CN210964039U - 一种用于放射化学的全自动固相萃取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，包括箱体，箱体内设置有移动组件，移动组件上设置导管，导管上连接有注射泵，箱体内的底部设置安装架和试剂架，试剂架上放置有若干试剂瓶，安装架上设置有萃取柱，萃取柱的底部通过软管连接有蠕动泵，蠕动泵的出口通过软管与三通电磁阀连通，三通电磁阀常开通道与废液杯连通，常闭通道与解吸液杯连通，萃取柱上设置有液位传感器，移动组件与注射泵相配合，将试剂瓶中的试剂滴入到萃取柱内，给液位传感器设定初始值，液位传感器检测到萃取柱内的液面低于初始值时，则蠕动泵停止工作，保证萃取柱全程湿润，不会出现漏空的现象。三通电磁阀连接了废液杯和解吸液杯保证了液体的合理收集。

Description

一种用于放射化学的全自动固相萃取装置

技术领域

本实用新型涉及固相萃取领域，具体为一种用于放射化学的全自动固相萃取装置。

背景技术

在锶-90、钚等核素实际检测过程中，经常采用离子交换法、萃取色层法等进行分析，样品溶液通过离子交换柱或萃取柱，待测核素先吸附在萃取色层柱上，通过淋洗与干扰核素分离，然后将待测核素从色层柱上进行解析收集，从而实现样品的分离、纯化。由于样品溶液过柱分离纯化步骤、流程冗长，占用大量的分析时间，为防止色层柱内液体漏空，影响分析结果准确度，往往需要分析人员长时间看守在色层柱前不断添加试剂来实现样品的分离和纯化，在样品过多的情况下，分析人员偶尔会出现试剂顺序加错或色层柱内液体漏空的现象，影响分析结果准确度，数据不能及时报出。所以为了减少分析人员重复费时的操作步骤，提高分析工作效率，有必要进行对分析过程中的萃取步骤进行机械化、自动化改进，研究出核素固相萃取装置来代替人工进行核素的萃取分析。

目前，仪器设备生产厂商已经开发出通过固相萃取吸附的吸附作用，将目标化合物与杂质物质进行分离、富集、纯化，一般用于有机物质的前处理过程，主要用于农药残留、食品添加剂、多环芳烃、核酸纯化等目标化合物的萃取分离，但在放射化学的分析领域上，还没有具体的固相萃取设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，有效的防止了萃取柱出现液体漏空的现象，当样品过多时，有效的避免了试剂顺序加错的情况，同时，避免了放射性药物对人体造成伤害。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，包括箱体，所述箱体的内壁上设置有移动组件，所述移动组件上设置有导管架，所述导管架上固定有导管，所述导管的底部安装有枪头，所述导管的顶部通过软管与注射泵连通，所述箱体内的底部设置安装架和试剂架；

所述试剂架安装有若干试剂瓶，所述安装架底座和多层放置架，所述底座的顶端设置有所述多层放置架，所述底座的顶端设置有废液杯和解吸液杯，所述多层放置架上设置有萃取柱，所述萃取柱上设置有液位传感器，所述萃取柱的底部通过软管与蠕动泵连通，所述蠕动泵的出口通过软管连通有三通电磁阀，所述三通电磁阀常开通道通过软管与所述废液杯连通，所述三通电磁阀常闭通道通过软管与所述解吸液杯连通，所述解吸液杯上设置有PH检测仪，所述PH检测仪用于检测从所述三通电磁阀上流出液体的PH值。

进一步地，所述箱体内还设置有移液枪头更换箱，所述移液枪头更换箱被隔板分为更换腔和移液腔，所述更换腔用于将所述导管上的所述枪头卸下，所述移液腔用于将所述枪头安装在所述导管上。

进一步地，所述更换腔上端设置有更换枪头板，所述更换枪头板上开设有若干更换槽，若干所述更换槽等间距设置，所述更换槽由一个大圆孔和一个小圆孔组成葫芦型，所述大圆孔的内径大于所述枪头的外径，所述小圆孔的内径大于所述导管的外径，且小于所述枪头的外径，所述移液腔的上端设置有移液枪头座，所述移液枪头座上设置有若干枪头，若干所述枪头呈矩形排列，且等间距设置。

