CN113866443B - 一种应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，主要包括“添加缓冲液”程序和“添加试剂”程序，用户可根据实际需求自行选择“添加缓冲液”程序或“添加试剂”程序其一单独运行，或选择“添加缓冲液”程序与“添加试剂”程序依次运行。本发明采用全自动加样的方法对分光光度试验中前处理部分的比色皿自动加样，不仅效率、精确率高，误差也较小，而且减免了专业实验人员人工加样的费用，节省成本。
Description
技术领域
本发明主要涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种分光光度法前处理用自动加样混匀装置。
背景技术
检测技术是科学实验必不可少的手段之一，常用的紫外分光光度法是根据物质分子对不同范围波长电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法，分光光度计作为一种光学检测设备，经常被用来检测分析样品各元素的含量。
分光光度法分为前处理和检测两部分；其中前处理部分的工作量占了整个过程的80％左右，然而，在分光光度检测实验中，仍然需要通过人工操作来完成样品称量、加样液、振荡混匀、提取样品、加试剂等整个前处理的工作内容，因前处理部分工作环节较多，人工操作不仅效率低、而且难免会造成操作误差，进而影响上机检测结果。
发明内容
为了解决分光光度法中，采用人工加样的方法效率低、精确率差、检测结果存在误差，而且人工成本较高，不能实现自动化检测的技术问题，本发明提供一种应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法。
本发明提供的技术方案为：
本发明提供一种应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，具体包括以下步骤：
一：“添加缓冲液”程序：
S01：在控制终端“前处理”上端的空白处输入需要当次处理的样品数量，输入完成，点击“前处理”；
S02：加样取样针移动至清洗池进行清洗，完成后上升停留在所述清洗池上方；
S03：对放有样品的一号样品杯进行称重，所述样品杯的重量符合设定范围，托盘转动，对下一个放有样品的样品杯进行称重；所述样品杯的重量不在设定范围内，所述托盘停止转动；
S04：添加缓冲液：加样取样针移动至一号所述样品杯正上方，依次对全部所述样品杯添加缓冲液，缓冲液的添加量根据每个所述样品杯内样品的实际重量添加，即按比例添加，直至全部添加完成；
S05：托盘交替旋转，将所述样品杯内的样品与缓冲液充分混匀；
S06：加样取样针移动至一号所述样品杯上方，下降至一定高度，吸取一号所述样品杯内的样液；而后所述加样取样针上升并旋转至一号比色皿上方，将吸取到的样液注入一号所述比色皿中；
S07：所述加样取样针移动至清洗池进行清洗；将各样品杯内样液分别注入各比色皿中，具体操作步骤同S06，直至全部所述样品杯内的样液提取完成；
S08：所述加样取样针移动至清洗池进行清洗，清洗完成后，所述加样取样针在所述清洗池上方待命；所述托盘复位至初始位置；
二、“添加试剂”程序
SS01：在控制终端“添加试剂”程序上方的空白处输入当次需要处理的样品数量，点击“添加试剂”；
SS02：清洗试剂针，清洗结束后所述试剂针在清洗池上方待命；
SS03：将装有不同试剂的试剂瓶分别放置在各试剂孔内；
SS04：试剂针移动至其中一个所述试剂瓶上方，吸取一定量的该试剂瓶内的试剂，将当次所需的该试剂全部一次性吸取试剂管内；
SS05：所述试剂针移动至一号所述比色皿上方，在一号所述比色皿内注入该试剂，所述试剂针位置保持不动，转动托盘，采用一吸多打的方式，将该试剂依次注入各比色皿中，全部添加完成后，所述试剂针旋转至清洗池进行清洗，并在清洗池上方待命；
SS06：将其他所述试剂瓶内的试剂注入各比色皿中，具体操作步骤同SS05，可自行设定添加各试剂的时间间隔以及所述托盘交替旋转时长；全部所述试剂瓶内的试剂注入比色皿并清洗后，所述托盘复位至初始位置。
