CN116718790A - 加样器及包含其的加样设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加样器及包含其的加样设备。该加样器包括适于存放粉末试剂的试剂瓶以及与试剂瓶连通并且适于将粉末试剂自试剂瓶向外输送的分配机构，分配机构包括与试剂瓶连通的第一通道、设置于第一通道内的第一螺杆、与第一通道上下错位连通的第二通道、以及设置于第二通道内的第二螺杆；第一螺杆适于旋转并且包括旋向相反的第一螺杆第一螺纹段和第一螺杆第二螺纹段以将第一通道内的粉末试剂分别输送至第二通道和试剂瓶；第二螺杆也适于旋转以将第二通道内的粉末试剂向外输出。本发明，不但实现了高精度出粉，而且避免了出粉过程中试剂在加样器内的积压；同时占用空间小，不但有利于节约成本，而且更加适用于小剂量、高精度的出粉要求。

Description

加样器及包含其的加样设备

技术领域

本发明涉及加样计量技术领域，尤其涉及一种加样器及包含其的加样设备。

背景技术

众所周知，在生化实验中，需要经常对试剂尤其是粉末试剂进行称量取样操作。目前，现有技术中普遍采用称量天平进行试剂的称量操作。但是，称量天平由于需要人工手动操作，不但精确度低，而且误差大。同时，由于人工操作，每次操作时都是凭借人的感觉取样，可能经过多次操作都难以达到理想的称量取样效果。而且，由于人工操作，在取样的移动过程中还可能造成试剂的掉落或飘散，不但会导致试剂浪费，而且还可能造成试剂污染。由此，自动化加样设备近年来受到实验人员的广泛关注。然而，对于自动化加样设备，由于其精度高、出粉量小，很容易在出粉过程中造成粉末试剂的积压，从而影响加样设备的工作。

申请公布号为CN115508575A的专利文献公开了一种加样器。该加样器包括一种加样机构。该加样机构采用二个螺纹旋向相反的螺杆，分别用于送粉以及出粉的同时进行回粉即第一螺杆用于送粉、第二螺杆用于出粉的同时回粉，实现了在高精度出粉的同时减少了粉末积压。然而，其在实际使用过程中还存在一些问题。例如，整个加样机构的体积较大，并且在考虑减小体积的同时还要兼顾粉末试剂的积压情况。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种加样器及包含其的加样设备，该加样器采用两个螺杆，其中第一螺杆先同时进行送粉和回粉操作，第二螺杆再进行出粉操作，不但实现了高精度出粉，而且避免了出粉过程中因粉末试剂在加样器内的积压而导致的堵粉，从而确保了加样器及加样设备的正常工作以及工作精度和工作稳定性；同时，该加样器的占用空间小，不但有利于节约成本，而且更加适用于小剂量、高精度的出粉要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一个方面在于，提供一种加样器，包括适于存放粉末试剂的试剂瓶以及与所述试剂瓶连通并且适于将所述粉末试剂自所述试剂瓶向外输送的分配机构，所述分配机构包括与所述试剂瓶连通的第一通道、设置于所述第一通道内的第一螺杆、与所述第一通道上下错位连通的第二通道、以及设置于所述第二通道内的第二螺杆；所述第一螺杆适于旋转并且包括旋向相反的第一螺杆第一螺纹段和第一螺杆第二螺纹段以将所述第一通道内的粉末试剂分别输送至所述第二通道和所述试剂瓶；所述第二螺杆也适于旋转以将所述第二通道内的粉末试剂向外输出。

可选地，所述试剂瓶适于旋转以便于向所述第一通道输送粉末试剂。

可选地，所述第一通道的上端延伸至所述试剂瓶内，并且开设有与所述试剂瓶连通的进粉口以接收来自所述试剂瓶的粉末试剂。

可选地，所述第一螺杆第二螺纹段位于所述第一螺杆第一螺纹段的上方；所述第一通道的上端还开设有与所述第一螺杆第二螺纹段对应的回粉口，以允许所述第一通道内积压的粉末试剂在所述第一螺杆第二螺纹段的输送下离开所述第一通道而回到所述试剂瓶。