进一步地，所述移动组件包括X轴滑轨和Y轴移动座，所述X轴滑轨固定在所述箱体的内壁上，所述Y轴移动座的一端活动设置在所述X轴滑轨上，所述Y轴移动座内可滑动的设置有所述导管架。

进一步地，所述导管架包括固定座、Z轴移动装置和导管座，所述固定座的底部可滑动的设置在所述Y轴移动座内，所述固定座与所述Y轴移动座垂直设置，所述固定座内设置有所述Z轴移动装置，所述Z轴移动装置上固定有导管座，所述导管座上固定穿设有若干所述导管，所述导管与所述导管座平行设置，所述固定座上还固定有固定板，所述固定板位于所述导管座的下方，所述导管安装有所述枪头的一端穿设在所述固定板上。

进一步地，所述Z轴移动装置包括丝杆、滑块和电机，所述固定座上开设有滑槽，所述丝杆可转动的设置在所述滑槽内，所述滑块可滑动的设置在所述滑槽内，并与所述丝杆螺纹连接，所述导管座固定在所述滑块上，所述固定座的顶端固定有所述电机，所述电机的输出轴与所述丝杆固连。

进一步地，所述导管与所述枪头采用过盈配合。

本实用新型的有益效果是：

1.一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，包括箱体，箱体内设置有移动组件，移动组件上设置有导管架，导管架上固定有导管，导管上连接有注射泵，箱体内的底部设置安装架和试剂架，试剂架上放置有若干试剂瓶，安装架上设置有萃取柱，萃取柱的底部通过软管连接有蠕动泵，蠕动泵的出口通过软管与三通电磁阀连通，三通电磁阀常开通道与废液杯连通，常闭通道与解吸液杯连通，萃取柱上设置有液位传感器，移动组件与注射泵相配合，将试剂瓶中的试剂滴入到萃取柱内，给液位传感器设定初始值，液位传感器检测到萃取柱内的液面低于初始值时，则蠕动泵停止工作，保证萃取柱全程湿润，不会出现漏空的现象。三通电磁阀连接了废液杯和解吸液杯保证了液体的合理收集。

2. 箱体内还设置有移液枪头更换箱，移液枪头更换箱上开设有更换槽，所述更换槽由一个大圆孔和一个小圆孔组成葫芦型，大圆孔的内径大于枪头的外径，小圆孔的内径大于导管的外径，且小于枪头的外径，使用时利用移动组件先将导管移动到大圆孔内，然后平移到小圆孔内，最后向上提升，由于枪头的外径大于小圆孔的内径，实现更换枪头的目的，不需要在萃取的过程中人工对导管和枪头进行清洗或者更换，缩短了萃取时间，提高了效率，同时避免了清洗不彻底，造成药品的交叉感染，影响萃取的效果，造成了药品的浪费，增加了萃取成本。

3.由于固相萃取过程中需要多次更换枪头，采用人工更换效率低，还容易对药品造成污染，本申请使用移动组件代替人工进行固相萃取，更换枪头效率高，同时避免了药品的污染，提高了效率的同时也提高了固相萃取的质量。

附图说明

图1为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置整体结构示意图；

图2为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置正视图；

图3为图2A处放大图；

图4为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置中移液枪头更换箱部分结构示意图；

图5为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置中移液枪头更换箱整体结构示意图；

图6为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置中移动组件结构示意图；

图7为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置中导管架结构示意图；

图8为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置中Z轴移动装置结构示意图；

图9为本实用新型一种用于放射化学的全自动固相萃取装置更换枪头示意图；

图中，1-导管架，2-移液枪头更换箱，3-移动组件，4-导管，5-移液枪头座，6-更换枪头板，7-隔板，8-更换腔，9-移液腔，10-枪头，11-更换槽，12-固定座，13- Z轴移动装置，14-导管座，15-X轴滑轨，16-Y轴移动座，17-固定板，18-丝杆，19-滑块，20-电机，21-滑槽，22-箱体，23-安装架，24-试剂架，25-试剂瓶，26-注射泵，27-底座，28-多层放置架，29-废液杯，30-解吸液杯，31-萃取柱，32-液位传感器，33-蠕动泵，34-三通电磁阀，35-PH检测仪。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

