CN117968791A - 一种快速实现多通道体积计量的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快速实现多通道体积计量的装置，包括：负压室，与负压室连接的负压传感器和第一隔膜泵、以及至少一组通道组件；通道组件包括第一三通阀、开始液位检测开关、结束液位检测开关、体积计量管、第一两通阀；开始液位检测开关和结束液位检测开关分别连接于体积计量管的上游管路和下游管路；连接结束液位检测开关的下游管路连接负压室；连接开始液位检测开关的上游管路连接第一三通阀；第一两通阀一端连接负压室；通过对上游管路提前引入负压，将压力突变带来的液体过冲从体积计量管以外的管路释放到负压室，以进行体积计量。本发明体积计量管的上下游没有三通，下游直接接入负压室，只需要一次排空即可，效率更高。

Description

一种快速实现多通道体积计量的装置

技术领域

本发明涉及细菌检测及分析技术领域，特别涉及一种快速实现多通道体积计量的装置。

背景技术

阻抗法进行微小粒子计数包含若干基本要素。如：前池、后池、电极、小孔、阻抗检测电路等。

如专利CN201911290900.3所述，运用阻抗法进行微生物计数是一项公知技术。而以微生物阻抗法计数结果作为微生物药敏测试的参考依据，往往面临着单一样本在与药物作用之后，呈现出较大幅度的计数结果变化范围的情况。单次测试的细菌统计量从几十个到十几万个都有可能，在细菌快速繁殖、细菌浓度较大的情况下进行阻抗测试则有可能出现因浓度过大而引起的微孔堵孔。在此类堵孔发生的时候，阻抗法所采集到的信号紊乱，往往很难得出正确的结果。因而，需要对规定时间内通过微孔的液体体积进行体积计量，以确定在计数过程中微孔是否一直保持通畅，进而确定结果是否有效。

体积计量一般串接在阻抗法微小粒子计数的计数池后池与负压源之间，并设置有起始传感器和结束传感器，起始传感器与结束传感器中间管路所能容纳的液体体积即为计量体积。如果起始传感器和结束传感器在异于正常的时间点被触发，如过早、过晚，都可能提示计数过程出现问题。如前池向后池流入气泡会使得起始传感器和结束传感器过早触发、小孔堵孔则会使得起始传感器和结束传感器过晚触发。计数池后池至负压源之间通常会有一个负压导通阀来控制计数池与负压室是否连通。所述的负压源通常是由一个有压力控制的负压室构成。

而采用负压吸引方式的体积计量技术具有一个始终存在的问题。如专利CN101285696所述，体积计量开始时，会有一个“开阀”的动作，这个动作执行后，所述负压导通阀会开启，会使得计数池后池与负压室相连，由于负压的引入，计量管上游压力突变，在负压作用下上游管路弹性变形，变形积压上游液体向下游传动，引起液体“上跳”，该现象也可以表述为一种朝向下游的液体过冲现象。这个过冲过程可能产生气泡，当气泡破裂有可能带来体积计量液体传感器的误触发，包括开始传感器；大量的液体过冲可能使得液体直接触发体积计量的开始传感器，因而影响体积计量准确性。而在阻抗法对微生物计数时，由于采用了更小直径的微孔，所以体积计量体积更小，气泡破裂或大量液体过冲有可能导致体积计量结束光耦的触发。在所述专利当中的解决方案是：在体积计量管排空过程中，花较多时间反复多次将负压室的负压与大气导通再关闭，将体积计量管下端三通头中的液体尽量多的被气流带走，并在所述过程中始终保持体积计量管下端与负压相连，使得待计量液体避开了开阀带来的压力突变，从而使得液体不过冲。这种问题的解决方案本质上包括两个：一个是控制并减小所述的开阀带来的压力突变，从而需要体积计量管的“下端”，也即体积计量管的上游入口在开阀带来的压力突变下液体过冲时，过冲的液体不向体积计量管一侧流动，而是向体积计量管的旁路流动；另一个，通过反复多次连通体积计量管与负压的通路，达到如下效果：在静态的三通管路中，其中的两路中允许有液体存在，而进入另一路的液体越少越好，甚至没有液体。上述两点合并之后即所述专利中所声明的：排空时体积计量管下端一直保持与负压连通。显然，这种组合方案将消耗较多的时间。

