CN204575618U - 一种分析计量装置及液体分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分析计量装置及液体分析系统，涉及流体分析技术领域，解决的问题是用以解决液体计量不准确的问题以及实现不同体积的液体的精确计量，提高液体分析系统的测量精度。其中分析计量装置主要采用的技术方案为：第一控制阀，其包括公共端口和能够与公共端口择一地连通的多个分配端口，多个分配端口包括至少一个盲孔端口和一个与大气相连通的空气端口；反应分析装置，其具有第一通道口和第二通道口；计量管，其连接在公共端口和第一通道口之间，计量管的管壁上设置有第一连接管口，第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管；其中，计量管为内径小于4mm的管；流体驱动器，与反应分析装置连接。本实用新型主要用于化学分析仪器技术领域。

Description

一种分析计量装置及液体分析系统

技术领域

本实用新型涉及流体分析技术领域，特别是涉及一种分析计量装置及液体分析系统。

背景技术

在化学分析仪器中，液路计量系统的设计极其重要，它直接影响着分析结果的准确性。现有的液体分析系统中一般都设置有对采集的液体试样进行计量的分析计量装置，通过分析计量装置对液体进行精确的计量，保证液体分析系统的测量精度。

现有技术中对液体的计量方式多采用储液单元进行中转，但是该种计量方式在反应分析装置中的液体体积大于储液单元容积时，则需要往复执行不止一次的中转操作，这些中转步骤不仅繁复费时，而且容易在储液单元的内壁上残留液膜甚至液珠，影响分析系统的测量精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种分析计量装置及液体分析系统，主要目的在于用以解决液体计量不准确的问题以及实现不同体积的液体的精确计量，提高液体分析系统的测量精度。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种分析计量装置，包括：

第一控制阀，其包括公共端口和能够与所述公共端口择一地连通的多个分配端口，所述多个分配端口包括至少一个盲孔端口和一个与大气相连通的空气端口；

反应分析装置，其具有第一通道口和第二通道口；

计量管，其连接在所述公共端口和所述第一通道口之间，所述计量管的管壁上设置有第一连接管口，所述第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管；其中，所述计量管为内径小于4mm的管；

流体驱动器，与所述反应分析装置连接。

如前所述的，所述计量管的内径在0.2mm-2mm范围内。

如前所述的，所述反应分析装置的内径大于6毫米。

如前所述的，还包括：液体检测器；所述液体检测器设置在所述计量管上。

如前所述的，所述液体检测器设置在所述计量管上具体为：

所述液体检测器设置在所述第一通道口和所述第一连接管口之间的管路段上。

如前所述的，还包括：连接管；

所述流体驱动器与所述反应分析装置连接具体为：

所述流体驱动器通过所述连接管与所述第二通道口连接。

如前所述的，所述流体驱动器与所述反应分析装置连接具体为：

所述流体驱动器设置在所述计量管的管路段中，所述第二通道口与大气相连通。

如前所述的，所述流体驱动器设置在所述计量管的管路段中具体为：

所述流体驱动器设置在所述液体检测器和所述第一通道口之间的管路段中；或者，

所述流体驱动器设置在所述液体检测器和所述第一连接管口之间的管路段中；或者，

所述流体驱动器设置在所述第一连接管口和所述公共端口之间的管路段中。

如前所述的，还包括：至少一个第三控制阀；

所述计量管的管壁上还设置有至少一个第二连接管口，并位于所述第一连接管口和所述公共端口之间的管壁上；

所述至少一个第二连接管口通过所述至少一个第三控制阀连接第二废液管。

一方面，本实用新型的实施例提供一种液体分析系统，其包括：

第一控制阀，其包括公共端口和能够与所述公共端口择一地连通的多个分配端口，所述多个分配端口包括至少一个盲孔端口和一个与大气相连通的空气端口；

反应分析装置，其具有第一通道口和第二通道口；

计量管，其连接在所述公共端口和所述第一通道口之间，所述计量管的管壁上设置有第一连接管口，所述第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管；其中，所述计量管为内径小于4mm的管；

