通过吸样管1排出；在另外的一些实施例中，可以采用关闭阀门V7，V1、V5，打开阀门V2、V4、V6、V8的方式进行气动清洗，使得清洗废气通过吸样管2排出。

所述气动冲洗模式主要作用是保证管道的清洁干燥，无残留冲洗液，避免因液体残留而产生对检测结果的影响；为抽吸样本做好清洁准备工作。

采用气动冲洗的另外一个好处在于在气动冲洗模式下，气体通过吸样管排出，排出的气体可以同时冲洗样品槽，将可以将样品槽中残留的液体一并清理，确保下次测试时样品槽的清洁。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种流体试样供给模块，包括：吸样管、加样管、第一复用管路、第二复用管路、第三复用管路、第四复用管路、清洗液连接管路、气流连接管路，第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门；

所述吸样管第一端连接样品池，所述吸样管的第二端、所述第一复用管路的第一端和所述第二复用管路的第一端三通连接，在所述吸样管和第二复用管路上分别设置第一阀门和第四阀门，优选地，所述第一阀门和第四阀门分别设置在所述吸样管的第二端和第二复用管路的第一端；加样管第一端、第一复用管路的第一端、第三复用管路的第一端三通连接，在所述加样管的第一端和第三复用管路的第一端分别设置有第二阀门和第五阀门，所述加样管的第二端用于向检测仪器供给试样；

所述第二复用管路的第二端、第四复用管路的第一端和清洗液连接管路的第一端三通连接，在第四复用管路上设置有第六阀门、在清洗液连接管路上设置有第七阀门，所述第七阀门优选设置在所述清洗液连接管路的所述第一端；所述清洗液连接管路的第二端与清洗液源连接；第三复用管路的第二端、第四复用管路的第二端和气流连接管路的第一端三通连接，在气流连接管路上设置有第八阀门，所述第八阀门优选设置在所述气流连接管路的所述第一端上；所述气流连接管路的第二端与气源连接。

2.一种流体试样供给模块，其包括：流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路、复用管路和多个阀门；通过所述复用管路连通流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路；在试样抽吸滴加模式下，利用所述多个阀门中的一个或多个和与气源连接管路连接的气源控制所述管路中的流体，使得流体试样通过所述流体试样抽吸管路经由所述复用管路进入试样供给管路。

3.如权利要求1或2所述的流体试样供给模块，在管路吹扫模式下，利用所述多个阀门中的一个或多个和与气源连接管路连接的气源控制所述管路中的气流，使得来自所述气源连接管路的气流进入复用管路、流体试样抽吸管路、试样供给管路，最后吹扫废气经由所述流体试样抽吸管路和/或试样供给管路排出。

4.如权利要求2所述流体试样供给模块，还包括：清洗液连接管路，所述清洗液连接管路一端与所述复用管路连接，另外一端与清洗液源连接，其上设置有阀门，通过对所述供给模块中的一个或多个阀门的控制实现对管路的清洗。

5.一种流体试样供给模块的控制方法，所述流体试样供给模块，其包括：流体试样抽吸管路、试样供给管路、气源连接管路、复用管路和多个阀门；通过控制所述多个阀门中的一个或多个以及与气源连接管路连接的气源使得所述流体试样供给模块能够实现将流体试样采集到试样供给模块、将流体试样加载到检测设备、对管路进行气动冲洗多种功能中的至少一种。

6.如权利要求6所述的控制方法，所述流体试样供给模块，还包括：清洗液连接管路，所述清洗液连接管路一端与所述复用管路连接，另外一端与清洗液源连接，其上设置有阀门，通过对所述供给模块中的一个或多个阀门的控制实现对管路的清洗。

7.如权利要求5或6所述的控制方法，包括如下步骤：步骤一、利用清洗液对所述管路进行液动清洗；步骤二、启用气动冲洗模式，对管路中的残存废液进行气动清洗；步骤三、启动流体试样抽吸模式，将样品池中的流体试样抽吸到供给模块中；步骤四、流体试样滴加模式，将供给模块中的流体试样通过加样管滴加到检测设备中。

8.如权利要求1-7任一项所述的模块或方法，试样的抽吸量、试样滴加过程中的流体试样流速、流量通过所述阀门和/或气源进行控制。

9.如权利要求1-8任一项所述的模块或方法，所述流体试样供给模块进一步包括：与所述气源连接管路连接的气源，所述气源优选为气泵，进一步优选为微气泵；所述阀门优选为电磁阀。

10.如权利要求1-9任一项所述的模块或方法，所述流体试样试包括：液体试样、粉末状试样、悬浮液试样、气溶胶试样、气体试样等。