CN110749685A - 一种自动进样器与洗针方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动进样器，包括进样装置、样品盘，所述进样装置包括进样臂壳、进样臂、进样针和第一驱动装置，所述第一驱动装置设置于进样臂壳内，所述样品盘包括上盘体、下盘体，所述上盘体上设置有放置样品管或洗针管的管孔，所述管孔沿上盘体边缘一圈同心圆分布，所述下盘体上设置有对应管孔的定位圆槽，所述任一个管孔内固定放置一个抵接于对应的定位圆槽的洗针管，所述洗针管底端侧壁朝向样品盘中心的一侧设置有进液口，所述进液口通过连通管连接至清洗瓶底端侧壁的出液口，转盘底座内设有第二驱动装置。本发明还公开了一种自动进样器洗针方法。本发明实现了为洗针管自动加液的目的，提高了分析人员的工作效率，节省了人力。

Description

一种自动进样器与洗针方法

技术领域

本发明涉及进样装置技术领域，尤其是一种自动进样器与洗针方法。

背景技术

现代分析仪器中大都采用自动进样器，它一方面可减小由于手工操作所带来的误差，提高样品的测量精度；另一方面对多样品的测量实现了自动化，提高了分析速度，减少了分析人员的工作强度，提高了分析人员的工作效率。可以说自动进样器是现代分析仪器的重要部件之一。自动进样器作为分析仪器重要功能装置，为仪器分析提供前端样品加载功能，但是自动进样器的机械结构种类繁多，对于结构简单的进样器而言，由于所用驱动部件简单，限制了机械部分移动范围，一些功能无法实现。例如在一般情况下,自动进样器的应用是在预先设置好的程序基础上运行，实现单一的定时、定量、定点的进样功能，对于洗针的常用功能，一种方法是通过在样品盘上间隔放置洗针管、样品管来实现，一方面，由于样品盘管孔的数量固定，多个洗针管的存在使得一次性放置测定样品的样品管有限，另一方面，大部分工作还需手工完成多个洗针管的加液；另一种方法是在样品盘只放置一个洗针管，但是，洗针管的容量很小，洗针液在进样过程中无法实现自动加液,同样需要大量的手工加液工作。因此，现有技术中，自动进样器的洗针加液繁琐，导致工作效率偏低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动进样器与洗针方法，解决现有技术中自动进样器的洗针加液繁琐，导致工作效率偏低的问题，实现自动进样器洗针管加液的功能，提高分析人员的工作效率，节省人力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自动进样器，包括进样装置、样品盘，所述进样装置位于样品盘的一侧，所述进样装置包括进样臂壳、进样臂、进样针和第一驱动装置，所述第一驱动装置设置于进样臂壳内设用于驱动进样臂沿上下方向移动，所述进样针通过第一驱动装置与进样臂配合连接，所述样品盘包括上盘体、通过支撑杆连接于上盘体的下盘体，所述上盘体为中间设置圆环孔的圆环形，所述上盘体上设置有放置样品管的管孔，所述管孔沿上盘体边缘一圈同心圆分布，所述下盘体上设置有对应管孔的定位圆槽，所述任一个管孔内固定放置一个抵接于对应的定位圆槽的洗针管，所述洗针管底端侧壁朝向样品盘中心的一侧设置有进液口，所述进液口通过连通管连接至清洗瓶底端侧壁的出液口，所述清洗瓶穿过圆环孔固设于下盘体中央，所述下盘体固设于转盘底座上，所述转盘底座内设有驱动样品盘沿水平方向顺向或逆向转动的第二驱动装置。

本发明提供的自动进样器，采用连通器原理，在不改变原有结构，不增加驱动部件的情况下，当需要洗针时，清洗瓶内的液体会在大气压作用下沿连通管流至洗针管内，当洗针管内液体被进样针吸走后，样品管内液面下降，清洗瓶内液体在大气压作用下补充至洗针管，如此重复，直至清洗瓶内溶液用完，本发明技术方案实现了为洗针管自动加液的目的，提高分析人员的工作效率，节省了人力；另外，通过第二驱动装置可以带动样品盘正向或者逆向转动，使得洗针管或者样品管转动到进样针的下方，然后通过第一驱动装置带动进样针上下移动，使得进样针插入对应的洗针管进行洗针或者插入对应的样品管进行吸取样品，由于本发明方案中，洗针管只有一个，大大增加了一次测样时测量的样品量，进一步提高了分析人员的工作效率。

