CN115283345B - 一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，涉及多通道喷雾片的清洗设备技术领域，包括喷雾片组件、位移机构、加样机构、沉降机构、熏蒸机构、清洗加液机构和抽排机构，所述位移机构包括移动端及与移动端传动连接的移动驱动组件，所述喷雾片组件设于移动端，所述移动驱动组件能够驱动移动端及设于移动端的喷雾片组件移动，供喷雾片组件于加样位、工作位、熏蒸位、清洗位及抽风位之间切换。从而在对喷雾片组件进行有效清洗的前提下，有效防止喷雾片组件上的液体残留，通过抽排机构将产生的清洗液喷雾及时吸抽排出，从而解决了喷雾气溶胶的二次污染的问题，进而解除了阻碍多头喷雾系统自动化应用的障碍。

Description

一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统

技术领域

本发明涉及多通道喷雾片的清洗设备技术领域，尤其涉及应用于多组分的微生物接种、微纳升液滴反应器、表面清洗、喷雾加湿及精密喷涂和材料合成等领域的多头喷雾片的清洗装置。

背景技术

在高通量的生化分析、微生物培养和材料合成等领域，为了提高反应效率或者微生物的单细胞培养和检测等，往往需要将液体进行溶液进行微型化，构建高通量的液滴。现有的基于微流控等技术能够产生微型液滴，但是其往往制备成本较高，操作精细和复杂，难以有效的实现便携式应用。而在微生物学领域，微生物的筛选接种和培养中，还是采用的是稀释涂布法，微生物被稀释成单细胞来接种，通量低，还耗时费力，在稀有微生物培养上效率低下。喷雾方法是一种有效地液滴生成方法，能在形成气溶胶液滴进行高效生化反应方面独具特色，同时也能够将微生物形成单细胞气溶胶进行接种。然而，现有的气溶胶喷雾装置多采用的是基于压缩空气的喷雾方式，将溶剂和其他设置预定的压强，然后在雾化腔内转为气溶胶，但是该方案使得水气混合较难均匀，而且还会导致水雾粒径不均匀，而且往往其颗粒粒径较大，液滴直径约20微米。要细化气溶胶颗粒则往往其气压要求比较大，在小型化的制造领域较难控制和应用。更为重要的是，通过管道连接的液压或者气压喷雾系统往往存在死体积较大，液体浪费严重等问题，难以满足微量样本的喷雾，其清洗过程也费事费力。超声喷雾被作为另外一种高效雾化发生装置被广泛采用。例如中国发明专利CN201920831745.0公开的一种热电分离式超声波雾化器，包括金属上盖、水位检测器、第一线路连接板、驱动线路板、金属底盒、第二线路连接板、散热片、功率三极管、电源线、挂环、螺牙压圈、硅胶圈、雾化片、弹簧、硅胶垫、雾化片腔和插孔，金属底盒的底部内壁水平设置有散热片，且散热片的底面与金属底盒的底部内壁贴合，散热片的顶面均匀分布有若干功率三极管，功率三极管的顶部设置有驱动线路板，驱动线路板的一端连接有第二线路连接板。超声雾化片能很好地进行喷雾时间和喷雾效果的控制，超声喷雾液滴的形成一般可控制在1-12微米范围。采用开放式多头的超声雾模式能够有效地解决死体积小这一难点，能够高效的实现超高通量的气溶胶生成，在高精密、高通量的生化分析和微生物培养等领域有广泛的应用潜力。特别地，在高精密、高通量的生化分析和微生物培养等领域需要的不只是一次性的喷雾，往往需要在高通量的液滴中进行多组分的混合添加。通过自动化的加样系统，能够在喷雾片上添加微升级的液体，进行精准的喷雾。尽管一些采用通道连接的超声喷头能够有效地避免喷雾的气溶胶污染，但是应用于多组分或者高通量样本处理的时候，存在多个喷雾片需要循环反复清洗的问题，往往雾化片上会残留一些溶液，严重的制约了多头雾化片的有效清洗。如果需要清洗换液，则需要较为复杂的清洗过程，极大地限制了其在超高通量的液滴进行快速大规模的微量、多组分添加和微生物单细胞接种不污染等应用。另一方面，特别是喷雾过程会产生大量的气溶胶悬浮在空气中很容易不受控制地飘散，对于多组分液体的喷雾会造成严重的交叉污染。特别地，一些复杂的复合型喷雾往往存在包括微生物孢子污染或者难清洗的污染，常规的清洗剂难以短时间高效地杀死孢子，同时又能较好的清洗其他污染组分。由此可见，进行多组分的微量液体喷雾过程，如何高效清洗这些喷雾片，同时有效的防止喷雾片上液体残留和喷雾气溶胶的二次污染是阻碍多头喷雾系统自动化应用的关键。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，以解决现有技术中的超声喷雾装置在进行复杂多组分喷雾过程中，难以进行有效清洗并防止喷雾片上液体残留和喷雾气溶胶二次污染的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，包括喷雾片组件、位移机构、加样机构、沉降机构、熏蒸机构、清洗加液机构和抽排机构，所述位移机构包括移动端及与移动端传动连接的移动驱动组件，所述喷雾片组件设于移动端，所述移动驱动组件能够驱动移动端及设于移动端的喷雾片组件移动，供喷雾片组件于加样位、工作位、熏蒸位、清洗位及抽风位之间切换，所述加样机构设于加样位，供加样机构向喷雾片组件加载样本溶液，所述沉降机构设于工作位，供样本溶液经喷雾片组件雾化产生的喷雾进行沉降，所述熏蒸机构设于熏蒸位，供熏蒸机构对喷雾片组件进行熏蒸灭菌，所述清洗加液机构设于清洗位，供清洗加液机构向喷雾片组件加载清洗液，所述抽排机构设于抽风位，供抽排机构对经喷雾片组件雾化后的清洗液喷雾进行抽排；

