CN114252572A - 用于水处理或检测的应用流路 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于水处理或检测的应用流路，包括：多个第一容器，用于容纳待提取的液体，每个所述第一容器的第一通流管路均并行连通到一个公共管路，每个第一容器的第一通流管路上均串联设置有蠕动泵或者截止阀；和用于定量处理液体的装置，包括：第二容器，用于容纳待提取的液体；第二通流管路，分别从所述第二容器内部向外延伸至分叉点，该第二通流管路均串联设置有蠕动泵或截止阀；第二支路，与所述第二通流管路连通并从所述分叉点延伸至第二端口，所述第二支路串联设置有蠕动泵或截止阀，所述第二端口连通至所述公共管路；以及第一支路，与所述第二通流管路连通并从所述分叉点延伸至通向大气的第一端口。

Description

用于水处理或检测的应用流路
技术领域
本申请涉及液体处理、分析或检测领域，具体地，涉及一种用于水处理或检测的应用流路。
背景技术
当前，在众多技术领域中均涉及对于液体的处理和/或分析。例如：在医疗领域、食品领域、实验室分析、农林牧渔等各领域，对样品的分析都需要对待测样及试剂进行定量处理。再如，在环保领域的水质检测方面，需要截取定量的小试样，并对该小试样进行检测分析等。其中，对待测液体所截取的量的准确性对于检测结果有至关重要的直接影响。一旦不能准确截取试样或获知液体的取样体积，则会导致检测结果的较大误差。
传统上，很多分析仪器或液体处理装置尽管能够进行较小体积(如0.05毫升到2毫升)范围内的精确进液，但其待检对象通常是实验室状态下经过如絮凝沉淀、过滤等预处理后的比较清澈的洁净液体，而且液体前(预)处理装置和人工的成本通常较高。
这种传统方案难以满足当前产业界的实际工况需求，因为在某些实际工况中难以确保待测液体的洁净程度。另一方便，一旦为了对待测液体进行了预处理，洁净后液体则显然与第一现场的实际液体具有差异性(如水质检测的COD、总磷、总氮等)，这很可能会影响测量的精准程度，甚至液体中的悬浮物或杂质还有可能堵塞预处理管路。再例如，对于恶劣工况下的在线监测领域，如针对电镀处理液、湿法冶炼矿品溶液、环保排污废水等在线检测领域，传统技术方案无法实现对此类工况下恶劣待测液体的精准定量检测。尤其是，缺乏一种能够以相对较低的成本且在相对长时间内便于维护或甚至免维护的微量(如0.05-2毫升)液体定量技术。
此外，当前在分析仪器和液体处理领域普遍应用的一种典型定量计量流路是“顺序注射”进液计量技术。该流路技术具有很好的稳定性，但近十年来，随着仪器设备对低成本、高精度、同时兼顾微量进液量(如0.05-2毫升)和常规进液量(如2-10毫升)以及计量检测快速性等一系列苛刻新需求的出现，传统的顺序注射进液计量技术的几个先天缺陷也日益明显：例如首先，由于需要应用多通道切换阀(或阀组)和进液计量检测装置，因此，此类传统装置中流路器件的成本较高；其次，该类传统装置的流路方案中，进液排液需要以中转的方式顺序进行，因此操作步骤较为繁复且需要较长的时间，这就导致整体工作效率相对较低；再次，更为严重的缺陷是，如果在某些工况要求下检测流程需要连续进水样和几种不同的试剂，传统方案中的流路只能按照顺序依次对这些水样和试剂进行计量，而且有时在进下一种试剂时，还需要对管路进行充分清洗，因此导致仪器整体分析流程耗时过长，严重影响工作效率；最后，在传统装置的流路中，中转管路行程较长，这很容易在导管和器件内部挂壁或残留液体，进而导致在进行微液量处理时测量精度不高。
有鉴于此，如何至少在一定程度上克服传统方案中上述至少一部分技术缺陷，成为本领域需要迫切解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种新型的用于定量处理液体的解决方案。为了实现上述目的，本申请提供一种用于水处理或检测的应用流路，该应用流路包括：
多个第一容器，该多个第一容器用于容纳待提取的液体，每个所述第一容器的第一通流管路均并行连通到一个公共管路，每个第一容器的第一通流管路上均串联设置有蠕动泵或者截止阀；和
至少一个用于定量处理液体的装置，该用于定量处理液体的装置包括：
第二容器，该第二容器也用于容纳待提取的液体；
第二通流管路，该第二通流管路分别从所述第二容器内部向外延伸至分叉点，该第二通流管路均串联设置有蠕动泵或截止阀；
第二支路，该第二支路与所述第二通流管路连通并从所述分叉点延伸至第二端口，所述第二支路串联设置有蠕动泵或截止阀，所述第二端口连通至所述公共管路；以及
第一支路，该第一支路与所述第二通流管路连通并从所述分叉点延伸至通向大气的第一端口。
优选的，所述第一支路和/或第二支路为细通道，所述细通道的内径为0.05mm至5mm，优选为0.1mm至3mm，再优选为0.2mm至2mm。
优选的，所述公共管路的至少一部分为细通道。
优选的，所述第一通流管路为细通道，或者所述第一通流管路在从所述公共管路的连接点朝向所述第一容器延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。
优选的，所述第二通流管路为细通道，或者，所述第二通流管路从所述分叉点朝向所述第二容器延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。
优选的，该应用流路包括反应器/皿，所述公共管路均连通至所述反应器/皿；所述反应流路包括废液容器，该废液容器为与大气相通的容器，所述公共管路通过设置有蠕动泵或截止阀的废液管路而通向所述废液容器，优选的，相比较于所述第一通流管路在所述公共管路上的节点以及所述第二支路连通至所述公共管路的第二端口，所述废液管路在所述公共管路上的节点距离所述反应器/皿最近。
优选的，在至少一个第一容器的第一通流管路上或至少一个第二支路上串联设置有截止阀的情况中，所述应用流路还包括蠕动泵，其中：在所述反应器/皿为对大气开放的反应器/皿时，所述蠕动泵串联在所述公共管路上，且位于与该反应器/皿连接的节点与上述节点之间；或者在所述反应器/皿为密闭的反应器/皿时，该反应器/皿通过所述蠕动泵与大气相通。
优选的，该应用流路包括至少一个外支路，所述公共管路在节点通过该外支路而连通至大气，所述外支路串联设置有蠕动泵或截止阀，用于泵入和/或泵出空气，和/或排出液体。
优选的，所述第一支路串联设置有液体容纳部；和/或所述第一端口为竖直向下的开口。
优选的，多个所述用于定量处理液体的装置共用一个第一支路且共用一个第二支路。
优选的，所述公共管路的开口位于所述反应器/皿的底部。
优选的，所述应用流路包括液体检测器，该液体检测器在所述公共管路中设置于所述反应器/皿和与该公共管路连接所述第一通流管路和第二端口的节点中距离所述反应器/皿最近的节点之间的部分。
优选的，所述反应器/皿设置有用于检测该反应器/皿内部液体液位或液体容量的检测器，该检测器为电介质传感器、压力传感器或光学传感器。
通过本申请的技术方案，能够利用蠕动泵和/或截止阀的工作特性，能够实现至少一部分如下的有益技术效果。
例如，通过采用蠕动泵和/或截止阀的组合方式，利用对蠕动泵和截止阀的简单控制，能够简便地使待计量进液的液体充满所选择的定容管路中通过溢流而准确定容，同时，通过溢流的方法还可以消除进液开始时有可能产生的气泡，从而实现微液量下的高精度进液。除了能精准将待测液体的体积定容之外，本申请的技术方案优选情况下同时还能够实现对液体的高精度的计量及快速进液，以及将高精度体积的液体输送至后续处理容器或工序中。
再如，本申请的技术方案中流路拓扑结构非常简单，所需流路器件的种类较少，且器件简单便于开模大批量生产，有的流路除导管外甚至仅需要一种器件(蠕动泵)即可，因此其成本得以大幅度降低，在生产制造过程中组装非常简便，在使用过程中日常维护和维修也非常方便。
此外，由于在本申请的技术方案中，采用的大都是目前在工业领域中应用和产量较大的(小微型)蠕动泵和截止阀，同时优选采用廉价的细通道做为定容管，这类元器件不仅价格便宜，而且性能稳定可靠。因此，与传统方案相比，能够大幅度降低成本并获得良好的可靠性。
另外，由于在本申请的技术方案中，如上所述，利用流路方案设计能够实现高精度的定容计量，优选情况下还能够利用蠕动泵(由于蠕动泵管优选直连细通道，所以与截止阀相比，蠕动泵能够更为容易地消除残留液体的死体积干扰问题)实现更高精度的进液操作。
此外，在本申请中，不但能够方便地实现各种流路方案的扩展和模块化组合，还能够在部分组合流路的方案中实现类似于“弹夹上膛”式的“并发式微当量快速进液技术”：在传统的顺序式进液方式(如“顺序注射”进液技术)中，由于定容计量装置和蠕动泵通常可以各只有一个，因此水样或试剂必须依次利用蠕动泵驱动其进入定容计量装置，最后再被推送或吸入指定容器或管路；而在本申请优选实施方式中，利用“药剂预装”式的“并发式微当量快速进液技术”(如应用流路图21-24、图33-42等)，水样和各种试剂可同时在各自的支路中被预先定容，然后再由各支路上的泵同时或依次驱动，或由干线管路中的泵依次驱动，注入到反应器/皿中，大大节约了完成所有试剂计量进液和随后清洗的总体时间。
再有，“顺序注射”式进液技术需要先将水样或试剂先泵入定量管中中转定容，然后再将定量管中的水样或试剂泵入预定容器中(如比色管)，检测完毕后，废液的排出也需要一个与之相逆的过程。这样的操作既费时间，又容易增加在流路上残留液体的风险。而本申请优选实施方案中，流路不需要设置储液单元，各个组合流路中的流路方案能够各自独立地允许待测液体(如水样)和试剂直接进入通往反应容器的如比色管中，送液和体积计量的工作可以同时完成，排液也更为简单，只需要向废液口连续高速排液即可。而且因计量精度的提高，本申请所进液体的体积大幅减少，流路行程也大大缩短。因此，与传统方式相比，这将较大程度上缩短进液时间，提高工作效率；而且由于减少了柱塞泵和计量定量管等核心元器件，不但较大程度上降低了成本，也能够减小装置的体积，实现小型化和便携性。
本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请，但并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1A至图1E以及图2至图10分别为根据本申请的用于定量处理液体的装置的各种基础流路方案的示意图。
图11A至图11C以及图12至图16分别为根据本申请的用于定量处理液体的装置的各种基础流路组合方案的示意图。
图17至图43分别为根据本申请的用于定量处理液体的设备的各种反应流路的示意图。
图44为表达用于本申请技术方案中的细通道在使用时的技术优势的原理示意图。
具体实施方式
在本申请的技术方案中，着重对用于定量处理液体的装置的基础流路、基础流路的组合以及各种应用流路进行描述，可以理解的是，在实际工程应用时，可以在计算机系统(如工控机、单片机等控制单元)对各种元件的控制下结合本申请技术方案的流路方案而实现各种方式的液体流动控制方式，对于控制单元的选择以及程序设计可以根据实际工况应用而选择。