在锶-90、钚等核素实际检测过程中，经常采用离子交换法、萃取色层法等进行分析，样品溶液通过离子交换柱或萃取柱，待测核素先吸附在萃取色层柱上，通过淋洗与干扰核素分离，然后将待测核素从色层柱上进行解析收集，从而实现样品的分离、纯化。

而放射性核素能不断地、自发地放出肉眼看不见的x、α、β、γ射线和中子流等。这些物品含有一定量的天然或人工的放射性元素。人和动物如果受到这些射线的过量照射，会引发放射性疾病，严重的甚至死亡。但在放射化学的分析领域上，还没有具体的全自动固相萃取设备，都是通过人工操作，由于样品溶液过柱分离纯化步骤、流程冗长，占用大量的分析时间，为防止色层柱内液体漏空，影响分析结果准确度，往往需要分析人员长时间看守在色层柱前不断添加试剂来实现样品的分离和纯化，导致会长时间受到核素的辐射，严重影响操作人员的身体健康。然而在样品过多的情况下，分析人员还是会出现试剂顺序加错或色层柱内液体漏空的现象，影响分析结果准确度，数据不能及时报出。本申请设计了如下结构解决上述问题，具体设计如下：

如图1至图9所示，一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，包括箱体22，箱体22的内壁上设置有移动组件3，移动组件3上设置有导管架1，导管架1上固定有导管4，导管4的底部安装有枪头10，导管4的顶部通过软管与注射泵26连通，箱体22内的底部设置安装架23和试剂架24；

如图2和图3所示，试剂架24安装有若干试剂瓶25，安装架23底座27和多层放置架28，底座27的顶端设置有多层放置架28，底座27的顶端设置有废液杯29和解吸液杯30，多层放置架28上设置有萃取柱31，萃取柱31上设置有液位传感器32，萃取柱31的底部通过软管与蠕动泵33连通，蠕动泵33的出口通过软管连通有三通电磁阀34，三通电磁阀34常开通道通过软管与废液杯29连通，三通电磁阀34常闭通道通过软管与解吸液杯30连通，解吸液杯30上设置有PH检测仪35，PH检测仪35用于检测从三通电磁阀34上流出液体的PH值。

上述全自动固相萃取装置的具体实施过程为：将待测核素吸附在萃取柱31上，然后通过移动组件3驱动导管架1上的导管4，配合注射泵26将试剂瓶25中的试剂滴入到萃取柱31内，然后通过淋洗的方式对干扰核素进行分离，三通电磁阀34常开的一端与废液杯29连通，干扰的核素通过淋洗流入到废液杯29内，当干扰核素洗涤完后，三通电磁阀34打开解吸液杯30上的通道，关闭废液杯29的通道，使待测核素流入到解吸液杯30内，PH检测仪35用于检测从三通电磁阀34上流出的液体，当PH=7时，表示待测核素已全部洗脱到解吸液杯30内，此时整个箱体22内的装置均停止工作。萃取柱31上还设置有液位传感器32，给液位传感器设定初始值，液位传感器检测到萃取柱内的液面低于初始值时，则蠕动泵停止工作，保证萃取柱全程湿润，不会出现漏空的现象。同时使用移动组件代替人工工作，有效的避免了核素对操作人员的身体造成损害。同时，实现机器进行固定操作，有效的避免了试剂顺序加错的现象，从而影响分析结果准确度，数据不能及时报出。

当样品过多时，需要使用多个试剂进行分离，要进行多种试剂的吸取与注入，为避免交叉污染，需要多次对样品针进行清洗，现有清洗模式主要有氮气吹扫、溶剂清洗、吹气搅拌等，但这些模式在萃取过程中将花费大量时间以及资源，造成浪费。本申请设计了如下装置实现了自动更换枪头，提高了萃取效率，同时避免了造成交叉感染，具体设计如下：

如图4和图5所示，箱体22内还设置有移液枪头更换箱2，移液枪头更换箱2被隔板7分为更换腔8和移液腔9，更换腔8用于将导管4上的枪头10卸下，移液腔9用于将枪头10安装在导管4上；