流体驱动器，与所述反应分析装置连接。

控制电路，用于控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述反应分析装置以及所述流体驱动器的工作的开启和停止；

其中，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述反应分析装置以及所述流体驱动器均与所述控制电路连接。

借由上述技术方案，本实用新型一种分析计量装置及液体分析系统至少具有下列优点：

本实用新型的分析计量装置通过设置第一控制阀、计量管、反应分析装置和流体驱动器串行连接，以及设置第一控制阀的多个分配端口包括一个与大气相连通的空气端口，使得本实用新型在进液或者排液时，液体始终在同一方向上运动，避免顺序注射式流路系统必须通过储液单元中转液体的缺陷，减少了进液时液体流过管道的长度和管壁表面积，从而减少了液体在管壁上残留液膜或挂壁的概率，提高了进液的精度，尤其提高了在微进液量(如0.1ml以下)时的进液精度；并且由于计量管小尺寸的结构设计：计量管为内径小于4mm的管，使得液体在细管中利用液体表面张力和粘性可将液体向上直接顺利地流入反应分析装置中，从而使液体不会顺着管壁发生倒流现象；另一方面通过设置第一控制阀的多个分配端口包括至少一个盲孔端口，并在计量管的管壁上设置一个连接管口以及设置第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管，使得本实用新型在排放废液时，只需要要将第一控制阀切换到盲孔端口和打开第二控制阀，就可以很方便的将计量管中的废液和反应分析装置中的废液顺利的排出。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提供的一种分析计量装置结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的另一种分析计量装置结构示意图；

图3是本实用新型的实施例提供的又一种分析计量装置结构示意图；

图4是本实用新型的实施例提供的一种反应分析装置结构示意图；

图5是本实用新型的实施例提供的另一种反应分析装置结构示意图；

图6是本实用新型的实施例提供的又一种反应分析装置结构示意图；

图7是本实用新型的实施例提供的再一种反应分析装置结构示意图；

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例，，或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种分析计量装置，其包括：

第一控制阀1、反应分析装置2、计量管3、第二控制阀4以及流体驱动器5。其中，

第一控制阀1，其包括公共端口11和能够与所述公共端口11择一地连通的多个分配端口12，所述多个分配端口12包括盲孔端口121和一个与大气相连通的空气端口122；其中，盲孔端口121可以为一个也可以为多个，具体的本实用新型实施例对此不进行限制，可以根据需求设置。

反应分析装置2，其具有第一通道口21和第二通道口22；

计量管3，其连接在所述公共端口11和所述第一通道口21之间，所述计量管3的管壁31上设置有第一连接管口311，所述第一连接管口311通过第二控制阀4连接第一废液管(图中未示出)；其中，所述计量管3为内径小于4mm的管；

流体驱动器5，与所述反应分析装置2连接；

具体的，第一控制阀1用于进样及切换不同种类的液体，其具有公共端口11和多个分配端口12，能够择一地与公共端口11连通，比如通过控制系统的控制来实现公共端口11和任意一个分配端口12的连通。根据测试需要，多个分配端口12中的部分分配端口用于分别和不同种类的待测液体、废液容器等连接；空气端口122与大气相连通，当公共端口11切换到和空气端口122连通时，可以向管路以及反应分析装置2中抽入空气，以实现将计量管3中的液体送入反应分析装置2的功能，也可混合反应分析装置2中的液体，或者清洗管路。分配端口12的数量可以根据实际需要进行选择。当然第一控制阀1还可以为由多个二通阀和若干连接管组成，每个二通阀的两端分别连接公共端口和分配端口，构成一个多通道的控制阀，具体的本实用新型实施例对此不进行限制，只要其能够具有一个公共端口和可以择一地与所述公共端口连通的多个分配端口均属于本实用新型实施例的保护范围。