所述抽排机构包括样本喷雾抽排管及熏蒸喷雾抽排管，所述样本喷雾抽排管设于工作位，并位于喷雾片组件的旋转路径，用于抽排由于喷雾片组件上样本溶液耗尽时产生的反向气溶胶溅射。

在其中一个实施例中，所述移动端为旋转盘，所述移动驱动组件为旋转驱动模组，所述旋转驱动模组能够驱动旋转盘转动，所述喷雾片组件围绕旋转盘的旋转轴线周向布设。

在其中一个实施例中，所述熏蒸机构包括熏蒸仓、设于熏蒸仓内的加热组件及设于熏蒸仓的清洗喷雾端，所述清洗喷雾端用于向熏蒸仓内部及喷雾片组件上表面加载清洗液喷雾，所述加热组件用于对熏蒸仓内部进行加热，供熏蒸仓内的喷雾片组件进行熏蒸处理。

在其中一个实施例中，所述抽排机构还包括设于喷雾片组件旋转路径并对称分布于旋转盘上方和下方的抽风管，所述抽风管的抽吸端为喇叭状，所述清洗加液机构与抽排机构交替设置。

在其中一个实施例中，所述沉降机构包括设于喷雾片组件旋转路径并位于旋转盘下方的约束通道及承接容器，所述约束通道的上下两端均为开口结构，所述承接容器密封可拆卸式设于约束通道下端的开口处，供工作位的喷雾片组件产生的样本溶液喷雾经由约束通道上端的开口沉降进入约束通道，并沉降接种于承接容器。