值得注意的是，对于上述引用专利，其实施例在体积计量管的上游设置了一个静态三通管路，其连通的三个方向分别是：1. 计数池后池方向；2. 体积计量管方向；3.负压方向。

而对于专利CN 102213607，采用了四氟乙烯，六氟丙烯工具材料来形成一个柔性的、内壁较为疏水的体积计量管，液体在管内的流动已不再受自重影响，所以不需要将体积计量管区分为上端或下端，流经计量管的液体不受自重影响，并且计量管不易产生液膜。在其中的一个变形例中，使用了三通阀代替了位于体积计量管上游的静态三通管路，可以一定程度上实现所述的解决方案本质中的一个，就是使得真正意义上的静态三通管路不存在，并且物理上切断了排空时旁路液体进入体积计量管的可能通路。这是因为三通阀只有两个端口是导通的，导通的两个端口不与第三个端口有流体通路，也不受第三个端口的流体状态影响，从而解决了静态三通管路中“允许有液体存在，而进入另一路的液体越少越好，甚至没有液体”的问题。然而该方案由于缺少防止压力突变的措施，仍然存在如CN101285696所述的液体过冲问题，虽然此时由于流经的液体不受自重影响，已不存在上端和下端的区分，但这个过冲方向仍然是由计数微孔朝向负压源的方向，仍然是计量液体流动的上游至下游方向，仍然有可能误触发判断液位的传感器的风险，无论这个液位传感器是所述的钛管还是所述的开始、结束传感器。

如专利CN201911290900所述，同一个样本的微生物药敏检测，往往需要该样本对多种药物（antimicrobial）进行反应，并测定反应后的微生物残留数量，才能够得出综合全面的微生物药敏测试结果，并指导医生对患者进行用药。而微生物药敏检测是对测试时效性要求非常高的一项测试，越短的测试时间意味着越早给出正确的患者用药的建议，即如US20170211121所述，“Fast-AST，Fast Antimicrobial Susceptibility Test”快速药敏测试是目前行业所追求的目标。所以，面对数种或数十种药物的敏感性测试，微生物药敏实验往往需要快速完成。尽管阻抗计数法可以快速得到某种样本的微生物浓度，但对于大量的众多药物的AST试验，串行起来仍然是比较耗时。如专利CN201911290900所述，为了减少对每一种药物与样本作用得出的微生物孵育结果进行串行的阻抗测试所带来的时间消耗，安排了多个（如4个）阻抗计数通道，同时进行测试。在这个条件下，就需要对多个阻抗计数通道同时进行体积计量。而所述的过冲问题，往往会使得偶发某一个或者某几个通道的计数开始时间快于其他通道，开始传感器被过早触发在正常情况下也可能是通过宝石孔从前池流入流阻较小的气体而导致的，由所述过冲引起，还是由宝石孔流过气体引起，这两种原因因此而变得无法准确判断。而由于气泡破裂而带来的开始传感器被误触发，因为过冲到下游的更多的是气体（气泡破裂带来的），因此在测量结束时，并不会因此而带来结束传感器被触发的时间提前，这将导致获得的总体计数时间过长，从而被误判断为流量过小或堵孔。

将起始传感器的位置向下游、且远离负压导通阀的方向放置，由于传感器远离了发生过冲的位置，过冲导致传感器误触发等故障的概率会变小，但这样带来的是液体在正常情况下到达传感器的时间更久，这与微生物药敏检测应用对测试时效性的要求是相悖的。

同时，由于上游管路弹性变形带来的过冲，是不太可能通过降低上游管路弹性变形量来完全避免。因为上游的管路在成本的约束下不可能完全由弹性变形较小的金属材料加工，通常情况下是需要由价格相对低廉的塑胶材料实现，如聚四氟乙烯、尼龙等。

最后，负压导通阀开启的瞬间，宝石孔周边的流场也具有不确定性，有时会有前池灌注形成的大气泡困在小孔附近，这些气泡流过小孔的流阻较小，且在流过小孔过程中体积可被负压压缩，在负压开启时对过冲有很大贡献，且这个贡献是随机的、不稳定的。这在具有多个通道的微生物药敏检测应用来说，这个随机性和不稳定性则表现很突出，往往在同一次检测过程中，同时开启多个（如4个）负压导通阀，但触发起始传感器的时间却有很大差异，造成体积计量检测不同步问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种快速实现多通道体积计量的装置，能够快速解决阻抗法体积计量所述开阀过冲问题。该方案尤其适用于对检测时间要求高的微生物药敏检测，使得微生物检测，尤其是药敏检测，能够在一定的时间内获得更多种类的药物的敏感性测试结果。本发明的另一个目的是解决使用阻抗法的微生物检测仪中多路体积计量检测不同步的问题。