反应分析装置2用于储存计量后的不同种类的液体，不同种类的液体在反应分析装置2中发生反应，并通过一些检测部件检测反应分析装置2中液体的相关特性。反应分析装置2可以为一体结构，也可以为包括反应装置和分析装置的分体结构，具体的本实用新型实施例对此不进行限制，只要其能够实现反应和分析的功能均属于本实用新型实施例的保护范围。

本实用新型实施例的分析计量装置通过设置第一控制阀1、计量管3、反应分析装置2和流体驱动器5串行连接，以及设置第一控制阀1的多个分配端口12包括一个与大气相连通的空气端口122，使得本实用新型在进液或者排液时，液体始终在同一方向上运动，避免顺序注射式流路系统必须通过储液单元中转液体的缺陷，减少了进液时液体流过管道的长度和管壁表面积，从而减少了液体在管壁上残留液膜或挂壁的概率，提高了进液的精度，尤其提高了在微进液量(如0.1ml以下)时的进液精度；并且由于计量管小尺寸的结构设计：计量管为内径小于4mm的管，使得液体在细管中利用液体表面张力和粘性可将液体向上直接顺利地流入反应分析装置中，从而使液体不会顺着管壁发生倒流现象；另一方面通过设置第一控制阀1的多个分配端口12包括盲孔端口121，并在计量管3的管壁31上设置第一连接管口311以及设置第一连接管口311通过第二控制阀4连接第一废液管，使得本实用新型在排放废液时，只需要要将第一控制阀1切换到盲孔端口121和打开第二控制阀4，就可以很方便的将计量管3中的废液和反应分析装置2中的废液顺利的排出。

进一步的，为了使液体在细管中利用液体表面张力和粘性可将液体向上直接顺利地全部送入反应分析装置2中，所述计量管3的内径在0.2mm-2mm范围内，此时，在计量管3中利用液体表面张力和粘性可将液体向上直接顺利地全部送入反应分析装置2中，从而使液体不会顺着管壁发生倒流现象。

进一步的，为了方便各种液体在反应分析装置2内进行反应以及进行检测分析，所述反应分析装置2的内径大于6毫米，该结构的设计，方便各种液体在反应分析装置2内均匀混合，并将多余的气泡从反应分析装置2中排出。

进一步的，为了提高进液效率，如图1所示，还包括：液体检测器6；所述液体检测器6设置在所述计量管3上。

具体的，液体检测器6为不与流体接触的非接触式液位传感器，或者为不与流体接触的光电计量器，当然还可以为其他不与流体接触的非接触式液体检测器，也可以为与液体接触的液体检测器，具体的本实用新型实施例对此不进行限制，只要其能够检测计量管内某处是否有液体存在均属于本实用新型实施例的保护范围。

进一步的，所述液体检测器6设置在所述第一通道口21和所述第一连接管口311之间的管路段上。

进一步的，所述分析计量装置还包括：连接管7；如图1所示，所述流体驱动器5通过连接管7与所述第二通道口22连接。

进一步的，除了所述流体驱动器5通过连接管7与所述第二通道口22连接外，还可以将流体驱动器5设置在所述计量管3的管路段中，如图2所示，所述流体驱动器5设置在所述计量管3的管路段中；所述第二通道口22与大气相连通。

进一步的，所述流体驱动器5可以设置在所述液体检测器6和所述第一通道口21之间的管路段中，也可以设置在所述液体检测器6和所述第一连接管口311之间的管路段中，还可以设置在所述第一连接管口311和所述公共端口11之间的管路段中。具体的本实用新型施例对此不进行限制，只要其能够驱动液体经过第一控制阀流向反应分析装置均属于本实用新型实施例的保护范围。

本实用新型实施例通过将流体驱动器5设置在所述计量管3的管路段中，使得分析计量装置可以通过流体驱动器5驱动液体经过第一控制阀1流向反应分析装置2，并且由于设置反应分析装置2的第二通道口22与大气相连通，使得反应分析装置2上部的空间相对大气不再具有正压或负压，当流体驱动器5停止驱动时，液体能立即停止流动，反应分析装置2内的液面也不会产生扰动。借此，可以保证分析计量装置所取的液体的体积精度；另外，当流体驱动器5不工作时其本身就截止了液体的流动，相当于截止阀的功能。