如上所述，本申请的技术方案可应用于各种涉及液体处理和/或分析的技术领域，如医疗领域、食品领域、实验室分析，但尤其适用于环保领域的水质检测分析方面。例如，本申请的技术方案尤其适用于水质分析仪。
以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
一、术语定义
1.细通道
在本申请的优选技术方案中，流路中的一部分可采用细通道设计。例如，所述第一支路11和/或第二支路12为细通道，所述细通道的内径为0.05mm至5mm，优选为0.1mm至3mm，再优选为0.2mm至2mm。优选的，所述公共管路的至少一部分为细通道。优选的，所述第一通流管路为细通道，或者所述第一通流管路在从所述公共管路GL的连接点r1，…，rn朝向所述第一容器Pr1，…，Prn延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。优选的，所述第二通流管路为细通道，或者，所述第二通流管路从所述分叉点c1朝向所述第二容器P3，P4，…，P5延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。另外，流路中一般具有均匀的内径；但在精度允许范围内或设置元器件(如蠕动泵或截止阀等)的位置，也可以设计有不同的内径。
细通道的材料包括但不限于各种橡胶、塑料或金属等。细通道可以是细管，常用的管有硅橡胶管、氟橡胶管、聚四氟乙烯管等。
需要说明的是，在本文中为了描述方便，“通道”优势被称为“管路”或“导管”。
在本申请的优选技术方案中，之所以采用细通道设计是基于如下原因。
如上所述，利用细通道(结合蠕动泵和/或截止阀的简单控制)不仅能够实现微液量下的高精度定容，还能够实现高精度的微量进液(如0.1-2毫升)。举例来说，如果选用内径为0.5mm，长度为500毫米的细通道进行定容，本申请的技术方案可轻易地实现对约100微升(0.1毫升)污水的定容计量，精度可达±2微升，并随后将该高精度定容液体无残留地输送出去。此外，由于采用细通道，因此能够以较小体积的液体样本进行处理和后续的检测工作，较大程度上降低了所耗试剂的成本。
更为重要的是，在恶劣工况下的在线监测领域中，利用上述细通道(内径的最优选择为0.5-1.6毫米)还具有3大突出的优势。一是细通道插拔维修比较方便，定期更换的成本也非常低，这点对于恶劣工况下的在线监测仪器尤其重要；二是对于经过粗过滤的液体，这样的管径可以基本避免液体中可能出现的悬浮物或杂质所导致的管道堵塞，确保流路工作的稳定性；三是当导管足够细时，其内径将小于液体由于表面张力和浸润而在导管内部形成的液滴高度，此时液体将会自然汇聚进而封闭细通道，在泵的驱动下，上述液体可慢慢被送入目标容器，从而避免或减少了管路中会影响精度的滞留或残留的液体量。如果导管的孔径设计得过大，则液体通过导管后，残留在管路内壁上的液体很难被外部吹入的气体清除掉，因为在该情况下残留液体的液滴的最大径向尺寸很难达到管路内径的高度，因此即便是通入气体，由于上述缝隙的存在也难以更为彻底地清除掉管路内壁上残留的液体，如图44所示。在本申请的技术方案中，通过选择细通道的上述内径尺寸范围，是能够使管路内壁上残留的液体最终汇聚而成的液滴的最大径向尺寸达到或超过管路内径的高度(如图44所示)，因此可以利用通入的流体(如液体或气体)更为彻底地清除掉管路内壁上残留的液体，同时也能够避免恶劣工况下在线监测领域中待测液体的杂质较多容易阻塞管路的缺陷。
可以理解的是，尽管本申请优选实施方式中强调细通道的使用，但这并不意味着排斥其他可组成本申请中各种复杂组合通道的非细通道类器件，例如内径更大的管路的结合使用，在不影响实现本申请发明目的的情况下，也可以不采用细通道，而是至少在局部采用内径更大的管路，比如在需要对超过2毫升的常规体积定容时的粗定容管(参见图29-32)，以及在排出废液的排液口所连接粗管。这样不仅布线灵活、成本低，而且方便后期使用时的保养维护。另外，虽然上文中以导管为例对细通道进行了介绍，但可以理解的是，在满足上述内径尺寸范围的前提下，本申请中的细通道也不限于导管这一种形式，也可以是其他形式，如有机多歧路板、微流控芯片沟槽等。
2.蠕动泵
在本申请的技术方案中，蠕动泵是一种广义的对具备蠕动泵功能的器件或器件组合的定义，如无特殊说明，是通指一种可正反向驱动液体(有时仅用其在某个方向上驱动的功能)，同时静止时可截止关闭管路的器件或器件组合。上述广义的蠕动泵包括但不限于以下几种具体的器件或器件组合：狭义的蠕动泵；一个截止阀与一个可正反双向驱动流体的泵(有时仅用其在某个方向上驱动的功能)或泵组(例如几个隔膜泵、离心泵等构成的组合)的串联组合等。
3.截止阀
在本申请的技术方案中，截止阀是一种广义的对具备可截止关闭某根管路的功能的器件或器件组合的定义，包括但不限于以下几种具体的器件：隔膜型二通截止阀；夹管型二通截止阀(简称夹管阀)；狭义的蠕动泵(静止时相当于关闭，转动时相当于打开)；旋转切换型二通或多通阀等。
4.N选1多通道阀(其中N为大于等于2的自然数)
在本申请的技术方案中，N选1多通道阀是一种广义的器件或器件组合的定义，该器件或器件组合具备一个公共端口和N个分配端口，通过控制信号，该公共端口可唯一导通N个分配端口中的某一个或者全部不导通。上述广义的N选1多通道阀包括但不限于以下几种具体的器件或器件组合：由N个截止阀接入同一个公共端口的阀组；多通道旋转切换阀(参见图35)；由多个截止阀和多个多通道切换阀组成的其他阀组等。
二、基础流路方案
如图1A至图1E以及图2至图10所示，本申请所提供了用于定量处理液体的装置(的基础流路方案)，该装置包括：
容器P，该容器P用于容纳待提取的液体；和
通流管路10，该通流管路10从所述容器P内部向外延伸至分叉点a；
第一支路11，该第一支路11与所述通流管路10连通并从所述分叉点a延伸至第一端口K1；以及
第二支路12，该第二支路12与所述通流管路10连通并从所述分叉点a延伸至第二端口K2；
其中，在所述通流管路10、第一支路11和第二支路12中的至少一者中串联设置有蠕动泵B1，在所述通流管路10、第一支路11和第二支路12中至少另一者中串联设置有截止阀F1，F2或另一蠕动泵B2，以能够截取所述分叉点a与第一端口K1或第二端口K2之间预定段体积的液体。
优选的，所述第一支路11和/或第二支路12为细通道(尤其是当第一支路11用于定量截取预定体积的液体时，优选为细通道；当第二支路用于定量截取预定体积的液体时，优选为细通道)，所述细通道的孔径为0.05mm至5mm，优选为0.1mm至3mm，再优选为0.5mm至2mm；进一步优选的，所述通流管路10也为细通道；或者所述通流管路10在从所述分叉点a朝向容器P延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。通过将所述通流管路10在从所述分叉点b1朝向容器P延伸的预定长度范围内设计为细通道，从而能在将通流管路10的其余部分为较粗的管路情况下，利用第一支路11和第二支路12准确截取预定段体积的液体时，具有更好的可靠性和准确性，尤其是避免液体流经分叉点a时出现至少部分液体流入通流管路10甚至回流至容器P中的情形发生。
容器P用于容纳待处理或分析的液体。容器P可以由各种合适的材料制成，例如玻璃或塑料。容器P的容量大小可以根据具体工况而选择设计，通常情况下容器P的最大容量为100-2000ml。另外，容器P可以为开放的，即与大气相通的；也可以为封闭的，即不与大气直接相通。这两种形式将在如下实施方式中分别进行详细描述。
通流管路10的一端位于所述容器P内，并向外延伸至分叉点a。从分叉点a，通流管路10分为第一支路11和第二支路12。第一支路11具有第一端口K1，而第二支路12具有第二端口K2。
需要指出的是，本申请中所说的“第一”和“第二”等(如这里的第一支路和第二支路)仅是用于区分不同的相近或类似的技术特征，而不构成对技术方案实质性地限制。例如，在不同的工况情形中，某第一特征可以与某第二特征互换，或者甚至可以用第一、第二、第三等来区分相近或类似但不同的技术特征或元件、部件、部分等。
为了准确地获取待处理或检测的液体样本，在所述通流管路10、第一支路11和第二支路12中的至少一者中串联设置有蠕动泵B1，在所述通流管路10、第一支路11和第二支路12中至少另一者中串联设置有截止阀F1，F2或另一蠕动泵B2，以能够截取所述分叉点a与第一端口K1或第二端口K2之间预定段体积的液体。具体来说，在通流管路10、第一支路11和第二支路12三者中，在至少一者中串联设置有蠕动泵，在至少另一者上设置截止阀或另一蠕动泵。其中，蠕动泵作为抽吸或推送液体的动力源，当蠕动泵转动工作时，能够将容器P内的液体抽取出来，也可将完成准确定容后的液体泵送出去；同时当蠕动泵停止转动时，可以兼用于截止的功能。因此，利用蠕动泵和截止阀的配合工作能够准确地截止分叉点a与第一端口K1或第二端口K2之间预定段体积的液体样本，从而获得精准地液体样本的获取。在下文中，将对截取过程进行详细地描述。
基于本申请创新理念的技术方案具有很多优选的实施方式，主要是在通流管路10、第一支路11和第二支路12与蠕动泵和截止阀之间具有多种排列组合的方式。具体来说，在通流管路10、第一支路11和第二支路12三者中均可选择蠕动泵、截止阀和无元件设置(通管)其中之一，因此总共有3*3*3＝27中组合方式，同时需要排除通流管路10、第一支路11和第二支路12三者均为截止阀或均为无元件设置的组合方式(因为三者均设置截止阀或均不设置元件的方式并不适用)，因此总共有25种组合方式。这些组合方式均在本申请的范围之内。
在下文中将分别结合附图中示例性图示的各个优选实施方式就其结构组成、连接关系、运行过程及技术优势进行描述。
图1A至图1E以及图2至图10主要对单个装置的各个实施方式进行了描述。为方便阐述，本申请约定了后续对各类基础流路的命名定义，名称分两部分，中间用“-”号连接。例如，“1A-基础型”表示图1A所示的基础流路，“2-基础型”表示图2所示的基础流路，以此类推。此外，由于图1A至图1E的基础型有五种变化形式(其原理都是一样的或较为类似)，因此我们用“1-基础型”表示图1A至图1E所示的五种基础流路，一般以“1A-基础型”作为示例进行讲解。
接下来对各型基础流路的结构组成和连接关系进行说明，为简洁起见，本申请对基础型的描述只示意性地画了部分基础流路。
如图1A至图1E以及图2至图6所示，所述基础流路可以具有多种连接形式。
例如图1A和图1B所示，所述第一支路11中串联设置有所述第一蠕动泵B1，所述通流管路10串联设置有第一截止阀F1，所述第二支路12中串联设置有所述第二截止阀F2或第二蠕动泵B2。
例如图1C和图1D所示，所述第一支路11中串联设置有所述第一蠕动泵B1，所述通流管路10中串联设置有第三蠕动泵B3，所述第二支路12中串联设置有所述第二蠕动泵B2或第二截止阀F2。
例如图1E所示，所述通流管路10中串联设置有所述第三蠕动泵B3，所述第一支路11中串联设置有第一截止阀F1，所述第二支路12中串联设置有所述第二蠕动泵B2(未图示)或第二截止阀F2。
例如图2和图3所示，所述第一支路11中串联设置有所述第一蠕动泵B1，所述通流管路10为通管，所述第二支路12中串联设置有所述第二截止阀F2或第二蠕动泵B2。
