CN202330373U - 一种离子色谱溶液自动稀释装置 - Google Patents

Abstract

涉及离子色谱的进样机构的一种离子色谱溶液自动稀释装置，采取计量泵进液口连通二进一出电磁阀出液口；计量泵进样口连通待测样品溶液，计量泵出口连接一进二出电磁阀进液口；二进一出电磁阀洗针液进液口连通洗针液，二进一出电磁阀稀释液进液口连通稀释液；一进二出电磁阀样品出液口连接样品瓶，一进二出电磁阀废液出液口排出废液；二进一出电磁阀、计量泵和一进二出电磁阀连接控制系统的技术方案，自动控制待测样品溶液的稀释和管路清洗，排除了人为因素的消极影响，稀释的准确度高，实验分析人员工作量较小，稀释效率高。

Description

一种离子色谱溶液自动稀释装置

技术领域

 本实用新型涉及离子色谱的进样机构，具体的讲是一种离子色谱溶液自动稀释装置。

背景技术

在离子色谱仪的使用过程中，待测样品经过对固体颗粒、酸碱度等处理后，通常还需对待测样品溶液中的待测离子浓度进行处理，使待检离子浓度达到离子色谱分离柱所要求的浓度范围。待测离子浓度过高会损坏离子色谱分离柱或者离子色谱仪的其他运行部件，造成无法对待测溶液的离子色谱谱图进行分析。目前，对高浓度离子的待测溶液通常采用实验分析人员手工的方法稀释，如果一次稀释倍数不合适时，则要通过计算后再进行人工稀释操作，工作量大，效率低。实验分析人员操作手法、过程存在的个体差异会影响稀释的准确度，个体操作差异产生不同的分析结果造成分析误差时，往往难以加以判断和修正。

实用新型内容

本实用新型要解决现在高浓度离子待测溶液手工方法稀释工作量大，效率低，操作手法、过程存在的个体差异影响稀释的准确度，产生分析误差的技术问题，提供一种采用控制系统控制，排除人为因素，稀释的准确度高，实验分析人员工作量较小，稀释效率高的离子色谱溶液自动稀释装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：一种离子色谱溶液自动稀释装置，计量泵的计量泵进液口连通二进一出电磁阀的二进一出电磁阀出液口；计量泵的计量泵进样口连接待测样品进样口，待测样品进样口连通待测样品溶液，计量泵出口连接一进二出电磁阀的一进二出电磁阀进液口；二进一出电磁阀的二进一出电磁阀洗针液进液口连通洗针液，二进一出电磁阀稀释液进液口连通稀释液；一进二出电磁阀的一进二出电磁阀样品出液口连接样品瓶，一进二出电磁阀废液出液口排出废液；二进一出电磁阀、计量泵和一进二出电磁阀连接控制系统。

现有技术的控制系统是离子色谱溶液自动稀释装置的控制中心，包括现有的单片机、ARM、工控机等，其内部集成了各个溶液稀释倍数所需的运行参数和清洗控制流程。实验分析人员输入待测样品溶液稀释倍数参数，控制系统自动控制稀释过程中一进二出电磁阀和二进一出电磁阀开启顺序及时间、计量泵运行时间、抽排数值及清洗作业的运行，排除了人为因素的消极影响，稀释的准确度高。通过二进一出电磁阀将稀释液和洗针液依流程输送到计量泵；计量泵将待测样品溶液和稀释液通过一进二出电磁阀，输送到样品瓶，对待测样品溶液进行稀释，输送的洗针液对管路清洗后通过一进二出电磁阀作为废液排出。本实用新型的实验分析人员工作量较小，稀释效率高。

计量泵与二进一出电磁阀之间连接输液泵；计量泵进液口连接输液泵的输液泵出液口，二进一出电磁阀出液口连接输液泵的输液泵进液口；输液泵连接控制系统。控制系统自动控制输液泵的流速和运行时间。输液泵通过二进一出电磁阀将稀释液和洗针液依流程输送到计量泵。加装输液泵消除管路对计量泵工作的影响，特别是高精度的计量泵内部容量较小、计量泵与二进一出电磁阀之间管路较长时，避免在计量泵已到达最大容积量时，抽入稀释液或洗针液不足的现象。