更换腔8上端设置有更换枪头板6，更换枪头板6上开设有若干更换槽11，若干更换槽11等间距设置，更换槽11由一个大圆孔和一个小圆孔组成葫芦型，大圆孔的内径大于枪头10的外径，小圆孔的内径大于导管4的外径，且小于枪头10的外径，移液腔9的上端设置有移液枪头座5，移液枪头座5上设置有若干枪头10，若干枪头10呈矩形排列，且等间距设置。

实现自动换枪头的工作过程为：利用移动组件3先将导管架1移动到移液枪头更换箱2的上方，然后将导管架1向下移动，使导管架1上的导管4移动到大圆孔内，然后平移到小圆孔内，最后向上提升，由于枪头10的外径大于小圆孔的内径，导管4的外径小于小圆孔的内径，因此在向上提升的过程中，枪头10被卡在小圆孔内，直至枪头10从导管4上脱落，实现卸下枪头10，卸下枪头10后，再次利用移动组件3将导管架1移动到移液腔9的上方，将导管架1上的导管4与移液枪头座5上的枪头10相对应，最后将枪头10安装在导管4上。整个过程实现了自动对枪头10进行更换，不需要在萃取的过程中对导管和枪头进行清洗，缩短了萃取时间，提高了效率，同时避免了清洗不彻底，造成药品的交叉感染，影响萃取的效果，造成了药品的浪费，增加了萃取成本。

为了避免枪头10从导管4上脱落，影响萃取效果，本申请的导管4与枪头10采用过盈配合。在具体实施时，枪头10上的安装孔应设为锥台形，大直径孔位于外侧，便于导管4插入到枪头10上的安装孔内，使枪头10的更换更加快捷。

如图6至图9所示，移动组件3包括X轴滑轨15和Y轴移动座16，X轴滑轨15固定在箱体22的内壁上，Y轴移动座16的一端活动设置在X轴滑轨15上，Y轴移动座16内可滑动的设置有导管架1；

在具体实施时，Y轴移动座16上还应设置控制Y轴移动座16在X轴滑轨15上移动的电机、控制电机自动运转的单片机控制单元，实现自动控制Y轴移动座16的移动。

据上述，导管架1包括固定座12、Z轴移动装置13和导管座14，固定座12的底部可滑动的设置在Y轴移动座16内，固定座12与Y轴移动座16垂直设置，固定座12内设置有Z轴移动装置13，Z轴移动装置13上固定有导管座14，导管座14上固定穿设有若干导管4，导管4与导管座14平行设置，固定座12上还固定有固定板17，固定板17位于导管座14的下方，导管4安装有枪头10的一端穿设在固定板17上；

在具体实施时，固定座12上还应设置控制固定座12在Y轴移动座16内移动的电机、控制电机自动运转的单片机控制单元，实现自动控制固定座12的移动。

据上述，Z轴移动装置13包括丝杆18、滑块19和电机20，固定座12上开设有滑槽21，丝杆18可转动的设置在滑槽21内，滑块19可滑动的设置在滑槽21内，并与丝杆18螺纹连接，导管座14固定在滑块19上，固定座12的顶端固定有电机20，电机20的输出轴与丝杆18固连；

Z轴移动装置13的工作过程为：启动电机20，电机20带动丝杆18旋转，由于滑块19与滑槽21配合，限制了滑块19的转动，因此当丝杆18转动时，滑块19沿着丝杆18上下移动，从而带动滑块19上的导管座14运动，实现了导管座14沿着Z轴上下移动。

Y轴移动座16可移动的设置在X轴滑轨15上，实现了导管座14沿着X轴左右移动，Y轴移动座16内可滑动的设置有导管架1，实现了导管座14沿着Y轴前后移动，使导管座14能沿着X轴、Y轴和Z轴移动，代替人工进行固相萃取，更换枪头效率高，同时避免了药品的污染，提高了效率的同时也提高了固相萃取的质量。