例如图4至图6所示，所述第一支路11为通管，所述第二支路12中串联设置有所述第二蠕动泵B2或第二截止阀F2，所述通流管路10中串联设置有所述第一蠕动泵B1。
下面对图1A至图1E以及图2至图10中所示的基础流路进行更为详细的描述。
实施方式一
如图1A至图1E所示，用于定量处理液体的装置的结构组成和连接关系为如下方案。
容器P用于容纳待提取的液体，所述容器P为与大气相通的容器。通流管路10从容器P内部向外延伸出所述容器P(优选为向上延伸)，并延伸至分叉点a。在该分叉点a，通流管路10分为第一支路11和第二支路12，第一支路11从所述分叉点a延伸至第一端口K1，第二支路12从所述分叉点a延伸至第二端口K2。
在每一个通流管路10，第一支路11和第二支路12中，均串联设置有一个蠕动泵或者截止阀，且通流管路10、第一支路11和第二支路12中至少有一个上串联设置有一个蠕动泵。下面是几种不同的“1-基础型”流路的说明：
如图1A所示的“1A-基础型”基础流路，在通流管路10中串联设置有第一截止阀F1，在第一支路11中串联设置有第一蠕动泵B1，在第二支路12中串联设置有第二截止阀F2。
图1A所示实施方式的工作过程如下所述。
首先，打开第一截止阀F1，保持第二截止阀F2关闭。然后使第一蠕动泵B1顺时针转动(以图所示的方位为基准，但不作为对本申请的限制)。此时，容器P内的液体在第一蠕动泵B1的抽取下进入通流管路10，经过第一截止阀F1和第一蠕动泵B1，再通过第一端口K1溢流排走。
然后，第一截止阀F1关闭，打开第二截止阀F2，使第一蠕动泵B1逆时针转动。则此时，空气从第一端口K1口进入，从而可以将分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体从K2口被取出。或者，使第一蠕动泵B1顺时针转动，则空气从第二端口K2进入，从而将分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体从第一端口K1口被取出。
如图1B所示的“1B-基础型”基础流路，与图1A所示的“1A-基础型”基础流路的主要区别在于，将第二截止阀F2替换为第二蠕动泵B2。因此，当第二蠕动泵B2静止不动时，可以起到截止作用。采用“1A-基础型”流路的进液操作流程，可将液体在第一支管或第二支管内计量定容。当需要将分叉点a与第一端口K1或第二端口K2之间的一段管内体积定容的液体取出时，可以使第一蠕动泵B1和第二蠕动泵B2沿同一方向但不同转速的方式，使上述液体从第一端口K1或第二端口K2取出。该方案中，第一支路11与第二支路12上的器件优选设计为互换的，但也可为不同的蠕动泵。
如图1C所示的“1C-基础型”基础流路，与图1A所示的“1A-基础型”基础流路的主要区别在于，将第一截止阀F1替换为第三蠕动泵B3。因此，当第三蠕动泵B3静止不动时，可以起到截止作用。采用“1A-基础型”流路的进液操作流程，可将液体在第一支管或第二支管内计量定容。当需要将分叉点a与第一端口K1或第二端口K2之间的一段管内体积定容的液体取出时，可以使第一蠕动泵B1和第三蠕动泵B3沿同一方向但不同转速的方式，使上述液体从第一端口K1或第二端口K2取出。
如图1D所示的“1D-基础型”基础流路，与图1A所示的“1A-基础型”基础流路的主要区别在于，将第一截止阀F1和第二截止阀F2分别替换为第三蠕动泵B3和第二蠕动泵B2。因此，当第二蠕动泵B2或第三蠕动泵B3静止不动时，可以起到截止作用。采用“1A-基础型”流路的进液操作流程，可将液体在第一支管或第二支管内计量定容。当需要将分叉点a与第一端口K1或第二端口K2之间的一段管内体积定容的液体取出时，可以使第一蠕动泵B1和第二蠕动泵B2沿同一方向但不同转速的方式，使上述液体从第一端口K1或第二端口K2取出。
如图1E所示的“1e-基础型”基础流路，在通流管路10中串联设置有第三蠕动泵B3，在第一支路11中串联设置有第一截止阀F1，在第二支路12中串联设置有第二截止阀F2。
图1E所示实施方式的工作过程如下所述。
首先，打开第一截止阀F1，保持第二截止阀F2关闭。然后使第三蠕动泵B3逆时针转动(以图所示的方位为基准，但不作为对本申请的限制)。此时，容器P内的液体在第三蠕动泵B3的抽取下进入通流管路10，经过第三蠕动泵B3和第一截止阀F1，再通过第一端口K1溢流排走。
然后，第一截止阀F1打开，第一蠕动泵B1保持静止，打开第二截止阀F2。则此时，空气从第一端口K1口进入，分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体在重力作用下从第二端口K2口被取出。类似的，由于优选情况下采用细通道的设计，当第三蠕动泵B3保持静止且第二截止阀F2关闭时，分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体不会自行向下流，而是当打开第二截止阀F2后，才会在重力作用下自行流出。
通过以上描述可知，由于蠕动泵具有两个方向的旋转工况，因此既可以用于抽吸所述容器P内的液体，也能够使该液体从对应的端口排出。图1各型基本流路的特点是：在通流管路、第一支路和第二支路这三条支路上，每条支路必须串联至少一个蠕动泵或截止阀，且必须有一条支路上串联有一个蠕动泵。
按照图1A至图1E所示的实施方式，能够以较高的工作效率实现对预定体积的液体样本的提取，所获取的液体样本的体积大小的精准度相对较高。而且，由于优选情况下细通道的内径较小，因此截取的液体样本体积也相对较小。通过调节第一支路11和第二支路12的长度，可决定要截取的液体体积的大小，该方法在以下的其他实施案例中也适用。
实施方式二
如图2所示，用于定量处理液体的装置的基础流路结构组成和连接关系为如下方案。
容器P用于容纳待提取的液体，所述容器P为与大气相通的容器。通流管路10从容器P内部向外延伸出所述容器P(优选为向上延伸)，并延伸至分叉点a。在该分叉点a，通流管路10分为第一支路11和第二支路12，第一支路11从所述分叉点a延伸至第一端口K1，第二支路12从所述分叉点a延伸至第二端口K2。
如图2所示，在通流管路10中没有串联设置元器件，在第一支路11中串联设置有第一蠕动泵B1，在第二支路12中串联设置有第二截止阀F2。
图2所示实施方式的工作过程如下所述。
首先，保持第二截止阀F2关闭，然后使第一蠕动泵B1顺时针转动(以图所示的方位为基准，但不作为对本申请的限制)。此时，容器P内的液体在第一蠕动泵B1的抽取下进入通流管路10，经过第一蠕动泵B1，再通过第一端口K1溢流排走。
然后，第一蠕动泵B1保持静止不动(相当于截止状态)，打开第二截止阀F2。则此时，空气从第二端口K2进入，从而使得分叉点a与容器P之间的液体在重力作用下回流至容器P内，而分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体则因蠕动泵B1截止且液体表面张力和不可胀缩性而保持不动。
随后，使第一蠕动泵B1顺时针转动，则由于第二端口K2处空气进入的阻力远小于容器P内导管中液体上升时所要克服的重力，因此空气从第二端口K2进入，进而使分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体从第一端口K1口被取出。
通过以上描述可知，利用优选情况下细通道的内径特点，结合重力、液体的不可胀缩性和表面张力的物理作用，能够以较低成本来实现本申请的技术方案。
实施方式三
如图3所示的优选实施方式三，与图2所示的实施方式二的主要区别在于，将第二截止阀F2替换为第二蠕动泵B2。因此，当第二蠕动泵B2静止不动时，可以起到截止作用。而当需要将分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体取出时，可以使第一蠕动泵B1和第二蠕动泵B2沿同一方向但不同转速的方式，使上述液体从第一端口K1或第二端口K2取出。
实施方式四
如图4所示，用于定量处理液体的装置的结构组成和连接关系为如下方案。
容器P用于容纳待提取的液体，所述容器P为与大气相通的容器。通流管路10从容器P内部向外延伸出所述容器P(优选为向上延伸)，并延伸至分叉点a。在该分叉点a，通流管路10分为第一支路11和第二支路12，第一支路11从所述分叉点a延伸至第一端口K1，第二支路12从所述分叉点a延伸至第二端口K2。
如图4所示，在通流管路10中串联设置有第一蠕动泵B1，在第一支路11中没有串联设置器件，在第二支路12中串联设置有第二蠕动泵B2。
图4所示实施方式的工作过程如下所述。
首先，保持第二蠕动泵B2静止，然后使第一蠕动泵B1逆时针转动(以图所示的方位为基准，但不作为对本申请的限制)。此时，容器P内的液体在第一蠕动泵B1的抽取下进入通流管路10，经过第一蠕动泵B1和交叉点a，再通过第一端口K1溢流排走。
然后，第一蠕动泵B1保持静止不动(相当于截止状态)，第二蠕动泵B2逆时针转动。则此时，空气从第一端口K1进入，从而使得分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体从第二端口K2被取出。或者，第二蠕动泵B2顺时针转动，则空气从第二端口K2进入，从而使得分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体从第一端口K1口被取出。
通过上述描述可知，可以利用两个蠕动泵的静止截止工况以及双向旋转的工况，根据需要从第一端口K1或第二端口K2实现对预定段液体样本的截取。
实施方式五和实施方式六
如图5和图6所示，用于定量处理液体的装置的结构组成和连接关系为如下方案。
容器P用于容纳待提取的液体，所述容器P为与大气相通的容器。
通流管路10从容器P内部向外延伸出所述容器P(优选为向上延伸)，并延伸至分叉点a。
在该分叉点a，通流管路10分为第一支路11和第二支路12，第一支路11从所述分叉点a延伸至第一端口K1，第二支路12从所述分叉点a延伸至第二端口K2。所述第一支路11为从所述交叉点a到所述第一端口K1倾斜延伸的管路，倾斜向上或倾斜向下延伸。该倾斜管路相对于水平面的倾斜角度可以根据具体应用工况而选择设计，如30度至90度之间，或优选为45度左右。
如图5和图6所示，在通流管路10中串联设置有第一蠕动泵B1，在第一支路11中未串联设置元器件，在第二支路12中串联设置有第二截止阀F2。
图5和图6所示实施方式的工作过程如下所述。
首先，保持第二截止阀F2关闭。然后使第一蠕动泵B1逆时针转动(以图所示的方位为基准，但不作为对本申请的限制)。此时，容器P内的液体在第一蠕动泵B1的抽取下进入通流管路10，经过第一蠕动泵B1和分叉点a，再通过第一端口K1溢流排走。
然后，在图5所示的工况中，第一蠕动泵B1保持静止，打开第二截止阀F2。此时，空气从第二端口K2口进入，而分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体在重力作用下从第一端口K1口流出。在该情形中，由于优选情况下采用细通道的设计，当第一蠕动泵B1保持静止且第二截止阀F2关闭时，分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体不会自行向下流，而是当打开第二截止阀F2后，才会在重力作用下自行流出。