计量泵是Cavro XCaibru型号的柱射泵。该柱射泵的活塞杆直连高精度丝杠，步进电机主轴固定连接的螺母与该丝杠配合，步进电机驱动活塞杆移动，将设定数量的液体吸入注射泵内或将注射泵内液体排出。

输液泵是UC-3281型号高压输液的平流泵。该平流泵为高精度、高压力、小流量可控流速的高压输液泵，其流量、流速和压力能够通过参数人工设定。

稀释液是淋洗液或超纯水；洗针液是超纯水。

本实用新型的优点是：实验分析人员输入待测样品溶液稀释倍数参数，控制系统自动控制稀释过程当中一进二出电磁阀、二进一出电磁阀和计量泵运行，实现待测样品溶液的稀释和管路清洗，排除了人为因素的消极影响，稀释的准确度高。实验分析人员工作量较小，稀释效率高。计量泵与二进一出电磁阀之间连接输液泵，消除管路对计量泵工作的影响。

附图说明

本实用新型一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

结合附图说明。图示实施例的计量泵1是采用型号Cavro XCaibru，电源规格+24V/1.5A，计量容量范围50uL至5mL的柱射泵，该注射泵的活塞杆直接连接高精度丝杠，丝杠另一端与步进电机相连的螺母相配合，实现注射泵内部活塞杆的往返式运动，从而将稀释液、洗针液、待测样品溶液抽入注射泵内或将注射泵内部的液体输送至一进二出电磁阀23。输液泵8采用高精度、高压力、小流量、可控流速的型号UC-3281平流泵，电源规格+24V/3A，其流量、流速、压力参数均可设定。

输液泵8的输液泵进液口9连接型号080T424-62-5V,电源+24V/1A，通径0.8mm, PEEK二进一出电磁阀10的二进一出电磁阀出液口14，输液泵出液口7连接计量泵1的计量泵进液口19；二进一出电磁阀10的二进一出电磁阀洗针液进液口11连通聚四氟乙烯储液瓶中的超纯水洗针液12，二进一出电磁阀稀释液进液口15连通聚四氟乙烯储液瓶中的超纯水稀释液13；计量泵1的计量泵进样口4连接待测样品进样口6，待测样品进样口6能够与第三方待测样品溶液自动进样装置对接，当使用第三方自动进样装置时，第三方自动进样装置与本实用新型的控制系统18相互配合控制待测样品溶液，将待测样品溶液自动进行稀释作业，快速、准确的对多种样品进行不同倍数的稀释作业，计量泵出口2连接型号080T424-62-5V,电源+24V/1A，通径0.8mm, PEEK一进二出电磁阀23的一进二出电磁阀进液口21；一进二出电磁阀23的一进二出电磁阀样品出液口24连接透明玻璃样品瓶5，样品瓶5盛放稀释后的待测溶液液体，样品瓶5可作为第三方自动进样装置中的盛放待测样品的样品瓶，一进二出电磁阀废液出液口22连接聚四氯乙烯废液瓶25，排出清洗管路的废液。完成待测样品溶液从计量泵进样口4抽入计量泵1内部后，移开待测样品溶液，计量泵进样口4与大气相通，连通计量泵进样口4、计量泵出口2，当一进二出电磁阀进液口21连通一进二出电磁阀样品出液口24或连通一进二出电磁阀废液出液口22时, 计量泵1与一进二出电磁阀23之间管路中残余的溶液在大气压力及重力的共同作用下，排入到样品瓶5或废液瓶25中，减小溶液的残余，提高稀释、清洗精度。二进一出电磁阀10、计量泵1和一进二出电磁阀23通过带屏蔽保护套的4芯单股控制线连接嵌入式控制系统18。数据线17是输液泵8与嵌入式控制系统18之间的数据传输连线，数据线17的规格类型根据输液泵8与嵌入式控制系统18之间的数据传输方式而定，通常有两种方式：RS232C和RS485。当以RS232C标准串口进行数据传输时，其为9芯带屏蔽保护套的单股连线；当以RS485标准方式进行数据传输时，其为2芯带屏蔽保护套的单股连线，屏蔽层可有效屏蔽外界对数据传输时的电磁干扰，保护套可有效防止潮湿、水汽对数据线17的腐蚀。