本发明提供一种快速实现多通道体积计量的装置，包括：负压室，与所述负压室连接的负压传感器和第一隔膜泵、以及至少一组通道组件；

所述通道组件包括两通阀、第一三通阀、开始液位检测开关、结束液位检测开关、体积计量管、第二两通阀；所述开始液位检测开关和结束液位检测开关分别连接于所述体积计量管的上游管路和下游管路；连接所述结束液位检测开关的下游管路连接所述负压室；连接所述开始液位检测开关的上游管路连接所述第一三通阀；所述第二两通阀一端连接所述负压室；

通过对上游管路提前引入负压，将压力突变带来的液体过冲从体积计量管以外的管路释放到负压室，以进行体积计量。

可选地，所述通道组件还包括两通阀，所述第一三通阀经由两通阀与空气过滤器连接。

可选地，所述通道组件还包括两通阀，所述两通阀一端连接计数池后池，一端连接所述第一三通阀。

可选地，所述通道组件还包括计数池的前池、后池和宝石孔，所述前池通过宝石孔连接后池。

所述通道组件还包括第二三通阀，所述前池连接所述第二三通阀，所述后池同时连接所述第二三通阀和第一两通阀。

可选地，所述装置还包括第二隔膜泵，通道组件还包括第三两通阀，计数池通过所述第三两通阀连接第二隔膜泵。

可选地，所述体积计量管采用四氟乙烯，六氟丙烯工具材料形成，且具有柔性、内壁疏水。

可选地，所述装置的工作流程包括：

建立负压；液体经由所述第二三通阀流入前池，同时在负压室建立负压环境；

排空体积计量管；使外界气体在负压作用下通过体积计量管进入负压室，实现体积计量管的排空；

释放检测管路中的压力，前池的液体通过宝石孔进入后池，通过打开的第二两通阀进入检测管路后在进入负压室；释放检测管路中的压力时，第二两通阀打开时间小于设定时间，

体积计量，后池中的液体在负压作用下流向体积计量管；

排空体积计量管和负压室。

本发明的装置除了阻抗法对应的基本要素，包括前池、后池、小孔、电极等要素之外，还包括体积计量管。所述体积计量管开始于后池下游，结束于负压室上游，体积计量管上游不存在所述的静态三通管路，且采用了四氟乙烯，六氟丙烯工具材料来形成一个柔性的、内壁较为疏水的体积计量管。该装置可以实现快速达到可以体积计量的前期准备。在体积计量前，通过控制阀对有压力突变的管路优先进行负压引入，待管路压力与负压室压力一致后再通过开启后池至体积计量管之间的负压导通阀使得后池液体流入体积计量管，并进行体积计量。大气、体积计量管、计数池后池三个方向的端口通过一个三通阀连接。通过在后池下游引出体积计量管来快速实现体积计量前期排空准备，通过对后池下游管路提前压力引入来释放包括小孔附近随机气泡通过小孔和后池管路弹性变形在内的所有弹性变形量或可压缩量，解决体积计量时负压导通阀打开，压力突变引起的液体向体积计量管过冲问题，以及过冲导致的多路体积计量触发检测不同步的问题，从而达到快速实现多通道体积计量同步性。

本发明体积计量管的上下游没有三通，下游直接接入负压室，只需要一次排空即可，效率更高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例1的液路布局示意图；