在其中一个实施例中，所述约束通道为上窄下宽的喇叭形，所述约束通道的侧部设有与约束通道内壁相切的抽气管，以抽离接种后停留于约束通道内的喷雾气溶胶。

在其中一个实施例中，所述加样机构为多自由度机械臂移液器或设于喷雾片组件旋转路径并位于旋转盘上方的加液头。

在其中一个实施例中，所述样本喷雾抽排管设于旋转盘上方，所述样本喷雾抽排管的抽吸端为喇叭形；

所述熏蒸喷雾抽排管设于熏蒸位，并位于喷雾片组件的旋转路径，且排于清洗喷雾端的下一位置，所述熏蒸喷雾抽排管设于旋转盘下方，用于抽排喷雾片组件上过量的清洗液，所述熏蒸喷雾抽排管的抽吸端为喇叭形。

在其中一个实施例中，还包括封闭腔室，所述喷雾片组件、加样机构、位移机构、熏蒸机构、清洗加液机构和抽排机构设于封闭腔室内，所述沉降机构向下延伸贯穿所述封闭腔室，所述封闭腔室内设有清洗液及样本溶液支架，所述清洗液及样本溶液支架用于储存清洗液及样本溶液，所述清洗液及样本溶液通过微型泵供液通道组件分别与清洗加液机构及加样机构相连通。

在其中一个实施例中，还包括人机交互控制模块，所述喷雾片组件、位移机构、加样机构、沉降机构、熏蒸机构、清洗加液机构和抽排机构分别与人机交互控制模块电连接，并通过人机交互控制模块的控制程序控制触发，以实现清洗动作的可编程控制。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：喷雾工作完成后通过位移机构将喷雾片组件移动至熏蒸位，通过熏蒸机构对喷雾片组件进行熏蒸杀菌处理。熏蒸仓为圆弧形壳体，目的为延长清洗喷雾端所加载的清洗液喷雾的熏蒸作用时间，能用于去除难处理的污染物，例如微生物孢子等。接着将喷雾片组件转动至清洗位，通过清洗加液机构向喷雾片组件加载清洗液，然后转动至抽风位，此时通过喷雾片组件将加载的清洗液雾化，同时通过抽排机构将产生的清洗液喷雾吸抽排出，从而完成喷雾片组件的加样、工作、熏蒸、清洗和抽排流程。通过熏蒸处理可将微生物孢子短时间内彻底杀死，通过清洗加液机构向喷雾片组件加载多种清洗液，再通过喷雾片组件将加载的清洗液雾化，从而在对喷雾片组件进行有效清洗的前提下，有效防止喷雾片组件上的液体残留，通过抽排机构将产生的清洗液喷雾及时吸抽排出，从而解决了喷雾气溶胶的二次污染的问题，进而解除了阻碍多头喷雾系统自动化应用的障碍。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明省略顶盖后的示意图；

图3和图4为本发明省略顶盖和侧围后的示意图；

图5和图6为本发明省略顶盖、侧围和底板后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图6所示，本发明提供了一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，包括喷雾片组件10、位移机构20、加样机构30、沉降机构40、熏蒸机构50、清洗加液机构60和抽排机构70，所述位移机构20包括移动端21及与移动端21传动连接的移动驱动组件22，所述喷雾片组件10设于移动端21，所述移动驱动组件22能够驱动移动端21及设于移动端21的喷雾片组件10移动，供喷雾片组件10于加样位、工作位、熏蒸位、清洗位及抽风位之间切换，所述加样机构30设于加样位，供加样机构30向喷雾片组件10加载样本溶液，所述沉降机构40设于工作位，供样本溶液经喷雾片组件10雾化产生的喷雾进行沉降，所述熏蒸机构50设于熏蒸位，供熏蒸机构50对喷雾片组件10进行熏蒸灭菌，所述清洗加液机构60设于清洗位，供清洗加液机构60向喷雾片组件10加载清洗液，所述抽排机构70设于抽风位，供抽排机构70对经喷雾片组件10雾化后的清洗液喷雾进行抽排。