可选地，所述回粉口的最低位置不低于所述进粉口的最低位置。

可选地，所述分配机构还包括适于连通所述第一通道和所述第二通道的连接通道；所述连接通道自所述第一通道朝着所述第二通道斜向下延伸。

可选地，所述第二通道的下端部开设有出粉口，以允许所述第二通道内的粉末试剂在所述第二螺杆的输送下向外输出；所述分配机构还包括适于打开以及封闭所述出粉口的夹子组件；所述夹子组件包括相对设置的一对夹具；所述一对夹具分别可活动地安装于所述第二通道的外侧，并且适于被抵接以分别向外转动而打开所述出粉口、以及在所述抵接撤销后分别向内转动而合拢以封闭所述出粉口。

可选地，所述第二螺杆与所述第一螺杆的旋转方向相反，并且所述第二螺杆的螺纹与所述第一螺杆第一螺纹段的旋向相反；或者所述第二螺杆与所述第一螺杆的旋转方向相同并且所述第二螺杆的螺纹与所述第一螺杆第一螺纹段的旋向相同。

可选地，所述分配机构还包括适于驱动所述第一螺杆和所述第二螺杆旋转的螺杆驱动机构；所述螺杆驱动机构包括适于旋转的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、与所述第一齿轮传动连接的行星齿轮组；所述第二齿轮与所述第一螺杆同轴连接以驱动所述第一螺杆旋转；所述行星齿轮组与所述第二螺杆连接以驱动所述第二螺杆旋转。

本发明的另一个方面在于，提供一种加样设备，包括本发明所述的加样器、以及与所述加样器配合使用的称量仪器；所述称量仪器适于对所述加样器输出的粉末试剂进行称量。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有有益效果。

例如，本发明的加样器采用两个螺杆，其中第一螺杆先同时进行送粉和回粉操作，第二螺杆再进行出粉操作，不但实现了高精度出粉，而且避免了出粉过程中因粉末试剂在加样器内的积压而导致的堵粉，从而确保了加样器及加样设备的正常工作以及工作精度和工作稳定性；同时，由于第一螺杆进行送粉的同时就已经开始回粉操作，不但可以在源头上解决堵粉的发生，而且可以使第二螺杆仅承担出粉的功能而能够缩短其长度，从而有效减小整个加样器的体积，使得该加样器的占用空间小，不但有利于节约成本，而且更加适用于小剂量、高精度的出粉要求。

又例如，本发明的加样器通过连通的第一通道和第二通道依次输送粉末试剂，并且通过第二通道下端部的出粉口（若将出粉口设置于通道的侧部，则不利于通过螺杆输送出粉，从而难以控制粉末的输出剂量）将粉末试剂向外输送，如此可以便于控制出粉口的尺寸大小，从而便于控制粉末试剂输出的质量流量，进而确保粉末试剂高精度输出。

又例如，本发明的加样器可以通过螺杆驱动机构同时驱动第一螺杆和第二螺杆旋转，从而在保证第一螺杆和第二螺杆正常工作的情形下节省了驱动源，不但有利于节省成本，而且可以节约占用空间。

附图说明

图1是本发明实施例中加样器在非工作状态下的结构示意图；

图2是本发明实施例中加样器在非工作状态下的一种剖视图；

图3是本发明实施例中加样器在非工作状态下的另一种剖视图，其中，第一螺杆和第二螺杆的螺纹未示出；

图4是本发明实施例中加样器在工作状态下的结构示意图；

图5是本发明实施例中加样器在工作状态下的一种剖视图，其中，第一螺杆和第二螺杆的螺纹未示出；

图6是本发明实施例中加样设备的剖视图，其中，第一螺杆和第二螺杆的螺纹未示出。

附图标记说明：

10加样器，11壳体，12瓶口密封部，13密封圈，100试剂瓶，110瓶口，200分配机构，210第一通道，211进粉口，212回粉口，220第一螺杆，221第一螺杆第一螺纹段，222第一螺杆第二螺纹段，230第二通道，231出粉口，240第二螺杆，250连接通道，261第一齿轮，262第二齿轮，263传动轴，264第三齿轮，265行星架，266第四齿轮，270夹子组件，271第一夹具，272第二夹具，273扭簧，20机头。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。可以理解的是，以下所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，而非是对本发明的限定。并且，可能省略不同实施例中相同、类似的部件的描述以及属于现有技术的部件、特征、效果等的描述。

