CN111751195A - 一种多通道自动净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多通道自动净化装置，包括：活塞驱动装置和多个净化柱；净化柱包括活塞组件、净化筒和净化层；活塞组件包括相对设置的第一端和第二端，第一端设置于净化筒内，第二端伸出净化筒，并与活塞驱动装置连接；活塞驱动装置用于驱动活塞组件在净化筒内做往复运动，以将样品提取液经由净化筒的进出液口吸入或者排出净化筒；净化层设置于净化筒内，位于活塞组件的第一端与净化筒的进出液口之间，用于净化经过其的样品提取液。本发明的多通道自动净化装置，无需使用离心机分离样品提取液和净化填料，其装置简单，生产成本低。同时，可以实现多通道高效的净化，净化效率大幅提高。
Description
技术领域
本申请涉及一种多通道自动净化装置，属于分散固相萃取净化前处理技术领域。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对食品质量要求越来越高，食品中药残检测越来越多。然而，食品检测过程中存在样品种类多、基质复杂等问题，给食品的高效快速检测带来了很大的挑战，合理高速的前处理技术是解决问题的关键，而分散固相萃取净化技术是一种用于食品检测的快速样品前处理技术。
现有技术中，分散固相萃取净化时，需要使用离心机实现提取液和分散固相萃取净化填料的固液分离，而离心机由于需要高速旋转才能实现固液分离，导致离心机难以与高通量的装置相配合，且现有的净化装置结构复杂、生产成本高。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种多通道自动净化装置，以解决现有净化装置存在的难与高通量的装置相配合且结构复杂、生产成本高的技术问题。
本发明的多通道自动净化装置，包括：活塞驱动装置和多个净化柱；
所述净化柱包括活塞组件、净化筒和净化层；
所述活塞组件包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端设置于所述净化筒内，所述第二端伸出所述净化筒，并与所述活塞驱动装置连接；
所述活塞驱动装置用于驱动所述活塞组件在所述净化筒内做往复运动，以将样品提取液经由净化筒的进出液口吸入或者排出净化筒；
所述净化层设置于所述净化筒内，位于所述活塞组件的第一端与所述净化筒的进出液口之间，用于净化经过其的样品提取液。
优选地，所述活塞驱动装置包括驱动件和推动台；
所述驱动件与所述推动台连接，用于驱动所述推动台沿所述净化筒的轴向做往复运动；
所述推动台与多个所述净化柱内的活塞组件连接，用于在所述驱动件的驱动下，带动所述活塞组件在所述净化筒内做往复运动；
优选地，所述驱动件为直线丝杆步进电机。
优选地，还包括第一限位装置；
所述第一限位装置用于限定所述净化筒在第一方向上的位置；所述第一方向为所述活塞组件往复运动的方向；
优选地，所述第一限位装置包括净化柱台和设置于所述净化柱台侧面的筒耳限位凹槽；
所述净化筒还包括筒耳，所述筒耳设置于所述净化筒的外壁；
所述筒耳与所述筒耳限位凹槽连接。
优选地，还包括第二限位装置；
所述第二限位装置用于限定所述净化筒在第二方向上的位置；所述第二方向为与所述活塞组件往复运动方向垂直的方向；
优选地，所述第二限位装置包括相对设置的第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板之间设置有多个所述净化筒；
所述第一限位板上设置有与所述净化筒数量相同的净化筒槽；
所述第二限位板上设置有一个或者多个限位螺丝；