图2是本发明实施例的体积计量流程图；

图3是本发明实施例2的液路布局示意图；

图4是本发明实施例1的液路机构示意图；

图5是本发明实施例2的液路机构示意图；

图6是本发明实施例3的液路布局示意图；

图7是本发明实施例3的液路机构示意图；

图8是本发明实施例4的液路布局示意图；

图9是本发明实施例4的液路机构示意图；

图10是本发明实施例中三通阀4的接口标号图；

图11是本发明实施例中三通阀4符号的接口标号图；

图12是本发明实施例中三通阀24的接口标号图；

图13是本发明实施例中三通阀24符号的接口标号图；

图14是本发明实施例中三通阀8的接口标号图；

图15是本发明实施例中三通阀8符号的接口标号图；

图16是本发明实施例中三通阀28的接口标号图；

图17是本发明实施例中三通阀28符号的接口标号图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实施例的体快速实现多通道体积计量的装置，其包括负压室，与所述负压室连接的负压传感器和第一隔膜泵、以及至少一组通道组件。计数池的前池、后池、宝石孔和第二三通阀，所述前池连接所述第二三通阀，所述后池同时连接所述第二三通阀和第二两通阀；所述前池通过宝石孔连接后池。第二隔膜泵，所述通道组件包括第一两通阀、第一三通阀、开始液位检测开关、结束液位检测开关、体积计量管、第二两通阀、第三两通阀；所述开始液位检测开关和结束液位检测开关分别连接于所述体积计量管的上游管路和下游管路；连接所述结束液位检测开关的下游管路连接所述负压室；连接所述开始液位检测开关的上游管路连接所述第一三通阀；所述第二两通阀一端连接所述负压室。计数池通过所述第三两通阀连接第二隔膜泵。所述通道组件还包括第二两通阀，所述第一三通阀经由第二两通阀与空气过滤器连接。或者是，所述第二两通阀一端连接计数池后池，一端连接所述第一三通阀。

实施例一

在本实施例中包含一组通道组件，其中，第一三通阀包括三通阀8，第二三通阀包括三通阀4，第一两通阀包括两通阀9，第二两通阀包括两通阀19，第三两通阀包括两通阀16。

工作流程见图2。本发明通过将体积计量管开始于后池下游，结束于负压室上游，排空体积计量管只需要一次就可以将体积计量管排干净且单次耗时较少，来实现快速达到可以体积计量的前期准备。通过提前向后池管路中引入负压，使得体积计量时后池管路没有压力突变，管路内的液体就不会过冲，从而保证计数过程中无过冲影响计数的性能；当存在多个阻抗通道，每个通道对应独立的体积计量通道时，多个体积计量通道内的液体会同时缓慢流出来保证实现多通道体积计量的同步性。

步骤1：建立负压

如图1和图4所示，三通阀4（见图10和图11）的接口4C和4A接通，液体流入前池5，三通阀8的接口0与接口A接通，关闭两通阀9和两通阀19，打开第一隔膜泵15，在负压传感器14的监测下第一隔膜泵15开始工作将负压室13建立一个负压环境，当负压传感器14检测到负压室内负压达到一定数值后第一隔膜泵15停止工作。此时系统建立负压完成。

步骤2：排空体积计量管

如图1和图4所示，打开两通阀9一小段时间（例如2秒），因为空气过滤器10与大气联通，两通阀9打开之后使负压室13也与大气联通，外界气体在负压作用下，通过体积计量管18进入负压室13，并将体积计量管18内的液体一同推入负压室13。完成体积计量管18的排空。

因为体积计量管的上下游都没有接三通，下游直接接入负压室，液体能直接顺利的流入负压室，不需要用反复排空的方式来排出残余液体，本步骤只需要一次即可排空所有液体，用时很短。

步骤3：释放检测管路中的压力

如图1和图4所示，打开两通阀19，液体从前池5进入，通过宝石孔6进入到后池7，再通过打开的两通阀19进入到检测管路中，再进入到负压室13内，释放管路中的压力。持续一小段时间后（如0.5秒）关闭两通阀19，压力释放完成。释放检测管路中的压力时，两通阀19打开时间小于设定时间，如0.5秒。

因为宝石孔6的孔径非常小（通常几十微米），短时间内通过的液体很少（如0.5秒通过10~20ul），不存在负压一瞬间完全释放的情况，两通阀19打开很短的时间后就会关闭，所以此时负压室内依然是负压状态。只有在长时间打开两通阀19的情况下才会导致管路内不断进入空气而变成常压。

压力释放时间很短，仅需0.5秒左右。

步骤4：体积计量

如图1图4所示，三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8B接通，使后池7内的液体在负压的作用下通过三通阀8流向体积计量管18，体积计量管18内的液体会先经过开始液位检测开关11，再经过结束液位检测开关12，最后流入负压室13。体积计量结束。

因为在步骤3中管路中的压力已经释放了一部分，所以液体会缓慢流出体积计量管18。这个过程中液面不会由于压力突变而产生过冲情况。

步骤5：排空体积计量管18和负压室13

如图1和图4所示，三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8A接通，关闭两通阀19，再打开两通阀9，在负压室13负压的作用下，体积计量管18内的残余液体被排出。