本发明的多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统在工作时，通过加样机构30在加样位向喷雾片组件10上表面加载样本溶液，接着通过位移机构20将喷雾片组件10移动至工作位，通过喷雾片组件10对其上表面的样本溶液进行雾化，雾化产生的样本溶液喷雾经由沉降机构40进行沉降接种。接种完成后，通过位移机构20将喷雾片组件10移动至熏蒸位，通过熏蒸机构50对喷雾片组件10进行熏蒸杀菌处理。接着将喷雾片组件10转动至清洗位，通过清洗加液机构60向喷雾片组件10上表面加载清洗液，然后转动至抽风位，此时通过喷雾片组件10将加载的清洗液雾化，同时通过抽排机构70将产生的清洗液喷雾吸抽排出，从而完成喷雾片组件10的加样、工作、熏蒸、清洗和抽排流程。

在本实施例中，喷雾片组件10采用超声喷雾片组件，其表面采用疏水界面材质，喷雾直径范围根据需要进行选型，约3-12微米范围，超声喷雾片组件的上表面设有硅胶挡圈，硅胶挡圈围合形成凹槽，使得喷雾片组件10上表面可容纳加载样本溶液和清洗液，上述超声喷雾片组件的结构属于本领域的现有技术，在此不必详述。

在其中一个实施例中，所述移动端21为旋转盘211，所述移动驱动组件22为旋转驱动模组，所述旋转驱动模组能够驱动旋转盘211转动，所述喷雾片组件10围绕旋转盘211的旋转轴线周向均匀布设。

通过旋转驱动模组可驱动旋转盘211及设于旋转盘211的喷雾片组件10围绕旋转盘211的旋转轴线转动，使喷雾片组件10在加样位、工作位、熏蒸位、清洗位及抽风位之间循环切换位置。

在本实施例中，所述旋转驱动模组可采用以下结构：所述旋转驱动模组包括电滑环23、旋转驱动本体221及固设于旋转驱动本体221的步进电机222，所述旋转盘211通过旋转台212转动设于旋转驱动本体221，所述步进电机222通过蜗轮蜗杆或齿轮副等结构与旋转台212传动连接，以驱动旋转盘211转动，所述旋转台212和旋转驱动本体221的中部设有通槽24，所述电滑环23位于通槽24内，所述电滑环23的旋转端与旋转盘211固接，所述喷雾片组件10分别与电滑环23的旋转端电连接。

在其中一个实施例中，所述加样机构30为多自由度机械臂移液器或设于喷雾片组件10旋转路径并位于旋转盘211上方的加液头31，所述加液头31经由输液管32与自动微流泵相连通。

喷雾片组件10在清洗位和抽风位经过清洗后转动至加样位，通过加样机构30向清洗后的喷雾片组件10上表面加载样本溶液，加液速度为0.01-0.5ml/s。

在其中一个实施例中，所述沉降机构40包括设于喷雾片组件10旋转路径并位于旋转盘211下方的约束通道41及承接容器42、与约束通道41相连通的第一负压抽排组件，所述约束通道41的上下两端均为开口结构，所述承接容器42密封可拆卸式设于约束通道41下端的开口处，供工作位的喷雾片组件10产生的样本溶液喷雾经由约束通道41上端的开口沉降进入约束通道41，并沉降接种于承接容器42。

当喷雾片组件10由加样位转动至工作位后，通过喷雾片组件10对其上表面的样本溶液进行雾化，雾化产生的样本溶液喷雾经由约束通道41上端的开口沉降进入约束通道41，并沉降接种于承接容器42，承接容器42可采用培养皿等器具。

所述约束通道41为上窄下宽的喇叭形，所述约束通道41的侧部设有与约束通道41内壁相切的抽气管43，所述第一负压抽排组件与抽气管43相连通，以抽离接种后停留于约束通道41内的喷雾气溶胶，避免对下一次喷雾接种造成干扰，抽气管43的数量可设置为2-3组。抽气管43与约束通道41内壁相切的结构在进行抽风时，气流能够形成旋转式的气流，从而能够快速高效地抽吸出约束通道41中的气溶胶。