而在图6所示的工况中，第一蠕动泵B1保持静止，打开第二截止阀F2。此时，空气从第一端口K1口进入，分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体在重力作用下从第二端口K2口流出。类似的，由于优选情况下采用细通道的设计，当第一蠕动泵B1保持静止且第二截止阀F2关闭时，分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体不会自行向下流，而是当打开第二截止阀F2后，才会在重力作用下自行流出。
通过以上描述可知，简单地利用蠕动泵的静置截止功能以及支路的倾斜设计，加上优选情况下采用细通道的设计，能够利用重力方便地实现对准确体积的液体样本进行截取和采集。
以上各个实施方式并未穷尽本申请技术方案下的各种组合关系。例如，在不同的实施方式中，在没有设置流路器件时，所述支路和通流管路可以形成为通管形式。在上述一些实施方式中，所述通流管路10可以设计为通管；而在其他实施方式中，所述第一支路11和/或第二支路可以设计为通管。本申请的说明书附图中并未列举示出的实施方式的工作过程可以自然参考上述多种实施方式的结构及其工作过程的详细描述。
以上各个实施方式中，容器P为与大气相通的容器。但在某些对强腐蚀性试剂、挥发性试剂或水样情况要求较为苛刻的工况中，容器P设计为不与大气直接相通的封闭式容器，如图7至图10所示。这种封闭式容器可以先将液体注入容器再将其密封的方式而获得。该封闭式容器连接有用于增大该容器内气压的加压装置，所述通流管路10从所述容器P内部向外延伸出所述容器P。下面将结合图7至图10对此进行详细描述。
实施方式七
如图7所示，用于定量处理液体的装置的结构组成和连接关系为如下方案。
容器P用于容纳待提取的液体，所述容器P为不与大气直接相通的封闭式容器。
通流管路10从容器P内部向外延伸出所述容器P(优选为向上延伸)，并延伸至分叉点a。在该分叉点a，通流管路10分为第一支路11和第二支路12，第一支路11从所述分叉点a延伸至第一端口K1，第二支路12从所述分叉点a延伸至第二端口K2。
如图7所示，在通流管路10中串联设置有第一截止阀F1，在第一支路11中串联设置有第二截止阀F2，在第二支路12中串联设置有第三蠕动泵B3。
图7所示实施方式的工作过程如下所述。
首先，第一截止阀F1打开，第二截止阀F2关闭。第三蠕动泵B3顺时针转动，从而使空气从第二端口K2经过第一截止阀F1而进入容器P内，进行加压。因此，此时第三蠕动泵B3起到加压装置的作用。
然后，先关闭第一截止阀F1，保持第三蠕动泵B3静置不动(截止)。再将第一截止阀F1和第二截止阀F2打开，此时，容器P内的液体将在内部压力的作用下进入通流管路10，进而经过第一截止阀F1和第二截止阀F2而通过第一端口K1溢流排走。
随后，再关闭第一截止阀F1，使第三蠕动泵B3顺时针转动，则空气从第二端口K2进入，将分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体第一端口K1推出。或者，使第三蠕动泵B3逆时针转动，则空气从第一端口K1进入，将分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体第二端口K2推出。
实施方式八
如图8所示，用于定量处理液体的装置的结构组成和连接关系为如下方案。
容器P用于容纳待提取的液体，所述容器P为不与大气直接相通的封闭式容器。所述加压装置为设置在所述容器内的加热器30，该加热器用于对所述容器内的空气加热。
通流管路10从容器P内部向外延伸出所述容器P(优选为向上延伸)，并延伸至分叉点a。在该分叉点a，通流管路10分为第一支路11和第二支路12，第一支路11从所述分叉点a延伸至第一端口K1，第二支路12从所述分叉点a延伸至第二端口K2。
如图8所示，在通流管路10中串联设置有第一截止阀F1，在第一支路11中未串联设置元器件，在第二支路12中串联设置有第三蠕动泵B3。
图8所示实施方式的工作过程如下所述。
首先，第一截止阀F1打开，第三蠕动泵B3静止。加热器30对容器P内的空气进行加热，加压。此时容器P内的液体将在内部压力的作用下进入通流管路10，进而经过第一截止阀F1和分叉点a而通过第一端口K1溢流排走。
随后，再关闭第一截止阀F1，使第三蠕动泵B3顺时针转动，则空气从第二端口K2进入，将分叉点a与第一端口k1之间的一段管内体积定容的液体第一端口K1推出。或者，使第三蠕动泵B3逆时针转动，则空气从第一端口K1进入，将分叉点a与第一端口K1之间的一段管内体积定容的液体第二端口K2推出。
在该实施方式中，优选设置有冷却器，当完成截取预定体积的液体样本后，可以对容器P内的空气进行冷却处理，以使分叉点a与通流管路10的端口101之间的液体回流至容器P内，从而方便下一次取液操作。
实施方式九和十
参见图9和图10所示的实施方式九与图8所示的实施方式八的主要区别在于加压装置。
在实施方式十中，如图10所示，加压装置包括第四蠕动泵B4，所述液体容器P通过该所述第四蠕动泵B4与外部大气直接相通。而在实施方式九中，如图9所示，第四蠕动泵B4可以连接有与大气相通的另一辅助容器P2(容纳有相同的液体)，以将所述辅助容器P2内的液体压送到所述容器P中，以实现加压。
其他截取预定段定容液体样本的工作过程可参考实施方式八。
以上各个实施方式并未穷尽本申请技术方案下的各种组合关系。例如，所述通流管路10中也可串联设置有蠕动泵，所述第二支路或第一支路中可串联设置有蠕动泵或截止阀，该蠕动泵与所述截止阀以及所述加压装置配合工作，以使所述分叉点a与第一端口K1之间预定段体积的液体样本流出所述第一端口K1或第二端口K2。
以上描述了封闭式容器的实施方式，上述各个实施方式可以根据具体的工况而选择适用。
另外，如图所示，在优选情况下，所述第一支路11在邻近所述第一端口K1的位置处设置有液体检测器S，所述分叉点a与第一端口K1之间预定段体积的液体为所述分叉点a与所述液体检测器S之间的液体。液体检测器S可以为适用于判断是否存在液体的各种传感器，以判断是否有液体存在或到达液体检测器S所在的位置。
通过设置液体检测器S，则可以不需要通过使得液体必须流出第一端口K1的方式来确定体积容量。也就是说，在设置有液体检测器S的实施方式中，可以截取分叉点a到液体检测器S附近的更为灵活的体积端的液体样本。同时，由于无需液体的溢流，从而能够防止浪费。进一步优选地，所述分叉点a与所述液体检测器S之间的液体为所述分叉点a到以所述液体检测器S为基准的预定偏移点的液体，该预定偏移点的距离可通过流路进液的算法来控制(例如与液体的流过速度有关，或者与液体中是否含有气泡，或者气泡的长度体积有关)，从而实现对进液时的各种不确定因素(气泡、液体流动速度、蠕动泵进液时的脉动进液误差等等)进行误差补偿，以获得更为精准的预定体积的液体样本。可以理解的是，在本申请的技术方案中，也可以在在第二支路12的邻近其第二端口K2的位置处设置液体检测器S。可以理解的是，液体检测器S的技术特征可以适用于本申请中的各种基础流路，而不限于本申请说明书附图中所图示的实施方式。
优选情况下，所述第一端口K1处设置有向下延伸的延伸段(未图示)，优先为竖直向下延伸，以保证液体在出口溢出时，避免不确定因素对体积定量截取的干扰，进一步提升定容的精度。
图1A至图1E以及图2至图10主要对基础流路的各个实施方式进行了描述。根据进一步的优选实施方式，可以将单个基础流路进行合适的排列组合，以适用于容纳相同或不同液体的多个容器P的工作场合。下面就单个基础流路的组合所形成的组合装置方案进行详细地描述。
另外，可以理解的是，上述基础流路在优选情况下相对于传统技术的主要优势在于，利用在优选情况下细通道结合蠕动泵和/或截止阀的流路方案能实现高精度定容并推送出去，而且工作效率较高、成本非常低廉且可灵活组合(串联、串行或并联、并行)。
三、组合流路方案
如上所述，每种基础流路中均包括有第一端口K1、第二端口K2、第一支路11、第二支路12和分叉点a这五个要素。根据不同的工况及进液要求选择，上述各种类型的基础流路可以进行不同的组合，进而获得不同的组合流路方案。
为方便阐述，本申请约定了后续对各类基础流路接入干流支路的各种接入方式的命名定义。名称分三部分，中间用“-”号连接，如“1-K1-B”型。具体的命名定义如下：
第一部分名称表示所用的基础流路，如采用图1A至图1E其中之一的基础流路，则该部分名称为“1”，如采用图2的基础流路，则该部分名称为“2”，以此类推；需要说明的是，由于图1的基础流路有五个变种，但其原理是一样的，因此我们用“1A-基础型”流路作为举例，在组合流路中，一般我们统一用“1”来统一命名，除非需要特殊说明。
第二部分名称标识基础流路与干流支路的接入点，如接入点为第一端口K1，则该部分名称为“K1”；如接入点为第二端口K2，则该部分名称为“K2”；如接入点位分叉点a，则该部分名称为“a”。以此类推。
第三部分名称标识各型基础流路以何种方式合并接入干流支路，不同的合并方式定义如下：
A型表示各型基础流路各自独立，并行接入干流支路，标识为“A”，如图11A和图11B所示，图11C中仅示例性表示了一个基础流路，但可以理解的是还可以并行连接有多个基础流路；
P型表示各型组合流路各自独立，并行接入干流支路，但需要干流支路上配置一蠕动泵B，以更好地驱动流体计量及进液，该型组合流路标识为“P”，如图12所示；
B型表示同型或不同型的基础流路的第一支路11合并共用，再通过第一端口K1或第二端口K2接入干流支路，该型组合流路标识为“B”，如图13A至图13D所示；
C型表示同型或不同型的基础流路的第二支路12合并共用，再通过第一端口K1或第二端口K2接入干流支路，该型组合流路标识为“C”，如图14A至图14C所示；
BC型表示同型或不同型基础流路的第一支路11合并共用，且第二支路12也合并共用，再通过第一端口K1或第二端口K2接入干流支路，该型组合流路标识为“BC”，如图15A至图15D所示；
H型表示各型基础流路的交叉点a合并共用，直接通过a点接入干流支路，该干流支路上串联有一个蠕动泵或截止阀；或者，基础流路中的某一个或几个第一支路或第二支路直接作为干流支路使用；该型组合流路标识为“H”，如图16所示。
需要指出的是，所谓的A、B、C、BC、P、H等型号的命名仅用于区分不同形式的流路方案，并不构成对本申请保护范围的限制。上述流路方案命名方式也适用于本申请其他附图中所示的流路方案。
需要说明的是，在所有的各型组合流路中，其交叉点a在物理存在上既可以为流路的一个点，也可以为流路的一段。同时，为了更方便简洁地显示各组合流路接入干流支路的拓扑结构，本申请将各图的干线支流分割开来分段(分三行)分别显示，需要说明的是，这些干线支流也可以根据需要由一个连通的干流支路构成。