因为上述步骤中有气体从空气过滤器中进入了负压室13，导致负压室13内负压减小，当压力传感器14探测到负压室13内压力低于设定值时，第一隔膜泵15启动，重新建立负压环境后第一隔膜泵15停止。避免因为负压室13内压力不够造成的液体流动缓慢或者排液不干净需要反复排空的情况。

实施例二

本实施例的体积计量装置，工作流程与实施例相同，见图2。实际上是在原图4的基础上作了一定变更，具体是改变了三通阀8和两通阀9的位置关系，三通阀9、常闭端连接空气过滤器10，三通阀8常开端连接两通阀9一端，两通阀9另一端连接后池上游。在这一管路布局下，同样可以起到如上实施例一相同的效果。

同理，本实施例快速实现体积计量的流程包括如下步骤：

步骤1：建立负压

如图2和图5所示，三通阀4（见图10和图11）的接口4C和4A接通，液体流入前池5，三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8B接通，关闭两通阀9和两通阀19，打开第一隔膜泵15，在负压传感器14的监测下第一隔膜泵15开始工作将负压室13建立一个负压环境，当负压传感器14检测到负压室内负压达到一定数值后第一隔膜泵15停止工作。此时系统建立负压完成。

步骤2：排空体积计量管

如图2和图5所示，三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8A接通一小段时间（例如2秒），因为空气过滤器10与大气联通，外接气体在负压作用下，通过三通阀8和体积计量管18进入负压室13，并将体积计量管18内的液体一同推入负压室13，然后关闭三通阀8。完成体积计量管18的排空。

因为体积计量管的上下游都没有接三通，下游直接接入负压室，液体能直接顺利的流入负压室，不需要用反复排空的方式来排出残余液体，本步骤只需要一次即可排空所有液体，用时很短。

步骤3：释放检测管路中的压力

如图2和图5所示，打开两通阀19液体从前池5进入，通过宝石孔6进入到后池7，再通过打开的两通阀19进入到检测管路中，再进入到负压室13内，释放管路中的压力。持续一小段时间后（如0.5秒）关闭两通阀19，压力释放完成。

因为宝石孔6的孔径非常小（通常几十微米），短时间内通过的液体很少（如0.5秒通过10~20ul），不存在压力一瞬间完全释放的情况，两通阀19打开很短的时间后就会关闭，所以此时负压室内依然是负压状态。只有在长时间打开两通阀19的情况下才会导致管路内不断进入空气而变成常压。

压力释放时间很短，仅需0.5秒左右。

步骤4：进行体积计量

如图2和图5所示，打开两通阀9，使后池7内的液体在负压的作用下先通过两通阀9，再通过三通阀8流向体积计量管18，体积计量管18内的液体会先经过开始液位检测开关11，再经过结束液位检测开关12，最后流入负压室13。体积计量结束。

因为在步骤3中管路中的压力已经释放了一部分，所以液体会缓慢流入体积计量管18，在缓慢流出体积计量管18。这个过程中液面不会由于压力突变而产生过冲情况。

步骤5：排空体积计量管和负压室

如图2和图5所示，三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8B接通，关闭两通阀19，在负压室13负压的作用下，体积计量管18内的残余液体被排出。

因为上述步骤中有气体从空气过滤器中进入了负压室13，导致负压室13内负压减小，当压力传感器14探测到负压室13内压力低于设定值时，第一隔膜泵15启动，重新建立负压环境后第一隔膜泵15停止。避免因为负压室13内压力不够造成的液体流动缓慢或者排液不干净需要反复排空的情况。

本发明实施例可以运到所有快速实现多阻抗通道体积计量的微生物计数应用及基于计数的微生物药敏分析仪中。

实施例三

如图6和图8所示，将两组实施例1组合，组成多通道实施例3。也即包括两种通道组件。两组通道组件共用一个第二隔膜泵17，和负压室13。第一三通阀包括三通阀8和三通阀28，第二三通阀包括三通阀4和三通阀24，第一两通阀包括两通阀9和两通阀29，第二两通阀包括两通阀19和两通阀39，第三两通阀包括两通阀16和两通阀36，第三两通阀包括两通阀36与两通阀16，且一同接入第二隔膜泵17；包括的两个体积计量管分别为体积计量管18和体积计量管38，一同接入负压室13。