如上所述的自动进样器，所述下盘体中间设置有与第二驱动装置连接的转动轴，所述转动轴向上凸出于下盘体表面，所述清洗瓶底部中央设有凸向内部的瓶底凹槽，所述瓶底凹槽卡接于转动轴。

如上所述的自动进样器，所述下盘体上环绕转动轴设置有环形凹槽，所述瓶底凹槽向外延伸形成环形凸台，所述环形凸台卡接于环形凹槽中。

如上所述的自动进样器，所述洗针管内径从上至下依次减小。

如上所述的自动进样器，所述第一驱动装置包括丝杠、平行于丝杠对称设置的导向柱、滑块和第一驱动电机，所述丝杠竖直设置，所述丝杠的一端与第一驱动电机连接，所述丝杠和导向柱分别与滑块滑动连接，第一固定座水平设置于所述进样臂壳内，所述第一驱动电机固设于第一固定座上。

如上所述的自动进样器，所述进样臂壳内竖直设置有第二固定座，所述第二固定座一端垂直连接于第一固定座，所述第二固定座下端设置有容纳下盘体边缘转动时穿过的卡槽。

如上所述的自动进样器，所述进样臂一端连接于滑块，远离滑块的另一端设置有第一通孔，进样针导向板一端连接于所述第二固定座上，另一端设置有第二通孔。

如上所述的自动进样器，所述进样臂壳朝向样品盘的一侧开设有开口槽，所述进样臂、进样针导向板和卡槽通过开口槽伸出进样臂壳外部。

如上所述的自动进样器，所述第二驱动装置为齿条传动机构或皮带传动机构。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种自动进样器的洗针方法，包括以下步骤：

步骤一，第二驱动装置驱动样品盘带动洗针管移动至进样针正下方位置，第一驱动装置驱动进样臂向下移动，从而带动进样针向下插入洗针管吸取液体进行洗针；

步骤二，洗针管内液面下降，清洗瓶内液体在大气压作用下通过连通管补充至洗针管；

步骤三，如此重复，直至清洗瓶内液体用完。

本发明的优点和有益效果如下：

1、采用本发明的设计，在不影响定位精准度的情况下，由于只有一个洗针管，在一定空间内可放置更多的样品管，大大提高了测定待测样品的工作效率。

2、本发明提供的自动进样器与现有分析仪器配合，在不改变原有结构、不增加驱动部件的情况下，实现了洗针管自动加液功能，节约了资源，并且便于加工，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面买描述的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明的自动进样器结构示意图；

图2为本发明的自动进样器侧面结构示意图；

图3为清洗瓶、洗针管分别与连通管连接时的剖面图；

图4为清洗瓶剖面图；

图5为洗针管剖面图；

图6为进样装置内部结构侧视图；

图7为进样装置内部结构正视图；

图8为进样装置内部结构剖面图。

101-上盘体，102-下盘体，102a-转动轴，102b-环形凹槽，103-清洗瓶，103a-瓶盖，103b-出液口，103c-瓶底凹槽，103d-环形凸台，104-支撑杆，105-样品管，106-管孔，107-洗针管，107a-进液口，108-连通管，109-转盘底座，110-定位圆槽，111-圆环孔，2-进样装置，201-进样臂壳，202-开口槽，203-进样臂，204-进样针固定块，204a-第一通孔，205-进样针导向板，205a-第二通孔，206-进样针，207-卡槽，208-导向柱，209-丝杠，210-第一驱动电机，211-第一固定座，212-滑块，213-第二固定座，214-第一光耦挡片，3-进样底座，301-触摸屏，302-六通阀，303-蠕动泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参见图1，一种自动进样器，包括进样装置2、样品盘，所述进样装置2位于样品盘的一侧，所述进样装置2包括进样臂壳201、进样臂203、进样针206和第一驱动装置，所述第一驱动装置设置于进样臂壳201内用于驱动进样臂203沿上下方向移动，所述进样针206通过第一驱动装置与进样臂203配合连接，所述样品盘包括上盘体101、通过支撑杆104连接于上盘体101的下盘体102，所述上盘体101为中间设置圆环孔111的圆环形，所述上盘体101上设置有放置样品管105和洗针管107的管孔106，所述管孔106沿上盘体101边缘一圈同心圆分布，所述下盘体102上设置有对应管孔106的定位圆槽110，所述任一个管孔106内固定放置一个抵接于对应的定位圆槽110的洗针管107，所述洗针管107底端侧壁朝向样品盘中心的一侧设置有进液口107a，所述进液口107a通过连通管108连接至清洗瓶103底端侧壁的出液口103b，所述清洗瓶103穿过圆环孔111固设于下盘体102中央，所述下盘体102固设于转盘底座109上，所述转盘底座109内设有驱动样品盘沿水平方向顺向或逆向转动的第二驱动装置(图中未示出)。