此外，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。并且，附图中可能使用相同、类似的附图标记指代不同实施例中相同、类似的部件。

参照图1至图5，本发明实施例提供一种加样器10。

具体而言，该加样器10可以包括壳体11、安装于壳体11的试剂瓶100、以及与试剂瓶100密封连接的分配机构200。其中，试剂瓶100适于存放粉末试剂；分配机构200与试剂瓶100连通，并且适于将粉末试剂自试剂瓶100向外输送，例如可以向外输送至加样器10下方的试管内。

在具体实施中，分配机构200可以包括与试剂瓶100连通的第一通道210、设置于第一通道210内的第一螺杆220、与第一通道210上下错位连通的第二通道230、以及设置于第二通道230内的第二螺杆240。其中，第一螺杆220适于旋转并且包括旋向相反的第一螺杆第一螺纹段221和第一螺杆第二螺纹段222以将第一通道210内的粉末试剂分别输送至第二通道230和试剂瓶100。第二螺杆240也适于旋转以将第二通道230内的粉末试剂向外输出。

在具体实施中，试剂瓶100包括适于粉末试剂进出的瓶口110，并且试剂瓶100的瓶口110向下安装于壳体11。可以理解的是，此处所述向下可以包括倾斜向下。

在一些实施例中，壳体11上下贯通并且适于部分容纳试剂瓶100。在具体实施中，试剂瓶100的瓶口110及靠近瓶口110部分适于容纳于壳体11内。

在一些实施例中，对应于试剂瓶100的瓶口110处，壳体11还设置有瓶口密封部12。所述瓶口密封部12沿瓶口110的外周侧壁延伸至瓶口110端面后向内弯折并贴合于瓶口110的内周侧壁。

在一些实施例中，还可以在瓶口110的端面和瓶口密封部12之间设置密封圈13，以提高瓶口110和壳体11之间的密封性。

在一些实施例中，试剂瓶100的瓶口110外周侧壁还设置有瓶口螺纹结构。相应地，瓶口密封部12与瓶口110外周侧壁对应的部分也设置有与瓶口螺纹结构相适应的配合螺纹结构。配合螺纹结构与瓶口螺纹结构之间螺纹连接，以将试剂瓶100安装于壳体11。

如前所述，分配机构200的第一通道210和第二通道230上下错位连通。在具体实施中，第一通道210的上端可以自试剂瓶100的瓶口110向上延伸至试剂瓶100的内部，并且通过第一通道210的外侧壁与瓶口密封部12贴合于瓶口100内周部分的外侧之间紧密贴合而使分配机构200与试剂瓶100的瓶口110密封连接，以防止试剂瓶100内的粉末试剂自瓶口110处泄露。

在一些实施例中，第一通道210的外侧壁与瓶口密封部12贴合于瓶口100内周部分的外侧均采用塑胶材质即可满足密封要求。

在具体实施中，第一通道210的上端开设有与试剂瓶100连通的进粉口211，以接收来自试剂瓶100的粉末试剂。

在一些实施例中，试剂瓶100也适于旋转，以利于向第一通道210输送粉末试剂。可以理解的是，在具体实施中，加样器10适于斜向下倾斜，以使得试剂瓶100也斜向下倾斜，如此有利于试剂瓶100内的粉末试剂输出至分配机构200的第一通道210内。