与单通道的实例1的过程相似，

步骤1：建立负压

如图6和图8所示，三通阀4（见图10和图11）的接口4C与接口4A接通，三通阀24（见图12和图13）的接口24C与接口24A接通，液体流入前池5和前池25；三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8A,三通阀28（见图16和图17）的接口28C与接口28A，再同时关闭两通阀9、两通阀19、两通阀29和两通阀39；打开第一隔膜泵15，在负压传感器14的监测下第一隔膜泵15开始工作将负压室13建立一个负压环境，当负压传感器14检测到负压室内负压达到一定数值后第一隔膜泵15停止工作。此时系统建立负压完成。

步骤2：排空体积计量管

如图6和图8所示，同时打开两通阀9和两通阀29一小段时间（例如2秒），因为空气过滤器10与大气联通，两通阀9和两通阀19打开之后使负压室13也与大气联通，外界气体在负压作用下，通过体积计量管18和体积计量管28，再进入负压室13，并将体积计量管18内的液体一同推入负压室13。完成体积计量管18和体积计量管38的排空。

步骤3：释放检测管路中的压力

如图6和图8所示，同时打开两通阀19和两通阀39，一路液体分别从前池5进入，通过宝石孔6进入到后池7，再通过打开的两通阀19进入到检测管路中，另一路液体从前池25进入通过宝石孔6进入到后池17，再通过打开的两通阀29进入到检测管路中，最后都进入到负压室内。释放管路中的压力。持续一小段时间后（如0.5秒）关闭两通阀19和两通阀29。压力释放完成。

因为宝石孔6的孔径非常小（通常几十微米），短时间内通过的液体很少（如0.5秒通过10~20ul），不存在负压一瞬间完全释放的情况，两通阀19和两通阀39打开很短的时间后就会关闭，所以此时负压室内依然是负压状态。只有在长时间打开两通阀19和两通阀39的情况下才会导致管路内不断进入空气而变成常压。

步骤4：进行体积计量

如图6图8所示，三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8B接通，三通阀28（见图16和图17）的接口28C与接口28B接通，使后池7和后池17内的液体在负压的作用下分别通过三通阀8和三通阀28流向体积计量管18和体积计量管38，体积计量管18内的液体会先经过开始液位检测开关11，再经过结束液位检测开关12，最后流入负压室13。体积计量管38内的液体会先经过开始液位检测开关31，再经过结束液位检测开关32，最后也流入负压室13。体积计量结束。

因为在步骤3中管路中的压力已经释放了一部分，所以液体会缓慢流出体积计量管18和体积计量管38。这个过程中液面不会由于压力突变而产生过冲情况。

步骤5：排空体积计量管和负压室

如图6和图8所示，三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8A接通，三通阀28（见图16和图17）的接口28C与接口28A接通，关闭两通阀19和两通阀39，再打开两通阀9和两通阀19，在负压室13负压的作用下，体积计量管18和体积计量管38内的残余液体被排出。

同实施例1相同，也只需一次排空即可。

实施例四

如图7和图9所示，将两组实施例2组合，组成多通道实施例4。两组共用一个第二隔膜泵17，和负压室13。两通阀36与两通阀16一同接入第二隔膜泵17，体积计量管18和体积计量管38一同接入负压室13。

步骤1：建立负压

如图7和图9所示，三通阀4（见图10和图11）的接口4C与接口4A接通，三通阀24（见图12和图13）的接口24C与接口24A接通，液体流入前池5和前池25；三通阀8的接口0与接口B接通，三通阀28的接口0与接口B接通，关闭两通阀9、两通阀19、两通阀29、两通阀39，打开第一隔膜泵15，在负压传感器14的监测下第一隔膜泵15开始工作将负压室13建立一个负压环境，当负压传感器14检测到负压室内负压达到一定数值后第一隔膜泵15停止工作。此时系统建立负压完成。

步骤2：排空体积计量管

如图7和图9所示，同一时间使三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8A、三通阀28（见图16和图17）的接口28C与接口28A，都接通一小段时间（例如2秒），因为空气过滤器10与大气联通，外接气体在负压作用下，气体通过三通阀8和体积计量管18进入负压室13，气体通过三通阀28和体积计量管38进入负压室13，并将体积计量管18和体积计量管38内的液体一同推入负压室13，然后关闭三通阀8。完成体积计量管18和体积计量管38的排空。