在具体实施时，箱体22内应设置控制器和操作面板，Y轴移动座16上的单片机控制单元、固定座12上的单片机控制单元、电机20、三通电磁阀34、蠕动泵33和液压传感器32均与控制器电性连接，控制器用于信息反馈给操作面板和执行操作面板输出的指令，可在操作面板上对整个萃取过程进行编程，实现全自动化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，包括箱体（22），其特征在于，所述箱体（22）的内壁上设置有移动组件（3），所述移动组件（3）上设置有导管架（1），所述导管架（1）上固定有导管（4），所述导管（4）的底部安装有枪头（10），所述导管（4）的顶部通过软管与注射泵（26）连通，所述箱体（22）内的底部设置安装架（23）和试剂架（24）；

所述试剂架（24）安装有若干试剂瓶（25），所述安装架（23）底座（27）和多层放置架（28），所述底座（27）的顶端设置有所述多层放置架（28），所述底座（27）的顶端设置有废液杯（29）和解吸液杯（30），所述多层放置架（28）上设置有萃取柱（31），所述萃取柱（31）上设置有液位传感器（32），所述萃取柱（31）的底部通过软管与蠕动泵（33）连通，所述蠕动泵（33）的出口通过软管连通有三通电磁阀（34），所述三通电磁阀（34）常开通道通过软管与所述废液杯（29）连通，所述三通电磁阀（34）常闭通道通过软管与所述解吸液杯（30）连通，所述解吸液杯（30）上设置有PH检测仪（35），所述PH检测仪（35）用于检测从所述三通电磁阀（34）上流出液体的PH值。

2.根据权利要求1所述的一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，其特征在于，所述箱体（22）内还设置有移液枪头更换箱（2），所述移液枪头更换箱（2）被隔板（7）分为更换腔（8）和移液腔（9），所述更换腔（8）用于将所述导管（4）上的所述枪头（10）卸下，所述移液腔（9）用于将所述枪头（10）安装在所述导管（4）上。

3.根据权利要求2所述的一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，其特征在于，所述更换腔（8）上端设置有更换枪头板（6），所述更换枪头板（6）上开设有若干更换槽（11），若干所述更换槽（11）等间距设置，所述更换槽（11）由一个大圆孔和一个小圆孔组成葫芦型，所述大圆孔的内径大于所述枪头（10）的外径，所述小圆孔的内径大于所述导管（4）的外径，且小于所述枪头（10）的外径，所述移液腔（9）的上端设置有移液枪头座（5），所述移液枪头座（5）上设置有若干枪头（10），若干所述枪头（10）呈矩形排列，且等间距设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，其特征在于，所述移动组件（3）包括X轴滑轨（15）和Y轴移动座（16），所述X轴滑轨（15）固定在所述箱体（22）的内壁上，所述Y轴移动座（16）的一端活动设置在所述X轴滑轨（15）上，所述Y轴移动座（16）内可滑动的设置有所述导管架（1）。

5.根据权利要求4所述的一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，其特征在于，所述导管架（1）包括固定座（12）、Z轴移动装置（13）和导管座（14），所述固定座（12）的底部可滑动的设置在所述Y轴移动座（16）内，所述固定座（12）与所述Y轴移动座（16）垂直设置，所述固定座（12）内设置有所述Z轴移动装置（13），所述Z轴移动装置（13）上固定有导管座（14），所述导管座（14）上固定穿设有若干所述导管（4），所述导管（4）与所述导管座（14）平行设置，所述固定座（12）上还固定有固定板（17），所述固定板（17）位于所述导管座（14）的下方，所述导管（4）安装有所述枪头（10）的一端穿设在所述固定板（17）上。

6.根据权利要求5所述的一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，其特征在于，所述Z轴移动装置（13）包括丝杆（18）、滑块（19）和电机（20），所述固定座（12）上开设有滑槽（21），所述丝杆（18）可转动的设置在所述滑槽（21）内，所述滑块（19）可滑动的设置在所述滑槽（21）内，并与所述丝杆（18）螺纹连接，所述导管座（14）固定在所述滑块（19）上，所述固定座（12）的顶端固定有所述电机（20），所述电机（20）的输出轴与所述丝杆（18）固连。

7.根据权利要求1所述的一种用于放射化学的全自动固相萃取装置，其特征在于，所述导管（4）与所述枪头（10）采用过盈配合。

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