用户可根据实际需求自行选择“添加缓冲液”程序或“添加试剂”程序其一单独运行；或选择“添加缓冲液”程序与“添加试剂”程序依次运行。
优选的，在步骤S01及步骤SS01中，输入的当次处理的样品数量≦12；
添加缓冲液”程序或“添加试剂”程序其一单独运行时，步骤S01及步骤SS01输入的当次处理的样品数量可相同也可不同；“添加缓冲液”程序与“添加试剂”程序依次运行时，步骤S01及步骤SS01输入的当次处理的样品数量应相同。
优选的，在步骤S03中，所述样品杯的重量的设定范围：1800-3000mg；也可根据客户要求范围进行设置。
优选的，所述托盘交替旋转的方式为顺、逆时针交替旋转；顺、逆时针旋转弧度相同，交替旋转时长自行可调。
本发明的有益效果：
本发明提供的应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，采用全自动加样的方法对分光光度试验中前处理部分的比色皿自动加样，不仅效率、精确率高，而且减免了专业实验人员人工加样的费用，节省人工使用成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明中关于自动混匀装置的立体结构图；
图2为本发明中关于自动混匀装置另一角度的立体结构图；
图3为本发明中关于自动混匀装置的主视图；
图4为本发明中关于自动混匀装置的固定平台的俯视图；
图5为本发明中关于自动混匀装置的称重装置的立体结构图；
图6为本发明中关于自动混匀装置的传动混匀装置的立体结构图；
图7为本发明中关于自动混匀装置的试剂添加装置的立体结构图；
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。
应当理解的是，当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面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说明，显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本发明实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
为了解决分光光度法中，采用人工加样的方法效率低、精确率差、检测结果存在误差，而且人工成本较高，不能实现自动化检测的技术问题。
本发明的实施例提供一种应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，该方法通过自动加样混匀装置实现，该自动混匀装置包括：底座1、放置在底座1上的电源2(用于整个装置的供电)、用于混匀样品的传动混匀装置3、用于添加缓冲剂的加样取样装置4、用于添加实验试剂的试剂添加装置5、用于计量样品杯整体重量的称重装置6、用于清洗加样取样针406和试剂针506的清洗装置7、用于收集数据的控制终端8和设在底座1上方的控制系统9；传动混匀装置3通过支撑柱10固设在底座1上；加样取样装置4、试剂添加装置5、称重装置6和清洗装置7围绕传动混匀装置3设置；控制系统9用于控制传动混匀装置3、加样取样装置4、试剂添加装置5、称重装置6和清洗装置7，控制系统9还用于接收控制终端8发出的指令；控制终端8存在形式为网络计算机或手机内的运行控制软件。
传动混匀装置3包括第一步进电机301、第一传动皮带302、转轴303、托盘304和托盘支架305；托盘支架305包括支撑柱10和固定平台11；支撑柱10竖直安装在底座1上；固定平台11水平固设于支撑柱10的顶端；固定平台11的中心开设有轴孔；转轴303贯穿轴孔设置；轴孔内设置有第一轴承；第一轴承的外圈嵌于轴孔的内壁；第一轴承的内圈嵌于转轴303表面，托盘304平行于固定平台11设置；托盘304的中心固设于转轴303的顶端；第一步进电机301通过“L型”固定架12安装在固定平台11的下方，其驱动轴竖直设置，该驱动轴通过第一传动皮带302与转轴303的底端传动连接，托盘304呈圆盘状；圆盘状托盘304表面贯穿设置有若干样品孔13、若干试剂孔14和若干比色皿孔15，样品杯、试剂瓶和比色皿分别