接下来对各型组合流路的结构组成和连接关系进行说明，为简洁起见，本申请对某些组合流路示意性地只画了1个或2个基础流路，需要说明的是，应用时可以是更多个基础流路的设计。此外，在组合流路方案中，干线支路可以为一个或多个。这些变形形式都在本申请的保护范围之内。
3.1 A型组合流路：
A型组合流路的定义为：各个基础流路相互独立，通过其第一端口K1或第二端口K2连通至某个更上一级的干流支路，从而形成一个可并行进液(也可用于排液)的组合流路。该干流支路的一个端口为封闭的，另一端口用作每个基础流路的输送液体的共同出口，如图11A至图11C所示。
图11A-图11C中列出了利用图1至图6所示的各个基础流路并行连入同一干流支路的部分组合形式。
如“1-K1-A型”意思是图1中的基础流路通过第一端口K1接入干流支路，“1-K2-A型”是指图1中的基础流路通过第二端口K2接入干流支路，“2-K1-A型”是指图2中的基础流路通过第二端口K1接入干流支路，以此类推。
再比如，如图11A至图11C所示，可以将图1A至图1E其中之一所示的基础流路的第一端口K1、图1A至图1E其中之一所示的基础流路的第二端口K2和图2所示的基础流路的第一端口K1分别独立地连入同一干线流路中；也可以将图3所示的基础流路的第一端口K1(或第二端口K2)、图4所示的基础流路的第一端口K1和图4所示的基础流路的第二端口K2连入同一干线流路中；或者还可以选择图6所示的基础流路的第二端口K2以及其他基础流路的第一端口或第二端口(未图示)连入同一干线流路中。上述基础流路均可按照其前述的计量进液步骤独立进液。
同时，“1-K1-A型”、“2-K1-A型”、“3-K1-A型”、“3-K2-A型”、“4-K1-A型”、“6-K2-A型”中在连通至干流支路的支管上安装有液体检测器S，用于计量定位，或检测液体是否到达检测位置，确保计量时液体根据工况需要而不会进入干流支路。
可以理解的是，在图11A至图11C中所示的组合流路方案仅是图1A至图1E以及图2至图6所示基础流路排列组合的所有可能性中的一部分，本申请的保护范围覆盖其所有排列组合的形式。例如，在同一干线流路上可以接入N个基础流路，N为大于等于1的自然数，每个基础流路可以选择自己可行的第一端口K1或第二端口K2接入该同一干线流路。还可以理解的是，基础流路不限于图1至图6所示的基础流路方案，也可以选择图7至图10所示的基础流路方案。
可以理解的是，如上所述，尽管本申请强调细通道的使用，但这并不意味着排斥其他可组成本申请中各种复杂组合通道的非细通道类器件，在不影响实现本申请发明目的的情况下，也可以不采用细通道或细通道，而是至少在局部采用内径更大的管路，如图11C所示，在需要对超过例如2毫升的常规体积定容时，“6-K2-A型”的第一支路11可以采用粗定容管以提高进液或排液速度，从而提升装置的总体处理或检测速度。
A型组合流路的有益效果是各基础流路所连接的水样或试剂可同时并发进液计量，该性能可极大程度上提升装置的总体处理效率或检测速度。
3.2 P型组合流路
优选情况下，为了更为方便地实现液体的流动，可以在A型组合流路的干线流路上设置至少一个蠕动泵B，如图12所示。该类型的组合流路本申请将其命名为“P型组合流路”
图12列举了“5-K2-P型”与“6-K2-P型”两种组合流路，由于有了干线流路上的蠕动泵B，使得流体在基础流路中可不仅仅借助于重力或其他泵的驱动流动，还可利用干线流路上的蠕动泵B更好地实现对液体的移动控制。可以理解的是，图12仅为是示例性表示，也可以选择数量不同的其他基础流路，而每个基础流路可以选择自己的第一端口K1或第二端口K2接入同一干线流路中。此时，P型干线流路中的蠕动泵B需要与基础流路中各自的蠕动泵和截止阀配合工作，以便能更好的将液体在流路中按设定要求输送。
3.3 B型组合流路：
B型组合流路的定义是：同型基础流路的第一支路11合并共用，再通过合并共用的第一端口K1或分别独立的第二端口K2(K2’)接入某个更上一级的干流支路，从而形成一个可并行进液(也可用于排液)的组合流路。该干流支路的一个端口为封闭的，另一端口用作每个B型组合流路的输送液体的共同出口，如图13A至图13D所示。
图13A至图13D中列出了利用图1A至图1E和图2至图6所示的各个基础流路按上述规则合并组合后，再通过第一端口K1或第二端口K2并行连入同一干流支路的组合形式。
如“1-K1-B型”意思是图1A-图1E中的基础流路，其第一支路11合并共用，之后再通过第一端口K1接入干流支路；“1-K2-B型”是指图1A-图1E中的基础流路，其第一支路11合并共用，之后再通过第二端口K2接入干流支路；“4-K1-B型”意思是图4中的基础流路，其第一支路11合并共用，之后再通过第一端口K1接入干流支路；“4-K2-B型”是指图4中的基础流路，其第一支路11合并共用，之后再通过第二端口K2接入干流支路；“6-K2-B型”是指图6中的基础流路，其第一支路11合并共用，之后再通过第二端口K2接入干流支路；以此类推。
上述各基础流路均可按照其前述的计量进液原理和步骤进液，只是当其中一个通流管路工作时，除一同配合工作的第一支路11上的器件外，其他各基础流路上的器件应处于静止状态(蠕动泵静止，截止阀关闭)，在此不再累述。
优选情况下，各B型组合流路在连通至干流支路的支管上可安装有液体检测器S，用于计量定位，或检测液体是否达到检测位置，以根据工况需要确保计量时液体不会进入干流支路(在某些情况下，干流支路也可以视为第一支路或第二支路的外延(适用于本申请所有实施方式))。
可以理解的是，在图13A至图13D中所示的组合流路方案仅是部分图示所示的基础流路按B型组合流路组合所形成的实施方式，可以理解的是本申请并不限于此，本申请的保护范围覆盖各种基础流路的所有排列组合的形式。例如，用于实现组合流路的基础流路不限于图1A-图1E和图2至图6所示的基础流路方案，也可以选择图7至图10所示的基础流路方案，还可以选择没有图示示出的基础流路方案。
与A型和P型组合流路相比，B型组合流路的有益效果是减少了蠕动泵或截止阀的数量，相应的就节省了成本，提高了稳定性。
3.4 C型组合流路：
C型组合流路的定义是：同型基础流路的第二支路12合并共用，再通过分别独立的第一端口K1(K1’)或合并共用的第二端口K2接入某个更上一级的干流支路，从而形成一个可分别进液(也可用于排液)的组合流路。该干流支路的一个端口为封闭的，另一端口用作每个C型组合流路的输送液体的共同出口，如图14A至图14C所示。
图14A至图14C中列出了利用图1A-图1E和图2至图6所示的各个基础流路按上述规则合并组合后，再通过第一端口K1或第二端口K2并行连入同一干流支路的组合形式。
如“1-K1-C型”意思是图1中的基础流路，其第二支路12合并共用，之后再通过第一端口K1接入干流支路；“1-K2-C型”是指图1A中的基础流路，其第二支路12合并共用，之后再通过第二端口K2接入干流支路；“4-K2-C型”意思是图4中的基础流路，其第二支路12合并共用，之后再通过第一端口K2接入干流支路；以此类推。
上述各基础流路均可按照其前述的计量进液原理和步骤进液，只是当其中一个通流管路工作时，除一同配合工作的第一支路11上的器件外，其他各基础流路上的器件应处于静止状态(蠕动泵静止，截止阀关闭)。在此不再累述。
同时，各C型组合流路在与干流支路连通的支管上可安装有液体检测器S，用于计量定位，或检测液体是否达到检测位置，确保计量时根据工况需要而液体不会进入干流支路。
可以理解的是，在图14A至图14C中所示的组合流路方案仅是图1A-图1E和图2至图6所示基础流路按C型组合流路组合所形成的最具实践可行性流路中的一部分，本申请的保护范围覆盖其所有排列组合的形式。例如，用于实现组合流路的基础流路不限于图1A-图1E和图2至图6所示的基础流路方案，也可以选择图7至图10所示的基础流路方案，还可以选择没有图示示出的基础流路方案。
需要说明的是，“1-K1-C型”组合流路接入干流支路有两个或两个以上的接入点：K1和K1’，上述两点可以是接入同一条干流支路的不同位置(如图14A至图14C所示)，也可以分布接入不同的干流支路(未图示)。
与A型和P型组合流路相比，C型组合流路的有益效果是减少了蠕动泵或截止阀的数量，相应的就节省了成本，提高了稳定性。
3.5 BC型组合流路：
BC型组合流路的定义是：同型基础流路的第一支路11和第二支路12分别合并共用，再通过合并共用的第一端口K1或合并共用的第二端口K2接入某个更上一级的干流支路，从而形成一个可分别进液(也可用于排液)的组合流路。该干流支路的一个端口为封闭的，另一端口用作每个BC型组合流路的输送液体的共同出口，如图15A至图15D所示。
图15A至图15D中列出了利用图1A-图1E和图2至图6所示的各个基础流路按上述规则合并组合后，再通过第一端口K1或第二端口K2并行连入同一干流支路的组合形式。
如“1-K1-BC型”意思是图1A-图1E其中之一的基础流路，其第一支路11和第二支路12分别合并共用，之后再通过第一端口K1接入干流支路；“1-K2-BC型”是指图1中的基础流路，其第一支路11和第二支路12分别合并共用，之后再通过第二端口K2接入干流支路；“4-K1-BC型”意思是图4中的基础流路，其第一支路11和第二支路12分别合并共用，之后再通过第一端口K1接入干流支路；“4-K2-BC型”是指图4中的基础流路，其第一支路11和第二支路12分别合并共用，之后再通过第二端口K2接入干流支路；“6-K2-BC型”是指图6中的基础流路，其第一支路11和第二支路12分别合并共用，之后再通过第二端口K2接入干流支路；以此类推。
其中，图15A至图15C中的组合流路显示的是“1-基础型”的两个不同类型的变种的组合，其在通流管路上串联的器件分别是蠕动泵和截止阀，其截止的效果是一样的。
上述各基础流路均可按照其前述的计量进液原理和步骤进液，只是当其中一个通流管路工作时，除一同配合工作的第一支路11上的器件外，其他各基础流路上的器件应处于静止状态(蠕动泵静止，截止阀关闭)。在此不再累述。
同时，各BC型组合流路在连通至干流支路的支管上可安装有液体检测器S，用于计量定位，或检测液体是否达到检测位置，确保计量时根据工况需要而液体不会进入干流支路。
可以理解的是，在图15A至图15D中所示的组合流路方案仅是图1A-图1E和图2至图6所示基础流路按BC型组合流路组合所形成的实施方式，本申请的保护范围覆盖其所有排列组合的形式。还可以理解的是，例如，用于实现组合流路的基础流路不限于图1A-图1E和图2至图6所示的基础流路方案，也可以选择图7至图10所示的基础流路方案，还可以选择没有图示示出的基础流路方案。
与A型、P型、B型、C型组合流路相比，BC型组合流路的有益效果是更有效地减少了蠕动泵或截止阀的数量，相应的就节省了成本，提高了稳定性。
3.5 H型组合流路：