在其中一个实施例中，所述熏蒸机构50包括熏蒸仓51、设于熏蒸仓51内的加热组件52及设于熏蒸仓51的清洗喷雾端53，所述清洗喷雾端53连通有第一泵液组件，清洗喷雾端53用于向熏蒸仓51内部及喷雾片组件10上表面加载清洗液喷雾，所述加热组件52用于对熏蒸仓51内部进行加热，供熏蒸仓51内的喷雾片组件10进行熏蒸处理，加热组件52选用可贴式电加热片，功率为2W，电压2V-24V。在本实施例中，所述熏蒸仓51为底部开口的马蹄形，熏蒸仓51的高度为1-2厘米，宽度大于喷雾片组件10的宽度，所述熏蒸仓51间隔设于旋转盘211上方，并位于喷雾片组件10的旋转路径上，熏蒸仓51的起始端设于喷雾片组件10工作位的后方，马蹄形的熏蒸仓51覆盖4-6组喷雾片组件10。

当喷雾片组件10由工作位转动至熏蒸位后，喷雾片组件10进入熏蒸仓51内，通过清洗喷雾端53加载清洗液（清洗液可采用过氧化氢溶液），并将其气化喷雾至喷雾片组件10上，部分液体凝结在喷雾片组件10上，部分气溶胶充满熏蒸仓51内，同时通过熏蒸仓51内的加热组件52对熏蒸仓51内部进行加热，大量气溶胶能够高效地进行熏蒸杀死微生物，增加难灭菌的孢子杀灭的效果。

在其中一个实施例中，所述清洗加液机构60包括设于喷雾片组件10旋转路径并位于旋转盘211上方的清洗液加液端61，所述清洗液加液端61连通有第二泵液组件，清洗液加液端61用于向经熏蒸机构50熏蒸处理后的喷雾片组件10上表面加载清洗液。所述抽排机构70包括设于喷雾片组件10旋转路径并对称分布于旋转盘211上方和下方的抽风管71，抽风管71连通有第二负压抽排组件，所述抽风管71的抽吸端为喇叭状，以获得最佳的气溶胶抽离效果，所述清洗加液机构60与抽排机构70交替设置。

当喷雾片组件10由熏蒸位转动至清洗位时，喷雾片组件10离开熏蒸仓51，进入下一清洗流程。通过清洗液加液端61向喷雾片组件10上表面加载清洗液，清洗液优选为75%乙醇、丙酮或者生理盐水等洗涤剂或者组合使用，按照设计分布在不同的清洗位对喷雾片组件10进行清洗，然后转动至抽风位，此时通过喷雾片组件10将加载的清洗液雾化，同时通过抽排机构70的抽风管71将产生的清洗液喷雾吸抽排出。然后转至下一个清洗位和抽风位，交替进行加载清洗液、喷雾清洗和喷雾抽排，对喷雾片组件10进行反复清洗。

在其中一个实施例中，还包括样本喷雾抽排管80和熏蒸喷雾抽排管90，所述样本喷雾抽排管80设于工作位，并位于喷雾片组件10的旋转路径，所述样本喷雾抽排管80设于旋转盘211上方，用于抽排由于喷雾片组件10上样本溶液耗尽时产生的反向气溶胶溅射，所述样本喷雾抽排管80的抽吸端为喇叭形，以获得最佳的气溶胶抽离效果。所述熏蒸喷雾抽排管90设于熏蒸位，并位于喷雾片组件10的旋转路径，所述熏蒸喷雾抽排管90设于旋转盘211下方，用于抽排喷雾片组件上过量的清洗液，所述熏蒸喷雾抽排管90的抽吸端为喇叭形，以获得最佳的气溶胶抽离效果。