进一步的，为了排出多余的液体，以及在液体分析完成后自动排出废液，不需要额外设置排液装置，所述流体驱动器5为正反双向驱动的流体驱动器，其中，流体驱动器5可以为蠕动泵，当蠕动泵停止工作时，其本身截止了液体的流动，相当于截止阀的功能。当然流体驱动器5还可以为其他类型泵和阀的组合，具体的本实用新型实施例对此不进行限制，只要其为双向驱动并具有截止阀功能的流体驱动器均属于本实用新型实施例的保护范围。

进一步的，为了实现更多不同体积的液体的精确计量，所述分析计量装置还包括：至少一个第三控制阀8，如图3所示，

所述计量管3的管壁31上还设置有至少一个第二连接管口312，并位于所述第一连接管口311和所述公共端口11之间的管壁上；

所述至少一个第二连接管口312通过所述至少一个第三控制阀8连接第二废液管(图中未示出)。

进一步的，如图4所示，反应分析装置2包括光源23和光检测器24。

当反应分析装置2为一体结构时，如图4所示，光源23和光检测器24分别设置在反应分析装置2的两侧，并且光源23和光检测器24在同一光路上。光源23发射的光透过反应分析装置2内的液体后，被光检测器24接收，用光度比色的原理分析液体。

当反应分析装置2为包括反应装置25和分析装置26的分体结构时，如图5所示，分析装置由第一段管261、第二段管262以及第三段管263依次相连并连续相通的整体管，其中第二段管262两侧的管壁分别设置平面透光窗，光源23和光检测器24分别设置在第二段管262的两侧。光源23发射的光透过第二段管262内的液体后，被光检测器24接收，用光度比色的原理分析液体。

进一步的，反应分析装置2还包括电极对27，如图6所示，其中，电极对27可以为一对或多对，

当反应分析装置2为一体结构时，电极对27设置在反应分析装置2内，当液体进入反应分析装置2内或者在反应分析装置2内反应后，用电位分析法分析液体。

当反应分析装置2为分体结构时，电极对27设置在分析装置26内，当液体进入分析装置26内后，用电位分析法分析液体。

进一步的，反应分析装置2还包括一个或多个离子选择电极28，如图7所示；

当反应分析装置2为一体结构时，一个或多个离子选择电极28设置在反应分析装置2内，当液体进入反应分析装置2内或者在反应分析装置2内反应后，用选择性透过膜和电位分析法分析液体。

当反应分析装置2为分体结构时，一个或多个离子选择电极28设置在分析装置26内，当液体进入分析装置26内后，用选择性透过膜和电位分析法分析液体。

进一步，反应分析装置2还可以包括其他的用于分析液体的结构，具体的本实用新型实施例不进行限制，只要其能够分析液体均属于本实用新型实施例的保护范围。

以下以图3提供的一种分析计量装置为例说明分析计量装置如何实现不同体积的液体的精确计量。

首先设定公共端口11和第二连接管口312之间的管路段的内容积为A，第二连接管口312和第一连接管口311之间的管路段的内容积为B。

计量液体体积为A+B的工作过程如下：

第一步：将第一控制阀1切换到待取液体的分配端口12，公共端口11与待取液体的分配端口12相连通；

第二步：控制流体驱动器5正向驱动工作，待取液体的分配端口12对应的液体在流体驱动器5的驱动下被吸入计量管3内，当液体检测器6检测到液体时，流体驱动器5停止工作，或延时一段时间后停止工作；