与实施例2相同，也是只需要一次即可。

步骤3：释放检测管路中的压力

如图7和图9所示，打开两通阀19和两通阀39，一路液体从前池5进入，通过宝石孔6进入到后池7，再通过打开的两通阀19进入到检测管路中另一路液体从前池15进入，通过宝石孔6进入到后池17，再通过打开的两通阀39进入到检测管路中，最后两路液体都进入到负压室13内，释放管路中的压力。持续一小段时间后（如0.5秒）关闭两通阀19和两通阀39，压力释放完成。

因为宝石孔6的孔径非常小（通常几十微米），短时间内通过的液体很少（如0.5秒通过10~20ul），不存在压力一瞬间完全释放的情况，两通阀19和通阀39打开很短的时间后就会关闭，所以此时负压室内依然是负压状态。只有在长时间打开两通阀19和两通阀39的情况下才会导致管路内不断进入空气而变成常压。

压力释放时间很短，仅需0.5秒左右。

步骤4：进行体积计量

如图7和图9所示，打开两通阀9和两通阀29，使后池7和后池17内的液体在负压的作用下分别通过三通阀8和三通阀28流向体积计量管18和体积计量管38，体积计量管18内的液体会先经过开始液位检测开关11，再经过结束液位检测开关12，最后流入负压室13。体积计量管38内的液体会先经过开始液位检测开关31，再经过结束液位检测开关32，最后也流入负压室13。体积计量结束。

因为在步骤3中管路中的压力已经释放了一部分，所以液体会缓慢流出体积计量管18和体积计量管38。这个过程中液面不会由于压力突变而产生过冲情况。

步骤5：排空体积计量管和负压室

如图7和图9所示，同时使三通阀8（见图14和图15）的接口8C与接口8B与三通阀28（见图16和图17）的接口28C与接口28B接通，关闭两通阀19和39，在负压室13负压的作用下，体积计量管18和体积计量管38内的残余液体被排出。

同实施例2相同，也只需一次排空即可。

本发明可以运到所有快速实现多阻抗通道体积计量的微生物计数应用及基于计数的微生物药敏分析仪中。

以上内容是结合具体实施方式对本发明所作的详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

上述实施例中所述的液位检测开关，并不代表仅限于使用液位检测开关，也可以改成其他类型的传感器，都应视为本发的保护范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，包括：负压室，与所述负压室连接的负压传感器和第一隔膜泵、以及至少一组通道组件；

所述通道组件包括第一三通阀、开始液位检测开关、结束液位检测开关、体积计量管、第一两通阀；所述开始液位检测开关和结束液位检测开关分别连接于所述体积计量管的上游管路和下游管路；连接所述结束液位检测开关的下游管路连接所述负压室；连接所述开始液位检测开关的上游管路连接所述第一三通阀；所述第一两通阀一端连接所述负压室；

通过对上游管路提前引入负压，将压力突变带来的液体过冲从体积计量管以外的管路释放到负压室，以进行体积计量。

2.根据权利要求1所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述通道组件还包括第二两通阀，所述第一三通阀经由第二两通阀与空气过滤器连接。

3.根据权利要求2所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述第二两通阀一端连接计数池后池，一端连接所述第一三通阀。

4.根据权利要求2所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述通道组件还包括计数池的前池、后池和宝石孔，所述前池通过宝石孔连接后池。

5.根据权利要求4所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述通道组件还包括第二三通阀，所述前池连接所述第二三通阀，所述后池同时连接所述第二三通阀和第一两通阀。

6.根据权利要求1所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述装置还包括第二隔膜泵。

7.根据权利要求6所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述通道组件还包括第三两通阀，计数池通过所述第三两通阀连接第二隔膜泵。

8.根据权利要求1所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述体积计量管采用四氟乙烯、六氟丙烯工具材料形成，且具有柔性、内壁疏水。

9.根据权利要求4所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，所述装置的工作流程包括：

建立负压；液体经由所述第二三通阀流入前池，同时在负压室建立负压环境；

排空体积计量管；使外界气体在负压作用下通过体积计量管进入负压室，实现体积计量管的排空；

释放检测管路中的压力，前池的液体通过宝石孔进入后池，通过打开的所述第二两通阀进入检测管路后在进入负压室；

体积计量，后池中的液体在负压作用下流向体积计量管；

排空体积计量管和负压室。

10.根据权利要求9所述的快速实现多通道体积计量的装置，其特征在于，释放检测管路中的压力时，所述第二两通阀打开时间小于设定时间。