本实施例中，第二驱动装置(图中未示出)驱动样品盘沿水平方向顺向或逆向转动，将相应的样品管105或者洗针管107移送到进样针206的正下方，接着第一驱动装置驱动进样臂203沿上下方向移动，进而带动进样针206上下移动至指定位置，样品盘的水平方向顺向或者逆向的转动和进样装置2的竖直方向上下运行配合，精准地根据设定好的操作实现进样或者洗针动作，不会存在人工操作引入的误操作，并且有效的避免进样针206被扎弯。所述样品盘包括上盘体101、通过支撑杆104连接于上盘体101的下盘体102，所述上盘体101为中间设置圆环孔111的圆环形，圆环孔111的半径为上盘体101的半径的二分之一至三分之一，使得圆环孔111有足够大的面积，确保清洗瓶103方便取出、放置，并且节省了空间，使得结构紧凑，便于生产使用。所述上盘体101上设置有放置样品管105和洗针管107的管孔106，管孔106的数量、半径不受特别限制，只要能有效的容纳样品管105或者洗针管107即可，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择加工。本实施例中，优选管孔106数量为40个，所述管孔106沿上盘体101边缘一圈同心圆分布，同心圆的半径与上盘体101的转动半径相适配。所述下盘体102上设置有对应管孔106的定位圆槽110，管孔106与定位圆槽110的设计方便样品管105或者洗针管107的放置，也降低了需要在上盘体101上开设较深的管孔106加工的难度；同时，上盘体101用于承载样品管105或者洗针管107，下盘体102用于承载清洗瓶103，上盘体101、下盘体102两层的设计，有效的利用了空间。

请参见图2，进样底座3外侧还设置有触摸屏301，进样底座3内部设置有六通阀302和蠕动泵303，第一驱动装置、第二驱动装置(图中未示出)、触摸屏301、六通阀302和蠕动泵303均电连接于电源。

使用本实施例的自动进样器吸取样品时，自动进样器可以与液相色谱仪联用，也可以与离子色谱仪联用，或者与其他需要吸取液体样品的分析仪器联用。以自动进样器联用离子色谱仪为例，该自动进样器进样方法包括：向自动进样器的样品管105中加入待测样品；通过控制第二驱动装置(图中未示出)驱动样品盘转动，将盛有待测样品的样品管105置于进样针206的正下方；通过控制第一驱动装置控制进样针206从样品管105中吸取待测样品，进样针206与六通阀302入口通过管路连接，待测样品在蠕动泵303的作用下吸入六通阀302后进入离子色谱仪的测定流路。

使用本实施例的自动进样器洗针时，请参见图3，向自动进样器的清洗瓶103中加入清洗液体；清洗瓶103中的清洗液体通过连通管108进入洗针管107，通过控制第二驱动装置(图中未示出)驱动样品盘转动，将盛有清洗液体的洗针管107置于进样针206的正下方；通过控制第一驱动装置控制进样针206从洗针管107中吸取清洗液体，进样针206与六通阀302入口通过管路连接，清洗液体在蠕动泵303的作用下吸入六通阀302后排入废液流路。

本实施例的自动进样器洗针装置采用连通器原理，洗针装置包括清洗瓶103、连通管108与洗针管107，三者形成连通器，清洗瓶103设置有加液口，加液口有瓶盖103a密封，方便向清洗瓶103添加清洗液体，优选的，清洗液体为纯水，向清洗瓶103加完清洗液体后，将瓶盖103a旋紧密封，清洗瓶103内的清洗液体会在大气压作用下沿连通管108流至洗针管107内，当洗针管107内液体被进样针206吸走后，洗针管107内液面下降，清洗瓶103内液体在大气压作用下补充至洗针管107。如此重复，直至清洗瓶103内液体用完，从而实现为洗针管107自动加液的目的。

为了加强清洗瓶103固定在下盘体102的牢固性，本实施例中，所述下盘体102中间设置有与第二驱动装置(图中未示出)连接的转动轴102a，所述转动轴102a向上凸出于下盘体102表面，所述清洗瓶103底部中央设有凸向内部的瓶底凹槽103c，所述瓶底凹槽103c卡接于转动轴102a，卡接方式可以为螺纹卡接，也可为实现卡接的其他机械卡接方式。