抽风管71、样本喷雾抽排管80和熏蒸喷雾抽排管90的材质可采用但不限于塑料管道，抽风管71、样本喷雾抽排管80和熏蒸喷雾抽排管90的负压抽排动力源可采用负压风机，抽风管71、样本喷雾抽排管80和熏蒸喷雾抽排管90的抽吸端进气口大于喷雾片组件10的直径，气流量应能有效吸收喷雾的气溶胶，其与喷雾片组件10的距离约为1cm。抽风管71、样本喷雾抽排管80和熏蒸喷雾抽排管90的负压抽气出口可以采用统一管道出口，并在末端采用过滤网或者水下处理，防止抽出的气溶胶扩散和污染。

在其中一个实施例中，还包括封闭腔室100，所述喷雾片组件10、加样机构30、位移机构20、熏蒸机构50、清洗加液机构60和抽排机构70设于封闭腔室100内，所述沉降机构40向下延伸贯穿所述封闭腔室100，所述封闭腔室100内设有清洗液及样本溶液支架，所述清洗液及样本溶液支架用于储存清洗液及样本溶液，所述清洗液及样本溶液通过微型泵供液通道组件分别与清洗加液机构60及加样机构30相连通。

通过封闭腔室100将本发明的多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统进行封闭，防止气溶胶外泄造成污染。在本实施例中，封闭腔室100的具体结构如下：所述封闭腔室100由底板101、侧围102和顶盖103围合而成，所述侧围102设有过滤窗104，所述约束通道41贯穿设于底板101，所述旋转驱动本体221与底板101固接，所述电滑环23的固定端与底板101固接，所述熏蒸仓51过支架55与侧围102固接，所述清洗液加液端61连通有加液管62，所述清洗喷雾端53连通有送液管54，所述加液管62、送液管54、输液管32、抽风管71、样本喷雾抽排管80及熏蒸喷雾抽排管90贯穿设于所述侧围102。

在其中一个实施例中，还包括人机交互控制模块，所述喷雾片组件10、位移机构20、加样机构30、沉降机构40、熏蒸机构50、清洗加液机构60和抽排机构70分别与人机交互控制模块电连接，并通过人机交互控制模块的控制程序控制触发，以实现清洗动作的个性化可编程控制。

更具体地，喷雾片组件10采用超声喷雾片组件并与人机交互控制模块电连接，位移机构20的步进电机222、加样机构30的多自由度机械臂移液器或自动微流泵，沉降机构40的第一负压抽排组件，熏蒸机构50的加热组件52、第一泵液组件，清洗加液机构60的第二泵液组件，抽排机构70的第二负压抽排组件分别与人机交互控制模块电连接，所述人机交互控制模块可采用市售的成熟产品，人机交互控制模块与上述相关部件的具体电连接关系为本领域的常规技术，在此不必详述，人机交互控制模块的控制程序亦为本领域的常规技术，可由本领域的普通技术人员直接编程实施得到。

本发明还提供一种多通道微升级超声喷雾的清洗方法，包括以下步骤：

通过加样机构30在加样位向喷雾片组件10上表面加载样本溶液，接着通过旋转驱动模组驱动旋转盘211转动，将喷雾片组件10转动至工作位，通过喷雾片组件10对其上表面的样本溶液进行雾化，雾化产生的样本溶液喷雾经由约束通道41上端的开口沉降进入约束通道41进行接种。接种完成后，通过样本喷雾抽排管80抽排由于喷雾片组件上样本溶液耗尽时产生的反向气溶胶溅射，接着喷雾片组件10转动至熏蒸位进入熏蒸仓51，通过清洗喷雾端53加载清洗液，并将其气化喷雾至喷雾片组件10上，部分液体凝结在喷雾片组件10上，部分气溶胶充满熏蒸仓51内，同时通过熏蒸仓51内的加热组件52对熏蒸仓51内部进行加热，配合大量气溶胶对微生物进行熏蒸杀菌处理。接着喷雾片组件10转动至清洗位时，喷雾片组件10离开熏蒸仓51，进入下一清洗流程，通过清洗液加液端61向喷雾片组件10上表面加载清洗液，然后转动至抽风位，此时通过喷雾片组件10将加载的清洗液雾化，同时通过抽排机构70的抽风管71将产生的清洗液喷雾吸抽排出。然后转至下一个清洗位和抽风位，交替进行加载清洗液、喷雾清洗和喷雾抽排，对喷雾片组件10进行反复清洗，清洗后的喷雾片组件10重新回到加样位加载样本溶液，从而完成喷雾片组件10的加样、工作、熏蒸、清洗和抽排流程。