第三步：第一控制阀1切换到盲孔端口121，公共端口11与盲孔端口121连通，打开第二控制阀4；

第四步：流体驱动器4反向驱动工作，将液体检测器6和第一连接管口311之间的管路段中的液体通过第二控制阀4排出；

第五步：关闭第二控制阀4，第一控制阀1切换到空气端口122，公共端口11与空气端口122连通；

第六步：流体驱动器5正向驱动工作，直到将计量管3中的待取样液体全部导入反应分析装置2中；

第七步：重复上述第一步至第六步，可将同一第一控制阀1的分配端口12或其它第一控制阀1的分配端口12所对应的液体按需要的量输送到反应分析装置2中。

计量液体体积为A的工作过程如下：

第一步：将第一控制阀1切换到待取液体的分配端口12，公共端口11与待取液体的分配端口12相连通；

第二步：控制流体驱动器5正向驱动工作，待取液体的分配端口12对应的液体在流体驱动器5的驱动下被吸入计量管3内，当液体检测器6检测到液体时，流体驱动器5停止工作，或延时一段时间后停止工作；

第三步：第一控制阀1切换到盲孔端口121，公共端口11与盲孔端口121连通，打开第三控制阀8；

第四步：流体驱动器5反向驱动工作，将液体检测器6和第二连接管口312之间的管路段中的液体通过第三控制阀8排出；

第五步：关闭第三控制阀8，将第一控制阀1切换到空气端口122，公共端口11与空气端口122连通；

第六步：流体驱动器5正向驱动工作，直到将计量管3中的待取样液体全部导入反应分析装置2中；

第七步：重复上述第一步至第六步，可将同一第一控制阀1的分配端口12或其它第一控制阀1的分配端口12所对应的液体按需要的量输送到反应分析装置2中。

通过更换不同容积的计量管3或调整液体检测器6的位置，可以调节进入反应分析装置2中的液体体积。

以上分析计量装置实现不同体积的液体的精确计量的工作过程是以包括液体检测器为例来说明的，当分析计量装置没有设置液体检测器时，在取液过程中，可以按照设定的进液时间来进行取液。

本实用新型实施例的分析计量装置通过设置第一控制阀、计量管、反应分析装置和流体驱动器串行连接，以及设置第一控制阀的多个分配端口包括一个与大气相连通的空气端口，使得本实用新型在进液或者排液时，液体始终在同一方向上运动，避免顺序注射式流路系统必须通过储液单元中转液体的缺陷，减少了进液时液体流过管道的长度和管壁表面积，从而减少了液体在管壁上残留液膜或挂壁的概率，提高了进液的精度，尤其提高了在微进液量(如0.1ml以下)时的进液精度；并且由于计量管小尺寸的结构设计：计量管为内径小于4mm的管，使得液体在细管中利用液体表面张力和粘性可将液体向上直接顺利地流入反应分析装置中，从而使液体不会顺着管壁发生倒流现象；另一方面通过设置第一控制阀的多个分配端口包括至少一个盲孔端口，并在计量管的管壁上设置一个连接管口以及设置第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管，使得本实用新型在排放废液时，只需要要将第一控制阀切换到盲孔端口和打开第二控制阀，就可以很方便的将计量管中的废液和反应分析装置中的废液顺利的排出。

本实用新型还提供一种液体分析系统，其包括：

第一控制阀，其包括公共端口和能够与所述公共端口择一地连通的多个分配端口，所述多个分配端口包括至少一个盲孔端口和一个与大气相连通的空气端口；

反应分析装置，其具有第一通道口和第二通道口；

计量管，其连接在所述公共端口和所述第一通道口之间，所述计量管的管壁上设置有第一连接管口，所述第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管；其中，所述计量管为内径小于4mm的管；

流体驱动器，与所述反应分析装置连接。

控制电路，用于控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述反应分析装置以及所述流体驱动器的工作的开启和停止；

其中，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述反应分析装置以及所述流体驱动器均与所述控制电路连接。