旋紧所述限位螺丝，使所述第二限位板靠近所述第一限位板，将所述净化筒限定于对应的净化筒槽内；
优选地，净化筒槽的形状为V型。
优选地，还包括样品瓶驱动装置；
所述样品瓶驱动装置用于驱动装有所述样品提取液的样品瓶运动，所述样品瓶的运动包括靠近所述净化筒的进出液口方向的运动和远离所述净化筒的进出液口方向的运动；
优选地，所述样品瓶驱动装置包括驱动电机和样品瓶台；
所述驱动电机与所述样品瓶台连接，用于驱动所述样品瓶台在所述净化筒的轴向运动；
优选地，所述驱动电机为直线丝杆步进电机。
优选地，所述样品瓶驱动装置还包括样品瓶垫板；
所述样品瓶垫板设置于所述样品瓶台上，所述样品瓶垫板上设置有样品瓶槽，所述样品瓶槽的数量与所述样品瓶的数量相同，所述样品瓶槽的形状与所述样品瓶的形状相匹配。
优选地，还包括固定板、底座和固定台；
所述固定板与所述底座连接，并垂直设置于所述底座上，所述固定板的同一侧板面上连接有所述固定台和所述净化柱台；所述净化柱台的侧面与所述第一限位板连接；
所述驱动件的两端分别与所述固定台和所述净化柱台相对的两个侧面连接；
所述驱动电机的两端分别与所述底座和所述净化柱台相对的两个侧面连接。
优选地，所述活塞组件包括活塞、活塞柄和活塞杆；
所述活塞杆的一端与设置于所述净化筒内的活塞连接，所述活塞杆的另一端设置有所述活塞柄；
所述活塞柄与所述活塞驱动装置连接。
优选地，所述净化柱还包括针头；
所述针头与所述净化筒的进出液口连接；
所述针头为过滤头。
优选地，所述净化层包括一个或者多个净化单元；
所述净化单元包括两块多孔筛板和净化填料；
所述净化填料设置于两块所述多孔筛板之间；
两块所述多孔筛板与所述净化筒的内壁卡接；
优选地，所述多孔筛板为疏水性多孔筛板。
优选地，所述净化填料包括十八烷基键合硅胶、石墨化炭黑、无水硫酸镁、氨基修饰硅胶、乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、聚酰胺粉末、阴离子树脂颗粒、阳离子树脂颗粒、中性氧化铝、二氧化锆颗粒、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。
本发明的多通道自动净化装置相较于现有技术，具有如下有益效果：
本发明的多通道自动净化装置，利用活塞驱动装置驱动活塞组件在净化筒内做往复运动，从而使样品提取液经由净化筒的进出液口吸入或者排出净化筒。样品提取液进入净化筒后，与净化层内的净化填料混合进行净化，然后通过活塞组件的挤压使得经过净化的样品提取液与净化填料分离。本发明的多通道自动净化装置无需使用离心机分离样品提取液和净化填料，其装置简单，生产成本低。同时，由于装置简单，其可以实现多通道高效的净化，净化效率大幅提高。
本发明使用直线丝杆步进电机驱动推动台沿净化筒的轴向做往复运动，直线丝杆步进电机具有驱动精度高、结构简单、体积小等优点，使得本申请的多通道自动净化装置精度高且结构简单、生产成本低。
本发明使用第一限位装置，限制净化筒在活塞组件往复运动方向上的位置，使得净化筒不会随着活塞组件的运动而运动，且其结构简单、易加工。
本发明使用第二限位装置，限制净化筒在与活塞组件往复运动方向垂直方向上的位置。其中第二限位装置包括设置有净化筒槽的第一限位板和设置有限位螺丝的第二限位板，第一限位板和第二限位板相对设置，通过旋紧限位螺丝，使第二限位板靠近第一限位板，将净化筒限定于对应的净化筒槽内。其结构简单、易加工。同时，本发明限定净化筒槽的形状为V型，其可以容纳不同直径的净化筒，适用性更强。
为实现装样品提取液的样品瓶可根据使用需求自动升降，本申请设置了样品瓶驱动装置，该驱动装置包括驱动电机和样品瓶台，其中驱动电机为直线丝杆步进电机，其结构简单，限位精度高。