本实施例中，优选的，请参见图4，所述下盘体102上环绕转动轴102a设置有环形凹槽102b，所述瓶底凹槽103c向外延伸形成环形凸台103d，所述环形凸台103d卡接于环形凹槽102b中，环形凸台103d与环形凹槽102b相契合，如此可以进一步加强清洗瓶103置于下盘体102的稳固性，避免清洗瓶103随着样品盘转动而转动。

请参见图5，进一步的，所述洗针管107内径从上至下依次减小，方便进样针206更加准确的吸取洗针管107中的清洗液体。

请参见图6-图8，本实施例中，所述第一驱动装置包括丝杠209、平行于丝杠209对称设置的导向柱208、滑块212和第一驱动电机210，所述丝杠209竖直设置，所述丝杠209的一端与第一驱动电机210连接，所述丝杠209和导向柱208分别与滑块212滑动连接，第一固定座211水平设置于所述进样臂壳201内，所述第一驱动电机210固设于第一固定座211上，第一驱动电机可以为步进电机、直流电机或者伺服电机。优选的，导向柱208为两根，分别相互平行与丝杠209对称地穿装在滑块212上，导向柱208的一端与第一固定座211固定连接，另一端连接在进样臂壳201上，导向柱208可以有效防止丝杠209偏转，以确保进样针206下移的准确度。

另外，进样装置2上安装有相应的第一光电传感器，具体的，第一光电传感器固定在进样臂壳201面对开口槽202的内壁上，第一光耦挡片214固定在滑块212上远离进样臂203的一侧，可随着滑块212上下移动，第一光耦挡片214用于遮挡第一光电传感器感应部分以达到使得进样臂203限位进而使得进样针206限位的目的，第一光电传感器让进样臂203能够有一个固定的初始位置，利用初始位置就可以通过第一驱动装置对进样臂203进行精确定位，避免因为不准确进样而出现的不准确检测结果和由于位置不准确而损坏进样针206的情况发生，从而准确的控制进样针206上下移动。

进一步的，所述进样臂壳201内竖直设置有第二固定座213，所述第二固定座213垂直连接于第一固定座211的下方，所述第二固定座213上下端设置有容纳下盘体102边缘转动时穿过的卡槽207，卡槽207上设置有第二光电传感器，下盘体102上设置有对应第二光电传感器的第二光耦挡片，第二光耦挡片用于遮挡第二光电传感器感应部分以达到使得下盘体102限位的目的，第二光电传感器让下盘体102能够有一个固定的初始位置，利用初始位置就可以通过第二驱动装置(图中未示出)对下盘体102进行精确定位，避免因为下盘体102不准确定位而出现不准确检测结果或者由于下盘体102定位不准确而损坏进样针206，从而准确的控制样品管105或者洗针管107移动的行程。

进一步的，所述进样臂203一端连接于滑块212，远离滑块212的另一端设置有第一通孔204a，进样针导向板205一端连接于第二固定座213上，另一端设置有第二通孔205a。进样针206通过进样针固定块204固定在第一通孔204a内，当第一驱动装置驱动进样臂203下移时，进样针206恰好穿过第二通孔205a进入至样品管105或者洗针管107，保证了进样针206不易发生倾斜而发生偏移。

进一步的，所述进样臂壳201朝向样品盘的一侧开设有开口槽202，所述进样臂203、进样针导向板205和卡槽207通过开口槽202伸出进样臂壳201外部。开口槽202的形状可以为长方形或者长椭圆形，开口槽202的设置使得进样臂203沿着开口槽202上下滑动更加顺畅。

进一步的，所述第二驱动装置(图中未示出)为齿条传动机构或皮带传动机构。第二驱动装置(图中未示出)包括第二驱动电机，第二驱动电机可以为步进电机、直流电机或者伺服电机。

实施例2：

一种自动进样器的洗针方法，包括以下步骤：

步骤一，第二驱动装置(图中未示出)驱动样品盘带动洗针管107上下移动，移动至进样针206正下方位置，第一驱动装置驱动进样臂203向下移动，从而带动进样针206穿过第二通孔205a，向下插入洗针管107吸取液体进行洗针。