本实用新型实施例的液体分析系统通过设置第一控制阀、计量管、反应分析装置和流体驱动器串行连接，以及设置第一控制阀的多个分配端口包括一个与大气相连通的空气端口，使得本实用新型在进液或者排液时，液体始终在同一方向上运动，避免顺序注射式流路系统必须通过储液单元中转液体的缺陷，减少了进液时液体流过管道的长度和管壁表面积，从而减少了液体在管壁上残留液膜或挂壁的概率，提高了进液的精度，尤其提高了在微进液量(如0.1m1以下)时的进液精度；并且由于计量管小尺寸的结构设计：计量管为内径小于4mm的管，使得液体在细管中利用液体表面张力和粘性可将液体向上直接顺利地流入反应分析装置中，从而使液体不会顺着管壁发生倒流现象；另一方面通过设置第一控制阀的多个分配端口包括至少一个盲孔端口，并在计量管的管壁上设置一个连接管口以及设置第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管，使得本实用新型在排放废液时，只需要要将第一控制阀切换到盲孔端口和打开第二控制阀，就可以很方便的将计量管中的废液和反应分析装置中的废液顺利的排出。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种分析计量装置，其特征在于，包括：

第一控制阀，其包括公共端口和能够与所述公共端口择一地连通的多个分配端口，所述多个分配端口包括至少一个盲孔端口和一个与大气相连通的空气端口；

反应分析装置，其具有第一通道口和第二通道口；

计量管，其连接在所述公共端口和所述第一通道口之间，所述计量管的管壁上设置有第一连接管口，所述第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管；其中，所述计量管为内径小于4mm的管；

流体驱动器，与所述反应分析装置连接。

2.根据权利要求1所述的分析计量装置，其特征在于，

所述计量管的内径在0.2mm-2mm范围内。

3.根据权利要求1或2所述的分析计量装置，其特征在于，

所述反应分析装置的内径大于6毫米。

4.根据权利要求3所述的分析计量装置，其特征在于，还包括：

液体检测器，所述液体检测器设置在所述计量管上。

5.根据权利要求4所述的分析计量装置，其特征在于，

所述液体检测器设置在所述计量管上具体为：

所述液体检测器设置在所述第一通道口和所述第一连接管口之间的管路段上。

6.根据权利要求5所述的分析计量装置，其特征在于，还包括：

连接管；

所述流体驱动器与所述反应分析装置连接具体为：

所述流体驱动器通过所述连接管与所述第二通道口连接。

7.根据权利要求5所述的分析计量装置，其特征在于，

所述流体驱动器与所述反应分析装置连接具体为：

所述流体驱动器设置在所述计量管的管路段中，所述第二通道口与大气相连通。

8.根据权利要求7所述的分析计量装置，其特征在于，

所述流体驱动器设置在所述计量管的管路段中具体为：

所述流体驱动器设置在所述液体检测器和所述第一通道口之间的管路段中；或者，

所述流体驱动器设置在所述液体检测器和所述第一连接管口之间的管路段中；或者，

所述流体驱动器设置在所述第一连接管口和所述公共端口之间的管路段中。

9.根据权利要求1或5所述的分析计量装置，其特征在于，还包括：

至少一个第三控制阀；

所述计量管的管壁上还设置有至少一个第二连接管口，并位于所述第一连接管口和所述公共端口之间的管壁上；

所述至少一个第二连接管口通过至少一个第三控制阀连接第二废液管。

10.一种液体分析系统，其特征在于，其包括：

第一控制阀，其包括公共端口和能够与所述公共端口择一地连通的多个分配端口，所述多个分配端口包括至少一个盲孔端口和一个与大气相连通的空气端口；

反应分析装置，其具有第一通道口和第二通道口；

计量管，其连接在所述公共端口和所述第一通道口之间，所述计量管的管壁上设置有第一连接管口，所述第一连接管口通过第二控制阀连接第一废液管；其中，所述计量管为内径小于4mm的管；

流体驱动器，与所述反应分析装置连接；

控制电路，用于控制所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述反应分析装置以及所述流体驱动器的工作的开启和停止；

其中，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述反应分析装置以及所述流体驱动器均与所述控制电路连接。