本申请的净化柱还包括针头，针头用于吸入或者排出样品提取液。本申请的针头为过滤头，经过过滤头过滤后的提取液可直接用于检测。
本申请的净化层包括一个或者多个净化单元，可根据净化需求设定具体使用净化单元的数量。每个净化单元中包括两个块多孔筛板和设置于两块多孔筛板之间的净化填料，使用多孔筛板固定填料，且不影响样品提取液的进出。本申请的多孔筛板优选为疏水性多孔筛板。
附图说明
图1为本发明实施例中多通道自动净化装置的侧视图；
图2为本发明实施例中多通道自动净化装置的主视图；
图3为本发明实施例中多通道自动净化装置的第二限位装置的结构示意图；
图4为本发明实施例中多通道自动净化装置的净化柱的结构示意图。
部件和附图标记列表：
1、固定板；2、固定台；3、丝杆；4、推动台；5、活塞柄限位滑块；6、活塞柄限位把手；7、推动台固定螺母；8、净化柱台；9、筒耳限位凹槽；10、净化筒槽；11、第二限位板；11-1、转轴；12、第一限位板；13、限位螺丝；14、样品瓶；15、样品瓶垫板；16、样品瓶台；17、样品瓶台固定螺母；18、底座；19、控制台；20、净化柱；20-1、活塞柄；20-2、活塞杆；20-3、筒耳；20-4、净化筒；20-5、活塞；20-6、多孔筛板；20-7、净化填料；20-8、针头。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于这些实施例。
本发明的多通道自动净化装置，参见图1～图4，包括：活塞驱动装置和多个净化柱20；
其中净化柱20的结构见图4，包括活塞组件、净化筒20-4和净化层；
活塞组件包括相对设置的第一端和第二端，第一端设置于净化筒内，第二端伸出净化筒，并与活塞驱动装置连接；具体地，活塞组件包括活塞20-5、活塞柄20-1和活塞杆20-2；活塞杆20-2的一端与设置于净化筒20-4内的活塞20-5连接，活塞杆20-2的另一端设置有活塞柄20-1；活塞柄20-1与活塞驱动装置连接。活塞柄20-1与活塞驱动装置是固定连接的。其固定连接方式可以为多种结构，例如：在活塞驱动装置与活塞柄20-1的连接面上设置活塞柄限位滑块5，活塞柄限位滑块5通过嵌入式结构连接在活塞驱动装置上，可以通过设置在其表面的两个活塞柄限位把手6推动进行上下移动，用于夹紧活塞柄。或者在活塞驱动装置与活塞柄20-1的连接面上设置燕尾槽，活塞柄20-1的形状与燕尾槽的结构相匹配，使用时，将活塞柄20-1滑入燕尾槽中，并使用限位结构在活塞柄20-1的两侧进行限位。或者，使用螺栓将活塞柄20-1与活塞驱动装置连接，为保证连接的稳定性，在活塞柄20-1与活塞驱动装置之间设置垫片。
活塞驱动装置用于驱动活塞组件在净化筒20-4内做往复运动，以将样品提取液经由净化筒20-4的进出液口吸入或者排出净化筒；
净化层设置于净化筒20-4内，位于活塞组件的第一端与净化筒20-4的进出液口之间，用于净化经过其的样品提取液，净化层的具体结构包括：一个或者多个净化单元；其中每个净化单元包括两块多孔筛板20-6和净化填料20-7；净化填料20-7设置于两块多孔筛板之间；本发明的多孔筛板20-6可以为疏水性多孔筛板也可以为亲水性多孔筛板，优选为疏水性多孔筛板；同时多孔筛板20-6的孔径优选为
本发明中两块多孔筛板20-6与净化筒20-4的内壁卡接；其中卡接可以采用多种结构，例如可以在多孔筛板20-6的边缘与净化筒20-4的内壁设置相互配合的卡接结构；或者是采用尺寸卡接的方式，尺寸卡接是指净化筒20-4的筒径略小于多孔筛板20-6的直径，进而多孔筛板20-6与净化筒20-4通过过盈配合来卡接。