H型组合流路的定义是：各型基础流路的交叉点a合并共用，直接通过a点接入干流支路，该干流支路上串联有一个蠕动泵或截止阀；或者，基础流路中的某一个或几个第一支路或第二支路直接作为干流支路使用。在H型组合流路中，所有基础流路的通流支路、第一支路11和第二支路12上均串联连接有一个蠕动泵或一个截止阀，且必须有至少一个蠕动泵。其中，在上述所有的第一支路11和第二支路12中，部分第一支路11或第二支路12作为定容计量导管使用，其他的第一支路11或第二支路12或前述的干流支路可作为输送液体的出口使用，如图16所示。通过上述组合规则，可形成多个可灵活组合进液(也可用于排液)的组合流路。
图16A显示了两种H型组合流路，其均采用图1的基础流路，且交叉点a合并使用，区别在于，左边的流路在干流支路上串联了一个蠕动泵，右边流路在干流支路上串联了一个截止阀。
图16B显示了一种更为复杂的H型组合流路，除下方的三个通流支路外，上方的各个支路均可作为定容计量管或液体输出出口使用。
上述各基础流路均可按照其前述的计量进液原理和步骤进液，只是当其中一个通流管路工作时，除一同配合工作的某第一支路11或某第二支路上的器件外，其他各基础流路上的器件应处于静止状态(蠕动泵静止，截止阀关闭)。在此不再累述。
与A、P、B、C、BC型组合流路相比，H型组合流路的最大优势是组合灵活，可用最少的器件，将液体按不同的规格定容计量后再输送到不同的端口(例如多个反应器/皿)进行后续处理。
以上对本申请的基础流路的各种组合方案进行了详细地描述。在工作时，每个容器内的液体可以分别进行预定体积段的截取，可以同时进行，也可以有选择地选择其中一个或若干个容器进行。最终依次或同时从所述所选择的端口推出。因此，上述基础流路的各种组合方案能够对多个不同容器内的液体分别单独地同时或按照预定的顺序进行高精度的定量液体的截取，并将高精度截取的定量液体输送出去。而且，由于基础流路的组合，从而能够极大程度上减少元器件的使用，进而降低整体成本。
另外，如上所述，图11A至图11C和图12至图16A和图16B以示例性表示了以基础流路为基础的各种类型的组合流路方案，用于实现组合流路的基础流路不限于图1A至图1E和图2至图6所示的基础流路方案，也可以选择图7至图10所示的基础流路方案，还可以选择没有图示示出的基础流路方案。这些基础流路的各种可能的组合方式均在本申请的范围之内。
另外，需要指出的是，上述各种组合流路中的各种进液和/或排液，均可以按照各种类型的基础流路的进液和/或排液方式来实现，因此这些变化形式均在本申请的范围之内。
四、应用流路方案
在应用流路方案中，包括(反应)器皿100，该器皿100用于反应处理和/或检测分析，并具有位于顶部的顶部开口和/或位于底部的底部开口；或者也可不设置各个开口，而允许各个基础流路和/或组合流路通过顶部、中部和/或底部进入反应器/皿100即可。
为了将所需的预定液体样本(截取具有准确的体积量)注入器皿100中，以进行反应处理和/或检测分析，可以将上述基础流路方案和/或组合流路方案连通至器皿100中。根据应用工况的不同，可以在底部开口连通至器皿100，或者可以在底部开口和顶部开口连通至器皿100，或者还可以在底部开口和器皿100的中部连通至器皿100。换句话说，在器皿100的底部、顶部或中部均可以作为连通接入点。优选情况下，在器皿100的底部开口连接有蠕动泵或截止阀，以保持器皿100内的反应液体或将完成反应后的液体排出。
如图17所示，用于定量处理液体的设备(的应用流路)具有器皿100，该器皿100用于反应处理和/或检测分析，并具有位于顶部的顶部开口。其中，该顶部开口同时连通各类基础流路或各类组合流路(或其合适的组合)。其中，各类基础流路或各类组合流路的每个容器可以用于容纳不同的液体，如蒸馏水、待检测的水样、标准液体、屏蔽剂、显色剂、清洗液等。反应器/皿100的底部连通有蠕动泵或截止阀，优选为可正反驱动的蠕动泵(可分别用于向下排液和向上吹气搅拌液体)。
如图18所示，用于定量处理液体的设备(的应用流路)具有器皿100，该器皿100用于反应处理和/或检测分析，并具有位于顶部的顶部开口和底部的底部开口。其中，该顶部开口和底部开口同时连通各类基础流路或各类组合流路(或其合适的组合)。其中，各类基础流路或各类组合流路的每个容器可以用于容纳不同的液体，如蒸馏水、待检测的水样、标准液体、屏蔽剂、显色剂、清洗液等。
如图19和图20所示，用于定量处理液体的设备(的应用流路)具有器皿100，该器皿100用于反应处理和/或检测分析，并具有位于顶部的顶部开口和底部的底部开口。其中，该底部开口同时连通各类基础流路或各类组合流路(或其合适的组合)。或者，反应器/皿100不设置有开口，而是所述至少一个组合流路在所述反应器/皿的顶部和底部连通至所述反应器/皿。其中，各类基础流路或各类组合流路的每个容器可以用于容纳不同的液体，如蒸馏水、待检测的水样、标准液体、屏蔽剂、显色剂、清洗液等。在底部开口连通有基础流路或组合流路时，不但可以利用废液容器(未图示)用于容纳废液，也可以容纳有清洗液，而将清洗液导入器皿100中方便进行器皿100的清洗作业。
如图20所示，优选情况下，围绕一个反应器/皿100形成一个基础反应流路。可以将多个基础反应流路底部连接起来，共用一个或几个排液出口，从而允许多个反应器/皿100同时工作，以极大程度上提高工作效率。如图23所示，在相邻的反应器/皿之间的每条连接通道上必须串行连接有至少一个蠕动泵或截止阀，用于控制连接管路间的通断。
在上述基础流路或组合流路与反应器/皿100的连通方式的指引下，可以形成众多的用于定量处理液体的设备的应用流路组合方案。
如图21至图23均为将基础流路或组合流路方案连通于反应器/皿100的顶部开口的示例性实施方式。在该实施方式中，能够将不同类型的液体(如水样、屏蔽剂、显色剂等)相对独立地从上方导入器皿100中，从而避免水样和试剂的交叉污染。
图21流路左侧采用例如“1-K1-BC”型组合流路对蒸馏水和水样进行计量进液，从反应器/皿100顶部进入；同时右侧用“4-K1-B”型组合流路从反应器/皿100顶部进液，反应器/皿100的底部连通有蠕动泵或截止阀，优选为可正反驱动的蠕动泵(可分别用于向下排液和向上吹气搅拌液体)。该设计的优点是原理简单，结构简洁，计量精度高，且水样和试剂的备液计量可并发同时进行，节约时间，同时水样和试剂的进液互不干扰，不会有交叉污染。
图22流路是在图21流路基础上，用一个“4-K1-BC”型组合流路替换了图24中反应器/皿100的底部连通的蠕动泵或截止阀。同时，在b节点处连接了2个通流管路，分别用于排放废液和对清洗液进行计量进液。该设计还在反应器/皿100底部的管路上串联有一个液体检测器Sb，该液体检测器配合下方的蠕动泵，可实现对液体的稀释操作。
具体操作过程如下：先将水样进到反应器/皿100中，然后用蠕动泵Bb1排液，直到最后的液体刚过液体检测器Sb，此时停止排液，蠕动泵Bb1或蠕动泵Bb2反转，将截取的固定体积的液体回送入反应器/皿100，之后，蠕动泵Bbn开始进液蒸馏水，进液的体积可以由液体检测器Sb配合蠕动泵Bbn的进液时间确定，最后蠕动泵Bb1或蠕动泵Bb2反转，将b节点以上的稀释液全部吹入反应器/皿100，完成对原有水样的稀释。与图21相比，图22说明了一种基于本申请流路构造思路的用于稀释水样的流路拓扑结构和稀释方法。
图23流路左边采用“1A-基础型”的基础流路对水样进行计量进液，从反应器/皿100顶部进入，同时右边用2个“4-基础型”的基础流路从反应器/皿100顶部进液，反应器/皿100的底部连通有蠕动泵或截止阀，优选为可正反驱动的蠕动泵(可分别用于向下排液和向上吹气搅拌液体)。与图21流路相比，该设计的优点是右边两种试剂的完全分离，杜绝任何交叉污染的可能。
如图24至图27所示，均为将基础流路或组合流路方案连通于反应器/皿100的底部开口的方式。在该实施方式中，能够将不同类型的液体(如水样、屏蔽剂、显色剂等)相对独立地从下方进液导入器皿100中，并可接收废液和进行清洗。这样设计的有益效果是：不同组合支路上的具备相同功能的蠕动泵、截止阀、液体检测器等器件可以合并使用，例如用于排液或吹气的泵，用于清洗的蒸馏水泵，用于检测液体的液体检测器等等，如此可简化流路，节省成本；此外，都从反应器/皿100底部进排液体的方式还非常有利于对各个管路的清洗，清洗的效率高，节省清洗用水，减少空气口和排放口的数量。
如图24所示流路，是将图22流路反应器/皿100顶部左边进液的“4-K1-BC”型组合流路和右边进液的“4-K1-B”型组合流路移到反应器/皿100底部进液。
图25显示了一种在不减少水样和试剂数量的前提下，可以更简洁地实现液体进液功能的一种流路。该流路是反应器/皿下连接有一个“4-K1-BC型”组合流路，其中点b到点a为共用的第一支路，用于作为水样或试剂的输出口；点d连接的串联蠕动泵Bd的支路是共用的第二支路，用于排液或者将空气泵入干线流路中，将定量好的液体推入反应器/皿100。蠕动泵Bc、Brn、Br1、Bb所在的多个支路为通流管路。该组合流路的不同的定量原理及进液流程在图4的基础流路和图15B的BC型组合流路的介绍中已做说明。
在本申请所有的应用流路中，液体进液时的定容可以通过控制各进液蠕动泵的转速和时间来实现，也可以通过控制将液段头部定位在液体检测器S附近某个位置实现(图25)，例如在图25、图26中，节点a至节点b间的液体检测器S可用于准确对液体定容，或者做仪器运行时液体是否通过该点的预警判断使用。
在图26中，为了更精确地完成液体计量定容，也可以通过利用连接在f点的串联蠕动泵Bf将f点至a点及其以上的液体通过废液支路排空到废液桶里面，此时，液体精确定容的右端位置就由物理节点f的位置来定位实现。
图26显示了这种连接结构。
为了更灵活地利用干流支路上各节点之间的物理空间体积对所要截取的液体进行定容操作，设计者可在干流支路上再添加一些连通空气或者液体的支路，以便高精度地截取不同微液量的体积。图27显示了一个例子，设计者在试剂支路和蒸馏水支路间e点加入了一个连通空气或用于冲洗水排放的新支路，用于尽量避免试剂和水样(标液与蒸馏水)间的交叉污染。
为了完全避免试剂和水样(标液与蒸馏水)间的交叉污染，同时可以做到水样和试剂的同时并发进液。图28显示了一种将所有试剂的出口移到反应器/皿100的顶部进液的例子。
下面，我们以图27为例，说明该类流路计量、进液、搅拌、排液及稀释的基本原理与流程。需要说明的是，图25到图28中其他流路的相应原理和流程也类似，因此对于类似应用流路的工作过程不再赘述。
图27高精度进液的计量流程如下：如需要进水样，则蠕动泵Bb先逆时针旋转，水样经过液体检测器S，过冲一定体积后停止，然后蠕动泵Bb静止，蠕动泵Bf顺时针旋转一会，将点f以外的过冲多余液体吸入废液排口排走。即可完成一次微液量(如0.05-2毫升)的高精度进液。当然，我们也可以利用反应器/皿100中的那个比色检测器G来完成大液量的定容计量(液位到点G处的光轴水平线上时，设备检测到信号，从而完成定位计量)。然后，蠕动泵Bb和Bf静止，蠕动泵Bg或Be逆时针旋转，可将点b和点f间的液体送入反应器/皿100。流路内的其他液体和试剂均可采取该方式进行计量并进液。通过选取不同的水段头部(简称“水头”)截止点和吹气推送点，设计者即可得到不同体积的微液量进液。按照如此操作，可以按照预定的顺序将不同容器内的不同液体的确定体积量推送至器皿100内，进而在器皿100内进行反应和/或分析。