放置在样品孔13、若干试剂孔14和若干比色皿孔15中；样品孔13、试剂孔14和比色皿孔15分别绕圆盘状托盘304中心的轴线均匀分布；比色皿孔15的中心到轴线的距离为a，样品孔13的中心到轴线的距离为b，试剂孔14的中心到轴线的距离为c；a≦b≦c，托盘304的边缘处的下底面设置有第一连接柱16；第一连接柱16垂直托盘304设置；第一连接柱16的底端连接弧形托板17；弧形托板17设在托盘304和固定平台11之间，弧形托板17设置于全部试剂孔14正下方，托盘304底部还设有第二连接柱18；第二连接柱18的底端连接环形托板19；环形托板19设在托盘304和固定平台11之间，环形托板19设置于全部比色皿孔15正下方；固定平台11上设有加热盘20；加热盘20上设有温度传感器；加热盘20内设有用于加热的加热线圈(图中未示)；加热盘20固设在固定平台11的中心，加热盘20中心设有供转轴303通行的通孔；加热盘20设有用于加热比色皿的环形槽21；环形托板19设置在环形槽21内。
加样取样装置4包括第二安装座401、蠕动泵402、第四步进电机403、第二旋转杆404、第二旋转臂405、和“L形”加样取样针406；第二安装座401包括第二下板面、第二支撑板和第二上板面；第二下板面固设在底座1上；第二上板面设在第二下板面正上方；第二支撑板用于连接第二上板面和第二下板面；第四步进电机403固设在第二上板面的底部，其驱动轴贯穿第二上板面设置；第二旋转杆404可转动地贯穿第二上板面设置；第四步进电机403的驱动轴和第二旋转杆404通过第四传动皮带传动连接；第二下板面底部设有第五步进电机；第五步进电机的驱动轴贯穿第二支撑板设置且末端设有第二主动轮；第二主动轮正上方设有第二从动轮；第二主动轮和第二从动轮通过第五传动皮带传动连接；第二旋转杆404底端套设第三轴承；第三轴承的外圈固设第二传动板；第二传动板与第五传动皮带的一侧固定连接；第二旋转臂405一端固设于第二旋转杆404顶端；“L形”加样取样针406的竖段贯穿第二旋转臂405的另一端设置；第二旋转杆404内贯穿设置有样液管29；样液管29一端连接“L形”加样取样针406的横段，另一端连接至蠕动泵402。
试剂添加装置5包括第一安装座501、柱塞泵502、第二步进电机503、第一旋转杆504、第一旋转臂505、和“L形”试剂针506；第一安装座501包括第一下板面、第一支撑板和第一上板面；第一下板面固设在底座1上；第一上板面设在第一下板面正上方；第一支撑板用于连接第一上板面和第一下板面；第二步进电机503固设在第一上板面的底部，其驱动轴贯穿第一上板面设置；第一旋转杆504可转动地贯穿第一上板面设置；第二步进电机503的驱动轴和第一旋转杆504通过第二传动皮带22传动连接；第一下板面底部设有第三步进电机23；第三步进电机23的驱动轴贯穿第一支撑板设置且末端设有第一主动轮24；第一主动轮24正上方设有第一从动轮25；第一主动轮24和第一从动轮25通过第三传动皮带26传动连接；第一旋转杆504底端套设第二轴承；第二轴承的外圈固设第一传动板28；第一传动板28与第三传动皮带26的一侧固定连接；第一旋转臂505一端固设于第一旋转杆504顶端；“L形”试剂针506的竖段贯穿第一旋转臂505的另一端设置；第一旋转杆504内贯穿设有试剂管27；试剂管27一端连接“L形”试剂针506的横段，另一端连接至柱塞泵502。
称重装置6包括秤盘601、压力传感器602和丝杆电机603；丝杆电机603的丝杆沿竖直方向设置；丝杆电机603的丝杆上可滑动地设置有一滑块30；滑块30的上端连接有压力传感器602，压力传感器602的上端连接秤盘601；固定平台11贯穿其板面设置有样品槽31；秤盘601穿过样品槽31；秤盘601设在样品孔13正下方。清洗装置7包括清洗装置7包括安装在固定平台上的清洗池701、安装在底座上的第一隔膜泵702和第二隔膜泵703；第一隔膜泵702设有废液管34和排液管36；废液管34连接清洗池701和第一隔膜泵702；排液管36一端连接第一隔膜泵702，另一端连接废液池40；第二隔膜泵703设有进水管38和出水管39；进水管38一端连接清水池41，另一端连接第二隔膜泵703，出水管39连接第二隔膜泵703和清洗池701；出水管39上连接有支管37；支管37上设有电磁阀35；支管37末端连接至柱塞泵502。