本发明净化填料为分散固相萃取净化填料。在实际应用中，净化填料可以为不同规格的分散固相萃取净化填料，如国家检测标准《GB23200.113-2018食品安全国家标准植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱-质谱联用法》中推荐的乙二胺-N-丙基硅烷颗粒、硫酸镁、石墨化碳颗粒的混合物、农业行业检测标准《NY/T 1380-2007蔬菜、水果中51种农药多残留的测定气相色谱-质谱法》中推荐的十八烷基键合硅胶颗粒、乙二胺-N-丙基硅烷颗粒和硫酸镁的混合物、国家检测标准《农业农村部公告第197号-10-2019畜禽血液和尿液中160种兽药及其它化合物的测定液相色谱-串联质谱法》中推荐的除脂分散净化剂、中性氧化铝以及其他种类的分散固相萃取净化填料。本发明中的净化填料优选为十八烷基键合硅胶、石墨化炭黑、无水硫酸镁、氨基修饰硅胶、乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、聚酰胺粉末、阴离子树脂颗粒、阳离子树脂颗粒、中性氧化铝、二氧化锆颗粒、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。
上述的活塞驱动装置包括驱动件和推动台4；
驱动件与推动台4连接，用于驱动推动台4沿净化筒20-4的轴向做往复运动；其中驱动件优选为直线丝杆步进电机。
推动台4与多个净化柱20内的活塞组件连接，用于在驱动件的驱动下，带动活塞组件在净化筒20-4内做往复运动。
进一步地，本发明的多通道自动净化装置还包括第一限位装置；
第一限位装置用于限定净化筒20-4在第一方向上的位置；第一方向为活塞组件往复运动的方向；
优选地，第一限位装置包括净化柱台8和设置于净化柱台8侧面的筒耳限位凹槽9；
净化筒20-4还包括筒耳20-3，筒耳20-3设置于净化筒20-4的外壁；
筒耳20-3与筒耳限位凹槽9连接。
进一步地，本发明的多通道自动净化装置还包括第二限位装置；第二限位装置的结构见图3。
第二限位装置用于限定净化筒20-4在第二方向上的位置；第二方向为与活塞组件往复运动方向垂直的方向；
优选地，第二限位装置包括相对设置的第一限位板12和第二限位板11，第一限位板12和第二限位板11之间设置有多个净化筒20-4；
第一限位板12上设置有与净化筒20-4数量相同的净化筒槽10；
第二限位板11上设置有一个或者多个限位螺丝13；
旋紧限位螺丝13，使第二限位板11靠近第一限位板12，将净化筒20-4限定于对应的净化筒槽10内；
优选地，第一限位板12的一端与第二限位板11的一端通过转轴11-1连接。其中第一限位板12可根据需要使用的净化柱数量进行拆卸更换。
为提高本发明多通道自动净化装置的适用性，本发明限定净化筒槽10的形状为V型，其可以容纳不同直径的净化筒20-4。
进一步地，本发明的多通道自动净化装置还包括样品瓶驱动装置；
样品瓶驱动装置用于驱动装有样品提取液的样品瓶14运动，样品瓶14的运动包括靠近净化筒20-4的进出液口方向的运动和远离净化筒20-4的进出液口方向的运动；
其中样品瓶驱动装置包括驱动电机和样品瓶台16；
驱动电机与样品瓶台16连接，用于驱动样品瓶台16在净化筒20-4的轴向运动；优选地，驱动电机为直线丝杆步进电机。
进一步地样品瓶驱动装置还包括样品瓶垫板15；
样品瓶垫板15设置于样品瓶台上，样品瓶垫板15上设置有样品瓶槽，样品瓶槽的数量与样品瓶14的数量相同，样品瓶槽的形状与样品瓶14的形状相匹配。样品瓶垫板15固定在样品瓶台16上面(可拆卸更换)，样品瓶垫板15上的样品槽用于固定样品瓶14，避免样品瓶14中的样品提取液倾倒出来。