蠕动泵Bg或Be或Bf逆时针旋转，均可给反应器/皿100吹送空气，对液体进行搅拌。上述三个泵也可以做为排液的出口。
图27流路实现对反应器/皿100中的液体的稀释操作操作如下：先启动蠕动泵Bg或Be排液，当水尾未过点f前，上述蠕动泵停止，然后顺时针转动蠕动泵Bf，将点f以外多余的待稀释液排掉，然后蠕动泵Bg或Be再逆时针转动，将截取的液体送入反应器/皿100中；最后采用前述的计量进液模式，将采用微液量或大体积进液的模式将蒸馏水进液入反应器/皿100，吹气搅拌后混合均匀即可。
在图22至图28中反应器/皿100底部或顶部的组合流路中，至少一个蠕动泵与大气相通，优选地，与大气相通的蠕动泵在所述公共的细通道上距离所述反应器/皿100最远。因此，该蠕动泵能够实现对公共细通道上的所有试剂容器或试剂器皿向反应器/皿100中的精准送入。
优选情况下，如图22至图28所示，在所述公共的细通道与所述底部开口相邻的位置处设置有液体检测器S，因而能够截取各个分叉点至该液体检测器S之间确定体积量的液体，从而获得截取更为高精度的体积量的液体样本。该液体检测器的位置可以在交叉点b到反应器/皿100底部a之间的任何位置。关于液体检测器S的优点可以参见上文中的详细描述。
另外，在所有应用流路中，各个容器P相对于器皿100的排列顺序可以根据工作程序而有选择地设计。例如，由于需要利用空气推送各种反应液体，因此，与其他容器的通路管路中串联的蠕动泵相比，直接与大气相通的蠕动泵需要距离器皿100最远。
通过上述描述可知，显然在图25至图28所示的实施方案中，基础流路的组合已经实现高度的动态集成化。如图26所示，反应流路还包括废液容器Pf，该废液容器为与大气相通的容器并具有从所述废液容器Pf内部向外延伸出所述废液容器Pf的废液管路WZ2，该废液管路WZ2中串联设置有蠕动泵Bf，优选地，该废液管路WZ2中的蠕动泵连通于所述点b与所述底部开口a之间的部分上(在图26的分叉点f)，此时，所述液体检测器S位于交叉点f附近。如图26所示，最左侧的蠕动泵直接连通大气，从而能够将空气导入公共细通道中。同时，废液容器Pf及其蠕动泵Bf专用于废液的接收，从而避免与导入空气时的相互干涉；而且，由于废液容器Pf距离器皿100较近，能够实现就近排液，提高效率，也能够避免废液的污染。废液容器Pf的特征也可应用于其他合适的应用流路中。
在图27所示的实施方式中，还增加有空气/冲洗水排口容器，用于起到稀释功能。在本申请的流路中，实现稀释功能的方法灵活，除了前述的稀释方案外，还可以有不同的操作来实现稀释功能，具体来说，对于器皿100内需要稀释的液体来说，首先在其他蠕动泵静止的情况下，使空气/冲洗水排口容器的蠕动泵转动，将待稀释液体抽吸到空气/冲洗水排口容器中，此时待稀释液体充满在空气/冲洗水排口与底部开口a之间。然后，关闭其他蠕动泵而仅使废液容器的蠕动泵转动，从而使交叉点f与底部开口a之间的待稀释液体排入废液中。此时，待稀释液体充满在空气/冲洗水排口与f之间。然后，关闭其他蠕动泵而仅使最左侧的蠕动泵运行，利用空气将交叉点e与f之间的待稀释液体推送至器皿100中。再将蒸馏水吸入器皿100中，从而实现待稀释液体的稀释过程。
下面结合图29至图32对本申请所提供的用于水处理或检测的应用流路进行详细地描述。
如图29至图32所示，本申请所提供的包括：
多个第一容器Pr1，…，Prn，该多个第一容器用于容纳待提取的液体，每个所述第一容器的第一通流管路TL1均并行连通到一个公共管路GL，每个第一容器的第一通流管路TL1上均串联设置有蠕动泵Br1，…，Brn或者截止阀Fr1，…，Frn；和
至少一个用于定量处理液体的装置，该用于定量处理液体的装置包括：
第二容器P3，P4，…，P5，该第二容器也用于容纳待提取的液体；
第二通流管路TL2，该第二通流管路TL2分别从所述第二容器内部向外延伸至分叉点c1，该第二通流管路TL2均串联设置有蠕动泵B3，B4，…，B5或截止阀；
第二支路12，该第二支路12与所述第二通流管路TL2连通并从所述分叉点c1延伸至第二端口c，所述第二支路12串联设置有蠕动泵Bc或截止阀Fc，所述第二端口c连通至所述公共管路GL；以及
第一支路11，该第一支路11与所述第二通流管路TL2连通并从所述分叉点c1延伸至通向大气的第一端口Kc。
优选的，所述第一支路11和/或第二支路12为细通道，所述细通道的内径为0.05mm至5mm，优选为0.1mm至3mm，再优选为0.2mm至2mm。优选的，所述公共管路的至少一部分为细通道。优选的，所述第一通流管路为细通道，或者所述第一通流管路在从所述公共管路GL的连接点r1，…，rn朝向所述第一容器Pr1，…，Prn延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。优选的，所述第二通流管路为细通道，或者，所述第二通流管路从所述分叉点c1朝向所述第二容器P3，P4，…，P5延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。
在图29至图32所示的实施方式中，多种不同类型的组合流路可相互组合而汇总或共用于公共管路GL。例如，在图29和图30所示的实施方式中，可以包括“4-K2-BC”型组合流路和H型组合流路(但在图29和图30中，两种组合流路的布局方式稍有不同)。优选情况下，所示应用流路可包括反应器/皿100，所述公共管路均连通至所述反应器/皿100，如图所示可在反应器/皿100的底部连通于反应器/皿100。
为了接收废液，优选如图29、30和31所示，所述反应流路包括废液容器Pf，该废液容器Pf为与大气相通的容器，所述公共管路GL通过设置有蠕动泵Bf或截止阀Ff的废液管路WZ2而通向所述废液容器Pf。蠕动泵Bf或截止阀Ff可以作为废液管路WZ2的开关阀。废液流路可以在合适的位置连接于公共管路GL，但在优选情况下，为了便于直接收取废液，相比较于所述第一通流管路TL1在所述公共管路GL上的节点r1，…，rn以及所述第二支路12连通至所述公共管路GL的第二端口c，所述废液管路WZ2在所述公共管路GL上的节点f距离所述反应器/皿100最近，如图29、图30所示，从而避免废液对其余公共管路GL的污染或干涉。
为了准确截取预定体积的液体，如图29至图32所示，优选情况下，所述应用流路包括液体检测器S，该液体检测器S在所述公共管路GL中设置于所述反应器/皿100和与该公共管路GL连接所述第一通流管路TL1和第二端口c的节点中距离所述反应器/皿100最近的节点之间的部分。但液体检测器S的设置位置并不限于此，也可以布置在其他合适的位置，具体可根据其所在的基础流路的截取液体的需要而选择设计。
如图32所示，在至少一个第一容器的第一通流管路上或至少一个第二支路上串联设置有截止阀的情况中，为了能够实现对各个容器内液体的提取，所述应用流路还包括蠕动泵B1。其中，在所述反应器/皿100为对大气开放的反应器/皿时，所述蠕动泵B1可串联在所述公共管路GL上，且位于与该反应器/皿100连接的节点b与上述节点f之间；或者在所述反应器/皿100为密闭的反应器/皿时，该反应器/皿通过所述蠕动泵B1与大气相通，从而能利用该蠕动泵B1实现反应器/皿内的负压，进而将液体抽取到该反应器/皿中来。
如图29和图31所示，优选情况下，该应用流路可包括至少一个外支路WZ1，所述公共管路GL在节点d通过该外支路而连通至大气，所述外支路WZ1串联设置有蠕动泵Bd或截止阀Fd，用于泵入和/或泵出空气，和/或排出液体。根据一种变形的实施方式，如图31所示，所述第一支路11串联设置有液体容纳部121；和/或所述第一端口Kc为竖直向下的开口。通过设置液体容纳部121，可以临时储存一部分液体，待到该液体容纳部121满了之后在通过第一端口Kc向外排液。
如图31所示，多个所述用于定量处理液体的装置共用一个第一支路11且共用一个第二支路12。例如但不限于多个容器P3、P4和P5所在的基础流路组合为“5-K2-BC”型组合流路。
图29所示的应用流路的主干路例如但不限于是“4-K1-BC型”组合流路，该应用流路是在图26至图28的基础上采用例如但不限于“4-K2-BC型”组合流路代替原水样、标液和蒸馏水分立的进液支路的结构。其中，点c1等同于例如但不限于“4-K2-BC型”组合流路中的交叉点a；导管c1-Kc等同于例如但不限于“4-K2-BC型”组合流路中的第一支路11；导管c-c1等同于例如但不限于“4-K2-BC型”组合流路中的第二支路12，用于排液或者将空气泵入干线流路中，将计量好的液体推入反应器/皿100。
由于共用了第一支路11即导管c1-Kc，因此水样、标液和蒸馏水的进液体积是一致的，且不容易和试剂发生交叉污染。如果需要计量更大体积的液体，可将定容用的导管c1-Kc更换为中间串联粗管的支路，其中粗管必须开口向上且出口高于分叉点c1，以确保液体不会从粗管的出口流走。
图30是将图29的水样、标液、蒸馏水进液组合流路移到了干线流路的尾端(相对于反应器/皿100而言是左边的远端)，同时利用蠕动泵Bc兼任了图29中蠕动泵Bd的作用，第一支路11上的端口Kc兼任了图29中第一外支路WZ1的空气排口的作用，同时将水样、标液和蒸馏水放在左边远端有利于对更大体积的水样、标液和蒸馏水进行计量。这种类似基础流路或组合流路在干线流路上的位置调节可以具有多种形式，而不限于图中所示的具体形式，这些变形都在本申请的范围之内。
图31和图32分别是将图29和图30的干流支路例如但不限于“4-K2-BC型”组合流路更换成了另一种流路，新的干流支路的流路类型为例如但不限于“1-K1-P型”组合流路或例如但不限于“1a-K1-BC型”组合流路。其中，点c到点d的公共管路GL1等同于例如但不限于“1-K1-P型”组合流路中的交叉点a；点b到点c的公共管路GL1等同于例如但不限于“1-K1-P型”组合流路中的第一支路11；串联有截止阀Fd的第一外支路WZ等同于例如但不限于“1-K1-P型”组合流路中的第二支路12，用于排液或者将空气泵入干线流路中，将定量好的液体推入反应器/皿100；另外，由于第一支路11中的蠕动泵B1可以兼任P型组合流路的干线流路中的蠕动泵，所以干线流路可以省掉。其进液方式和流程可参见本申请前述描述。
图25至图32应用流路的特点是将各进排液端口所配合的第一支路11合并共用和/或第二支路12合并共用，使得应用流路所用到的器件(蠕动泵、截止阀或液体检测器)尽量减少，从而简化流路，降低成本。
在图25至图32的应用流路中，由于共用了定容支管，所有试剂只能依次在公共的定容支管中完成定容，然后再被送入反应器/皿100。为了加快计量和进液的速度，本申请还提出了几种可并发式计量，可实现快速分析的应用流路。
图33是在图29的基础上，将试剂1至试剂n的通流管路替换成了“4-基本型”流路(N个上述试剂进液流路构成了一个“4-K2-BC”的组合流路)。该类流路的最大优点是可实现水样及各个试剂的并发式计量定容，然后根据流程需要依次快速进液，同样，也可以实现同时清洗各支路，如此可大大节约仪器的全周期检测时间。