第一螺杆220设置于第一通道210内，并且包括旋向相反的第一螺杆第一螺纹段221和第一螺杆第二螺纹段222。其中，第一螺杆第二螺纹段222位于第一螺杆第一螺纹段221的上方；第一螺杆第一螺纹段221适于在第一螺杆220旋转时将第一通道210内的粉末试剂输送至第二通道230；第一螺杆第二螺纹段222适于在第一螺杆220旋转时将第一通道210内的粉末试剂送回至试剂瓶100。

可以理解的是，当粉末试剂通过进粉口211自试剂瓶100进入第一通道220后，可能会在第一通道210内产生积压并由此堵塞第一螺杆220的螺纹以及第一螺杆220与第一通道210内侧壁之间的间隙，从而导致分配机构200无法正常工作。为此，在本发明中，还设计了适于将第一通道210内多余积压的粉末试剂输送回试剂瓶100的第一螺杆第二螺纹段222。

如前所述，第一螺杆第二螺纹段222位于第一螺杆第一螺纹段221的上方，并且与第一螺杆第一螺纹段221的旋向相反，以在第一螺杆第一螺纹段221将第一通道210内的粉末试剂向第二通道230输送的同时将第一通道210内多余积压的粉末试剂送回至试剂瓶100内。相应地，第一通道210的上端还开设有与第一螺杆第二螺纹段222对应的回粉口212，以允许第一通道210内积压的粉末试剂在第一螺杆第二螺纹段222的输送下离开第一通道210而回到试剂瓶100。

在具体实施中，回粉口212的最低位置不低于进粉口211的最低位置，以便于第一通道210内的粉末试剂可以顺利被第一螺杆第一螺纹段221向下输送。

可以理解的是，上述“不低于”包括“高于”和“等于”。

如前所述，分配机构200的第一通道210和第二通道230上下错位连通。在具体实施中，分配机构200还包括适于连通第一通道210和第二通道230的连接通道250。该连接通道250适于自第一通道210朝着第二通道230斜向下延伸，以便于第一通道210内的粉末试剂顺利输送至第二通道230内。

在具体实施中，连接通道250的两端分别与第一通道210的下端侧面、以及第二通道230的上端侧面连接。

在一些实施例中，该加样器10还包括适于驱动第一螺杆220和第二螺杆240旋转的螺杆驱动机构。

具体而言，螺杆驱动机构可以包括第一齿轮261、第二齿轮262和行星齿轮组。其中，第一齿轮261适于被驱动例如适于被电机驱动以旋转；第二齿轮262与第一齿轮261啮合传动并且与第一螺杆220同轴连接，以在第一齿轮261旋转时驱动第一螺杆220旋转；行星齿轮组与第二螺杆240传动连接，以驱动第二螺杆240旋转。

在一些实施例中，行星齿轮组可以包括传动轴263、第三齿轮264、行星架265和第四齿轮266。其中，传动轴263通过其一端与第一齿轮261同轴连接，并且适于在第一齿轮261旋转时随着第一齿轮261同步旋转；第三齿轮264与传动轴263的另一端同轴连接，并且适于在传动轴263旋转时随着传动轴263同步旋转；行星架265具有分别与第三齿轮264和第四齿轮266啮合的内齿圈；第四齿轮266与第二螺杆240同轴连接。

在具体实施中，第一齿轮261旋转的同时驱动传动轴263带动第三齿轮264旋转；第三齿轮264旋转时驱动行星架265旋转；行星架265旋转时驱动第四齿轮266旋转；第四齿轮266旋转时驱动第二螺杆240旋转。

在此情形下，可以通过螺杆驱动机构同时驱动第一螺杆220和第二螺杆240旋转，从而在保证第一螺杆220和第二螺杆240正常工作的情形下节省了驱动源，不但有利于节省成本，而且可以节约占用空间。

在具体实施中，在出粉口231的尺寸不变的情形下，可以通过螺杆驱动机构控制第一螺杆220和第二螺杆240的旋转速度，进而通过第一螺杆220和第二螺杆240的旋转速度控制粉末试剂输出的质量流量，从而保证粉末试剂的高精度输出。