进一步地，本发明的多通道自动净化装置还包括固定板1、底座18和固定台2；
固定板1与底座18连接，并垂直设置于底座18上，固定板1的同一侧板面上连接有固定台2和净化柱台8；净化柱台8的侧面与第一限位板12连接；
驱动件的两端分别与固定台2和净化柱台8相对的两个侧面连接；其中驱动件优选为直线丝杆步进电机，直线丝杆步进电机的丝杆3的两端分别与固定台2和净化柱台8相对的两个侧面连接；直线丝杆步进电机的丝杠3靠近净化柱台8的一端上设置推动台固定螺母7，用于限制直线丝杆步进电机的运动轨迹。
驱动电机的两端分别与与底座18和净化柱台8相对的两个侧面连接。其中驱动电机优选为直线丝杆步进电机，直线丝杆步进电机的丝杆3的两端分别与底座18和净化柱台8相对的两个侧面连接；直线丝杆步进电机的丝杠3靠近底座18的一端上设置样品瓶台固定螺母17，用于限制直线丝杆步进电机的运动轨迹。
本发明还设置了控制台19，控制台19用于向驱动件和驱动电机发送控制指令，实现自动净化。具体的，控制台可以为控制器，本申请在此对控制器的类型以及对应的型号不作具体的限定。
本发明的多通道自动净化装置中的净化柱还包括针头20-8；针头20-8与净化筒20-4的进出液口连接；其中针头20-8为过滤头，经过过滤头过滤后的提取液可直接用于检测。
本发明的多通道自动净化装置的工作过程为：
工作时，根据需要使用的净化柱20的数量更换不同规格的第一限位板12，将净化柱20放置在第一限位板12上的净化筒槽10中，再将筒耳20-3放置在筒耳限位凹槽9中。然后使用第二限位装置中的第二限位板11将净化柱20固定在净化柱台8上；然后将活塞柄20-1与推动台4固定连接；同时根据净化柱20数量更换含有对应数量样品瓶凹槽的的样品瓶垫板15，移动样品瓶台16使净化柱20的针头20-8接近样品瓶14底部，接下来在控制台19的面板上输入相关控制数据即可控制驱动件驱动推动台4沿净化筒的轴向做往复运动，完成抽液或放液。净化完毕后，将样品瓶14换成洁净的样品瓶，通过活塞20-5挤压净化筒20-4中的提取液，将其转移到洁净样品瓶中，完成净化及提取液与净化层的分离。
本发明的多通道自动净化装置，利用活塞驱动装置驱动活塞组件在净化筒内做往复运动，从而使样品提取液经由净化筒的进出液口吸入或者排出净化筒。样品提取液进入净化筒后，与净化层内的净化填料混合进行净化，然后通过活塞组件的挤压使得经过净化的样品提取液与净化填料分离。本发明的多通道自动净化装置无需使用离心机分离样品提取液和净化填料，其装置简单，生产成本低。同时，由于装置简单，其可以实现多通道高效的净化，净化效率大幅提高。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种多通道自动净化装置，其特征在于，包括：活塞驱动装置和多个净化柱；
所述净化柱包括活塞组件、净化筒和净化层；
所述活塞组件包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端设置于所述净化筒内，所述第二端伸出所述净化筒，并与所述活塞驱动装置连接；
所述活塞驱动装置用于驱动所述活塞组件在所述净化筒内做往复运动，以将样品提取液经由净化筒的进出液口吸入或者排出净化筒；
所述净化层设置于所述净化筒内，位于所述活塞组件的第一端与所述净化筒的进出液口之间，用于净化经过其的样品提取液。
2.根据权利要求1所述的多通道自动净化装置，其特征在于，所述活塞驱动装置包括驱动件和推动台；