控制系统9包括控制主板901和与控制主板901连接的数据交换器902；控制终端8与控制主板901的连接方式为无线连接或电连接；数据交换器902包括温控模块32和驱动模块33；温控模块32连接温度传感器，用于控制加热盘20的温度；第一驱动模块33用于控制第一步进电机301、第二步进电机503、第三步进电机23、第四步进电机403、第五步进电机、柱塞泵502、蠕动泵402、隔膜泵702和丝杆电机603的运行，以此控制传动混匀装置3、加样取样装置4、试剂添加装置5、称重装置6和清洗装置7的使用。
本发明的实施例提供一种应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，具体包括以下步骤：
一：“添加缓冲液”程序：
S01：在控制终端“前处理”上端的空白处输入需要当次处理的样品数量，输入完成，点击“前处理”；
S02：加样取样针406移动至清洗池701进行清洗，完成后上升停留在清洗池701上方；
S03：对放有样品的一号样品杯进行称重，样品杯的重量符合设定范围，托盘304转动，对下一个放有样品的样品杯进行称重；样品杯的重量不在设定范围内，托盘304停止转动；
S04：添加缓冲液：加样取样针406移动至一号样品杯正上方，依次对全部样品杯添加缓冲液，缓冲液的添加量根据每个样品杯内样品的实际重量添加，即按比例添加，直至全部添加完成；
S05：托盘304交替旋转，将样品杯内的样品与缓冲液充分混匀；
S06：加样取样针406移动至一号样品杯上方，下降至一定高度，吸取一号样品杯内的样液；而后加样取样针406上升并旋转至一号比色皿上方，将吸取到的样液注入一号比色皿中；
S07：加样取样针406移动至清洗池701进行清洗；将各样品杯内样液分别注入各比色皿中，具体操作步骤同S06，直至全部样品杯内的样液提取完成；
S08：加样取样针406移动至清洗池701进行清洗，清洗完成后，加样取样针406在清洗池701上方待命；托盘304复位至初始位置；
二、“添加试剂”程序
SS01：在控制终端“添加试剂”程序上方的空白处输入当次需要处理的样品数量，点击“添加试剂”；
SS02：清洗试剂针506，清洗结束后试剂针506在清洗池701上方待命；
SS03：将装有不同试剂的试剂瓶分别放置在各试剂孔14内；
SS04：试剂针506移动至其中一个试剂瓶上方，吸取一定量的该试剂瓶内的试剂，将当次所需的该试剂全部一次性吸取试剂管内；
SS05：试剂针506移动至一号比色皿上方，在一号比色皿内注入该试剂，试剂针506位置保持不动，转动托盘304，采用一吸多打的方式，将该试剂依次注入各比色皿中，全部添加完成后，试剂针506旋转至清洗池701进行清洗，并在清洗池701上方待命；
SS06：将其他试剂瓶内的试剂注入各比色皿中，具体操作步骤同SS05，可自行设定添加各试剂的时间间隔以及托盘304交替旋转时长；全部试剂瓶内的试剂注入比色皿并清洗后，托盘304复位至初始位置。
用户可根据实际需求自行选择“添加缓冲液”程序或“添加试剂”程序其一单独运行；或选择“添加缓冲液”程序与“添加试剂”程序依次运行。
其中，步骤S01及步骤SS01中，输入的当次处理的样品数量≦12；添加缓冲液”程序或“添加试剂”程序其一单独运行时，步骤S01及步骤SS01输入的当次处理的样品数量可相同也可不同；“添加缓冲液”程序与“添加试剂”程序依次运行时，步骤S01及步骤SS01输入的当次处理的样品数量应相同
在步骤S03中，分光光度实验中，只需提取整体样品中的一小部分用于实验，因此，样品杯的重量的设定范围：1800-3000mg；也可根据客户要求范围进行设置。
优选的，托盘304交替旋转的方式为顺、逆时针交替旋转；顺、逆时针旋转弧度相同，交替旋转时长可根据样品的实验要求自行调整。
上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，其特征在于，包括自动混匀装置，具体包括以下步骤：