如前所述，在一些实施例中，试剂瓶100也适于旋转。在此情形下，试剂瓶100的旋转可以与第一螺杆220和第二螺杆240的旋转相互独立，并且另外设置试剂瓶旋转驱动机构。在具体实施中，试剂瓶旋转驱动机构可以采用本领域中任意已知的常规技术手段实现，此处不做限定。

在具体实施中，第二通道230的下端端面开设有与其内部连通的出粉口231，以允许第二通道230内的粉末试剂在第二螺杆240的输送下向外输出。

在一些实施例中，第二螺杆240与第一螺杆220的旋转方向相反。在此情形下，第二螺杆240的螺纹与第一螺杆第一螺纹段221的螺纹旋向也相反。如此，可以通过第一螺杆第一螺纹段221和第二螺杆240依次将粉末试剂向下输送。

在具体实施中，加样器10还包括适于打开以及封闭第二通道230的出粉口231的夹子组件270。

在一些实施例中，夹子组件270包括相对设置的一对夹具271、272。具体而言，一对夹具271、272可以分别为第一夹具271和第二夹具272。并且，第一夹具271和第二夹具272分别安装于第二通道230的外侧。

在具体实施中，第一夹具271和第二夹具272分别可转动地安装于第二通道230的下端外侧壁相背离的两部分。

在一些实施例中，第一夹具271和第二夹具272可以各自通过一个扭簧273分别安装于第二通道230的下端外侧壁相背离的两部分。

在具体实施中，当第一夹具271和第二夹具272位于初始状态时，二者可以合拢而将第二通道230的出粉口231封闭。当使用时，连接第一夹具271和第二夹具272的扭簧273适于分别被抵接而发生扭转，以驱动各自连接的第一夹具271和第二夹具272分别向外转动而打开出粉口231。进一步地，在所述抵接撤销后，两个扭簧273适于分别恢复所述扭转，以带动各自连接的第一夹具271和第二夹具272分别向内转动而合拢以重新封闭出粉口231。

参照图6，本发明实施例还提供一种包含上述加样器10的加样设备。

具体而言，该加样设备还可以包括适于安装加样器10的机头20、以及位于机头20下方并且与加样器10配合使用的称量仪器。其中，称量仪器适于对加样器10输出的粉末试剂进行称量。

在一些实施例中，机头20可以采用公开号为CN116295748A的专利文献中所述的机头实现。相应地，还可以设置有机头升降机构以驱动机头升降。

在具体实施中，机头20下方适于放置试管，以接收加样器10输出的粉末试剂。而称量仪器则适于对试管内接收的粉末试剂进行称量。

在一些实施例中，称量仪器可以采用高精度的分析天平。

在具体实施中，通过称量仪器对试管内接收的粉末试剂进行称量的实施方式可以采用本领域中任意已知的常规技术手段实现，此处不做限定。

如前所述，加样器10还包括适于打开以及封闭第二通道230的出粉口231的夹子组件270，并且夹子组件270中的两个扭簧273适于分别被抵接而发生扭转。

相应地，机头20中还设置有适于容纳上述加样器10的容纳腔以及设置于容纳腔内的一对抵接部。当加样器10自上向下插入所述容纳腔时，夹子组件270的两个扭簧273适于分别被一个抵接部所抵接而发生扭转，从而使第一夹具271和第二夹具272分别向外转动而打开出粉口231；进而，当加样器10自所述容纳腔取出后，所述抵接撤销，两个扭簧273适于分别恢复所述扭转，从而带动各自连接的第一夹具271和第二夹具272分别向内转动而合拢以重新封闭出粉口231。