所述驱动件与所述推动台连接，用于驱动所述推动台沿所述净化筒的轴向做往复运动；
所述推动台与多个所述净化柱内的活塞组件连接，用于在所述驱动件的驱动下，带动所述活塞组件在所述净化筒内做往复运动；
优选地，所述驱动件为直线丝杆步进电机。
3.根据权利要求2所述的多通道自动净化装置，其特征在于，还包括第一限位装置；
所述第一限位装置用于限定所述净化筒在第一方向上的位置；所述第一方向为所述活塞组件往复运动的方向；
优选地，所述第一限位装置包括净化柱台和设置于所述净化柱台侧面的筒耳限位凹槽；
所述净化筒还包括筒耳，所述筒耳设置于所述净化筒的外壁；
所述筒耳与所述筒耳限位凹槽连接。
4.根据权利要求3所述的多通道自动净化装置，其特征在于，还包括第二限位装置；
所述第二限位装置用于限定所述净化筒在第二方向上的位置；所述第二方向为与所述活塞组件往复运动方向垂直的方向；
优选地，所述第二限位装置包括相对设置的第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板之间设置有多个所述净化筒；
所述第一限位板上设置有与所述净化筒数量相同的净化筒槽；
所述第二限位板上设置有一个或者多个限位螺丝；
旋紧所述限位螺丝，使所述第二限位板靠近所述第一限位板，将所述净化筒限定于对应的净化筒槽内；
优选地，所述净化筒槽的形状为V型。
5.根据权利要求4所述的多通道自动净化装置，其特征在于，还包括样品瓶驱动装置；
所述样品瓶驱动装置用于驱动装有所述样品提取液的样品瓶运动，所述样品瓶的运动包括靠近所述净化筒的进出液口方向的运动和远离所述净化筒的进出液口方向的运动；
优选地，所述样品瓶驱动装置包括驱动电机和样品瓶台；
所述驱动电机与所述样品瓶台连接，用于驱动所述样品瓶台在所述净化筒的轴向运动；
优选地，所述驱动电机为直线丝杆步进电机。
6.根据权利要求5所述的多通道自动净化装置，其特征在于，所述样品瓶驱动装置还包括样品瓶垫板；
所述样品瓶垫板设置于所述样品瓶台上，所述样品瓶垫板上设置有样品瓶槽，所述样品瓶槽的数量与所述样品瓶的数量相同，所述样品瓶槽的形状与所述样品瓶的形状相匹配。
7.根据权利要求6所述的多通道自动净化装置，其特征在于，还包括固定板、底座和固定台；
所述固定板与所述底座连接，并垂直设置于所述底座上，所述固定板的同一侧板面上连接有所述固定台和所述净化柱台；所述净化柱台的侧面与所述第一限位板连接；
所述驱动件的两端分别与所述固定台和所述净化柱台相对的两个侧面连接；
所述驱动电机的两端分别与所述底座和所述净化柱台相对的两个侧面连接。
8.根据权利要求1所述的多通道自动净化装置，其特征在于，所述净化柱还包括针头；
所述针头与所述净化筒的进出液口连接；
所述针头为过滤头。
9.根据权利要求1所述的多通道自动净化装置，其特征在于，所述净化层包括一个或者多个净化单元；
所述净化单元包括两块多孔筛板和净化填料；
所述净化填料设置于两块所述多孔筛板之间；
两块所述多孔筛板与所述净化筒的内壁卡接；
优选地，所述多孔筛板为疏水性多孔筛板。
10.根据权利要求9所述的多通道自动净化装置，其特征在于，所述净化填料包括十八烷基键合硅胶、石墨化炭黑、无水硫酸镁、氨基修饰硅胶、乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、聚酰胺粉末、阴离子树脂颗粒、阳离子树脂颗粒、中性氧化铝、二氧化锆颗粒、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。
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