一： “添加缓冲液”程序：
S01：在控制终端“前处理”上端的空白处输入需要当次处理的样品数量，输入完成，点击“前处理”；
S02：加样取样针移动至清洗池进行清洗，完成后上升停留在所述清洗池上方；
S03：对放有样品的一号样品杯进行称重，所述样品杯的重量符合设定范围，托盘转动，对下一个放有样品的样品杯进行称重；所述样品杯的重量不在设定范围内，所述托盘停止转动；
S04：添加缓冲液：加样取样针移动至一号所述样品杯正上方，依次对全部所述样品杯添加缓冲液，缓冲液的添加量根据每个所述样品杯内样品的实际重量添加，即按比例添加，直至全部添加完成；
S05：托盘交替旋转，将所述样品杯内的样品与缓冲液充分混匀；
S06：加样取样针移动至一号所述样品杯上方，下降至一定高度，吸取一号所述样品杯内的样液；而后所述加样取样针上升并旋转至一号比色皿上方，将吸取到的样液注入一号所述比色皿中；
S07：所述加样取样针移动至清洗池进行清洗；将各样品杯内样液分别注入各比色皿中，具体操作步骤同S06，直至全部所述样品杯内的样液提取完成；
S08：所述加样取样针移动至清洗池进行清洗，清洗完成后，所述加样取样针在所述清洗池上方待命；所述托盘复位至初始位置；
二、 “添加试剂”程序
SS01：在控制终端“添加试剂”程序上方的空白处输入当次需要处理的样品数量，点击“添加试剂”；
SS02：清洗试剂针，清洗结束后所述试剂针在清洗池上方待命；
SS03：将装有不同试剂的试剂瓶分别放置在各试剂孔内；
SS04：试剂针移动至其中一个所述试剂瓶上方，吸取一定量的该试剂瓶内的试剂，将当次所需的该试剂全部一次性吸取试剂管内；
SS05：所述试剂针移动至一号所述比色皿上方，在一号所述比色皿内注入该试剂，所述试剂针位置保持不动，转动托盘，采用一吸多打的方式，将该试剂依次注入各比色皿中，全部添加完成后，所述试剂针旋转至清洗池进行清洗，并在清洗池上方待命；
SS06：将其他所述试剂瓶内的试剂注入各比色皿中，具体操作步骤同SS05，可自行设定添加各试剂的时间间隔以及所述托盘交替旋转时长；全部所述试剂瓶内的试剂注入比色皿并清洗后，所述托盘复位至初始位置 ；
用户可根据实际需求自行选择“添加缓冲液”程序或“添加试剂”程序其一单独运行；或选择“添加缓冲液”程序与“添加试剂”程序依次运行；
其中，所述自动混匀装置包括：底座、放置在底座上的电源、用于混匀样品的传动混匀装置、用于添加缓冲剂的加样取样装置、用于添加实验试剂的试剂添加装置、用于计量样品杯整体重量的称重装置、用于清洗加样取样针和试剂针的清洗装置、用于收集数据的控制终端和设在底座上方的控制系统；所述传动混匀装置通过支撑柱固设在所述底座上；所述加样取样装置、所述试剂添加装置、所述称重装置和所述清洗装置围绕所述传动混匀装置设置；所述控制系统用于控制所述传动混匀装置、所述加样取样装置、所述试剂添加装置、所述称重装置和所述清洗装置，所述控制系统还用于接收控制终端发出的指令；所述控制终端存在形式为网络计算机或手机内的运行控制软件。
2.根据权利要求1所述的应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，其特征在于：步骤S01及步骤SS01中，输入的当次处理的样品数量≦12；
添加缓冲液”程序或“添加试剂”程序其一单独运行时，步骤S01及步骤SS01输入的当次处理的样品数量可相同也可不同；“添加缓冲液”程序与“添加试剂”程序依次运行时，步骤S01及步骤SS01输入的当次处理的样品数量应相同。
3.根据权利要求1所述的应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，其特征在于：在步骤S03中，所述样品杯的重量的设定范围：1800-3000mg；也可根据客户要求范围进行设置。
4.根据权利要求1所述的应用于分光光度法前处理的自动加样混匀方法，其特征在于：所述托盘交替旋转的方式为顺、逆时针交替旋转；顺、逆时针旋转弧度相同，交替旋转时长自行可调。
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