步骤二，洗针管107内液面下降，清洗瓶103内液体在大气压作用下通过连通管108补充至洗针管107。

步骤三，如此重复，直至清洗瓶103内液体用完。

当然，实施例中的自动进样器与洗针方法的所有动作配合通过计算机进行控制实现，可通过计算机上自动进样器软件界面或者自动进样器上的触摸屏301设置进样量、进样顺序、进样间隔时间等参数或者读取样品信息等，触摸屏301的设置直观的显示样品信息量，使得操作者操控方便。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动进样器，包括进样装置(2)、样品盘，所述进样装置(2)位于样品盘的一侧，所述进样装置(2)包括进样臂壳(201)、进样臂(203)、进样针(206)和第一驱动装置，所述第一驱动装置设置于进样臂壳(201)内用于驱动进样臂(203)沿上下方向移动，所述进样针(206)通过第一驱动装置与进样臂(203)配合连接，其特征在于，所述样品盘包括上盘体(101)、通过支撑杆(104)连接于上盘体(101)的下盘体(102)，所述上盘体(101)为中间设置圆环孔(111)的圆环形，所述上盘体(101)上设置有放置样品管(105)或者洗针管(107)的管孔(106)，所述管孔(106)沿上盘体(101)边缘一圈同心圆分布，所述下盘体(102)上设置有对应管孔(106)的定位圆槽(110)，所述任一个管孔(106)内固定放置一个抵接于对应的定位圆槽(110)的洗针管(107)，所述洗针管(107)底端侧壁朝向样品盘中心的一侧设置有进液口(107a)，所述进液口(107a)通过连通管(108)连接至清洗瓶(103)底端侧壁的出液口(103b)，所述清洗瓶(103)穿过圆环孔(111)固设于下盘体(102)中央，所述下盘体(102)固设于转盘底座(109)上，所述转盘底座(109)内设有驱动样品盘沿水平方向顺向或逆向转动的第二驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种自动进样器，其特征在于，所述下盘体(102)中间设置有与第二驱动装置连接的转动轴(102a)，所述转动轴(102a)向上凸出于下盘体(102)表面，所述清洗瓶(103)底部中央设有凸向内部的瓶底凹槽(103c)，所述瓶底凹槽(103c)卡接于转动轴(102a)。

3.根据权利要求2所述的一种自动进样器，其特征在于，所述下盘体(102)上环绕转动轴(102a)设置有环形凹槽(102b)，所述瓶底凹槽(103c)向外延伸形成环形凸台(103d)，所述环形凸台(103d)卡接于环形凹槽(102b)中。

4.根据权利要求2所述的一种自动进样器，其特征在于，所述洗针管(107)内径从上至下依次减小。

5.根据权利要求2所述的一种自动进样器，其特征在于，所述第一驱动装置包括丝杠(209)、平行于丝杠(209)对称设置的导向柱(208)、滑块(212)和第一驱动电机(210)，所述丝杠(209)竖直设置，所述丝杠(209)的一端与第一驱动电机(210)连接，所述丝杠(209)和导向柱(208)分别与滑块(212)滑动连接，第一固定座(211)水平设置于所述进样臂壳(201)内，所述第一驱动电机(210)固设于所述第一固定座(211)上。

6.根据权利要求5所述的一种自动进样器，其特征在于，所述进样臂壳(201)内竖直设置有第二固定座(213)，所述第二固定座(213)一端垂直连接于第一固定座(211)的下方，所述第二固定座(213)下端设置有容纳下盘体(102)边缘转动时穿过的卡槽(207)。

7.根据权利要求6所述的一种自动进样器，其特征在于，所述进样臂(203)一端连接于滑块(212)，远离滑块(212)的另一端设置有第一通孔(204a)，进样针导向板(205)一端连接于所述第二固定座(213)上，另一端设置有第二通孔(205a)。

8.根据权利要求7所述的一种自动进样器，其特征在于，所述进样臂壳(201)朝向样品盘的一侧开设有开口槽(202)，所述进样臂(203)、进样针导向板(205)和卡槽(207)通过开口槽(202)伸出进样臂壳(201)外部。

9.根据权利要求1所述的一种自动进样器，其特征在于，所述第二驱动装置为齿条传动机构或皮带传动机构。

10.根据权利要求1-9所述的一种自动进样器的洗针方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，第二驱动装置驱动样品盘带动洗针管(107)移动至进样针(206)正下方位置，第一驱动装置驱动进样臂(203)向下移动，从而带动进样针(206)向下插入洗针管(107)吸取液体进行洗针；

步骤二，洗针管(107)内液面下降，清洗瓶(103)内液体在大气压作用下通过连通管(108)补充至洗针管(107)；

步骤三，如此重复，直至清洗瓶(103)内液体用完。

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