需要说明的是，上述各试剂“4-基本型”流路的第一支路11出口仍然回到试剂瓶容器P内，这样的好处是蠕动泵泵出的试剂又回到了试剂瓶中，既节约了试剂，还消除了管路(如细通道)中原来可能含有的气泡的影响。通过加大蠕动泵的旋转时间，确保了整个进液系统的稳定性和高精度。该结构特征及其有益效果可适用于本申请提交的所有流路。
图34显示了另一种实用的应用流路，其中，水样、标液和蒸馏水分别通过“4-基本型”流路在各自的第一支路上并行完成计量定容，然后接入了更上一级的“4-基本型”流路，最终连接到反应器/皿100的底部。而各个试剂则通过同样的方式接入反应器/皿100的顶部开口。该流路的优点是各项液体都是独自计量进液，速度快，特别是稀释时由于稀释用蒸馏水已备好，故该流路的稀释速度会很快。为进一步减少器件，该应用流路上下两个干流支路的“空气/冲洗水排口”蠕动泵可以省略，空气或冲洗水直接从Kb/Kc/Kd等端口排出。
图35显示了一种应用流路，该流路采用了一个截止阀组(虚框内的F3、F4、……、Fn)和蠕动泵Bc2，在功能上替代了图33中连接C1点下端的多个连接蠕动泵的分支支路。该截止阀组也可用一个N选1多通道切换阀代替。
图36显示了一种在图33基础上的多检测指标扩展应用流路。在该流路中，4个不同检测指标(COD、氨氮、总磷、总氮)的试剂分别由不同节点h、g、t、r接入反应器/皿下方的主线流路。而反应器/皿100则由四个指标共用，水样、标液、蒸馏水进液通道从C点连如反应器/皿下方的主线流路，排液与泵入空气由蠕动泵Bf与蠕动泵Bq驱动，也共用。该应用流路可以再仅仅增加几个蠕动泵及其控制器件的低成本下，很方便的扩展实现分时依次检测4个指标的功能。
图37的流路将图36流路中的蒸馏水支路以“4-基础型”流路的结构独立出来，在稀释操作时可用于提前完成稀释液蒸馏水的计量定容，可减少稀释操作的备液用时。
图38与图39是另一种实用的应用流路类型。在图38中，反应器/皿底部连接的主体是一个“5-K2-P型”(也可以是“6-K2-P型”)组合流路，各交叉点b、c、d、e、r、rn上连接的是“5-基本型”流路(也可以是“6-基本型”流路)，在流路的左侧和右侧分别有一个“空气/冲洗水/废液排口”，以实现快速进排液和完成稀释的功能。需要说明的是，反应器/皿100底部的蠕动泵B也可以位于顶部连接的管路上。
图39是应用了图37的组合思路，将图37中所有的“4-基础型”流路和“4-K2-A”型的组合流路分别用“5-基本型”(也可以是“6-基本型”)流路和“5-K2-P型”(也可以是“6-K2-P型”)组合流路替代。
为了用尽量少的器件实现测更多指标(需要更多试剂)或者实现更多功能的目的，例如，总磷和总氮的分析仪中，有一种试剂是相同的，客户希望能有一台具备二合一功能、同时能测总磷和总氮的仪器。图40至图42则提供解决上述问题的几种流路。
图40是在图36的基础上，通过交叉点c，在原反应器/皿100旁边又并行增加了一个反应器/皿。上述两个反应器/皿的底部管路上各串联连接有一个截止阀Fc/Fw。通过控制截止阀Fc和Fw的开关，可控制主线流路下方连接的各指标试剂分别进入两个不同的反应器/皿，从而实现两个指标的同时检测。
图41是在图39的基础上，通过交叉点c，在原反应器/皿100旁边又并行增加了一个反应器/皿。上述两个反应器/皿的底部管路上各串联连接有一个蠕动泵Bc/Bw。通过控制蠕动泵Bc/Bw的转停，可控制主线流路下方连接的各指标试剂分别进入两个不同的反应器/皿，从而实现两个指标的同时检测。上述蠕动泵也可以是串联连接在反应器/皿的顶部密封管路上
图42显示了基于H型组合流路的实用化应用流路。该流路可用不多的蠕动泵、截止阀、液体检测器和2个反应器/皿，实现对总磷和总氮两个指标的同时检查，而且，两个指标所用的一个试剂端口和水样、标液及蒸馏水端口也可以共用。
以测量水样为例，具体的进液与排液过程如下：运行之前，所有支路上的截止阀和蠕动泵都处于关闭或静止状态。首先截止阀Fe打开，蠕动泵Be1逆时针旋转，水样进入e-Ke段内溢出并定容；之后关闭蠕动泵Be1，蠕动泵Bk逆时针旋转，将水样从e-Ke段内抽入左边的反应器/皿，之后用同样方法，将水样送入右边的反应器/皿中。然后，再以相同类似的方法，将各种试剂依次在管路(如细通道)r-Kr1或者管路(如细通道)rn-Krn中定容，并抽入左右不同的反应器/皿中开始反应检测；检测完毕后，顺时针旋转Bx、Bf、Bk、B1(通常Bx和Bf的流速大于Bk和B1)可将液体排出。
如图21至图42分别为本申请优选实施方式的反应流路的示意图，其工作过程可结合基础流路和组合流路方案而加以选择适用。如说明书附图所示，在图中的箭头可以用于做出相应的解释，也可以用于表示相邻图示的替换。曲折线可以表示长度较长的管路。另外，有的端口可以回流至容器P中，以在溢流时实现液体的节约，同时可避免污染外部环境。
另外，需要解释的是，在对上述基本流路、组合流路和应用流路的工作过程进行说明时，对各种基本流路的进液过程和排液过程进行了详细地描述，对各种组合流路和应用流路以举例方式对某些实施方式的进液过程和排液过程进行了详细地描述，但对本领域技术人员可以理解的是，在基本流路的进液和排液过程的基础上，在组合流路和应用流路及其各种变形组合实施方式中，充分利用各种基本流路的进液和排液方式的各种同步进行和/或顺序进行的可能存在的实施方式，都在本申请的范围内，而不限于本申请及其说明书附图中所明确公开的这些实施方式。
以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围(例如图43所示流路)。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (10)

1.用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，该应用流路包括：
多个第一容器(Pr1，…，Prn)，该多个第一容器用于容纳待提取的液体，每个所述第一容器的第一通流管路(TL1)均并行连通到一个公共管路(GL)，每个第一容器的第一通流管路(TL1)上均串联设置有蠕动泵(Br1，…，Brn)或者截止阀(Fr1，…，Frn)；和
至少一个用于定量处理液体的装置，该用于定量处理液体的装置包括：
第二容器(P3，P4，…，P5)，该第二容器也用于容纳待提取的液体；
第二通流管路(TL2)，该第二通流管路(TL2)分别从所述第二容器内部向外延伸至分叉点(c1)，该第二通流管路(TL2)均串联设置有蠕动泵(B3，B4，…，B5)或截止阀；
第二支路(12)，该第二支路(12)与所述第二通流管路(TL2)连通并从所述分叉点(c1)延伸至第二端口(c)，所述第二支路(12)串联设置有蠕动泵(Bc)或截止阀(Fc)，所述第二端口(c)连通至所述公共管路(GL)；以及
第一支路(11)，该第一支路(11)与所述第二通流管路(TL2)连通并从所述分叉点(c1)延伸至通向大气的第一端口(Kc)。
2.根据权利要求1所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，所述第一支路(11)和/或第二支路(12)为细通道，所述细通道的内径为0.05mm至5mm，优选为0.1mm至3mm，再优选为0.2mm至2mm；
优选的，所述公共管路的至少一部分为细通道；
优选的，所述第一通流管路为细通道，或者所述第一通流管路在从所述公共管路(GL)的连接点(r1，…，rn)朝向所述第一容器(Pr1，…，Prn)延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm；
优选的，所述第二通流管路为细通道，或者，所述第二通流管路从所述分叉点(c1)朝向所述第二容器(P3，P4，…，P5)延伸的预定长度范围内为细通道，该预定长度范围至少为0.01mm。
3.根据权利要求1所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，该应用流路包括反应器/皿(100)，所述公共管路均连通至所述反应器/皿(100)；
所述反应流路包括废液容器(Pf)，该废液容器(Pf)为与大气相通的容器，所述公共管路(GL)通过设置有蠕动泵(Bf)或截止阀(Ff)的废液管路(WZ2)而通向所述废液容器(Pf)，优选的，相比较于所述第一通流管路(TL1)在所述公共管路(GL)上的节点(r1，…，rn)以及所述第二支路(12)连通至所述公共管路(GL)的第二端口(c)，所述废液管路(WZ2)在所述公共管路(GL)上的节点(f)距离所述反应器/皿(100)最近。
4.根据权利要求3所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，在至少一个第一容器的第一通流管路上或至少一个第二支路上串联设置有截止阀的情况中，所述应用流路还包括蠕动泵(B1)，其中：
在所述反应器/皿(100)为对大气开放的反应器/皿时，所述蠕动泵(B1)串联在所述公共管路(GL)上，且位于与该反应器/皿(100)连接的节点(b)与上述节点(f)之间；或者
在所述反应器/皿(100)为密闭的反应器/皿时，该反应器/皿通过所述蠕动泵(B1)与大气相通。
5.根据权利要求3或4所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，该应用流路包括至少一个外支路(WZ1)，所述公共管路(GL)在节点(d)通过该外支路而连通至大气，所述外支路(WZ1)串联设置有蠕动泵(Bd)或截止阀(Fd)，用于泵入和/或泵出空气，和/或排出液体。
6.根据权利要求1或3所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，所述第一支路(11)串联设置有液体容纳部(121)；和/或
所述第一端口(Kc)为竖直向下的开口。
7.根据权利要求1或3所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，多个所述用于定量处理液体的装置共用一个第一支路(11)且共用一个第二支路(12)。
8.根据权利要求3所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，所述公共管路(GL)的开口位于所述反应器/皿(100)的底部。
9.根据权利要求5所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，所述应用流路包括液体检测器(S)，该液体检测器(S)在所述公共管路(GL)中设置于所述反应器/皿(100)和与该公共管路(GL)连接所述第一通流管路(TL1)和第二端口(c)的节点中距离所述反应器/皿(100)最近的节点之间的部分。
10.根据权利要求3所述的用于水处理或检测的应用流路，其特征在于，
所述反应器/皿(100)设置有用于检测该反应器/皿(100)内部液体液位或液体容量的检测器(G)，该检测器(G)为电介质传感器、压力传感器或光学传感器。
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