所述的清洗方法能进一步通过计算机程序对所述的加样、工作、熏蒸、清洗和抽排流程进行精准控制，并通过构建人机交互界面，实现对应清洗流程的清洗和动作时间的可编程控制和定制，即可实现一键清洗、连续清洗、半自动化清洗等功能。

本发明具有以下有益效果：

与现有技术相比，本发明通过熏蒸机构50、清洗加液机构60和抽排机构70的组合，配合旋转盘211的自动化控制，实现多头喷雾片组件10的高效率清洗功能，确保喷雾片组件10不受气溶胶的污染。使得多组分喷雾简单易行，能轻松构建组分多样化的微纳尺度的微生物接种、反应体系和检测体系，是基于超声喷雾的微纳检测系统的必要的装置。

本发明的喷雾片组件10上下对称设置有抽排机构70，使得气溶胶在传输过程中完全避免了乱流导致的气溶胶泄露问题，使得喷雾片组件10的清洗和气溶胶的消除更合理，通过多重清洗加液机构60和抽排机构70的交替组合能够实现喷雾片组件10的高效清洗目的。

本发明的多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统在应用时，仅需调整清洗加液机构60和抽排机构70的清洗和抽风次数等简单设置即可为多组分气溶胶喷涂、微生物喷雾接种或微纳反应等分析和生化领域提供多通道喷雾和清洗功能组件，并可以应用于精密喷涂、精密冲洗、喷雾加湿显影等多种自动化领域。

清洗实验例1

为了进一步验证本发明的多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统的清洗效果，采用荧光素对清洗系统进行验证。通过加样机构30加载含有荧光素的样本溶液后在工作位进行喷雾，喷雾结束后，在熏蒸位和清洗位分别进行双氧水喷雾熏蒸-75%酒精清洗喷雾-双蒸水清洗喷雾。结果表明，清洗过程能够很好地完成喷雾片组件10的清洗，连续清洗后再次通过加样机构30加载不含荧光素的样本溶液后在工作位进行喷雾，样本溶液喷雾中未发现明显的荧光信号。

清洗实验例2

为了进一步验证本发明的多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统的清洗效果，采用带荧光的大肠杆菌对清洗系统进行验证。通过加样机构30加载带荧光的大肠杆菌后（107 CFU/ml）在工作位进行喷雾，喷雾结束后，在熏蒸位和清洗位分别进行双氧水喷雾熏蒸-75%酒精清洗喷雾-双蒸水清洗喷雾。结果表明，清洗过程能够很好地完成喷雾片组件10的清洗，连续清洗后再次通过加样机构30加载纯水溶液的样本溶液后在工作位进行喷雾，并接种到LB培养基上，培养三天未发现明显的带荧光信号的大肠杆菌。

清洗实验例 3

对于一些含有表面活性剂或者浓度较高的蛋白样本溶液，由于喷雾片组件10上产生的空气泡会使得样本溶液表面会形成一定量的泡沫，会显著影响清洗的效果，此时可通过清洗喷雾端53加载75% 酒精清洗剂或者双氧水清洗剂消除泡沫后再进行逐步清洗，效果显著。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，包括喷雾片组件、位移机构、加样机构、沉降机构、熏蒸机构、清洗加液机构和抽排机构，所述位移机构包括移动端及与移动端传动连接的移动驱动组件，所述喷雾片组件设于移动端，所述移动驱动组件能够驱动移动端及设于移动端的喷雾片组件移动，供喷雾片组件于加样位、工作位、熏蒸位、清洗位及抽风位之间切换，所述加样机构设于加样位，供加样机构向喷雾片组件加载样本溶液，所述沉降机构设于工作位，供样本溶液经喷雾片组件雾化产生的喷雾进行沉降，所述熏蒸机构设于熏蒸位，供熏蒸机构对喷雾片组件进行熏蒸灭菌，所述清洗加液机构设于清洗位，供清洗加液机构向喷雾片组件加载清洗液，所述抽排机构设于抽风位，供抽排机构对经喷雾片组件雾化后的清洗液喷雾进行抽排；