尽管上文已经描述了本发明的具体实施方案，但这些实施方案并非要限制本发明公开的范围，即使仅相对于特定特征描述单个实施方案的情况下也是如此。本发明公开中提供的特征示例意在进行例示，而非限制，除非做出不同表述。在具体实施中，可根据实际需求，在技术上可行的情况下，将一项或者多项从属权利要求的技术特征与独立权利要求的技术特征进行组合，并可通过任何适当的方式而不是仅通过权利要求书中所列举的特定组合来组合相应权利要求的技术特征。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种加样器（10），包括适于存放粉末试剂的试剂瓶（100）以及与所述试剂瓶（100）连通并且适于将所述粉末试剂自所述试剂瓶（100）向外输送的分配机构（200），其特征在于，所述分配机构（200）包括与所述试剂瓶（100）连通的第一通道（210）、设置于所述第一通道（210）内的第一螺杆（220）、与所述第一通道（210）上下错位连通的第二通道（230）、以及设置于所述第二通道（230）内的第二螺杆（240）；所述第一螺杆（220）适于旋转并且包括旋向相反的第一螺杆第一螺纹段（221）和第一螺杆第二螺纹段（222）以将所述第一通道（210）内的粉末试剂分别输送至所述第二通道（230）和所述试剂瓶（100）；所述第二螺杆（240）也适于旋转以将所述第二通道（230）内的粉末试剂向外输出。

2.根据权利要求1所述的加样器（10），其特征在于，所述试剂瓶（100）适于旋转以便于向所述第一通道（210）输送粉末试剂。

3.根据权利要求1所述的加样器（10），其特征在于，所述第一通道（210）的上端延伸至所述试剂瓶（100）内，并且开设有与所述试剂瓶（100）连通的进粉口（211）以接收来自所述试剂瓶（100）的粉末试剂。

4.根据权利要求3所述的加样器（10），其特征在于，所述第一螺杆第二螺纹段（222）位于所述第一螺杆第一螺纹段（221）的上方；所述第一通道（210）的上端还开设有与所述第一螺杆第二螺纹段（222）对应的回粉口（212），以允许所述第一通道（210）内积压的粉末试剂在所述第一螺杆第二螺纹段（222）的输送下离开所述第一通道（210）而回到所述试剂瓶（100）。

5.根据权利要求4所述的加样器（10），其特征在于，所述回粉口（212）的最低位置不低于所述进粉口（211）的最低位置。

6.根据权利要求1所述的加样器（10），其特征在于，所述分配机构（200）还包括适于连通所述第一通道（210）和所述第二通道（230）的连接通道（250）；所述连接通道（250）自所述第一通道（210）朝着所述第二通道（230）斜向下延伸。

7.根据权利要求1所述的加样器（10），其特征在于，所述第二通道（230）的下端部开设有出粉口（231），以允许所述第二通道（230）内的粉末试剂在所述第二螺杆（240）的输送下向外输出；所述分配机构（200）还包括适于打开以及封闭所述出粉口（231）的夹子组件（270）；所述夹子组件（270）包括相对设置的一对夹具（271、272）；所述一对夹具（271、272）分别可活动地安装于所述第二通道（230）的外侧，并且适于被抵接以分别向外转动而打开所述出粉口（231）、以及在所述抵接撤销后分别向内转动而合拢以封闭所述出粉口（231）。

8.根据权利要求1所述的加样器（10），其特征在于，所述第二螺杆（240）与所述第一螺杆（220）的旋转方向相反并且所述第二螺杆（240）的螺纹与所述第一螺杆第一螺纹段（221）的旋向相反；或者

所述第二螺杆（240）与所述第一螺杆（220）的旋转方向相同并且所述第二螺杆（240）的螺纹与所述第一螺杆第一螺纹段（221）的旋向相同。

9.根据权利要求1所述的加样器（10），其特征在于，所述分配机构（200）还包括适于驱动所述第一螺杆（220）和所述第二螺杆（240）旋转的螺杆驱动机构；所述螺杆驱动机构包括适于旋转的第一齿轮（261）、与所述第一齿轮（261）啮合的第二齿轮（262）、与所述第一齿轮（261）传动连接的行星齿轮组；所述第二齿轮（262）与所述第一螺杆（220）同轴连接以驱动所述第一螺杆（220）旋转；所述行星齿轮组与所述第二螺杆（240）传动连接以驱动所述第二螺杆（240）旋转。

10.一种加样设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的加样器（10）、以及与所述加样器（10）配合使用的称量仪器；所述称量仪器适于对所述加样器（10）输出的粉末试剂进行称量。