离子色谱溶液自动稀释装置的工作流程如下： 

稀释流程。首先嵌入式控制系统18通过控制线将一进二出电磁阀进液口21与一进二出电磁阀样品出液口24连通，计量泵进样口4与待测样品进样口6连通，关闭二进一出电磁阀10、输液泵8、计量泵进液口19和计量泵出口2。控制计量泵1抽入设定数量的待测样品溶液后，关闭计量泵进样口4，打开计量泵出口2，再控制计量泵1将其已抽入的待测样品溶液通过计量泵出口2排入到样品瓶5中，然后，移走待测样品溶液，再次打开计量泵进样口4，使得计量泵1与样品瓶5之间管路中的残余待测样品溶液在大气压及重力的共同作用下，流入至样品瓶5中。关闭计量泵进样口4和计量泵出口2，连通二进一出电磁阀稀释液进液口15，先后开启输液泵8和计量泵进液口19，控制计量泵1抽入设定体积的稀释液13进计量泵1中，之后，开启计量泵出口2、一进二出电磁阀进液口21和一进二出电磁阀样品出液口24，关闭二进一出电磁阀10、输液泵8和计量泵进液口19。控制计量泵1将已吸入的稀释液13排入进样品瓶5中，完毕后关闭二进一出电磁阀10、输液泵8、一进二出电磁阀23和计量泵1。至此同步完成了待测样品溶液的稀释及计量泵1与样品瓶5之间管路的初步清洗过程。

清洗流程。稀释流程完毕，已经同步完成了计量泵1与样品瓶5之间管路的初次清洗，但是可能还存在清洗不彻底的现象，因而需对这部分管路进行二次或多次的清洗。首先开启二进一出电磁阀洗针液进液口11，再先后开启输液泵8、计量泵进液口19，关闭计量泵出口2和计量泵进样口4，将洗针液12抽入到计量泵1中，多次抽取洗针液12后，开启一进二出电磁阀进液口21、废液出液口22，再关闭二进一出电磁阀10、输液泵8、计量泵进液口19后，将已吸入的洗针液12排入到废液瓶25中。连通计量泵进样口4，使得计量泵1与废液瓶25之间管路的残余溶液在大气压力及重力的作用下流入到废液瓶25中。最后，关闭计量泵1和一进二出电磁阀23，多次重复上述过程，完成整个清洗过程。 

为保证整个稀释倍数的精度，在稀释过程中，样品瓶5遵循先注射待测样品溶液，再注入稀释液13的流程。

Claims (5)

1.一种离子色谱溶液自动稀释装置，其特征在于计量泵（1）的计量泵进液口（19）连通二进一出电磁阀（10）的二进一出电磁阀出液口（14）；计量泵（1）的计量泵进样口（4）连接待测样品进样口（6），待测样品进样口（6）连通待测样品溶液，计量泵出口（2）连接一进二出电磁阀（23）的一进二出电磁阀进液口（21）；二进一出电磁阀（10）的二进一出电磁阀洗针液进液口（11）连通洗针液（12），二进一出电磁阀稀释液进液口（15）连通稀释液（13）；一进二出电磁阀（23）的一进二出电磁阀样品出液口（24）连接样品瓶（5），一进二出电磁阀废液出液口（22）排出废液；二进一出电磁阀（10）、计量泵（1）和一进二出电磁阀（23）连接控制系统（18）。

2.根据权利要求1所述的一种离子色谱溶液自动稀释装置，其特征在于计量泵（1）与二进一出电磁阀（10）之间连接输液泵（8）；计量泵进液口（19）连接输液泵（8）的输液泵出液口（7），二进一出电磁阀出液口（14）连接输液泵（8）的输液泵进液口（9）；输液泵（8）连接控制系统（18）。

3.根据权利要求1或2所述的一种离子色谱溶液自动稀释装置，其特征在于计量泵（1）是Cavro XCaibru型号的柱射泵。

4.根据权利要求2所述的一种离子色谱溶液自动稀释装置，其特征在于输液泵（8）是UC-3281型号高压输液的平流泵。

5.根据权利要求1所述的一种离子色谱溶液自动稀释装置，其特征在于稀释液（13）是淋洗液或超纯水；洗针液（12）是超纯水。

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