所述抽排机构包括样本喷雾抽排管及熏蒸喷雾抽排管，所述样本喷雾抽排管设于工作位，并位于喷雾片组件的旋转路径，用于抽排由于喷雾片组件上样本溶液耗尽时产生的反向气溶胶溅射。

2.根据权利要求1所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，所述移动端为旋转盘，所述移动驱动组件为旋转驱动模组，所述旋转驱动模组能够驱动旋转盘转动，所述喷雾片组件围绕旋转盘的旋转轴线周向布设。

3.根据权利要求2所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，所述熏蒸机构包括熏蒸仓、设于熏蒸仓内的加热组件及设于熏蒸仓的清洗喷雾端，所述清洗喷雾端用于向熏蒸仓内部及喷雾片组件上表面加载清洗液喷雾，所述加热组件用于对熏蒸仓内部进行加热，供熏蒸仓内的喷雾片组件进行熏蒸处理。

4.根据权利要求3所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，所述抽排机构还包括设于喷雾片组件旋转路径并对称分布于旋转盘上方和下方的抽风管，所述抽风管的抽吸端为喇叭状，所述清洗加液机构与抽排机构交替设置。

5.根据权利要求2所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，所述沉降机构包括设于喷雾片组件旋转路径并位于旋转盘下方的约束通道及承接容器，所述约束通道的上下两端为开口结构，所述承接容器密封可拆卸式设于约束通道下端的开口处，供工作位的喷雾片组件产生的样本溶液喷雾经由约束通道上端的开口沉降进入约束通道，并沉降接种于承接容器。

6.根据权利要求5所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，所述约束通道为上窄下宽的喇叭形，所述约束通道的侧部设有与约束通道内壁相切的抽气管，以抽离接种后停留于约束通道内的喷雾气溶胶。

7.根据权利要求2所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，所述加样机构为多自由度机械臂移液器或设于喷雾片组件旋转路径并位于旋转盘上方的加液头。

8.根据权利要求4所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，所述样本喷雾抽排管设于旋转盘上方，所述样本喷雾抽排管的抽吸端为喇叭形；

所述熏蒸喷雾抽排管设于熏蒸位，并位于喷雾片组件的旋转路径，且排于清洗喷雾端的下一位置，所述熏蒸喷雾抽排管设于旋转盘下方，用于抽排喷雾片组件上过量的清洗液，所述熏蒸喷雾抽排管的抽吸端为喇叭形。

9.根据权利要求3所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，还包括封闭腔室，所述喷雾片组件、加样机构、位移机构、熏蒸机构、清洗加液机构和抽排机构设于封闭腔室内，所述沉降机构向下延伸贯穿所述封闭腔室，所述封闭腔室内设有清洗液及样本溶液支架，所述清洗液及样本溶液支架用于储存清洗液及样本溶液，所述清洗液及样本溶液通过微型泵供液通道组件分别与清洗加液机构及加样机构相连通。

10.根据权利要求1所述的一种多通道微升级超声喷雾的自动化清洗系统，其特征在于，还包括人机交互控制模块，所述喷雾片组件、位移机构、加样机构、沉降机构、熏蒸机构、清洗加液机构和抽排机构分别与人机交互控制模块电连接，并通过人机交互控制模块的控制程序控制触发，以实现清洗动作的可编程控制。